JP2000183854A - 波長多重光の検出及び制御装置 - Google Patents

波長多重光の検出及び制御装置

Info

Publication number
JP2000183854A
JP2000183854A JP10360078A JP36007898A JP2000183854A JP 2000183854 A JP2000183854 A JP 2000183854A JP 10360078 A JP10360078 A JP 10360078A JP 36007898 A JP36007898 A JP 36007898A JP 2000183854 A JP2000183854 A JP 2000183854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
light
optical
output
fiber amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10360078A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3851007B2 (ja
Inventor
Yasushi Sugaya
靖 菅谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP36007898A priority Critical patent/JP3851007B2/ja
Priority to US09/441,080 priority patent/US6873795B1/en
Priority to EP08011121.4A priority patent/EP1965518B1/en
Priority to EP99124044A priority patent/EP1011213B8/en
Publication of JP2000183854A publication Critical patent/JP2000183854A/ja
Priority to US10/807,287 priority patent/US7295780B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3851007B2 publication Critical patent/JP3851007B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • H04B10/0795Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
    • H04B10/07955Monitoring or measuring power
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワー最大の一波のみの最大値一定制御で出
力光(波長多重光)のパワーを一定にし、かつ、各チャ
ネルのレベルを略均一にする。 【解決手段】 伝搬する波長多重光の光レベルを制御す
る光レベル制御手段24を設け、光レベル制御手段から
出力する波長多重光の一部を分岐し、波長可変光フィル
タ13において波長多重光に含まれる各波長光を選択的
に出力し、光電変換手段14で波長可変光フィルタから
出力する各波長光を光電変換し、ピーク値検出手段にお
いて光電変換手段から出力する電気信号の最大ピーク値
を検出し、該最大ピーク値が設定値となるように帰還信
号を光レベル制御手段24に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は波長多重光の検出及
び制御装置に係わり、特に、波長多重光のピークを検出
する検出装置及び最大のピーク値に基づいて波長多重光
の強度を制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マルチメディアネットワークの進
展に伴い情報需要は飛躍的に増大し、情報容量が集約す
る幹線系光伝送システムにおいて、さらなる大容量化及
び柔軟なネットワーク形成が求められている。現状で
は、波長多重(Wavelength Division Multiplexing:W
DM)伝送方式が、このようなシステム需要に対応する
最も有効な手段であり、現在すでに北米を中心に商用化
が進められている。このようなWDM伝送システムにお
いて、伝送路中の各チャネルの光レベルの管理は重要で
あり、管理の善し悪しが光増幅器等の機能デバイスの動
作状態などに大きく影響し、それにより伝送品質が大き
く変化する。このため、WDM伝送方式では、究極にす
べての中継段において、各波長レベル、S/Nなどの管
理が必要である。しかし、全中継段に波長毎にレベル検
出装置やレベル制御装置を設置するのは、光伝送システ
ムの低コスト化等の観点から不適であり、コスト面を考
慮したより簡易で必要最小限の波長多重光検出および制
御機能が要求されている。かかる観点から従来いろいろ
な対策が提案されている。
【0003】図17は従来の波長多重光の検出装置の例
であり、簡易の光スペクトルモニタを設置するもので、
K.Otsuka et al.の論文(ECOC'97,Tu3,p147)等で報告さ
れている例である。ファイバ101から出射した波長多
重光を回析格子102により波長分離してホトダイオー
ドアレイ103に入射し、各波長のレベルを各ホトダイ
オードで検出する手法であり、区間監視に必要な最小限
のホトダイオード数で各波長のレベルを検出する方式で
ある。
【0004】図18は従来の波長多重光の検出及び制御
装置の第2の例であり、K.Suzukiet al.の論文(IEEE Ph
oton.Tech.Lett.,vol.10,p734,1998)に記載されている
例である。この波長多重光の検出及び制御装置では、光
利得一定制御の第1、第2の光ファイバ増幅器110,
120を縦続接続し、その間に光減衰器130を設け、
かつ、第2の光ファイバ増幅器の出力光の強度が一定と
なるようにフィードバック回路140を設けている。第
1、第2の光ファイバ増幅器110,120において、
111,121は光アイソレータ、112,122は波
長多重光を増幅する希土類元素添加ファイバ、例えばエ
ルビウムドープファイバ、113、123は信号光より
波長が短くエネルギーの大きな励起光を発生してエルビ
ウムドープファイバに導くレーザダイオード(励起光
源)、114、124は光分岐器、115、125は各
光ファイバ増幅器から出力する波長多重光のパワーを検
出する受光器(ホトダイオード)、116、126は各
光ファイバ増幅器に入力する波長多重光のパワーを検出
する受光器(ホトダイオード)、117,127は各光
ファイバ増幅器への入力光と出力光のパワー比(光利
得)が設定利得となるように各光ファイバ増幅器の励起
光源113,123へ帰還信号入力する光利得一定制御
部である。
【0005】又、フィードバック回路140において、
141は第2の光ファイバ増幅器から出力する波長多重
光を波長ごとに分離して出力する波長合分波器、142
1〜142nは各波長λ1〜λnの強度(レベル)を検出す
るホトダイオード、143はは各波長のレベルのうち最
大値を検出する最大値検出部、144は最大値が設定値
となるように帰還信号を光減衰器130に入力する光出
力一定制御部であり、光減衰器130は帰還信号に基づ
いて光レベル制御を行う。第2の従来例では、光ファイ
バ増幅器を縦続接続することにより高出力が得られる。
又、光ファイバ増幅器では波長により利得が変化する
が、利得一定制御を行うことにより各波長の利得を均一
にできる(利得の波長依存性を一定にできる)。又、各
波長の利得を均一にできるため各波長のレベルを略均一
にでき、このためパワーが最大となる波長を検出し、そ
の最大値が設定値となるように制御することで出力光の
パワー一定制御が可能になる。すなわち、チャネル数に
関係なくパワー最大の一波のみの制御で出力光のパワー
一定制御が可能になる。
【0006】この第2の従来例は、波長毎にレベルを検
出する点で第1の従来例と似ている。しかし、第2の従
来例は、(1) 波長多重光をファイバ中に閉じ込めた状態
でアレイ導波路型(AWG)などの波長合分波器を用い
て波長多重光を各波長毎に分離する、(2) 各チャネル毎
のパワーを検出した後これらの最大値を算出して光減衰
器に帰還制御してチャネル当りのパワーを一定制御す
る、(3) 波長合分波器の波長分岐数の制限から受光波長
数が制限される点等で第1従来例と相違する。
【0007】図19は従来の波長多重光の検出及び制御
装置の第3の例であり、佐伯等の報告(NEC技報vol.51,
no.4,p45,1998)に記述されているものである。この波長
多重光の検出及び制御装置において、光サーキュレータ
150は入射した波長多重光を波長合分波器160に入
力し、波長合分波器160は波長多重光を各チャネルの
波長光λ1〜λnに分離する。分離された各チャネルの波
長光λ1〜λnは、可変光減衰器1711〜171n、全反射ミラ
ー1721〜172n、光分岐カプラ1731〜173nを介してホトダ
イオード1741〜174nに入力する。ホトダイオード1741
174nは入力した各波長光を光電変換し、可変光減衰器17
11〜171nに帰還する。これにより、各チャネルの各波長
のレベルが一定レベルに個々に調整されることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図17に示す第1従来
例の波長多重光検出装置は、構成が大型化し、しかも、
光学系が存在する。このため、全ての中継段において必
要とされる波長多重光の検出/制御装置に不向きであ
る。図18の第2の従来例の波長多重光の検出/制御装
置は、高価な波長合分波器が必要であり、しかも、波長
合分波器により波長分割するチャネル数に限界があり、
更には、チャネル数や波長の変更などに柔軟に対応でき
ない問題がある。図19の第3の従来例の波長多重光の
検出/制御装置は、チャネル毎に個々にレベル調整する
ため高精度の制御ができるが、高価な波長合分波器が必
要となり、しかも、チャネル毎に光減衰器、全反射ミラ
ー、光分岐器、ホトダイオードなどが必要になり構成が
大型化する。又、チャネル数や波長変更などに柔軟に対
応できない問題がある。
【0009】以上のように、従来、波長多重光の検出・
制御装置としてさまざまな方法、構成が提案されている
が、それぞれ問題点を有する。波長多重光の検出・制御
装置として必要な機能を列挙すると、 ・各チャネルに割り当てた波長光の一波当りの光パワー
の検出及びその一定制御(あるいはその最大値の検出及
びその一定制御)が可能であること、 ・多重波長数の把握が可能であること、 ・チャネル波長や多重波長数に依存しない構成であるこ
と ・低コスト、小型、簡易な構成であること などである。従来装置はこれら幾つかは満たしているも
のの、全てを満足するにいたっていない。
【0010】以上から本発明の目的は、簡単な構成で、
しかも、高価な波長合分波器を必要とせず、更には、チ
ャネル波長や多重波長数に依存せず、パワー最大の一波
の制御で出力光のパワー一定制御が可能であり、又、多
重波長数の把握が可能な波長多重光の検出装置及び制御
装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の波長多重光検出
装置は、(1) 伝搬する波長多重光の一部を分岐する光分
岐手段、(2) 分岐した波長多重光の各波長光を選択的に
出力する波長可変光フィルタ、(3) 波長可変光フィルタ
から出力する光を光電変換する光電変換手段、(4) 光電
変換手段から出力する電気信号のピークを検出するピー
ク検出手段を備えている。かかる波長多重光検出装置に
よれば、ホトダイオードアレイ、波長合分波器などを使
用せず、小型、簡単な構成で、しかも、チャネル数に制
限されることなく、波長多重光に含まれる各波長光のパ
ワーのうち最大のものを検出できる。又、周期的掃引手
段を設けることにより、周期的に各波長光を波長可変光
フィルタより出力でき、容易に各波長光のパワーのピー
ク値/最大ピーク値、波長多重数(チャネル数)を検出
できる。又、2以上の波長可変光フィルタを縦続接続
し、各波長可変光フィルタを周期的に同期掃引すること
により、半値幅の狭い波長光を出力でき、波長間隔が短
い場合に有利である。又、波長可変光フィルタの後段に
光等化フィルタを設けることにより、各波長の光パワー
の検出精度を向上でき、ピーク値、波長多重数の検出精
度を向上することができる。
【0012】本発明の第1の波長多重光制御装置は、
(1) 伝搬する波長多重光の光レベルを制御する光レベル
制御手段、あるいは、伝搬する波長多重光を増幅する光
ファイバ増幅器、(2) 光レベル制御手段あるいは光ファ
イバ増幅器から出力する波長多重光の一部を分岐する光
分岐手段、(3) 分岐した波長多重光の各波長光を選択的
に出力する波長可変光フィルタ、(4) 波長可変光フィル
タから出力する光を光電変換する光電変換手段、(5) 光
電変換手段から出力する電気信号のピークを検出するピ
ーク検出手段、(6) 最大のピーク値が設定値となるよう
に帰還信号を光レベル制御手段あるいは光ファイバ増幅
器の励起光源に入力するフィードバック手段、を備えて
いる。かかる第1の波長多重光制御装置によれば、ホト
ダイオードアレイ、波長合分波器などを使用せず、小
型、簡単な構成で、しかも、チャネル数に制限されず
に、波長多重光に含まれる各波長光のパワーのうち最大
のものを検出し、該最大値が設定値になるように制御で
き、これにより出力光のパワーを一定に制御できる。
又、2以上の波長可変光フィルタを縦続接続し、各波長
可変光フィルタを周期的に同期掃引することにより、半
値幅の狭い波長光を出力でき、波長間隔が短い場合にも
各波長の光レベルの検出精度を向上して高精度の光出力
レベルの一定制御ができる。又、波長可変光フィルタの
後段に光等化フィルタを設けることにより、各波長の光
パワーの検出精度を向上して高精度の光出力レベルの一
定制御ができる。
【0013】又、フィードバック手段は最大ピーク値に
応じて、(1) 該最大ピーク値が設定値となるように帰還
信号を作成し、あるいは、(2) 波長多重光のトータルの
検出パワーが設定パワーとなるように帰還信号を作成
し、該帰還信号を光ファイバ増幅器の励起光源に入力す
る。このようにすれば、最大ピーク値が各波長の光レベ
ルより突出する場合であっても、最大値一定制御を効果
的に行うことができる。又、光電変換手段から出力する
電気信号のピーク数に基づいて波長多重数を検出し、設
定パワーを波長多重数に応じて変更することにより、良
好な光レベル一定制御ができる。又、フィードバック手
段は最大ピーク値に応じて、(1) 該最大ピーク値が設定
値となるように帰還信号を作成し、あるいは、(2) 検出
利得(光ファイバ増幅器への入力光と光ファイバ増幅器
からの出力光のパワー比)が設定利得となるように帰還
信号を作成し、該帰還信号を前記光ファイバ増幅器の励
起光源に入力する。このようにすれば、過度のゲインチ
ルトを発生させることなく、最大値一定制御を効果的に
行うことができる。
【0014】本発明の第2の波長多重光制御装置は、
(1) 伝搬する波長多重光を増幅する光ファイバ増幅器、
(2) 光ファイバ増幅器への入力光と光ファイバ増幅器か
らの出力光のパワー比である光利得が設定利得となるよ
うに帰還信号を前記光ファイバ増幅器の励起光源入力す
るフィードバック手段、(3) 光ファイバ増幅器から出力
する波長多重光の光レベルを制御する光レベル制御手
段、(4) 光レベル制御手段から出力する波長多重光の一
部を分岐する光分岐手段、(5) 分岐した波長多重光の各
波長光を選択的に出力する波長可変光フィルタ、(6) 波
長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電変
換手段、(7) 光電変換手段から出力する電気信号のピー
クを検出するピーク検出手段、(8) 最大のピーク値が設
定値となるように帰還信号を前記光レベル制御手段に入
力するフィードバック手段、を備え、光レベル制御手段
は帰還信号に基づいて光レベル制御を行う。かかる第2
の波長多重光制御装置によれば、利得一定制御部におい
て利得一定制御を行って各チャネルの利得を均一にし、
これにより、各波長光レベルを略均一にした状態で最大
値一定制御をするため、チャネル数に関係なくパワー最
大の一波のみの制御で出力光のパワー一定制御ができ、
しかも、各チャネルのレベルを均一にできる。
【0015】本発明の第3の波長多重光制御装置は、
(1) 伝搬する波長多重光を増幅する第1の光ファイバ増
幅器、(2) 第1の光ファイバ増幅器への入力光と出力光
のパワー比である光利得が設定利得となるように帰還信
号を第1の光ファイバ増幅器の励起光源に入力する第1
のフィードバック手段、(3) 第1の光ファイバ増幅器か
ら出力する波長多重光の光レベルを制御する光レベル制
御手段、(4) 光レベル制御手段から出力する波長多重光
を増幅する第2の光ファイバ増幅器、(5) 第2の光ファ
イバ増幅器への入力光と出力光のパワー比である光利得
が設定利得となるように帰還信号を第2の光ファイバ増
幅器の励起光源に入力する第2のフィードバック手段、
(6) 第2の光ファイバ増幅器から出力する波長多重光の
一部を分岐する光分岐手段、(7) 分岐した波長多重光の
各波長光を選択的に出力する波長可変光フィルタ、(8)
波長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電
変換手段、(9) 光電変換手段から出力する電気信号のピ
ークを検出するピーク検出手段、(10) 最大のピーク値
が設定値となるように帰還信号を前記光レベル制御手段
に入力する第3のフィードバック手段、を備え、光レベ
ル制御手段は帰還信号に基づいて光レベル制御を行う。
かかる第3の波長多重光制御装置によれば、チャネル数
に関係なくパワー最大の一波のみの制御で出力光のパワ
ー一定制御ができ、しかも、各チャネルのレベルを均一
にでき、更には、高出力、他チャネル化が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】(A)波長多重光検出装置 (a)第1実施例 図1は本発明の波長多重光検出装置の第1実施例構成図
であり、11は波長多重光を伝搬する光ファイバ、12
は波長多重光を分岐する光分岐カプラ、13は分岐した
波長多重光の各波長光を選択的に出力する中心波長可変
の波長可変光フィルタ、14は波長可変光フィルタから
出力する光を光電変換する光電変換手段としてのホトダ
イオード(PD)、15はホトダイオードから出力する
電気信号のピーク(例えば最大ピーク)を検出するピー
ク検出回路である。波長可変光フィルタ13としては、
音響光学波長可変光フィルタ、電気光学波長可変光フィ
ルタ、熱光学波長可変光フィルタ、機械式波長可変光フ
ィルタなどがあるが、本発明では音響光学波長可変光フ
ィルタ、電気光学波長可変光フィルタが掃引速度などの
点から最適である。
【0017】図2は音響光学波長可変光フィルタの構成
図であり、13aはLiNbO3(ニオブ酸リチウム)などの
電気光学効果を有する基板に形成されたSAW導波路、1
3bはすだれ電極(Interdigital Transducer;IDT),1
3cはTi拡散によってSAW導波路を挟むように形成されS
AWクラッド、13d,13eは弾性表面波(Surface Ac
oustic Wave:SAW)を吸収する吸収体、13f,13g
はTi拡散により形成された光導波路、13h,13iは
偏光無依存動作させるための交差型の偏光ビームスプリ
ッタ(Polarization Beam Splitter:PBS)で、2本の直
線導波路を挟んだ構成になっている。13jはすだれ電
極13bに170〜180MHzの高周波信号を印加する高周波
信号付与部であり、高周波発生器13j-1に、すだれ電極I
DTの入力キャパシタンスを打ち消すためのインダクタン
ス13j-2を直列に接続した構成を有している。すだれ電
極13に高周波信号を印加すると弾性表面波SAWが発生
し、この弾性表面波はその周波数に応じた特定の波長の
偏波を900回転させる効果がある。このため、入力側と
出力側に偏光ビームスプリッタ13h,13iを設けて
偏光分離することにより可変波長フィルタを実現でき
る。例えば、入力光としてTEモードの波長多重光を波
長可変光フィルタ13に入力すると、すだれ電極に印加
する高周波信号の周波数に応じた波長の偏波のみが900
回転してTMモードの偏波になり、該TMモードの偏波
が光導波路13gから出力する。
【0018】図3は波長可変光フィルタのチューニング
特性を示すもので、横軸は高周波信号の周波数、縦軸は
選択波長を示している。高周波信号の周波数に反比例し
て選択波長が短くなっている。従って、高周波信号付与
部13jから出力する高周波信号の周波数を所定周期で
掃引することにより入力光に含まれる各波長光を順次選
択的に出力できる。以上より、波長多重光が光ファイバ
11に入射すると、光分岐カプラ12は波長多重光の一
部を分岐して波長可変光フィルタ13に入力する。波長
可変光フィルタ13は周期的に所定幅で中心波長掃引し
ているから、波長多重光に含まれる各波長光を順次分離
してホトダイオード14に入力し、ホトダイオード14
は入力光を電気信号に光電変換してピーク検出回路15
に入力する。
【0019】図4は波長多重光の入射スペクトルと受光
レベルの時間変化説明図である。波長可変光フィルタ1
3は周期的に所定幅で中心波長掃引しているから、ホト
ダイオード14で受光する光パワーは波長軸が時間軸に
変換されるパワー変化を示す。例えば、図4(a)に示す
ような波長λ1,λ2,λ4,λ5が多重した波長多重光が
入射すると、中心波長往復掃引により光電変換後のレベ
ル変化は、図4(b)に示すようになる。ピーク検出回路
15は図4(b)の波形に対してピーク値検出を行い、
最大ピーク値あるいは各ピーク値、ピーク数を検出す
る。最大ピーク値は、波長多重光に含まれる多数の波長
光のうちスペクトルが最大の波長光の光レベル(光パワ
ー)を示している。
【0020】(b)第2実施例 図5は本発明の波長多重光検出装置の第2実施例構成図
であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付
している。第2実施例において第1実施例と異なる点
は、2以上の波長可変光フィルタ131〜13nを縦続接
続し、各波長可変光フィルタ131〜13nを同期掃引し
ている点である。1つの波長可変光フィルタだけではピ
ーク値が1/2になる波長幅(半値幅)が広くなり、波長選
択性が悪い。そこで、第2実施例のように、複数の波長
可変光フィルタ131〜13nを縦続接続すれば、より半
値幅の狭い波長光を出力でき、波長選択性を向上でき
る。
【0021】(c)第3実施例 図6は本発明の波長多重光検出装置の第3実施例構成図
であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付
している。第3実施例において第1実施例と異なる点
は、波長可変光フィルタ13とホトダイオード14の間
に光等化フィルタ16を設けた点である。各波長のスペ
クトルが同一でも波長可変光フィルタ13から出力する
各波長のピーク値は異なり、正確なピーク検出ができな
い。そこで、第3実施例では、入力スペクトルが同一で
あれば各波長のピーク値が同一レベルになるような等化
特性を備えた光等化フィルタ16を波長可変光フィルタ
13の後段に設ける。これにより、精度良くピーク検
出、最大ピーク値の検出が可能になる。
【0022】(B)波長多重光制御装置 (a)第1実施例 図7は本発明の波長多重光制御装置の第1実施例構成図
であり、21は波長多重光を伝搬する光ファイバ、22
は波長多重光を分岐する光分岐カプラ、23は波長多重
光のピークを検出する波長多重光ピーク検出部、24は
出力光の光レベルを制御するデバイスで、例えば、可変
光減衰器である。可変光レベル制御デバイスとしては可
変光減衰器の他に、外部光変調器、半導体光増幅器など
を用いることができる。波長多重光ピーク検出部23は
図1の波長多重光検出装置と同一構成を有し、13は分
岐した波長多重光の各波長光を選択的に出力する中心波
長可変の波長可変光フィルタ、14は波長可変光フィル
タから出力する光を光電変換する光電変換手段としての
ホトダイオード(PD)、15はホトダイオードから出
力する電気信号の最大ピーク値を検出して可変光減衰器
24に入力するピーク検出回路である。
【0023】波長多重光が光ファイバ21に入射する
と、光分岐カプラ22は可変光減衰器24から出力する
波長多重光の一部を分岐して波長多重光ピーク検出部2
3の波長可変光フィルタ13に入力する。波長可変光フ
ィルタ13は周期的に所定幅で中心波長掃引しているか
ら、波長多重光に含まれる各波長光を順次分離してホト
ダイオード14に入力し、ホトダイオード14は入力光
を電気信号に光電変換してピーク検出回路15に入力す
る。ピーク検出回路15は最大ピーク値、すなわち、波
長多重光に含まれる多数の波長光のうちスペクトルが最
大の波長光の光レベルを検出し、最大ピーク値が設定値
となるように帰還信号を生成して可変光減衰器24に入
力する。例えば、検出した最大ピーク値と設定値との差
を帰還信号として可変光減衰器24に入力する。可変光
減衰器24は帰還信号に基づいて出力光のレベルを制御
する。以後、上記フィードバック制御が縦続して行わ
れ、最大ピーク値が設定値になる。尚、ピーク検出回路
15の後段に最大ピーク値と設定値の差分を演算して可
変光減衰器24に入力するフィードバック回路16を設
けるように構成することもできる。
【0024】以上要約すれば、波長多重光に含まれる各
波長光のスペクトルに対応する受光レベルの時間変化が
得られ、これのピーク検出により、チャネル最大値(最
大ピーク値)の検出を行い、この検出値をもとに可変光
レベル制御デバイスへ帰還制御する。波長に対する利得
等化が十分に行われていれば、通常、各チャネル(各波
長光)のレベル誤差は小さいと考えられる。また、チャ
ネル当りの出力レベルの最大値は主に伝送路光ファイバ
の非線型により規定される。従って、上記のような最大
値検出/最大値一定制御により、全チャネルにわたり十
分なレベル一定制御が行える。以上では、波長多重光ピ
ーク検出部23として図1の構成を使用した場合につい
て説明したが、図5の波長可変光フィルタ131〜13n
を縦続接続した構成や図6の光等化フィルタ16を波長
可変光フィルタ13の後段に設ける構成を使用すること
もできる。
【0025】(b)第2実施例 図8は本発明の波長多重光制御装置の第2実施例構成図
であり、図7の第1実施例と同一部分には同一符号を付
している。図8の第2実施例において第1実施例と異な
る点は、出力光のレベルを制御する手段として、可変光
減衰器に替えて光ファイバ増幅器を使用している点であ
る。図8において、25,26は光アイソレータ、27
は励起光と信号光を合波する波長多重カプラ、28は信
号光を増幅するエルビウムドープファイバ(EDF)な
どの光増幅用ファイバ、29は信号光より波長が短くエ
ネルギーの大きな励起波長光を発生して光増幅用ファイ
バに入力するレーザダイオード(励起光源)である。
【0026】光ファイバ21に入射した波長多重光(信
号光)は、光アイソレータ25を通過し、波長多重カプ
ラ27において励起光源29から出射した励起波長光と
合波し、光増幅用ファイバ28に入射して増幅される。
増幅された波長多重光は光アイソレータ26を通過し
て、光分岐カプラ22に到る。光分岐カプラ22は波長
多重光の一部を分岐して波長多重光ピーク検出部23の
波長可変光フィルタ13に入力する。波長可変光フィル
タ13は周期的に所定幅で中心波長掃引しているから、
波長多重光に含まれる各波長光を順次分離してホトダイ
オード14に入力し、ホトダイオード14は各波長光の
パワーを電気信号に光電変換してピーク検出回路15に
入力する。ピーク検出回路15は最大ピーク値、すなわ
ち、波長多重光に含まれる多数の波長光のうちスペクト
ルが最大の波長光の光レベルを検出し、最大ピーク値が
設定値となるように帰還信号を生成して励起光源29に
入力する。励起光源29は帰還信号に基づいて励起波長
光の強度を制御し、光増幅用ファイバ28から出力する
光レベルを制御する。以後、上記フィードバック制御が
縦続して行われ、最大ピーク値が設定値になる。尚、ピ
ーク検出回路15の後段に最大ピーク値と設定値の差分
を演算して励起光源29に入力するフィードバック回路
20を設けるように構成することもできる。
【0027】この第2実施例の最大値検出/最大値一定
制御においても、第1実施例と同じ理由により、全チャ
ネルにわたり十分なレベル一定制御を行うことができ
る。以上では、波長多重光ピーク検出部23として図1
の構成を使用した場合について説明したが、図5の波長
可変光フィルタ131〜13nを縦続接続した構成や図6
の光等化フィルタ16を波長可変光フィルタ13の後段
に設ける構成を使用することもできる。
【0028】(c)第3実施例 図9は本発明の波長多重光制御装置の第3実施例構成図
であり、図8の第2実施例と同一部分には同一符号を付
している。図9の第3実施例において第2実施例と異な
る点は、(1) 出力光のレベルを制御する手段として、最
大値一定制御系とトータルパワー一定制御系を設け、
(2) 最大ピーク値と設定ピーク値との差に基づいて適
宜、最大値一定制御とトータルパワー一定制御を行うよ
うにした点である。
【0029】第1、第2実施例では各チャネル(各波長
光)のレベル誤差が小さいということを前提とした制御
であった。しかし、状況によっては最大ピーク値(ある
波長光のピーク値)が他の波長光のピーク値より大きく
なり過ぎて突出する場合がある。かかる場合、第1、第
2実施例の最大値一定制御では突出した波長光のパワー
(最大ピーク値)により支配され、光出力を一定にでき
ず、しかも、各チャネルのレベル差が大きくなる。そこ
で、最大ピーク値が突出すれば、出力光のトータルパワ
ー一定制御を行って各チャネルのレベル差を小さくし、
最大ピーク値が突出しなければ、最大値一定制御を行っ
て出力光を一定にすると共に全チャネルにわたり略レベ
ルを一定にする。すなわち、トータルパワーがP0、ピ
ーク検出値がPpeakとなった場合、チャネル数をNとす
ると、 P0<<Ppeak・N となる場合には、トータルパワー一定制御を行いトータ
ルパワーP0によるフィードバックを支配的にする。
【0030】図9において、30は分岐カプラ22で分
岐した波長多重光を更に分岐して最大値一定制御系とト
ータルパワー一定制御系に入力する分岐カプラ、31は
波長多重光を電気信号に光電変換するホトダイオード、
32は入力した電気信号より波長多重光(出力光)のト
ータルパワーを検出し、パワー検出値とパワー設定値の
差を出力するトータルパワー一定制御部、33は制御補
正部であり、検出した最大ピーク(ピーク検出値)とピ
ーク設定値との差により、(1) 該ピーク検出値がピーク
設定値となるように、あるいは、(2) パワー検出値がパ
ワー設定値となるように帰還信号を光ファイバ増幅器の
励起光源29に入力するものである。
【0031】図10は制御補正部33の構成例であり、
33aはピーク検出値とピーク設定値の差を演算して出
力するオペアンプ、33bはパワー検出値とパワー設定
値の差を演算して出力するオペアンプ、33c,33d
はダイオードで、ダイオードスイッチを構成しており、
2つのオペアンプのうちレベルが高い方を出力するよう
に接続されている。ピーク検出値がピーク設定値より相
当大きくなると、オペアンプ33aの出力は負で、その
絶対値は大きくなる。ピーク検出値が大きくなっても検
出パワーの変化は小さく、オペアンプ33bの出力の絶
対値は小さい。このため、オペアンプ33bの出力レベ
ルがオペアンプ33aの出力レベルより高くなり、パワ
ー検出値とパワー設定値の差が帰還信号となって励起光
源29に入力し、該パワー差が零となるような制御が行
われる。一方、ピーク検出値とピーク設定値の差が小さ
い場合には、オペアンプ33aの出力レベルがオペアン
プ33bの出力レベルより高くなり、ピーク検出値とピ
ーク設定値の差が帰還信号となって励起光源29に入力
し、ピーク検出値がピーク設定値となるような制御が行
われる。
【0032】以上第3実施例では、波長多重光ピーク検
出部23として図1の構成を使用した場合について説明
したが、図5の波長可変光フィルタ131〜13nを縦続
接続した構成や図6の光等化フィルタ16を波長可変光
フィルタ13の後段に設ける構成を使用することもでき
る。又、第3実施例では、チャネル数Nが既知として該
チャネル数に応じたパワー設定値を固定にしているが、
チャネル数を検出し、該検出チャネル数に応じてパワー
設定値を決定するようにもできる。図11は第3実施例
の変形例であり、34は波長数カウンタであり、図4
(b)のような波形に対してそのピークをカウントするこ
とにより波長多重光に含まれる波長光の数を得るように
なっている。具体的には、ホトダイオード14の出力信
号が所定閾値以上になったときTTLレベルで“1”と
認識してその立上りでカウントし、波長可変光フィルタ
13の掃引半周期の期間におけるカウント数をチャネル
数としてトータルパワー一定制御部32に入力する。
【0033】(d)第4実施例 図12は本発明の波長多重光制御装置の第4実施例構成
図であり、図8の第2実施例と同一部分には同一符号を
付している。図12の第4実施例において第2実施例と
異なる点は、(1) 出力光のレベルを制御する手段とし
て、最大値一定制御系と利得一定制御系を設け、(2) 最
大ピーク値と設定ピーク値との差に基づいて適宜、最大
値一定制御と利得一定制御を行うようにした点である。
第1、第2実施例では各チャネル(各波長光)のレベル
誤差が小さいということを前提とした制御であった。し
かし、状況によっては最大ピーク値(ある波長光のピー
ク値)が他の波長光のピーク値より大きくなり過ぎて突
出する場合がある。かかる場合、第1、第2実施例の最
大値一定制御では突出した光のパワー(最大ピーク値)
により支配され、光出力を一定にできず、しかも、各チ
ャネルのレベル差が大きくなる。そこで、最大ピーク値
が突出すれば、利得一定制御を行って各チャネルの利得
を略均一にする。すなわち、光ファイバ増幅器では波長
により利得が変化するが、利得一定制御を行うことによ
り各波長の利得を均一にできる(利得の波長依存性を一
定にする)。利得が均一になれば、各チャネルのレベル
差が小さくなり、これにより最大ピーク値が突出しなく
なれば、最大値一定制御を行って全チャネルにわたりレ
ベルを略一定にする。このようにすれば、光利得監視に
より波長に対する過度のゲインチルトを発生させること
なく、最大値一定制御を効果的にできる。
【0034】図12において、30は分岐カプラであ
り、分岐カプラ22で分岐した出力光(波長多重光)を
更にを分岐して最大値一定制御系と利得一定制御系に入
力するもの、31は分岐カプラ30で分岐した出力光を
電気信号に光電変換するホトダイオード、41は入力光
(波長多重光)を分岐する光分岐カプラ、42は分岐カ
プラで分岐した入力光を電気信号に光電変換するホトダ
イオード、43は利得一定制御部であり、ホトダイオー
ド31,42から出力する電気信号に基づいて出力パワ
ーと入力パワーを求め、それらの比から光利得を算出
し、検出利得と設定利得の差に応じた信号を出力するも
の、44は制御補正部であり、検出した最大ピーク(ピ
ーク検出値)とピーク設定値との差により、(1) 該ピー
ク検出値がピーク設定値となるように、あるいは、(2)
前記光利得検出値が光利得設定値となるように帰還信号
を光ファイバ増幅器の励起光源29に入力するものであ
る。
【0035】図13は制御補正部44の構成例であり、
44aはピーク検出値とピーク設定値の差を演算して出
力するオペアンプ、44bは光利得検出値と光利得設定
値の差を演算して出力するオペアンプ、44c,44d
はダイオードでダイオードスイッチを構成しており、2
つのオペアンプのうちレベルが高い方を出力するように
接続されている。ピーク検出値がピーク設定値より相当
大きくなると、オペアンプ44aの出力は負で、その絶
対値は大きくなる。ピーク検出値が大きくなっても検出
利得の変化は小さく、オペアンプ44bの出力の絶対値
は小さい。このため、オペアンプ44bの出力レベルが
オペアンプ44aの出力レベルより高くなり、光利得検
出値と光利得設定値の差が帰還信号となって励起光源2
9に入力し、光利得が一定となるような制御が行われ
る。
【0036】一方、ピーク検出値とピーク設定の差が小
さい場合には、オペアンプ44aの出力レベルがオペア
ンプ44bの出力レベルより高くなり、ピーク検出値と
ピーク設定値の差が帰還信号となって励起光源29に入
力し、ピーク検出値がピーク設定値となるような制御が
行われる。以上第4実施例では、波長多重光ピーク検出
部23として図1の構成を使用した場合について示した
が、図5の波長可変光フィルタ131〜13nを縦続接続
した構成や図6の光等化フィルタ16を波長可変光フィ
ルタ13の後段に設ける構成を使用することができる。
【0037】(e)第5実施例 図14は本発明の波長多重光制御装置の第5実施例構成
図であり、第1実施例(図7)の波長多重光制御装置の
前段に光利得一定制御の光ファイバ増幅器を設け、利得
一定制御と最大値一定制御を独立して行う例である。図
14において、20は最大値一定制御部、50は光利得
一定制御部である。最大値一定制御部20は最大ピーク
値を一定値にするもので、第1実施例(図7)の波長多
重光制御装置と同一の構成を有している。21は波長多
重光を伝搬する光ファイバ、22は波長多重光を分岐す
る光分岐カプラ、23は波長多重光のピークを検出する
波長多重光ピーク検出部、24は出力光の光レベルを制
御する可変光減衰器である。波長多重光ピーク検出部2
3において、13は波長可変光フィルタ、14は光電変
換手段としてのホトダイオード(PD)、15はピーク
検出回路である。
【0038】光利得一定制御部50は光ファイバ増幅器
の出力レベルと入力レベルの比(利得)を一定にするも
ので、51は光ファイバ、52、53は光アイソレー
タ、54は励起光と信号光を合波する波長多重カプラ、
55は信号光を増幅するエルビウムドープファイバ(E
DF)などの光増幅用ファイバ、56は信号光より波長
が短くエネルギーの大きな励起波長光を発生して光増幅
用ファイバに入力するレーザダイオード(励起光源)、
57は光ファイバ増幅器の出力光(波長多重光)を分岐
する分岐カプラ、58は分岐カプラで分岐した出力光を
電気信号に光電変換するホトダイオード、59は入力光
(波長多重光)を分岐する光分岐カプラ、60は分岐カ
プラで分岐した入力光を電気信号に光電変換するホトダ
イオード、61は利得一定制御部で、ホトダイオード5
8,60から出力する電気信号に基づいて出力光のパワ
ーと入力光のパワーを求め、それらの比から光利得を検
出し、検出利得と設定利得の差に応じた帰還信号を励起
光源56に入力するものである。
【0039】第5実施例によれば、利得一定制御部50
において利得一定制御を行うことで各チャネルの利得を
均一にできる。このため各波長のレベルを略均一にで
き、最大値一定制御部20において最大値一定制御する
ことでチャネル数に関係なくパワー最大の一波のみの制
御で出力光のパワー一定制御ができ、しかも、各チャネ
ルのレベル(パワー)を均一にできる。又、第5実施例
によれば、ゲインチルト維持の制御と、チャネルあたり
の光レベル制御を独立させ、制御の複合化、複雑化を回
避する効果もある。以上の第5実施例では、波長多重光
ピーク検出部23として図1の構成を使用した場合を示
しているが、図5の波長可変光フィルタ131〜13nを
縦続接続した構成や図6の光等化フィルタ16を波長可
変光フィルタ13の後段に設ける構成を使用することが
できる。
【0040】(f)第6実施例 図15は本発明の波長多重光制御装置の第6実施例構成
図であり、図14の第5実施例と同一部分には同一符号
を付している。第6実施例は、第5実施例の最大値一定
制御系20内に第2の光利得一定制御部70を設けたも
ので、各光利得一定制御部50,70の光ファイバ増幅
器を縦続接続することにより高出力が得られるようにな
っている。
【0041】図15において、70は第2の光利得一定
制御部であり、第1の光利得一定制御部50と同一構成
を有している。71は光ファイバ、72、73は光アイ
ソレータ、74は励起光と信号光を合波する波長多重カ
プラ、75は信号光を増幅するエルビウムドープファイ
バ(EDF)などの光増幅用ファイバ、76は信号光よ
り波長が短くエネルギーの大きな励起波長光を発生して
光増幅用ファイバに入力するレーザダイオード(励起光
源)、77は光ファイバ増幅器の出力光(波長多重光)
を分岐する分岐カプラ、78は分岐カプラで分岐した出
力光を電気信号に光電変換するホトダイオード、79は
入力光(波長多重光)を分岐する光分岐カプラ、80は
分岐カプラで分岐した入力光を電気信号に光電変換する
ホトダイオード、81は利得一定制御部で、ホトダイオ
ード78,80から出力する電気信号に基づいて出力光
のパワーと入力光のパワーを求め、それらの比から光利
得を検出し、検出利得と設定利得の差に応じた帰還信号
を励起光源76に入力するものである。
【0042】第6実施例によれば利得一定制御部50,
70において利得一定制御を行うことで各チャネルの利
得を均一にして各波長のレベルを略均一にできる。そし
て、各波長のレベルを略均一にした状態で最大値一定制
御部20において最大値一定制御をするため、チャネル
数に関係なくパワー最大の一波のみの制御で出力光のパ
ワー一定制御ができ、しかも、各チャネルのレベル(パ
ワー)を均一にできる。又、第6実施例によれば、高出
力化、多チャネル化が可能であり、更に、可変光減衰器
24を光ファイバ増幅器間に設置することにより、該可
変光減衰器設置によるS/N劣化を緩和し、さらには、
励起効率の低減を抑圧できる。以上の第6実施例では、
波長多重光ピーク検出部23として図1の構成を使用し
た場合を示しているが、図5の波長可変光フィルタ13
1〜13nを縦続接続した構成や図6の光等化フィルタ1
6を波長可変光フィルタ13の後段に設ける構成を使用
することができる。
【0043】(g)第7実施例 図16は本発明の波長多重光制御装置の第7実施例構成
図であり、図15の第6実施例と同一部分には同一符号
を付している。図16の第7実施例において第6実施例
と異なる点は、(1) 出力光のレベルを制御する手段とし
て、最大値一定制御系とトータルパワー一定制御系を設
け、(2) 最大ピーク値Ppeakの値に基づいて最大値一定
制御とトータルパワー一定制御を行うようにした点であ
る。図15において、91はホトダイオード78から出
力する電気信号より出力光(波長多重光)のトータルパ
ワーP0を検出する光パワー検出回路、92はホトダイ
オード14から出力する電気信号のピークをカウントし
て多重波長光の数(多重チャネル数)Nchを検出する波長
数カウンタ、93は光出力レベル制御部であり、検出し
た最大ピーク値(ピーク検出値Ppeak)とパワー検出値
0に基づいて、(1) ピーク検出値が設定値となるよう
に、あるいは、(2) パワー検出値が設定値となるように
帰還信号を光ファイバ増幅器の励起光源29に入力する
ものである。
【0044】光出力レベル制御部93は、 P0>Ppeak・Nch (1) であれば、Ppeak・Nchと設
定パワーPsの差(=Ps−Ppeak・Nch)を可変光減衰器
24に入力し、可変光減衰器24は該差が零となるよう
に光レベルを制御する。尚、Ppeak・Nchと設定パワー
Psの差を零とする制御は、換言すれば、検出ピーク値
Ppeakを設定値(=Ps/Nch)となるように制御するこ
とである。又、光出力レベル制御部93は、 P0≦Ppeak・Nch (2) であれば、P0と設定パワー
Psの差(=Ps−P0)を可変光減衰器24に入力し、可
変光減衰器24は該差が零となるように光レベルを制御
する。
【0045】(1)式が成立するときは、比較的チャネル
数が少なく、又、ASEレベル(光ファイバ増幅器の雑
音レベル)が多く含まれる。かかる場合は、パワー検出
値P0が一定になるように制御しても、光に含まれる雑
音パワーが大きいため、真の光パワーを一定に制御でき
ない。そこで、検出ピーク値Ppeakが設定値(=Ps/N
ch)となるように制御する。一方、(2)式が成立するとき
は、ゲインチルト(各波長のゲインが異なること)などに
より、一つのチャネルのレベルが他より過大となってい
る可能性がある。かかる場合、ピーク検出値Ppeakが設
定値(=Ps/Nch)となるように制御してもトータルの
光パワーを一定に制御できず、しかも、各チャネルのレ
ベル差を小さくできない。そこで、パワー検出値P0
一定になるように制御する。
【0046】以上の第7実施例では、波長多重光ピーク
検出部23として図1の構成を使用した場合を示してい
るが、図5の波長可変光フィルタ131〜13nを縦続接
続した構成や図6の光等化フィルタ16を波長可変光フ
ィルタ13の後段に設ける構成を使用することができ
る。以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は
請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が
可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【0047】
【発明の効果】以上本発明の波長多重光検出装置によれ
ば、ホトダイオードアレイ、波長合分波器などを使用せ
ず、小型、簡単な構成で、しかも、チャネル数に制限さ
れることなく、波長多重光の一波当りの(チャネル当り
の)パワー最大値を検出できる。又、周期的掃引手段を
設けることにより、周期的に各波長光を波長可変光フィ
ルタより出力でき、容易に各波長光のピーク値/最大ピ
ーク値、波長多重数(チャネル数)を検出できる。又、
2以上の波長可変光フィルタを縦続接続し、各波長可変
光フィルタを周期的に同期掃引することにより、半値幅
の狭い波長光を出力でき、波長間隔が短い場合に有利で
ある。又、波長可変光フィルタの後段に光等化フィルタ
を設けることにより、各波長のピーク値検出精度を向上
でき、ピーク値、波長多重数の検出精度を向上すること
ができる。
【0048】又、本発明の波長多重光制御装置によれ
ば、ホトダイオードアレイ、波長合分波器などを使用せ
ず、小型、簡単な構成で、しかも、チャネル数に制限さ
れずに、波長多重光の一波当りのパワー最大値を検出
し、該最大値が設定値と等しくなるように制御できる。
すなわち、本発明によれば、パワー最大の一波のみの制
御で出力光のパワー一定制御ができる。又、本発明によ
れば、2以上の波長可変光フィルタを縦続接続し、各波
長可変光フィルタを周期的に同期掃引することにより、
半値幅の狭い波長光を出力でき、波長間隔が短い場合に
も各波長の光レベルの検出精度を向上して高精度の光出
力レベルの一定制御ができる。又、本発明によれば、波
長可変光フィルタの後段に光等化フィルタを設けること
により、各波長の光パワーの検出精度を向上して高精度
の光出力レベルの一定制御ができる。
【0049】又、本発明の波長多重光制御装置によれ
ば、検出した最大のピーク値が各波長光のレベルより突
出しているか否かに基づいて、(1) 該ピーク値が設定値
となるように帰還信号を生成し(最大値一定制御)、あ
るいは、(2) 出力光(波長多重光)の検出パワーが設定
パワーとなるように帰還信号を生成し(パワー一定制
御)、該帰還信号を光ファイバ増幅器の励起光源に入力
するから、最大ピーク値が各波長光のレベルより突出す
る場合であっても、パワー一定制御によりパワーを一定
にでき、しかも、各波長光のレベル差を少なくでき、以
後に行われる最大値一定制御をより効果的にすることが
できる。又、光電変換手段から出力する電気信号のピー
ク数に基づいて波長多重数を検出し、波長多重数に応じ
て設定パワーを変更することにより、良好な光レベル一
定制御ができる。
【0050】又、本発明の波長多重光制御装置によれ
ば、検出した最大のピーク値が各波長光のレベルより突
出しているか否かに基づいて、(1) 該ピーク値が設定値
となるように帰還信号を生成し(最大値一定制御)、あ
るいは、(2) 検出利得が設定利得となるように帰還信号
を生成し(利得一定制御)、該帰還信号を光ファイバ増
幅器の励起光源に入力するから、過度のゲインチルトを
発生させることなく、最大値一定制御を効果的に行うこ
とができる。すなわち、最大ピーク値が突出すれば、利
得一定制御を行って各チャネルの利得を均一にして各波
長光レベルの差を小さくでき、以後に行われる最大値一
定制御をより効果的にすることができる。又、本発明の
波長多重光制御装置によれば、利得一定制御部において
利得一定制御を行って各チャネルの利得を均一にし、こ
れにより、各波長光レベルを略均一にした状態で最大値
一定制御をするため、チャネル数に関係なくパワー最大
の一波のみの制御で出力光のパワー一定制御ができ、し
かも、各チャネルのレベルを均一にできる。
【0051】又、本発明によれば、光ファイバ増幅器を
縦続接続することにより高出力化、他チャネル化を可能
にした波長多重光制御装置であっても、利得一定制御を
行って各チャネルの利得を均一にし、これにより各波長
光レベルを略均一にした状態で最大値一定制御をするよ
うにしたから、チャネル数に関係なくパワー最大の一波
のみの制御で出力光のパワー一定制御ができ、しかも、
各チャネルのレベルを均一にでき、更には、高出力、多
チャネル化が可能となる。又、可変光減衰器を光ファイ
バ増幅器間に設置することにより、可変光減衰器設置に
よるS/Nの劣化を緩和し、さらには、励起効率の低減
を抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の波長多重光検出装置の第1実施例であ
る。
【図2】波長可変光フィルタの構成図である。
【図3】波長可変光フィルタのチューニング特性図であ
る。
【図4】波長多重光の入射スペクトルと受光レベル時間
変化説明図である。
【図5】本発明の波長多重光検出装置の第2実施例であ
る。
【図6】本発明の波長多重光検出装置の第3実施例であ
る。
【図7】本発明の波長多重光制御装置の第1実施例であ
る。
【図8】本発明の波長多重光制御装置の第2実施例であ
る。
【図9】本発明の波長多重光制御装置の第3実施例であ
る。
【図10】制御補正部の構成図である。
【図11】第3実施例の変形例である。
【図12】本発明の波長多重光制御装置の第4実施例で
ある。
【図13】制御補正部の構成図である。
【図14】本発明の波長多重光制御装置の第5実施例で
ある。
【図15】本発明の波長多重光制御装置の第6実施例で
ある。
【図16】本発明の波長多重光制御装置の第7実施例で
ある。
【図17】従来の波長多重光検出装置の説明図である。
【図18】従来の波長多重光検出・制御装置の構成図で
ある。
【図19】従来の波長多重光検出・制御装置の別の構成
図である。
【符号の説明】
11・・光ファイバ 12・・光分岐カプラ 13・・波長可変光フィルタ 14・・ホトダイオード 15・・ピーク検出回路 24・・可変光減衰器 28・・光増幅用ファイバ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長多重光の各波長光を選択的に透過す
    る帯域幅を持つ波長可変光フィルタ、 波長軸に掃引した波長可変光フィルタで透過される光を
    光電変換する光電変換手段、 光電変換手段から出力する電気信号のピークを検出する
    ピーク検出手段、 を備えたことを特徴とする波長多重光検出装置。
  2. 【請求項2】 周期的に各波長光を波長可変光フィルタ
    より出力する周期的掃引手段、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の波長多重光検
    出装置。
  3. 【請求項3】 波長可変光フィルタの後段に光等化フィ
    ルタ、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の波長多重光検
    出装置。
  4. 【請求項4】 前記波長可変光フィルタに1以上の別の
    波長可変光フィルタを縦続接続し、各波長可変光フィル
    タを周期的に同期掃引することを特徴とする請求項2記
    載の波長多重光制御装置。
  5. 【請求項5】 伝搬する波長多重光の光レベルを制御す
    る光レベル制御手段、 光レベル制御手段から出力する波長多重光の一部を分岐
    する光分岐手段、 分岐した波長多重光の各波長光を選択的に出力する波長
    可変光フィルタ、 波長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電
    変換手段、 光電変換手段から出力する電気信号のピークを検出する
    ピーク検出手段、 最大のピーク値が設定値となるように帰還信号を前記光
    レベル制御手段に入力するフィードバック手段、 を備え、光レベル制御手段は帰還信号に基づいて光レベ
    ル制御を行うことを特徴とする波長多重光制御装置。
  6. 【請求項6】 伝搬する波長多重光を増幅する光ファイ
    バ増幅器、 光ファイバ増幅器から出力する波長多重光の一部を分岐
    する光分岐手段、 分岐した波長多重光の各波長光を選択的に出力する波長
    可変光フィルタ、 波長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電
    変換手段、 光電変換手段から出力する電気信号のピークを検出する
    ピーク検出手段、 最大のピーク値が設定値となるように帰還信号を前記光
    ファイバ増幅器の励起光源へ入力するフィードバック手
    段、 を備えたことを特徴とする波長多重光制御装置。
  7. 【請求項7】 前記光ファイバ増幅器から出力する波長
    多重光のトータルパワーを検出するパワー検出手段、 前記フィードバック手段は、波長多重数を認識した上
    で、前記最大ピーク値に応じて、(1) 該最大ピーク値が
    設定値となるように、あるいは、(2) 前記検出パワーが
    設定パワーとなるように、双方からの帰還信号を選択
    し、前記光ファイバ増幅器の励起光源に入力する、 ことを特徴とする請求項6記載の波長多重光制御装置。
  8. 【請求項8】 前記光電変換手段から出力する電気信号
    のピーク数に基づいて波長多重数を検出する手段を備
    え、 前記設定パワーを波長多重数に応じて変更することを特
    徴とする請求項7記載の波長多重光制御装置。
  9. 【請求項9】 前記光ファイバ増幅器への入力光と該光
    ファイバ増幅器からの出力光のパワー比である光利得を
    検出する手段、 を備え、前記フィードバック手段は前記最大ピーク値に
    応じて、(1) 該最大ピーク値が設定値となるように、あ
    るいは、(2) 前記検出利得が設定利得となるように、双
    方からの帰還信号を選択し、前記光ファイバ増幅器の励
    起光源に入力する、 ことを特徴とする請求項5記載の波長多重光制御装置。
  10. 【請求項10】 伝搬する波長多重光を増幅する光ファ
    イバ増幅器、 光ファイバ増幅器への入力光と光ファイバ増幅器からの
    出力光のパワー比である光利得が設定利得となるように
    帰還信号を前記光ファイバ増幅器の励起光源入力するフ
    ィードバック手段、 光ファイバ増幅器から出力する波長多重光の光レベルを
    制御する光レベル制御手段、 光レベル制御手段から出力する波長多重光の一部を分岐
    する光分岐手段、 分岐した波長多重光の各波長光を選択的に出力する波長
    可変光フィルタ、 波長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電
    変換手段、 光電変換手段から出力する電気信号の最大ピーク値を検
    出するピーク値検出手段、 最大ピーク値が設定値となるように帰還信号を前記光レ
    ベル制御手段に入力するフィードバック手段、 を備え、光レベル制御手段は帰還信号に基づいて光レベ
    ル制御を行うことを特徴とする波長多重光制御装置。
  11. 【請求項11】伝搬する波長多重光を増幅する第1の光
    ファイバ増幅器、第1の光ファイバ増幅器への入力光と
    出力光のパワー比である光利得が設定利得となるように
    帰還信号を第1の光ファイバ増幅器の励起光源に入力す
    る第1のフィードバック手段、 第1の光ファイバ増幅器から出力する波長多重光の光レ
    ベルを制御する光レベル制御手段、 光レベル制御手段から出力する波長多重光を増幅する第
    2の光ファイバ増幅器、 第2の光ファイバ増幅器への入力光と出力光のパワー比
    である光利得が設定利得となるように帰還信号を第2の
    光ファイバ増幅器の励起光源に入力する第2のフィード
    バック手段、 第2の光ファイバ増幅器から出力する波長多重光の一部
    を分岐する光分岐手段、 分岐した波長多重光の各波長光を選択的に出力する波長
    可変光フィルタ、 波長可変光フィルタから出力する光を光電変換する光電
    変換手段、 光電変換手段から出力する電気信号のピークを検出する
    ピーク検出手段、 最大のピーク値が設定値となるように帰還信号を前記光
    レベル制御手段に入力する第3のフィードバック手段、 を備え、光レベル制御手段は帰還信号に基づいて光レベ
    ル制御を行うことを特徴とする波長多重光制御装置。
  12. 【請求項12】 前記第2の光ファイバ増幅器から出力
    する波長多重光のパワーを検出するパワー検出手段、 を備え、前記第3のフィードバック手段は前記最大ピー
    ク値に応じて、(1) 該最大ピーク値が設定値となるよう
    に、あるいは、(2) 前記検出パワーが設定パワーとなる
    ように帰還信号を前記光レベル制御手段に入力する、 ことを特徴とする請求項11記載の波長多重光制御装
    置。
  13. 【請求項13】 前記光電変換手段から出力する電気信
    号のピーク数に基づいて波長多重数を検出する手段を備
    え、 前記設定パワーを波長多重数に応じて変更することを特
    徴とする請求項12記載の波長多重光制御装置。
  14. 【請求項14】 前記波長可変光フィルタに1以上の別
    の波長可変光フィルタを縦続接続し、各波長可変光フィ
    ルタを周期的に同期掃引すること、 を特徴とする請求項5又は請求項6又は請求項10又は
    請求項11記載の波長多重光制御装置。
  15. 【請求項15】 波長可変光フィルタの後段に光等化フ
    ィルタ、を備えたことを特徴とする請求項5又は請求項
    6又は請求項10又は請求項11記載の波長多重光制御
    装置。
JP36007898A 1998-12-18 1998-12-18 波長多重光検出装置 Expired - Fee Related JP3851007B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36007898A JP3851007B2 (ja) 1998-12-18 1998-12-18 波長多重光検出装置
US09/441,080 US6873795B1 (en) 1998-12-18 1999-11-16 Apparatus for detecting peaks of wavelength-division-multiplexed light, and apparatus for controlling said light
EP08011121.4A EP1965518B1 (en) 1998-12-18 1999-12-09 Apparatus for detecting peaks of wavelength-division-multiplexed light and apparatus for controlling said light
EP99124044A EP1011213B8 (en) 1998-12-18 1999-12-09 Apparatus for detecting peaks of wavelength-division-multiplexed light, and apparatus for controlling said light
US10/807,287 US7295780B2 (en) 1998-12-18 2004-03-24 Apparatus for detecting peaks of wavelength-division-multiplexed light, and apparatus for controlling said light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36007898A JP3851007B2 (ja) 1998-12-18 1998-12-18 波長多重光検出装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005278201A Division JP4180595B2 (ja) 2005-09-26 2005-09-26 波長多重光制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000183854A true JP2000183854A (ja) 2000-06-30
JP3851007B2 JP3851007B2 (ja) 2006-11-29

Family

ID=18467802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36007898A Expired - Fee Related JP3851007B2 (ja) 1998-12-18 1998-12-18 波長多重光検出装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6873795B1 (ja)
EP (2) EP1011213B8 (ja)
JP (1) JP3851007B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157950A (ja) * 2006-01-18 2006-06-15 Fujitsu Ltd 光伝送装置
US7612936B2 (en) 2002-09-10 2009-11-03 Fujitsu Limited Optical amplifying apparatus for wavelength division multiplexed signals
JP2010283563A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Nec Corp A/d変換誤差抑圧制御装置及びa/d変換誤差抑圧制御方法並びにプログラム
JP2016072847A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 富士通株式会社 光伝送装置および光伝送システム
WO2022185711A1 (ja) * 2021-03-03 2022-09-09 日本電気株式会社 光制御装置、光制御装置の制御方法、及び記録媒体

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7095961B2 (en) * 2000-09-19 2006-08-22 Fujitsu Limited Optical communication system and optical receiver
US7103276B1 (en) 2000-12-20 2006-09-05 Axsun Technologies, Inc. Optical band scanning monitor system and method
US6674065B2 (en) 2000-12-20 2004-01-06 Axsun Technologies, Inc. Method and system for linearization of MOEMS tunable filter scan
US20020196430A1 (en) * 2000-12-22 2002-12-26 May Gregory D. Measuring optical signal power in an optical system
WO2003050980A2 (en) * 2001-12-10 2003-06-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Wavelength division multiplexing optical performance monitors
US7801446B2 (en) * 2002-06-14 2010-09-21 Infinera Corporation Wavelength division multiplexed optical communication system with rapidly-tunable optical filters
US7181137B1 (en) * 2002-09-30 2007-02-20 Cisco Technology, Inc. Subband spectrum analysis for optical multiplex section protection
US20050249505A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-10 Richard Manderscheid Spectral tilt measurement system and method for an optical medium
JP4425105B2 (ja) * 2004-09-30 2010-03-03 富士通株式会社 光ネットワークおよび光分岐挿入装置
EP1691495A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-16 Agilent Technologies Inc Wavelength selective optical power measurement
JP2006235207A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Fujitsu Ltd 波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置
US8948604B1 (en) * 2010-12-27 2015-02-03 Adtran, Inc. Field-tunable devices for optical communication
US20140376909A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Finisar Corporation Optical Channel Monitor With High Resolution Capability
US9537580B2 (en) * 2013-12-18 2017-01-03 Northrop Grumman Systems Corporation Optical receiver sensitivity system
KR101816675B1 (ko) * 2014-06-23 2018-01-11 광주과학기술원 인테러게이션 광섬유를 사용한 광특성 측정 장치, 이를 구비하는 광섬유 센서 시스템 및 광특성 측정 방법
JP2018064131A (ja) * 2016-10-11 2018-04-19 日本電気株式会社 光トランシーバ及び装置
WO2019176205A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 日本電気株式会社 光中継器、光中継器の製造方法及び光信号の中継方法
US11362755B2 (en) * 2018-08-31 2022-06-14 Nokia Solutions And Networks Oy Adaptive capacity optimization in optical transmission systems

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4726644A (en) * 1985-07-08 1988-02-23 General Dynamics Electronics Division RF frequency multiplexed fiber optic data bus
US5002349A (en) * 1989-11-29 1991-03-26 Bell Communications Research, Inc. Integrated acousto-optic filters and switches
EP0612164A1 (en) 1993-02-19 1994-08-24 AT&T Corp. Rapidly tunable windeband integrated optical filter
JPH0764134A (ja) 1993-08-23 1995-03-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光増幅器の出力制御回路
JPH08163093A (ja) 1994-12-09 1996-06-21 Hitachi Ltd 波長多重信号モニタ方法
JPH08278523A (ja) * 1995-04-05 1996-10-22 Hitachi Ltd 光増幅装置
FR2734648B1 (fr) * 1995-05-24 1997-06-20 Alcatel Nv Source de longueurs d'onde multiples
CA2185880C (en) 1995-09-19 2000-04-25 Masao Majima Communication system for performing wavelength division multiplexing communications, and wavelength control method used in the system
JP2904114B2 (ja) 1996-04-23 1999-06-14 日本電気株式会社 光増幅装置とこれを用いた波長多重光伝送装置
JPH09289349A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Nec Corp 光イコライザおよびこれを用いた光増幅装置と波長多重光伝送装置
US6025947A (en) 1996-05-02 2000-02-15 Fujitsu Limited Controller which controls a variable optical attenuator to control the power level of a wavelength-multiplexed optical signal when the number of channels are varied
JPH09326770A (ja) 1996-06-06 1997-12-16 Nec Corp 波長分割多重伝送システムに用いられる線形中継器
JPH10145298A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 波長多重通信用光分波装置
JP3180746B2 (ja) 1996-12-10 2001-06-25 日本電気株式会社 光増幅装置並びに光増幅器利得制御方法及び装置
JP3075200B2 (ja) 1996-12-10 2000-08-07 日本電気株式会社 信号光モニタとこれを用いた光増幅器
IT1296852B1 (it) * 1996-12-10 1999-08-02 Nec Corp Amplificatore ottico e procedimento e apparecchiatura di controllo di guadagno di amplificatore ottico
JP3432696B2 (ja) 1997-04-15 2003-08-04 三菱電機株式会社 光通信用デバイスおよび光通信装置および光通信システム並びに光スペクトルアナライザ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612936B2 (en) 2002-09-10 2009-11-03 Fujitsu Limited Optical amplifying apparatus for wavelength division multiplexed signals
JP2006157950A (ja) * 2006-01-18 2006-06-15 Fujitsu Ltd 光伝送装置
JP2010283563A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Nec Corp A/d変換誤差抑圧制御装置及びa/d変換誤差抑圧制御方法並びにプログラム
JP2016072847A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 富士通株式会社 光伝送装置および光伝送システム
US9813183B2 (en) 2014-09-30 2017-11-07 Fujitsu Limited Optical transmission device and optical transmission system
WO2022185711A1 (ja) * 2021-03-03 2022-09-09 日本電気株式会社 光制御装置、光制御装置の制御方法、及び記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
US20040175180A1 (en) 2004-09-09
US6873795B1 (en) 2005-03-29
US7295780B2 (en) 2007-11-13
EP1011213B1 (en) 2012-06-13
EP1011213B8 (en) 2012-08-08
EP1011213A2 (en) 2000-06-21
EP1965518B1 (en) 2016-01-27
EP1965518A1 (en) 2008-09-03
EP1011213A3 (en) 2003-09-24
JP3851007B2 (ja) 2006-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3851007B2 (ja) 波長多重光検出装置
JP5562275B2 (ja) 放射電力等化器
US6351323B1 (en) Optical transmission apparatus, optical transmission system, and optical terminal station
US5392154A (en) Self-regulating multiwavelength optical amplifier module for scalable lightwave communications systems
JP4498509B2 (ja) 波長多重用光アンプの制御装置および制御方法
US8543006B2 (en) System and method for reducing polarization dependent loss
WO2002035665A1 (fr) Emetteur optique, repeteur optique et recepteur optique, et procede de transmission optique
US20030123789A1 (en) Control method and device for optical filter, and optical node device
JPH09289503A (ja) 光増幅装置とこれを用いた波長多重光伝送装置
US6147796A (en) Method for determining transmission parameters for the data channels of a WDM optical communication system
JP3006500B2 (ja) 波長多重光伝送用光増幅装置
JP3232625B2 (ja) 光中継装置および監視情報の転送方法
JPH1013357A (ja) 光増幅器
US5949925A (en) Method, device, and system for optical modulation in wavelength division multiplexing
JP4180595B2 (ja) 波長多重光制御装置
US7120321B2 (en) Control method and device for optical filter
JPH09107141A (ja) 光増幅装置
CN111901053B (zh) 快速edfa测试系统及方法
JPH1188267A (ja) 光送信装置
Mathlouthi et al. DWDM achieved with thermal sources: A future-proof PON solution
JPH11177532A (ja) 光波長多重伝送システム
JP2001274752A (ja) 光送信装置および光受信装置
JPH11317706A (ja) 光送信装置および監視情報の送信方法
Dupont et al. Research Article 340 nm Bandwidth Automatic Dynamic Optical Equalizer for CWDM Networks
Dupont et al. 340 nm bandwidth automatic dynamic optical equalizer for CWDM networks

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060516

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060718

TRDD Decision of grant or rejection written
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060719

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees