JP2000223764A - Optical fiber amplifier - Google Patents

Optical fiber amplifier

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JP2000223764A
JP2000223764A JP11024428A JP2442899A JP2000223764A JP 2000223764 A JP2000223764 A JP 2000223764A JP 11024428 A JP11024428 A JP 11024428A JP 2442899 A JP2442899 A JP 2442899A JP 2000223764 A JP2000223764 A JP 2000223764A
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light
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber amplifier which controls gain to be constant at high speed and permit the control without generating level fluctuation of existing channels, in the case that change of the number of channels is generated which is caused by switchover of optical paths, increase of systems, troubles, etc., in a WDM transmission system. SOLUTION: This optical fiber amplifier is provided with a first feedback loop which so controls quantity of pumping light of a light source for pumping that the output value from an output signal light detecting means follows the output value from an input signal light detecting means, and an observing device 12 which estimates all the input signal light level of input signal light from a driving signal of the light source for pumping and an output value of the output signal light detecting means. In the optical fiber amplifier, a second feedback loop which feedbacks an output of the observing device 12 to the driving signal of the light source for pumping is constituted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は増幅用光ファイバー
を利用して信号光を直接増幅する光ファイバー増幅器に
関し、特に入力信号光と出力信号光の比が一定となるよ
うに制御する一定制御(AGC)方式の光ファイバー増
幅器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier for directly amplifying a signal light using an amplifying optical fiber, and more particularly to a constant control (AGC) for controlling a ratio between an input signal light and an output signal light to be constant. Optical fiber amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より光信号を増幅するための光ファ
イバー増幅器が使用されており、このときに入力信号と
出力信号を一定比に制御できる光ファイバー増幅器を本
出願人は提案した。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical fiber amplifier for amplifying an optical signal has been used. At this time, the present applicant has proposed an optical fiber amplifier capable of controlling an input signal and an output signal at a constant ratio.

【0003】これは、図6に示すように、入力光31は
光分岐器32、増幅用光ファイバーであるEDF(エル
ビウム・ドープ・ファイバー)33、光合波器34、光
分岐器35を経由して増幅された出力光36となる。一
方、励起用光源である励起用半導体レーザー39から出
力された励起光が光合波器34を経由してEDF33に
導かれ、入力光31を励起し増幅する。
As shown in FIG. 6, input light 31 passes through an optical splitter 32, an EDF (erbium-doped fiber) 33 as an optical fiber for amplification, an optical multiplexer 34, and an optical splitter 35. The amplified output light 36 is obtained. On the other hand, the pumping light output from the pumping semiconductor laser 39, which is the pumping light source, is guided to the EDF 33 via the optical multiplexer 34, and pumps and amplifies the input light 31.

【0004】ここで、入力光31が増幅される度合い
は、入力光31の波長、光量レベル(光パワー)、励起
用半導体レーザー39のパワー(励起パワー)などによ
って決まるが、この例では励起用半導体レーザー39の
励起パワーを変化させて出力光36のパワーを制御する
方式である。
Here, the degree of amplification of the input light 31 is determined by the wavelength of the input light 31, the light amount level (light power), the power of the semiconductor laser 39 for excitation (excitation power), and the like. In this method, the power of the output light 36 is controlled by changing the excitation power of the semiconductor laser 39.

【0005】光分岐器32、35はそれぞれ入力光3
1、出力光36をモニターするためにそれぞれ数%分岐
するものであり、それぞれの出力は入力光モニター3
8、出力光モニター41に接続されて電気信号に変換さ
れる。
[0005] The optical splitters 32 and 35 respectively receive the input light 3
1. Each is branched by several percent to monitor the output light 36, and each output is input light monitor 3
8. Connected to the output light monitor 41 and converted into an electric signal.

【0006】電気信号に変換されたそれぞれの出力は比
較器45で比較されその誤差信号は位相補償器44、駆
動回路43を介して励起用半導体レーザー39を制御す
る。さらに入力光モニター38の出力はフィードフォワ
ード補償46を介して駆動回路43に加算される構成で
ある。
The respective outputs converted into electric signals are compared by a comparator 45, and the error signal thereof controls a semiconductor laser 39 for excitation via a phase compensator 44 and a drive circuit 43. Further, the output of the input light monitor 38 is added to the drive circuit 43 via the feedforward compensation 46.

【0007】このような構成とすることによって、大き
な温度変化(例えば−25℃〜+80℃)や径時変化に
基づく光ファイバー増幅器の出力変動を補償し、長期に
わたる出力変動のきわめて少ない安定した利得一定制御
をし得る光ファイバー増幅器が開発されている。
With this configuration, the output fluctuation of the optical fiber amplifier due to a large temperature change (for example, -25.degree. C. to + 80.degree. C.) or a change over time is compensated, and a stable constant gain with very little long-term output fluctuation. Optical fiber amplifiers that can be controlled have been developed.

【0008】なお、図7は入力信号パワーと励起パワー
を変化させた場合の光ファイバー増幅器の利得(計算
値)を表したものであり、利得は入力信号光レベルと励
起パワーに依存している。また、励起パワーを一定にし
た場合、入力信号レベルが小さい方が利得は大きくなる
事を示している。
FIG. 7 shows the gain (calculated value) of the optical fiber amplifier when the input signal power and the pump power are changed, and the gain depends on the input signal light level and the pump power. Also, when the pumping power is kept constant, the smaller the input signal level, the larger the gain.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
光ファイバー増幅器において、入力光31として複数の
波長光を含む合波信号光を用いたWDM伝送システムの
場合、制御が困難になるという問題があった。
However, in such an optical fiber amplifier, in the case of a WDM transmission system using a multiplexed signal light including a plurality of wavelengths as the input light 31, there is a problem that control becomes difficult. Was.

【0010】即ち、複数の伝送チャネルを使うWDM伝
送システムにおいては光パス切り替え、システムの増
設、障害等によりチャネル数が変動する。チャネル数の
変動すなわち、チャネル数の欠落や増加が起こると、図
6に示す光ファイバー増幅器では存続チャネルの利得が
変動し、これによって出力光36の信号レベル変動が生
じてしまい、過渡振動となって光中継システムを伝播し
受信側のビットエラー(伝送誤り) が大きくなるという
問題があった。
That is, in a WDM transmission system using a plurality of transmission channels, the number of channels fluctuates due to optical path switching, system addition, failure, and the like. When the number of channels fluctuates, that is, when the number of channels is lost or increased, the gain of the surviving channel fluctuates in the optical fiber amplifier shown in FIG. 6, thereby causing a fluctuation in the signal level of the output light 36, resulting in transient vibration. There is a problem that bit errors (transmission errors) on the receiving side are increased by propagating through the optical repeater system.

【0011】これは、図6の光ファイバー増幅器では、
定常的な安定性は十分であるが、WDM伝送に対して発
生するチャネル数の変動のような過渡特性に対する応答
性が考慮されていないことに起因している。フィードフ
ォワード補償46にしても補償器は定数であったため過
渡特性は振動的になってしまい、性能が不十分であっ
た。
This is because the optical fiber amplifier shown in FIG.
Although steady stability is sufficient, it is due to the fact that responsiveness to transient characteristics such as a change in the number of channels occurring in WDM transmission is not taken into account. Even in the feedforward compensation 46, the compensator was a constant, and the transient characteristics were oscillating, resulting in insufficient performance.

【0012】上記問題を解決するためにはチャネル数変
動があった場合に高速に上記の利得一定制御(AGC)
動作を行う必要がある。
In order to solve the above problem, the above-mentioned gain constant control (AGC) is performed at high speed when the number of channels fluctuates.
Action is required.

【0013】この制御の応答速度は、増幅用光ファイバ
ーにおける増幅利得の過渡特性以上の速度である10μ
sec以下で安定動作させる必要がある(Y.Sun et a
l.,"Dynamic Effects in Amplified networks",OSA TOP
S on OAA '97,Vol.XVI,pp.333-353,1997参照)。即ち、
利得の過渡応答の時定数は、従来からいわれているよう
な110〜340μsec程度ではなく、WDM伝送に
おいては従来よりも高出力のファイバー増幅器が必要で
ある為、利得の過渡応答の時定数は10μsec以下で
あることが求められている。
The response speed of this control is 10 μm which is higher than the transient characteristic of the amplification gain in the amplification optical fiber.
It is necessary to operate stably in less than sec (Y. Sun et a
l., "Dynamic Effects in Amplified networks", OSA TOP
S on OAA '97, Vol. XVI, pp. 333-353, 1997). That is,
The time constant of the transient response of the gain is not about 110 to 340 μsec as conventionally known, and the time constant of the transient response of the gain is 10 μsec because a fiber amplifier having a higher output than the conventional one is required in WDM transmission. It is required that:

【0014】なお、ここでいう利得の動特性とは、励起
パワーを一定にしておいて、たとえば2つの波長光の合
波信号光のうち1波長光が欠落か追加された場合に、他
の1波長光の利得変動がおこる動特性のことである。励
起パワーを変化させることでこの利得変動を抑える事が
可能であり、利得一定制御が重要な背景には、このよう
な利得特性がある。
[0014] The dynamic characteristic of the gain referred to here means that, when the pumping power is kept constant and, for example, one wavelength light is dropped or added out of the multiplexed signal light of the two wavelength lights, the other characteristic is obtained. This is a dynamic characteristic in which gain fluctuation of one wavelength light occurs. By changing the pump power, it is possible to suppress this gain variation, and such gain characteristics are the background to which constant gain control is important.

【0015】そこで、本発明は、複数の波長光の合波信
号光を用いたWDM伝送システムにおいて、チャネル数
変動に対しても存続チャネルのレベル変動を発生させな
い光ファイバー増幅器を提供する事を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical fiber amplifier which does not generate a level fluctuation of a surviving channel even when the number of channels fluctuates in a WDM transmission system using a multiplexed signal light of a plurality of wavelengths. I do.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1発明は、増幅用光ファイバーに合波信号光から
なる入力信号光と励起用光源からの励起光を供給し、上
記入力信号光を増幅して出力信号光とする光ファイバー
増幅器であって、上記入力信号光を検出する入力信号光
検出手段と、増幅された出力信号光を検出する出力信号
光検出手段とを有し、入力信号光検出手段からの出力値
に出力信号光検出手段からの出力値が追従するように上
記励起用光源の励起光量を制御する第1のフィードバッ
クループを形成するとともに、上記励起用光源の駆動信
号と出力信号検出手段の出力値から上記入力信号光の全
入力信号光レベルを推定する観測器を備え、該観測器の
出力を上記励起用光源の駆動信号へフィードバックする
第2のフィードバックループを構成したことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, an input signal light comprising a multiplexed signal light and a pump light from a pump light source are supplied to an amplifying optical fiber. An optical fiber amplifier for amplifying light to produce an output signal light, comprising: an input signal light detection means for detecting the input signal light; and an output signal light detection means for detecting the amplified output signal light. Forming a first feedback loop for controlling the amount of excitation light of the excitation light source so that the output value from the output signal light detection means follows the output value from the signal light detection means; And an observer for estimating the total input signal light level of the input signal light from the output value of the output signal detecting means, and a second feedback circuit for feeding back the output of the observer to the drive signal of the excitation light source. And wherein the configuring the croup.

【0017】第2発明は、増幅用光ファイバーに合波信
号光からなる入力信号光と励起用光源からの励起光を供
給し、上記入力信号光を増幅して出力信号光とする光フ
ァイバー増幅器であって、上記入力信号光を検出する入
力信号光検出手段と、増幅された出力信号光を検出する
出力信号光検出手段とを有し、入力信号光検出手段から
の出力値に出力信号光検出手段からの出力値が追従する
ように上記励起用光源の励起光量を制御する第1のフィ
ードバックループを形成するとともに、上記入力信号光
検出手段の出力値を上記増幅用光ファイバーの増幅利得
特性の逆システムを通して上記励起用光源の駆動信号に
加算するフィードフォワード制御を行うことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical fiber amplifier which supplies input signal light composed of multiplexed signal light and excitation light from an excitation light source to an amplification optical fiber, and amplifies the input signal light to produce output signal light. An input signal light detecting means for detecting the input signal light, and an output signal light detecting means for detecting the amplified output signal light. The output signal light detecting means Forming a first feedback loop for controlling the amount of excitation light of the excitation light source so that the output value from the optical fiber follows the output value of the excitation light source, and changing the output value of the input signal light detection means to the inverse system of the amplification gain characteristic of the amplification optical fiber. And feed-forward control for adding to the drive signal of the excitation light source through

【0018】さらに、上記第1、第2発明において、第
1のフィードバックループにおける入力信号検出手段と
出力信号検出手段が、それぞれ合波信号光からなる入出
力信号光のうち特定波長の信号光のみを検出するように
したことを特徴とする。
Further, in the first and second inventions, the input signal detecting means and the output signal detecting means in the first feedback loop may be configured such that only the signal light of a specific wavelength is included in the input / output signal light composed of the combined signal light. Is detected.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】まず、第1発明において、ある特
定波長の信号光のみをモニターするようにした実施形態
を図1に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, FIG. 1 shows an embodiment in which only the signal light of a certain specific wavelength is monitored in the first invention.

【0020】波長λ1〜λ8の8種類の波長光の合波信
号光からなる入力信号光1は、光分岐器2、光増幅用フ
ァイバーであるEDF(エルビウム・ドープ・ファイバ
ー)3、光合波器4、光分岐器5を経由して増幅された
出力信号光6となる。一方、励起用光源である励起用半
導体レーザー9の出力は光合波器4を経由してEDF3
に導かれ、入力信号光1を励起し、入力信号光1は増幅
されて出力信号光6となる。
An input signal light 1 comprising a multiplexed signal light of eight wavelengths of wavelengths λ1 to λ8 is provided with an optical splitter 2, an EDF (erbium-doped fiber) 3, which is an optical amplification fiber, and an optical multiplexer. 4. The output signal light 6 is amplified via the optical splitter 5. On the other hand, the output of the semiconductor laser 9 for excitation, which is a light source for excitation, passes through the optical multiplexer 4 to the EDF 3
To excite the input signal light 1, and the input signal light 1 is amplified to become the output signal light 6.

【0021】入力信号光1が増幅される度合いは、入力
信号光1の波長、光量レベル(光パワー)、励起用半導
体レーザー9のパワー(励起パワー)などによって決ま
るが、ここでは励起パワーを変化させて出力信号光6の
パワーを制御する方式である。
The degree to which the input signal light 1 is amplified is determined by the wavelength of the input signal light 1, the light quantity level (light power), the power of the pumping semiconductor laser 9 (pumping power), and the like. In this method, the power of the output signal light 6 is controlled.

【0022】光分岐器2、5は入力信号光1、出力信号
光2をモニターするためにそれぞれ4%程度分岐するも
のであり、それぞれの出力は波長選択フィルタ7、10
を介して、合波信号光(λ1〜λ8の8波長光)のうち
例えば波長λ8の波長光のみを選択し、それぞれ入力光
モニター8、出力光モニター11に接続されて電気信号
に変換される。
Each of the optical splitters 2 and 5 splits about 4% for monitoring the input signal light 1 and the output signal light 2, and outputs the wavelength selection filters 7 and 10 respectively.
Of the combined signal light (8 wavelength lights of λ1 to λ8), for example, only the wavelength light of the wavelength λ8 is selected, connected to the input light monitor 8 and the output light monitor 11, respectively, and converted into an electric signal. .

【0023】電気信号に変換されたそれぞれの出力は比
較器15で比較されその誤差信号は位相補償器14、レ
ーザー駆動回路13を介して励起用半導体レーザー9を
制御することにより、第1のフィードバックループを構
成してある。
Each output converted into an electric signal is compared by a comparator 15, and the error signal is controlled by controlling a semiconductor laser 9 for excitation via a phase compensator 14 and a laser driving circuit 13, thereby providing a first feedback signal. A loop is configured.

【0024】このように構成することで入力信号光1と
出力信号光6の比(信号光の増幅利得)を制御してい
る。ここで、位相補償器14は出力光モニター11から
のフィードバックループを安定化させる為に使用してい
て、特に低周波領域のループゲインを確保するためのも
のであるので、この第1のフィードバックループのみで
は本発明で求められる10μsec以下の応答速度は実
現できない。
With this configuration, the ratio of the input signal light 1 to the output signal light 6 (amplification gain of the signal light) is controlled. Here, the phase compensator 14 is used for stabilizing the feedback loop from the output light monitor 11, and is particularly for securing the loop gain in the low frequency region. A response speed of 10 μsec or less required by the present invention cannot be realized by using only the above.

【0025】例えば合波信号光のうち波長λ1〜λ4ま
での信号が欠落すると、波長λ5〜λ8の利得は増加し
て、出力パワーが変動してしまう。この出力変動をなく
すように前述の第1のフィードバックループは動作する
が、1msec程の応答速度であるため出力変動が生じ
てしまう。
For example, if the signals of the wavelengths λ1 to λ4 are lost in the multiplexed signal light, the gains of the wavelengths λ5 to λ8 increase and the output power fluctuates. The above-described first feedback loop operates so as to eliminate the output fluctuation, but the output fluctuation occurs because the response speed is about 1 msec.

【0026】そこで本発明では、10μsec以下の高
速で動作するように設計された観測器12を備え、この
観測器12で入力信号光1のレベル変化を推定し、その
変化による利得変動を補うように励起用半導体レーザー
9を動作させるものである。
Therefore, in the present invention, an observer 12 designed to operate at a high speed of 10 μsec or less is provided, and the observer 12 estimates a level change of the input signal light 1 and compensates for a gain change due to the change. Then, the semiconductor laser 9 for excitation is operated.

【0027】ここで観測器12とは、制御理論で用いら
れる外乱オブザーバーである。本実施形態の光ファイバ
ー増幅器においては目標値は入力信号光1のレベルで、
制御信号は励起用半導体レーザー9の励起パワーの制御
系である。また、図7に示すように、入力信号光1のレ
ベルが小さい時は入力信号光1と出力信号光6のレベル
は比例関係にあり、入力信号光1のレベルが大きくなる
と出力信号光6は飽和してくる。これらから入力信号光
1は制御系からみてフィードフォワード信号、あるいは
外乱信号とみなすことも出来る。ここでは入力信号光1
を外乱信号とみなし、外乱オブザーバーを用いて推定
し、その値をレーザー駆動回路13に加算しているので
ある。
Here, the observer 12 is a disturbance observer used in control theory. In the optical fiber amplifier of the present embodiment, the target value is the level of the input signal light 1,
The control signal is a control system for the excitation power of the semiconductor laser 9 for excitation. As shown in FIG. 7, when the level of the input signal light 1 is low, the levels of the input signal light 1 and the output signal light 6 are in a proportional relationship. Saturates. From these, the input signal light 1 can be regarded as a feedforward signal or a disturbance signal from the viewpoint of the control system. Here, the input signal light 1
Is regarded as a disturbance signal, is estimated using a disturbance observer, and the value is added to the laser drive circuit 13.

【0028】なお、観測器12は、増幅用光ファイバー
であるEDF3の増幅利得特性G(s) の逆システムG^
(s) に出力モニター11からの信号を通過させ、これと
位相補償器14を通過したレーザー駆動信号とを比較器
で比較し、その誤差信号をカットオフ3MHzのローパ
スフィルタであるQ(s) フィルタを通過させて上記レー
ザ駆動信号に加算することで、第2のフィードバックル
ープを構成したものである。
The observer 12 is provided with an inverse system G ^ of the amplification gain characteristic G (s) of the EDF 3 which is an amplification optical fiber.
The signal from the output monitor 11 is passed through (s), and this is compared with the laser drive signal passed through the phase compensator 14 by a comparator. The error signal is Q (s) which is a low-pass filter with a cutoff of 3 MHz. A second feedback loop is formed by passing the signal through a filter and adding to the laser drive signal.

【0029】次に、第1発明の他の実施形態として、利
得一定制御を行うモニター信号として全信号光をモニタ
ーしたものを図2に示す。
FIG. 2 shows another embodiment of the first invention in which all signal lights are monitored as monitor signals for performing gain constant control.

【0030】この実施形態は、図1に示したものと同様
であるが、図1のような波長選択フィルタ7、10を備
えておらず、入力信号光1、出力信号光6の全信号光を
モニターし、これによって上記と同様の第1のフィード
バックループを形成するとともに、観測器12を備えた
ものである。
This embodiment is the same as that shown in FIG. 1, but does not include the wavelength selection filters 7 and 10 as shown in FIG. Is monitored, thereby forming a first feedback loop similar to the above, and is provided with an observer 12.

【0031】以上の図1、2に示した光ファイバー増幅
器では、第1のフィードバックループに加えて、観測器
12を備えた第2のフィードバックループを備えること
によって、10μsec以下の応答速度で利得一定制御
を行うことができる。
In the optical fiber amplifier shown in FIGS. 1 and 2 above, by providing the second feedback loop including the observer 12 in addition to the first feedback loop, constant gain control can be performed at a response speed of 10 μsec or less. It can be performed.

【0032】次に、第2発明において、ある特定波長の
信号光のみをモニターするようにした実施形態を図3に
示す。
Next, FIG. 3 shows an embodiment in which only the signal light of a certain specific wavelength is monitored in the second invention.

【0033】図3に示す光ファイバー増幅器は、図1に
示すものと同様であるが、観測器12を備えておらず、
その代わりに新たな光分岐器18、入力光モニター19
を介して入力信号光1の全光量をモニターしてフィード
フォワード補償器16を通過させて、レーザー駆動信号
に加算している。
The optical fiber amplifier shown in FIG. 3 is the same as that shown in FIG.
Instead, a new light splitter 18 and input light monitor 19
The total light amount of the input signal light 1 is monitored via the control signal and passed through the feedforward compensator 16 and added to the laser drive signal.

【0034】ここでフィードフォワード補償器16はE
DF3の増幅利得の逆過渡特性を模擬した構成とし、高
周波成分のノイズを増幅しないようなローパスフィルタ
とする低域通過型擬似逆システムである。具体的なフィ
ードフォワード補償は数1に示す通りであり、例えばT
1 =0.000001、T2 =0.00000025と
すればよい。
Here, the feedforward compensator 16 is E
This is a low-pass pseudo-inverse system having a configuration that simulates the inverse transient characteristic of the amplification gain of the DF3 and that is a low-pass filter that does not amplify high frequency component noise. The specific feedforward compensation is as shown in Expression 1, for example, T
It suffices to set 1 = 0.000001 and T 2 = 0.00000025.

【0035】[0035]

【数1】 (Equation 1)

【0036】図6に示す従来技術のようなフィードフォ
ワード補償器が定数の場合にくらべ、本実施形態の光フ
ァイバー増幅器では、制御対象であるEDF3の特性が
考慮されており高速な利得一定制御がおこなえる。
Compared with the case where the feedforward compensator of the prior art shown in FIG. 6 is a constant, the optical fiber amplifier of the present embodiment takes into account the characteristics of the EDF 3 to be controlled and can perform high-speed constant control. .

【0037】次に、第2発明の他の実施形態として、利
得一定制御を行うモニター信号として全信号光をモニタ
ーしたものを図4に示す。
FIG. 4 shows another embodiment of the second invention in which all signal lights are monitored as monitor signals for performing gain constant control.

【0038】この実施形態は、図3に示したものと同様
であるが、図3のような波長選択フィルタ7、10を備
えておらず、入力信号光1、出力信号光6の全信号光を
モニターし、これによって上記と同様の第1のフィード
バックループを形成するとともに、入力モニター8の信
号をフィードフォワード補償器16を通過させてレーザ
ー駆動信号に加算するようにしたものである。
This embodiment is the same as that shown in FIG. 3, but does not include the wavelength selection filters 7 and 10 as shown in FIG. 3, and all of the input signal light 1 and the output signal light 6 Is monitored, thereby forming a first feedback loop similar to the above, and the signal of the input monitor 8 is passed through the feedforward compensator 16 and added to the laser drive signal.

【0039】これら図3、4に示す実施形態では、ED
F3の増幅の逆過渡特性を模擬したフィードフォワード
補償を行うことによって、入力信号光1の急激な変動に
も出力が追従するように過渡特性を向上させている。
In the embodiment shown in FIGS.
By performing feedforward compensation that simulates the reverse transient characteristic of the amplification of F3, the transient characteristic is improved so that the output follows the sudden fluctuation of the input signal light 1.

【0040】[0040]

【実施例】図1に示す本発明の光ファイバー増幅器と、
比較例である図6の光ファイバー増幅器について、チャ
ンネル数変動があった場合の利得変動を測定した。その
結果を図5に示すように、本発明の光ファイバー増幅器
はチャネル数変動に対する利得変動が非常に小さく、存
続チャネルのレベル変動を発生させない高速な利得一定
制御が可能であった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical fiber amplifier of the present invention shown in FIG.
With respect to the optical fiber amplifier of FIG. 6 which is a comparative example, the gain fluctuation when the number of channels fluctuated was measured. As a result, as shown in FIG. 5, the optical fiber amplifier of the present invention has a very small gain variation with respect to the variation in the number of channels, and can perform high-speed constant gain control without causing a level variation of the surviving channel.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明によればWDM伝
送システムにおいて、光パス切り替え、システムの増
設、障害等によりチャネル数の変動が生じた場合でも、
高速に利得一定制御を行い、存続チャネルのレベル変動
が生じない制御が可能である。従って、WDM伝送中継
システムに適した極めて安定した光ファイバー増幅器を
提供できる。
As described above, according to the present invention, in the WDM transmission system, even if the number of channels fluctuates due to optical path switching, system addition, failure, etc.
It is possible to perform the constant gain control at a high speed, and to perform the control without causing the level fluctuation of the surviving channel. Therefore, an extremely stable optical fiber amplifier suitable for a WDM transmission relay system can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光ファイバー増幅器を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an optical fiber amplifier of the present invention.

【図2】本発明の他の実施形態の光ファイバー増幅器を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an optical fiber amplifier according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施形態の光ファイバー増幅器を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an optical fiber amplifier according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施形態の光ファイバー増幅器を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an optical fiber amplifier according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明と比較例の光ファイバー増幅器におけ
る、チャンネル変動時の利得変動を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing gain fluctuation at the time of channel fluctuation in the optical fiber amplifiers of the present invention and a comparative example.

【図6】従来の光ファイバー増幅器を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional optical fiber amplifier.

【図7】光ファイバー増幅器における励起パワーと利得
の関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between pump power and gain in an optical fiber amplifier.

【符号の説明】 1:入力信号光 2、5:光分岐器 3:EDF 4:光合波器 6:出力信号光 7、10:波長選択フィルタ 8:入力光モニター 9:励起用半導体レーザー 11:出力光モニター 12:観測器 13:レーザー駆動回路 14:位相補償器 15:比較器 16:フィードフォワード補償器[Description of Signs] 1: Input signal light 2, 5: Optical splitter 3: EDF 4: Optical multiplexer 6: Output signal light 7, 10: Wavelength selection filter 8: Input light monitor 9: Semiconductor laser for excitation 11: Output light monitor 12: Observer 13: Laser drive circuit 14: Phase compensator 15: Comparator 16: Feed forward compensator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】増幅用光ファイバーに合波信号光からなる
入力信号光と励起用光源からの励起光を供給し、上記入
力信号光を増幅して出力信号光とする光ファイバー増幅
器であって、 上記入力信号光を検出する入力信号光検出手段と、増幅
された出力信号光を検出する出力信号光検出手段とを有
し、入力信号光検出手段からの出力値に出力信号光検出
手段からの出力値が追従するように上記励起用光源の励
起光量を制御する第1のフィードバックループを形成す
るとともに、 上記励起用光源の駆動信号と出力信号検出手段の出力値
から上記入力信号光の全入力信号光レベルを推定する観
測器を備え、該観測器の出力を上記励起用光源の駆動信
号へフィードバックする第2のフィードバックループを
構成したことを特徴とする光ファイバー増幅器。
An optical fiber amplifier for supplying an input signal light comprising a multiplexed signal light and an excitation light from an excitation light source to an amplification optical fiber, and amplifying the input signal light to produce an output signal light. An input signal light detecting means for detecting the input signal light, and an output signal light detecting means for detecting the amplified output signal light, wherein an output value from the input signal light detecting means is output from the output signal light detecting means. Forming a first feedback loop for controlling the amount of excitation light of the excitation light source such that the value follows, and calculating the total input signal of the input signal light from the drive signal of the excitation light source and the output value of the output signal detection means. An optical fiber amplifier comprising an observer for estimating a light level, and comprising a second feedback loop for feeding back the output of the observer to the drive signal of the excitation light source. .
【請求項2】増幅用光ファイバーに合波信号光からなる
入力信号光と励起用光源からの励起光を供給し、上記入
力信号光を増幅して出力信号光とする光ファイバー増幅
器であって、 上記入力信号光を検出する入力信号光検出手段と、増幅
された出力信号光を検出する出力信号光検出手段とを有
し、入力信号光検出手段からの出力値に出力信号光検出
手段からの出力値が追従するように上記励起用光源の励
起光量を制御する第1のフィードバックループを形成す
るとともに、 上記入力信号光検出手段の出力値を上記増幅用光ファイ
バーの増幅利得特性の逆システムを通して上記励起用光
源の駆動信号に加算するフィードフォワード制御を行う
ことを特徴とする光ファイバー増幅器。
2. An optical fiber amplifier for supplying an input signal light comprising a multiplexed signal light and an excitation light from an excitation light source to an amplification optical fiber, and amplifying the input signal light to produce an output signal light. An input signal light detecting means for detecting the input signal light, and an output signal light detecting means for detecting the amplified output signal light, wherein an output value from the input signal light detecting means is output from the output signal light detecting means. Forming a first feedback loop for controlling the amount of pumping light of the pumping light source so as to follow the value, and controlling the output value of the input signal light detecting means through the inverse system of the amplification gain characteristic of the amplifying optical fiber; An optical fiber amplifier which performs feedforward control for adding to a drive signal of a light source for use.
【請求項3】上記第1のフィードバックループにおけ
る、入力信号検出手段と出力信号検出手段が、それぞれ
合波信号光からなる入出力信号光のうち特定波長の信号
光のみを検出するようにしたことを特徴とする請求項1
又は2記載の光ファイバー増幅器。
3. An input signal detecting means and an output signal detecting means in the first feedback loop each detect only a signal light of a specific wavelength out of input / output signal light composed of a combined signal light. Claim 1 characterized by the following:
Or the optical fiber amplifier according to 2.
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