可变光衰减器的闭环控制设计(自动衰减控制和自动功率控制)在密集波分复用(DWDM)网络中实现紧密的信道间隔需要精确控制频谱发射和功率。
这需要连续监视和调整网络元素,例如传输激光源,光学插件,光放大器和可变光衰减器(VOA)。
这些最后的元素通常用于调整DWDM频谱的功率电平,以最大限度地减少串扰并保持所需的信噪比。
例如,VOA可以与级联掺铒光纤放大器(EDFA)有助于均衡放大器的非均匀增益与波长分布,提高线性度并增强整个系统的控制。
递归测量和控制算法可用于提供快速准确的动态闭环控制,从而确保可重复性并最大限度地减少生产校准和修整。
对数放大器前端调节宽范围输入信号,从而允许在下游使用分辨率较低,成本较低的信号处理元件。
经典混合信号解决方案经典解决方案结合了线性跨阻抗放大器(TIA)和高分辨率信号处理,以测量和控制VOA的吸光度。
起初,由于TIA前端的低成本,这似乎是一个有吸引力的解决方案。
然而,TIA是线性的,因此计算VOA上的分贝(对数)衰减需要对测量信号进行后处理。
以数字方式执行,这需要浮点处理器来处理计算中涉及的除法和取幂过程。
或者,可以使用在生产校准期间生成的穷举查找表来执行基于整数的处理。
这两种方法通常都需要具有至少14位分辨率和中等高处理器速度的模数转换器,以最小化由固有处理开销导致的测量延迟。
选择线性TIA前端所寻求的成本优势通常被获得测量信号和计算衰减所需的更高价格的转换器和处理器的成本所淹没。
如果在生产测试期间需要生成冗长的查找表,则会产生额外的成本(和生产延迟)。
可变光学衰减器的自适应控制图1说明了围绕自适应控制的VOA应用的这种经典解决方案。
放大后的信号经过低通滤波,有助于降低测量噪声。
然后将滤波的信号数字化并计算衰减器的吸光度。
如果使用线性放大将测量的光电流转换为比例电压,则需要计算测量信号的比率,然后进行反幂运算,乘以计算VOA的实际吸光度。
如果探测器前端的响应度和跨阻抗增益相等,那么。