WDM網絡中差錯檢測對光傳輸系統是一個重要的問題。在WDM網絡的功率監測中，使用光放大器，很難將信號功率與有一個很大的動態范圍的ASE(放大自發輻射)功率區分開來，因為這兩種功率在信道數很小的時候很接近。這就在總功率被監測時會引起差錯監測出錯。對于WDM網絡，ASE對光功率監測沒有影響。

　　EDFA(摻鉺光纖放大器)使用在WDM網絡的中繼節點，包括光交叉鏈接和光上∕下復用。EDFA沿著不同路徑放大多路信號，輸入到EDFA的信道數在光路進行重配置或一條鏈路失效時將會改變。輸入到每一個EDFA的WDM(波分復用)信道電壓由于光纖因使用時間受損變化而改變，這些變化影響了EDFA總的輸入電壓，而輸入電壓會引起EDFA增益變化，這些都會影響傳輸性能。由于光功率突然增加導致電壓峰值的出現將會破壞光接收器，接收器引起的突發錯誤會使電壓低于最小需求電壓。這種衰減對系統性能的服務質量有不利影響并 限制網絡的可測量性。為提供高質量的服務和高精度網絡，對EDFA 增益以及光功率必須進行控制。

　　本文介紹了EDFA增益與輸出功率控制以及對WDM網絡差錯檢測的功率監測機制。控制信道功率在一個光源有問題的節點中也可保持穩定，并被用于EDFA增益與輸出功率控制和功率監測。同時記錄了控制信道穩定的EDFA節點瞬態功率（增益）結果。

控制信道功率的穩定化處理

　　此增益與功率控制方案包括監測一個WDM信道校準泵浦功率，監測總的信號功率，監測一個加在放大器或泵浦功率的額外的探測信號，插入一個補償信號，通過一個后向反饋環路鉗制增益。最重要的是監測一個EDFA放大波段的WDM信道（控制信道）。采用這種方法，控制信道的輸入與輸出功率通過窄帶帶通濾波器（BPF）監測，信道增益可以計算。控制電路用來調整泵浦功率，維持控制信道增益為常量。這種增益控制方案對于信道數目很小的時候很有優勢。當只有幾個信道時，ASE電壓相當于輸出信道功率。如果監測總功率，ASE引起監測信號功率的誤碼。然而，直到ASE在控制信道輸出功率中被消除后，這種方案才可控制EDFA不受ASE影響。此方案在一個OADM環系統中實現，可成功減少光浪涌。如果EDFA不實行控制將導致系統性能下降，由于控制信道光源出現問題將使得控制信道不能輸入到EDFA非常高或非常低的功率。因此，按照服務質量，穩定控制信道功率對獲得EDFA增益與輸出功率控制非常重要。

　　圖1（a）為WDM網絡一個鏈路及其節點的示意圖，顯示了控制EDFA增益與輸出功率的控制信道。節點包括控制信道源，WDM復用、解復用器以及3R轉發器，OXC，和一個OADM（用于實現節點功能）。對所有WDM信道的功率在這個設備中被補償然后發送到傳輸光纖。設備分別被安裝在工作和保護節點，控制信道源設置也相同。如果其中一個信道源出現問題，在節點與下一節點之間控制信道功率將減少或消失。圖1（b）描述了穩定化的控制信道功率方案。此方案考慮到在相同操作條件下光電二極管比激光器更可靠，且控制電路有足夠的可靠性。

圖1（a）WDM網絡鏈路節點框圖

圖1（b）穩定性控制信道方案框圖

　　控制信道功率穩定在控制信道源單元。耦合器功率用一個PD探測，使控制信道源的電流穩定。控制信道的自動變平控制阻止了控制信道功率的變化。因此，由于光功率持續輸入到EDFA以及在控制信道光源有問題的情況下光功率也可以控制就會使得EDFA增益與輸出功率保持穩定。

　　信道功率的穩定性控制不只用于EDFA增益控制，也用于WDM網絡中差錯檢測，例如監測信號差損（LOS），而且還用于對總功率進行監測。如果在一個級聯光放大器WDM網絡中只有幾個信道，累積的ASE將比在一個光放大器輸入終端的LOS大，即使當信道功率下降到低于電壓值。信道功率也會下降到低于LOS臨界值，由于放大器有AGC或ALC功能，信道斜率在輸出終端會變大。如果使用總功率監測將會引起差錯監測出錯。在傳輸光纖上游應該可以監測到出錯，然而錯誤是由放大器監測到的。相比而言，當控制信道功率監測只受ASE影響，出錯將被精確檢測到。因此，這個功率監測機制在傳輸系統中提供了高可靠差錯監測。

AGC\ALC特性

　　控制信道功率采用自動控制，有瞬態響應。以下為EDFA在 ALC下的瞬態響應。

　　圖2 顯示了實驗環境。使用兩個DFB-LD分別控制信道1和2.。在信道2我們使用了一個AOM仿真控制信道源。兩個控制信道使用一個3dB的耦合器和一個PD。ALC電路控制信道1的驅動電流，監測功率保持常量。控制通道與信號通道通過一個陣列波導光柵（AWG）進行復用。控制通道波長為1572.1nm（190.7THz）。輸入控制通道與16個信號通道波長從1573.7（190.5THz信道1）到1598.9nm(187.5THz信道16)有1.6nm（200GHz）信道間隔到EDFA。然后用一個AWG從EDFA解復用輸出信道，通過光電轉換器和示波器監測功率瞬態。

圖2 實驗環境搭建

　　圖3（a）和（b）顯示了EDFA的配置框圖。圖3（a）代表EDFA信道1，有自動增益控制（AGC）功能，這種配置方式廣泛應用于在每一個信號通道均保持不變的情況。BPF只允許控制信道通過。AGC功能可保持控制信道增益為常量。EDFA信道1平均增益為19.1dB，16個信道增益平坦度低于0.8dB。圖3（b）為EDFA信道2包含一個可調衰減器（VOA）在兩個放大器之間（有AGC功能），達到ALC功能。每一個信道的輸出功率都自動控制來補償輸入功率的變化。控制信道增益在EDFA2的EDFA單元中保持常量。保證EDFA信道2平均電平為常量，確保信號增益與斜率。盡管EDFA信道1輸出增益隨著輸入功率電平變化而改變，控制信道輸入EDFA2可通過調節VOA來保持穩定，這會達到輸入到EDFA2信號功率為常量。輸出功率在輸入信道功率改變時也可維持常量。EDFA2放大光路從-20dBm到-12dBm到+2.5dBm（平均），增益平坦度少于1.5dB，可變衰減器的驅動速度為320μs。當16信道有15個drop或從1個信道的操作增加到15個時，功率漂移對EDFA1和EDFA2分別低于±0.5與±1.0dB。

圖 3（a）帶自動增益功能EDFA

　　當控制信道2電源切掉時耦合控制信道功率會忽然下降，返回到之前電平的時間在200μs，誤差低于0.05dB。如果信號波長為1573.7nm，通過ALC使得功率抖動可穩定在偏移量1ms內低于0.1dB。我們在這里定義了功率偏移量為區分信道2 切斷后功率控制的穩定性。最大功率瞬間增加（或降低）定義為區分最大（或最小）功率與信道2 切斷時控制的功率。ALC電路的轉換特性表示為LD電流每PD電流每時間。

圖3（b）自動增益與電壓控制EDFA

????? EDFA1的最大功率瞬間增加值與不同輸入信道在輸入信道功率為－16dBm∕ch時幾乎相同,增加微弱。EDFA2最大功率瞬間增加改變微弱， 最大功率瞬間增減在輸入功率為－18 dBm∕ch時最小。EDFA2 最大功率瞬間增減分別為0.3～0.1ms以內。

　　本文提出了一個高可靠EDFA增益與輸出功率控制以及 WDM網絡差錯檢測的監控方法,此方案可提供功率穩定的控制信道。控制信道功率穩定在一個節點，這個節點可阻止即使在光源有問題時非控制EDFA操作所引起的控制信道功率嚴重變化。在功率監測中對控制信道功率的使用由于ASE而不受影響，并提供信號功率的精確監測。

　　本文描述了當控制信道忽然改變時EDFA瞬態以及控制信道的控制實驗。對EDFA只有AGC功能時與有AGC和ALC兩種功能時最大功率瞬態增加與降低分別為±0.5 dB與±0.8 dB。發現功率漂移對信道數是獨立的。實驗顯示瞬態功率對一些傳輸系統仍然比較大，然而通過對控制信道功率的電路控制與EDFA增益和輸出功率來對響應時間進行優化，此方案可提供一個可靠EDFA操作使我們能使用OADM或OXC來構建WDM網絡。