一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器及控制方法技術

本發明專利技術公開了一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器及控制方法，屬于通信領域。包括陣列可調光衰減器、陣列波導光柵，波長及功率監控單元、模塊程序及電路控制單元；1~N輸入通道分別與陣列可調光衰減器的1~N衰減器的輸入端一一連接，陣列可調光衰減器中的1~N衰減器的輸出端分別與陣列波導光柵的1~N通道連接，陣列波導光柵輸出端與波長及功率監控單元連接，波長及功率監控單元與模塊程序及電路控制單元連接，模塊程序及電路控制單元與陣列可調光衰減器連接。本發明專利技術模塊可以解決現有模塊動態調節差，速率慢，控制復雜的問題。智能化的動態監控和調節系統業務信號光功率，解決系統增益不平坦的問題，提升系統業務保護能力。

【技術實現步驟摘要】
一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器及控制方法
本專利技術涉及通信領域，特別涉及一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器及控制方法。
技術介紹
基于人們對帶寬的需求，DWDM技術的不斷升級，通信網中的信道數量越來越多，信道速率不斷提高，容量也越來越大，由于EDFA放大器輸出的增益本身的不平坦，使得DWDM傳輸系統中的不同波長的光信號經過EDFA放大傳輸后，導致通道間對應的波長增益不一致，而且隨著傳輸距離的不斷增加，通信系統中往往采用多個EDFA放大器的多級級聯，進一步使得這種增益不平坦性不斷的積累和劣化，造成系統中所傳輸的信道(波長)的功率分配不均勻，從而導致系統的動態失衡；因此，對系統商和設備商而言，為保證光網絡在多信道和高速率情況下運行穩定可靠，必須在光網絡中對各個光通道信號的功率實現監控和自動調節。目前系統應用的常規的光功率可調波分復用(VMUX)模塊由多通道衰減器和陣列波導光柵組成，只能實現通道光信號增益人工操作配置完成，在實際使用中，每一個模塊業務均需要人工在工程開通時完成模塊通道衰減配置，監控效率低，動作慢，完成一條工程鏈路上面的增益配置過程所需要的設備繁多，耗費時間往往需要幾天以上。并且，目前的傳輸系統業務量巨大，使用環境也越來越趨于復雜化，當DWDM系統中傳輸的信道數量增加或減少，或者DWDM系統中信道業務信息改變時，或者傳輸的某一路或某幾路信道波長光功率發生改變時，加上其它信道功率本身的跳變，那么在系統終端接收機中接收到的各個信道中所收到的光功率大小和光信噪比(OSNR)便各不相同，這種功率的跳變和非均衡性對DWDM整個系統的傳輸穩定性非常有害，傳統可調波分模塊無法實時快速監控和調節系統的準確性，從而造成系統中所傳輸的信道(波長)的光功率分配的不均勻，常規傳統的可調波分模塊無法滿足這種實時性、動態快速響應的要求，導致傳輸系統產生動態失衡，甚至業務中斷。
技術實現思路
本專利技術的技術目的是克服現有模塊存在的問題，提供一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器及控制方法，本專利技術模塊可以解決現有模塊動態調節差，速率慢，控制復雜的問題。智能化的動態監控和調節系統業務信號光功率，解決系統增益不平坦的問題，提升系統業務保護能力。本專利技術的技術方案是：一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，包括用于對輸入波分復用器的1～N通道的信號光進行衰減的陣列可調光衰減器、用于對從陣列可調光衰減器出來的信號光進行合波的陣列波導光柵，還包括用于實時監控波長和功率以及輸出業務信號的波長及功率監控單元、用于對波分復用器中各模塊進行控制的模塊程序及電路控制單元；所述波分復用器的1～N輸入通道分別與陣列可調光衰減器中的1～N衰減器的輸入端一一連接，陣列可調光衰減器中的1～N衰減器的輸出端分別與陣列波導光柵的1～N通道連接，陣列波導光柵輸出端與波長及功率監控單元連接，所述波長及功率監控單元與模塊程序及電路控制單元連接，所述模塊程序及電路控制單元與陣列可調光衰減器連接。其中，所述波長及功率監控單元包括第一1×2分路器、第二1×2分路器、可調濾波器、光功率探測器；陣列波導光柵輸出端與第一1×2分路器的輸入端連接，第一1×2分路器第一輸出端與第二1×2分路器輸入端連接，第一1×2分路器第二輸出端與可調濾波器輸入端連接，可調濾波器輸出端與光功率探測器輸入端連接，第二1×2分路器第一輸出端作為模塊輸出COM公共端，第二1×2分路器第二輸出端作為模塊輸出MON監控端。其中，所述模塊程序及電路控制單元包括陣列可調衰減器控制電路、可調濾波器控制電路、光功率采集電路、模塊主控制電路單元；陣列可調光衰減器和陣列可調衰減器控制電路連接，可調濾波器和可調濾波器控制電路連接，光功率探測器和光功率采集電路連接，陣列可調衰減器控制電路、可調濾波器控制電路、光功率采集電路均與模塊主控制電路單元連接。其中，所述模塊程序及電路控制單元還包括MCU主程序控制單元，所述模塊主控制電路單元與MCU主程序控制單元連接，MCU主程序控制單元與標準通信接口連接。其中，所述第一1×2分路器采用1/99～20/80分光比范圍中任意分光比的耦合器，且大分光比輸出端為第一輸出端，小分光比輸出端為第二輸出端。其中，所述第二1×2分路器采用1/99～20/80分光比范圍中任意分光比的耦合器，且大分光比輸出端為第一輸出端，小分光比輸出端為第二輸出端。其中，所述陣列可調光衰減器為一個具有多通道調節光功率大小的集成式的可調衰減器。其中，陣列可調光衰減器通過標準高速信號線和陣列可調衰減器控制電路連接，可調濾波器通過標準高速信號線和可調濾波器控制電路連接，光功率探測器通過標準高速信號線和光功率采集電路連接，陣列可調衰減器控制電路、可調濾波器控制電路、光功率采集電路通過標準高速信號線均與模塊主控制電路單元連接，模塊主控制電路單元通過標準高速信號線與MCU主程序控制單元連接，MCU主程序控制單元通過標準高速信號線與標準通信接口連接；陣列可調光衰減器中的1～N衰減器的輸出端通過標準光纖分別與陣列波導光柵的1～N通道連接。一種采用上述所述的帶閉環光功率控制功能的波分復用器的控制方法，包括如下步驟：步驟201、設定陣列可調光衰減器的通道配置信息；步驟202、模塊程序及電路控制單元接收目標光功率，獲取當前通道功率信息，計算當前功率與目標功率偏差；步驟203、根據步驟202的計算結果，模塊程序及電路控制單元設置目標通道衰減器的衰減值；步驟204、模塊程序及電路控制單元通過波長及功率監控單元獲取設置后的通道功率信息，分析計算當前功率與目標功率偏差是否超過設置的偏差閾值；若是，則返回步驟202；若否，則執行步驟205；步驟205、模塊程序及電路控制單元下發配置信息，保持當前配置，且波長及功率監控單元實時獲取當前通道光功率；步驟206、如果在保持當前模塊工作狀態時，進入當前通道的光信號業務沒有發生改變，模塊程序及電路控制單元控制保持模塊工作狀態，重復步驟205；步驟207、如果在保持當前模塊工作狀態時，進入當前通道的光信號業務發生改變，模塊程序及電路控制單元自動控制模塊重復步驟202、步驟203、步驟204、步驟205、步驟206，并將業務改變的告警信息上報給用戶，由用戶判斷是否進入步驟201。其中，當同時控制多個通道時，對每個通道不斷重復步驟202～步驟207。本專利技術具有下列優點：1、可同時監控和調節模塊所有通道波長的插入損耗(IL)和光功率強度、衰減精度、波長精度、帶寬、增益平坦度、隔離度等光學指標；2、通道數支持1～N(N＞40)，波長范圍可以兼容ITU-U標準Cband和Lband全波長范圍；3、所有監控指標可以獨立設置閾值范圍，模塊組件系統自動完成設計中組件間的切換和測試記錄，且具備自動調節和上報告警的功能；4、模塊具有智能的控制模式，用戶可以根據業務需求設置目標值，自動監控和保持目標狀態并自動選擇和切換。5、模塊通信速率支持300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、43000、56000、57600、115200等通信波特率，標準通信接口可同時支持串口RS232、TTL及IIC高速接口。附圖說明圖1是本專利技術一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器的設計結構圖；圖2是本專利技術一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，包括用于對輸入波分復用器的1~N通道的信號光進行衰減的陣列可調光衰減器（4）、用于對從陣列可調光衰減器（4）出來的信號光進行合波的陣列波導光柵（5），其特征在于，還包括用于實時監控波長和功率以及輸出業務信號的波長及功率監控單元（6）、用于對波分復用器中各模塊進行控制的模塊程序及電路控制單元（9）；所述波分復用器的1~N輸入通道分別與陣列可調光衰減器（4）中的1~N衰減器的輸入端一一連接，陣列可調光衰減器（4）中的1~N衰減器的輸出端分別與陣列波導光柵（5）的1~N通道連接，陣列波導光柵（5）輸出端與波長及功率監控單元（6）連接，所述波長及功率監控單元（6）與模塊程序及電路控制單元（9）連接，所述模塊程序及電路控制單元（9）與陣列可調光衰減器（4）連接。

【技術特征摘要】
1.一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，包括用于對輸入波分復用器的1~N通道的信號光進行衰減的陣列可調光衰減器（4）、用于對從陣列可調光衰減器（4）出來的信號光進行合波的陣列波導光柵（5），其特征在于，還包括用于實時監控波長和功率以及輸出業務信號的波長及功率監控單元（6）、用于對波分復用器中各模塊進行控制的模塊程序及電路控制單元（9）；所述波分復用器的1~N輸入通道分別與陣列可調光衰減器（4）中的1~N衰減器的輸入端一一連接，陣列可調光衰減器（4）中的1~N衰減器的輸出端分別與陣列波導光柵（5）的1~N通道連接，陣列波導光柵（5）輸出端與波長及功率監控單元（6）連接，所述波長及功率監控單元（6）與模塊程序及電路控制單元（9）連接，所述模塊程序及電路控制單元（9）與陣列可調光衰減器（4）連接。2.根據權利要求1所述的一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，其特征在于，所述波長及功率監控單元（6）包括第一1×2分路器（6-1）、第二1×2分路器（6-2）、可調濾波器（6-3）、光功率探測器（6-4）；陣列波導光柵（5）輸出端與第一1×2分路器（6-1）的輸入端連接，第一1×2分路器（6-1）第一輸出端與第二1×2分路器（6-2）輸入端連接，第一1×2分路器（6-1）第二輸出端與可調濾波器（6-3）輸入端連接，可調濾波器（6-3）輸出端與光功率探測器（6-4）輸入端連接，第二1×2分路器（6-2）第一輸出端作為模塊輸出COM公共端（7），第二1×2分路器（6-2）第二輸出端作為模塊輸出MON監控端（8）。3.根據權利要求2所述的一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，其特征在于，所述模塊程序及電路控制單元（9）包括陣列可調衰減器控制電路（9-1）、可調濾波器控制電路（9-2）、光功率采集電路（9-3）、模塊主控制電路單元（9-4）；陣列可調光衰減器（4）和陣列可調衰減器控制電路（9-1）連接，可調濾波器（6-3）和可調濾波器控制電路（9-2）連接，光功率探測器（6-4）和光功率采集電路（9-3）連接，陣列可調衰減器控制電路（9-1）、可調濾波器控制電路（9-2）、光功率采集電路（9-3）均與模塊主控制電路單元（9-4）連接。4.根據權利要求3所述的一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，其特征在于，所述模塊程序及電路控制單元（9）還包括MCU主程序控制單元（9-5），所述模塊主控制電路單元（9-4）與MCU主程序控制單元（9-5）連接，MCU主程序控制單元（9-5）與標準通信接口（12）連接。5.根據權利要求2所述的一種帶閉環光功率控制功能的波分復用器，其特征在于，所述第一1×2分路器（6-1）采用1/99～20/80分光比范圍中任意分光比的耦合器，且大分光比輸出端為第一輸出端，小分光比輸出端為第二輸出端。6.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳輝，吳曉平，肖清明，王文剛，
申請(專利權)人：武漢光迅科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42