JP2000040847A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 利得一定制御を行う光増幅器において、入力
信号光パワーの急激な変動に対しても利得の変動を最小
限に抑える。 【解決手段】 電気的に利得を求めてフィードバック制
御により利得安定化を行う光増幅器において、希土類添
加光ファイバに入力する信号光パワーを測定し、その信
号光パワーに応じた所定の電流を出力する電流源と、励
起光源を駆動するバイアス電流に電流源から出力される
電流を加算する加算手段とを備える。
信号光パワーの急激な変動に対しても利得の変動を最小
限に抑える。 【解決手段】 電気的に利得を求めてフィードバック制
御により利得安定化を行う光増幅器において、希土類添
加光ファイバに入力する信号光パワーを測定し、その信
号光パワーに応じた所定の電流を出力する電流源と、励
起光源を駆動するバイアス電流に電流源から出力される
電流を加算する加算手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
の光信号を多重して伝送する光ファイバ伝送路と、その
損失を補償する光増幅器とを交互に多段に接続して構成
される光増幅中継波長（周波数）多重通信システムに用
いられる光増幅器に関する。
の光信号を多重して伝送する光ファイバ伝送路と、その
損失を補償する光増幅器とを交互に多段に接続して構成
される光増幅中継波長（周波数）多重通信システムに用
いられる光増幅器に関する。
【０００２】特に、波長数の変化等によって生ずる光増
幅器への入力信号光パワーの変動に対して利得を一定に
制御する光増幅器に関する。
幅器への入力信号光パワーの変動に対して利得を一定に
制御する光増幅器に関する。
【０００３】
【従来の技術】光増幅中継波長多重通信システムでは、
波長多重信号光の波長数の変化等による入力信号光パワ
ーの変動に対して安定に光信号を伝送するために、一定
の利得で一括に増幅する光増幅器が用いられている。従
来の利得一定制御には、大きく分けて２つの方法があ
る。その１つは、光増幅器の入出力信号光パワーを光電
変換した後に電気的に利得を求め、その利得と設定利得
との誤差が小さくなるようにフィードバック制御を行う
方法である。他の１つは、光増幅器にレーザ共振器を付
加し、レーザ発振により利得を安定化させる方法であ
る。以下、各方法について説明する。
波長多重信号光の波長数の変化等による入力信号光パワ
ーの変動に対して安定に光信号を伝送するために、一定
の利得で一括に増幅する光増幅器が用いられている。従
来の利得一定制御には、大きく分けて２つの方法があ
る。その１つは、光増幅器の入出力信号光パワーを光電
変換した後に電気的に利得を求め、その利得と設定利得
との誤差が小さくなるようにフィードバック制御を行う
方法である。他の１つは、光増幅器にレーザ共振器を付
加し、レーザ発振により利得を安定化させる方法であ
る。以下、各方法について説明する。
【０００４】図５は、フィードバック制御により利得安
定化を行う光増幅器の構成例を示す。図において、入力
端子１から入力された信号光は、信号光パワー監視回路
７−１でその一部を分岐して入力信号光パワーが測定さ
れ、残りが光アイソレータ６−１を介して合波器５に入
力される。合波器５は、励起光源４から出力される励起
光と信号光を合波して希土類添加光ファイバ３に入力す
る。希土類添加光ファイバ３の出力光は、光アイソレー
タ６−２を介して信号光パワー監視回路７−２に入力さ
れ、その一部を分岐して出力信号光パワーが測定され、
残りが出力端子２から出力される。信号光パワー監視回
路７−１，７−２で測定された入力信号光パワーおよび
出力信号光パワーは、対数増幅器８−１，８−２を介し
て減算器９−１に入力され、対数利得が得られる。減算
器９−２は、得られた対数利得と、基準電圧発生器１０
から出力される設定利得に応じた基準電圧との差分をと
り、誤差信号を出力する。この誤差信号は増幅器１１で
増幅され、減算器９−３でバイアス電流発生器１２から
出力されるバイアス電流を加えて励起光源４にフィード
バックされ、励起光パワーを制御することにより利得一
定制御を行う。
定化を行う光増幅器の構成例を示す。図において、入力
端子１から入力された信号光は、信号光パワー監視回路
７−１でその一部を分岐して入力信号光パワーが測定さ
れ、残りが光アイソレータ６−１を介して合波器５に入
力される。合波器５は、励起光源４から出力される励起
光と信号光を合波して希土類添加光ファイバ３に入力す
る。希土類添加光ファイバ３の出力光は、光アイソレー
タ６−２を介して信号光パワー監視回路７−２に入力さ
れ、その一部を分岐して出力信号光パワーが測定され、
残りが出力端子２から出力される。信号光パワー監視回
路７−１，７−２で測定された入力信号光パワーおよび
出力信号光パワーは、対数増幅器８−１，８−２を介し
て減算器９−１に入力され、対数利得が得られる。減算
器９−２は、得られた対数利得と、基準電圧発生器１０
から出力される設定利得に応じた基準電圧との差分をと
り、誤差信号を出力する。この誤差信号は増幅器１１で
増幅され、減算器９−３でバイアス電流発生器１２から
出力されるバイアス電流を加えて励起光源４にフィード
バックされ、励起光パワーを制御することにより利得一
定制御を行う。
【０００５】この構成では、増幅器１１の利得等を調整
することにより静的な誤差を小さくすることができ、制
御精度がよいという利点がある。しかし、波長数の変化
等による入力信号光パワーの変動に対して、過渡応答特
性を向上させるために利得一定制御を行う制御系の帯域
を大きくすると、雑音等の影響が大きくなり、制御が不
安定になりやすい。このため、制御系の帯域が制限さ
れ、入力信号光パワーの急激な変動に対して利得一定制
御が追随できず、利得変動が生じる。
することにより静的な誤差を小さくすることができ、制
御精度がよいという利点がある。しかし、波長数の変化
等による入力信号光パワーの変動に対して、過渡応答特
性を向上させるために利得一定制御を行う制御系の帯域
を大きくすると、雑音等の影響が大きくなり、制御が不
安定になりやすい。このため、制御系の帯域が制限さ
れ、入力信号光パワーの急激な変動に対して利得一定制
御が追随できず、利得変動が生じる。
【０００６】図６は、レーザ発振により利得安定化を行
う光増幅器の構成例を示す。ここでは、レーザ共振器を
リングレーザで構成する場合を示す。図において、入力
端子１から入力された信号光は、合分波器１３−１、光
アイソレータ６−１を介して合波器５に入力される。合
波器５は、励起光源４から出力される励起光と信号光を
合波して希土類添加光ファイバ３に入力する。希土類添
加光ファイバ３から出力される信号光は、光アイソレー
タ６−２、合分波器１３−２を介して出力端子２から出
力される。バイアス電流発生器１２は、励起光源４を駆
動するバイアス電流を出力する。合分波器１３−１，１
３−２との間には、ループファイバ１４、光フィルタ１
５、光減衰器１６が接続され、希土類添加光ファイバ３
を増幅部としてリングレーザ共振器が形成される。合分
波器１３−１、１３−２は、信号光とレーザ発振光とを
合分波し、光フィルタ１５はレーザ発振光波長を通過
し、光減衰器１６はレーザ発振光パワーを調整して光増
幅器の利得を制御する。
う光増幅器の構成例を示す。ここでは、レーザ共振器を
リングレーザで構成する場合を示す。図において、入力
端子１から入力された信号光は、合分波器１３−１、光
アイソレータ６−１を介して合波器５に入力される。合
波器５は、励起光源４から出力される励起光と信号光を
合波して希土類添加光ファイバ３に入力する。希土類添
加光ファイバ３から出力される信号光は、光アイソレー
タ６−２、合分波器１３−２を介して出力端子２から出
力される。バイアス電流発生器１２は、励起光源４を駆
動するバイアス電流を出力する。合分波器１３−１，１
３−２との間には、ループファイバ１４、光フィルタ１
５、光減衰器１６が接続され、希土類添加光ファイバ３
を増幅部としてリングレーザ共振器が形成される。合分
波器１３−１、１３−２は、信号光とレーザ発振光とを
合分波し、光フィルタ１５はレーザ発振光波長を通過
し、光減衰器１６はレーザ発振光パワーを調整して光増
幅器の利得を制御する。
【０００７】リングレーザ共振器内で利得と損失が釣り
合うとレーザ発振が起こる。このレーザ共振器内の損失
を一定にすると、外乱があった場合でもレーザ発振が持
続している限り光増幅器の利得は一定になる。図６のリ
ングレーザ構成はこの原理を利用しており、信号光とレ
ーザ発振光を合波して希土類添加光ファイバ３を同時に
伝搬させることにより、信号光に対して利得一定制御の
増幅が可能になる。
合うとレーザ発振が起こる。このレーザ共振器内の損失
を一定にすると、外乱があった場合でもレーザ発振が持
続している限り光増幅器の利得は一定になる。図６のリ
ングレーザ構成はこの原理を利用しており、信号光とレ
ーザ発振光を合波して希土類添加光ファイバ３を同時に
伝搬させることにより、信号光に対して利得一定制御の
増幅が可能になる。
【０００８】このリングレーザを用いた光増幅器は、増
幅部を除いて受動光部品で構成されているので、構成が
簡単であるとともに調整が容易であるという利点があ
る。しかし、励起光パワーが小さい場合には、入力信号
光パワーの変化等の外乱によってレーザ発振光パワーが
大きく変化して利得変動が生じる。これを避けるために
は、励起光パワーを大きくしてレーザ発振を安定に持続
させる必要がある。
幅部を除いて受動光部品で構成されているので、構成が
簡単であるとともに調整が容易であるという利点があ
る。しかし、励起光パワーが小さい場合には、入力信号
光パワーの変化等の外乱によってレーザ発振光パワーが
大きく変化して利得変動が生じる。これを避けるために
は、励起光パワーを大きくしてレーザ発振を安定に持続
させる必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、電気
的に利得を求めてフィードバック制御により利得安定化
を行う光増幅器は、制御系を安定させるためにその帯域
を制限する必要があり、入力信号光パワーの急激な変動
に対して利得変動が大きくなる問題点がある。
的に利得を求めてフィードバック制御により利得安定化
を行う光増幅器は、制御系を安定させるためにその帯域
を制限する必要があり、入力信号光パワーの急激な変動
に対して利得変動が大きくなる問題点がある。
【００１０】また、レーザ発振により利得安定化を行う
光増幅器は、レーザ発振を安定に持続させるために大き
な励起光パワーが必要になる問題点がある。また、光増
幅器を多段に接続して増幅中継する場合には、入力信号
光パワーの変化によって生じる利得変動は多段に接続さ
れている光増幅器すべてに生じる。個々の光増幅器の利
得変動が小さい場合でも、多段に中継された後には利得
変動が蓄積されて大きな利得変動となる。これにより、
光信号の劣化や受信回路に悪い影響を与えることがあ
る。
光増幅器は、レーザ発振を安定に持続させるために大き
な励起光パワーが必要になる問題点がある。また、光増
幅器を多段に接続して増幅中継する場合には、入力信号
光パワーの変化によって生じる利得変動は多段に接続さ
れている光増幅器すべてに生じる。個々の光増幅器の利
得変動が小さい場合でも、多段に中継された後には利得
変動が蓄積されて大きな利得変動となる。これにより、
光信号の劣化や受信回路に悪い影響を与えることがあ
る。
【００１１】本発明は、利得一定制御を行う光増幅器に
おいて、入力信号光パワーの急激な変動に対しても利得
の変動を最小限に抑えることができる光増幅器を提供す
ることを目的とする。
おいて、入力信号光パワーの急激な変動に対しても利得
の変動を最小限に抑えることができる光増幅器を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１は、電気的に利
得を求めてフィードバック制御により利得安定化を行う
光増幅器において、希土類添加光ファイバに入力する信
号光パワーを測定し、その信号光パワーに応じた所定の
電流を出力する電流源と、励起光源を駆動するバイアス
電流に電流源から出力される電流を加算する加算手段と
を備えて構成する。
得を求めてフィードバック制御により利得安定化を行う
光増幅器において、希土類添加光ファイバに入力する信
号光パワーを測定し、その信号光パワーに応じた所定の
電流を出力する電流源と、励起光源を駆動するバイアス
電流に電流源から出力される電流を加算する加算手段と
を備えて構成する。
【００１３】請求項２は、レーザ発振により利得安定化
を行う光増幅器において、希土類添加光ファイバに入力
する信号光パワーを測定し、その信号光パワーに応じた
所定の電流を出力する電流源と、励起光源を駆動するバ
イアス電流に電流源から出力される電流を加算する加算
手段とを備えて構成する。
を行う光増幅器において、希土類添加光ファイバに入力
する信号光パワーを測定し、その信号光パワーに応じた
所定の電流を出力する電流源と、励起光源を駆動するバ
イアス電流に電流源から出力される電流を加算する加算
手段とを備えて構成する。
【００１４】すなわち、請求項１および請求項２に記載
の光増幅器は、従来の利得一定制御光増幅器に、入力信
号光パワーに応じて励起光パワーを調整するフィードフ
ォワード制御系を付加した構成である。これにより、利
得一定制御を行っている光増幅器の利得の過渡応答特性
を大幅に改善することができる。
の光増幅器は、従来の利得一定制御光増幅器に、入力信
号光パワーに応じて励起光パワーを調整するフィードフ
ォワード制御系を付加した構成である。これにより、利
得一定制御を行っている光増幅器の利得の過渡応答特性
を大幅に改善することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の光増幅器の第１
の実施形態を示す。図において、入力端子１、出力端子
２、希土類添加光ファイバ３、励起光源４、合波器５、
光アイソレータ６−１，６−２、信号光パワー監視回路
７−１，７−２、対数増幅器８−１，８−２、減算器９
−１〜９−３、基準電圧発生器１０、増幅器１１、バイ
アス電流発生器１２は、図５に示す従来構成と同様であ
る。
の実施形態を示す。図において、入力端子１、出力端子
２、希土類添加光ファイバ３、励起光源４、合波器５、
光アイソレータ６−１，６−２、信号光パワー監視回路
７−１，７−２、対数増幅器８−１，８−２、減算器９
−１〜９−３、基準電圧発生器１０、増幅器１１、バイ
アス電流発生器１２は、図５に示す従来構成と同様であ
る。
【００１６】本実施形態の特徴は、信号光パワー監視回
路７−１で測定される入力信号光パワーに応じた所定値
の電流を出力する電流源２１と、この電流と励起光源４
に与えられるバイアス電流とを加算する加算器２２とを
備えたところにある。
路７−１で測定される入力信号光パワーに応じた所定値
の電流を出力する電流源２１と、この電流と励起光源４
に与えられるバイアス電流とを加算する加算器２２とを
備えたところにある。
【００１７】光増幅器に入力される波長多重信号光の波
長多重数をｎとし、ｉ番目（ｉは１〜ｎの整数）の波長
の入力信号光パワーをＰsi、その信号光の光周波数をν
si、その信号光の利得をＧsiとし、励起光パワーをＰp
、励起光の光周波数をνp 、増幅部での励起光の損失
をＬp 、増幅部での自然放出光とＡＳＥ光の光子数の和
をＡとすると、光増幅器の入出力での光子数は保存され
るので、
長多重数をｎとし、ｉ番目（ｉは１〜ｎの整数）の波長
の入力信号光パワーをＰsi、その信号光の光周波数をν
si、その信号光の利得をＧsiとし、励起光パワーをＰp
、励起光の光周波数をνp 、増幅部での励起光の損失
をＬp 、増幅部での自然放出光とＡＳＥ光の光子数の和
をＡとすると、光増幅器の入出力での光子数は保存され
るので、
【００１８】
【数１】
【００１９】の関係が成り立つ。ここで、左辺は光増幅
器へ入力する光子数の和であり、右辺は光増幅器から出
力される光子数の和を表している。波長多重信号光の各
光周波数差が十分に小さく、また利得の波長依存性が小
さい範囲では、波長多重信号光の平均の光周波数をνs
、利得をＧs とすると、 νsi≒νs …(2) Ｇsi≒Ｇs …(3) のように近似することができる。 (2),(3)式を (1)式に
適用すると、
器へ入力する光子数の和であり、右辺は光増幅器から出
力される光子数の和を表している。波長多重信号光の各
光周波数差が十分に小さく、また利得の波長依存性が小
さい範囲では、波長多重信号光の平均の光周波数をνs
、利得をＧs とすると、 νsi≒νs …(2) Ｇsi≒Ｇs …(3) のように近似することができる。 (2),(3)式を (1)式に
適用すると、
【００２０】
【数２】
【００２１】となる。光増幅器の利得が一定の場合に
は、入力信号光パワーが変化しても、励起光の損失Ｌp
、自然放出光とＡＳＥ光の光子数の和Ａは一定とな
る。これにより、利得を一定にする場合の全入力信号光
パワーと励起光パワーの関係は、 (4)式の一次関数で表
される。すなわち (4)式に従って入力信号光パワーの変
化に対して励起光パワーを変化させると、常に利得を一
定にすることができる。さらに、励起光源に用いる半導
体レーザ等は、発振閾値以上の電流では電流値と出力パ
ワーとの関係が一次関数によく近似できる。
は、入力信号光パワーが変化しても、励起光の損失Ｌp
、自然放出光とＡＳＥ光の光子数の和Ａは一定とな
る。これにより、利得を一定にする場合の全入力信号光
パワーと励起光パワーの関係は、 (4)式の一次関数で表
される。すなわち (4)式に従って入力信号光パワーの変
化に対して励起光パワーを変化させると、常に利得を一
定にすることができる。さらに、励起光源に用いる半導
体レーザ等は、発振閾値以上の電流では電流値と出力パ
ワーとの関係が一次関数によく近似できる。
【００２２】図１に示す第１の実施形態の構成では、こ
の関係を利用して入力信号光パワーと励起光パワーの関
係が (4)式を満たすように、増幅器１１の利得、バイア
ス電流発生器１２から出力されるバイアス電流、電流源
２１の出力電流を調整することにより、入力信号光パワ
ーが変化した場合の利得変動を抑圧することができる。
さらに、付加した回路は開ループの制御系であるので、
制御系の帯域を大きくとった場合でも制御が不安定にな
らない。したがって、入力信号光パワーの急激な変化に
対しても利得変動を抑圧することができ、利得を高精度
に安定化できかつ過渡応答特性のよい光増幅器を実現す
ることができる。
の関係を利用して入力信号光パワーと励起光パワーの関
係が (4)式を満たすように、増幅器１１の利得、バイア
ス電流発生器１２から出力されるバイアス電流、電流源
２１の出力電流を調整することにより、入力信号光パワ
ーが変化した場合の利得変動を抑圧することができる。
さらに、付加した回路は開ループの制御系であるので、
制御系の帯域を大きくとった場合でも制御が不安定にな
らない。したがって、入力信号光パワーの急激な変化に
対しても利得変動を抑圧することができ、利得を高精度
に安定化できかつ過渡応答特性のよい光増幅器を実現す
ることができる。
【００２３】図２は、第１の実施形態の構成と図５に示
す従来構成において、波長数が変化した場合の利得の過
渡応答の計算結果を示す。増幅部をＡl 共添加エルビウ
ム添加光ファイバとし、利得を23ｄＢとし、信号波長帯
で利得偏差が小さくなるようにファイバ長を設定した。
入力信号光は波長1544〜1558ｎｍまでの２ｎｍ間隔で８
波とした。入力信号光パワーは１波当たり−20ｄＢｍと
し、図中横軸に示す２ｍｓのタイミングで入力信号光が
８波から１波に変化した場合に、残った１波の信号光の
利得の過渡応答を示す。図中の実線は第１の実施形態の
光増幅器における計算結果であり、破線は図５に示す従
来の光増幅器における計算結果を示す。
す従来構成において、波長数が変化した場合の利得の過
渡応答の計算結果を示す。増幅部をＡl 共添加エルビウ
ム添加光ファイバとし、利得を23ｄＢとし、信号波長帯
で利得偏差が小さくなるようにファイバ長を設定した。
入力信号光は波長1544〜1558ｎｍまでの２ｎｍ間隔で８
波とした。入力信号光パワーは１波当たり−20ｄＢｍと
し、図中横軸に示す２ｍｓのタイミングで入力信号光が
８波から１波に変化した場合に、残った１波の信号光の
利得の過渡応答を示す。図中の実線は第１の実施形態の
光増幅器における計算結果であり、破線は図５に示す従
来の光増幅器における計算結果を示す。
【００２４】従来の光増幅器では、波長数が変化した際
に 0.7ｄＢ程度の利得変動が生じているが、本実施形態
の構成をとることにより利得変動を 0.1ｄＢ以下にで
き、入力信号光パワーの急激な変化に対して利得変動を
十分に抑圧できていることがわかる。
に 0.7ｄＢ程度の利得変動が生じているが、本実施形態
の構成をとることにより利得変動を 0.1ｄＢ以下にで
き、入力信号光パワーの急激な変化に対して利得変動を
十分に抑圧できていることがわかる。
【００２５】図３は、本発明の光増幅器の第２の実施形
態を示す。図において、入力端子１、出力端子２、希土
類添加光ファイバ３、励起光源４、合波器５、光アイソ
レータ６−１，６−２、バイアス電流発生器１２、合分
波器１３−１，１３−２、ループファイバ１４、光フィ
ルタ１５、光減衰器１６は、図６に示す従来構成と同様
である。
態を示す。図において、入力端子１、出力端子２、希土
類添加光ファイバ３、励起光源４、合波器５、光アイソ
レータ６−１，６−２、バイアス電流発生器１２、合分
波器１３−１，１３−２、ループファイバ１４、光フィ
ルタ１５、光減衰器１６は、図６に示す従来構成と同様
である。
【００２６】本実施形態の特徴は、入力信号光の一部を
分岐して入力信号光パワーを測定する信号光パワー監視
回路７を備え、測定される入力信号光パワーに応じた所
定の電流値を出力する電流源２１と、この電流と励起光
源４に与えられるバイアス電流とを加算する加算器２２
とを備えたところにある。本実施形態においても、第１
の実施形態と同様の原理に基づいて利得の過渡応答特性
を向上させることかできる。
分岐して入力信号光パワーを測定する信号光パワー監視
回路７を備え、測定される入力信号光パワーに応じた所
定の電流値を出力する電流源２１と、この電流と励起光
源４に与えられるバイアス電流とを加算する加算器２２
とを備えたところにある。本実施形態においても、第１
の実施形態と同様の原理に基づいて利得の過渡応答特性
を向上させることかできる。
【００２７】図４は、第２の実施形態の構成と図６に示
す従来構成において、励起光パワーに対する波長数変化
による利得変動の実験値を示す。入力信号光は波長154
6.12〜1557.36 ｎｍまでの 200ＧHz間隔で８波とし、入
力信号光パワーは１波当たり−16ｄＢｍとした。利得変
動は、入力信号光が８波から１波、または１波から８波
に変化した場合の利得の最大値と最小値の差から求め
た。
す従来構成において、励起光パワーに対する波長数変化
による利得変動の実験値を示す。入力信号光は波長154
6.12〜1557.36 ｎｍまでの 200ＧHz間隔で８波とし、入
力信号光パワーは１波当たり−16ｄＢｍとした。利得変
動は、入力信号光が８波から１波、または１波から８波
に変化した場合の利得の最大値と最小値の差から求め
た。
【００２８】図中の■印は、第２の実施形態の光増幅器
における実験値であり、○印は図６に示す従来の光増幅
器における実験値を示す。従来の光増幅器では、励起光
パワーを90ｍＷにすると 0.5ｄＢ程度の利得変動が生じ
るが、本実施形態の構成をとることにより、励起光パワ
ーが小さい場合でも利得変動を 0.2ｄＢ以下に抑えるこ
とができる。これにより、入力信号光パワーの変化に伴
う利得変動の抑圧と、励起光パワーの低減を同時に実現
することができる。
における実験値であり、○印は図６に示す従来の光増幅
器における実験値を示す。従来の光増幅器では、励起光
パワーを90ｍＷにすると 0.5ｄＢ程度の利得変動が生じ
るが、本実施形態の構成をとることにより、励起光パワ
ーが小さい場合でも利得変動を 0.2ｄＢ以下に抑えるこ
とができる。これにより、入力信号光パワーの変化に伴
う利得変動の抑圧と、励起光パワーの低減を同時に実現
することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅器
は、入力信号光パワーに応じた所定の制御電流を利得一
定制御を行っている制御系に加えることにより、制御系
の過渡応答特性を向上させることができる。これによ
り、入力信号光パワーの急激な変化に対しても利得変動
を十分に抑圧することができ、利得を高精度に安定化す
ることができる。
は、入力信号光パワーに応じた所定の制御電流を利得一
定制御を行っている制御系に加えることにより、制御系
の過渡応答特性を向上させることができる。これによ
り、入力信号光パワーの急激な変化に対しても利得変動
を十分に抑圧することができ、利得を高精度に安定化す
ることができる。
【００３０】さらに、レーザ発振により利得安定化を行
う光増幅器では、励起光パワーを大きくすることなく、
入力信号光パワーの変化に伴う利得変動を十分に抑圧す
ることができる。
う光増幅器では、励起光パワーを大きくすることなく、
入力信号光パワーの変化に伴う利得変動を十分に抑圧す
ることができる。
【図１】本発明の光増幅器の第１の実施形態を示す図。
【図２】波長数が変化した場合の利得の過渡応答の計算
結果を示す図。
結果を示す図。
【図３】本発明の光増幅器の第２の実施形態を示す図。
【図４】励起光パワーに対する波長数変化による利得変
動の実験値を示す図。
動の実験値を示す図。
【図５】フィードバック制御により利得安定化を行う光
増幅器の構成例を示す図。
増幅器の構成例を示す図。
【図６】レーザ発振により利得安定化を行う光増幅器の
構成例を示す図。
構成例を示す図。
【符号の説明】 １ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 希土類添加光ファイバ ４ 励起光源 ５ 合波器 ６ 光アイソレータ ７ 信号光パワー監視回路 ８ 対数増幅器 ９ 減算器 １０ 基準電圧発生器 １１ 増幅器 １２ バイアス電流発生器 １３ 合分波器 １４ ループファイバ １５ 光フィルタ １６ 光減衰器 ２１ 電流源 ２２ 加算器
Claims (2)
- 【請求項１】 希土類を添加した光ファイバと、 前記光ファイバを励起する励起光を発生する励起光源
と、 前記光ファイバで増幅する信号光と前記励起光を合波し
て前記光ファイバに入力する入力手段と、 前記光ファイバに入力する信号光パワーと前記光ファイ
バで増幅して出力される信号光パワーを測定して前記光
ファイバの利得を監視する利得監視手段と、 前記利得監視手段で監視する利得が所定の利得になるよ
うに前記励起光源を駆動するバイアス電流を制御する利
得制御手段とを備えた光増幅器において、 前記光ファイバに入力する信号光パワーに応じた所定の
電流を出力する電流源と、 前記バイアス電流に前記電流源から出力される電流を加
算する加算手段とを備えたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 希土類を添加した光ファイバと、 前記光ファイバを励起する励起光を発生する励起光源
と、 前記光ファイバで増幅する信号光と前記励起光を合波し
て前記光ファイバに入力する入力手段と、 前記光ファイバを含み、前記信号光とは異なる波長でレ
ーザ発振させるレーザ共振器と、 前記光ファイバに入力する信号光および前記光ファイバ
で増幅して出力される信号光と、前記レーザ共振器で発
振するレーザ発振光とを合分波する合分波器とを備えた
光増幅器において、 前記光ファイバに入力する信号光パワーを測定する信号
光パワー監視手段と、 前記信号光パワー監視手段で測定される信号光パワーに
応じた所定の電流を出力する電流源と、 前記励起光源を駆動するバイアス電流に前記電流源から
出力される電流を加算する加算手段とを備えたことを特
徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208026A JP2000040847A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208026A JP2000040847A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040847A true JP2000040847A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16549454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10208026A Pending JP2000040847A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000040847A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476961B1 (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Onetta, Inc. | Optical amplifier systems with transient control |
| US6738185B2 (en) | 2002-08-30 | 2004-05-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier gain control method for optical amplifier and gain control circuit for optical amplifier |
| WO2004068658A1 (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Fujitsu Limited | 光増幅器 |
| JP2006120969A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| JP2006202844A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 波長多重用光増幅器 |
| JP2007027506A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅装置およびその制御方法 |
| CN1318909C (zh) * | 2002-08-30 | 2007-05-30 | 住友电气工业株式会社 | 光放大器,光放大器的增益控制方法及电路 |
| JP2015100108A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 富士通株式会社 | ゲイン制御方法、光増幅器及び光通信システム |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10208026A patent/JP2000040847A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4668630B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2011-04-13 | 株式会社日立製作所 | 波長多重用光増幅器 |
| JP2007027506A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅装置およびその制御方法 |
| JP2015100108A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 富士通株式会社 | ゲイン制御方法、光増幅器及び光通信システム |
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