專利名稱：具有動(dòng)態(tài)增益均衡的輸入獨(dú)立無傾斜寬帶放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增益平坦寬帶光放大器，具體涉及用于多信道密集波分復(fù)用(DWDM)基光波通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的光纖放大器。
光放大器，特別是摻鉺光纖基放大器(EDFA)，是現(xiàn)在最普遍使用的放大弱光信號(hào)的光放大裝置。這些光放大器用于網(wǎng)絡(luò)單元，例如，分插復(fù)用器，光交叉連接，開關(guān)，和路由器。大量地用于短距離和長(zhǎng)距離光通信網(wǎng)，它們還可以用于CATV廣播。最新的波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)，其中單根光纖同時(shí)運(yùn)載的所有光信道有不同的光波長(zhǎng)，需要更多地利用EDFA。這主要是因?yàn)榇嬖谥鄠€(gè)波長(zhǎng)，其中每個(gè)波長(zhǎng)作為一個(gè)單獨(dú)的信道，提供很大的數(shù)據(jù)運(yùn)載容量。不僅如此，利用單根光纖上多個(gè)波長(zhǎng)還提供網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和數(shù)據(jù)/話音業(yè)務(wù)路由的靈活性。
常規(guī)的EDFA帶寬最近已從標(biāo)準(zhǔn)的1525-1565nm區(qū)域擴(kuò)展到新的1565-1605nm區(qū)域(見1998年2月20日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/026,657)。所以，現(xiàn)在有更大的可用帶寬，產(chǎn)生更多的信道。這就允許光網(wǎng)絡(luò)以高達(dá)每秒太拉比特的速率傳輸信息。
摻鉺光纖的物理原理是這樣的，信號(hào)的放大倍數(shù)或增益隨信號(hào)的波長(zhǎng)而改變。因此，饋入幾個(gè)光波長(zhǎng)到放大器中，每個(gè)波長(zhǎng)代表一個(gè)單獨(dú)的信道，就會(huì)出現(xiàn)一些問題。由于每個(gè)信道是由單個(gè)波長(zhǎng)發(fā)射的，且由于增益與波長(zhǎng)有關(guān)，不同的信道接收不同的放大倍數(shù)。因此，用于多信道傳輸系統(tǒng)中光放大器的輸出必須總是增益平坦的。增益平坦化是利用增益平坦濾波器完成的，例如，光纖光柵，或選取更自然平坦的鉺光纖。不管采用什么增益平坦方法，對(duì)于給定的總輸入信號(hào)功率，光放大器中無源的增益平坦裝置的結(jié)構(gòu)是很確定的，一旦完成放大器的封裝，它不再發(fā)生變化。所以，無源的增益平坦放大器的設(shè)計(jì)總是相對(duì)于特定的增益和輸入功率。對(duì)于每個(gè)特定的增益和輸入功率，放大器的增益分布是不變的。必須注意，在放大器工作期間，對(duì)于大部分的WDM運(yùn)行，放大器的增益被鎖定在恒定的值上。
給出以上的說明，當(dāng)總的放大器輸入電平變化時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)問題。當(dāng)信道負(fù)載因節(jié)點(diǎn)處的信道分出或連接處的信道插入而發(fā)生變化時(shí)，就可以發(fā)生這個(gè)條件。當(dāng)這個(gè)條件發(fā)生時(shí)，必須調(diào)整放大器的泵浦功率以保持增益恒定。這樣做就使放大器增益分布不發(fā)生變化。這個(gè)方法適用于信道數(shù)目的變化，其中每個(gè)信道有恒定的功率電平。通過調(diào)整泵浦功率以保持放大器的增益恒定，其中每個(gè)信道就被均勻地放大，不管有多少個(gè)信道是加載的。1999年3月31日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/282206中公開一個(gè)完成此項(xiàng)任務(wù)的設(shè)備。
遺憾的是，包含在上述申請(qǐng)中的發(fā)明有一個(gè)缺點(diǎn)，它不適合于某些應(yīng)用。具體地說，當(dāng)信道負(fù)載保持相同而信道功率發(fā)生變化時(shí)，它不能維持放大器的增益分布。這個(gè)條件通常發(fā)生在諸如波分復(fù)用(WDM)環(huán)形結(jié)構(gòu)的情況下，其中所有的信道或部分信道在節(jié)點(diǎn)處可以被替換。
對(duì)于諸如上述的應(yīng)用，鎖定放大器增益到恒定值上是不切實(shí)際的。當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，鎖定增益到特定值就會(huì)產(chǎn)生很小的輸出信號(hào)。這是因?yàn)樵鲆媸禽敵雠c輸入之間的比率。若這個(gè)比率是固定的，則很小的輸入產(chǎn)生很小的輸出。類似地，在固定增益下，很大的輸入產(chǎn)生很大的輸出。這個(gè)關(guān)系在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中就會(huì)造成困難，因?yàn)閭鬏敼饫w損耗或鏈路損耗總是恒定的。因此，若信道輸出很低，則它可能太弱而不能到達(dá)接收機(jī)。
為了可能解決這個(gè)問題，可以不把增益鎖定在特定的值上。在此情況下，若增益不是鎖定的，就不是根據(jù)輸入調(diào)整泵浦功率。特別是當(dāng)放大器工作在深度飽和區(qū)時(shí)，放大器的輸出可以大致保持相同。然而，因?yàn)檩斎腚娖揭寻l(fā)生變化，增益(或原子級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn))就不同于設(shè)計(jì)(和優(yōu)化)值。原先被嵌入式濾波器或其他方法修正的增益分布可能遭到破壞。這可以引起增益與波長(zhǎng)之間關(guān)系發(fā)生很大的變化，其中一些波長(zhǎng)的放大倍數(shù)大于另外一些波長(zhǎng)，和一些波長(zhǎng)有較多放大的功率。其結(jié)果是，一些信道到達(dá)接收機(jī)，而另一些信道因太弱而不能被檢測(cè)。這個(gè)現(xiàn)象稱之為放大器增益傾斜(tilt)。

圖1表示發(fā)生的這種情況。從此圖可以看出，增益和增益平坦度是與輸入信號(hào)電平有關(guān)的。
為了解決放大器增益傾斜問題，提出一些具有專用特性的已知放大器。這些放大器有很小的輸入動(dòng)態(tài)范圍，若不調(diào)整泵浦功率，則增益分布在此范圍內(nèi)可以保持不變。然而，這種很小的輸入動(dòng)態(tài)范圍限制了這些放大器的應(yīng)用。我們需要的是這樣的光放大器，它不僅有大的輸入動(dòng)態(tài)范圍，而且還使增益傾斜效應(yīng)減至最小。在不改變輸出增益響應(yīng)分布的情況下，這種放大器必須均勻地響應(yīng)不同的輸入電平。這種放大器還必須允許用戶控制輸出信號(hào)功率電平，無須擔(dān)心增益傾斜。
為了完成上述的任務(wù)，該放大器必須是有源的增益受控。實(shí)現(xiàn)有源的增益控制，必須根據(jù)每個(gè)新的輸入/輸出功率條件調(diào)整增益平坦裝置。
按照以上的需要，提出兩種有源的增益平坦控制方法。這兩種方法利用有源控制的聲光濾波器，或光開關(guān)和增益平坦濾波器的組合，其中每個(gè)開關(guān)/濾波器的組合相當(dāng)于不同要求的增益。對(duì)于每個(gè)新的信號(hào)和/或放大自發(fā)輻射(ASE)條件，這兩種方法采用不同的增益平坦濾波器分布。假設(shè)鉺光纖增益頻譜有復(fù)雜的形狀，聲光方法要求采用幾個(gè)聲光濾波器。這種方法顯然是很昂貴的。此外，每個(gè)聲光濾波器要求復(fù)雜的RF電子器件和專用的控制程序，以及調(diào)整和優(yōu)化該組合的復(fù)雜反饋機(jī)構(gòu)。同樣，聲光器件中很大的插入損耗妨礙了它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室之外使用。
利用有源增益平坦控制的第二種方法是采用兩個(gè)光開關(guān)，一個(gè)光開關(guān)在輸入端，另一個(gè)光開關(guān)在輸出端，并結(jié)合若干個(gè)并行的增益平坦濾波器?？刂齐娐访看螜z測(cè)到輸入電平時(shí)，它把輸入電平與預(yù)編程序表進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的增益平坦濾波器。遺憾的是，這種方法有某些缺點(diǎn)。具體地說，這種方法缺乏靈活性，必須安裝N個(gè)濾波器。若N是一個(gè)很大的數(shù)目，則這種方法是非常昂貴的。
所以，我們需要的是這樣一種有很大動(dòng)態(tài)輸入的光放大器，它給用戶提供可調(diào)整的功率輸出，而同時(shí)提供恒定的增益分布，從而保持增益與信號(hào)波長(zhǎng)之間的關(guān)系。此外，這種光放大器還必須能夠消除或至少減小增益傾斜現(xiàn)象，提供一個(gè)與輸入電平或信道數(shù)目無關(guān)的恒定增益分布。
本發(fā)明提供一種寬帶光放大器以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，該放大器能夠提供恒定的放大器增益分布，修正ASE噪聲，并把增益傾斜減至最小，這是通過與輸入和所需輸出電平有關(guān)的每級(jí)增益，損耗，和功率控制的組合，動(dòng)態(tài)地控制不同級(jí)放大器實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供一種有輸入和輸出的寬帶光放大器，所述放大器包括可編程控制電路；第一光學(xué)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置并產(chǎn)生中間光信號(hào)；第二光學(xué)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置并產(chǎn)生輸出光信號(hào)；光信號(hào)衰減器，它有受控制電路控制的可變衰減量設(shè)置并產(chǎn)生衰減器輸出信號(hào)；第一光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣輸入光信號(hào)；第二光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣中間光信號(hào)；第三光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣衰減器輸出光信號(hào)；其中第一光學(xué)子放大器耦合在第一抽樣裝置與第二抽樣裝置之間；光信號(hào)衰減器耦合在第二抽樣裝置與第三抽樣裝置之間；第二光學(xué)子放大器耦合到第三抽樣裝置；每個(gè)抽樣裝置還耦合到控制電路；基于抽樣裝置的抽樣輸入，控制電路控制每個(gè)光學(xué)子放大器和光衰減器。
較好的是，基于輸入光信號(hào)與中間光信號(hào)之間的比率，所述控制電路控制所述第一子放大器的可調(diào)整增益設(shè)置。
更好的是，所述控制電路還包括通過從可調(diào)整增益設(shè)置中減去與放大自發(fā)輻射(ASE)噪聲有關(guān)的增益因子計(jì)算實(shí)際放大器增益的計(jì)算電路。
最好的是，基于輸入光信號(hào)的功率電平，控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置。
方便的是，控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置，從預(yù)定值調(diào)整到由預(yù)定值與衰減因子之和確定的設(shè)置值。
更方便的是，控制電路還包括用于基于預(yù)定的參考功率電平和輸入光信號(hào)的功率電平計(jì)算衰減因子的計(jì)算電路。
方便的是，衰減因子存儲(chǔ)在控制電路的存儲(chǔ)器中。
最方便的是，基于輸入光信號(hào)功率電平與衰減器輸出光信號(hào)功率電平的比較，控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多級(jí)寬帶光放大器，它包括中央控制電路；第一級(jí)，用于接收輸入光信號(hào)并提供恒定的增益分布給中間光信號(hào)輸出；第二級(jí)，用于產(chǎn)生具有設(shè)定功率電平的信號(hào)，它與第一級(jí)輸出的中間光信號(hào)功率電平無關(guān)；第三級(jí)，用于提供功率控制給第二級(jí)輸出的信號(hào)；和耦合在各級(jí)之間的多個(gè)抽樣耦合器。其中每級(jí)耦合到中央控制電路，每級(jí)獨(dú)立地受中央控制電路的控制，和每個(gè)抽樣耦合器還耦合到控制電路。
較好的是，第一級(jí)包括光學(xué)子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置。
較好的是，第二級(jí)包括光信號(hào)衰減器，它有受第二控制電路控制的可變衰減量設(shè)置。
更好的是，第三級(jí)包括光功率子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置。
最好的是，該放大器還包括提供進(jìn)一步增益控制的多個(gè)級(jí)。
較好的是，該放大器還包括提供進(jìn)一步輸出功率控制的多個(gè)級(jí)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種放大光信號(hào)的方法，它包括a)饋入光信號(hào)到至少一個(gè)光學(xué)子放大器，用于提供恒定的增益分布；b)饋入光信號(hào)到至少一個(gè)光信號(hào)衰減器，用于提供有預(yù)定功率電平的輸出信號(hào)，它與光信號(hào)的功率電平無關(guān)；c)饋入光信號(hào)通過至少一個(gè)功率電平光學(xué)子放大器，用于設(shè)定輸出功率電平到所需的功率電平。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供放大光信號(hào)的多步驟方法，其中第一步驟包括-傳送光信號(hào)通過光學(xué)子放大器，它提供恒定的增益分布并輸出中間光信號(hào)；第二步驟包括-傳送中間光信號(hào)通過可變光衰減器，它產(chǎn)生具有預(yù)定功率電平的衰減器輸出信號(hào)；第三步驟包括-傳送衰減器輸出信號(hào)通過光功率子放大器，它設(shè)定輸出功率電平到所需的功率電平。方便的是，第一步驟還包括a)傳送光信號(hào)通過光學(xué)子放大器，它有設(shè)定到所需增益的可調(diào)整增益以產(chǎn)生中間光信號(hào)；b)檢測(cè)來自光學(xué)子放大器的中間光信號(hào)；c)修正可調(diào)整的增益以修正噪聲電平。更方便的是，第二步驟還包括ⅰ)饋入中間光信號(hào)到光衰減器中，用于衰減所述光信號(hào)以產(chǎn)生衰減器輸出信號(hào)；ⅱ)基于中間光信號(hào)的功率電平，確定衰減因子；ⅲ)基于衰減因子，調(diào)整可變的衰減量。
更方便的是，步驟ⅱ)還包括基于噪聲電平和預(yù)定的參考功率電平，計(jì)算衰減因子。
最方便的是，步驟ⅱ)還包括基于中間光信號(hào)功率電平與輸出光信號(hào)功率電平的比較，調(diào)整可變的衰減量。
最好的是，第三步驟還包括ⅰ)饋入衰減器輸出信號(hào)到有可控泵浦功率設(shè)置的光功率子放大器中以產(chǎn)生輸出信號(hào)；ⅱ)基于包含在控制電路中的程序，確定所需的功率電平；ⅲ)基于所需的功率電平，調(diào)整泵浦功率電平。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種放大輸入光信號(hào)以產(chǎn)生所需特性的輸出信號(hào)的方法，所述方法包括-饋入輸入光信號(hào)到多級(jí)光放大器，它有中央控制電路和多個(gè)串行耦合級(jí)；-基于輸入光信號(hào)，包含在中央控制電路中的程序，和所需的特性，由中央控制電路確定多級(jí)光放大器中的哪些級(jí)是要求有源的；-發(fā)射單獨(dú)的控制信號(hào)給多級(jí)光放大器中的每一級(jí)，所述控制信號(hào)是基于哪些級(jí)是要求有源的確定；-串行地接收多級(jí)光放大器中每一級(jí)的輸入光信號(hào)；-基于從中央控制電路送出的控制信號(hào)，改變多級(jí)光放大器中每一級(jí)的輸入光信號(hào)特性；-發(fā)射所需特性的輸出光信號(hào)到多級(jí)光放大器的輸出端。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種多級(jí)寬帶光放大器，它包括控制電路；耦合到控制電路的至少一個(gè)衰減器級(jí)；和至少兩個(gè)子放大器級(jí)，每個(gè)子放大器級(jí)耦合到控制電路；其中每級(jí)是獨(dú)立地受控制電路的控制。
方便的是，每個(gè)衰減器級(jí)包括光信號(hào)衰減器，它有受控制電路控制的可變衰減量設(shè)置；第一衰減器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)衰減器和控制電路；第二衰減器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)衰減器和控制電路；其中光信號(hào)衰減器耦合在第一衰減器級(jí)抽樣裝置與第二衰減器級(jí)抽樣裝置之間；基于從第一衰減器級(jí)抽樣裝置和第二衰減器級(jí)抽樣裝置的輸入和程控值，控制電路控制信號(hào)衰減器的可變衰減量。
方便的是，每個(gè)子放大器級(jí)包括光信號(hào)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整設(shè)置；第一子放大器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)子放大器和控制電路；和第二子放大器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)子放大器和控制電路；其中信號(hào)子放大器耦合在第一子放大器級(jí)抽樣裝置與第二子放大器級(jí)抽樣裝置之間；和基于來自子放大器級(jí)抽樣裝置的輸入和程控值，控制電路控制可調(diào)整的設(shè)置。
較好的是，第一衰減器級(jí)耦合在接收輸入信號(hào)的子放大器級(jí)與產(chǎn)生輸出信號(hào)的子放大器級(jí)之間。
更好的是，該放大器還包括第二衰減器級(jí)，它耦合到產(chǎn)生輸出信號(hào)的子放大器級(jí)輸出端。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種多級(jí)寬帶光放大器，它有獨(dú)立控制每級(jí)的中央控制電路，該放大器包括多個(gè)串行耦合級(jí)，其中每級(jí)是從以下各級(jí)中選取的衰減器級(jí)；增益設(shè)置子放大器級(jí)；和功率電平設(shè)置級(jí)；其中，中央控制電路確定哪些級(jí)是有源的增益或功率受控。
較好的是，每個(gè)衰減器級(jí)包括光信號(hào)衰減器，它有受中央控制電路控制的可變衰減量設(shè)置。
更好的是，每個(gè)增益設(shè)置子放大器級(jí)包括光信號(hào)增益子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置。
最好的是，每個(gè)功率設(shè)置子放大器級(jí)包括光信號(hào)功率子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置。
方便的是，中央控制電路按照嵌入式程序確定和改變每個(gè)子放大器的控制模式，它取決于不同的輸入情況和輸出要求。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是很清楚的。該放大器結(jié)構(gòu)的靈活性給出可以編程的放大器，輸出一個(gè)獨(dú)立于輸入功率電平的信號(hào)，而且是一個(gè)有所需特性的信號(hào)。此外，通過均衡輸入信號(hào)中不同信道之間的信號(hào)功率，可以消除或減小增益傾斜問題。本發(fā)明提供一種非常靈活的解決上述問題的方法。增益傾斜被減小，增益響應(yīng)保持恒定，并可以設(shè)定輸出功率電平到所需值。
結(jié)合以下附圖，并閱讀以下本發(fā)明的詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是增益傾斜的效果圖。
圖2是按照本發(fā)明無傾斜的可控輸出放大器模塊的示意圖。
圖3是添加另一個(gè)放大器單元的本發(fā)明示意圖。
圖4是按照本發(fā)明的放大器性能圖。
為了使放大器能夠處理高度變化的輸入信號(hào)，而同時(shí)對(duì)于每個(gè)輸入提供具有所需信號(hào)輸出功率電平的完全相同輸出分布，圖2中公開一種新穎的放大器結(jié)構(gòu)。與標(biāo)準(zhǔn)的放大器控制過程比較，這種放大器要求單獨(dú)地控制每個(gè)子放大器部分。這種新穎的放大器給每個(gè)子放大器部分提供增益和功率控制以獲得無增益傾斜的性能。
放大器被分成兩個(gè)或多個(gè)子放大器部分，每個(gè)子放大器部分至少包含一個(gè)有源的增益媒體。每個(gè)子放大器部分要求單獨(dú)的控制，且通常至少需要一個(gè)獨(dú)立的可調(diào)整泵浦激光器，用于該部分的增益控制。每個(gè)子放大器部分可以有它自己的無源部件。子放大器的輸出可能已經(jīng)被無源的增益平坦化。
利用電子方法控制它的泵浦激光器，第一個(gè)子放大器部分被鎖定在恒定的增益上。這就提供與輸入電平無關(guān)的準(zhǔn)確增益控制。不管放大器接收到的總輸入電平或每個(gè)信道輸入電平有多高，通過連續(xù)地調(diào)整泵浦激光器的泵浦功率，這個(gè)子放大器部分提供恒定的增益。在子放大器部分的輸出端和輸入端添加一個(gè)抽頭耦合器，就可以完成這種連續(xù)的調(diào)整?？梢岳梦⑻幚砥鳈z測(cè)這個(gè)子放大器部分的輸入電平和輸出電平?；跈z測(cè)到的輸入電平和輸出電平，連續(xù)地調(diào)整泵浦激光器的功率，提供相對(duì)于輸入具有恒定增益的輸出。
當(dāng)調(diào)整泵浦功率使增益被鎖定時(shí)，這個(gè)子放大器部分的輸出增益分布保持恒定，但輸出電平發(fā)生變化。把第一個(gè)子放大器的輸出增益鎖定在恒定值上，就可以給所有的輸入電平提供相同的增益分布，從而保持增益與波長(zhǎng)之間的關(guān)系。
為了進(jìn)一步改變信號(hào)，在子放大器部分的輸出端添加一個(gè)電子控制的可變衰減器。當(dāng)輸入電平增大時(shí)，這個(gè)衰減器增大它的衰減量設(shè)置；而當(dāng)輸入電平減小時(shí)，這個(gè)衰減器減小它的衰減量設(shè)置。這個(gè)衰減器的凈效應(yīng)是子放大器部分輸出的功率均衡。所以，可變衰減器均衡下行方向的功率電平，給任何隨后的子放大器提供一個(gè)具有恒定增益分布和恒定功率電平的信號(hào)。因?yàn)樾旁氡炔粫?huì)受信號(hào)衰減量的影響，衰減器放置在第一個(gè)子放大器部分的輸出端，而不是放置在它的輸入端。這是因?yàn)檎麄€(gè)放大器的信噪比下降主要是由第一個(gè)子放大器部分確定的。
在衰減器之后，可以插入其他的子放大器和/或增益平坦裝置。不管利用什么部件或部件組合，最后的放大器輸出有恒定的增益分布，因?yàn)殡S后子放大器部分接收的信號(hào)在增益與功率和波長(zhǎng)之間關(guān)系方面具有相同的特性。余下的一些子放大器配置成固定的泵浦功率模式，它獨(dú)立于放大器的輸入情況。這就給每個(gè)信道提供盡可能大的輸出功率。最后的可變衰器可以添加在放大器的最后輸出端。若需要較低的功率電平，可以調(diào)整這個(gè)最后的衰減器。
參照?qǐng)D2，我們研究新穎放大器結(jié)構(gòu)(topography)的工作。信號(hào)首先饋入到放大器的輸入端。第一個(gè)抽頭耦合器(Tap1)檢測(cè)這個(gè)輸入信號(hào)的幅度，并經(jīng)光電檢測(cè)器30發(fā)送這個(gè)信息到子控制電路20。子控制電路20與中央控制電路40進(jìn)行通信。
子控制電路20調(diào)整包含在子放大器50中泵浦激光器的泵浦功率以獲得所需的增益。為了得到準(zhǔn)確的增益控制，必須考慮放大自發(fā)輻射(ASE)的偏置或增益因子。這是因?yàn)樽臃糯笃?0的輸出(中間輸出信號(hào)，它不是最后的輸出)是輸出信號(hào)與ASE增益因子之和。按照以下的公式可以相當(dāng)準(zhǔn)確地確定ASE增益因子增益因子=10*log(1+A/(G*Pin))，其中G是線性標(biāo)度的放大器增益，A是增益鎖定在G上的線性標(biāo)度ASE功率，和Pin是線性標(biāo)度的輸入信號(hào)功率。
在這些變量中，G是恒定的，需要利用它鎖定放大器增益。然而，Pin是可變的，使增益因子與輸入功率有關(guān)。G還定義成總的子放大器輸出信號(hào)電平與總的子放大器輸入信號(hào)電平之比率。
可以把ASE功率A考慮為恒定的，并由以下公式給出A=(hν0/2)*NF*G*Bp
其中hν0是光子能量，它在1.5μm放大器窗口內(nèi)是相對(duì)恒定的，NF是放大器噪聲系數(shù)，對(duì)于增益鎖定放大器，可以把它考慮為大致恒定的，G是恒定的放大器增益，Bp是放大器帶寬，它也是恒定的。
根據(jù)以上討論，只要放大器增益是固定的，ASE功率大致是恒定的，它與輸入電平無關(guān)。
一旦知道輸入電平，可以準(zhǔn)確地確定增益控制的ASE增益因子。例如，對(duì)于增益鎖定在23dB上的放大器，利用以上ASE計(jì)算公式，總的ASE功率是0.5mW，它與輸入無關(guān)。所以，當(dāng)輸入是100μW時(shí)，增益因子應(yīng)當(dāng)是0.1dB。若輸入是1μW，這個(gè)增益因子變成5.5dB。這意味著，為了使信號(hào)增益為23dB，必須調(diào)整泵浦功率以提供總的輸出為-1.5dB。這個(gè)數(shù)字包括都是以dB為單位的信號(hào)，增益，和增益因子。輸出是通過光電檢測(cè)器70由抽頭耦合器60(Tap2)測(cè)量的。
根據(jù)以上討論，可以看出輸出增益是如何固定在恒定值上的。信號(hào)饋入到抽頭耦合器10(Tap1)。抽頭耦合器10把諸如輸入電平和功率的信號(hào)特性經(jīng)光電檢測(cè)器30饋入到控制電路40。抽頭耦合器還把該信號(hào)饋入到有泵浦激光器的子放大器50。子放大器50的輸出(中間光信號(hào))是由抽頭耦合器60(Tap2)作檢測(cè)。然后，抽頭耦合器60(Tap2)把中間光信號(hào)的特性經(jīng)光電檢測(cè)器70饋入到控制電路40?？紤]到ASE噪聲，控制電路40確定修正的增益設(shè)置。再利用以上公式計(jì)算ASE噪聲功率，并把增益因子結(jié)合到計(jì)算中以確定給出所需增益的正確增益設(shè)置?；谶@個(gè)計(jì)算，控制電路40控制子放大器50中的激光器泵浦功率到合適的設(shè)置。這就有效地改變子放大器的增益到修正ASE噪聲的增益設(shè)置上。
因此，利用抽頭耦合器60(Tap2)接收的功率與抽頭耦合器10(Tap1)檢測(cè)的功率進(jìn)行比較，正確地設(shè)定增益。在考慮到上述增益因子的同時(shí)，進(jìn)行這種比較。每次可以由中央控制電路40計(jì)算增益因子。或者，可以利用任何一個(gè)控制電路存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的查閱表。這種查閱表包含預(yù)先計(jì)算的給定功率電平的增益因子。與增益因子是如何得到的無關(guān)，確定子放大器50泵浦功率的正確設(shè)置，并發(fā)出合適的控制命令。
再參照?qǐng)D2，在子放大器部分之后是可編程的衰減器80。這個(gè)衰減器80是由抽頭耦合器60(Tap2)饋入的。衰減器80連接到控制電路40?？刂齐娐?0也是由光電檢測(cè)器70饋入中間光信號(hào)的特性，子放大器50的輸出信號(hào)。衰減器的輸出饋入到第三個(gè)抽頭耦合器100(Tap3)。這個(gè)抽頭耦合器100把衰減器輸出的特性經(jīng)光電檢測(cè)器110饋入到控制電路40。
現(xiàn)在，我們可以研究這個(gè)第二級(jí)放大器的工作。根據(jù)抽頭耦合器10(Tap1)接收的功率，控制電路40調(diào)整可編程衰減器80的設(shè)置。利用連接到中央控制電路40的兩個(gè)抽頭耦合器10和100的功率數(shù)據(jù)，由中央控制電路40計(jì)算總的衰減量。在確定衰減器80必須提供的所需衰減量時(shí)，必須考慮衰減因子。這是由于從子放大器輸出中的ASE成份。按照以下的公式可以計(jì)算所需衰減量的變化，它也稱之為衰減因子Δatt=10*log(P1/P0)+10*log(1+A/(P0*G))-10*log(1+A/(P1*G))其中Δatt是與參考衰減量(例如，0)比較之后以dB表示的所需衰減量變化，P0(線性標(biāo)度)是當(dāng)衰減量是參考值為0時(shí)，抽頭耦合器10(Tap1)檢測(cè)的子放大器50輸入電平(因此也是整個(gè)放大器的輸入電平)，P1(線性標(biāo)度)是抽頭耦合器10(Tap1)檢測(cè)的子放大器50線性標(biāo)度的輸入信號(hào)功率電平，A(線性標(biāo)度)是以前所定義的子放大器50輸出端處總的ASE功率，G(線性標(biāo)度)是鎖定在恒定值上子放大器50的放大器增益。
在以上公式的各元素中，只有P1是真正的變量。P0是預(yù)定和預(yù)編程到控制電路的參考值。如以上討論的，A在恒定的輸出增益G下是恒定的。
在特定的環(huán)境下，可以簡(jiǎn)化以上的公式。例如，若抽頭耦合器10(Tap1)檢測(cè)的功率電平很高，且子放大器50的輸出不含高的ASE成份，則P1*G遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于A。因此，以上的公式可以簡(jiǎn)化成Δatt=10*log(P1/P0)。
另一方面，若輸入信號(hào)功率很低，且ASE構(gòu)成子放大器50輸出的大部分，則應(yīng)當(dāng)按照以上較復(fù)雜的公式計(jì)算衰減因子。在此情況下，即使由于子放大器50產(chǎn)生的ASE成份，最后的信號(hào)輸出隨輸入功率的變化而略微地變化，增益與波長(zhǎng)之間的關(guān)系仍保持恒定。因此，保留了無傾斜放大器的性能。
可以由中央控制電路40實(shí)時(shí)地計(jì)算衰減因子?；蛘撸梢岳么鎯?chǔ)在控制電路40中的查閱表。這種查閱表包含特定功率電平的特定衰減因子。
衰減因子引起的衰減量變化有效地跟蹤輸入信號(hào)功率的變化。由于衰減器80提供的衰減量，在此之后任何的子放大器接收的信號(hào)輸出將保持恒定。若足夠高的輸入使整個(gè)放大器飽和，就得到這樣的一個(gè)放大器，其最后輸出不僅是無傾斜的，而且有與輸入無關(guān)的恒定信號(hào)輸出。
為了確定是否獲得所需的衰減量，第三個(gè)耦合器100(Tap3)提供一個(gè)控制回路。
可以看出，衰減器的作用是，保證給第二個(gè)子放大器120的總輸入功率是恒定的，與整個(gè)放大器的輸入功率無關(guān)。這就保證了飽和，因此，第二個(gè)子放大器120的增益特性對(duì)于所有的輸入功率電平是相同的。有兩種可能的方法可以得到這種情況。
第一種方法是利用光電檢測(cè)器110測(cè)得耦合器100(Tap3)的輸出功率作為衰減器80上的反饋量，對(duì)于所有的輸入功率電平，從衰減器80輸出相同的功率，如同輸入功率電平是最小的期望值功率的情況。這個(gè)最小功率電平可以是以上例子中用P0表示的電平。
第二種方法是在控制電路40中包含衰減因子的計(jì)算，它作為總輸入信號(hào)電平和最小期望值輸入信號(hào)電平P0的函數(shù)。然后，利用以上給出的公式確定衰減因子。
在衰減器級(jí)之后，插入功率電平級(jí)。第三個(gè)耦合器100用于下一個(gè)子放大器120的輸入檢測(cè)。若要求下一個(gè)子放大器120具有增益控制，則這個(gè)耦合器是有用的。然而，最好是，子放大器120用于設(shè)定輸出信號(hào)的功率電平。與包含在控制電路40中的程序有關(guān)，放大器的最后輸出功率可以由子放大器120設(shè)定。若需要很大的輸出信號(hào)，則可以相應(yīng)地設(shè)定子放大器120的泵浦功率。另一方面，若需要較小的功率輸出，則子放大器120的功率設(shè)置可以由控制電路40設(shè)定得較低。為了有助于控制子放大器120，采用另一個(gè)耦合器130(Tap4)。耦合器(Tap3)100和耦合器(Tap4)130提供一個(gè)控制回路，用于正確地控制第二個(gè)子放大器120的輸出。
或者，如圖3所示，若所需的輸出功率低于子放大器120可以提供的，可以在子放大器120之后插入第二個(gè)衰減器140。第二個(gè)衰減器140也是受控制電路40的控制，它可以把輸出信號(hào)衰減到所需的電平?？梢岳贸轭^耦合器(Tap4)130和(Tap5)150確定子放大器120和第二個(gè)衰減器140的輸出是否在所需的電平上。
必須注意，上述的抽頭耦合器可以是用光學(xué)方法耦合到光耦合器的光電檢測(cè)器。
或者，增益平坦濾波器可以插入在衰減器80之后或耦合器100之后的放大器內(nèi)。該濾波器可以是在第二個(gè)子放大器120之前或第二個(gè)子放大器120的內(nèi)部。圖3中沒有畫出這種配置。在這種配置中，增益平坦濾波器插入在衰減器之后，由于恒定的增益分布和均衡的功率輸出，只需要一個(gè)增益平坦濾波器。也不需要對(duì)該濾波器進(jìn)行調(diào)整。
從圖3可以看出，可以在子放大器120之后利用另外一些子放大器級(jí)。這些放大器級(jí)可以包括增益平坦濾波器，另外一些衰減器，或另外一些子放大器。然而，與添加到放大器中的子放大器級(jí)無關(guān)，對(duì)于任何的輸入電平只需要一組濾波器，因?yàn)闉V波器總是接收具有恒定增益分布和功率電平的信號(hào)。這些子放大器級(jí)中的每一級(jí)可以獨(dú)立地受控制電路的控制，提供所需的輸出特性。
至于控制電路，它可以是具有嵌入式程序的微處理器，給不同的級(jí)提供與光耦合器和光電檢測(cè)器檢測(cè)的信號(hào)條件有關(guān)的特定指令?；蛘撸刂齐娐房梢允怯脩艨删幊痰?，靈活地響應(yīng)變化的網(wǎng)絡(luò)條件。與控制該控制電路的程序有關(guān)，它給不同子放大器級(jí)的指令可以不同。它可以命令子放大器級(jí)增加其泵浦功率輸出或鎖定其增益設(shè)置到特定的值上?；蛘?，控制電路還可以命令衰減器級(jí)增大或減小它的衰減量，以提供特定的輸出信號(hào)特性。此外，控制電路可以命令子放大器級(jí)鎖定它的增益或功率輸出，使該子放大器級(jí)成為放大器中的中繼器單元?？傊刂齐娐肪哂凶銐虻撵`活性去控制每一級(jí)，給放大器提供合適的配置以輸出所需的信號(hào)特性。
還可以按照這樣的方式利用上述中央控制的多級(jí)放大器，放大器中的每一級(jí)，不管它是衰減器級(jí)或控制增益或功率的子放大器級(jí)，可以由中央控制電路使它成為有源的。有源的意思是，該級(jí)有改變特性的信號(hào)，它不只是放大器內(nèi)的無損耗和無增益的信號(hào)中繼器。因此，若一個(gè)放大器有7級(jí)，中央控制電路可以給每級(jí)以不同的配置。如果需要，一些級(jí)可以配置成提供的增益為1，或者它是一個(gè)衰減器級(jí)，如果對(duì)它沒有要求，它可以不提供衰減量。所以，這種放大器在提供任何所需的信號(hào)變化方面具有極大的靈活性。
圖4表示不同輸入下的無傾斜放大器性能圖。從該圖及其圖標(biāo)符號(hào)中可以看出，信道數(shù)目或每個(gè)信道的輸入電平都不會(huì)改變放大器的增益響應(yīng)。增益與波長(zhǎng)之間的關(guān)系不僅獨(dú)立于信號(hào)波長(zhǎng)，還獨(dú)立于信號(hào)的功率電平。
雖然圖1和4中曲線表示的波長(zhǎng)范圍是在1525至1565nm內(nèi)(標(biāo)準(zhǔn)的EDFA波段)，本發(fā)明可應(yīng)用于擴(kuò)展的波段(1565至1605nm)或要求增益平坦化的任何其他放大器。
現(xiàn)在，理解本發(fā)明的專業(yè)人員能夠?qū)ι鲜鰞?nèi)容設(shè)想出各種結(jié)構(gòu)和實(shí)施例或變化，所有這一切都應(yīng)該是在以下權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種有輸入和輸出的寬帶光放大器，包括-可編程控制電路；-第一光學(xué)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置并產(chǎn)生中間光信號(hào)；-第二光學(xué)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置并產(chǎn)生輸出光信號(hào)；-光信號(hào)衰減器，它有受控制電路控制的可變衰減量設(shè)置并產(chǎn)生衰減器輸出信號(hào)；-第一光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣輸入光信號(hào)；-第二光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣中間光信號(hào)；-第三光信號(hào)抽樣裝置，它抽樣衰減器輸出光信號(hào)。其中-第一光學(xué)子放大器耦合在第一抽樣裝置與第二抽樣裝置之間；-光信號(hào)衰減器耦合在第二抽樣裝置與第三抽樣裝置之間；-第二光學(xué)子放大器耦合到第三抽樣裝置；-每個(gè)抽樣裝置還耦合到控制電路；-基于抽樣裝置的抽樣輸入，控制電路控制每個(gè)光學(xué)子放大器和光衰減器。
2．按照權(quán)利要求1的放大器，其中基于輸入光信號(hào)與中間光信號(hào)之間的比率，所述控制電路控制所述第一子放大器的可調(diào)整增益設(shè)置。
3．按照權(quán)利要求2的放大器，其中所述控制電路還包括通過從可調(diào)整增益設(shè)置中減去與放大自發(fā)輻射(ASE)噪聲有關(guān)的增益因子計(jì)算實(shí)際放大器增益的計(jì)算電路。
4．按照權(quán)利要求1的放大器，其中基于輸入光信號(hào)的功率電平，控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置。
5．按照權(quán)利要求4的放大器，其中控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置，從預(yù)定值調(diào)整到由預(yù)定值與衰減因子之和確定的設(shè)置值。
6．按照權(quán)利要求5的放大器，還包括用于基于預(yù)定的參考功率電平和輸入光信號(hào)的功率電平計(jì)算衰減因子的計(jì)算電路。
7．按照權(quán)利要求5的放大器，其中衰減因子存儲(chǔ)在控制電路的存儲(chǔ)器中。
8．按照權(quán)利要求1的放大器，其中基于輸入光信號(hào)功率電平與衰減器輸出光信號(hào)功率電平的比較，控制電路調(diào)整可變的衰減量設(shè)置。
9．一種多級(jí)寬帶光放大器，包括-中央控制電路；-第一級(jí)，用于接收輸入光信號(hào)并提供恒定的增益分布給中間光信號(hào)輸出；-第二級(jí)，用于產(chǎn)生具有設(shè)定功率電平的信號(hào)，它與從第一級(jí)輸出的中間光信號(hào)功率電平無關(guān)；-第三級(jí)，用于提供功率控制給從第二級(jí)輸出的信號(hào)；和-耦合在各級(jí)之間的多個(gè)抽樣耦合器。其中-每級(jí)耦合到中央控制電路；和-每級(jí)獨(dú)立地受中央控制電路的控制；-每個(gè)抽樣耦合器還耦合到控制電路。
10．按照權(quán)利要求9的光放大器，其中第一級(jí)包括光學(xué)子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置。
11．按照權(quán)利要求9的光放大器，其中第二級(jí)包括光信號(hào)衰減器，它有受第二控制電路控制的可變衰減量設(shè)置。
12．按照權(quán)利要求9的光放大器，其中第三級(jí)包括光功率子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置。
13．按照權(quán)利要求9的放大器，還包括提供進(jìn)一步增益控制的多個(gè)級(jí)。
14．按照權(quán)利要求9的放大器，還包括提供進(jìn)一步輸出功率控制的多個(gè)級(jí)。
15．一種放大光信號(hào)的方法，包括a)饋入光信號(hào)到至少一個(gè)光學(xué)子放大器，用于提供恒定的增益分布；b)饋入光信號(hào)到至少一個(gè)光信號(hào)衰減器，用于提供具有預(yù)定功率電平的輸出信號(hào)，它與光信號(hào)的功率電平無關(guān)；c)饋入光信號(hào)通過至少一個(gè)功率電平光學(xué)子放大器，用于設(shè)定輸出功率電平到所需的功率電平。
16．一種放大光信號(hào)的多步驟方法，其中第一步驟包括-傳送光信號(hào)通過光學(xué)子放大器，它提供恒定的增益分布并輸出中間光信號(hào)；和第二步驟包括-傳送中間光信號(hào)通過可變光衰減器，它產(chǎn)生衰減器輸出信號(hào)并且均衡該衰減器輸出信號(hào)的功率電平；第三步驟包括-傳送衰減器輸出信號(hào)通過光功率子放大器，它設(shè)定輸出功率電平到所需的功率電平。
17．按照權(quán)利要求16的方法，其中第一步驟還包括a)傳送光信號(hào)通過光學(xué)子放大器，它有設(shè)定到所需增益的可調(diào)整增益以產(chǎn)生中間光信號(hào)；b)檢測(cè)來自光學(xué)子放大器的中間光信號(hào)；c)修正可調(diào)整的增益以修正噪聲電平。
18．按照權(quán)利要求16的方法，其中第二步驟還包括ⅰ)饋入中間光信號(hào)到光衰減器，用于衰減所述光信號(hào)以產(chǎn)生衰減器輸出信號(hào)；ⅱ)基于中間光信號(hào)的功率電平，確定衰減因子；ⅲ)基于衰減因子，調(diào)整可變的衰減量。
19．按照權(quán)利要求18的方法，其中步驟ⅱ)還包括基于噪聲電平和預(yù)定的參考功率電平，計(jì)算衰減因子。
20．按照權(quán)利要求18的方法，其中步驟ⅱ)還包括基于中間光信號(hào)功率電平與輸出光信號(hào)功率電平的比較，調(diào)整可變的衰減量。
21．按照權(quán)利要求16的方法，其中第三步驟還包括ⅰ)饋入衰減器輸出信號(hào)到有可控泵浦功率設(shè)置的光功率子放大器中以產(chǎn)生輸出信號(hào)；ⅱ)基于包含在控制電路中的程序，確定所需的功率電平；ⅲ)基于所需的功率電平，調(diào)整泵浦功率電平。
22．一種放大輸入光信號(hào)以產(chǎn)生具有所需特性的輸出信號(hào)的方法，所述方法包括-饋入輸入光信號(hào)到多級(jí)光放大器，它有中央控制電路和多個(gè)串行耦合級(jí)；-基于輸入光信號(hào)，包含在中央控制電路中的程序，和所需特性，由中央控制電路確定多級(jí)光放大器中的哪些級(jí)是要求有源的增益或功率受控；-發(fā)射單獨(dú)的控制信號(hào)給多級(jí)光放大器中的每一級(jí)，所述控制信號(hào)是基于確定哪些級(jí)是要求有源的；-串行地接收多級(jí)光放大器中每一級(jí)的輸入光信號(hào)；-基于從中央控制電路送出的控制信號(hào)，改變多級(jí)光放大器中每一級(jí)的輸入光信號(hào)特性；-發(fā)射所需特性的輸出光信號(hào)到多級(jí)光放大器的輸出端。
23．一種多級(jí)寬帶光放大器，包括-控制電路；-耦合到控制電路的至少一個(gè)衰減器級(jí)；-至少兩個(gè)子放大器級(jí)，每個(gè)子放大器級(jí)耦合到控制電路；和其中每級(jí)是獨(dú)立地受控制電路的控制。
24．按照權(quán)利要求23的光放大器，其中每個(gè)衰減器級(jí)包括-光信號(hào)衰減器，它有受控制電路控制的可變衰減量設(shè)置；-第一衰減器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)衰減器和控制電路；-第二衰減器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)衰減器和控制電路；和其中-光信號(hào)衰減器耦合在第一衰減器級(jí)抽樣裝置與第二衰減器級(jí)抽樣裝置之間；-基于來自第一衰減器級(jí)抽樣裝置和第二衰減器級(jí)抽樣裝置的輸入和程控值，控制電路控制信號(hào)衰減器的可變衰減量。
25．按照權(quán)利要求23的光放大器，其中每個(gè)子放大器級(jí)包括-光信號(hào)子放大器，它有受控制電路控制的可調(diào)整設(shè)置；-第一子放大器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)子放大器和控制電路；-第二子放大器級(jí)光信號(hào)抽樣裝置，它耦合到信號(hào)子放大器和控制電路；和其中-信號(hào)子放大器耦合在第一子放大器級(jí)抽樣裝置與第二子放大器級(jí)抽樣裝置之間；-基于來自子放大器級(jí)抽樣裝置的輸入和程控值，控制電路控制可調(diào)整的設(shè)置。
26．按照權(quán)利要求23的放大器，其中第一衰減器級(jí)耦合在接收輸入信號(hào)的子放大器級(jí)與產(chǎn)生輸出信號(hào)的子放大器級(jí)之間。
27．按照權(quán)利要求26的光放大器，還包括第二衰減器級(jí)，它耦合到產(chǎn)生輸出信號(hào)的子放大器級(jí)輸出端。
28．一種多級(jí)寬帶光放大器，它有獨(dú)立地控制每級(jí)的中央控制電路，該放大器包括多個(gè)串行耦合級(jí)，其中每級(jí)是從以下各級(jí)中選取的衰減器級(jí)；增益設(shè)置子放大器級(jí)；和功率電平設(shè)置級(jí)。其中中央控制電路確定哪些級(jí)是按照控制組合的嵌入式程序有源的增益或功率受控，為的是獲得所需的性能。
29．按照權(quán)利要求28的光放大器，其中每個(gè)衰減器級(jí)包括光信號(hào)衰減器，它有受中央控制電路控制的可變衰減量設(shè)置。
30．按照權(quán)利要求28的光放大器，其中每個(gè)增益設(shè)置子放大器級(jí)包括光信號(hào)增益子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整增益設(shè)置。
31．按照權(quán)利要求28的光放大器，其中每個(gè)功率設(shè)置子放大器級(jí)包括光信號(hào)功率子放大器，它有受中央控制電路控制的可調(diào)整泵浦功率設(shè)置。
32．按照權(quán)利要求28的光放大器，其中中央控制電路按照嵌入式程序確定和改變每個(gè)子放大器的控制模式，它與不同的輸入情況和輸出要求有關(guān)。
全文摘要
一種寬帶光放大器,它能夠提供恒定的放大器增益分布,修正ASE噪聲,并把增益傾斜減至最小,這是通過與輸入和所需輸出電平有關(guān)的每級(jí)增益,損耗,和功率控制的組合,動(dòng)態(tài)地控制不同級(jí)放大器實(shí)現(xiàn)的。多級(jí)放大器有獨(dú)立控制每級(jí)的中央控制電路,該放大器包括:多個(gè)串行耦合級(jí),每級(jí)是衰減器級(jí),增益設(shè)置子放大器級(jí),或功率電平設(shè)置級(jí)。中央控制電路確定哪些級(jí)是有源的增益或功率受控。
文檔編號(hào)H01S3/10GK1304596SQ00800811
公開日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月10日
發(fā)明者楊丹丹, 馬克·M·狄格南 申請(qǐng)人:Afc技術(shù)公司