瞬态抑制控制方法、装置、光纤放大器及可读存储介质
技术领域
本申请涉及瞬态抑制控制技术，尤其涉及一种瞬态抑制控制方法、装置、光纤放大器及计算机可读存储介质。
背景技术
相关技术中，光放大器是光纤通信系统中能对光信号进行放大的一种子系统产品，通过光纤放大器可以直接对输入光信号进行放大，掺铒光纤放大器(Erbium DopedFiber Application Amplifier，EDFA)是当前光纤通信中应用最广的光放大器，因此，如何提高EDFA的性能显得尤为重要。
发明内容
本申请实施例期望提供一种瞬态抑制控制的方法、装置、光纤放大器和计算机存储介质。
第一方面，本申请实施例提供了一种瞬态抑制控制方法，所述方法包括：根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值；
在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值；
对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值；
根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值；
以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
第二方面，本申请实施例提供了一种瞬态抑制控制装置，所述装置包括：第一控制参数确定模块、第二控制参数确定模块、延时处理模块、第一驱动电流值确定模块以及驱动模块，其中，
所述第一控制参数确定模块，用于根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值；
所述第二控制参数确定模块，用于在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值；
所述延时处理模块，用于对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值；
所述第一驱动电流值确定模块，用于根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值；
所述驱动模块，用于以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
第三方面，本申请实施例还提供了一种光纤放大器，包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述任一种所述的瞬态抑制控制方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现上述任一种所述的瞬态抑制控制方法。
本申请实施方式中，由于泵浦激光器的第一驱动电流值是根据当前期望输出信号功率值、延时出光信号的功率值、第二控制参数值和当前入光信号对应的前馈补偿输出信号值来确定的，而第二控制参数值是根据第一控制参数值和第一预设修正参数值确定的，第一控制参数值是根据当前期望输出信号功率值确定的，因此，通过第二控制参数值来确定泵浦激光器的第一驱动电流值，使得对于不同信道配置速率、不同的增益范围的系统、能够实现宽增益宽波长范围内的瞬态抑制。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于说明本发明的技术方案。
图1为本申请实施例的EDFA的组成结构示意图；
图2为本申请实施例的一种瞬态抑制控制方法的流程图；
图3为本申请实施例的基于入光或出光Y档位变化获得入光功率信号和出光功率信号流程示意图；
图4为本申请实施例的入光功率和出光功率延时流程图；
图5为本申请实施例的PID控制的比例因子P和积分因子I在瞬态发生时的变化示意图；
图6A为本申请实施例的最小增益G＝10，19dB动态时的增波瞬态示意图；
图6B为本申请实施例的最小增益G＝10，19dB动态时的掉波瞬态示意图；
图6C为本申请实施例的最大增益G＝22，19dB动态时的增波瞬态示意图；
图6D为本申请实施例的最大增益G＝22，19dB动态时的掉波瞬态示意图；
图7为本申请实施例的瞬态抑制控制装置的组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。另外，以下所提供的实施例是用于实施本发明的部分实施例，而非提供实施本发明的全部实施例，在不冲突的情况下，本发明实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
需要说明的是，在本发明实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，U和/或W，可以表示：单独存在U，同时存在U和W，单独存在W这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括U、W、V中的至少一种，可以表示包括从U、W和V构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
随着信息科技的发展，光传输技术可以实现数字信号的高速高容量、低延时、低噪声传输。在密集型光波复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)系统中，随着信息量的迅速扩张，需要上下链路的信道数量也迅速增加，而信道数量的变化，光功率的切换，无源损耗变化等都会引起EDFA的输入光功率变化，从而产生瞬态效应。如果不能对输入光功率的波动进行有效的控制和补偿，则会严重影响传输线路上存在多个EDFA系统的整体性能。
相关技术中，由于光放大器采用的是一套硬件、一种控制方案，存在实际输入输出换挡电路和采样电路，对不同入光功率的响应速度不一样，无源器件对宽波长增益平坦度存在非线性效应、光信号在模块中的传输延时和控制电路的响应速率不及时等问题，可以共同导致设备的控制方式与实际系统参数不完全兼容。对于不同信道配置速率、不同增益范围的系统，无法做到宽增益宽波长范围内的瞬态抑制。
图1为本申请实施例的EDFA的组成结构示意图，如图1所示，所述EDFA中可以至少包括：光输入端口101、光纤耦合器102、光隔离器103、泵浦激光器104、入光电探测器(Photodetector，PD)105、出光电探测器106、掺铒光纤107、可变光衰减器(VariableOptical Attenuator，VOA)108、光输出端口109、控制单元110。其中，控制单元110分别与泵浦激光器104、入光电探测器105和出光电探测器连接106，以获得入光信号的功率值、出光信号的功率值以及泵浦激光器的性能参数，并根据获得的入光信号的功率值、出光信号的功率值以及泵浦激光器的性能参数来确定控制信号(电流泵浦激光器的驱动电流值)，进而驱动泵浦激光器，使得泵浦激光器的输出功率以减小瞬态效应。
为了解决上述技术问题，在本申请的一些实施例中，提出了一种瞬态抑制控制方法。
图2为本申请实施例的一种瞬态抑制控制方法的流程图，如图2所示，该流程可以包括：
步骤S201：根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；其中，所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值。
这里，光纤放大器的当前期望输出信号功率值可以表示当前入光信号的功率值对应的期望输出信号功率值。当前期望输出功率值需要去掉当前放大自发辐射(AmplifiedSpontaneous Emission，ASE)功率的影响，即，将当前期望输出功率值减去ASE功率的差，确定为当前期望输出信号功率值。第一控制参数值可以至少包括：比例因子P的值和积分因子I的值。
在一种实施方式中，步骤S201包括：根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值与获取的前一时刻的期望输出信号功率值的大小关系，确定光纤放大器的第一控制参数值。
在一个示例中，步骤S201，还包括：根据光纤放大器的当前入光信号的功率值确定光纤放大器的当前期望输出信号功率值。
在一些可能的实施方式中，根据光纤放大器的当前入光信号的功率值确定光纤放大器的当前期望输出信号功率值包括：根据当前EDFA的实时增益值、当前入光信号的功率值，以及单位步进增益值来确定第一期望输出信号功率值。这里，单位增益值表示进行增益步进的最小步进增益单位。
步骤S202：在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值。
这里，第一预设修正参数值可以包括比例因子P的值对应的第一比例修正参数值和积分因子I的值对应的第一积分修正参数值。比例因子P的值对应的第一比例修正参数值和积分因子I的值对应的第一积分修正参数值是在入光信号功率值发生瞬时上升的情况下确定的修正参数值。在一个示例中，可以根据用户需要通过上位机来设置第一预设修正参数值。
在一种可能的实施方式中，步骤S202包括：将比例因子P的值与第一比例修正参数值之和，确定为修正后的第三比例因子值；将所述积分因子I的值与所述第一积分修正参数值之和，确定为修正后的第三积分因子值；将第三比例因子值和第三积分因子值，确定为光纤放大器的第二控制参数值。
在一种可能的实施方式中，步骤S202还包括：控制器检测到入光信号的功率值发生变化，且入光信号的功率值的变化情况满足预设的第一变化条件时，确定入光信号功率值发生瞬时上升。
在一个示例中，控制器检测到入光信号的功率值发生变化，且入光信号的功率值的变化情况满足预设的第一变化条件时，确定入光信号功率值发生瞬时上升获取掉波瞬态标识信号的状态包括：获取第一边沿斜率值，所述第一边沿斜率值为根据第一预设时间内的至少2个入光信号的功率值确定的边沿斜率值；在所述第一边沿斜率值大于预设增波上升阈值，且所述掉波瞬态标志信号为无效的情况下，确定所述入光信号功率值发生瞬时上升。
在一种可能的实施方式中，步骤S202还包括：获取入光信号的采样电路的档位信息；在所述档位信息为从高电平档位变换到低电平档位的情况下，确定所述入光信号的功率值发生瞬时上升。
步骤S203：对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值。
在一种可能的实施方式中，步骤S203，包括：根据当前入光信号的功率值发生瞬态变化的时刻，从入光信号的功率值未发生瞬态变化的先前时刻集合中，确定一个先前时刻，并将先前时刻的出光信号的功率值确定为延时出光信号的功率值。举例来说，入光信号的功率值发生瞬态变化的时刻可以是t5时刻，对应的入光信号的功率值未发生瞬态变化的先前时刻集合可以是t4、t3、t2、t1和t0时刻，因此，可以任意选取一个先前时刻t3，将t3时刻的出光信号的功率值确定为延时出光信号的功率值。
步骤S204：根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值。
在一种可能的实施方式中，步骤S204，包括：根据当前期望输出信号功率值、延时出光信号的功率值和第二控制参数值，确定第一反馈控制输出信号值；将所述第一反馈控制输出信号值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值之和，确定为泵浦激光器的第一驱动电流值。
这里，所述根据当前期望输出信号功率值、延时出光信号的功率值和第二控制参数值，确定第一反馈控制输出信号值，包括：将当前期望输出信号功率值和延时出光信号的功率值输入控制参数值为第二控制参数值的PID控制器，通过PID控制器得到第一反馈控制输出信号值。
步骤S205：以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
在一种实施方式中，步骤S205，包括：通过将第一驱动电流值作为控制电流发送给泵浦激光器，以制泵浦激光器的输出功率。
在实际应用中，步骤S201至步骤S205可以利用EDFA中的控制单元实现，上述控制单元可以为特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital SignalProcessing Device，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、FPGA、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
本申请实施方式中，由于泵浦激光器的第一驱动电流值是根据当前期望输出信号功率值、延时出光信号的功率值、第二控制参数值和当前入光信号对应的前馈补偿输出信号值来确定的，而第二控制参数值是根据第一控制参数值和第一预设修正参数值确定的，第一控制参数值是根据当前期望输出信号功率值确定的，因此，通过第二控制参数值来确定泵浦激光器的第一驱动电流值，使得对于不同信道配置速率、不同的增益范围的系统、能够实现宽增益宽波长范围内的瞬态抑制。
在一些实施方式中，本申请实施例还提出了一种瞬态抑制控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S301：根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值。
步骤S302：在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值。
步骤S303：对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值。
步骤S304：根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值。
步骤S305：以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
步骤S306：在确定入光信号功率值发生瞬时下落的情况下，根据所述第一控制参数值和第二预设修正参数值确定所述光纤放大器的第三控制参数值。
这里，第二预设修正参数值可以包括比例因子P的值对应的第二比例修正参数值和积分因子I的值对应的第二积分修正参数值。比例因子P的值对应的第二比例修正参数值和积分因子I的值对应的第二积分修正参数值是在入光信号功率值发生瞬时下落的情况下确定的修正参数值。在一个示例中，可以根据用户需要通过上位机来设置第二预设修正参数值。
在一种可能的实施方式中，步骤S306包括：将比例因子P的值与第二比例修正参数值之和，确定为修正后的第四比例因子值；将所述积分因子I的值与所述第二积分修正参数值之和，确定为修正后的第四积分因子值；将第四比例因子值和第四积分因子值，确定为光纤放大器的第三控制参数值。
在一种可能的实施方式中，步骤S306还包括：控制器检测到入光信号的功率值发生变化，且入光信号的功率值的变化情况满足预设的第二变化条件时，确定入光信号功率值发生瞬时下落。
在一个示例中，控制器检测到入光信号的功率值发生变化，且入光信号的功率值的变化情况满足预设的第二变化条件时，确定入光信号功率值发生瞬时下落，包括：获取掉波瞬态标识信号的状态；获取第二边沿斜率值，所述第二边沿斜率值为根据第二预设时间内的至少2个入光信号的功率值确定的边沿斜率值；在所述第二边沿斜率值大于预设掉波下落阈值，且所述增波瞬态标志信号为无效的情况下，确定所述入光信号功率值发生瞬时下落。
在一种可能的实施方式中，步骤S306还包括：获取入光信号的采样电路的档位信息；在所述档位信息为从低电平档位变换到高电平档位的情况下，确定所述入光信号的功率值发生瞬时下落。
步骤S307：对当前入光信号的功率值进行延时处理，得到延时入光信号的功率值。
在一种可能的实施方式中，步骤309包括：根据当前入光信号的功率值发生瞬态变化的时刻，从入光信号的功率值未发生瞬态变化的先前时刻集合中，确定一个先前时刻，并将先前时刻的入光信号的功率值确定为延时入光信号的功率值。这里，入光信号的功率值发生瞬态变化的时刻可以是t5时刻，对应的入光信号的功率值未发生瞬态变化的先前时刻集合可以是t4、t3、t2、t1和t0时刻，因此，可以任意选取一个先前时刻t3，将t3时刻的入光信号的功率值确定为延时入光信号的功率值。
步骤S308：根据所述延时入光信号的功率值确定第一期望输出信号功率值。
这里，第一期望输出信号功率值可以是延时入光信号的功率值对应的期望输出信号功率值。
在一个示例中，步骤S308包括：根据当前EDFA的实时增益值、延时入光信号的功率值，以及单位步进增益值来确定第一期望输出信号功率值。这里，单位增益值表示进行增益步进的最小步进增益单位。
步骤S309：根据所述第一期望输出信号功率值、所述当前出光信号的功率值、所述第三控制参数值和获取的光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的当前第二驱动电流值。
在一种可能的实施方式中，步骤S309，包括：根据第一期望输出信号功率值、当前出光信号的功率值和第三控制参数值，确定第二反馈控制输出信号值；将所述第二反馈控制输出信号值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值之和，确定为泵浦激光器的第二驱动电流值。
这里，所述根据第一期望输出信号功率值、当前出光信号的功率值和第三控制参数值，确定第二反馈控制输出信号值，包括：将第一期望输出信号功率值和当前出光信号的功率值输入控制参数值为第三控制参数值的PID控制器，通过PID控制器得到第二反馈控制输出信号值。
在一些实施方式中，本申请又提出了一种瞬态抑制控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S401：获取前一时刻的期望输出信号功率值。
这里，前一时刻表示当前时刻的前一采样时刻。
步骤S402：将所述当前期望输出信号功率值与所述前一时刻的期望输出信号功率值之差，确定为当前期望输出信号功率变化值。
步骤S403：在所述当前期望输出信号功率变化值为正数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值除以第一预设功率变化阈值，得到第一倍数关系。
步骤S404：根据所述第一倍数关系确定所述光纤放大器的第一控制参数值。
在一些可能的实施方式中，步骤S404包括：根据第一倍数关系和预设的第一修正规则确定第一控制参数值。
步骤S405：在所述当前期望输出信号功率变化值为负数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值的绝对值除以第二预设功率变化阈值，得到第二倍数关系。
步骤S406：根据所述第二倍数关系确定所述光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值。
在一些可能的实施方式中，步骤S404包括：根据第二倍数关系和预设的第二修正规则确定第一控制参数值。
步骤S407：所述第一控制参数值包括比例因子P的值和积分因子I的值。
步骤S408：所述第一预设修正参数值包括所述比例因子P的值对应的第一比例修正参数值和所述积分因子I对应的第一积分修正参数值。
步骤S409：所述第二预设修正参数值包括所述比例因子P的值对应的第二比例修正参数值和所述积分因子I对应的第二积分修正参数值。
步骤S410：在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，将所述比例因子P的值与所述第一比例修正参数值之和，确定为修正后的第三比例因子值。
步骤S412：将所述积分因子I的值与所述第一积分修正参数值之和，确定为修正后的第三积分因子值。
步骤S413：将所述第三比例因子值和所述第三积分因子值，确定为所述光纤放大器的第二控制参数值。
步骤S414：对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值。
步骤S415：根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值。
步骤S416：以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
在一些实施方式中，本申请再提出了一种瞬态抑制控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S501：获取前一时刻的期望输出功率。
步骤S502：将所述当前期望输出信号功率值与所述前一时刻的期望输出信号功率值之差，确定为当前期望输出信号功率变化值。
步骤S503：在所述当前期望输出信号功率变化值为正数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值除以第一预设功率变化阈值，得到第一倍数关系。
步骤S504：除去所述第一倍数关系的余数，得到第一整数倍数N，其中，N为大于等于1的整数。
在一个示例中，步骤S504包括：在第一倍数关系是1.4时，除去余数4，得到第一整数倍数1。
步骤S505：将所述当前比例因子P的值缩小N倍，得到修正后的第一比例因子值，其中，第一控制参数值包括比例因子P的值。
在一个示例中，步骤S505包括：将当前比例因子P的值缩小1倍，得到修正后的第一比例因子值为0.5P。
步骤S506：将所述修正后的第一比例因子值确定为所述光纤放大器的第一控制参数值。
步骤S507：在所述当前期望输出信号功率变化值为负数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值的绝对值除以第二预设功率变化阈值，得到第二倍数关系。
步骤S508：除去第二倍数关系的余数，得到第二整数倍数M，其中，M为大于等于1的整数。
在一些可能的实施方式中，步骤S508包括：在第二倍数关系是2.4时，除去余数4，得到第二整数倍数2。
步骤S509：将所述比例因子P的值放大至M倍，得到修正后的第二比例因子值。
在一些实施方式中，步骤S509包括：将比例因子P的值放大至2倍，得到修正后的第二比例因子值2P。
步骤S510：将所述修正后的第二比例因子值确定为所述光纤放大器的第一控制参数值，其中，所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值。
步骤S511：在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值。
步骤S512：对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值。
步骤S513：根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值。
步骤S514：以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
步骤S515：在确定入光信号功率值发生瞬时下落的情况下，所述第二预设修正参数值包括所述比例因子P的值对应的第二比例修正参数值和所述积分因子I对应的第二积分修正参数值。
步骤S516：将所述比例因子P的值与所述第二比例修正参数值之和，确定为修正后的第四比例因子值。
步骤S517：将所述积分因子I的值与所述第二积分修正参数值之和，确定为修正后的第四积分因子值。
步骤S518：将所述第四比例因子值和所述第四积分因子值，确定为所述光纤放大器的第三控制参数值。
步骤S519：对当前入光信号的功率值进行延时处理，得到延时入光信号的功率值。
步骤S520：根据所述延时入光信号的功率值确定第一期望输出信号功率值。
步骤S521：根据所述第一期望输出信号功率值、所述当前出光信号的功率值、所述第三控制参数值和所述入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的当前第二驱动电流值。
在一些实施方式中，本申请实施例另提出了一种瞬态抑制控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S601：根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值。
步骤S602：在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值。
步骤S603：对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值。
步骤S604：根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值。
步骤S605：以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
步骤S606：将入光信号的功率值发生瞬时上升的状态，确定为入光瞬态上升状态。
步骤S607：将入光信号的功率值发生瞬时下落的状态，确定为入光瞬态下落状态。
步骤S608：将所述入光瞬态上升状态或所述入光瞬态下落状态的持续时间确定为瞬态变化时间。
步骤S609：将预设系统时间与所述瞬态变化时间之差确定为未发生瞬态变化时间；
步骤S610：在所述未发生瞬态变化时间内，根据所述当前期望输出信号功率值、所述当前出光信号功率值、所述第一控制参数值和所述获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的当前驱动电流值。
在一个可能的示例中，步骤S610包括：根据当前期望输出信号功率值、当前出光信号的功率值和第一控制参数值，确定第三反馈控制输出信号值；将所述第三反馈控制输出信号值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值之和，确定为泵浦激光器的第三驱动电流值。
这里，根据当前期望输出信号功率值、当前出光信号的功率值和第一控制参数值，确定第三反馈控制输出信号值，包括：将当前期望输出信号功率值和当前出光信号的功率值输入控制参数值为第一控制参数值的PID控制器，通过PID控制器得到第三反馈控制输出信号值。
在一些实施方式中，提供了一种EDFA瞬态抑制控制方法，采用入/出光的Y档信息进行采样保持，过滤电路采样噪声，根据入光瞬态变化，对PID控制的比例因子P和积分因子I进行了修改，优化了瞬态特性，并且具有很高的移植性，支持多参数可配置，兼容多种需求。
所述方法的步骤如下：
步骤S701：PD探测功率定标，其中包括每个泵浦的功率定标，VOA的功率定标，ASE的功率定标等。
步骤S702：前馈算法定标，需要根据增益进行定标，定出当前增益下，每个泵浦在不同输入光功率下的功率，然后拟合曲线，定出dac＝f(gain，mw)公式中的对应参数。
这里，mw表示不同的输入光信号的功率对应的mw值，输入光信号的功率的单位是dBm，dac表示每个泵浦激光器输出功率对应的泵浦激光器驱动值；gain表示目标增益值。
步骤S703：将光纤放大器的入光信号转换为入光电压信号(Vin)，然后对Vin进行模拟/数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)采样，得到Vin的数据量值，将Vin的数据量值转换为入光功率信号(Power_in)，并对Power_in进行实时监测。将光纤放大器的出光信号转换为出光电压信号(Vout)，然后对Vout进行ADC采样，得到出光电压信号的数据量值，将出光电压信号的数据量值转换为出光功率信号(Power_out)。
步骤S704：判断Power_in是否发生瞬态变化，即入光瞬时上升或瞬时下落。对Power_in进行缓存，计算入光信号边沿斜率K，将入光信号边沿斜率K与入光瞬时上升的门限或入光瞬时下落的门限做比较，判定入光发生瞬时上升的信号入光增波瞬态标志(addshoot_flag)或入光发生瞬时下落的信号入光掉波瞬态标志(undershoot_flag)是否有效；
步骤S705：对入光采样电路的Y档位信息进行判断，如果档位监测模块判断入光Y档位信息下降沿有效，则入光发生增波瞬态上升，即，addshoot_flag有效。如果档位监测模块判断入光Y档位信息上升沿有效，则入光发生掉波瞬态下落，即undershoot_flag有效。
如果档位监测模块判断入光Y档位信息下降沿有效或出光档位信息下降沿有效，根据输入或输出PD的Y档增波换挡延时参数，输入或输出PD分别进行相应的延时过滤，在此延时时间内，输入或输出PD的采样值保持锁定不变，后续再将Vin的数据量值转换为Power_in或将Vout的数据量值转换为Power_out。如果档位监测模块判断入光Y档位信息上升沿有效或出光档位信息上升沿有效，根据输入或输出PD的Y档掉波换挡延时参数，输入或输出PD分别进行相应的延时过滤，在此延时时间内，输入或输出PD的采样值保持锁定不变，入光再将Vin的数据量值转换为入光功率信号Power_in或Vout的数据量值转换为出光功率信号Power_out。
步骤S706：如果瞬态识别模块判断addshoot_flag有效，则根据增波延时参数(Ouput_dly)对Power_out进行延时，得到延时后的出光功率信号(Power_out’)。如果瞬态识别模块判断undershoot_flag有效，则根据掉波延时参数(Input_dly)对Power_in进行延时，得到延时后的入光功率信号(Power_in’)。
如果addshoot_flag有效，则根据Power_in计算出期望输出功率(Power_out_exp)和Power_out’，送入PID模块进行闭环控制。如果undershoot_flag有效，则根据Power_in’计算出期望输出功率(Power_out_exp’)和Power_out，送入PID模块进行闭环控制。
步骤S707：当期望输出功率每增加3dB，PID反馈控制环路的比例因子P缩小一倍，得到修正的比例因子P’；期望输出功率每减小3dB，PID反馈控制环路的比例因子P放大一倍，得到修正的比例因子P’。如果瞬态识别模块判断addshoot_flag有效，则PID模块的比例因子P，在原有调整基础上增加ΔP1，积分因子I在原有调整基础上增加ΔI1。如果瞬态识别模块判断undershoot_flag有效，则PID模块的比例因子P，在原有调整基础上增加ΔP2，积分因子I在原有调整基础上增加ΔI2。
在addshoot_flag或undershoot_flag持续有效的一段时间T1(Tsys＞＞T1，Tsys为系统入光边沿时间)内，ΔPx+P和ΔIx+I(x＝1或x＝2)送给PID反馈控制环路持续起作用，在Tsys-T1时间内或入光没有发生瞬态变化时，PID反馈控制环路的比例因子P，由期望输出功率每变化3dB进行修正，并更新为比例因子P’，积分因子I由上位机配置决定。
步骤S708：将前馈补偿输出信号(FF_dac)和PID模块输出信号(PID_out_dac)相加，其结果FF_PID_out_dac实现对泵浦激光器驱动电流进行控制。
图3为本申请实施例的基于入光或出光Y档位变化获得入光功率信号和出光功率信号流程示意图，如图3所示，所述流程包括以下步骤：
步骤S30：获得入光Y档ADC采样值和出光Y档ADC采样值。
这里，在入光Y档位信息下降沿有效或出光Y档位信息下降沿有效时，进入步骤S31；在入光Y档位信息下降沿有效或出光Y档位信息下降沿有效时，进图步骤S34。
在一个实例中，可以通过控制单元监控入光Y档ADC采样值和出光Y档ADC采样值。
步骤S31：确定入光Y档位信息下降沿有效或出光Y档位信息下降沿有效。
步骤S32：入光或出光采样电路进行Y档增波换挡延时。
步骤S33：获得Power_in或Power_out。
步骤S34：确定入光Y档位信息上升沿有效或出光Y档位信息上升沿有效。
步骤S35：入光或出光采样电路进行Y档掉波换挡延时。
这里，在执行完成步骤S35后，进入步骤S33。
图4为本申请实施例的入光功率和出光功率延时流程图，如图4所示，所述流程包括以下步骤：
步骤S40：监测入光信号是否发生瞬态变化。
这里，在确定发生入光信号瞬时上升的情况下，进入步骤S41，在确定发生入光信号瞬时下落的情况下，进入步骤S43。
步骤S41：确定入光信号发生瞬时上升。
步骤S42：延时Power_out’。
步骤S43：确定入光信号发生瞬时下落。
步骤S44：延时Power_out’。
图5为本申请实施例的PID控制的比例因子P和积分因子I在瞬态发生时的变化示意图；如图5所示，在入光信号的功率值发生瞬时上升时，PID控制器的输入包括：Power_out_exp、Power_out’、修正后的比例控制因子P+ΔPx和积分控制因子I+ΔIx；在入光信号的功率值发生瞬时下落时，PID控制器的输入包括：Power_out_exp’、Power_out、修正后的比例控制因子P+ΔPx和积分控制因子I+ΔIx。
其中，在确定入光瞬时上升或入光瞬时下落的情况下，将比例控制因子P和积分控制因子I进行修正，得到修正后的比例控制因子P+ΔPx和积分控制因子I+ΔIx，x＝1或2。
图6A为本申请实施例的最小增益G＝10，19dB动态时的增波瞬态示意图；图6B为本申请实施例的最小增益G＝10，19dB动态时的掉波瞬态示意图；图6C为本申请实施例的最大增益G＝22，19dB动态时的增波瞬态示意图；图6D为本申请实施例的最大增益G＝22，19dB动态时的掉波瞬态示意图。在图6A、6B、6C和6D中，横坐标表示时间，纵坐标表示电压幅值，图6A、6B、6C和6D的每一幅图中都包括上下两条曲线，其中，上面曲线61至64中的610、612、620、622、630、632、640和642电压幅值平稳态的时间段表示未进行瞬态抑制的电压幅值，上面曲线61至64中的611、621、631和641电压幅值瞬态变化的时间段表示进行了瞬态抑制处理的电压幅值；下面曲线65至68中的650、652、660、662、670、672、680和682电压幅值平稳态的时间段表示入光功率没有发生变化的电压幅值，下面曲线65至68中的651、661、671和681电压幅值瞬态变化的时间段表示电压幅值发生瞬态上升或下落。可以看出通过本申请实施例提出的瞬态抑制控制方法可以快速并有效地抑制瞬态变化。
图7为本申请实施例的瞬态抑制控制装置的组成结构示意图，如图7所示，该装置可以包括：第一控制参数确定模块701、第二控制参数确定模块702、延时处理模块703、第一驱动电流值确定模块704以及驱动模块705，其中，
所述第一控制参数确定模块701，用于根据获取的光纤放大器的当前期望输出信号功率值，确定光纤放大器的第一控制参数值；所述第一控制参数值用于调节泵浦激光器的驱动电流值；
所述第二控制参数确定模块702，用于在确定入光信号功率值发生瞬时上升的情况下，根据所述第一控制参数值和第一预设修正参数值确定所述光纤放大器的第二控制参数值；
所述延时处理模块703，用于对当前出光信号功率值进行延时处理，得到延时出光功率信号值；
所述第一驱动电流值确定模块704，用于根据所述当前期望输出信号功率值、所述延时出光信号功率值、所述第二控制参数值和获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第一驱动电流值；
所述驱动模块705，用于以所述第一驱动电流值驱动所述泵浦激光器。
在一种实施方式中，所述装置包括：第三控制参数确定模块706、延时入光信号的功率值获得模块707、第一期望输出信号功率值确定模块708和第二驱动电流值确定模块709，其中，
所述第三控制参数确定模块706，用于在确定入光信号功率值发生瞬时下落的情况下，根据所述第一控制参数值和第二预设修正参数值确定所述光纤放大器的第三控制参数值。
所述延时入光信号的功率值获得模块707，用于对当前入光信号的功率值进行延时处理，得到延时入光信号的功率值。
所述第一期望输出信号功率值确定模块708，用于根据所述延时入光信号的功率值确定第一期望输出信号功率值。
所述第二驱动电流值确定模块709，用于根据所述第一期望输出信号功率值、所述当前出光信号的功率值、所述第三控制参数值和所述入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的第二驱动电流值。
在一种实施方式中，所述第一控制参数确定模块701，用于获取前一时刻的期望输出功率；将所述当前期望输出信号功率值与所述前一时刻的期望输出功率之差，确定为当前期望输出信号功率变化值；在所述当前期望输出信号功率变化值为正数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值除以第一预设功率变化阈值，得到第一倍数关系；根据所述第一倍数关系确定所述光纤放大器的第一控制参数值；在所述当前期望输出信号功率变化值为负数的情况下，通过所述当前期望输出信号功率变化值的绝对值除以第二预设功率变化阈值，得到第二倍数关系；根据所述第二倍数关系确定所述光纤放大器的第一控制参数值。
在一种实施方式中，所述第一控制参数值包括比例因子P的值，所述第一控制参数确定模块701，用于除去所述第一倍数关系的余数，得到第一整数倍数N，其中，N为大于等于1的整数；将所述当前比例因子P的值缩小N倍，得到修正后的第一比例因子值；将所述修正后的第一比例因子值确定为所述光纤放大器的第一控制参数值；除去第二倍数关系的余数，得到第二整数倍数M，其中，M为大于等于1的整数；将所述比例因子P的值放大M倍，得到修正后的第二比例因子值；将所述修正后的第二比例因子值确定为所述光纤放大器的第一控制参数值。
在一种实施方式中，所述第一控制参数值包括比例因子P的值和积分因子I的值；所述第一预设修正参数值包括所述比例因子P的值对应的第一比例修正参数值和所述积分因子I对应的第一积分修正参数值；所述第二预设修正参数值包括所述比例因子P的值对应的第二比例修正参数值和所述积分因子I对应的第二积分修正参数值。
在一种实施方式中，所述第二控制参数确定模块702，用于将所述比例因子P的值与所述第一比例修正参数值之和，确定为修正后的第三比例因子值；将所述积分因子I的值与所述第一积分修正参数值之和，确定为修正后的第三积分因子值；将所述第三比例因子值和所述第三积分因子值，确定为所述光纤放大器的第二控制参数值。
在一种实施方式中，所述第三控制参数确定模块706，用于将所述比例因子P的值与所述第二比例修正参数值之和，确定为修正后的第四比例因子值；将所述积分因子I的值与所述第二积分修正参数值之和，确定为修正后的第四积分因子值；将所述第四比例因子值和所述第四积分因子值，确定为所述光纤放大器的第三控制参数值。
在一种实施方式中，将入光信号的功率值发生瞬时上升的状态，确定为入光瞬态上升状态；将入光信号的功率值发生瞬时下落的状态，确定为入光瞬态下落状态；所述装置还包括：未发生瞬态变化时间泵浦激光器的驱动电流值确定模块710，用于将所述入光瞬态上升状态或所述入光瞬态下落状态的持续时间确定为瞬态变化时间；将预设系统时间与所述瞬态变化时间之差确定为未发生瞬态变化时间；在所述未发生瞬态变化时间内，根据所述当前期望输出信号功率值、所述当前出光信号功率值、所述第一控制参数值和所述获取的入光信号对应的前馈补偿输出信号值，确定泵浦激光器的当前驱动电流值。
实际应用中，第一控制参数确定模块701、第二控制参数确定模块702、延时处理模块703、第一驱动电流值确定模块704、驱动模块705、第三控制参数确定模块706、延时入光信号的功率值获得模块707、第一期望输出信号功率值确定模块708、第二驱动电流值确定模块709和未发生瞬态变化时间泵浦激光器的驱动电流值确定模块710可以利用EDFA中的控制单元实现，上述控制单元可以为ASIC、DSP、DSPD、PLD、FPGA、CPU、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
另外，在本实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
一般来讲，本实施例中的一种瞬态抑制控制方法对应的计算机程序指令可以被存储在光盘，硬盘，U盘等存储介质上，当存储介质中的与一种瞬态抑制控制方法对应的计算机程序指令被一电子设备读取或被执行时，实现前述实施例的任意一种瞬态抑制控制方法。
在一些实施例中，本申请实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述
本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的各方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。
