CN117914404A - 一种可调节增益斜率的光纤放大器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种可调节增益斜率的光纤放大器和方法，包括：控制单元、第一级放大器、色散补偿单元和第二级放大器；第一级放大器的输出端上连接的有第一探测器，第二级放大器的输入端上连接的有第二探测器；第一级放大器包括可调衰减器；通过第一探测器和第二探测器对色散补偿单元进行探测，并通过控制单元得到色散补偿单元的插损值；同时，通过控制单元根据色散补偿单元的插损值得到可调衰减器的衰减量，并根据得到的可调衰减器的衰减量来调节可调衰减器的衰减量，以保证光纤放大器中光路的总插损值保持稳定，以实现在色散补偿单元的插损值发生变化时，使光纤放大器输出的增益斜率满足要求。

Description

一种可调节增益斜率的光纤放大器和方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种可调节增益斜率的光纤放大器和方法。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，对于传统的掺铒光纤放大器性能指标的要求也越来越严格。就光学指标而言，增益平坦度是一个很重要的指标，而增益平坦度往往与增益斜率是挂钩的，同时为满足掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier,简写为EDFA)在不同场景下的应用，针对EDFA的增益斜率往往有不同的要求，所以对EDFA增益平坦度及增益斜率的控制对于EDFA在***中的应用是非常重要的。

在此重点关注增益斜率的控制，与EDFA增益斜率相关的因素较多，如泵浦功率、铒纤参数及长度、铒纤温度、增益平坦滤波器(Gain Flattening Filter,简写为GFF)衰减谱等等。其中，通过设定EDFA的工作模式、采用加热器对铒纤控温并加减纤等等可以排除相关因素，通常通过这些方式就可以调节常规EDFA模块的增益斜率从而达到使用要求，但是在实际使用中往往存在色散补偿单元，当色散补偿单元的插损值发生变化时，EDFA模块的增益斜率也会发生变化，从而无法达到使用要求。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何在色散补偿单元的插损值发生变化时，使光纤放大器输出的增益斜率满足要求。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种可调节增益斜率的光纤放大器，包括：控制单元、第一级放大器、色散补偿单元和第二级放大器；所述第一级放大器的输出端与所述色散补偿单元的输入端连接，所述色散补偿单元的输出端与所述第二级放大器的输入端连接；

所述第一级放大器的输出端上连接的有第一探测器，所述第二级放大器的输入端上连接的有第二探测器；所述第一级放大器包括可调衰减器，所述可调衰减器的控制端、所述第一探测器和所述第二探测器分别与所述控制单元连接；

所述控制单元用于根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值；

所述控制单元还用于根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

优选的，所述可调衰减器的输入端上连接的有第三探测器，所述可调衰减器的输出端上连接的有第四探测器；

所述第三探测器和第四探测器分别与所述控制单元连接，所述第三探测器和第四探测器用于探测所述可调节衰减器的衰减量。

优选的，所述第一级放大器包括第五探测器、第一放大单元、第二放大单元和第一泵浦激光器；

所述控制单元与所述第一泵浦激光器连接，所述第一放大单元和第二放大单元分别与所述泵浦激光器连接；

所述第一泵浦激光器用于发出激光信号，所述第一放大单元的输入端用于接收信号光，通过所述激光信号对所述信号光的光功率进行放大；

所述第五探测器分别与所述第一放大单元的输入端以及所述控制单元连接，所述第五探测器用于探测所述信号光的光功率；

所述可调节衰减器设置在所述第一放大单元的输出端与所述第二放大单元的输入端之间；所述第二放大单元用于接收经所述第一放大单元放大后的信号光，并通过所述激光信号进一步对所述信号光进行放大。

优选的，所述第二级放大器包括第三放大单元、第二泵浦激光器和第六探测器；

所述第三放大单元的输入端与所述色散补偿单元的输出端连接，所述第六探测器分别与所述第三放大单元的输出端以及所述控制单元连接，所述第六探测器用于探测所述第二级放大器输出端的信号光的光功率；

所述控制单元与所述第二泵浦激光器连接，所述第三放大单元与所述第二泵浦激光器连接；

所述第三放大单元用于通过所述第二泵浦激光器发出的激光信号将来自所述色散补偿单元的信号光的光功率进行放大。

优选的，所述第一放大单元、所述第二放大单元和所述第三放大单元均包括波分复用器和掺杂光纤；

所述第一放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及所述信号光传输至所述第一放大单元中的掺杂光纤；所述第二放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及经所述第一放大单元放大后的信号光传输至所述第二放大单元中的掺杂光纤；所述第三放大单元中的波分复用器用于将来自所述第二泵浦激光器的激光信号以及经过所述第一级放大器放大后的所述信号光传输至所述第三放大单元中的掺杂光纤；以实现对所述信号光的光功率的放大。

第二方面，提供了一种可调节增益斜率的方法，包括：

所述控制单元根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值；

所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

优选的，所述控制单元根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值，具体包括：

通过所述第一探测器探测所述色散补偿单元输入端的光信号，以得到第一探测结果，并将所述第一探测结果传输至所述控制单元；

通过所述第二探测器探测所述色散补偿单元输出端的光信号，以得到第二探测结果，并将所述第二探测结果传输至所述控制单元；

所述控制单元根据所述第一探测结果和所述第二探测结果得到所述色散补偿单元的插损值。

优选的，所述控制单元根据所述第一探测结果和所述第二探测结果得到所述色散补偿单元的插损值包括：

根据公式一得到所述色散补偿单元的插损值；

公式一为：I＝P1-P2；

其中，I为所述色散补偿单元的插损值，P1为所述第一探测结果，P2为所述第二探测结果。

优选的，所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定包括：

所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调节衰减器的衰减量；

所述控制单元通过所述可调节衰减器的衰减量调节所述可调衰减器，以使所述光纤放大器输出的增益斜率稳定。

优选的，所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调节衰减器的衰减量包括：

预设所述色散补偿单元的插损值，以得到插损预设值；

根据公式二得到所述可调节衰减器的衰减量；

公式二为：A＝P-I+F；

其中，A为所述可调节衰减器的衰减量，P为所述插损预设值，I为所述色散补偿单元的插损值，F为所述光纤放大器中的相关损耗所导致的偏差量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过第一探测器和第二探测器对所述色散补偿单元进行探测，并通过控制单元来得到所述色散补偿单元的插损值；同时，通过所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调衰减器的衰减量，并根据得到的所述可调衰减器的衰减量来调节所述可调衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器中光路的总插损值保持稳定，以实现在色散补偿单元的插损值发生变化时，使光纤放大器输出的增益斜率满足要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的光纤放大器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的光纤放大器的另一结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的光纤放大器的具体的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的光纤放大器的第一级放大器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的光纤放大器的第二级放大器的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的获取色散补偿单元插损值的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的根据色散补偿单元插损值获得可调节衰减器的衰减量的流程示意图；

图9是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的色散补偿单元插损值为10db时，增益斜率示意图；

图10是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的色散补偿单元插损值为8db时，增益斜率的曲线示意图；

图11是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的色散补偿单元插损值为8db时，经调节后的增益斜率示意图；

图12是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的色散补偿单元插损值为15db时，增益斜率示意图；

图13是本发明实施例提供的一种可调节增益斜率的方法的色散补偿单元插损值为15db时，经调节后的增益斜率示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

本实施例提供了一种可调节增益斜率的光纤放大器，如图1所示，包括：控制单元、第一级放大器、色散补偿单元和第二级放大器；所述第一级放大器的输出端与所述色散补偿单元的输入端连接，所述色散补偿单元的输出端与所述第二级放大器的输入端连接；所述第一级放大器的输出端上连接的有第一探测器，所述第二级放大器的输入端上连接的有第二探测器；所述第一级放大器包括可调衰减器，所述可调衰减器的控制端、所述第一探测器和所述第二探测器分别与所述控制单元连接；所述控制单元用于根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值；所述控制单元还用于根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

其中，在所述色散补偿单元前后设置两级放大器，因此光纤放大器输出的增益斜率往往需要可调衰减器配合调节，通过调节光路中的插损从而达到增益斜率的使用要求。

所述控制单元作为整个***的核心，可以选用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简写为FPGA)，所述控制单元负责调节所述可调衰减器的衰减量，并根据所述第一探测器和第二探测器的探测结果来调整光纤放大器的性能；所述第一级放大器负责初步放大进入的信号光；所述色散补偿单元用于补偿信号传输过程中的色散；所述第二级放大器用于进一步放大通过色散补偿单元处理过的信号光。所述控制单元通过第一探测器和第二探测器获取数据来计算色散补偿单元的插损值，并根据色散补偿单元的插损值调节可调衰减器的衰减量，以补偿所述色散补偿单元引入的光信号损失，并保持整个***的增益斜率稳定。

在优选的实施例中，所述第一探测器和第二探测器均可以为光电二极管(PhotoDiode，简写为PD),对于所述第一探测器和第二探测器，其功能还包括：在带有色散补偿单元的光路中，色散补偿单元是不可缺少的条件，因此需要对所述色散补偿单元的插损值进行实时监控，对于所述第一探测器和第二探测器会依次判断：当前色散补偿单元是否为正常工作状态、当前状态与上一次状态的区别、当前色散补偿单元是否为稳态以及滤除当前色散补偿单元的误差或不稳定态等。

具体为：对当前光路中的功率进行检测，通过对当前功率的检测判断所述色散补偿单元处于断路状态(即，所述第二探测器无信号)、通路正常状态(即，所述第一探测器和第二探测器所测插损与设定值偏差小于0.3dB)或者通路但色散单元插损异常状态(即，所述第一探测器和第二探测器所测插损与设定值偏差大于0.3dB)等；判断当前光路中的功率是否稳定，通过与控制单元下发的光功率进行比对，判断当前工作情况是否正常，同时为了避免偶然性导致的误差或者调节瞬间探测的不准确性，所述第一探测器和第二探测器会在毫秒量级内进行最少三次探测，同时进行滑动滤波以判断此时是否为稳定状态(即，要求所述第一探测器和第二探测器所测光功率与下发功率偏差在0.2dB以内)；考虑光功率的抖动或者实际操作过程中的抖动影响，所述第一探测器和第二探测器会对光功率进行抖动判定，如果所述色散补偿单元抖动幅度小于0.3dB则认为其是稳定状态，反之则认为是非稳定状态，需要重新判断获取当前所述色散补偿单元的插损值；最后，所述第一探测器和第二探测器还可以对当前状态与之前状态进行对比，如果所述色散补偿单元的插损值并未发生变化，则默认为光纤放大器工作状态并未发生变化，取之前状态即可计算，如果所述色散补偿单元的插损值发生变化，会对色散补偿单元的插损值的设定值进行判断，然后告警。

在正常工作模式下，当设定所述色散补偿单元的插损为某一固定值时，通过所述第一探测器和第二探测器探测到的插损大于该固定值，则相应的减小所述可调衰减器的插损；通过所述第一探测器和第二探测器探测到的插损小于该固定值，则相应的增大所述可调衰减器的插损。

本实施例通过第一探测器和第二探测器对所述色散补偿单元进行探测，并通过控制单元来得到所述色散补偿单元的插损值；同时，通过所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调衰减器的衰减量，并根据得到的所述可调衰减器的衰减量来调节所述可调衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器中光路的总插损值保持稳定，以实现在色散补偿单元的插损值发生变化时，使光纤放大器输出的增益斜率满足要求。

其中，关于所述光纤放大器中的其他结构将在下文中进行说明。

在优选的实施例中，如图2所示，所述可调衰减器的输入端上连接的有第三探测器，所述可调衰减器的输出端上连接的有第四探测器；所述第三探测器和第四探测器分别与所述控制单元连接，所述第三探测器和第四探测器用于探测所述可调节衰减器的衰减量。

在整个过程中，位于所述可调衰减器前后的所述第三探测器和第四探测器起到对可调衰减器衰减量的探测作用，当所述色散补偿单元的插损值改变时，所述控制单元会在毫秒量级同步调整所述可调衰减器的衰减量，从而达到尽量维持光路总插损不变的效果，这样总体输出的增益斜率就会基本保持不变，符合使用要求。

如图3所示为所述光纤放大器的具体结构，接下来，将对所述第一级放大器和第二级放大器的具体结构进行说明。

在优选的实施例中，如图4所示，所述第一级放大器包括第五探测器、第一放大单元、第二放大单元和第一泵浦激光器；所述控制单元与所述第一泵浦激光器连接，所述第一放大单元和第二放大单元分别与所述泵浦激光器连接；所述第一泵浦激光器用于发出激光信号，所述第一放大单元的输入端用于接收信号光，通过所述激光信号对所述信号光的光功率进行放大；所述第五探测器分别与所述第一放大单元的输入端以及所述控制单元连接，所述第五探测器用于探测所述信号光的光功率；所述可调节衰减器设置在所述第一放大单元的输出端与所述第二放大单元的输入端之间；所述第二放大单元用于接收经所述第一放大单元放大后的信号光，并通过所述激光信号进一步对所述信号光进行放大。

其中，更具体地，所述光纤放大器的输入端设有光耦合器CPL1，光耦合器CPL1的公共端用作光纤放大器的输入端口，光耦合器CPL1的分光端连接所述第五探测器，所述第五探测器用于探测输入信号光的光功率。光耦合器CPL1可以采用2/98的光耦合器，即2％的信号光用于被所述第五探测器探测，98％的信号光用于传输至后面其他结构。所述第一泵浦激光器连接的有光耦合器CPL2，所述光耦合器CPL2可以选用30/70分光比，即30％的激光信号发送给所述第一放大单元，70％的激光信号用于传输至所述第二放大单元。更具体地，所述第一级放大器还包括多个光隔离器ISO(Isolater)以及光耦合器CPL，具体连接结构参见图4，其他结构在本实施例中不做过多说明。

在优选的实施例中，如图5所示，所述第二级放大器包括第三放大单元、第二泵浦激光器和第六探测器；所述第三放大单元的输入端与所述色散补偿单元的输出端连接，所述第六探测器分别与所述第三放大单元的输出端以及所述控制单元连接，所述第六探测器用于探测所述第二级放大器输出端的信号光的光功率；所述控制单元与所述第二泵浦激光器连接，所述第三放大单元与所述第二泵浦激光器连接；所述第三放大单元用于通过所述第二泵浦激光器发出的激光信号将来自所述色散补偿单元的信号光的光功率进行放大。

其中，所述第二级放大器的具体结构参见图5，其他结构在本实施例中不做过多说明。

在优选的实施例中，如图4和图5所示，所述第一放大单元、所述第二放大单元和所述第三放大单元均包括波分复用器WDM和掺杂光纤EDF；所述第一放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及所述信号光传输至所述第一放大单元中的掺杂光纤；所述第二放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及经所述第一放大单元放大后的信号光传输至所述第二放大单元中的掺杂光纤；所述第三放大单元中的波分复用器用于将来自所述第二泵浦激光器的激光信号以及经过所述第一级放大器放大后的所述信号光传输至所述第三放大单元中的掺杂光纤；以实现对所述信号光的光功率的放大。

其中，所述第一泵浦激光器和第二泵浦激光器的主要作用是提供能量，用于激发光纤中的掺杂物(通常是稀土离子，如铒、钇等)。这些掺杂物能够在受激发射过程中放大光信号，从而实现光信号的放大。泵浦激光器的输出波长通常被选择为能够高效激发掺杂物的波长。所述第一泵浦激光器可以为974nm波长的泵浦激光器。当泵浦激光器的能量被输入到光纤中时，激发光纤中的掺杂物，使其处于激发态。当光信号经过激发的掺杂物区域时，这些掺杂物会释放出能量，从而使光信号得到放大。光纤放大器中的泵浦激光器通常采用高功率激光二极管或固体激光器，以确保足够的能量输送到光纤中。

所述掺杂光纤可以为掺饵光纤；所述可调光衰减器的输出端连接所述第二放大单元的波分复用器，第二放大单元中的掺铒光纤的输出端还连接的有增益平坦滤波器GFF；信号光从光纤放大器输入端口输入，小部分信号光由所述第五探测器采集，大部分信号光通过第一放大单元的波分复用器后与所述第一泵浦激光器发射的激光信号合在一起传输到掺铒光纤中，掺铒光纤中的铒离子被泵浦光激励到高能态，致使粒子数发生反转，从而产生受激辐射，在第一放大单元的输出端就会实现对输入信号光的放大。所述第二放大单元和第三放大单元同理，在本实施例中不做过多说明。

实施例2：

在实施例1中提出了一种可调节增益斜率的光纤放大器，在本实施例中将提出一种可调节增益斜率的方法，如图6所示，包括：

步骤101：所述控制单元根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值。

其中，在优选的实施例中，如图7所示，所述步骤101具体包括：

步骤1011：通过所述第一探测器探测所述色散补偿单元输入端的光信号，以得到第一探测结果，并将所述第一探测结果传输至所述控制单元。

所述第一探测器位于第一级放大器的输出端，用于测量经过第一级放大器处理后的光信号强度，即进入所述色散补偿单元的光信号强度。

步骤1012：通过所述第二探测器探测所述色散补偿单元输出端的光信号，以得到第二探测结果，并将所述第二探测结果传输至所述控制单元。

所述第二探测器位于第二级放大器的输入端，用于测量经过色散补偿单元后的光信号强度，即所述色散补偿单元的出射光信号强度。

步骤1013：所述控制单元根据所述第一探测结果和所述第二探测结果得到所述色散补偿单元的插损值。

根据公式一得到所述色散补偿单元的插损值；

公式一为：I＝P1-P2；

其中，I为所述色散补偿单元的插损值，P1为所述第一探测结果，P2为所述第二探测结果。

所述控制单元比较第一探测器和第二探测器的读数，其差异反映了色散补偿单元引入的插损。插损值是信号通过色散补偿单元后损失的部分，反映了色散补偿过程中的能量损耗。所述控制单元根据获取的插损值自动调节可调衰减器的衰减量，以补偿由于色散补偿引入的损失，确保整个***的增益斜率保持稳定。

步骤102：所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

其中，在优选的实施例中，如图8所示，所述步骤102具体包括：

步骤1021：所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调节衰减器的衰减量。

预设所述色散补偿单元的插损值，以得到插损预设值；

根据公式二得到所述可调节衰减器的衰减量；

公式二为：A＝P-I+F；

其中，A为所述可调节衰减器的衰减量，P为所述插损预设值，I为所述色散补偿单元的插损值，F为所述光纤放大器中的相关损耗所导致的偏差量。

以色散补偿单元设定为10dB插损为例，则首先设计时，需要对光路的增益在指标书的基础上加10dB，在使用过程中，当色散补偿单元的插损小于10dB时，则根据第一探测器和第二探测器的探测结果得到所述色散补偿单元的插损值，再与10dB相减，得到可调衰减器额外多衰减的量，从而达到总插损不变的要求；当色散补偿单元的插损大于10dB时，则根据第一探测器和第二探测器的探测结果得到所述色散补偿单元的插损值，再与10dB相减，得到可调衰减器额外少衰减的量，从而进行可调衰减器的调节。除此之外，可在实际测试过程中，可调衰减器可以添加一个固定参量，用于对各个斜率下的均衡调节或者说抵消光器件波长损耗等等。固定参量为器件的波长相关损耗、偏振相关损耗等导致的偏差量，可根据实际测试得到。例如：设定所述色散补偿单元的插损值为10dB，实际插损计算得到8dB，忽略固定参量的情况下，则可调衰减器额外多衰减2dB；实际插损计算得到15dB，忽略固定参量的情况下，则可调衰减器额外少衰减5dB。

步骤1022：所述控制单元通过所述可调节衰减器的衰减量调节所述可调衰减器，以使所述光纤放大器输出的增益斜率稳定。

其中，所述控制单元可以发送指令至可调衰减器，调整其衰减量。通过改变可调衰减器内部的光学元件来实现的。对于衰减量的调整必须非常精确，以确保增益斜率的准确调节。调整后，控制单元继续监测光信号的强度和增益斜率，以确保调整达到预期效果。如果环境变化或输入信号强度发生变化，***将根据需要再次调整可调衰减器的衰减量。***会持续监控各项参数，确保长期稳定运行。在检测到任何异常情况时，***可以采取措施包括调整衰减量、发送警告或启动备用机制等。

通过这样的流程，控制单元可以有效地调节可调衰减器，以确保光纤放大器输出的增益斜率保持稳定。如图9所示，当光路设定增益(不包括色散补偿插损)为20dB，所述色散补偿单元的插损为10db时，所述光纤放大器输出的增益斜率为0.025。

如图10和图11所示，当色散补偿单元的插损值降低为8dB时，调节前所述光纤放大器输出的增益斜率变为1.36，调节后恢复至0.064。如图12和图13所示，当色散补偿单元的插损值提升为15dB时，调节前所述光纤放大器输出的增益斜率变为4.12，调节后恢复至0.084。可见，本实施例提出的可调节增益斜率的方法可有效保证所述光纤放大器中光路的总插损值保持稳定，以实现在色散补偿单元的插损值发生变化时，使光纤放大器输出的增益斜率满足要求。

关于所述光纤放大器的具体结构参见实施例1，在本实施例中不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节增益斜率的光纤放大器，其特征在于，包括：控制单元、第一级放大器、色散补偿单元和第二级放大器；所述第一级放大器的输出端与所述色散补偿单元的输入端连接，所述色散补偿单元的输出端与所述第二级放大器的输入端连接；

所述第一级放大器的输出端上连接的有第一探测器，所述第二级放大器的输入端上连接的有第二探测器；所述第一级放大器包括可调衰减器，所述可调衰减器的控制端、所述第一探测器和所述第二探测器分别与所述控制单元连接；

所述控制单元用于根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值；

所述控制单元还用于根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

2.根据权利要求1所述的可调节增益斜率的光纤放大器，其特征在于，所述可调衰减器的输入端上连接的有第三探测器，所述可调衰减器的输出端上连接的有第四探测器；

所述第三探测器和第四探测器分别与所述控制单元连接，所述第三探测器和第四探测器用于探测所述可调节衰减器的衰减量。

3.根据权利要求1所述的可调节增益斜率的光纤放大器，其特征在于，所述第一级放大器包括第五探测器、第一放大单元、第二放大单元和第一泵浦激光器；

所述控制单元与所述第一泵浦激光器连接，所述第一放大单元和第二放大单元分别与所述泵浦激光器连接；

所述第一泵浦激光器用于发出激光信号，所述第一放大单元的输入端用于接收信号光，通过所述激光信号对所述信号光的光功率进行放大；

所述第五探测器分别与所述第一放大单元的输入端以及所述控制单元连接，所述第五探测器用于探测所述信号光的光功率；

所述可调节衰减器设置在所述第一放大单元的输出端与所述第二放大单元的输入端之间；所述第二放大单元用于接收经所述第一放大单元放大后的信号光，并通过所述激光信号进一步对所述信号光进行放大。

4.根据权利要求3所述的可调节增益斜率的光纤放大器，其特征在于，所述第二级放大器包括第三放大单元、第二泵浦激光器和第六探测器；

所述第三放大单元的输入端与所述色散补偿单元的输出端连接，所述第六探测器分别与所述第三放大单元的输出端以及所述控制单元连接，所述第六探测器用于探测所述第二级放大器输出端的信号光的光功率；

所述控制单元与所述第二泵浦激光器连接，所述第三放大单元与所述第二泵浦激光器连接；

所述第三放大单元用于通过所述第二泵浦激光器发出的激光信号将来自所述色散补偿单元的信号光的光功率进行放大。

5.根据权利要求4所述的可调节增益斜率的光纤放大器，其特征在于，所述第一放大单元、所述第二放大单元和所述第三放大单元均包括波分复用器和掺杂光纤；

所述第一放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及所述信号光传输至所述第一放大单元中的掺杂光纤；所述第二放大单元中的波分复用器用于将来自所述第一泵浦激光器的激光信号以及经所述第一放大单元放大后的信号光传输至所述第二放大单元中的掺杂光纤；所述第三放大单元中的波分复用器用于将来自所述第二泵浦激光器的激光信号以及经过所述第一级放大器放大后的所述信号光传输至所述第三放大单元中的掺杂光纤；以实现对所述信号光的光功率的放大。

6.一种可调节增益斜率的方法，其特征在于，所述可调节增益斜率的方法实现于如权利要求1～5任一项所述的可调节增益斜率的光纤放大器中，包括：

所述控制单元根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值；

所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定。

7.根据权利要求6所述的可调节增益斜率的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述第一探测器的探测结果和第二探测器的探测结果获取所述色散补偿单元的插损值，具体包括：

通过所述第一探测器探测所述色散补偿单元输入端的光信号，以得到第一探测结果，并将所述第一探测结果传输至所述控制单元；

通过所述第二探测器探测所述色散补偿单元输出端的光信号，以得到第二探测结果，并将所述第二探测结果传输至所述控制单元；

所述控制单元根据所述第一探测结果和所述第二探测结果得到所述色散补偿单元的插损值。

8.根据权利要求7所述的可调节增益斜率的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述第一探测结果和所述第二探测结果得到所述色散补偿单元的插损值包括：

根据公式一得到所述色散补偿单元的插损值；

公式一为：I＝P1-P2；

其中，I为所述色散补偿单元的插损值，P1为所述第一探测结果，P2为所述第二探测结果。

9.根据权利要求8所述的可调节增益斜率的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值调节所述可调节衰减器的衰减量，以保证所述光纤放大器输出的增益斜率的稳定包括：

所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调节衰减器的衰减量；

所述控制单元通过所述可调节衰减器的衰减量调节所述可调衰减器，以使所述光纤放大器输出的增益斜率稳定。

10.根据权利要求6所述的可调节增益斜率的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述色散补偿单元的插损值得到所述可调节衰减器的衰减量包括：

预设所述色散补偿单元的插损值，以得到插损预设值；

根据公式二得到所述可调节衰减器的衰减量；

公式二为：A＝P-I+F；

其中，A为所述可调节衰减器的衰减量，P为所述插损预设值，I为所述色散补偿单元的插损值，F为所述光纤放大器中的相关损耗所导致的偏差量。