一種光纖放大器的串級控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，采用兩個或者更多的串級控制回路，能及早克服進入副回路的擾動，改善系統(tǒng)動態(tài)特性，主控制器用于“粗調(diào)”和總體目標(biāo)控制，副控制器用于“細(xì)調(diào)”和快速收斂于短時目標(biāo)，從而使其控制品質(zhì)得到進一步提高；采用本發(fā)明的串級控制系統(tǒng)能夠在直接定義總體控制目標(biāo)，避免一些特殊參數(shù)衰老特性在現(xiàn)場應(yīng)用中的影響；對于總體控制目標(biāo)與兩個或以上參數(shù)相關(guān)的應(yīng)用，使用兩個或以上的控制回路，實現(xiàn)利用控制結(jié)構(gòu)將控制目標(biāo)中多參數(shù)的解耦合，避免單環(huán)控制中實時往復(fù)計算帶來的震蕩，提高系統(tǒng)動態(tài)指標(biāo)。
【專利說明】一種光纖放大器的串級控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光通信系統(tǒng)中光放大器的控制系統(tǒng)，具體地說，涉及用于拉曼光纖放大器或者EDFA放大器的串級控制系統(tǒng)，本發(fā)明屬于光纖通信領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，分布式拉曼光纖放大器和摻鉺光纖放大器EDFA已在通信系統(tǒng)中大量應(yīng)用，為滿足各種應(yīng)用指標(biāo)和功能要求，各種控制方法被用于光纖放大器的產(chǎn)品設(shè)計，例如應(yīng)用前饋和反饋相結(jié)合的方法提高瞬態(tài)指標(biāo)、利用基于預(yù)測的方法來實現(xiàn)對快速時間的預(yù)先響應(yīng)等。對于以下一些場景，合適的控制器設(shè)計是能獲得滿足要求的控制功能和性能的關(guān)鍵:
[0003]控制目標(biāo)包含多個參量的場合，控制性能往往難以達(dá)到要求，例如EDFA放大器設(shè)計中功率模式下增益受限制的實現(xiàn)，EDFA放大器中增益模式下功率受限制的實現(xiàn)，在這些場合，使用單回路的控制方法難以很好的克服擾動影響，獲得好的動態(tài)特性。
[0004]多泵浦光纖放大器的設(shè)計中，為了優(yōu)化系統(tǒng)指標(biāo)或者達(dá)到某些功能特性，往往要求依據(jù)某些參數(shù)或者控制目標(biāo)控制不同泵浦激光器的功率，例如，在增益可控的分布式拉曼光纖放大器中，為實現(xiàn)tilt和增益的控制，要求不同波長的泵浦激光器的功率按照既定比例分配，或者在edfa放大器的設(shè)計中，為獲得更好的光學(xué)指標(biāo)，在輸入光功率和增益在特定的范圍內(nèi)時，泵浦的功率按照固定的比例分配，而在其他范圍內(nèi)按照另外的比例設(shè)置。對于這樣的系統(tǒng)要求，使用單環(huán)控制器無法直接實現(xiàn)控制器的結(jié)構(gòu)，妥協(xié)的辦法是在產(chǎn)品生產(chǎn)時定標(biāo)泵浦功率和電流的特性曲線，仍然使用單環(huán)控制器以功率電流關(guān)系的查找表為媒介予以實時控制，但是這種場合的代價是一方面增加了量出的生產(chǎn)代價，浪費工時人力，更重要的是在放大器使用一定時間后，泵浦激光器的老化會引起泵浦功率和電流的特性曲線的變化，導(dǎo)致控制目標(biāo)不能真實達(dá)到，即放大器不能收斂于正確的工作點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供串級控制的系統(tǒng)來控制光纖放大器中的泵浦激光器。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，包括目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊、主控制器、至少一個被控模塊以及與所述被控模塊對應(yīng)的副控制器；其中，
[0007]所述目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊用于向所述主控制器設(shè)定第一目標(biāo)參數(shù)信號，第一目標(biāo)參數(shù)是期望所述被控模塊所要達(dá)到的第一輸出參數(shù)；
[0008]所述主控制器根據(jù)所述目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊輸出的第一目標(biāo)參數(shù)信號和所述被控模塊輸出的第一目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號，產(chǎn)生與每個所述被控模塊對應(yīng)的第二目標(biāo)參數(shù)信號，第二目標(biāo)參數(shù)是期望所述被控模塊所要達(dá)到的第二輸出參數(shù)，期望所述被控模塊所要達(dá)到的第二輸出參數(shù)與期望所述被控模塊所要達(dá)到的第一輸出參數(shù)不同但相關(guān)聯(lián)；
[0009]所述副控制器根據(jù)所述第二目標(biāo)參數(shù)信號和所述被控模塊輸出的第二目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號向?qū)?yīng)的被控模塊輸出控制信號；
[0010]所述被控模塊在所述副控制器輸出的控制信號驅(qū)動下工作，產(chǎn)生對應(yīng)的第二目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋給對應(yīng)的副控制器，產(chǎn)生對應(yīng)的第一目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋給所述主控制器；
[0011]其中，所述副控制器和對應(yīng)的被控模塊構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋控制回路；所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路和主控制器構(gòu)成外環(huán)反饋控制回路。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述被控模塊為泵浦激光器和放大器模塊，所述第一目標(biāo)參數(shù)是期望所述泵浦激光器和放大器模塊所要達(dá)到的實時增益，所述第二目標(biāo)參數(shù)是期望所述泵浦激光器和放大器模塊所要達(dá)到的泵浦實時功率。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述外環(huán)反饋控制回路進一步包括與所述副控制器對應(yīng)的副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊；所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊根據(jù)所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊所設(shè)定的數(shù)值來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊為上限功率保護模塊，所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊為受限功率設(shè)定模塊；所述上限功率保護模塊根據(jù)所述受限功率設(shè)定模塊所設(shè)定的限值來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊為乘法器，所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊為功率系數(shù)設(shè)定模塊；所述乘法器根據(jù)所述功率系數(shù)設(shè)定模塊所設(shè)定的系數(shù)來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述外環(huán)反饋控制回路中包括多個并聯(lián)的內(nèi)環(huán)反饋控制回路，每個所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路對應(yīng)一組副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊。
[0017]在上述技術(shù)方案中，所述外環(huán)反饋控制回路中包括多個級聯(lián)的內(nèi)環(huán)反饋控制回路，每個所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路對應(yīng)一組副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊。
[0018]在上述技術(shù)方案中，所述主控制器和所述副控制器可以為反饋控制器或者前饋反饋控制器；
[0019]所述主控制器和所述副控制器可以為PID控制器、PI控制器；
[0020]所述主控制器和所述副控制器還可以結(jié)合模糊邏輯控制、自適應(yīng)控制。
[0021]本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果:
[0022]I)對于控制目標(biāo)包含多個參量的場合，能夠克服單回路控制結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)變化劇烈幅度較大的擾動的問題，獲取較好的動態(tài)特性；而且將控制目標(biāo)在控制結(jié)構(gòu)實現(xiàn)時直接映射，結(jié)構(gòu)清晰，是設(shè)計目標(biāo)于設(shè)計結(jié)構(gòu)中能夠直接可觀測的設(shè)計；當(dāng)控制目標(biāo)有變化時候，具體實現(xiàn)易于修改，維護代價比較??；
[0023]2)對于要求依據(jù)某些參數(shù)或者控制目標(biāo)控制不同泵浦激光器的功率的場合，提供了一種新的實現(xiàn)方法，一方面避免了泵浦老化帶來的控制不精確問題，另一方面能實時動態(tài)的調(diào)節(jié)泵浦功率配比，滿足性能要求；
[0024]3)能迅速克服進入副回路的擾動，對負(fù)荷變化的適應(yīng)性較強，能夠依據(jù)某些參數(shù)或者控制目標(biāo)控制不同泵浦激光器的功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為通用的應(yīng)用于光纖放大器設(shè)計的串級控制器的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2為實現(xiàn)實例，EDFA放大器增益模式下功率限制的實現(xiàn)；
[0027]圖3為實現(xiàn)實例，分布式RAMAN放大器增益控制的實現(xiàn)系統(tǒng)；

【具體實施方式】
[0028]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
[0029]下面結(jié)合附圖和兩個應(yīng)用實例對本發(fā)明做進一步說明:
[0030]總體來說，本發(fā)明是為了解決兩大應(yīng)用場合的問題，一種是對于總體控制目標(biāo)與兩個或以上參數(shù)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用場合，通過使用兩個或以上的控制回路，實現(xiàn)利用控制結(jié)構(gòu)將控制目標(biāo)中多參數(shù)的解耦合，避免單環(huán)控制中實時往復(fù)計算帶來的震蕩，從而提高系統(tǒng)動態(tài)指標(biāo)；另一種是對于需要控制不同泵浦激光器的功率比例的場合，使用串級控制結(jié)構(gòu)直接實現(xiàn)功率控制，而非采用定標(biāo)泵浦功率和電流的特性曲線的方法，避免激光器老化帶來不能精確工作的問題。
[0031]本發(fā)明的通用控制結(jié)構(gòu)如圖1所示，主目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊輸出的設(shè)定信號輸入主控制器，主控制器輸出的副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定信號輸入副控制器，副控制器輸出的控制信號輸入放大器模塊，放大器模塊輸出的副目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋回副控制器構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋控制回路，放大器模塊輸出的主目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋回主控制器構(gòu)成外環(huán)反饋控制回路。
[0032]在圖1所示技術(shù)方案的總體控制結(jié)構(gòu)中，整個控制回路由內(nèi)環(huán)反饋控制回路和外環(huán)反饋控制回路共同構(gòu)成。
[0033]如圖1所示，內(nèi)環(huán)反饋控制回路由虛線框內(nèi)部分構(gòu)成。內(nèi)環(huán)反饋控制回路包括:副控制器即內(nèi)環(huán)控制器、放大器模塊；副控制器的輸入信號包括副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定信號和副目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號，副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定信號即上級主控制器的控制量輸出模塊、副目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號即放大器模塊輸出的實時數(shù)值；
[0034]如圖1所示，外環(huán)反饋控制回路包括:內(nèi)環(huán)反饋控制回路、主控制器即外環(huán)控制器、主目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊，主目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊用于設(shè)定并輸出設(shè)定信號即總體控制目標(biāo)，主控制器的輸入包括主目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊輸出的設(shè)定信號和主目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號；主目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號即放大器模塊輸出的實時數(shù)值，主控制器輸出的外環(huán)控制量即內(nèi)環(huán)反饋控制回路的副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定信號。
[0035]圖1中所示的串級控制器的外環(huán)反饋控制回路只有一個，而本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)見到，根據(jù)實際需要，內(nèi)環(huán)反饋控制回路可以有一個或多個，多個內(nèi)環(huán)反饋控制回路之間可以是嵌套和/或平行設(shè)置方式，即可以有多層內(nèi)環(huán)反饋控制回路相嵌套/級聯(lián)，而且每一層內(nèi)環(huán)反饋控制回路可以有多個平行/并聯(lián)的內(nèi)環(huán)反饋控制回路。最內(nèi)層的內(nèi)環(huán)反饋控制回路的輸出的控制信號直接控制泵浦激光器的工作電流。
[0036]外環(huán)反饋控制回路中的主控制器和各個內(nèi)環(huán)反饋控制回路中的副控制器為反饋控制器或者前饋反饋控制器，典型的為PID控制器或PI控制器，也可以是結(jié)合模糊邏輯控制、自適應(yīng)控制功能的其他反饋控制器。
[0037]外環(huán)反饋控制回路中的主控制器和各個內(nèi)環(huán)反饋控制回路中的副控制器一般由模擬電路或者數(shù)字處理器實現(xiàn)，典型的，可以使用模擬的PID電路或者使用DSP實現(xiàn)的數(shù)字PID控制器。
[0038]圖2中描述了在EDFA放大器增益模式下功率限制的串級控制結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，相比于單回路控制器，其特征在于仍然使用增益作為主要控制目標(biāo)，應(yīng)用于主回路即外環(huán)反饋控制回路；以功率為次要控制目標(biāo)，應(yīng)用于副回路即內(nèi)環(huán)反饋控制回路，實現(xiàn)了對增益鎖定和功率受限的兩個控制參量的同時實現(xiàn)，即在滿足最大輸出功率受限于給定值的增益鎖定。
[0039]如圖2所示，內(nèi)環(huán)反饋控制回路由虛線框內(nèi)部分構(gòu)成，包括副控制器、泵浦激光器和放大器模塊，泵浦激光器和放大器模塊輸出的泵浦實時功率信號和修正設(shè)定功率信號輸入副控制器，副控制器輸出的控制信號輸入泵浦激光器和放大器模塊。內(nèi)環(huán)反饋控制回路實現(xiàn)的是泵浦激光器和放大器模塊的泵浦功率鎖定功能，即副控制器依據(jù)泵浦激光器和放大器模塊輸出的泵浦實時功率值和修正設(shè)定功率值的差異來調(diào)節(jié)泵浦激光器和放大器模塊的驅(qū)動工作電流，驅(qū)動泵浦激光器和放大器模塊工作。
[0040]如圖2所示，外環(huán)反饋控制回路包括:內(nèi)環(huán)反饋控制回路、主控制器、目標(biāo)增益設(shè)定模塊，并進一步包括上限功率保護模塊和受限功率設(shè)定模塊，泵浦激光器和放大器模塊輸出的實時增益信號和目標(biāo)增益設(shè)定模塊輸出的增益設(shè)定信號輸入主控制器，主控制器輸出的泵浦目標(biāo)功率信號和受限功率設(shè)定模塊輸出的功率上限設(shè)定信號輸入上限功率保護模塊，上限功率保護模塊依據(jù)功率上限設(shè)定信號對泵浦目標(biāo)功率信號進行修正，輸出修正設(shè)定功率信號。主控制器根據(jù)實時增益信號和增益設(shè)定信號的差異調(diào)節(jié)泵浦目標(biāo)功率信號，使放大器的增益收斂于給定值。
[0041]上限功率保護模塊的功能是保證修正設(shè)定功率值不大于功率上限設(shè)定信號所代表的受限功率設(shè)定值，即實現(xiàn)所謂的PUMT功能，當(dāng)主控制器輸出的泵浦目標(biāo)功率值大于受限功率設(shè)定值時候，修正設(shè)定功率值等于受限功率設(shè)定值，否則，就等于泵浦目標(biāo)功率值。
[0042]圖3中，描述了在要求依據(jù)某些參數(shù)或者控制目標(biāo)來控制不同泵浦激光器功率的場合采用串級控制結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，假設(shè)仍然以增益為控制目標(biāo)，即將增益作為外環(huán)反饋控制回路的目標(biāo)參數(shù)，由外環(huán)反饋控制回路中的主控制器輸出的控制量為泵浦目標(biāo)功率值，其具體含義為對應(yīng)于主控回路控制目標(biāo)的泵浦功率大小的相對描述，將其乘以不同泵浦激光器對應(yīng)的給定系數(shù)，得到了不同泵浦激光器的修正設(shè)定功率值，從而實現(xiàn)了泵浦功率的分配，圖3中示出了采用兩個泵浦激光器的結(jié)構(gòu)，分布式RAMAN光放大器中包括泵浦激光器A和泵浦激光器B、合波器、增益介質(zhì)光纖、增益計算單元；副控制器A根據(jù)設(shè)定修正功率A對泵浦激光器A進行控制，泵浦激光器A將泵浦A實時功率反饋給泵浦激光器A，構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋控制回路I ;副控制器B根據(jù)設(shè)定修正功率B對泵浦激光器B進行控制，泵浦激光器B將泵浦B實時功率反饋給泵浦激光器B，構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋控制回路2 ;泵浦激光器A和泵浦激光器B輸出的激光經(jīng)過合波器后由增益介質(zhì)光纖進行放大輸出，增益實時計算單元計算分布式RAMAN光放大器的實時增益反饋給主控制器，構(gòu)成外環(huán)反饋控制回路；主控制器根據(jù)目標(biāo)增益設(shè)定模塊設(shè)置的增益目標(biāo)和反饋的實時增益分別針對泵浦激光器A和泵浦激光器B輸出泵浦目標(biāo)功率值；根據(jù)泵浦A功率系數(shù)設(shè)定模塊和泵浦B功率系數(shù)設(shè)定模塊的設(shè)定值，分別通過乘法器對泵浦激光器A和泵浦激光器B的泵浦目標(biāo)功率值進行修正，得到輸入副控制A的設(shè)定修正功率A、輸入副控制B的設(shè)定修正功率B，由此實現(xiàn)分布式RAMAN光放大器的串級控制結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)見，根據(jù)實際需要，此結(jié)構(gòu)中可以有三個或者更多的內(nèi)環(huán)反饋控制回路，內(nèi)環(huán)反饋控制回路的個數(shù)取決于泵浦激光器的個數(shù)，這些內(nèi)環(huán)反饋控制回路相互平行/并聯(lián)，每個平行的內(nèi)環(huán)反饋控制回路功能相類似，如圖3所示各個內(nèi)環(huán)反饋控制回路由對應(yīng)虛線框內(nèi)部分構(gòu)成的。每個內(nèi)環(huán)反饋控制回路以輸入泵浦激光器的泵浦電流為控制量輸出用于控制對應(yīng)泵浦激光器的功率達(dá)到給定值。相比于單環(huán)控制器以功率電流關(guān)系的查找表為媒介予以實時控制，本發(fā)明的串級控制系統(tǒng)不用考慮泵浦激光器的老化所引起的泵浦功率和電流特性曲線的變化，在泵浦激光器特性發(fā)生變化時候仍然能實現(xiàn)對目標(biāo)參數(shù)的精確控制。而且節(jié)省了定標(biāo)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本，優(yōu)勢明顯。
[0043]發(fā)明提供的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)采用兩個或者更多的串級控制回路，能及早克服進入副回路的擾動，改善系統(tǒng)動態(tài)特性，其中主控制器用于“粗調(diào)”和總體目標(biāo)控制，副控制器用于“細(xì)調(diào)”和快速收斂于短時目標(biāo)，從而使其控制品質(zhì)得到進一步提高；同時，相比較于一些單回路構(gòu)建系統(tǒng)的參數(shù)映射方法，采用串級控制系統(tǒng)能夠在主回路中更直接定義總體控制目標(biāo)，避免一些特殊參數(shù)衰老特性在現(xiàn)場應(yīng)用中的影響；對于總體控制目標(biāo)與兩個或以上參數(shù)相關(guān)的應(yīng)用，使用兩個或以上的控制回路，實現(xiàn)利用控制結(jié)構(gòu)將控制目標(biāo)中多參數(shù)的解耦合，避免單環(huán)控制中實時往復(fù)計算帶來的震蕩，提高系統(tǒng)動態(tài)指標(biāo)。在實際應(yīng)用中，基于現(xiàn)有泵浦激光器的硬件接口，普遍采用泵浦電流為內(nèi)環(huán)反饋控制回路的控制量輸出，內(nèi)環(huán)反饋控制回路的控制目標(biāo)為上級外環(huán)反饋控制回路的控制量輸出，對于兩級以上的系統(tǒng)，以此類推，實現(xiàn)多級控制。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于包括目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊、主控制器、至少一個被控模塊以及與所述被控模塊對應(yīng)的副控制器；其中， 所述目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊用于向所述主控制器設(shè)定第一目標(biāo)參數(shù)信號，第一目標(biāo)參數(shù)是期望所述被控模塊所要達(dá)到的第一輸出參數(shù)； 所述主控制器根據(jù)所述目標(biāo)設(shè)定參數(shù)模塊輸出的第一目標(biāo)參數(shù)信號和所述被控模塊輸出的第一目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號，產(chǎn)生與每個所述被控模塊對應(yīng)的第二目標(biāo)參數(shù)信號，第二目標(biāo)參數(shù)是期望所述被控模塊所要達(dá)到的第二輸出參數(shù)，期望所述被控模塊所要達(dá)到的第二輸出參數(shù)與期望所述被控模塊所要達(dá)到的第一輸出參數(shù)不同但相關(guān)聯(lián)； 所述副控制器根據(jù)所述第二目標(biāo)參數(shù)信號和所述被控模塊輸出的第二目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號向?qū)?yīng)的被控模塊輸出控制信號； 所述被控模塊在所述副控制器輸出的控制信號驅(qū)動下工作，產(chǎn)生對應(yīng)的第二目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋給對應(yīng)的副控制器，產(chǎn)生對應(yīng)的第一目標(biāo)參數(shù)監(jiān)控信號反饋給所述主控制器； 其中，所述副控制器和對應(yīng)的被控模塊構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋控制回路；所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路和主控制器構(gòu)成外環(huán)反饋控制回路。
2.按權(quán)利要求1所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述被控模塊為泵浦激光器和放大器模塊，所述第一目標(biāo)參數(shù)是期望所述泵浦激光器和放大器模塊所要達(dá)到的實時增益，所述第二目標(biāo)參數(shù)是期望所述泵浦激光器和放大器模塊所要達(dá)到的泵浦實時功率。
3.按權(quán)利要求1-2中任一項所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述外環(huán)反饋控制回路進一步包括與所述副控制器對應(yīng)的副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊；所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊根據(jù)所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊所設(shè)定的數(shù)值來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
4.按權(quán)利要求3所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊為上限功率保護模塊，所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊為受限功率設(shè)定模塊；所述上限功率保護模塊根據(jù)所述受限功率設(shè)定模塊所設(shè)定的限值來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
5.按權(quán)利要求3所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊為乘法器，所述副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊為功率系數(shù)設(shè)定模塊；所述乘法器根據(jù)所述功率系數(shù)設(shè)定模塊所設(shè)定的系數(shù)來修正所述主控制器輸出的第二目標(biāo)參數(shù)信號。
6.按權(quán)利要求1-5中任一項所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述外環(huán)反饋控制回路中包括多個并聯(lián)的內(nèi)環(huán)反饋控制回路，每個所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路對應(yīng)一組副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊。
7.按權(quán)利要求1-5中任一項所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述外環(huán)反饋控制回路中包括多個級聯(lián)的內(nèi)環(huán)反饋控制回路，每個所述內(nèi)環(huán)反饋控制回路對應(yīng)一組副目標(biāo)參數(shù)修訂模塊和副目標(biāo)參數(shù)設(shè)定模塊。
8.按權(quán)利要求1-7中任一項所述的光纖放大器的串級控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器和所述副控制器可以為反饋控制器或者前饋反饋控制器； 所述主控制器和所述副控制器可以為PID控制器、PI控制器；
所述主控制器和所述副控制器還可以結(jié)合模糊邏輯控制、自適應(yīng)控制。
【文檔編號】H01S5/068GK104466681SQ201410685856
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張鵬, 付成鵬, 余春平, 陶金濤, 張翠紅 申請人:武漢光迅科技股份有限公司