【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及光传输领域，尤其涉及一种动态滤波装置、光放大系统和动态滤波方法。
技术介绍
1、光放大器，尤其是掺铒光纤放大器(erbium doped fiber amplifier，edfa)，在通信领域得到了极为广泛的应用，主要用于补偿传输光纤的损耗。edfa具有低噪和偏振不相关等特性，使得超长距无中继传输成为可能。edfa中掺铒光纤的本征增益谱，通常是高低起伏的，最大增益与最小增益相差甚至接近20db。
2、现有商用的增益可调技术，通过在多级光放之间增加可调光衰减器(variableoptical attenuator，voa)实现，通过调整voa的衰减实现增益调节。然而，voa会引入较大的插损，并且噪声系数(noise figure，nf)劣化严重。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种动态滤波装置、光放大系统和动态滤波方法，动态滤波装置引入的插损较低，并且有利于优化噪声系数。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种动态滤波装置，动态滤波装置包括：输入端口、输出端口、第一控制单元和第一滤光元件。第一控制单元用于控制第一滤光元件移动，以调节来自输入端口的目标光经过第一滤光元件的比例。第一滤光元件用于对目标光进行衰减。其中，经过第一滤光元件衰减后的目标光从输出端口输出。目标光是一种多波长的光，即目标光具有目标波长范围。作为一个示例，在使增益谱变平坦的场景中，目标光的目标波长范围可以是1520nm-1580nm。作为一个示例，在实现带通滤波的场景中，目
3、在一些可能的实施方式中，对于目标波长范围内的任意两个波长，如第一波长和第二波长。目标光经过光放大器的放大，第一波长的目标光具有的第一增益大于第二波长的目标光具有的第二增益。相应的，第一滤光元件对第一波长的目标光的第一衰减幅度大于第一滤光元件对第二波长的目标光的第二衰减幅度。也就是说，在目标波长范围内，若波长对应的增益越大，该波长对应衰减幅度也越大。并且，两个波长对应的增益变化幅度与两个波长对应的衰减变化幅度相同或相近。例如，所述第一增益和所述第二增益之间的增益变化幅度与所述第一衰减幅度和所述第二衰减幅度之间的衰减变化幅度相减的差值的绝对值小于预设值，该预设值可以为1db或2db等，具体此处不做约束。这样一来，动态滤波装置可以使得目标光原本高低起伏的增益谱变平坦。
4、在一些可能的实施方式中，第一控制单元具体用于：获取目标光在目标波长范围内的平均增益，并根据目标光在目标波长范围内的平均增益控制第一滤光元件的位移大小。应理解，输入的目标光在目标波长范围内的平均增益并不是固定的，并且，平均增益与目标光在目标波长范围内的增益变化幅度相关。因此，第一控制单元根据平均增益灵活调节第一滤光元件介入光路中的比例，以便于使平均增益不同的目标光的增益谱都能变平坦，从而能适配多种不同的应用场景。
5、在一些可能的实施方式中，当目标光在目标波长范围内具有第一平均增益时，目标光经过第一滤光元件的比例为第一比例。当目标光在目标波长范围内具有第二平均增益时，目标光经过第一滤光元件的比例为第二比例。其中，第一平均增益小于第二平均增益，第一比例大于第二比例。也就是说，目标光在目标波长范围内的平均增益越小，第一滤光元件介入光路中的比例也应当越高，有利于保证目标光的增益谱变平坦。
6、在一些可能的实施方式中，第一控制单元具体用于：获取目标光在目标波长范围内的增益变化幅度，并根据目标光在目标波长范围内的增益变化幅度控制第一滤光元件的位移大小。应理解，第一控制单元也可以通过直接获取目标光的增益变化幅度来灵活调节第一滤光元件介入光路中的比例，以便于使增益变化幅度不同的目标光的增益谱都能变平坦，提高了本方案的扩展性。
7、在一些可能的实施方式中，当目标光在目标波长范围内具有第一增益变化幅度时，目标光经过第一滤光元件的比例为第一比例。当目标光在目标波长范围内具有第二增益变化幅度时，目标光经过第一滤光元件的比例为第二比例。其中，第一增益变化幅度大于第二增益变化幅度，第一比例大于第二比例。也就是说，目标光的增益变化幅度越大，第一滤光元件介入光路中的比例也应当越高，有利于保证目标光的增益谱变平坦。
8、在一些可能的实施方式中，目标光包括位于第一波段的光和位于第二波段的光，动态滤波装置还包括第二滤光元件和第二控制单元。其中，第一滤光元件用于过滤掉第一波段的光，第二滤光元件用于过滤掉第二波段的光。第二控制单元用于控制第二滤光元件移动，以调节目标光经过第二滤光元件的比例。也就是说，动态滤波装置还可以采用多个滤光元件以实现类似带通滤波器的功能。进一步，每个控制单元根据实际需要独立调节对应的滤光元件的位移大小，以调节目标光经过该滤光元件的比例，从而灵活调节位于该波段目标光的衰减幅度。
9、在一些可能的实施方式中，动态滤波装置还包括光准直器。光准直器用于对目标光进行准直，第一滤光元件用于对准直后的目标光进行衰减。应理解，目标光经过光束准直后的光斑更大，这样一来就不需要对第一控制单元的控制精度提出较高要求，即使是控制精度较差的第一控制单元也能通过控制第一滤光元件移动，灵活地调节目标光经过第一滤光元件的比例。当然，对于控制精度较高的第一控制单元，也可以不采用光准直器。
10、在一些可能的实施方式中，第一控制单元采用静电式、电热式、压电式、磁致伸缩、电致伸缩、直线电机式或电控螺纹旋进的方式控制第一滤光元件移动，提高了本方案实现方式的灵活性。作为一个示例，具体可以采用静电式、电热式或压电式的微机电系统(microelectromechanical systems，mems)来实现对第一滤光元件的控制。
11、在一些可能的实施方式中，输入端口用于连接输入光纤，输出端口用于连接输出光纤。
12、第二方面，本申请实施例提供了一种光放大系统，该光放大系统包括第一光放大器、第二光放大器和如第一方面任一实施方式介绍的动态滤波装置。第一光放大器用于对输入的光进行放大，并将放大后的光传输至动态滤波装置。第二光放大器用于对经过动态滤波装置的光进行放大。
13、在一些可能的实施方式中，光放大系统还包括增益平坦滤波器gff，光放大系统还包括增益平坦滤波器(gain flatten filter，gff)。其中，gff用于对经过第一光放大器的光进行滤波。应理解，gff也能起到使增益谱变平坦的作用，不过gff主要是对平均增益较高的光作用明显，而本申请提供的动态滤波装置对平均增益较低的光作用更明显。因此，通过gff与动态滤波装置的组合使得不同规格的增益谱都能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态滤波装置，其特征在于，包括：输入端口、输出端口、第一控制单元和第一滤光元件；
2.根据权利要求1所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标波长范围包括第一波长和第二波长，所述第一波长的目标光经过放大后具有第一增益，所述第二波长的目标光经过放大后具有第二增益，所述第一增益大于所述第二增益，所述第一滤光元件对所述第一波长的目标光的第一衰减幅度大于所述第一滤光元件对所述第二波长的目标光的第二衰减幅度，所述第一增益和所述第二增益之间的增益变化幅度与所述第一衰减幅度和所述第二衰减幅度之间的衰减变化幅度相减的差值的绝对值小于预设值。
3.根据权利要求1或2所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，所述第一控制单元具体用于：
4.根据权利要求3所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光在所述目标波长范围内平均增益与所述目标光经过第一滤光元件的比例成反比。
5.根据权利要求1或2所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，所述第一控制单元具体用于：
6.根据权利要求5所述的动态滤波装置，其
7.根据权利要求1所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光包括位于第一波段的光和位于第二波段的光，所述第一滤光元件用于过滤掉第一波段的光；
8.根据权利要求1至7中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述动态滤波装置还包括光准直器；
9.根据权利要求1至8中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述第一控制单元采用静电式、电热式、压电式、磁致伸缩、电致伸缩、直线电机式或电控螺纹旋进的方式控制所述第一滤光元件移动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述输入端口用于连接输入光纤，所述输出端口用于连接输出光纤。
11.一种光放大系统，其特征在于，包括：第一光放大器、第二光放大器和如权利要求1至10中任一项所述的动态滤波装置；
12.根据权利要求11所述的光放大系统，其特征在于，所述光放大系统还包括增益平坦滤波器GFF；
13.一种动态滤波方法，其特征在于，所述方法应用于动态滤波装置，所述动态滤波装置包括：输入端口、输出端口、第一控制单元和第一滤光元件，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述目标波长范围包括第一波长和第二波长，所述第一波长的目标光经过放大后具有第一增益，所述第二波长的目标光经过放大后具有第二增益，所述第一增益大于所述第二增益，所述第一滤光元件对所述第一波长的目标光的第一衰减幅度大于所述第一滤光元件对所述第二波长的目标光的第二衰减幅度，并且，所述第一增益和所述第二增益之间的增益变化幅度与所述第一衰减幅度和所述第二衰减幅度之间的衰减变化幅度相减的差值的绝对值小于预设值。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，通过所述第一控制单元控制所述第一滤光元件移动包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述目标光在所述目标波长范围内平均增益与所述目标光经过第一滤光元件的比例成反比。
17.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，通过所述第一控制单元控制所述第一滤光元件移动包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述目标光在所述目标波长范围内的增益变化幅度与所述目标光经过第一滤光元件的比例成正比。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述目标光包括位于第一波段的光和位于第二波段的光，通过所述第一滤光元件对所述目标光进行衰减包括：
20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态滤波装置还包括光准直器，所述方法还包括：
21.根据权利要求13至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一控制单元采用静电式、电热式、压电式、磁致伸缩、电致伸缩、直线电机式或电控螺纹旋进的方式控制所述第一滤光元件移动。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述输入端口用于连接输入光纤，所述输出端口用于连接输出光纤。
...【技术特征摘要】
1.一种动态滤波装置，其特征在于，包括：输入端口、输出端口、第一控制单元和第一滤光元件；
2.根据权利要求1所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标波长范围包括第一波长和第二波长，所述第一波长的目标光经过放大后具有第一增益，所述第二波长的目标光经过放大后具有第二增益，所述第一增益大于所述第二增益，所述第一滤光元件对所述第一波长的目标光的第一衰减幅度大于所述第一滤光元件对所述第二波长的目标光的第二衰减幅度，所述第一增益和所述第二增益之间的增益变化幅度与所述第一衰减幅度和所述第二衰减幅度之间的衰减变化幅度相减的差值的绝对值小于预设值。
3.根据权利要求1或2所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，所述第一控制单元具体用于：
4.根据权利要求3所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光在所述目标波长范围内平均增益与所述目标光经过第一滤光元件的比例成反比。
5.根据权利要求1或2所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光经过光放大器的放大，所述第一控制单元具体用于：
6.根据权利要求5所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光在所述目标波长范围内的增益变化幅度与所述目标光经过第一滤光元件的比例成正比。
7.根据权利要求1所述的动态滤波装置，其特征在于，所述目标光包括位于第一波段的光和位于第二波段的光，所述第一滤光元件用于过滤掉第一波段的光；
8.根据权利要求1至7中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述动态滤波装置还包括光准直器；
9.根据权利要求1至8中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述第一控制单元采用静电式、电热式、压电式、磁致伸缩、电致伸缩、直线电机式或电控螺纹旋进的方式控制所述第一滤光元件移动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的动态滤波装置，其特征在于，所述输入端口用于连接输入光纤，所述输出端口用于连接输出光纤。
11.一种光放大系统，其特征在于，包括：第一光放大器、第二光放大器和如权利要求1至10中任一项所述的动态滤波装置；
12.根据权利要求11所述的光放大系统...
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