EDFA增益控制與差錯檢測的功率監測方案

AGCALC特性

　　控制信道功率采用自動控制，有瞬態響應。以下為EDFA在 ALC下的瞬態響應。

　　圖2 顯示了實驗環境。使用兩個DFB-LD分別控制信道1和2.。在信道2我們使用了一個AOM仿真控制信道源。兩個控制信道使用一個3dB的耦合器和一個PD。ALC電路控制信道1的驅動電流，監測功率保持常量。控制通道與信號通道通過一個陣列波導光柵（AWG）進行復用。控制通道波長為1572.1nm（190.7THz）。輸入控制通道與16個信號通道波長從1573.7（190.5THz信道1）到1598.9nm(187.5THz信道16)有1.6nm（200GHz）信道間隔到EDFA。然后用一個AWG從EDFA解復用輸出信道，通過光電轉換器和示波器監測功率瞬態。

圖2 實驗環境搭建

　　圖3（a）和（b）顯示了EDFA的配置框圖。圖3（a）代表EDFA信道1，有自動增益控制（AGC）功能，這種配置方式廣泛應用于在每一個信號通道均保持不變的情況。BPF只允許控制信道通過。AGC功能可保持控制信道增益為常量。EDFA信道1平均增益為19.1dB，16個信道增益平坦度低于0.8dB。圖3（b）為EDFA信道2包含一個可調衰減器（VOA）在兩個放大器之間（有AGC功能），達到ALC功能。每一個信道的輸出功率都自動控制來補償輸入功率的變化。控制信道增益在EDFA2的EDFA單元中保持常量。保證EDFA信道2平均電平為常量，確保信號增益與斜率。盡管EDFA信道1輸出增益隨著輸入功率電平變化而改變，控制信道輸入EDFA2可通過調節VOA來保持穩定，這會達到輸入到EDFA2信號功率為常量。輸出功率在輸入信道功率改變時也可維持常量。EDFA2放大光路從-20dBm到-12dBm到+2.5dBm（平均），增益平坦度少于1.5dB，可變衰減器的驅動速度為320μs。當16信道有15個drop或從1個信道的操作增加到15個時，功率漂移對EDFA1和EDFA2分別低于±0.5與±1.0dB。

圖 3（a）帶自動增益功能EDFA

圖3（b）自動增益與電壓控制EDFA

　　當控制信道2電源切掉時耦合控制信道功率會忽然下降，返回到之前電平的時間在200μs，誤差低于0.05dB。如果信號波長為1573.7nm，通過ALC使得功率抖動可穩定在偏移量1ms內低于0.1dB。我們在這里定義了功率偏移量為區分信道2 切斷后功率控制的穩定性。最大功率瞬間增加（或降低）定義為區分最大（或最小）功率與信道2 切斷時控制的功率。ALC電路的轉換特性表示為LD電流每PD電流每時間。

　　EDFA1的最大功率瞬間增加值與不同輸入信道在輸入信道功率為－16dBm∕ch時幾乎相同,增加微弱。EDFA2最大功率瞬間增加改變微弱， 最大功率瞬間增減在輸入功率為－18 dBm∕ch時最小。EDFA2 最大功率瞬間增減分別為0.3～0.1ms以內。