JPH09321373A - 光信号監視回路および光増幅器 - Google Patents
光信号監視回路および光増幅器Info
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- JPH09321373A JPH09321373A JP13847496A JP13847496A JPH09321373A JP H09321373 A JPH09321373 A JP H09321373A JP 13847496 A JP13847496 A JP 13847496A JP 13847496 A JP13847496 A JP 13847496A JP H09321373 A JPH09321373 A JP H09321373A
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- Japan
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- light
- dummy
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光ファイバ増幅器において、信号光が断になり
その後再び立ち上がる際、信号光断の間に希土類添加光
ファイバに蓄えられていた励起エネルギーが一度に誘導
放出されるため光サージパルスが発生する。光中継系に
おいては、この光サージパルスが増幅されて伝搬するた
め、光ファイバ増幅器および光受信器に不可逆的な光損
傷を与えることがある。 【解決手段】信号光の出力が所定のレベル以下になった
ことを検知し、これを補償するダミー光を希土類添加光
ファイバに挿入する構成とすることにより光サージパル
スの発生を防止する。
その後再び立ち上がる際、信号光断の間に希土類添加光
ファイバに蓄えられていた励起エネルギーが一度に誘導
放出されるため光サージパルスが発生する。光中継系に
おいては、この光サージパルスが増幅されて伝搬するた
め、光ファイバ増幅器および光受信器に不可逆的な光損
傷を与えることがある。 【解決手段】信号光の出力が所定のレベル以下になった
ことを検知し、これを補償するダミー光を希土類添加光
ファイバに挿入する構成とすることにより光サージパル
スの発生を防止する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は光サージを防止する
ための光信号監視回路および該回路を用いた光ファイバ
増幅器に関する。
ための光信号監視回路および該回路を用いた光ファイバ
増幅器に関する。
【０００１】
【従来の技術】近年、光ファイバ中に希土類元素を添加
し、励起光によりこの希土類元素を励起させ、その誘導
放出によって信号光を増幅する光増幅器が開発され、実
用化されようとしている。
し、励起光によりこの希土類元素を励起させ、その誘導
放出によって信号光を増幅する光増幅器が開発され、実
用化されようとしている。
【０００２】図２は、従来の希土類添加光ファイバを用
いた増幅器の構成例を示すブロック図である。レーザダ
イオード（ＬＤ）からなる励起光源２が波長分割多重
（ＷＤＭ）カプラ１に接続し、該カプラ１には光アイソ
レータ３とエルビウム添加光ファイバ４、バンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）５がこの順で接続している。
いた増幅器の構成例を示すブロック図である。レーザダ
イオード（ＬＤ）からなる励起光源２が波長分割多重
（ＷＤＭ）カプラ１に接続し、該カプラ１には光アイソ
レータ３とエルビウム添加光ファイバ４、バンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）５がこの順で接続している。
【０００３】励起光源２からは０．９８ミクロン帯また
は１．４８ミクロン帯の波長の励起光が送出され、波長
分割多重（ＷＤＭ）カプラ１を介してエルビウム添加光
ファイバ４に入力し、エルビウムを励起する。１．５５
ミクロン帯の波長を有する信号光がエルビウム添加光フ
ァイバ４を通過すると、該ファイバ４内に蓄えられてい
たエネルギー誘導放出により放出され信号光が増幅され
る。
は１．４８ミクロン帯の波長の励起光が送出され、波長
分割多重（ＷＤＭ）カプラ１を介してエルビウム添加光
ファイバ４に入力し、エルビウムを励起する。１．５５
ミクロン帯の波長を有する信号光がエルビウム添加光フ
ァイバ４を通過すると、該ファイバ４内に蓄えられてい
たエネルギー誘導放出により放出され信号光が増幅され
る。
【０００４】ＢＰＦ５は励起光および自然放出光をカッ
トし、信号光を出力させる。
トし、信号光を出力させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような光増幅器を
用いる光伝送システムでは、現用システムの光源から予
備システムの光源に切り替える場合、または何らかの原
因で信号光が瞬断する場合、伝送路上の光増幅器は一般
に無入力状態になる。この無入力状態では、光増幅器中
のエルビウム添加光ファイバ４では蓄積するエネルギー
が放出されないため高励起状態となる。
用いる光伝送システムでは、現用システムの光源から予
備システムの光源に切り替える場合、または何らかの原
因で信号光が瞬断する場合、伝送路上の光増幅器は一般
に無入力状態になる。この無入力状態では、光増幅器中
のエルビウム添加光ファイバ４では蓄積するエネルギー
が放出されないため高励起状態となる。
【０００６】この状態で再び信号光が立ち上がると、エ
ルビウム添加光ファイバ４に蓄えられていた励起エネル
ギーが一度に誘導放出されるため光サージパルスが発生
する。光増幅器を多段接続した光伝送系では、光増幅器
毎に光サージが増幅され、光サージ尖頭出力は＋３０ｄ
Ｂｍ以上に達する場合があり、光伝送路内の光部品を破
壊するおそれがある。
ルビウム添加光ファイバ４に蓄えられていた励起エネル
ギーが一度に誘導放出されるため光サージパルスが発生
する。光増幅器を多段接続した光伝送系では、光増幅器
毎に光サージが増幅され、光サージ尖頭出力は＋３０ｄ
Ｂｍ以上に達する場合があり、光伝送路内の光部品を破
壊するおそれがある。
【０００７】また信号光が送出されている状態での伝送
路中のコネクタ等を着脱時においてやはり光サージが発
生する。
路中のコネクタ等を着脱時においてやはり光サージが発
生する。
【０００８】この光サージパルスの問題を解決する方法
として、信号光送信部において信号光の立ち上がり時間
を光ファイバ増幅器の緩和時定数に比べて十分長くすれ
ば、光サージパルスを抑制できることが知られている。
しかし、この方法も光サージパルスの発生を完全に抑え
ることはできず、またシステムの立ち上がりに時間がか
かる。
として、信号光送信部において信号光の立ち上がり時間
を光ファイバ増幅器の緩和時定数に比べて十分長くすれ
ば、光サージパルスを抑制できることが知られている。
しかし、この方法も光サージパルスの発生を完全に抑え
ることはできず、またシステムの立ち上がりに時間がか
かる。
【０００９】本発明は、希土類添加光ファイバを用いた
光増幅器において、光信号断のときに生じる光サージパ
ルスの発生、伝搬を抑えることを目的にする。
光増幅器において、光信号断のときに生じる光サージパ
ルスの発生、伝搬を抑えることを目的にする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光信号監視回路
は、希土類添加光ファイバを備えた光増幅器に入力する
信号光を分岐する光分岐器と、分岐される信号光を検知
する光検知器と、ダミー光源と、該光検知器の出力に応
じて動作する制御部と、ダミー光源から送出されるダミ
ー光を前記希土類添加光ファイバに導入させる光結合器
とを備えている。また本発明の光増幅器は前記光信号監
視回路を備えた希土類添加光ファイバ光増幅器である。
ダミー光は希土類添加光ファイバにおいて誘導放出を生
じさせる波長であり、また信号光と逆向きに希土類添加
光ファイバに導入させることが望ましい。
は、希土類添加光ファイバを備えた光増幅器に入力する
信号光を分岐する光分岐器と、分岐される信号光を検知
する光検知器と、ダミー光源と、該光検知器の出力に応
じて動作する制御部と、ダミー光源から送出されるダミ
ー光を前記希土類添加光ファイバに導入させる光結合器
とを備えている。また本発明の光増幅器は前記光信号監
視回路を備えた希土類添加光ファイバ光増幅器である。
ダミー光は希土類添加光ファイバにおいて誘導放出を生
じさせる波長であり、また信号光と逆向きに希土類添加
光ファイバに導入させることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明の構成例
について説明する。
について説明する。
【００１２】光増幅回路部分は図２の構成と同じであ
る。また図１の信号経路で実線部は光信号、破線部は電
気信号の経路を示す。レーザダイオード（ＬＤ）からな
る励起光源７が波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ６に接続
し、該カプラ６には光増幅器の発振を防止しダミー光を
阻止する光アイソレータ８とエルビウム添加光ファイバ
９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０がこの順で接続
している。
る。また図１の信号経路で実線部は光信号、破線部は電
気信号の経路を示す。レーザダイオード（ＬＤ）からな
る励起光源７が波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ６に接続
し、該カプラ６には光増幅器の発振を防止しダミー光を
阻止する光アイソレータ８とエルビウム添加光ファイバ
９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０がこの順で接続
している。
【００１３】また、光信号監視回路ではＷＤＭカプラ１
の信号光入力側に光分岐器１１を設け、分岐した信号光
を検知する光検知器（Ｏ／Ｅ）１２を接続する。光検知
器（Ｏ／Ｅ）１２にはここから出力される電気信号を検
知する信号光検出回路１３が接続し、該信号光検出回路
１３には前記電気信号が一定レベル以下か否かによって
ダミー光源を発光させまたは発光を停止させるダミー光
源駆動回路１４が接続している。ダミー光源１５は光ア
イソレータ１６を介して光カプラ１７に接続している。
光合波器１７はダミー光を信号光とは逆向きにエルビウ
ム添加光ファイバ４へ送出するように設置されている。
の信号光入力側に光分岐器１１を設け、分岐した信号光
を検知する光検知器（Ｏ／Ｅ）１２を接続する。光検知
器（Ｏ／Ｅ）１２にはここから出力される電気信号を検
知する信号光検出回路１３が接続し、該信号光検出回路
１３には前記電気信号が一定レベル以下か否かによって
ダミー光源を発光させまたは発光を停止させるダミー光
源駆動回路１４が接続している。ダミー光源１５は光ア
イソレータ１６を介して光カプラ１７に接続している。
光合波器１７はダミー光を信号光とは逆向きにエルビウ
ム添加光ファイバ４へ送出するように設置されている。
【００１４】この構成例では、信号光源には波長１．５
５８μｍで発振する分布帰還型半導体レーザを用い、光
検出器（Ｏ／Ｅ）１２にはＩｎＧａＡｓフォトダイオー
ドを用いた。またダミー光源１５は信号光の波長に対し
てそれぞれ２ｎｍの幅の範囲の波長で発振する分布帰還
型半導体レーザを用いた。光分岐器１１と光合波器１７
には、それぞれ分岐比が１０ｄＢと３ｄＢの単一モード
光ファイバカップラをを用いた。
５８μｍで発振する分布帰還型半導体レーザを用い、光
検出器（Ｏ／Ｅ）１２にはＩｎＧａＡｓフォトダイオー
ドを用いた。またダミー光源１５は信号光の波長に対し
てそれぞれ２ｎｍの幅の範囲の波長で発振する分布帰還
型半導体レーザを用いた。光分岐器１１と光合波器１７
には、それぞれ分岐比が１０ｄＢと３ｄＢの単一モード
光ファイバカップラをを用いた。
【００１５】上記構成の光信号監視回路の動作について
説明する。信号光は光分岐器１１により分岐され光検知
器（Ｏ／Ｅ）１２と信号光検出回路１３により検知され
る。信号光検出回路１３の出力がー１５ｄＢｍより大き
い場合はダミー光源駆動回路１４はダミー光源１５を停
止させ、光検出器（Ｏ／Ｅ）１２の出力がー１５ｄＢｍ
以下になったとき、ダミー光源１５からダミー光を発光
させ、光合波器１７からの出力が＋５ｄＢｍとなるよう
に制御する。ただし上記構成ではー１５ｄＢｍという基
準値によって信号光の断を判断しているが、様々なシス
テムの仕様に従ってこの基準値は変動する。
説明する。信号光は光分岐器１１により分岐され光検知
器（Ｏ／Ｅ）１２と信号光検出回路１３により検知され
る。信号光検出回路１３の出力がー１５ｄＢｍより大き
い場合はダミー光源駆動回路１４はダミー光源１５を停
止させ、光検出器（Ｏ／Ｅ）１２の出力がー１５ｄＢｍ
以下になったとき、ダミー光源１５からダミー光を発光
させ、光合波器１７からの出力が＋５ｄＢｍとなるよう
に制御する。ただし上記構成ではー１５ｄＢｍという基
準値によって信号光の断を判断しているが、様々なシス
テムの仕様に従ってこの基準値は変動する。
【００１６】上記構成の光増幅器の評価では入出力レベ
ルは、入力：ー１１ｄＢｍ、出力：＋５ｄＢｍの場合、
光サージパルスは信号光レベル：＋５ｄＢｍに対してー
２０ｄＢｍ以下に抑制できることが確認された。
ルは、入力：ー１１ｄＢｍ、出力：＋５ｄＢｍの場合、
光サージパルスは信号光レベル：＋５ｄＢｍに対してー
２０ｄＢｍ以下に抑制できることが確認された。
【００１７】上記構成例では、光検出器１２（Ｏ／Ｅ）
が信号光の断状態を検知してからダミー光源１５が発光
するまでの応答時間は約１ｍｓ以下であり、信号光の断
状態を補償できない時間は１ｍｓ以下である。この時間
は、エルビウム添加光ファイバ増幅器の緩和時定数であ
る約１０ｍｓから２０ｍｓに比べて十分小さいため、光
サージパルス発生の原因とはならない。
が信号光の断状態を検知してからダミー光源１５が発光
するまでの応答時間は約１ｍｓ以下であり、信号光の断
状態を補償できない時間は１ｍｓ以下である。この時間
は、エルビウム添加光ファイバ増幅器の緩和時定数であ
る約１０ｍｓから２０ｍｓに比べて十分小さいため、光
サージパルス発生の原因とはならない。
【００１８】本発明において、信号光が断状態のときに
光伝送路に挿入されるダミー光は、信号光と同じ波長で
あることが望ましい。ダミー光の波長が信号光の波長と
異なると、光サージパルス発生を抑制する効果が低減す
る。しかし、ダミー光の波長が光増幅器の均一広がり帯
域内にあれば、光増幅器はダミー光によって飽和するの
で、光サージパルスはほとんど発生しない。Ｅｒ添加光
ファイバ増幅器の均一広がり帯域幅は、約２０ｎｍであ
り、非常に広い。ダミー光の波長がこの範囲であれば光
サージパルスの抑制に影響はない。またダミー光のパワ
ーレベルは信号光とほぼ同レベルにすることが望まし
い。
光伝送路に挿入されるダミー光は、信号光と同じ波長で
あることが望ましい。ダミー光の波長が信号光の波長と
異なると、光サージパルス発生を抑制する効果が低減す
る。しかし、ダミー光の波長が光増幅器の均一広がり帯
域内にあれば、光増幅器はダミー光によって飽和するの
で、光サージパルスはほとんど発生しない。Ｅｒ添加光
ファイバ増幅器の均一広がり帯域幅は、約２０ｎｍであ
り、非常に広い。ダミー光の波長がこの範囲であれば光
サージパルスの抑制に影響はない。またダミー光のパワ
ーレベルは信号光とほぼ同レベルにすることが望まし
い。
【００１９】以上のような構成の光信号監視回路を備え
た光増幅器を光ファイバ伝送路に配置することによっ
て、信号光が所定のレベル以下または完全に断になった
後再び立ち上げる場合、光サージの発生の発生を確実に
抑えることができる。
た光増幅器を光ファイバ伝送路に配置することによっ
て、信号光が所定のレベル以下または完全に断になった
後再び立ち上げる場合、光サージの発生の発生を確実に
抑えることができる。
【００２０】本発明で用いられる光源は前述とは異なる
他の構造、材料の半導体レーザでもよく、またガスレー
ザ、発光ダイオードなどを用いてもよい。光合波器、光
分岐器は、必要な性能を有する限り他の構造でもよい。
分岐比も上述の例に限定されない。
他の構造、材料の半導体レーザでもよく、またガスレー
ザ、発光ダイオードなどを用いてもよい。光合波器、光
分岐器は、必要な性能を有する限り他の構造でもよい。
分岐比も上述の例に限定されない。
【００２１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明では、光信号監視
回路が信号光のレベル低下または断を検知しダミー光を
希土類添加光ファイバに送出するので、光サージパルス
の発生を抑えることができる。
回路が信号光のレベル低下または断を検知しダミー光を
希土類添加光ファイバに送出するので、光サージパルス
の発生を抑えることができる。
【図１】本発明の光監視回路及び光増幅器の実施例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】従来の光増幅器の例を示す構成図である。
１、６ 波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ１ ２、７ 励起光源 ３、８、１６ 光アイソレータ ４、９ エルビウム添加光ファイバ ５、１０ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １１ 光分岐器 １２ 光検知器（Ｏ／Ｅ） １３ 信号光検出回路 １４ ダミー光源駆動回路 １５ ダミー光源 １７ 光カプラ
Claims (9)
- 【請求項１】希土類添加光ファイバを備えた光増幅器に
入力する信号光を分岐する光分岐器と、分岐された信号
光を検知する光検知器と、ダミー光源と、該光検知器の
出力によって動作する制御部と、ダミー光源から送出さ
れるダミー光を前記希土類添加光ファイバに導入させる
光結合器とを備えたことを特徴とする光信号監視回路。 - 【請求項２】ダミー光は希土類添加光ファイバにおいて
誘導放出を生じさせる波長である請求項１に記載の光信
号監視回路。 - 【請求項３】制御部は光検知器の出力が所定レベル以下
になったときはダミー光を送出させ、前記所定レベルよ
り大きいときはダミー光を停止させる請求項１または２
に記載の光信号監視回路。 - 【請求項４】光結合器はダミー光を信号光と逆向きに希
土類添加光ファイバに導入させるように配置されている
請求項１ないし３に記載の光信号監視回路。 - 【請求項５】希土類添加光ファイバと、励起光源と、励
起光を前記希土類添加光ファイバに導入する光結合器と
を備えた光増幅器であって、信号光を分岐する光分岐器
と、分岐された信号光を検知する光検知器と、ダミー光
源と、該光検知器の出力によって動作する制御部と、ダ
ミー光源から送出されるダミー光を希土類添加光ファイ
バに導入させる光結合器とを備えたことを特徴とする光
増幅器。 - 【請求項６】ダミー光は希土類添加光ファイバにおいて
誘導放出を生じさせる波長である請求項５に記載の光増
幅器。 - 【請求項７】制御部は光検知器の出力が所定レベル以下
になったときはダミー光を送出させ、前記所定レベルよ
り大きいときはダミー光を停止させる請求項５または６
に記載の光増幅器。 - 【請求項８】光結合器はダミー光を信号光と逆向きに希
土類添加光ファイバに導入させるように配置されている
請求項５ないし６に記載の光増幅器。 - 【請求項９】励起光を前記希土類添加光ファイバに導入
する光結合器と希土類添加光ファイバの間に光アイソレ
ータを配置した請求項５ないし８に記載の光増幅器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13847496A JPH09321373A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 光信号監視回路および光増幅器 |
| EP96117344A EP0772264B1 (en) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Optical surge preventing method and system for use in a rare earth doped fiber circuit |
| US08/740,413 US6064514A (en) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Optical surge preventing method and system for use with or in a rare earth doped fiber circuit |
| DE69627959T DE69627959T2 (de) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Verfahren zum Schutz gegen optische Überintensität und System zur Verwendung in einem mit seltenen Erden dotierten Faserschaltkreis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13847496A JPH09321373A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 光信号監視回路および光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321373A true JPH09321373A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15222915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13847496A Pending JPH09321373A (ja) | 1995-10-30 | 1996-05-31 | 光信号監視回路および光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321373A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373610B1 (en) | 1998-01-14 | 2002-04-16 | Nec Corporation | Optical surge suppressing apparatus |
| JP2003060273A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光伝送装置とそれを用いた光通信方法 |
| US6606189B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-08-12 | Nec Corporation | Light amplifier and light amplifying method |
| US6738184B2 (en) | 2001-01-31 | 2004-05-18 | Fujitsu Limited | Optical amplifier for amplifying multi-wavelength light |
| JP2006332301A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
| JP2009123808A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅装置および光伝送システム |
| WO2011161929A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 三菱電機株式会社 | 波長多重伝送装置 |
| JP2019009395A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅システム |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13847496A patent/JPH09321373A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5389262B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 波長多重伝送装置 |
| US8805185B2 (en) | 2010-06-24 | 2014-08-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Wavelength-division multiplexing transmission device |
| JP2019009395A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981208 |