Оптические усилители на основе эффекта вынужденного комбинированного рассеивания (рамановские усилители)

Оптический сигнал передается из оптического делителя и принимается фото-детектором, который преобразует оптический сигнал в электрический и передает его на микропроцессор. В соответствии со связью между входной и выходной мощностью система мониторинга и управления может судить о состоянии работы Рамановского усилителя. Сравнивая характеристики Рамановского усилителя с заданными характеристиками, эта система управляет подстройкой источников накачки. Так как обратная связь, управление сигналом и работа Рамановского усилителя осуществляются одновременно, выполняется автоматическое управление Рамановским усилителем.

Так как Рамановский усилитель использует нелинейные эффекты, происходящие в кварцевом волокне для усиления сигнала, оптическая мощность, распространяемая в волокне, значительно больше. В системе DWDM существует переход мощности между лучами накачки и сигнала, между лучами накачки, между лучами сигналов. Последние два типа перехода мощности плохо влияют на Рамановский усилитель, поэтому мощности источников накачки различных частот должны изменяться для осуществления обратной связи и подстройки. Когда длина волны сигнала накачки становится больше, тогда ширина полосы усиления Рамановского усилителя становится шире. Ручное управление системой непрактично. Система мониторинга и управления основана на интегрированной схеме и может автоматически отслеживать изменения в траектории луча и подстраивать лазерный диод, таким образом улучшая маневренность и стабильность, которые являются основными требованиями для будущих систем мониторинга и управления оптических усилителей.

Рассмотрим реализацию системы мониторинга и контроля Рамановского усилителя. Схема мониторинга и управления Рамановского усилителя с обратной накачкой показана на рис. 6.

Рис.6. Схема мониторинга и управления Рамановского усилителя с обратной накачкой

Согласно логической функции, данную схему можно разделить на три части: фотоэлектрическое преобразование, АЦП и ЦАП, и систему цифровой обработки сигнала.

Функция системы фотоэлектрического преобразования состоит в сборе информации по мощности каждого канала и мощностей различных источников накачки.

Система АЦП отбирает аналоговые сигналы и передает цифровые сигналы в систему цифровой обработки сигнала.

Система цифровой обработки сигнала состоит из микропроцессоров и программируемых логических устройств (на практике система SOC также интегрирует блоки АЦП и ЦАП), и соединяется с компьютером, который управляет ею через программу-клиент.

В соответствии с различными контролируемыми параметрами, можно выделить пять основных цепей мониторинга и контроля:

. Цепь мониторинга и контроля входной мощности. Данная цепь помогает настраивать входную мощность и снизить потерю мощности в результате сдвига Рамановской частоты между двумя сигналами.

. Цепь мониторинга и контроля выходной мощности. Эта цепь может вычислить коэффициент усиления в соответствии с входной и выходной мощностями и сравнить его с значением, установленным пользователем, таким образом подстраивать мощность источника накачки.

. Цепь мониторинга и контроля мощности накачки. Фото-детектор, подключенный к источнику накачки и детектирующий мощность сигнала накачки имеет заданный динамический диапазон, его выходной электрический сигнал принимается TIA/Log и пересылается на микропроцессор через ADC№2, таким образом осуществляется мониторинг и контроль мощности накачки.

. Цепь индукции тока смещения. Цепь индукции тока смещения подключена к лазеру накачки, ее функцией является мониторинг и контроль мощности LD.

Статья в тему

Организация производства прибора дистанционного контроля микроклимата
контроль микроклимат дистанционный Цель данной курсовой работы - закрепление на практике теоретических знаний по организации производственного процесса системы дистанционного контроля микроклимата, главная задача - теоретически обосновать целесообразность применения разрабатываемого ус ...