JP2001168841A

JP2001168841A - 波長多重光増幅器

Info

Publication number: JP2001168841A
Application number: JP34971099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimomura; 博史下村; Naoya Henmi; 直也逸見
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】１５８０ｎｍ帯域においても平坦なゲインプ
ロファイルにて波長多重光を増幅できるようにする。【解決手段】光増幅器にＥＤＦ１１を用い一定の平坦
なゲインを得ることができるように励起レーザ１２にて
一定の光強度にて励起する。光分岐器２１、３１にてＥ
ＤＦＡへの入出力信号光を数％程分岐させ、分岐された
入力光をＤＭＵＸフィルタ２２により分波し、受光素子
２４を介して各チャネルの信号の有無及び光強度をモニ
タ回路２３によりモニタリングし、そのチャンネル数及
び光強度情報を演算回路３３に伝達する。出力光の強度
を受光素子３２により測定しその情報を演算回路３３に
伝達する。入出力の信号光のチャンネル数の変化及び光
強度に応じて演算回路３３により減衰量を決定し、駆動
回路３４を介し可変光減衰器３５にてＥＤＦ１１の出力
信号を一括して減衰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
おいて用いられる、波長多重光信号を増幅するための波
長多重光増幅器に関し、より詳しくは、１５８０ｎｍ帯
域の波長多重光に対してもゲインプロファイルを平坦に
することのできる波長多重光増幅器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信において、信号光を波長多重化し
大容量情報の伝送を可能にする波長多重（ＷＤＭ：Wave
length Division Multiplexing）光伝送方式が注目され
ている。これは、異なる波長の光信号を多重化して１本
の光ファイバ内を伝送させることにより、多重信号数に
応じ伝送容量を増加させる伝送方法である。ＩＴＵ（国
際電気通信連合）−Ｔの信号波長の標準化についての勧
告としては、基準周波数を１９３．１ＴＨｚ（波長１５
５２．５２５ｎｍ）とし、周波数１００ＧＨｚ（波長
０．８ｎｍ）間隔にて各チャンネルを配置することが決
定されている。そして、この１００ＧＨｚ間隔における
波長多重伝送では現状Ｃ−ＢＡＮＤ帯とされているＥＤ
ＦＡ（エルビウム添加ファイバ増幅器：Erbium Doped F
iber Amplifier）の利得帯域により最大入力波長数が制
限されその数は３２、４０波等が主流となっている。

【０００３】導体線路と比較しはるかに低損失な光ファ
イバではあるが、長さ１００ｋｍもの光ファイバ中を伝
送した光強度は１／１００程度になってしまうため、長
距離光ファイバ通信を行なう際には中継器を途中に挿入
し光損失を補償する必要が生じる。その際、光信号を電
気信号に変換し中継（再生形中継）することなく光のま
ま中継伝送を行う波長多重光増幅器は、伝送設備の規模
を小さくすることができ通信の低コスト化に有効であ
る。一方で、近年、波長多重光伝送は端局間の中継伝送
という形態から、途中の中継局に波長多重光の信号を分
岐、挿入する光アドドロップ（Add/Drop）回路を持つ装
置を導入してネットワーク展開をする動きが進んでい
る。このようなネットワークを考えた場合、需要に伴っ
て伝送路に存在する信号数が変化する。また、障害発生
時の迂回など伝送路中のチャンネル数（多重する波長の
数）の割り当てが変化する状況が発生し今後はこうした
波長多重数の変化はますます複雑化するネットワークを
反映して激しくなり、波長多重光増幅器もそれに対応で
きる必要性が高まっている。従来１５５０ｎｍ帯域の光
通信システムにおいて光増幅器としてＥＤＦＡが主に利
用されている。ＥＤＦＡは、励起状態にあるエルビウム
のエネルギー準位が信号光入力の際に誘導放出により基
底状態に遷移する誘導放出を用いて信号光を増幅する装
置である。

【０００４】しかしながら、ＥＤＦＡにおいて波長多重
光を光増幅した場合には、ゲイン（利得）プロファイル
が各入力波長に対して依存性を持つために、各チャンネ
ル（各多重する波長）毎の光強度にばらつき（利得偏
差）が発生する。また多数の中継器を直列に接続しなけ
ればならない長距離の光伝送システムではその利得偏差
が蓄積し最終的には大きな光強度ばらつきとなる可能性
があり、光強度の小さい信号光では受信に必要な光強度
が得られない。よって、光強度のばらつきを可能な限り
減少させる必要がある。

【０００５】上記の問題に対し、例えば特開平８−９５
０９７号公報には、光増幅器の光出力レベルを、波長多
重光信号における多重信号数に応じて変化させるように
制御することによって、各波長の信号光出力レベルを適
切なレベルに維持することが開示されている。また、特
開平９−２１１５０７号公報には、ＥＤＦの前段に可変
光減衰部を設け、ＥＤＦの出力する波長多重光信号の信
号レベルを検出して、ＡＬＣ（Automatic Level Contro
l）回路を介して励起レーザの出力を制御するととも
に、上記可変光減衰部の減衰量を調節することによっ
て、複数の波長域の光レベルを等化する技術が開示され
ている。

【０００６】図６は、特開平８−９５０９７号公報にて
開示された波長多重光増幅器のブロック図である。同図
において、４１はＥＤＦであり、その両端には逆回りの
発振を抑圧するための素子であるアイソレータ４４、４
５が設けられている。ＷＤＭカプラ４３は励起レーザ４
２からの励起光をＥＤＦ４１に入力させている。４６は
信号入力を分岐する光分岐器、４７は波長多重光を各波
長λ₁〜λ_Nの成分光に分離するＷＤＭ（波長分離）フィ
ルタ、４８₁〜４８_Nは各波長の成分光を電気信号に変換
する受光素子、４９₁〜４９_Nは各波長の成分光の入力断
を検出する入力断検出回路、５０は各入力断検出回路の
検出出力から多重信号数の情報を発生する多重信号数情
報発生回路である。

【０００７】これらにより各波長の信号光が入力されて
いるか否かを監視する。多重信号数情報発生回路５０か
ら多重信号数情報を入力されたリファレンス電圧発生回
路４３は光出力制御のためのリファレンス電圧を作製す
る。一方、光分岐器５４より分岐された出力光のレベル
は、受光素子５５により電気信号に変換された後、光出
力制御回路５２に送られ、上記のリファレンス電圧と比
較される。これにより生じた誤差電圧に応じて駆動回路
５３を制御して、励起レーザ４２に対する駆動電流を出
力させ、各波長の信号光出力レベルを一定に保つ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これまでのＥＤＦＡで
は１５５０ｎｍの波長帯域における光増幅からしかゲイ
ンを得ることができなかった。しかし、ＥＤＦを長尺化
することで１５８０ｎｍの帯域においてもゲインを得る
ことが可能であることが近年報告されＬ−ＢＡＮＤとい
う新しい伝送帯域が確立した。しかしながら、長尺のＥ
ＤＦを用いる１５８０ｎｍ帯域の光増幅においては、ゲ
インプロファイルが励起光強度に応じて大きく変化する
特徴がある。すなわち、図７に示すように、励起光強度
に応じて利得プロファイルが傾向を持つ、すなわちゲイ
ンチルトが発生する。従って、上述した従来例のよう
に、励起レーザの出力レベルを制御してＥＤＦＡの出力
パワーを調整する方式では、１５５０ｎｍの帯域ではゲ
インチルトの抑制が可能であるとしても、１５８０ｎｍ
帯域にて常に平坦なゲインプロファイルを得ることは困
難である。ゲインチルトの発生は光増幅器を直列接続す
る度に波長多重光の光強度差が蓄積され伝送可能距離の
制限要因となるため抑制する必要がある。

【０００９】従って、本発明の課題は上述した従来技術
の問題点を解決することであって、その目的は、長尺の
ＥＤＦを用いた１５８０ｎｍ帯域の光増幅の場合にも、
ゲインチルトによる利得偏差の影響を回避しうる方法を
提供し、長距離光通信の利用可能帯域幅をより拡張でき
るようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、少なくとも２つ以上の信号光波長
を一括増幅する波長多重光増幅器において、前記波長多
重光増幅器がファイバ型の光増幅器であり、かつ、前記
光増幅器は入力される波長数が最大数の時に所要のゲイ
ンかつ平坦なゲインプロファイルが得られるように不純
物ドープトファイバの不純物材料、不純物濃度およびフ
ァイバ長と励起強度が設定されており、かつ、波長多重
光の光レベルを各波長毎にモニタすることができるでき
るとともに波長多重光の波長数を監視することのできる
光モニタ部と、波長多重光のゲインプロファイルを変化
させることなく若しくはゲインプロファイルを平坦化し
つつ各波長光の光レベルを減衰させる光可変減衰部と、
を備え、前記光可変減衰部の減衰量は前記光モニタ部の
検出信号によって決定されることを特徴とする波長多重
光増幅器、が提供される。そして、好ましくは、前記光
モニタ部が前記光増幅器の前段側または後段側に設置さ
れ、前記光可変減衰部が前記光増幅器の後段側に設置さ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の波長多重光増幅器におい
ては、ＥＤＦなどの不純物ドープトファイバは例えば１
５８０ｎｍ帯域にてその増幅器のシステム設計の最大入
力可能波長数において、平坦なゲインプロファイルが得
られるようにその長さ、不純物およびその濃度が決定さ
れている。そして、前記不純物ドープトファイバに対し
て励起光を供給する励起レーザは、不純物ドープトファ
イバが常に平坦なゲインプロファイルが得られる光強度
を出力するようにコントロールされている。

【００１２】ここで、最大入力可能波長数が３２の波長
多重光増幅器において、入力波長数が３２から１６に減
少した場合を考える。一般的にＥＤＦＡは、信号光出力
の総和が入力する信号光強度の変化によらず一定になる
ＡＰＣ（自動励起光一定制御：Automatic Power Contro
l）によって励起光強度を制御している。このような条
件下では、入力するチャンネル数が減った場合において
もＥＤＦＡの全出力は一定に保たれるため、一波長当た
りの光強度が大きくなる。これは例えば、３２波長の光
が１６波長に減った場合、その１波長当たりの光強度の
増幅は設計の２倍も余計に増幅され出力されてしまうこ
とを意味する。

【００１３】本発明の波長多重光増幅器においては、励
起光強度は一定にしたまま最大入力可能波長数分の増幅
を続け、ＥＤＦＡに入力するチャンネル数および各波長
の光強度をモニタリングし、その情報に基づきＥＤＦＡ
出力部に設置した可変光減衰器等によって出力制御を行
う。このように、所望出力レベルの光強度より余計に出
力された信号光は可変光減衰器等を用いてその超過分を
減衰させることにより、ゲインプロファイルを平坦に維
持したまま所定の出力レベルの波長多重光信号を得るこ
とができる。尚、その減衰量の決定方法としては主とし
てＥＤＦＡへの入力信号のチャンネル数に応じて算出さ
れる。また、補助的に出力光強度の微調整もしくは確認
等の為に光増幅部後段部にて行われる光減衰の前または
後に光出力レベルを検出できる受光素子を配置する。

【００１４】また、１５８０ｎｍ帯域にてその増幅器の
システム設計の最大入力可能波長数が４０である場合、
通常、波長多重光増幅器により３２の各チャンネルに対
する一括増幅が行われている光増幅においても、先ず上
記と同様に、最大入力可能波長数である４０波を必要な
ゲインに増幅可能な程度の増幅を３２波に施した後、超
過に与えられた光強度の分を減衰させるようにする。

【００１５】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例の波長
多重光増幅器のブロック図である。本実施例の光増幅器
においては１５８０ｎｍ帯域の３２チャンネルに対し光
増幅を行う。図１に示すように、本発明の波長多重光増
幅器は、光増幅を行う光増幅部１と、その前段に設けら
れた光増幅部前段部２と、その後段に設けられた光増幅
部後段部３とにより構成される。光増幅部１において
は、励起レーザ１２により長尺のＥＤＦ１１を励起して
光増幅を行う。また、光増幅部前段部２にて入力信号よ
り得た情報を光増幅部後段部３に送信し光増幅部後段部
３に設置した演算回路３３によって設定通りの出力信号
強度になるように可変光減衰器３２を制御する。以下に
その詳細を説明する。

【００１６】ＥＤＦ１１は、エルビウムがファイバに添
加されたものであり、１５８０ｎｍ帯域において本増幅
器のシステム設計の最大入力可能波長数である３２の波
長の信号光を入力した際、−２０ｄＢｍ／ｃｈの入力信
号に対し＋５ｄＢｍ／ｃｈに増幅するように、かつ、そ
の状態の時にもっともゲインプロファイルが平坦になる
ように不純物材料、濃度および長さ等が最適化されてい
る。ＥＤＦ１１に対し励起光を入力する励起レーザ１２
は、上述のゲインを得ることのできる励起電力（励起光
源出力）２３０ｍＷの励起光を出力する。この励起光
は、波長多重光信号と励起光との合分波を行う為のＷＤ
Ｍカプラ（波長多重カプラ： WDM coupler）１３を経て
ＥＤＦ１１に注入される。また、励起レーザ１２の出力
光を一定に固定させる為、その一定制御をレーザ内部の
図示されないフィードバック回路にて行う。また、従来
例と同様に、ＥＤＦ１１の両端にはアイソレータ１４、
１５が設けられている。

【００１７】次に、光増幅部前段部２について説明す
る。光分岐器２１はＥＤＦ１１に入力する波長多重光の
５％程度を分岐しモニタ光を得る。分岐されたモニタ光
はＤＭＵＸ（分波回路：demultiplexer）フィルタ２２
によって各波長毎に光分波される。本実施例においては
波長多重数が３２と多いため、このＤＭＵＸフィルタ２
２として、低光損失の特徴をもつアレイ導波路グレーテ
ィングを用いた。ＤＭＵＸフィルタ２２によって分波さ
れた光は、それぞれの波長毎に設置した受光素子２４₁
〜２４₃₂に入力され電気信号に変換された後、モニタ回
路２３に入力される。そして、モニタ回路２３は、各波
長の信号光の有無と信号光が存在する場合にはその光強
度を検出する。モニタ回路２３にて得られた情報は光増
幅部後段部３の演算回路３３に伝達される。

【００１８】光増幅部後段部３においては、光増幅部１
から出力される光強度をモニタリングする。そのために
出力側に光分岐器３１を設置し、出力光の５％程度を取
り出して受光素子３２にて波長多重された光信号のトー
タルの光強度、すなわち励起光出力飽和領域全体の光強
度が認識され、電気信号として演算回路３３に伝達され
る。演算回路３３においては、この測定結果と前述の光
増幅部前段部２のモニタ回路２３からの情報をリアルタ
イムの情報とし、また、予め入力しておいた挿入損失に
係る光増幅器の各光学部品の情報を基に入力チャンネル
数に応じて最適となる可変光減衰器の減衰量を決定す
る。決定された情報は電気信号によって駆動回路３４に
伝達されこれにより可変光減衰器３５が制御される。可
変光減衰器３５においては、光増幅部１からの出力信号
の全波長に対して一括してフラットに光減衰を行う。

【００１９】上記の光減衰量の決定方法としては、例え
ば予定されている３２チャンネルのうち１６チャンネル
しか入力されなかった場合、上述したように、最大入力
可能波長数である３２波を必要なゲインにて増幅するよ
うにＥＤＦ１１が設計されかつそのように駆動されてい
るため、増幅させたいゲインの２倍分に増幅がなされて
しまう。よって、出力したい光強度より余計に出力され
た信号光は可変光減衰器３５により、その超過分を減衰
させる。以上に基づき実験を行ったところ、チャンネル
数が３２から１６波長に減った場合、およびチャンネル
数が３２から４波長に減った場合のそれぞれにおいて実
験測定の結果、ＥＤＦＡのゲインチルト発生を抑制でき
それぞれの利得偏差を１ｄＢ以内に抑えることができ
た。

【００２０】［第２の実施例］図２は、本発明の第２の
実施例の波長多重光増幅器のブロック図である。本実施
例においては、１５５０ｎｍ帯域において本増幅器の設
計の最大入力可能波長数である４０のチャンネルに対し
光増幅を行う。光増幅部１にて、ＥＤＦ１１は１５５０
ｎｍ帯域において本増幅器のシステム設計の最大入力可
能波長数である４０の波長の信号光を入力した場合、−
２０ｄＢｍ／ｃｈにて入力がなされた際＋５ｄＢｍ／ｃ
ｈにて出力され、かつ、その状態の時にもっともゲイン
プロファイルが平坦になるように不純物材料、その濃度
および長さ等が最適化されている。先の第１の実施例と
同様に、ＥＤＦ１１の励起は励起レーザ１２によって行
われる。すなわち、励起レーザ１２の励起光はＷＤＭカ
プラ１３を経てＥＤＦ１１に注入される。また、図示さ
れないフィードバック回路により励起レーザ１２の出力
光は一定に固定されている。アイソレータ１４、１５も
同様に設けられている。尚、ＥＤＦ１１は通常の１５５
０ｎｍ帯域での増幅に用いられる長尺ではないものが用
いられている。

【００２１】本実施例においては、光増幅部前段部２に
おいて、光強度の検出は行なわれない。そして、光増幅
部後段部３においては、光増幅部１からの出力光を光分
岐器３１にて３％分岐し、さらに、ＤＭＵＸフィルタ３
６により各波長毎に分波し、受光素子３２₁ 〜３２₄₀を
用いて信号の有無や光強度を測定し、その情報を演算回
路３３に入力する。検出された多重波長信号数とその強
度信号から、最適な出力信号が得られるように各チャネ
ル毎の減衰量を求め、それにより駆動回路３４を介し利
得等化フィルタ３７を用い各チャンネル毎に光減衰させ
る。尚、利得等化フィルタ３７は、出力レベルを減衰さ
せることが可能であるとともに各チャネルの出力レベル
の等化を行うことが可能なものであり、これを使用する
ことにより、光増幅部前段部２における入力信号光ある
いは光増幅部１の利得に、若干のばらつきが見られた際
にも、本波長多重光増幅器からの出力信号のばらつきを
無くすことができる。

【００２２】［第３の実施例］図３は、本発明の第３の
実施例の波長多重光増幅器のブロック図である。本実施
例においては、１５８０ｎｍ帯域において本増幅器の設
計の最大入力可能波長数である１６のチャンネルに対し
て光増幅を行う。光増幅部１は、ＥＤＦ１１が１５８０
ｎｍ帯域において本増幅器のシステム設計の最大入力可
能波長数である１６の波長の信号光を入力した際に最適
化されることを除き、本発明の他の実施例と同様であ
る。光増幅部前段部２においては、光分岐器２１にて５
％光分岐し光スペクトルアナライザ２５により分岐光の
スペクトル分布を測定し、信号波長数と波長毎の光強度
を調べ、その情報を演算回路２６と演算回路３３に伝達
する。演算回路２６においては、光スペクトルアナライ
ザ２５からの情報に基づいてＥＤＦ１１に入力されるト
ータルの光信号入力が所定のレベル以下となる条件を演
算し、これを駆動回路２７に伝達する。利得等化フィル
タ２８は、各波長の信号光レベルの等化を行うとともに
トータルの光出力のレベルが所定レベル以下となるよう
にする。これにより、ＥＤＦ１１は最適条件で駆動され
ることになり、よりゲインプロファイルの平坦な出力を
得ることが可能になる。

【００２３】光スペクトルアナライザ２５の検出信号が
入力された演算回路３３においてはこの測定結果に基づ
いて、また、予め入力しておいた挿入損失に係る光増幅
器の各光学部品の情報を基に入力チャンネル数に応じて
最適となる可変光減衰器３５の減衰量を決定する。決定
された情報は電気信号によって駆動回路３４に伝達され
これにより可変光減衰器３５が制御される。可変光減衰
器３５の出力信号は光分岐器３１により分岐された光を
モニタする受光素子３２によって演算回路３３に帰還さ
れ、駆動回路３４に出力する情報の修正に用いられる。

【００２４】［第４の実施例］図４は、本発明の第４の
実施例の波長多重光増幅器のブロック図である。本実施
例の図１に示した第１の実施例と相違する点は、光増幅
部前段部２に、演算回路２６、駆動回路２７および利得
等化フィルタ２８が付加された点であって、これ以外に
異なる点はないので、重複する説明は省略する。本実施
例においては、モニタ回路２３から入力されるチャネル
数情報および各波長毎の強度情報に基づいて演算回路２
６は、利得等化フィルタ２８の駆動条件を駆動回路２７
に伝達する。これに基づいて駆動回路２７は、利得等化
フィルタを各波長信号光のレベル差を少なくするととも
にＥＤＦ１１に入力されるトータルの光信号入力が所定
のレベル以下となるようにする。本実施例によれば、第
１の実施例に比較して、出力信号のゲインプロファイル
をより平坦化することができる。

【００２５】［第５の実施例］図５は、本発明の第５の
実施例の波長多重光増幅器のブロック図である。本実施
例においては、１５８０ｎｍ帯域において本増幅器の設
計の最大入力可能波長数である３２のチャンネルに対し
光増幅を行う。光増幅部１にて、ＥＤＦ１１は１５８０
ｎｍ帯域において本増幅器のシステム設計の最大入力可
能波長数である３２の波長の信号光を入力した場合、−
２０ｄＢｍ／ｃｈにて入力がなされた際＋５ｄＢｍ／ｃ
ｈにて出力され、かつ、その状態の時にもっともゲイン
プロファイルが平坦になるように不純物材料、その濃度
および長さ等が最適化されている。光増幅部１の構成お
よび動作は第１の実施例の場合と同様であるのでその説
明は省略する。

【００２６】本実施例の光増幅部後段部３においては、
光増幅部１からの出力光を光分岐器３１にて３％分岐
し、さらに、ＤＭＵＸフィルタ３６により各波長毎に分
波し、受光素子３２₁ 〜３２₃₂を用いて信号の有無や光
強度を測定し、その情報を演算回路３３に入力する。演
算回路３３は検出された多重波長信号数とその強度信号
から、利得等化フィルタ２８の駆動条件を駆動回路２７
に伝達する。これに基づいて駆動回路２７は、利得等化
フィルタを各波長入力信号光のレベル差を少なくすると
ともにＥＤＦ１１に入力されるトータルの光信号入力が
所定のレベル以下となるようにする。同時に演算回路３
３は、最適な出力信号が得られるように減衰量を決定
し、それにより駆動回路３４を介し可変光減衰器３５を
用いＥＤＦ１１の出力信号を所望のレベルに光減衰させ
る。

【００２７】上記の各実施例において、可変光減衰器３
５は、外部より減衰量が調整できるものであれば、特に
その形態は問わない。例えばファイバ軸をずらす方法を
用いているもの、透過率をアナログ的に変化させた減衰
板をファイバ間に挿入したもの等、いずれも利用可能で
ある。また、ＤＭＵＸフィルタ２２、３６は波長多重光
を分離する機能を持つものであればアレイ導波路グレー
ティングに限定されるものではなくそのデバイスの形態
は問わない。上記第１の実施例においては、波長多重数
が３２と多いため低光損失の特徴をもつアレイ導波路グ
レーティングを用いたが、多重波長数が２〜８波程度の
時は、誘電体多層膜フィルタまたはファイバブラックグ
レーティング等を、１６波以上の場合には石英や半導体
基板上に構成されたアレイ導波路グレーティングまたは
ＶＩＰＡ(Virtually Imaged Phased Array)等を用いる
ことが好ましい。

【００２８】また、入力、出力される信号光強度も自由
に設定できる。ただし、その時々に応じてＥＤＦの仕様
は最適化する必要がある。また、信号速度も特に限定さ
れるものではなく、２．５Ｇｂｐｓ、５Ｇｂｐｓ、１０
Ｇｂｐｓとビットレートフリーの設定が可能である。ま
た、光増幅器としてＥＤＦＡを用いたが、添加不純物は
エルビウムに限定されるものではなく、例えばＮｄ（ネ
オジム）等他の元素を添加したファイバであっても利用
可能であり、そのファイバ長および不純物添加量に関し
ても光増幅器のスペックに見合うように設定されるもの
である。また、光分岐の光分岐比は上記実施例の値に限
定されず、１％、１０％など波長多重光増幅器内の光レ
ベル設計において自由に設定が可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１５８０ｎｍ帯域における光増幅であっても、また入力
信号のチャネル数が大きく変化する場合であっても、波
長多重光増幅器のゲインプロファイルを平坦にすること
ができるとともに各チャネルの信号光の強度が所定のレ
ベルとすることができる。上記により良好な波長多重伝
送が実現する。具体的には信号光強度のばらつきが抑制
されるために伝送可能距離が延伸する。また、波長多重
増幅が困難である１５８０ｎｍでの光増幅器を利用する
ことができ伝送帯域の拡大つまりは大容量伝送が可能に
なる。すなわち長距離・大容量伝送の実現は低コストの
通信手段の提供、伝送に必要な用力の省エネルギー化が
期待でき産業の発展に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の波長多重光増幅器の
ブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例の波長多重光増幅器の
ブロック図。

【図３】本発明の第３の実施例の波長多重光増幅器の
ブロック図。

【図４】本発明の第４の実施例の波長多重光増幅器の
ブロック図。

【図５】本発明の第５の実施例の波長多重光増幅器の
ブロック図。

【図６】従来の１５５０ｎｍ帯域の光増幅方法を示す
ブロック図。

【図７】長尺のＥＤＦを用いた１５８０ｎｍ帯域にお
けるＥＤＦＡのゲインプロファイル。

【符号の説明】

１光増幅部２光増幅部前段部３光増幅部後段部１１、４１ＥＤＦ１２、４２励起レーザ１３、４３ＷＤＭカプラ１４、１５、４４、４５アイソレータ２１、３１、４６、５４光分岐器２２、３６ＤＭＵＸフィルタ２３モニタ回路２４₁ 〜２４₃₂、３２、３２₁ 〜３２₄₀、４８₁ 〜４８
_N 、５５受光素子２５光スペクトルアナライザ２６、３３演算回路２７、３４、５３駆動回路２８、３７利得等化フィルタ３５可変光減衰器４７ＷＤＭフィルタ４９₁ 〜４９_N 入力断検出回路５０多重信号数情報発生回路５１リファレンス電圧発生回路５２光出力制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 10/16 10/14 10/06 10/04 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 HH02 HH03 JJ20 KK30 MM01 RR01 YY17 5K002 AA06 BA02 BA04 BA13 CA09 CA10 CA13 DA02 EA05 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つ以上の信号光波長を一括
増幅する波長多重光増幅器において、前記波長多重光増
幅器がファイバ型の光増幅器であり、かつ、前記光増幅
器は入力される波長数が最大数の時に所要のゲインかつ
平坦なゲインプロファイルが得られるように不純物ドー
プトファイバの不純物材料、不純物濃度およびファイバ
長と励起強度が設定されており、かつ、波長多重光の光レベルを各波長毎にモニタすることがで
きるできるとともに波長多重光の波長数を監視すること
のできる光モニタ部と、波長多重光のゲインプロファイルを変化させることなく
若しくはゲインプロファイルを平坦化しつつ各波長光の
光レベルを減衰させる光可変減衰部と、を備え、前記光
可変減衰部の減衰量は前記光モニタ部の検出信号によっ
て決定されることを特徴とする波長多重光増幅器。
【請求項２】前記光モニタ部が前記光増幅器の前段側
または後段側に設置され、前記光可変減衰部が前記光増
幅器の後段側に設置されていることを特徴とする請求項
１記載の波長多重光増幅器。
【請求項３】前記光可変減衰部が、前記光モニタ部の
後段側に設置され、前記光可変減衰部の後段には該光可
変減衰部の出力光のレベルをモニタする第２の光モニタ
部が設けられ、前記光可変減衰部は前記第２の光モニタ
部の検出信号によって補助的に制御されることを特徴と
する請求項１記載の波長多重光増幅器。
【請求項４】前記光増幅器の前段には前記光増幅器に
入力される波長多重光のゲインプロファイルを平坦化す
る利得等化フィルタが設置されていることを特徴とする
請求項１記載の波長多重光増幅器。
【請求項５】前記光モニタ部は、光ファイバの多重波
長光を分岐する光分岐器と、多重波長光を各波長毎に分
離する光分波回路と、前記光分波回路から出力さ、分離
された多重波長光を各波長毎に測定する受光素子とを備
えていることを特徴とする請求項１記載の波長多重光増
幅器。
【請求項６】前記光モニタ部は、光ファイバの多重波
長光を分岐する光分岐器と、光スペクトルアナライザと
を備えていることを特徴とする請求項１記載の波長多重
光増幅器。
【請求項７】前記励起用レーザは、当該励起用レーザ
の出力レベルが一定となるようにＡＰＣ（Automatic Po
wer Control ）による制御がなされていることを特徴と
する請求項１記載の波長多重光増幅器。
【請求項８】前記可変光減衰部が、利得等化フィルタ
によって構成されていることを特徴とする請求項１記載
の波長多重光増幅器。
【請求項９】増幅される波長多重光が１５８０ｎｍ帯
にあることを特徴とする請求項１記載の波長多重光増幅
器。
【請求項１０】前記不純物ドープトファイバにドープ
されている不純物がＥｒ（Erbium）であることを特徴と
する請求項１記載の波長多重光増幅器。