JP2001318354A - Gain equalizer, optical amplifier using the same, and wdm optical transmission system - Google Patents

Gain equalizer, optical amplifier using the same, and wdm optical transmission system

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JP2001318354A
JP2001318354A JP2000137604A JP2000137604A JP2001318354A JP 2001318354 A JP2001318354 A JP 2001318354A JP 2000137604 A JP2000137604 A JP 2000137604A JP 2000137604 A JP2000137604 A JP 2000137604A JP 2001318354 A JP2001318354 A JP 2001318354A
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optical
wavelength
variable
gain equalizer
signal light
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Naomasa Shimojo
直政 下條
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gain equalizer which can dynamically compensate not only a linear slope, but also a ripple of high order as to wavelength characteristics of the power of WDM signal light with high precision and has high reliability. SOLUTION: This gain equalizer is equipped with variable optical filters 101 and 102 which are able to vary wavelength characteristics of transmissivity by using magnetooptic effect and have their wavelength characteristics of transmissivity set differently from each other and a control part 12 which detect the wavelength characteristics of the power of WDM signal lights transmitted through the various optical filters 101 and 102 and performs feedback control over the transmission wavelength characteristics of the variable optical filters 101 and 102 so that the light power deviation between the wavelengths is suppressed.

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、磁気光学効果を利
用した可変光学フィルタを用いて、WDM信号光の光パ
ワーの波長特性を等化する補償技術に関し、特に、波長
特性の直線(1次)的な傾斜だけでなく高次のリプルま
でを動的に補償できるようにした利得等化器、並びに、
それを用いた光増幅器およびWDM光伝送システムに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compensation technique for equalizing the wavelength characteristic of the optical power of a WDM signal light using a variable optical filter utilizing a magneto-optical effect, and more particularly, to a linear (linear) wavelength characteristic. A) a gain equalizer that can dynamically compensate not only for a gradient but also for higher-order ripples, and
The present invention relates to an optical amplifier and a WDM optical transmission system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光伝送システムの大容量化を実現
する方法のひとつとして、1つの伝送路に波長の異なる
2つ以上の光信号を多重して伝送する波長多重(WD
M)光伝送方式が注目されている。また、WDM光伝送
方式と光増幅中継伝送方式を組み合わせたWDM光増幅
中継伝送方式においては、光増幅器(光中継器)を用い
ることによって、波長多重された光信号を一括して増幅
することが可能であり、簡素な構成(経済的)で、大容
量かつ長距離伝送が実現可能である。
2. Description of the Related Art In recent years, as one method for realizing a large capacity of an optical transmission system, wavelength multiplexing (WD) in which two or more optical signals having different wavelengths are multiplexed and transmitted on one transmission line.
M) An optical transmission system is receiving attention. In a WDM optical amplifying repeater transmission system combining a WDM optical transmission system and an optical amplifying repeater transmission system, an optical amplifier (optical repeater) can be used to amplify a wavelength-multiplexed optical signal collectively. It is possible, and with a simple configuration (economical), large-capacity and long-distance transmission can be realized.

【0003】上記のようなWDM光増幅中継伝送方式で
は、伝送路の損失波長特性や光増幅器の利得波長特性な
どによって、WDM信号光のパワーに波長依存性が発生
し、伝送特性を劣化させてしまうことが知られている。
このようなWDM信号光の波長依存性に対処するため、
例えば、光増幅器の利得波長特性を個別に補償する固定
型利得等化器を設けると共に、光送信機側において各波
長の光信号パワーに偏差を持たせる、いわゆるプリエン
ファシスを施すなどの技術が提案されている。このよう
な技術を適用することによって、光受信機側における各
波長の光信号パワーの偏差が比較的小さくなり、各波長
間の光SNR(信号対雑音比)がほぼ同じ程度になっ
て、伝送特性の劣化が抑えられるようになる。
In the WDM optical amplifying repeater transmission system described above, the power of the WDM signal light has wavelength dependence due to the loss wavelength characteristic of the transmission line and the gain wavelength characteristic of the optical amplifier, and the transmission characteristic is degraded. It is known to end up.
In order to cope with such wavelength dependence of WDM signal light,
For example, a technique has been proposed in which a fixed gain equalizer for individually compensating the gain wavelength characteristics of an optical amplifier is provided, and a so-called pre-emphasis is performed on the optical transmitter side so that the optical signal power of each wavelength has a deviation. Have been. By applying such a technique, the deviation of the optical signal power of each wavelength on the optical receiver side becomes relatively small, and the optical SNR (signal-to-noise ratio) between the wavelengths becomes almost the same. Deterioration of characteristics can be suppressed.

【0004】ところで、上記のような光パワーの波長依
存性を補償する技術では、設計段階において、各種の設
定条件が最適になるようにされているため、光伝送サー
ビスが開始された時点では最適な補償が行われるが、時
間が経過するにつれて十分な補償ができなくなってしま
う場合がある。例えば、光増幅器の利得波長特性は、動
作点または温度等の変動によって変化する。このため、
当初設計していた補償条件では、各波長の光信号パワー
間に偏差が生じてしまう。したがって、伝送後の各波長
光間における光SNRの偏差は、光送信機側のプリエン
ファシスでは救済できなくなって、一部の波長光につい
て、符号誤り率等の受信特性が必要とされる値を割って
しまうという問題が生じる。
By the way, in the technology for compensating for the wavelength dependency of the optical power as described above, since various setting conditions are optimized at the design stage, when the optical transmission service is started, the optimum condition is obtained. However, there is a case where sufficient compensation cannot be performed as time passes. For example, the gain wavelength characteristic of an optical amplifier changes due to a change in an operating point or temperature. For this reason,
Under the initially designed compensation conditions, deviations occur between the optical signal powers of the respective wavelengths. Therefore, the deviation of the optical SNR between each wavelength light after transmission cannot be remedied by the pre-emphasis on the optical transmitter side. There is a problem of breaking.

【0005】ここで、光増幅器の動作点変動による利得
波長特性の変化について具体的に説明しておく。一般
に、光伝送システムにおける伝送路の区間損失は、割り
入れや経時劣化などによって増大するので、光増幅器に
入力されるWDM信号光のパワーは低下する傾向にあ
る。このため、伝送路へのトータルの出力光パワーが一
定になるような光出力一定制御(ALC)の下で動作す
る光増幅器では、入力光パワーの低下に伴って、動作点
が当初設計していたものからずれてしまうようになる。
Here, the change in the gain wavelength characteristic due to the change in the operating point of the optical amplifier will be specifically described. In general, the section loss of a transmission line in an optical transmission system increases due to interruption or deterioration over time, so that the power of WDM signal light input to an optical amplifier tends to decrease. For this reason, in an optical amplifier operating under constant optical output control (ALC) such that the total output optical power to the transmission line is constant, the operating point is initially designed with a decrease in input optical power. It will be shifted from what you have.

【0006】例えば、従来の1.55μmの信号光帯域
(以下、Cバンドと呼ぶ)では、図18に示すように、
区間損失の増大に伴って、ALC動作するエルビウムド
ープ光ファイバ増幅器(EDFA)の利得が約1dB増
大すると、波長に対する利得傾斜(ゲインチルト)が約
−0.012〜−0.015dB/nm程度変化するよ
うになる。これは符号を考慮した別の表現に換言する
と、EDFAの入力光パワーが約1dB低下したとき、
12nmの信号光帯域では、短波長側の利得が長波長側
の利得に比べて相対的に約0.2dBだけ上昇すること
になる。このような現象を以下では「利得傾斜の入力依
存性」と呼ぶことにする。
For example, in a conventional signal light band of 1.55 μm (hereinafter referred to as C band), as shown in FIG.
When the gain of an erbium-doped optical fiber amplifier (EDFA) operating in ALC increases by about 1 dB with an increase in section loss, the gain tilt (gain tilt) with respect to wavelength changes by about -0.012 to -0.015 dB / nm. Become like In other words, when the input optical power of the EDFA is reduced by about 1 dB,
In the signal light band of 12 nm, the gain on the short wavelength side is relatively increased by about 0.2 dB as compared with the gain on the long wavelength side. Hereinafter, such a phenomenon is referred to as “input dependency of gain tilt”.

【0007】上記のような利得傾斜の入力依存性による
影響は、25年以上の製品寿命が求められる海底WDM
光増幅中継伝送システムの場合などに特に重要であり、
設計の際に必ず考慮しなければならない。なぜなら、割
り入れや経時劣化等によって、25年間に区間損失が増
大する可能性が高いためである。
[0007] The above-mentioned influence of the input dependence of the gain tilt is caused by a submarine WDM that requires a product life of 25 years or more.
This is especially important for optical amplification repeater transmission systems,
This must be taken into account when designing. This is because there is a high possibility that the section loss will increase in 25 years due to the interruption or the aging deterioration.

【0008】さらに、最近ではWDM光増幅中継伝送シ
ステムの伝送容量の増大に伴って、信号光帯域の拡大が
要求されており、1.58μm帯(以下、Lバンドと呼
ぶ)の信号光帯域が次の信号光帯域として注目されてい
る。例えば、Lバンドに増幅帯域を有するEDFA等の
公知の光増幅器の場合、その利得傾斜の入力依存性は、
前述の図18に示したCバンドの場合のように比較的直
線に近い状態で変化するのではなく、例えば図19に示
すように2次曲線的に変化する。海底WDM光増幅中継
伝送システムのように中継区間数の多い長距離の光伝送
の場合には、伝送後の各波長の光信号に対して累積され
た光SNRの偏差を均一にするため、上記のような2次
曲線的に変化する利得傾斜の入力依存性を伝送路の途中
等で補償する技術が必要となる。
Further, recently, with the increase in the transmission capacity of the WDM optical amplifying repeater transmission system, the expansion of the signal light band is required, and the signal light band of the 1.58 μm band (hereinafter, referred to as L band) is required. It is receiving attention as the next signal light band. For example, in the case of a known optical amplifier such as an EDFA having an amplification band in the L band, the input dependency of the gain slope is as follows.
Instead of changing in a state close to a straight line as in the case of the C band shown in FIG. 18 described above, for example, it changes in a quadratic curve as shown in FIG. In the case of long-distance optical transmission with a large number of relay sections such as a submarine WDM optical amplification relay transmission system, in order to make the deviation of the optical SNR accumulated for the optical signal of each wavelength after transmission uniform, It is necessary to provide a technique for compensating for the input dependency of the gain gradient changing like a quadratic curve in the middle of the transmission path.

【0009】上記のように動作点や温度等の変動によっ
て生じる利得波長特性の2次曲線的な変化までを動的に
補償する従来技術としては、例えば、John W. Arkwrigh
t etal., "Custom designed gain-flattening filters
with highly reproduciblespectral characteristics",
OAA'99, pp.207-210, 1999.や、S. P. Parry et al.,
"Dynamic gain equalization of EDFAs with Fourier
Filters", OAA'99, pp.221-224, 1999.などにおいて、
周期の異なるマッハツェンダ(Mach-Zehnder:MZ)型
光フィルタを組み合せて補償する技術が提案されてい
る。
As a conventional technique for dynamically compensating up to a quadratic curve change in the gain wavelength characteristic caused by a change in the operating point or temperature as described above, for example, John W. Arkwrigh
t etal., "Custom designed gain-flattening filters
with highly reproduciblespectral characteristics ",
OAA'99, pp.207-210, 1999, and SP Parry et al.,
"Dynamic gain equalization of EDFAs with Fourier
Filters ", OAA'99, pp.221-224, 1999.
There has been proposed a technique for performing compensation by combining Mach-Zehnder (MZ) type optical filters having different periods.

【0010】この従来技術における基本的な概念は、波
長に対する周期(別の表現では、自由スペクトル領域
(Free Spectral Range:FSR))の異なる光フィル
タを組み合わせて、その損失波長特性を所望の利得波長
特性にマッチングさせることにより高次のリプルまでを
補償する、いわゆるフーリエ展開による補償技術であ
る。このような従来技術で用いられる光フィルタとして
は、バルク型または導波路型の光フィルタが利用されて
いる。
The basic concept in this prior art is to combine loss filters with desired gain wavelengths by combining optical filters having different periods with respect to wavelength (in other words, free spectral range (FSR)). This is a so-called Fourier expansion compensation technique that compensates up to higher-order ripples by matching the characteristics. As an optical filter used in such a conventional technique, a bulk-type or waveguide-type optical filter is used.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の補償技術では、バルク型の光フィルタを用
いる場合、メカニカルな動作によって透過(損失)波長
特性を可変にしているため、振動などに弱く信頼度が低
いという問題点があった。また、導波路型の光フィルタ
を用いる場合には、挿入損失が大きい、コストが高い、
消費電力が比較的高いなどの欠点があり、現状では、伝
送路上の利得等化器としての搭載は困難であった。
However, in the conventional compensation technique as described above, when a bulk-type optical filter is used, the transmission (loss) wavelength characteristic is made variable by a mechanical operation. There was a problem that it was weak and the reliability was low. Further, when a waveguide type optical filter is used, insertion loss is large, cost is high,
It has drawbacks such as relatively high power consumption, and at present it is difficult to mount it as a gain equalizer on a transmission line.

【0012】さらに、複数の光フィルタを組み合わせ
て、直線的な補償(以下、1次補償と呼ぶ)だけでなく
2次曲線的な補償(以下、2次補償と呼ぶ)までを動的
に行うためには、動作点変動等によって生じる利得波長
特性の変化に応じて、各光フィルタの透過(損失)波長
特性を高い精度で制御することが必要になる。このよう
な制御は、組み合わされる光フィルタの数が増えたり、
より高次の補償が求められるようになるほど複雑なもの
となるため、効果的で精度の高い制御技術が求められて
いる。
Further, by combining a plurality of optical filters, not only linear compensation (hereinafter, referred to as first-order compensation) but also quadratic-curve compensation (hereinafter, referred to as second-order compensation) is dynamically performed. For this purpose, it is necessary to control the transmission (loss) wavelength characteristics of each optical filter with high accuracy in accordance with changes in gain wavelength characteristics caused by operating point fluctuations and the like. Such control increases the number of combined optical filters,
As higher-order compensation is required, the complexity becomes more complicated. Therefore, an effective and accurate control technique is required.

【0013】加えて、より低雑音で広帯域なラマン増幅
器が将来的に実用化された際にも、上記のような利得波
長特性の変化を補償する技術が重要になるであろう。す
なわち、EDFAに代えて若しくはEDFAとの組み合
わせで用いられるラマン増幅器についても、動作点や温
度が変動することで利得波長特性が変化すると考えられ
るため、その変化を動的に補償して伝送特性の劣化を防
止することが必要になるものと考えられる。
In addition, when a lower-noise and wider-band Raman amplifier is put to practical use in the future, a technique for compensating for the above-mentioned change in gain wavelength characteristic will be important. That is, the gain wavelength characteristic of a Raman amplifier used in place of the EDFA or in combination with the EDFA is considered to change due to a change in the operating point or the temperature. It is considered necessary to prevent deterioration.

【0014】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、WDM信号光の光パワーの波長特性について、直線
的な傾斜だけでなく高次のリプルまでを動的に高い精度
で補償でき、かつ、高い信頼度を備えた利得等化器、並
びに、それを用いた光増幅器およびWDM光伝送システ
ムを提供することを目的とする。
The present invention has been made by paying attention to the above points, and can dynamically and highly accurately compensate not only a linear slope but also a high-order ripple in the wavelength characteristic of the optical power of WDM signal light. It is another object of the present invention to provide a gain equalizer having high reliability and an optical amplifier and a WDM optical transmission system using the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明による利得等化器は、WDM信号光の光パワー
の波長特性を等化する利得等化器において、磁気光学効
果を利用して、透過率の波長特性を変化させることが可
能であり、かつ、各々の透過率の波長特性が互いに異な
るように設定された複数の可変光学フィルタと、該複数
の可変光学フィルタを透過したWDM信号光の光パワー
の波長特性を検出し、該検出結果に基づいて各波長間の
光パワー偏差が抑圧されるように、前記各可変光学フィ
ルタの透過率の波長特性をそれぞれ制御する制御手段
と、を備えて構成されるものである。
In order to achieve the above object, a gain equalizer according to the present invention utilizes a magneto-optical effect in a gain equalizer for equalizing the wavelength characteristic of the optical power of a WDM signal light. A plurality of variable optical filters that are capable of changing the wavelength characteristics of transmittance, and are set so that the wavelength characteristics of each transmittance are different from each other; and a WDM that transmits the plurality of variable optical filters. Control means for detecting the wavelength characteristic of the optical power of the signal light and controlling the wavelength characteristic of the transmittance of each of the variable optical filters so that the optical power deviation between the wavelengths is suppressed based on the detection result; , Are provided.

【0016】かかる構成の利得等化器では、各波長間の
光パワーに偏差が生じたWDM信号光が入力されると、
該WDM信号光が複数の可変光学フィルタに順次送られ
る。各可変光学フィルタは、透過率の波長特性が互いに
異なるように設定されており、各々の透過波長特性に従
ってWDM信号光が透過されることで、WDM信号光の
光パワー偏差が補償される。さらに、複数の可変光学フ
ィルタを透過したWDM信号光は、その光パワーの波長
特性が制御手段において検出され、残留した各波長間の
光パワー偏差が求められる。各可変光学フィルタは、磁
気光学効果を利用して透過波長特性を変えることができ
るので、残留した各波長間の光パワー偏差が抑圧される
ように各々の透過波長特性が制御手段によってフィード
バック制御される。これにより、WDM信号光に生じた
光パワーの波長特性に対する動的な補償を高い精度で行
うことが可能になる。また、各可変光学フィルタがメカ
ニカルな動作なしに透過波長特性を可変制御することが
可能であるため、信頼度の高い利得等化器を実現でき
る。
In the gain equalizer having such a configuration, when a WDM signal light having a deviation in optical power between respective wavelengths is input,
The WDM signal light is sequentially sent to a plurality of variable optical filters. The wavelength characteristics of the transmittances of the variable optical filters are set to be different from each other, and the optical power deviation of the WDM signal light is compensated by transmitting the WDM signal light according to the respective transmission wavelength characteristics. Further, the wavelength characteristic of the optical power of the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters is detected by the control means, and the optical power deviation between the remaining wavelengths is obtained. Each variable optical filter can change the transmission wavelength characteristic using the magneto-optical effect, so that each transmission wavelength characteristic is feedback-controlled by the control means so that the optical power deviation between the remaining wavelengths is suppressed. You. As a result, dynamic compensation for the wavelength characteristic of the optical power generated in the WDM signal light can be performed with high accuracy. In addition, since each variable optical filter can variably control the transmission wavelength characteristic without mechanical operation, a highly reliable gain equalizer can be realized.

【0017】上記の利得等化器に用いられる複数の可変
光学フィルタの具体的な構成としては、透過する光から
直線偏光を切り出す第1および第2の偏光子と、該第1
および第2の偏光子の間に設けられ、透過する直交2偏
光成分間に位相差を与える複屈折素子と、第1および第
2の偏光子の間に設けられ、透過する偏光に可変のファ
ラデー回転角を与えるファラデー回転子と、をそれぞれ
備えるようにしてもよい。
As a specific configuration of the plurality of variable optical filters used in the above-mentioned gain equalizer, first and second polarizers for cutting linearly polarized light from transmitted light, and the first and second polarizers are described.
A birefringent element provided between the first and second polarizers and providing a phase difference between the transmitted orthogonal two polarization components, and a Faraday variable provided to the transmitted polarized light between the first and second polarizers. And a Faraday rotator that provides a rotation angle.

【0018】かかる構成の各可変光学フィルタでは、複
屈折素子について、光の透過方向の厚さ、常光線および
異常光線の屈折率差を適宜に設定することで、透過率の
波長特性を与える特性曲線の形状を波長の軸の方向に任
意に設定することが可能であり、また、複屈折素子の光
学軸に対する各偏光子の透過軸のなす角度やファラデー
回転角を適宜に設定することで、透過率の波長特性を与
える特性曲線の形状を透過率の軸の方向に任意に変える
ことが可能である。
In each tunable optical filter having such a configuration, the wavelength characteristic of the transmittance is obtained by appropriately setting the thickness of the birefringent element in the light transmission direction and the refractive index difference between the ordinary ray and the extraordinary ray. It is possible to arbitrarily set the shape of the curve in the direction of the wavelength axis, and by appropriately setting the angle and the Faraday rotation angle between the transmission axis of each polarizer and the optical axis of the birefringent element, It is possible to arbitrarily change the shape of the characteristic curve giving the wavelength characteristic of the transmittance in the direction of the axis of the transmittance.

【0019】また、上記の利得等化器について、可変光
学フィルタがn個(nは2以上の整数)設けられるとき
には、k番目(kは1からnまでの整数)の可変光学フ
ィルタの透過率の波長特性が、前記WDM信号光の帯域
内について(k−1)個の極値点が存在するように予め
設定されるようにするのが好ましい。このように設定す
ることで、1番目の可変光学フィルタが直線(1次)的
な透過波長特性となり、2番目の可変光学フィルタが2
次曲線的な透過波長特性となり、n番目の可変光学フィ
ルタがn次曲線的な透過波長特性となる。これにより、
n個の可変光学フィルタによって1次からn次までの補
償が行われるようになる。
In the above gain equalizer, when n variable optical filters (n is an integer of 2 or more) are provided, the transmittance of the k-th (k is an integer from 1 to n) variable optical filter is used. Is preferably set in advance such that (k-1) extreme points exist within the band of the WDM signal light. With this setting, the first variable optical filter has a linear (primary) transmission wavelength characteristic, and the second variable optical filter has
The transmission wavelength characteristic has a second-order curve, and the n-th variable optical filter has a transmission wavelength characteristic having an n-th curve. This allows
Compensation from the first order to the nth order is performed by the n variable optical filters.

【0020】さらに、上記利得等化器の制御手段に関す
る具体的な構成としては、複数の可変光学フィルタを透
過したWDM信号光について、各可変光学フィルタにそ
れぞれ対応させて予め設定された少なくとも2つのモニ
タ波長帯の光信号を抽出する光フィルタ部と、該光フィ
ルタ部で抽出された各モニタ波長帯の光信号パワーを検
出するパワー検出部と、該パワー検出部の検出結果を基
に、各可変光学フィルタに対応した光パワー偏差をそれ
ぞれ求め、該光パワー偏差が抑圧されるように該当する
可変光学フィルタの透過率の波長特性を制御するための
制御信号を生成する演算部と、を備え、該演算部で生成
された制御信号に従って各可変光学フィルタの波長特性
がフィードバック制御されるようにしてもよい。
Further, as a specific configuration relating to the control means of the gain equalizer, the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters may have at least two preset WDM signal lights corresponding to the respective variable optical filters. An optical filter unit for extracting an optical signal in a monitor wavelength band, a power detection unit for detecting an optical signal power in each monitor wavelength band extracted by the optical filter unit, and a detection result of the power detection unit. An arithmetic unit that calculates a light power deviation corresponding to the variable optical filter, and generates a control signal for controlling the wavelength characteristic of the transmittance of the corresponding variable optical filter so that the optical power deviation is suppressed. The wavelength characteristic of each variable optical filter may be feedback-controlled in accordance with the control signal generated by the arithmetic unit.

【0021】かかる構成の制御手段では、各可変光学フ
ィルタについて、各々に対応したモニタ波長帯に該当す
る光信号パワーが検出され、該検出結果を基に求めた光
パワー偏差に応じて、該当する可変光学フィルタの透過
波長特性のフィードバック制御が実施されるようにな
る。
In the control means having such a configuration, the optical signal power corresponding to the monitor wavelength band corresponding to each variable optical filter is detected, and the corresponding optical power is determined in accordance with the optical power deviation obtained based on the detection result. Feedback control of the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter is performed.

【0022】加えて、上記の光フィルタ部の具体的な設
定としては、奇数番目の可変光学フィルタに対応させて
予め設定された少なくとも2つのモニタ波長帯の各中心
波長が、WDM信号光の帯域内について当該可変光学フ
ィルタの透過率の可変量が極大となる2つの波長を含
み、偶数番目の可変光学フィルタに対応させて予め設定
された少なくとも2つのモニタ波長帯の各中心波長が、
WDM信号光の帯域内について当該可変光学フィルタの
透過率の可変量が最大になる波長と最小になる波長とを
含むようにするのが望ましい。これにより、各可変光学
フィルタに対応した光パワー偏差が高い精度で求められ
るようになり、効果的なフィードバック制御を実現でき
る。
In addition, as a specific setting of the above-mentioned optical filter unit, each center wavelength of at least two monitor wavelength bands set in advance corresponding to the odd-numbered variable optical filters is set to be equal to the bandwidth of the WDM signal light. Among the two wavelengths at which the variable amount of transmittance of the variable optical filter is maximum, each center wavelength of at least two monitor wavelength bands set in advance corresponding to the even-numbered variable optical filters,
It is preferable to include a wavelength at which the variable amount of the transmittance of the variable optical filter is maximum and a wavelength at which the variable amount of the transmittance of the variable optical filter is within the band of the WDM signal light. As a result, the optical power deviation corresponding to each variable optical filter can be obtained with high accuracy, and effective feedback control can be realized.

【0023】また、上記制御手段の演算部については、
各可変光学フィルタに対応したフィードバック制御の各
々の時定数を互いに異なるように設定するのが好まし
い。このような設定とすることで、各々のフィードバッ
ク制御が発振することを防止できる。
[0023] Further, with respect to the calculation section of the control means,
It is preferable that each time constant of the feedback control corresponding to each variable optical filter is set to be different from each other. With such a setting, oscillation of each feedback control can be prevented.

【0024】上述した利得等化器については、複数の可
変光学フィルタの挿入損失を補償するための光増幅手段
を備えるようにしてもよい。これにより、挿入損失のな
い利得等化器が実現される。
The above-mentioned gain equalizer may be provided with an optical amplifier for compensating for the insertion loss of the plurality of variable optical filters. Thus, a gain equalizer without insertion loss is realized.

【0025】また、上述した利得等化器については、複
数の可変光学フィルタを透過したWDM信号光のトータ
ルパワーを一定に制御する出力光パワー制御手段を備え
るようにしてもよい。これにより、トータルパワーが一
定に制御されたWDM信号光が利得等化器から出力され
るようになる。
The gain equalizer described above may be provided with output light power control means for controlling the total power of the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters to be constant. Thereby, the WDM signal light whose total power is controlled to be constant is output from the gain equalizer.

【0026】さらに、上述した利得等化器について、W
DM信号光が複数の波長帯域の信号光を含む場合には、
該WDM信号光を各波長帯域の信号光に分波する分波手
段を設けると共に、該分波手段で分波された各波長帯域
の信号光に対応させて、複数の可変光学フィルタおよび
制御手段をそれぞれ設け、さらに、複数の可変光学フィ
ルタを透過した各波長帯域のWDM信号光を合波する合
波手段を設けるようにしてもよい。これにより、例え
ば、CバンドおよびLバンドの各信号光が一括して伝送
されるようなときでも、本発明による利得等化器を適用
することが可能になる。
Further, regarding the above-mentioned gain equalizer, W
When the DM signal light includes signal lights of a plurality of wavelength bands,
A demultiplexing means for demultiplexing the WDM signal light into signal light of each wavelength band, and a plurality of variable optical filters and control means corresponding to the signal light of each wavelength band demultiplexed by the demultiplexing means. May be provided, and multiplexing means for multiplexing the WDM signal light of each wavelength band transmitted through the plurality of variable optical filters may be provided. This makes it possible to apply the gain equalizer according to the present invention even when, for example, the C-band and L-band signal lights are transmitted collectively.

【0027】本発明による光増幅器は、上述したような
利得等化器と、WDM信号光を増幅する光増幅手段と、
を備え、該光増幅手段の利得波長特性の変化が、利得等
化器によって補償される構成としたものである。かかる
構成の光増幅器では、動作点や温度等の変動により発生
する利得波長特性の変化が自動的に補償されるようにな
る。
An optical amplifier according to the present invention comprises: a gain equalizer as described above; an optical amplifying means for amplifying WDM signal light;
And a change in gain wavelength characteristic of the optical amplifying means is compensated for by a gain equalizer. In the optical amplifier having such a configuration, a change in the gain wavelength characteristic caused by a change in the operating point, temperature, or the like is automatically compensated.

【0028】本発明によるWDM光伝送システムは、W
DM信号光を生成して伝送路に送信する光送信機と、前
記伝送路を介して伝送されたWDM信号光を受信する光
受信機と、前記伝送路の途中に所定の中継間隔で配置さ
れる複数の光増幅器と、を備えたWDM光伝送システム
において、上述したような本発明による利得等化器が、
複数の中継区間を含んだ所定の補償区間ごとに配置さ
れ、該補償区間内にある複数の光増幅器の利得波長特性
の変化が、前記利得等化器によって補償されるようにし
たものである。
The WDM optical transmission system according to the present invention
An optical transmitter that generates a DM signal light and transmits it to a transmission line; an optical receiver that receives the WDM signal light transmitted through the transmission line; and an optical receiver that is arranged at a predetermined relay interval in the middle of the transmission line. In a WDM optical transmission system including a plurality of optical amplifiers, the above-described gain equalizer according to the present invention includes:
The gain equalizer is arranged for each predetermined compensation section including a plurality of relay sections, and changes in gain wavelength characteristics of a plurality of optical amplifiers in the compensation section are compensated by the gain equalizer.

【0029】かかる構成のWDM光伝送システムでは、
補償区間内にある光増幅器の利得波長特性の変化が補償
区間ごとに動的に補償されるようになるため、各波長間
の光パワー偏差の小さい信号光を光受信機で受信でき
る。これにより、広帯域のWDM信号光を長距離にわた
って安定して伝送できるため、WDM光伝送システムの
伝送容量および伝送距離の拡大を図ることが可能にな
る。
In the WDM optical transmission system having such a configuration,
Since the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier in the compensation section is dynamically compensated for each compensation section, signal light having a small optical power deviation between wavelengths can be received by the optical receiver. As a result, a wideband WDM signal light can be stably transmitted over a long distance, so that the transmission capacity and transmission distance of the WDM optical transmission system can be increased.

【0030】また、上記のWDM光伝送システムについ
ては、利得等化器の複数の可変光学フィルタを、補償区
間内のいずれか1つの中継区間の終端にまとめて配置し
てもよく、あるいは、補償区間内の異なる中継区間の各
終端に分散させて配置しても構わない。
In the WDM optical transmission system, a plurality of variable optical filters of the gain equalizer may be collectively arranged at the end of any one of the relay sections in the compensation section. They may be distributed and arranged at the respective ends of different relay sections in the section.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明による利得等化器の
第1実施形態についての構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the gain equalizer according to the present invention.

【0032】図1において、本利得等化器1は、入力端
子INと出力端子OUTの間に直列に接続された2つの
可変光学フィルタ101,102と、後段の可変光学フィ
ルタ102からの出力光の一部を分岐する光カプラ11
と、該光カプラ11からの分岐光に基づいて、各可変光
学フィルタ101,102の透過(損失)波長特性を制御
する制御手段としての制御部12とを有する。
[0032] In FIG. 1, the gain equalizer 1 includes an input terminal IN and the output terminal 2 of the variable optical filter 10 1 connected in series between OUT, 10 2, the variable optical filter 10 2 of the rear stage Optical coupler 11 for branching a part of output light of
And a control unit 12 as control means for controlling the transmission (loss) wavelength characteristics of the variable optical filters 10 1 and 10 2 based on the branched light from the optical coupler 11.

【0033】各可変光学フィルタ101,102は、磁気
光学効果を利用した公知の光学フィルタであって、後述
するように各々の透過波長特性が互いに異なるように設
定されている。磁気光学効果を利用した可変光学フィル
タとしては、例えば、本出願人の先願である、特開平1
1−212044号公報や特開2000−66137号
公報等に記載された技術を利用するのが好適である。
[0033] Each variable optical filter 10 1, 10 2 is a known optical filter utilizing magneto-optical effect, the transmission wavelength characteristics of each, as will be described later is set to be different from each other. As a variable optical filter utilizing the magneto-optical effect, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is preferable to use the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212044 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-66137.

【0034】図2は、可変光学フィルタの好ましい構成
例を示した図である。この構成例は、可変光学フィルタ
101,102に共通するものである。なお、本発明に用
いられる可変光学フィルタの構成はこれに限られるもの
ではなく、前述の公報等に記載された各種の構成を適用
することが可能である。
FIG. 2 is a diagram showing a preferred configuration example of the variable optical filter. This configuration example is common to the variable optical filters 10 1 and 10 2 . The configuration of the variable optical filter used in the present invention is not limited to this, and various configurations described in the above-mentioned publications and the like can be applied.

【0035】図2の構成例では、入力側レンズ10A、
入力側くさび板10B、複屈折板(複屈折素子)10
C、可変ファラデー回転子10D、出力側くさび板10
Eおよび出力側レンズ10Fが、透過光の光路OP上に
この順に配置される。
In the configuration example of FIG. 2, the input side lens 10A,
Input side wedge plate 10B, birefringent plate (birefringent element) 10
C, variable Faraday rotator 10D, output side wedge plate 10
E and the output side lens 10F are arranged in this order on the optical path OP of the transmitted light.

【0036】入力側レンズ10Aは、入力側の光ファイ
バ等から出射される光をコリメートして入力側くさび板
10Bに供給するためのレンズである。また、出力側レ
ンズ10Fは、出力側くさび板10Eからのビームを集
光して出力側の光ファイバ等に結合するためのレンズで
ある。
The input side lens 10A is a lens for collimating the light emitted from the input side optical fiber or the like and supplying the collimated light to the input side wedge plate 10B. The output-side lens 10F is a lens for condensing a beam from the output-side wedge plate 10E and coupling it to an output-side optical fiber or the like.

【0037】入力側くさび板10Bは、複屈折物質から
なり、光学軸Piを有し、第1の偏光子として機能す
る。また、出力側くさび板10Eも、複屈折物質からな
り、光学軸Poを有し、第2の偏光子として機能する。
ここでは、入力側くさび板10Bの頂部および底部がそ
れぞれ出力側くさび板10Eの底部および頂部に対向
し、かつ、対応する面同士が互いに平行になるように配
置されている。なお、偏光子としての各くさび板10
B,10Eの透過軸(透過する偏光の偏光軸を決定する
もの)は、偏光面が光学軸に平行な異常光線の偏光方向
あるいは偏光面が光学軸に垂直な常光線の偏光方向とし
て定義される。
The input-side wedge plate 10B is made of a birefringent material, has an optical axis Pi, and functions as a first polarizer. The output-side wedge plate 10E is also made of a birefringent material, has an optical axis Po, and functions as a second polarizer.
Here, the top and bottom of the input-side wedge plate 10B face the bottom and top of the output-side wedge plate 10E, respectively, and the corresponding surfaces are arranged so as to be parallel to each other. In addition, each wedge plate 10 as a polarizer
The transmission axis of B and 10E (determining the polarization axis of the transmitted polarized light) is defined as the polarization direction of an extraordinary ray whose polarization plane is parallel to the optical axis or the polarization direction of an ordinary ray whose polarization plane is perpendicular to the optical axis. You.

【0038】複屈折板10Cは、透過する直交2偏光成
分間に位相差を与えるためのものであって、該位相差を
決定する光学軸C1を有する。ここでは、複屈折板10
Cの光路OP方向の厚さをdとし、複屈折板10Cにお
ける常光線および異常光線の屈折率差をμとする。ま
た、複屈折板10Cの光学軸C1と入力側くさび板10
Bの光学軸Piとがなす角度をφとし、複屈折板10C
の光学軸C1と出力側くさび板10Eの光学軸Poとが
なす角度をθとする。
The birefringent plate 10C is for giving a phase difference between the two orthogonally polarized light components to be transmitted, and has an optical axis C1 for determining the phase difference. Here, the birefringent plate 10
The thickness of C in the direction of the optical path OP is d, and the difference in refractive index between the ordinary ray and the extraordinary ray in the birefringent plate 10C is μ. Further, the optical axis C1 of the birefringent plate 10C and the input-side wedge plate 10
B is the angle formed by the optical axis Pi of B, and the birefringent plate 10C
Is the angle formed between the optical axis C1 of FIG. 1 and the optical axis Po of the output side wedge plate 10E.

【0039】可変ファラデー回転子10Dは、透過する
偏光に可変のファラデー回転を与えるものである。一般
にファラデー回転は、磁気光学結晶にある磁界(磁場)
を印加した状態で、つまり磁気光学結晶をある磁界の中
においた状態で、例えば直線偏光が磁気光学結晶内を通
過すると、その偏光方向が直線偏光の伝搬方向に係わら
ず常に一定の方向に回転する現象である。偏光方向の回
転角の大きさ(ファラデー回転角θF)は、印加磁界に
より生じた磁気光学結晶の磁化の方向および強さに依存
する。このような可変ファラデー回転子10Dの具体的
な構成および動作は、上述した特開平11−21204
4号公報等で詳しく説明されているので、ここではその
概要についてのみ簡単に説明することにする。
The variable Faraday rotator 10D imparts variable Faraday rotation to transmitted polarized light. Generally, Faraday rotation is a magnetic field (magnetic field) in a magneto-optical crystal.
For example, when linearly polarized light passes through the magneto-optical crystal while the magneto-optical crystal is in a certain magnetic field, the polarization direction always rotates in a fixed direction regardless of the propagation direction of the linearly polarized light. It is a phenomenon that does. The magnitude of the rotation angle of the polarization direction (Faraday rotation angle θ F ) depends on the direction and intensity of the magnetization of the magneto-optical crystal generated by the applied magnetic field. The specific configuration and operation of such a variable Faraday rotator 10D are described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-21204.
Since this is described in detail in Japanese Patent Publication No. 4 and the like, only the outline thereof will be briefly described here.

【0040】図3は、可変ファラデー回転子10Dの具
体的な構成の一例を示す斜視図である。なお、本発明に
用いられる可変ファラデー回転子の構成は、これに限定
されるものではない。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a specific configuration of the variable Faraday rotator 10D. The configuration of the variable Faraday rotator used in the present invention is not limited to this.

【0041】図3の構成例において、可変ファラデー回
転子10Dは、磁気光学結晶41と、磁気光学結晶41
に対して互いに直交する方向に磁界を印加する永久磁石
42および電磁石43と、電磁石43に駆動電流を与え
る可変電流源44と有する。このような構成では、電磁
石43に与える駆動電流を調整することで、永久磁石4
2および電磁石43により磁気光学結晶41に印加され
る合成磁界の方向および強さが変化し、ファラデー回転
角θFが可変制御されるようになる。
In the configuration example of FIG. 3, the variable Faraday rotator 10D includes a magneto-optical crystal 41 and a magneto-optical crystal 41.
A permanent magnet 42 and an electromagnet 43 for applying a magnetic field in a direction orthogonal to each other, and a variable current source 44 for supplying a drive current to the electromagnet 43. In such a configuration, by adjusting the drive current applied to the electromagnet 43, the permanent magnet 4
2 and the electromagnet 43 change the direction and strength of the synthetic magnetic field applied to the magneto-optical crystal 41, and the Faraday rotation angle θ F is variably controlled.

【0042】制御部12(図1参照)は、例えば、光カ
プラ20A,20Bと、光フィルタ部としての光フィル
タ21A,21B,21Cと、パワー検出部としての受
光素子(PD)22A,22B,22Cと、演算部とし
ての演算回路231,232とを有する。光カプラ20A
は、光カプラ11で分岐された光を2分岐して、一方の
分岐光を光フィルタ21Aに送り、他方の分岐光を光カ
プラ20Bに送る。光カプラ20Bは、光カプラ20A
からの分岐光をさらに2分岐して、一方の分岐光を光フ
ィルタ21Bに送り、他方の分岐光を光フィルタ21C
に送る。各光フィルタ21A〜21Cは、それぞれ、所
要の帯域(モニタ波長帯)の光のみを通過させる光フィ
ルタである。ここでは、各光フィルタ21A〜21Cの
通過帯域の中心波長をλCA,λCB,λCCとする。なお、
各光フィルタ21A〜21Cの中心波長λCA,λCB,λ
CCの設定については後述する。各受光素子22A,22
B,22Cは、対応する各光フィルタ21A〜21Cを
通過した光を電気信号に変換して出力する。演算回路2
1は、一方の入力端子に受光素子22Aからの出力信
号が入力され、他方の入力端子には受光素子22Cから
の出力信号が入力されて、各出力信号のレベル差に応じ
た制御信号を生成し、該制御信号を可変光学フィルタ1
1にフィードバックする。演算回路232は、一方の入
力端子に受光素子22Aからの出力信号が入力され、他
方の入力端子には受光素子22Bからの出力信号が入力
されて、各出力信号のレベル差に応じた制御信号を生成
し、該制御信号を可変光学フィルタ102にフィードバ
ックする。なお、演算回路231を含むフィードバック
ループの時定数TF1および演算回路232を含むフィー
ドバックループの時定数TF2は、各演算回路内に設けら
れたコンデンサの容量等に応じて設定されていて、ここ
では、時定数TF1が時定数TF2よりも短くなるように
(TF1<TF2)設定されている。
The control unit 12 (see FIG. 1) includes, for example, optical couplers 20A and 20B, optical filters 21A, 21B and 21C as optical filter units, and light receiving elements (PD) 22A and 22B as power detection units. It has a 22C, an arithmetic circuit 23 1, 23 2 as an arithmetic unit. Optical coupler 20A
Splits the light split by the optical coupler 11 into two, sends one split light to the optical filter 21A, and sends the other split light to the optical coupler 20B. The optical coupler 20B is an optical coupler 20A.
Is further split into two, and one of the split lights is sent to the optical filter 21B, and the other split light is sent to the optical filter 21C.
Send to Each of the optical filters 21A to 21C is an optical filter that passes only light in a required band (monitor wavelength band). Here, the center wavelengths of the pass bands of the optical filters 21A to 21C are λ CA , λ CB and λ CC . In addition,
The center wavelengths λ CA , λ CB , λ of the optical filters 21A to 21C.
The setting of the CC will be described later. Each light receiving element 22A, 22
B and 22C convert the light passing through the corresponding optical filters 21A to 21C into electric signals and output the electric signals. Arithmetic circuit 2
3 1 is inputted an output signal from the light receiving element 22A at one input terminal, to the other input terminal is input the output signal from the light receiving element 22C, a control signal corresponding to the level difference between the output signal The control signal is generated and the control signal is
It is fed back to the 0 1. Arithmetic circuit 23 2 is supplied with the output signal from the light receiving element 22A at one input terminal, to the other input terminal is input the output signal from the light receiving element 22B, control corresponding to the level difference between the output signal generates a signal, feeds back the control signal to the variable optical filter 10 2. Note that constant T F2 when the feedback loop including the constant T F1 and arithmetic circuit 23 2 when the feedback loop including the operational circuit 23 1, have been set in accordance with the capacitance of the capacitor provided in each arithmetic circuit Here, the time constant T F1 is set to be shorter than the time constant T F2 (T F1 <T F2 ).

【0043】次に、各可変光学フィルタ101,102
具体的な設定を説明する。まず、上述の図2に示したよ
うな可変光学フィルタの基本的な特性について考える。
ここでは説明を分かり易くするために、図2の構成につ
いて可変ファラデー回転子10Dを省略した場合の定量
的な解析を行い、それを発展させる形で可変ファラデー
回転子10Dを設けた可変光学フィルタの特性を説明す
ることにする。
Next, the specific setting of each of the variable optical filters 10 1 and 10 2 will be described. First, consider the basic characteristics of the variable optical filter as shown in FIG.
Here, in order to make the explanation easy to understand, a quantitative analysis in the case where the variable Faraday rotator 10D is omitted is performed on the configuration of FIG. The characteristics will be described.

【0044】入力側くさび板10Bの光学軸Piに平行
に、直線偏光sin(ωt)が入射した時、複屈折板10
Cを通過した光の光学軸C1に平行な成分E1と、光学
軸C1に垂直な成分E2とは、両成分の位相遅れをそれ
ぞれε1及びε2とすると、次の(1)式でそれぞれ表
すことができる。
When linearly polarized light sin (ωt) is incident parallel to the optical axis Pi of the input side wedge plate 10B, the birefringent plate 10
The component E1 parallel to the optical axis C1 and the component E2 perpendicular to the optical axis C1 of the light passing through C are expressed by the following equations (1), respectively, assuming that the phase delays of both components are ε1 and ε2, respectively. Can be.

【0045】 E1=sinφsin(ωt+ε1) E2=cosφsin(ωt+ε2) …(1) これら2つの成分E1,E2は、複屈折板10Cの出力
において合成された後に出力側くさび板10Eを通過す
る。この出力側くさび板10Eを通過した光の光学軸P
oに平行な成分の振幅(E1sinθ+E2cosθ)は、上
記(1)式を用いて、次の(2)式で表すことができ
る。
E1 = sinφsin (ωt + ε1) E2 = cosφsin (ωt + ε2) (1) After these two components E1 and E2 are combined at the output of the birefringent plate 10C, they pass through the output side wedge plate 10E. The optical axis P of the light passing through the output side wedge plate 10E
The amplitude (E1 sin θ + E2 cos θ) of the component parallel to o can be expressed by the following equation (2) using the above equation (1).

【0046】 E1sinθ+E2cosθ=sinφsinφsin(ωt+ε1) +cosφcosθsin(ωt+ε2) =(sinφsinθcosε1+cosφcosθcosε2)sinωt +(sinφsinθsinε1+cosφcosθsinε2)cosεt …(2) したがって、上記のような可変光学フィルタから出力さ
れる透過光の強度Iは、次の(3)式で表すことができ
る I=cos2(φ+θ) +sin(2φ)sin(2θ)cos2((ε1−ε2)/2) …(3) ここで、上記(3)式の第2項における(ε1−ε2)
/2は、光の波長をλとして、複屈折板10Cの厚みd
および複屈折板10Cにおける常光線および異常光線の
屈折率差μを用いると、次の(4)式に示す関係が成り
立つ。
E1 sinθ + E2cosθ = sinφsinφsin (ωt + ε1) + cosφcosθsin (ωt + ε2) = (sinφsinθcosε1 + cosφcosθcosε2) sin ωt + (sinφsin = sinθsin cosθ2) I = cos 2 (φ + θ) + sin (2φ) sin (2θ) cos 2 ((ε1−ε2) / 2) (3) where the second term of the above equation (3) (Ε1−ε2) at
/ 2 is the thickness d of the birefringent plate 10C, where λ is the wavelength of light.
When the refractive index difference μ between the ordinary ray and the extraordinary ray in the birefringent plate 10C is used, the following equation (4) holds.

【0047】 (ε1−ε2)/2=πμd/λ …(4) したがって、上記(3)式および(4)式より、透過光
の強度Iは波長λの関数I(λ)として、次の(5)式
で表すことができる。
(Ε1−ε2) / 2 = πμd / λ (4) Therefore, from the above equations (3) and (4), the intensity I of the transmitted light is represented by the following function I (λ) of the wavelength λ. It can be expressed by equation (5).

【0048】 I(λ)=cos2(φ+θ) +sin(2φ)sin(2θ)cos2(μd/λ) …(5) 上記(5)式により、透過光の強度(透過率)は、波長
依存性を持ち、波長に対して周期的に変化することが分
かる。ここで、実際に使用する波長光帯域の幅に比べ
て、波長の値が大きいと、1/λは、一次関数1/λ=
aλ+bで近似することができる(a,bは定数)。さ
らに、bを無視して相対波長のみを考えると、透過光の
強度I(λ)は、次の(6)式のように表すことができ
る。
I (λ) = cos 2 (φ + θ) + sin (2φ) sin (2θ) cos 2 (μd / λ) (5) According to the above equation (5), the intensity (transmittance) of the transmitted light is represented by the wavelength It can be seen that it has a dependency and changes periodically with the wavelength. Here, if the value of the wavelength is larger than the width of the wavelength optical band actually used, 1 / λ becomes a linear function 1 / λ =
It can be approximated by aλ + b (a and b are constants). Further, when only the relative wavelength is considered ignoring b, the intensity I (λ) of the transmitted light can be expressed as the following equation (6).

【0049】 I(I)=cos2(φ+θ) +sin(2φ)sin(2θ)cos2(πλ/FSR) …(6) ここで、FSRは、透過率の波長特性における波長周期
を表し、次の(7)式で与えられる。
I (I) = cos 2 (φ + θ) + sin (2φ) sin (2θ) cos 2 (πλ / FSR) (6) where FSR represents a wavelength period in a wavelength characteristic of transmittance. It is given by the following equation (7).

【0050】FSR=1/aμd …(7) したがって、所要のFSRを得るためには、例えば、複
屈折板10Cの材料によって決定される屈折率差μが一
定であるとすると、複屈折板10Cの厚みdを調整すれ
ばよいことが分かる。
FSR = 1 / aμd (7) Accordingly, in order to obtain a required FSR, for example, if the refractive index difference μ determined by the material of the birefringent plate 10C is constant, the birefringent plate 10C It can be understood that the thickness d of the substrate may be adjusted.

【0051】また、(5)式により、角度φおよび角度
θの少なくとも一方を変化させると、透過光強度も変化
することが分かる。角度θは、出力側くさび板の10E
の光学軸Poが複屈折板10Cの光学軸C1となす角度
であり、出力側くさび板10Eに入射される光の偏光軸
と出力側くさび板の10Eの光学軸Poとがなす角度で
あるということもできる。したがって、可変ファラデー
回転子10Dによって出力側くさび板10Eに入射され
る偏光の方位角を回転すれば、角θが変化したのと同じ
状態を実現することができ、その回転に応じて透過光強
度を変化させることが可能である。
From equation (5), it can be seen that changing at least one of the angle φ and the angle θ also changes the transmitted light intensity. The angle θ is 10E of the output side wedge plate.
Is the angle between the optical axis Po of the birefringent plate 10C and the optical axis C1 of the birefringent plate 10C, and the angle between the polarization axis of the light incident on the output side wedge plate 10E and the optical axis Po of the output side wedge plate 10E. You can also. Therefore, if the azimuth of the polarized light incident on the output side wedge plate 10E is rotated by the variable Faraday rotator 10D, the same state as the change in the angle θ can be realized, and the transmitted light intensity is changed according to the rotation. Can be changed.

【0052】なお、ここでは、複屈折板10Cと出力側
くさび板10Eの間に可変ファラデー回転子10Dを配
置して角度θを変化させるようにしているが、これ以外
にも例えば、可変ファラデー回転子10Cを入力側くさ
び板10Bと複屈折板10Cの間に配置し、複屈折板1
0Cに入射される偏光の方位角を回転すれば、角φが変
化したのと同じ状態を実現することができ、その回転に
応じて透過光強度を変化させることも可能である。
Here, the variable Faraday rotator 10D is disposed between the birefringent plate 10C and the output side wedge plate 10E to change the angle θ. The birefringent plate 1C is disposed between the input side wedge plate 10B and the birefringent plate 10C.
By rotating the azimuth of the polarized light incident on 0C, the same state as the change of the angle φ can be realized, and the transmitted light intensity can be changed according to the rotation.

【0053】上述したように、図2に示したような構成
の可変光学フィルタは、複屈折板10Cの厚さdおよび
屈折率差μを適宜に設定することによって、透過率の波
長特性を与える特性曲線の形状を波長の軸の方向に任意
に設定することが可能である。具体的には、図4(A)
に例示するように、透過率が最小となるピーク波長を波
長の軸の方向に変化させたり、図4(B)に例示するよ
うに、FSRを変化させることができる。なお、図4
(B)の例では、厚さdを一定にした状態で屈折率差μ
を変化させているため、透過率の軸方向にも変化が生じ
ている。しかし、これは複屈折板10Cの厚さdを適宜
に変更すれば一定にすることが可能である。
As described above, the variable optical filter having the configuration shown in FIG. 2 gives the wavelength characteristic of the transmittance by appropriately setting the thickness d and the refractive index difference μ of the birefringent plate 10C. It is possible to arbitrarily set the shape of the characteristic curve in the direction of the wavelength axis. Specifically, FIG.
As shown in FIG. 4, the peak wavelength at which the transmittance becomes minimum can be changed in the direction of the wavelength axis, or the FSR can be changed as shown in FIG. 4B. FIG.
In the example of (B), the refractive index difference μ
, The transmittance also changes in the axial direction. However, this can be made constant by appropriately changing the thickness d of the birefringent plate 10C.

【0054】また、複屈折板10Cの光学軸C1に対す
るくさび板10B,10Eの各光学軸Pi,Poの配置
と、可変ファラデー回転子10Dの駆動電流とを適宜に
設定することで、透過率の波長特性を与える特性曲線の
形状を透過率の軸の方向に任意に変えることが可能であ
る。
Further, by appropriately setting the arrangement of the optical axes Pi and Po of the wedge plates 10B and 10E with respect to the optical axis C1 of the birefringent plate 10C and the drive current of the variable Faraday rotator 10D, the transmittance can be reduced. The shape of the characteristic curve giving the wavelength characteristic can be arbitrarily changed in the direction of the axis of the transmittance.

【0055】次に、各可変光学フィルタ101,102
透過波長特性の個別の設定について具体的に説明する。
図5は、可変光学フィルタ101の透過波長特性の設定
例を示す図である。なお、図中の各曲線は、ファラデー
回転角θFを10°〜80°の範囲で変化させたときの
各透過率をそれぞれ表している。
Next, the individual setting of the transmission wavelength characteristic of each of the variable optical filters 10 1 and 10 2 will be specifically described.
Figure 5 is a diagram showing a setting example of a transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 1. Each curve in the figure represents each transmittance when the Faraday rotation angle θ F is changed in a range of 10 ° to 80 °.

【0056】図5に示すように、可変光学フィルタ10
1の透過波長特性は、所要の信号光帯域Δλ(例えば、
CバンドやLバンド等)において透過率が直線的に変化
するように、複屈折板10Cの厚さd、屈折率差μ等が
設定されている。図5に示した設定例では、ファラデー
回転角θFの変化に対して、信号光帯域Δλの両端で透
過率の変化がそれぞれ最大となり、信号光帯域Δλの中
央部で透過率の変化が最小となる。具体的には、ファラ
デー回転角が小さなときに、透過率が単調減少し、ファ
ラデー回転角θFが大きなときには、透過率が単調増加
するような波長特性となっている。このような透過波長
特性を実現する設計値の一例としては、Lバンドについ
て、複屈折板10Cの厚さd=0.001666m、屈
折率差μ=0.015、角度φ=45°などを挙げると
ことができる。このような波長特性を有する可変光学フ
ィルタ101では、制御部12の演算回路231から送ら
れてくる制御信号に従ってファラデー回転角θFがフィ
ードバック制御されることにより、直線的に変化する透
過波長特性の傾きが1次補償に適した値となるように自
動調整される。
As shown in FIG. 5, the variable optical filter 10
The transmission wavelength characteristic of 1 has a required signal light band Δλ (for example,
The thickness d of the birefringent plate 10C, the refractive index difference μ, and the like are set so that the transmittance changes linearly in the C band and the L band. The configuration example shown in FIG. 5, with respect to a change in the Faraday rotation angle theta F, the change in transmittance at both ends of the signal light band Δλ becomes the maximum, respectively, the minimum change in the transmittance at the central portion of the signal light band Δλ Becomes More specifically, when the Faraday rotation angle is small, the transmittance decreases monotonically, when the Faraday rotation angle theta F is large, the transmittance has a wavelength characteristic as to increase monotonically. As an example of design values for realizing such transmission wavelength characteristics, for the L band, the thickness d of the birefringent plate 10C is 0.001666 m, the refractive index difference μ is 0.015, and the angle φ is 45 °. And can be. In the variable optical filter 10 1 having such wavelength characteristics, by the Faraday rotation angle theta F is feedback controlled in accordance with a control signal sent from the arithmetic circuit 23 1 of the controller 12, linearly varying transmission wavelength It is automatically adjusted so that the characteristic slope becomes a value suitable for the first-order compensation.

【0057】図6は、可変光学フィルタ102の透過波
長特性の設定例を示す図である。なお、図中の各曲線
は、図5の場合と同様に、ファラデー回転角θFを10
°〜80°の範囲で変化させたときの各透過率をそれぞ
れ表している。
[0057] Figure 6 is a diagram showing a setting example of a transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 2. Note that each curve in the figure has a Faraday rotation angle θ F of 10 as in the case of FIG.
The respective transmittances when changed in the range of ° to 80 ° are shown.

【0058】図6に示すように、可変光学フィルタ10
2の透過波長特性は、所要の信号光帯域Δλ(例えば、
CバンドやLバンド等)において透過率が2次曲線的に
変化するように、複屈折板10Cの厚さd、屈折率差μ
等が設定されている。ここでいう透過率の2次曲線的な
変化とは、所要の信号光帯域Δλについて極値点が1つ
存在するような変化である。なお、前述した透過率の直
線(1次)的な変化は、極値点が存在しない場合に相当
する。図6に示した設定例では、ファラデー回転角θF
の変化に対して、信号光帯域Δλの中央部で透過率の変
化が最大(極大値または極小値)となり、信号光帯域Δ
λの両端で透過率の変化がそれぞれ最小となる。具体的
には、ファラデー回転角が小さなときに、透過率が上に
凸の2次曲線的に変化し、ファラデー回転角θFが大き
なときには、透過率が下に凸の2次曲線的に変化するよ
うな波長特性となっている。このような透過波長特性を
実現する設計値の一例としては、Lバンドについて、複
屈折板10Cの厚さd=0.001664m、屈折率差
μ=0.015、角度φ=45°などを挙げるとことが
できる。このような波長特性を有する可変光学フィルタ
102では、制御部12の演算回路232から送られてく
る制御信号に従ってファラデー回転角θFがフィードバ
ック制御されることにより、透過波長特性の極値点の深
さが2次補償に適した値となるように自動調整される。
As shown in FIG. 6, the variable optical filter 10
The transmission wavelength characteristic of No. 2 has a required signal light band Δλ (for example,
The thickness d of the birefringent plate 10C and the refractive index difference μ are changed so that the transmittance changes in a quadratic curve in the C band and the L band.
Etc. are set. Here, the quadratic change in the transmittance is a change such that there is one extremum point in the required signal light band Δλ. Note that the linear (primary) change in the transmittance described above corresponds to a case where no extreme point exists. In the setting example shown in FIG. 6, the Faraday rotation angle θ F
, The change in transmittance becomes the maximum (maximum value or minimum value) at the center of the signal light band Δλ, and the signal light band Δ
The change in transmittance at both ends of λ is minimum. Specifically, when the Faraday rotation angle is small, the transmittance changes like a quadratic curve convex upward, and when the Faraday rotation angle θ F is large, the transmittance changes like a quadratic curve convex downward. Wavelength characteristic. As an example of design values for realizing such transmission wavelength characteristics, for the L band, the thickness d of the birefringent plate 10C is 0.001664 m, the refractive index difference μ is 0.015, and the angle φ is 45 °. And can be. In the variable optical filter 10 2 having such wavelength characteristics, by the Faraday rotation angle theta F is feedback controlled in accordance with a control signal sent from the arithmetic circuit 23 and second controller 12, an extreme point of the transmission wavelength characteristics Is automatically adjusted so that the depth becomes a value suitable for the secondary compensation.

【0059】ここで、利得波長特性の変化に対する1次
補償および2次補償について、図7〜図9を用いて具体
的に説明する。例えば、図7に示すように、光増幅器の
利得波長特性の変化が実線Iに示すような右下がりで下
に凸の曲線を描く場合(例えば、動作点変動によるED
FAの利得波長特性の変化などがこれに相当する)に
は、1次補償を行う可変光学フィルタ101の透過波長
特性が、破線I’で示すような単調増加する特性(ただ
し、縦軸方向は透過率とする)となるように設定する。
これにより、1次補償後の利得波長特性の変化は実線I
Iに示すような下に凸の略2次曲線を描くようになる。
さらに、この実線IIに対応させて、2次補償を行う可
変光学フィルタ10 2の透過波長特性を、破線II’で
示すような上に凸の2次曲線(ただし、縦軸方向は透過
率とする)となるように設定する。具体的には、実線I
Iが最小となる波長λIIに対応させて、可変光学フィル
タ102の透過率が最大となるように透過波長特性に設
定する。これにより、2次補償後の利得波長特性の変化
は理想的には実線IIIに示すような平坦な特性とな
る。
Here, the first order with respect to the change of the gain wavelength characteristic
The compensation and the second-order compensation are specifically described with reference to FIGS.
Will be explained. For example, as shown in FIG.
The change in the gain wavelength characteristic decreases downward as shown by the solid line I.
When a convex curve is drawn (for example, ED
Changes in gain wavelength characteristics of FA correspond to this)
Is a variable optical filter 10 that performs first-order compensation1Transmission wavelength
The characteristic is monotonically increasing as indicated by the broken line I '(only
And the transmittance is set in the vertical axis direction).
As a result, the change in the gain wavelength characteristic after the primary compensation is represented by the solid line I
A substantially downward quadratic curve as shown by I is drawn.
Further, it is possible to perform second-order compensation corresponding to the solid line II.
Variable optical filter 10 TwoIs represented by a broken line II '.
A quadratic curve that is convex upward as shown (however, the vertical axis
Rate). Specifically, the solid line I
Wavelength λ at which I is minimumIIVariable optical filter
TA10TwoTransmission wavelength characteristics so that the maximum
Set. As a result, the change of the gain wavelength characteristic after the secondary compensation
Ideally has a flat characteristic as shown by the solid line III.
You.

【0060】また例えば、図8に示すように、光増幅器
の利得波長特性の変化が実線Iに示すような右上がりで
上に凸の曲線を描く場合(例えば、温度変動によるED
FAの利得波長特性の変化などがこれに相当する)に
は、1次補償を行う可変光学フィルタ101の透過波長
特性が、破線I’で示すような単調減少する特性となる
ように設定することで、1次補償後の利得波長特性の変
化は実線IIに示すような上に凸の略2次曲線を描くよ
うになる。さらに、この実線IIに対応させて、2次補
償を行う可変光学フィルタ102の透過波長特性を、破
線II’で示すような下に凸の2次曲線となるように設
定することで、2次補償後の利得波長特性の変化は理想
的には実線IIIに示すような平坦な特性となる。
For example, as shown in FIG. 8, when the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier draws a curve that rises to the right and rises upward as shown by a solid line I (for example, ED due to temperature fluctuation).
The such as a change in the gain wavelength characteristic equivalent) of FA, the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 1 to perform the primary compensation is set to be a monotonically decreasing characteristic as shown by a broken line I ' As a result, the change of the gain wavelength characteristic after the first-order compensation draws a substantially quadratic curve convex upward as shown by a solid line II. Further, in correspondence with the solid line II, the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 2 for the second compensation, by setting so that quadratic curve is convex downward as shown by the broken line II ', 2 The change of the gain wavelength characteristic after the next compensation ideally becomes a flat characteristic as shown by a solid line III.

【0061】また例えば、図9に示すように、光増幅器
の利得波長特性の変化が実線Iに示すような右下がりで
下に凸の曲線を描く場合(例えば、動作点変動によるラ
マン増幅器の利得波長特性の変化などがこれに相当す
る)には、1次補償を行う可変光学フィルタ101の透
過波長特性が、破線I’で示すような単調増加する特性
となるように設定することで、1次補償後の利得波長特
性の変化は実線IIに示すような下に凸の略2次曲線を
描くようになる。さらに、この実線IIに対応させて、
2次補償を行う可変光学フィルタ102の透過波長特性
を、破線II’で示すような上に凸の2次曲線となるよ
うに設定することで、2次補償後の利得波長特性の変化
は実線IIIに示すような略平坦な特性となる。
For example, as shown in FIG. 9, when the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier draws a downwardly convex curve as shown by the solid line I (for example, the gain of the Raman amplifier due to the variation of the operating point). the change in the wavelength characteristic like equivalent), by the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 1 to perform the primary compensation is set to be a monotonically increasing characteristic as shown by the broken line I ', The change in the gain wavelength characteristic after the first-order compensation draws a substantially quadratic curve convex downward as shown by a solid line II. Further, corresponding to the solid line II,
The transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 2 for the second compensation, by setting such that the quadratic curve upwardly convex as indicated by the broken line II ', the change in the gain wavelength characteristic after the secondary compensation The characteristics are substantially flat as shown by the solid line III.

【0062】本利得等化器の設計段階では、上記のよう
にして、伝送路等を介して接続される光増幅器の利得波
長特性の変化の傾向に対応させて、各可変光学フィルタ
10 1,102の設計パラメータを予め設定し、実際の運
用段階では、制御部12からの制御信号に従って各可変
光学フィルタ101,102のファラデー回転角をフィー
ドバック制御することで、動作点変動等による利得波長
特性の変化に逐次対応した1次補償および2次補償が実
施されるようになる。
In the design stage of the present gain equalizer,
And the gain wave of the optical amplifier connected via a transmission line
Each variable optical filter responds to the changing tendency of the long characteristic.
10 1, 10TwoSet the design parameters of
In the use stage, each variable is adjusted according to a control signal from the control unit 12.
Optical filter 101, 10TwoFaraday rotation angle
Gain control due to operating point fluctuation
Primary compensation and secondary compensation that correspond to changes in characteristics
Will be applied.

【0063】ここで、制御部12の制御動作について詳
しく説明する。まず、制御部12でモニタされる信号光
について具体的に説明する。本実施形態では、制御部1
2内に設けられた3つの光フィルタ21A〜21Cうち
の、光フィルタ21A,21Cで抽出された光を用い
て、1次補償用の可変光学フィルタ101のフィードバ
ック制御が行われ、光フィルタ21A,21Bで抽出さ
れた光を用いて、2次補償用の可変光学フィルタ102
のフィードバック制御が行われる。
Here, the control operation of the control unit 12 will be described in detail. First, the signal light monitored by the control unit 12 will be specifically described. In the present embodiment, the control unit 1
Of three light filters 21A~21C provided in 2, the optical filter 21A, with the light extracted by the 21C, the feedback control of the variable optical filter 10 1 for primary compensation is performed, the optical filter 21A , using the light extracted in 21B, the variable optical filter 10 2 for the secondary compensation
Is performed.

【0064】可変光学フィルタ101における1次補償
では、光増幅器の利得波長特性の変化について、直線的
な変化の傾きを正確にモニタし、ファラデー回転角θF
に応じて変化する可変光学フィルタ101の透過波長特
性の傾きをフィードバック制御する必要がある。このた
めには、例えば、補償後の信号光について信号光帯域Δ
λの両端における光パワーをそれぞれモニタし、各々の
光パワーの差が補償されるように可変光学フィルタ10
1のファラデー回転角θFを調整するのが効果的である。
本実施形態では、上述の図5に示したように、光フィル
タ21Aの通過帯域の中心波長λCAが、信号光帯域Δλ
の短波長側端部に位置するように設定され、また、光フ
ィルタ21Cの通過帯域の中心波長λCCが、信号光帯域
Δλの長波長側端部に位置するように設定されている。
In the first-order compensation in the variable optical filter 10 1 , the slope of the linear change is accurately monitored for the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier, and the Faraday rotation angle θ F
It is necessary to feedback control of the slope of the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 1 which changes according to the. For this purpose, for example, the signal light band Δ
The optical power at both ends of λ is monitored, and the variable optical filter 10 is adjusted so that the difference between the optical powers is compensated.
It is effective to adjust the Faraday rotation angle θ F of 1 .
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the center wavelength λ CA of the pass band of the optical filter 21A is equal to the signal light band Δλ.
, And the center wavelength λ CC of the pass band of the optical filter 21C is set at the long wavelength end of the signal light band Δλ.

【0065】また、可変光学フィルタ102における2
次補償では、光増幅器の利得波長特性の変化について、
2次曲線的な変化の極値点における深さ(透過率の大き
さ)を正確にモニタし、ファラデー回転角θFに応じて
変化する可変光学フィルタ102の極値点の深さをフィ
ードバック制御する必要がある。このためには、補償後
の信号光について、上述の図7〜図9で示した波長λII
における光パワーと、信号光帯域Δλの一端における光
パワーとをそれぞれモニタし、各々の光パワーの差が補
償されるように可変光学フィルタ102のファラデー回
転角θFを調整すればよい。本実施形態では、上述の図
6に示したように、光フィルタ21Bの通過帯域の中心
波長λCBが、ファラデー回転角θFの変化に対する透過
率の変化量が最大となる波長(波長λIIに相当する)に
設定される。また、ここでは信号光帯域Δλの一端にお
ける光パワーのモニタ用として光フィルタ21Aを共用
する構成としている。ただし、これは別個に設けても構
わない。
Further, 2 in the variable optical filter 10 2
In the next compensation, the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier
Depth at extreme points of the quadratic curve changes (the magnitude of the transmittance) accurately monitors the feedback depth of the extreme point of the variable optical filter 10 2 that varies depending on the Faraday rotation angle theta F You need to control. To this end, the compensated signal light has the wavelength λ II shown in FIGS.
An optical power in, and an optical power monitor each at one end of the signal light band [Delta] [lambda], may be adjusted variable optical filter 10 2 of the Faraday rotation angle theta F so that the difference of each of the optical power is compensated. In the present embodiment, as shown in FIG. 6 described above, the center wavelength λ CB of the pass band of the optical filter 21B is changed to the wavelength (wavelength λ II) at which the amount of change in transmittance with respect to the change in the Faraday rotation angle θ F becomes maximum. Is set). Here, the optical filter 21A is shared for monitoring the optical power at one end of the signal light band Δλ. However, this may be provided separately.

【0066】上記のように設定された各光フィルタ21
A〜21Cによってそれぞれ抽出されたモニタ光は、各
受光素子22A〜22Cにより各々の光パワーに対応し
た電気信号に変換され、演算回路231または演算回路
232に送られる。演算回路231では、受光素子22
A,22Cからの各出力信号を用いて、信号光帯域Δλ
の両端における光パワーの偏差が求められる。この偏差
は可変光学フィルタ10 1における1次補償の誤差に相
当するので、該誤差が減少するように可変光学フィルタ
101の透過波長特性の傾きを調整する制御信号が、時
定数TF1に従って演算回路231から可変光学フィルタ
101に送られる。また、演算回路232では、受光素子
22A,22Bからの各出力信号を用いて、2次曲線的
な変化の極値点における深さが求められる。この極値点
における深さは可変光学フィルタ102における2次補
償の誤差に相当するので、該誤差が減少するように可変
光学フィルタ102の極値点の深さを調整する制御信号
が、時定数TF2に従って演算回路232から可変光学フ
ィルタ102に送られる。
Each optical filter 21 set as described above
The monitor lights extracted by A to 21C are respectively
The light receiving elements 22A to 22C correspond to each optical power.
Is converted into an electric signal,1Or arithmetic circuit
23TwoSent to Arithmetic circuit 231Then, the light receiving element 22
A, using each output signal from 22C, the signal light band Δλ
The deviation of the optical power at both ends of is obtained. This deviation
Is a variable optical filter 10 1To the first-order compensation error at
Variable optical filter so that the error is reduced.
101Control signal to adjust the slope of the transmission wavelength characteristic of
Constant TF1Arithmetic circuit 23 according to1Variable optical filter from
101Sent to The arithmetic circuit 23TwoThen, the light receiving element
A quadratic curve using each output signal from 22A and 22B
The depth at the extreme point of the change is determined. This extreme point
Is the variable optical filter 10TwoSecond complement in
Variable, so that the error is reduced.
Optical filter 10TwoControl signal to adjust the depth of the extreme point of
Is the time constant TF2Arithmetic circuit 23 according toTwoVariable optics
Filter 10TwoSent to

【0067】ここでは、1次補償に対するフィードバッ
クループの時定数TF1が、2次補償に対するフィードバ
ックループの時定数TF2よりも短くなるように設定して
おくことで、それぞれのフィードバック制御が発振する
の防いでいる。すなわち、各次数のフィードバック制御
を同じような時定数で行った場合には、各次数で制御の
方向が相反するような状況になったとき、各々のフィー
ドバック制御が収束しなくなる可能性がある。このよう
な状況を回避するためには、例えば、各次数の時定数T
F1,TF2を異ならせればよく、また、次数の低い側の時
定数TF1を高い側の時定数TF2よりも短く設定すること
で、フィードバック制御がより収束しやすくなる。
Here, by setting the time constant T F1 of the feedback loop for the primary compensation to be shorter than the time constant T F2 of the feedback loop for the secondary compensation, each feedback control oscillates. Is preventing. That is, when the feedback control of each order is performed with the same time constant, when the control direction is inconsistent with each order, each feedback control may not converge. In order to avoid such a situation, for example, the time constant T of each order
It suffices if F1 and TF2 are made different, and by setting the time constant T F1 of the lower order to be shorter than the time constant T F2 of the higher order, the feedback control is more easily converged.

【0068】上述したように、本発明による利得等化器
の第1実施形態によれば、1次補償の可能な可変光学フ
ィルタ101と、2次補償の可能な可変光学フィルタ1
2とを組み合わせるとともに、補償後の信号光のモニ
タ結果に基づいて各可変光学フィルタ101,102のフ
ァラデー回転角を調整して各々の透過波長特性をフィー
ドバック制御するようにしたことで、動作点変動や温度
変動等によって生じる利得波長特性の変化に対する動的
な補償を高い精度で行うことができる。また、本利得等
化器で用いる可変光学フィルタ101,102は、メカニ
カルな動作なしに透過波長特性を可変制御することが可
能であるため、振動などにも強く信頼度が高いという利
点がある。さらに、1次側のフィードバックループの時
定数TF1を2次側の時定数TF2よりも短く設定すること
で、フィードバック制御が収束しやすくなるため、1次
補償および2次補償をより安定して行うことが可能であ
る。
[0068] As described above, according to the first embodiment of the gain equalizer according to the present invention, the primary variable optical filter 10 1 capable of compensating the secondary compensation possible variable optical filter 1
0 2 and the Faraday rotation angles of the variable optical filters 10 1 and 10 2 are adjusted based on the monitoring result of the signal light after the compensation to feedback-control each transmission wavelength characteristic. Dynamic compensation for changes in gain wavelength characteristics caused by operating point fluctuations and temperature fluctuations can be performed with high accuracy. In addition, the variable optical filters 10 1 and 10 2 used in the present gain equalizer can variably control the transmission wavelength characteristics without mechanical operation, and thus have an advantage that they have high reliability against vibrations and the like. is there. Further, by setting the time constant T F1 of the primary side feedback loop to be shorter than the time constant T F2 of the secondary side, the feedback control is easily converged, so that the primary compensation and the secondary compensation become more stable. It is possible to do.

【0069】次に、本発明による利得等化器の第2実施
形態について説明する。図10は、第2実施形態にかか
る利得等化器の構成を示すブロック図である。図10に
おいて、本利得等化器1の構成が第1実施形態の構成と
異なる点は、3次補償を行う可変光学フィルタ103
設けるとともに、制御部12について、可変光学フィル
タ103をフィードバック制御するための構成を付加し
た点である。具体的には、光カプラ20C、光フィルタ
21D,21E、受光素子(PD)22D,22Eおよ
び演算回路233が制御部12に付設される。
Next, a description will be given of a second embodiment of the gain equalizer according to the present invention. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a gain equalizer according to the second embodiment. 10, that the configuration of the gain equalizer 1 is different from the configuration of the first embodiment, the feedback provided with a variable optical filter 10 3 for 3-order compensation, the control unit 12, a variable optical filter 10 3 The point is that a configuration for controlling is added. Specifically, an optical coupler 20C, the optical filter 21D, 21E, the light receiving element (PD) 22D, the 22E and the operational circuit 23 3 are attached to the control unit 12.

【0070】可変光学フィルタ103は、磁気光学効果
を利用した公知の光学フィルタであって、後述するよう
に透過波長特性が、他の可変光学フィルタ101,102
とは異なるように設定されている。この可変光学フィル
タ103の具体的な構成は可変光学フィルタ101,10
2と同一であるため(図2および図3参照)、ここでの
説明を省略する。
The variable optical filter 10 3 is a known optical filter utilizing the magneto-optical effect, and has a transmission wavelength characteristic of other variable optical filters 10 1 and 10 2 as described later.
Is set differently. The specific configuration of the variable optical filter 10 3 is the variable optical filters 10 1 , 10
2 (see FIGS. 2 and 3), and a description thereof will be omitted.

【0071】制御部12の光カプラ20Cは、光カプラ
20Aで分岐された光をさらに2分岐して、一方の分岐
光を光フィルタ21Dに送り、他方の分岐光を光フィル
タ21Eに送る。なお、ここでは光フィルタ11からの
分岐光が光フィルタ20Aで3分岐されるものとしてい
る。各光フィルタ21D,21Eは、それぞれ、所要の
帯域の光のみを通過させる光フィルタであって、ここで
は各々の通過帯域の中心波長をλCD,λCEとする。な
お、各光フィルタ21D,21Eの中心波長λCD,λCE
の設定については後述する。各受光素子22D,22E
は、対応する各光フィルタ21D,21Eを通過した光
を電気信号に変換して出力する。演算回路233は、一
方の入力端子に受光素子22Dからの出力信号が入力さ
れ、他方の入力端子には受光素子22Eからの出力信号
が入力されて、各出力信号のレベル差に応じた制御信号
を生成し、該制御信号を可変光学フィルタ103にフィ
ードバックする。演算回路233を含むフィードバック
ループの時定数TF3は、演算回路内に設けられたコンデ
ンサの容量等に応じて設定されていて、ここでは、時定
数TF3が時定数TF2よりも長くなるように(TF1<TF2
<TF3)設定されている。
The optical coupler 20C of the control unit 12 further splits the light split by the optical coupler 20A into two, sends one split light to the optical filter 21D, and sends the other split light to the optical filter 21E. Here, it is assumed that the branched light from the optical filter 11 is branched into three by the optical filter 20A. Each of the optical filters 21D and 21E is an optical filter that allows only light in a required band to pass therethrough. Here, the center wavelengths of the respective pass bands are λ CD and λ CE . Note that the center wavelengths λ CD and λ CE of the optical filters 21D and 21E, respectively .
The setting will be described later. Each light receiving element 22D, 22E
Converts the light passing through the corresponding optical filters 21D and 21E into an electric signal and outputs the electric signal. Arithmetic circuit 23 3 is input the output signal from the light receiving element 22D to one input terminal, to the other input terminal is input the output signal from the light receiving element 22E, control corresponding to the level difference between the output signal generates a signal, feeds back the control signal to the variable optical filter 10 3. Constant T F3 when the feedback loop including the operational circuit 23 3, have been set in accordance with the capacitance of the capacitor provided in the arithmetic circuit, wherein the time constant T F3 is longer than the time constant T F2 (T F1 <T F2
<T F3 ) is set.

【0072】次に、可変光学フィルタ103の透過波長
特性の設定について具体的に説明する。図11は、可変
光学フィルタ103の透過波長特性の設定例を示す図で
ある。なお、図中の各曲線は、ファラデー回転角θF
10°〜80°の範囲で変化させたときの各透過率をそ
れぞれ表している。
Next, specifically described setting of the transmission wavelength characteristics of the variable optical filter 10 3. Figure 11 is a diagram showing a setting example of a transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 3. Each curve in the figure represents each transmittance when the Faraday rotation angle θ F is changed in a range of 10 ° to 80 °.

【0073】図11に示すように、可変光学フィルタ1
3の透過波長特性は、所要の信号光帯域Δλにおいて
透過率が3次曲線的に変化するように、複屈折板10C
の厚さd、屈折率差μ等が設定されている。ここでいう
透過率の3次曲線的な変化とは、所要の信号光帯域Δλ
について極値点が2つ存在するような変化である。図1
1に示した設定例では、ファラデー回転角θFの変化に
対して、信号光帯域Δλの両端付近(正確には図中の波
長λCDおよび波長λCE)で透過率の変化がそれぞれ最大
となり、信号光帯域Δλの中央部で透過率の変化が最小
となる。具体的には、ファラデー回転角が小さなとき
に、透過率が波長λCDで最小、波長λCEで最大となり、
ファラデー回転角θFが大きなときには、透過率が波長
λCDで最大、波長λCEで最小となる。このような透過波
長特性を実現する設計値の一例としては、Lバンドにつ
いて、複屈折板10Cの厚さd=0.001662m、
屈折率差μ=0.0279、角度φ=45°などを挙げ
るとことができる。このような波長特性を有する可変光
学フィルタ103では、制御部12の演算回路233から
送られてくる制御信号に従ってファラデー回転角θF
フィードバック制御されることにより、透過波長特性が
3次補償に適した値となるように自動調整される。
As shown in FIG. 11, the variable optical filter 1
The transmission wavelength characteristic of O 3 is such that the birefringent plate 10C has a transmittance that changes in a cubic curve in the required signal light band Δλ.
, The refractive index difference μ, etc. are set. The cubic change of the transmittance referred to here is a required signal light band Δλ.
Is a change such that two extreme points exist. FIG.
In the setting example shown in FIG. 1, the change in the transmittance near the both ends of the signal light band Δλ (exactly, the wavelengths λ CD and λ CE in the figure) becomes maximum with respect to the change in the Faraday rotation angle θ F. , The change in transmittance at the center of the signal light band Δλ is minimized. Specifically, when the Faraday rotation angle is small, the transmittance is minimum at the wavelength λ CD and maximum at the wavelength λ CE ,
When the Faraday rotation angle θ F is large, the transmittance becomes maximum at the wavelength λ CD and becomes minimum at the wavelength λ CE . As an example of design values for realizing such transmission wavelength characteristics, for the L band, the thickness d of the birefringent plate 10C is 0.001662 m,
Refractive index difference μ = 0.0279, angle φ = 45 °, and the like. In the variable optical filter 10 3 having such wavelength characteristics, by the Faraday rotation angle theta F is feedback controlled in accordance with a control signal sent from the arithmetic circuit 23 3 of the control section 12, the transmission wavelength characteristic cubic compensation Is automatically adjusted to a value suitable for.

【0074】利得波長特性の変化に対する3次補償は、
上述の図7〜図9で説明したような1次補償および2次
補償だけでは残留してしまう高次のリプル等を補償する
ために行われる。このような高次の補償は、動作点変動
等による光増幅器の利得波長特性変化がシステム上どの
程度許容されるかに応じて適宜に行えばよい。
The third-order compensation for the change in the gain wavelength characteristic is as follows:
This is performed in order to compensate for higher-order ripples and the like that remain only with the primary compensation and the secondary compensation as described with reference to FIGS. Such higher-order compensation may be appropriately performed depending on how much change in gain wavelength characteristics of the optical amplifier due to operating point fluctuation or the like is allowed in the system.

【0075】可変光学フィルタ103における3次補償
では、光増幅器の利得波長特性の変化について、3次曲
線的な変化を正確にモニタし、ファラデー回転角θF
応じて変化する可変光学フィルタ103の透過波長特性
をフィードバック制御する必要がある。このためには、
例えば、補償後の信号光について信号光帯域Δλの両端
付近の波長λCD,λCEにおける光パワーをそれぞれモニ
タし、各々の光パワーの差が補償されるように可変光学
フィルタ103のファラデー回転角θFを調整するのがよ
い。本実施形態では、光フィルタ21Dの通過帯域の中
心波長λCDが、短波長側の極値点に対応する波長となる
ように設定され、また、光フィルタ21Eの通過帯域の
中心波長λCEが、長波長側の極値点に対応する波長とな
るように設定される。
In the third order compensation in the variable optical filter 10 3 , the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier is accurately monitored in the form of a third-order curve, and the variable optical filter 10 3 changes according to the Faraday rotation angle θ F. It is necessary to perform feedback control on the transmission wavelength characteristics of ( 3 ). To do this,
For example, the wavelength lambda CD near both ends of the signal light band Δλ signal light after compensation, respectively monitors the optical power at lambda CE, Faraday rotation of the variable optical filter 10 3 so that the difference of each of the optical power is compensated it is preferable to adjust the angle θ F. In the present embodiment, the center wavelength λ CD of the pass band of the optical filter 21D is set to be a wavelength corresponding to the extreme point on the short wavelength side, and the center wavelength λ CE of the pass band of the optical filter 21E is , The wavelength corresponding to the extreme point on the long wavelength side.

【0076】上記のように設定された各光フィルタ21
D,21Eによってそれぞれ抽出されたモニタ光は、各
受光素子22D,22Eにより各々の光パワーに対応し
た電気信号に変換され、演算回路233に送られる。演
算回路233では、受光素子22D,22Eからの各出
力信号を用いて、信号光帯域Δλ両端の各極値点におけ
る光パワーの偏差が求められる。この偏差は可変光学フ
ィルタ103における3次補償の誤差に相当するので、
該誤差が減少するように可変光学フィルタ103の透過
波長特性を調整する制御信号が、時定数TF3に従って演
算回路233から可変光学フィルタ103に送られる。
Each optical filter 21 set as described above
D, the monitor light extracted respectively by 21E, each light-receiving element 22D, is converted into an electrical signal corresponding to each of the optical power by 22E, it is sent to the arithmetic circuit 23 3. The arithmetic circuit 23 3, the light-receiving element 22D, by using each output signal from 22E, the deviation of the optical power at each extreme point of the signal light band Δλ ends is obtained. This deviation corresponds to an error of the third-order compensation in the variable optical filter 10 3,
Control signal said error to adjust the transmission wavelength characteristic of the variable optical filter 10 3 so as to decrease is sent from the arithmetic circuit 23 3 in accordance with a time constant T F3 to the variable optical filter 10 3.

【0077】ここでは、3次補償に対する時定数T
F3が、2次補償に対する時定数TF2よりも長くなるよう
に設定しておくことで、第1実施形態の場合と同様に各
次数のフィードバック制御が発振するの防いでいる。
Here, the time constant T for the third order compensation is
By setting F3 to be longer than the time constant T F2 for the second-order compensation, the feedback control of each order is prevented from oscillating, as in the first embodiment.

【0078】上述したように、本発明による利得等化器
の第2実施形態によれば、3次補償の可能な可変光学フ
ィルタ103を付加するとともに、補償後の信号光のモ
ニタ結果に基づいて可変光学フィルタ103のファラデ
ー回転角を調整して透過波長特性をフィードバック制御
する機能を制御部12に付加したことで、1次から3次
までの補償が実現されるようになるため、利得波長特性
の変化に対する動的な補償をより高い精度で行うことが
できる。
[0078] As described above, according to the second embodiment of the gain equalizer according to the present invention, with the addition of variable optical filter 10 3 possible cubic compensation, based on the monitoring result of the signal light after compensation the function of feedback control of the adjustment to the transmission wavelength characteristic of Faraday rotation angle of the variable optical filter 10 3 by the addition to the control unit 12 Te, to become as compensation from the primary to tertiary is achieved, the gain Dynamic compensation for changes in wavelength characteristics can be performed with higher accuracy.

【0079】なお、上述した各実施形態では、2次また
は3次の補償を実現する構成について説明したが、本発
明はこれに限らず、4次以上の高次補償を実現すること
も可能である。このことを一般化して書くと、n次補償
を実現する本発明の利得等化器は、図12のブロック図
に示すような基本構成となる。すなわち、入力端子IN
と出力端子OUTの間に、1次補償からn次補償までに
それぞれ対応したn個の可変光学フィルタ101〜10n
を順に接続するとともに、光カプラ11で分岐されたモ
ニタ光を用いて、各可変光学フィルタ101〜10nの透
過波長特性をフィードバック制御する制御部12を設け
ることになる。
In each of the above-described embodiments, the configuration for realizing the second-order or third-order compensation has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to realize fourth-order or higher-order compensation. is there. When this is generalized and written, the gain equalizer of the present invention that realizes the n-order compensation has a basic configuration as shown in the block diagram of FIG. That is, the input terminal IN
N variable optical filters 10 1 to 10 n corresponding to the first-order compensation to the n-th compensation, respectively, between the output terminals OUT and OUT.
Are connected in order, and a control unit 12 that performs feedback control of the transmission wavelength characteristic of each of the variable optical filters 10 1 to 10 n using the monitor light branched by the optical coupler 11 is provided.

【0080】この場合、k次(k=1〜n)の可変光学
フィルタ10kの透過波長特性は、所要の信号光帯域Δ
λについて透過率の極値点が(k−1)個存在するよう
な特性となる。また、各次数の補償に対するフィードバ
ック制御のモニタ波長は、次数が奇数の場合、ファラデ
ー回転角の変化に対する透過率の変化量が極大になるよ
うな2つの波長に設定すればよく、また、次数が偶数の
場合には、ファラデー回転角の変化に対する透過率の変
化量が最大になる波長と、透過率の変化量が最小になる
波長に設定すればよい。さらに、各次数のフィードバッ
クループの時定数については、次数の低いものほど短く
なるように設定しておけば、各々のフィードバック制御
が収束しやすくなる。
In this case, the transmission wavelength characteristic of the k-th (k = 1 to n) variable optical filter 10 k is determined by the required signal light band Δ
The characteristic is such that (k-1) extreme points of the transmittance exist for λ. Further, the monitor wavelength of the feedback control for the compensation of each order may be set to two wavelengths at which the amount of change in transmittance with respect to the change in the Faraday rotation angle is maximized when the order is odd. In the case of an even number, the wavelength may be set to a wavelength at which a change in transmittance with respect to a change in the Faraday rotation angle is maximized and a wavelength at which a change in transmittance is minimized. Furthermore, if the time constant of the feedback loop of each order is set to be shorter as the order is lower, each feedback control is more likely to converge.

【0081】次に、本発明による利得等化器の第3実施
形態について説明する。図13は、第3実施形態にかか
る利得等化器の構成を示すブロック図である。図13に
おいて、本利得等化器は、例えば前述の図12に示した
n次補償を行う一般化した構成について、当該利得等化
器内で発生する損失を補償するための光増幅手段として
の光増幅部13を付設したものである。高次の補償を実
現するために多くの可変光学フィルタが設けられるよう
になると、各々の可変光学フィルタが有する挿入損失の
影響が問題になる場合が考えられる。このような場合に
対処するために、第3実施形態では、例えば、入力端子
INと初段の可変光学フィルタ101の間に光増幅部1
3を設けて、各可変光学フィルタ101〜10nで発生す
る挿入損失を補償するようにしている。
Next, a third embodiment of the gain equalizer according to the present invention will be described. FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a gain equalizer according to the third embodiment. In FIG. 13, the present gain equalizer has, for example, the generalized configuration for performing the nth-order compensation shown in FIG. 12 as an optical amplifying means for compensating for a loss occurring in the gain equalizer. The optical amplifier 13 is additionally provided. When many variable optical filters are provided to realize higher-order compensation, the influence of the insertion loss of each variable optical filter may become a problem. To cope with such a case, in the third embodiment, for example, the optical amplification section 1 between the variable optical filter 10 of the input terminal IN and the first stage
3 is provided to compensate for the insertion loss generated in each of the variable optical filters 10 1 to 10 n .

【0082】光増幅部13としては、例えば、EDFA
やラマン増幅器などの公知の光増幅器を用いることが可
能である。この光増幅部13における利得は、可変光学
フィルタ101〜10nで発生するトータルの挿入損失と
同じか若しくはそれを超えるように予め設定される。
As the optical amplifying unit 13, for example, an EDFA
It is possible to use a known optical amplifier such as a Raman amplifier. The gain in the optical amplifier unit 13 is preset to exceed it equal to or insertion loss of total generated at the variable optical filter 10 1 to 10 n.

【0083】このように光増幅部13を付設すること
で、実質的に挿入損失の発生しない利得等化器を実現で
きる。これにより、本利得等化器を様々な光伝送システ
ムに適用することが可能になる。
By providing the optical amplifier 13 in this manner, a gain equalizer substantially free from insertion loss can be realized. This makes it possible to apply the present gain equalizer to various optical transmission systems.

【0084】なお、第3実施形態では、入力端子INと
初段の可変光学フィルタ101の間に光増幅部13を設
けたが、光増幅部13の配置はこれに限らず、入力端子
INと出力端子OUTの間の任意の位置に光増幅部13
を設けることが可能である。また、1段構成の光増幅部
13としたが、多段構成の光増幅部を本利得等化器内に
設けるようにしても構わない。
[0084] In the third embodiment, is provided with the optical amplifying section 13 between the input terminal IN and the first stage of the variable optical filter 10 1, the arrangement of the optical amplifying section 13 is not limited to this, and an input terminal IN The optical amplifying unit 13 is located at an arbitrary position between the output terminals OUT.
Can be provided. Although the optical amplifier 13 has a single-stage configuration, an optical amplifier having a multi-stage configuration may be provided in the gain equalizer.

【0085】次に、本発明による利得等化器の第4実施
形態について説明する。図14は、第4実施形態にかか
る利得等化器の構成を示すブロック図である。図14に
おいて、本利得等化器は、例えば上述の第3実施形態の
構成について、出力端子OUTを介して外部に出力され
る信号光のトータルパワーが略一定になるように制御す
る出力光パワー制御手段としての出力光パワー制御部1
4を、光カプラ11と出力端子OUTの間に設けたもの
である。
Next, a fourth embodiment of the gain equalizer according to the present invention will be described. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a gain equalizer according to the fourth embodiment. In FIG. 14, the present gain equalizer includes, for example, the output light power for controlling the total power of the signal light output to the outside via the output terminal OUT to be substantially constant in the configuration of the above-described third embodiment. Output light power control unit 1 as control means
4 is provided between the optical coupler 11 and the output terminal OUT.

【0086】出力光パワー制御部14は、例えば、可変
光減衰器(VATT)14A、光カプラ14B、受光素
子(PD)14Cおよび演算回路14Dを有する。可変
光減衰器(VATT)14Aは、外部からの制御信号に
従って光減衰量を変化させることのできる公知の光デバ
イスであって、ここでは、光カプラ11を通過した信号
光が入射される。光カプラ14Bは、可変光減衰器14
Aから出力端子OUTに送られる信号光の一部を分岐し
て受光素子14Cに送る。受光素子14Cは、光カプラ
14Bからの分岐光を電気信号に変換して演算回路14
Dに出力する。演算回路14Dは、受光素子14Cから
の出力信号レベルと、予め設定された基準レベルとを比
較し、出力光パワーが所要の値で一定となるように可変
光減衰器14Aの光減衰量を調整する制御信号を生成し
て、該制御信号を可変光減衰器14Aに出力する。
The output light power controller 14 has, for example, a variable optical attenuator (VATT) 14A, an optical coupler 14B, a light receiving element (PD) 14C, and an arithmetic circuit 14D. The variable optical attenuator (VATT) 14A is a known optical device capable of changing an optical attenuation amount according to a control signal from the outside. Here, the signal light that has passed through the optical coupler 11 enters. The optical coupler 14B includes a variable optical attenuator 14
A part of the signal light sent from A to the output terminal OUT is branched and sent to the light receiving element 14C. The light receiving element 14C converts the branched light from the optical coupler 14B into an electric signal,
Output to D. The arithmetic circuit 14D compares the output signal level from the light receiving element 14C with a preset reference level, and adjusts the optical attenuation of the variable optical attenuator 14A so that the output optical power becomes constant at a required value. And outputs the control signal to the variable optical attenuator 14A.

【0087】かかる構成の利得等化器では、出力光パワ
ー制御部14において、1次〜n次の補償が行われた信
号光のトータルパワーがモニタされ、該モニタ結果に応
じて可変光減衰器14Aの光減衰量がフィードバック制
御されることにより、出力端子OUTを介して外部に出
力される信号光のトータルパワーが所要の値で一定にな
る。これにより、本利得等化器に入力される信号光のパ
ワーが変化しても、出力される信号光のパワーを一定に
できるため、より安定したWDM信号光の伝送を実現す
ることが可能になる。
In the gain equalizer having such a configuration, the output light power controller 14 monitors the total power of the signal light having been subjected to the first to n-th compensations, and according to the monitoring result, the variable optical attenuator. The feedback control of the optical attenuation of 14A makes the total power of the signal light output to the outside via the output terminal OUT constant at a required value. As a result, even if the power of the signal light input to the gain equalizer changes, the power of the output signal light can be kept constant, so that more stable transmission of the WDM signal light can be realized. Become.

【0088】次に、本発明による利得等化器の第5実施
形態について説明する。第4実施形態では、例えば、C
バンドの信号光とLバンドの信号光とが一括して伝送さ
れるようなWDM光伝送システムに対応した利得等化器
について説明する。
Next, a fifth embodiment of the gain equalizer according to the present invention will be described. In the fourth embodiment, for example, C
A gain equalizer compatible with a WDM optical transmission system in which band signal light and L band signal light are transmitted collectively will be described.

【0089】図15は、第5実施形態にかかる利得等化
器の構成を示すブロック図である。図15において、本
利得等化器1は、入力端子INに入力されるWDM信号
光をCバンドおよびLバンドの各信号光に分波するWD
Mカプラ15Aと、CバンドおよびLバンドの各信号光
を合波して出力端子OUTに送るWDMカプラ15B
と、WDMカプラ15AのCバンド出力端子とWDMカ
プラ15BのCバンド入力端子との間に配置された、可
変光学フィルタ101C,102C,…10nC、光カプラ11
Cおよび制御部12Cと、WDMカプラ15AのLバンド
出力端子とWDMカプラ15BのLバンド入力端子との
間に配置された、可変光学フィルタ10 1L,102L,…1
nL、光カプラ11Lおよび制御部12Lと、を有する。
FIG. 15 shows gain equalization according to the fifth embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a container. In FIG.
The gain equalizer 1 receives a WDM signal input to an input terminal IN.
WD that splits light into C-band and L-band signal light
M coupler 15A, C-band and L-band signal light
Coupler 15B that multiplexes the signals and sends them to the output terminal OUT
And the C band output terminal of the WDM coupler 15A and the WDM coupler.
It is located between the C-band input terminal of the plastic 15B and
Variable optical filter 101C, 102C,… 10nC, Optical coupler 11
CAnd control unit 12CAnd L band of WDM coupler 15A
Between the output terminal and the L-band input terminal of the WDM coupler 15B.
Variable optical filter 10 interposed 1L, 102L,… 1
0nL, Optical coupler 11LAnd control unit 12LAnd

【0090】なお、Cバンド用の可変光学フィルタ10
1C〜10nCおよびLバンド用の可変光学フィルタ101L
〜10nLは、上述した可変光学フィルタ101〜10n
同様のものである。また、Cバンド用の光カプラ1
C、制御部12CおよびLバンド用の光カプラ11L
制御部12Lは、上述した光カプラ11、制御部12と
同様のものである。
The variable optical filter 10 for C band
Variable optical filter 10 1L for 1C to 10 nC and L band
10 to 10 nL are the same as those of the variable optical filters 10 1 to 10 n described above. Also, an optical coupler 1 for the C band
1 C , control unit 12 C and optical coupler 11 L for L band,
The control unit 12 L is the same as the optical coupler 11 and the control unit 12 described above.

【0091】このような構成の利得等化器1では、Cバ
ンドおよびLバンドの各信号光を含んだWDM信号光が
入力端子INに入力されると、そのWDM信号光は、W
DMカプラ15AでCバンドの信号光とLバンドの信号
光とに分波され、各々のバンドごとに、上述した各実施
形態の場合と同様にして、利得波長特性の変化に対する
n次補償が行われる。そして、各バンドごとにn次補償
された各々の信号光は、WDMカプラ15Bで合波され
た後に、出力端子OUTを介して外部に出力される。こ
れにより、帯域の異なる2つの信号光が一括して伝送さ
れるシステムに対しても、本発明による補償技術を適用
することが可能になる。
In the gain equalizer 1 having such a configuration, when the WDM signal light including the C-band and L-band signal lights is input to the input terminal IN, the WDM signal light is
The signal is demultiplexed into the C-band signal light and the L-band signal light by the DM coupler 15A, and the n-order compensation for the change in the gain wavelength characteristic is performed for each band in the same manner as in the above-described embodiments. Will be Then, each signal light that has been n-order compensated for each band is multiplexed by the WDM coupler 15B, and then output to the outside via the output terminal OUT. This makes it possible to apply the compensation technique according to the present invention to a system in which two signal lights having different bands are transmitted collectively.

【0092】なお、上記第5実施形態では、Cバンドお
よびLバンドの信号光が一括して伝送される場合につい
て考えたが、本発明はこれに限らず、3つ以上の異なる
帯域の信号光が一括して伝送されるシステムについて
も、上記の場合と同様にして各信号光帯域ごとに補償を
行うようにすることで対応可能である。
In the fifth embodiment, the case where the signal lights of the C band and the L band are transmitted collectively is considered. However, the present invention is not limited to this, and the signal lights of three or more different bands are considered. Can be dealt with by performing compensation for each signal light band in the same manner as in the above case.

【0093】上述したような第1〜第5実施形態の利得
等化器は、例えば、希土類元素ドープ光ファイバ増幅器
やラマン増幅器等の公知の光増幅器の内部に設けること
が可能である。このような本発明による利得等化器を内
蔵した光増幅器は、動作点や温度等の変動により発生す
る利得波長特性の変化を自動的に補償することができ
る。また、第1〜第5実施形態の利得等化器は、一般的
なWDM光伝送システムに対して、所要の補償区間ごと
に設けることも可能である。このような本発明による利
得等化器を配置したWDM光伝送システムでは、所要の
補償区間内に設けられた複数の光増幅器(光中継機)で
発生する利得波長特性の変化が各補償区間ごとに補償さ
れるようになる。
The gain equalizers of the first to fifth embodiments as described above can be provided inside a known optical amplifier such as a rare earth element-doped optical fiber amplifier or a Raman amplifier. Such an optical amplifier having a built-in gain equalizer according to the present invention can automatically compensate for a change in gain wavelength characteristic caused by a change in operating point, temperature, or the like. Further, the gain equalizers of the first to fifth embodiments can be provided for each required compensation section in a general WDM optical transmission system. In such a WDM optical transmission system in which the gain equalizer according to the present invention is arranged, a change in the gain wavelength characteristic generated by a plurality of optical amplifiers (optical repeaters) provided in a required compensation section is different for each compensation section. Will be compensated.

【0094】以下では、本発明による利得等化器を用い
たWDM光伝送システムについて具体的に説明する。図
16は、本発明による利得等化器を用いたWDM光伝送
システムの構成を示すブロック図である。
Hereinafter, a WDM optical transmission system using the gain equalizer according to the present invention will be specifically described. FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a WDM optical transmission system using a gain equalizer according to the present invention.

【0095】図16のWDM光伝送システムは、例え
ば、WDM光送信機2と、WDM光受信機3と、それら
光送受信機間を接続する伝送路4と、該伝送路4の途中
に所要の中継間隔で配置される複数の光増幅器(光中継
機)5と、複数の中継区間(図では、例えば3つの光増
幅器5を有する区間)を含んだ補償区間Lごとに設けら
れる利得等化器1と、から構成される。
The WDM optical transmission system shown in FIG. 16 comprises, for example, a WDM optical transmitter 2, a WDM optical receiver 3, a transmission line 4 connecting these optical transceivers, and a required transmission line A plurality of optical amplifiers (optical repeaters) 5 arranged at relay intervals and a gain equalizer provided for each compensation section L including a plurality of relay sections (in the figure, for example, sections having three optical amplifiers 5) And 1.

【0096】WDM光送信機2は、例えば、波長λ1
λNの光信号をそれぞれ出力するN個の光送信器(O
S)2Aと、波長λ1〜λNの光信号を波長多重する合波
器2Bと、該合波器2BからのWDM信号光を所要のレ
ベルに増幅して伝送路4に出力するポストアンプ2C
と、を有する。
The WDM optical transmitter 2 has, for example, wavelengths λ 1 to λ 1 .
N optical transmitters (O) each outputting an optical signal of λ N
S) 2A, a multiplexer 2B that wavelength-multiplexes optical signals of wavelengths λ 1 to λ N , and a post-amplifier that amplifies the WDM signal light from the multiplexer 2B to a required level and outputs it to the transmission line 4 2C
And

【0097】WDM光受信機3は、例えば、伝送路4を
介して伝送されたWDM信号光を所要のレベルに増幅す
るプリアンプ3Aと、該プリアンプ3Aからの出力光を
波長λ1〜λNの各光信号に分波する分波器3Bと、波長
λ1〜λNの光信号をそれぞれ受信処理するN個の光受信
器(OR)3Cと、を有する。
The WDM optical receiver 3 includes, for example, a preamplifier 3A that amplifies a WDM signal light transmitted via the transmission path 4 to a required level, and outputs an output light from the preamplifier 3A having a wavelength of λ 1 to λ N. It has a demultiplexer 3B for demultiplexing each optical signal, and N optical receivers (OR) 3C for receiving and processing optical signals of wavelengths λ 1 to λ N , respectively.

【0098】伝送路4は、WDM光送信機2、各光増幅
器5、利得等化器1およびWDM光受信機3の間をそれ
ぞれ接続する。各光増幅器5は、伝送路4を介して送ら
れるWDM信号光を所要のレベルまで増幅して出力す
る。これらの光増幅器5は、上述したように動作点変動
や温度変動によって利得波長特性が変化する、一般的な
公知の光増幅器である。具体的には、希土類元素をドー
プした光ファイバ増幅器(例えば、EDFA等)や、ラ
マン増幅を利用したラマン増幅器などとすることができ
る。また、EDFAとラマン増幅器を組み合わせて用
い、EDFAの入力光パワーがラマン増幅によって略一
定に制御されるような構成を採用した光増幅器5であっ
ても構わない。
The transmission path 4 connects the WDM optical transmitter 2, each optical amplifier 5, the gain equalizer 1, and the WDM optical receiver 3 respectively. Each optical amplifier 5 amplifies the WDM signal light transmitted via the transmission line 4 to a required level and outputs the amplified signal. These optical amplifiers 5 are general well-known optical amplifiers whose gain wavelength characteristics change due to operating point fluctuations and temperature fluctuations as described above. Specifically, an optical fiber amplifier (for example, EDFA or the like) doped with a rare earth element, a Raman amplifier using Raman amplification, or the like can be used. Further, the optical amplifier 5 may be a combination of an EDFA and a Raman amplifier and employ a configuration in which the input light power of the EDFA is controlled to be substantially constant by Raman amplification.

【0099】利得等化器1としては、システム上要求さ
れる補償精度等に応じて、上述した第1〜第5実施形態
のいずれかを適宜に選択して用いることができる。例え
ば、システム上2次までの補償が要求される場合、上述
した第1実施形態のような利得等化器1を適用すればよ
い。また、特定の補償区間Lについては3次までの補償
が要求される場合、その補償区間Lに対して上述した第
2実施形態のような利得等化器1を適用してもよい。こ
のような場合には、同一のシステム上に補償次数の異な
る利得等化器が混在することになる。さらに、利得等化
器1における挿入損失の補償が必要な場合には、上述し
た第3実施形態のような利得等化器1を適用する。加え
て、利得等化器1から伝送路に出力される信号光パワー
を一定にする必要がある場合には、上述した第4実施形
態のような利得等化器1を適用すればよい。また、例え
ばCバンドおよびLバンドの各信号光が一括して伝送さ
れるようなシステムの場合には、上述した第5実施形態
のような利得等化器1を適用すればよい。
As the gain equalizer 1, any one of the above-described first to fifth embodiments can be appropriately selected and used according to the compensation accuracy required for the system. For example, when the system requires compensation up to the second order, the gain equalizer 1 as in the first embodiment described above may be applied. Further, when compensation of up to the third order is required for a specific compensation section L, the gain equalizer 1 as in the above-described second embodiment may be applied to the compensation section L. In such a case, gain equalizers having different compensation orders are mixed on the same system. Further, when it is necessary to compensate for the insertion loss in the gain equalizer 1, the gain equalizer 1 as in the third embodiment described above is applied. In addition, when it is necessary to make the signal light power output from the gain equalizer 1 to the transmission line constant, the gain equalizer 1 as in the above-described fourth embodiment may be applied. Further, for example, in a system in which C-band and L-band signal lights are transmitted collectively, the gain equalizer 1 as in the fifth embodiment described above may be applied.

【0100】このような構成のWDM光伝送システムで
は、動作点や温度等の変動によって生じる各光増幅器5
の利得波長特性の変化が、所定の補償区間Lごとに動的
に補償されるようになるため、各波長間の光パワー偏差
の小さい信号光をWDM光受信機3で受信できる。これ
により、広帯域のWDM信号光を長距離にわたって安定
して伝送できるため、WDM光伝送システムの伝送容量
および伝送距離の拡大を図ることが可能になる。
In the WDM optical transmission system having such a configuration, each of the optical amplifiers 5 caused by fluctuations in the operating point, temperature, and the like.
Of the gain wavelength characteristic is dynamically compensated for each predetermined compensation section L, so that the WDM optical receiver 3 can receive signal light having a small optical power deviation between wavelengths. As a result, a wideband WDM signal light can be stably transmitted over a long distance, so that the transmission capacity and transmission distance of the WDM optical transmission system can be increased.

【0101】次に、上記のようなWDM光伝送システム
の応用例について説明する。図17は、本発明による補
償技術を適用したWDM光伝送システムの構成例を示す
ブロック図である。
Next, an application example of the above WDM optical transmission system will be described. FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of a WDM optical transmission system to which the compensation technology according to the present invention is applied.

【0102】図17のWDM光伝送システムは、例え
ば、1次および2次の補償を行う場合に、利得等化器1
の可変光学フィルタ101と可変光学フィルタ102とを
異なる中継区間の終端に配置するようにしたものであ
る。ここでは、補償区間Lのほぼ中央部に位置する中継
区間の終端に可変光学フィルタ101を設け、補償区間
Lのの終端に可変光学フィルタ102を設け、該可変光
学フィルタ102からの出力光を制御部12でモニタし
て各可変光学フィルタ101,102の透過波長特性をフ
ィードバック制御するようにしている。
In the WDM optical transmission system shown in FIG. 17, for example, when performing first-order and second-order compensation, the gain equalizer 1
Of a variable optical filter 10 1 and the variable optical filter 10 2 is obtained so as to place the end of the different repeating section. Here, a variable optical filter 10 1 is provided at the end of the repeater section is located in the center portion of the compensation interval L, and the variable optical filter 10 2 is provided at the end of the compensation interval L, the output from the variable optical filter 10 2 The light is monitored by the control unit 12, and the transmission wavelength characteristics of the variable optical filters 10 1 and 10 2 are feedback-controlled.

【0103】このように本発明の補償技術は、各次数の
補償を1つの補償区間L内の異なる中継区間で分散して
行うことが可能である。ここでは1次および2次の補償
を行う場合の一例を示したが、上記の内容は3次以上の
補償を行う場合でも同様である。各次数に対応した各々
の可変光学フィルタの設定は、補償区間L内にある全て
の光増幅器の利得波長特性の変化を考慮して行い、各次
数の補償が1つの補償区間Lを単位として行われるよう
にする。
As described above, according to the compensation technique of the present invention, it is possible to perform compensation of each order in different relay sections within one compensation section L in a distributed manner. Here, an example in which the first-order and second-order compensations are performed has been described. However, the above description is the same when the third-order or higher-order compensation is performed. The setting of each variable optical filter corresponding to each order is performed in consideration of changes in the gain wavelength characteristics of all the optical amplifiers within the compensation section L, and compensation of each order is performed in units of one compensation section L. To be

【0104】[0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の利得等化
器によれば、磁気光学効果を利用することで透過率の波
長特性が可変であり、かつ、該透過率の波長特性が互い
に異なるように設定された複数の可変光学フィルタを組
み合わせるとともに、複数の可変光学フィルタを透過し
たWDM信号光のモニタ結果に基づいて各可変光学フィ
ルタの透過波長特性をフィードバック制御するようにし
たことで、WDM信号光に生じた光パワーの波長特性に
対する動的な補償を高い精度で行うことが可能になる。
また、各可変光学フィルタがメカニカルな動作なしに透
過波長特性を可変制御することが可能であるため、信頼
度の高い利得等化器を実現できる。さらに、各可変光学
フィルタに対応したフィードバック制御の時定数を互い
に異なるように設定したことで、フィードバック制御が
発振してしまうことを防止できる。加えて、挿入損失を
補償するための光増幅手段を設ければ、挿入損失のない
利得等化器を実現できる。また、出力光パワー制御手段
を設けることによって、トータルパワーが一定に制御さ
れたWDM信号光を出力できるようになる。
As described above, according to the gain equalizer of the present invention, the wavelength characteristic of the transmittance is variable by utilizing the magneto-optical effect, and the wavelength characteristics of the transmittance are mutually different. By combining a plurality of variable optical filters set differently, and by performing feedback control of the transmission wavelength characteristic of each variable optical filter based on the monitoring result of the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters, Dynamic compensation for the wavelength characteristic of the optical power generated in the WDM signal light can be performed with high accuracy.
In addition, since each variable optical filter can variably control the transmission wavelength characteristic without mechanical operation, a highly reliable gain equalizer can be realized. Further, by setting the time constants of the feedback control corresponding to the respective variable optical filters to be different from each other, it is possible to prevent the feedback control from oscillating. In addition, if an optical amplifier for compensating for insertion loss is provided, a gain equalizer without insertion loss can be realized. Further, by providing the output light power control means, it becomes possible to output WDM signal light whose total power is controlled to be constant.

【0105】本発明による光増幅器は、上記のような効
果を有する利得等化器を内部に設けたことで、動作点や
温度等の変動により発生する利得波長特性の変化を自動
的に補償することが可能になる。
In the optical amplifier according to the present invention, the gain equalizer having the above-mentioned effects is provided inside, so that the change of the gain wavelength characteristic caused by the fluctuation of the operating point and the temperature is automatically compensated. It becomes possible.

【0106】本発明によるWDM光伝送システムは、上
記のような効果を有する利得等化器を所定の補償区間ご
とに配置したことで、補償区間内にある光増幅器の利得
波長特性の変化が補償区間ごとに動的に補償されるよう
になるため、各波長間の光パワー偏差の小さい信号光を
光受信機で受信できる。
In the WDM optical transmission system according to the present invention, the gain equalizer having the above-described effect is arranged for each predetermined compensation section, so that the change in the gain wavelength characteristic of the optical amplifier in the compensation section is compensated. Since the compensation is dynamically performed for each section, the optical receiver can receive the signal light having the small optical power deviation between the wavelengths.

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

【図1】本発明による利得等化器の第1実施形態の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a gain equalizer according to the present invention.

【図2】本発明による利得等化器に用いられる可変光学
フィルタの好ましい構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a preferred configuration example of a variable optical filter used in a gain equalizer according to the present invention.

【図3】図2の可変ファラデー回転子の具体的な構成の
一例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a specific configuration of the variable Faraday rotator of FIG. 2;

【図4】図2の可変ファラデー回転子の基本的な透過波
長特性について説明する図であって、(A)は透過率が
最小となるピーク波長を波長の軸の方向に変化させた場
合、(B)はFSRを変化させた場合を示す図である。
4A and 4B are diagrams illustrating basic transmission wavelength characteristics of the variable Faraday rotator in FIG. 2; FIG. 4A illustrates a case where a peak wavelength at which the transmittance is minimum is changed in the direction of the wavelength axis; (B) is a diagram showing a case where the FSR is changed.

【図5】本発明による利得等化器に用いられる1次補償
用可変光学フィルタの透過波長特性の設定例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a setting example of a transmission wavelength characteristic of a variable optical filter for primary compensation used in a gain equalizer according to the present invention.

【図6】本発明による利得等化器に用いられる2次補償
用可変光学フィルタの透過波長特性の設定例を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing an example of setting transmission wavelength characteristics of a variable optical filter for secondary compensation used in a gain equalizer according to the present invention.

【図7】本発明における1次補償および2次補償を説明
する第1の例示図である。
FIG. 7 is a first exemplary diagram illustrating first-order compensation and second-order compensation in the present invention.

【図8】本発明における1次補償および2次補償を説明
する第2の例示図である。
FIG. 8 is a second exemplary diagram illustrating first-order compensation and second-order compensation in the present invention.

【図9】本発明における1次補償および2次補償を説明
する第3の例示図である。
FIG. 9 is a third exemplary diagram illustrating first-order compensation and second-order compensation in the present invention.

【図10】本発明による利得等化器の第2実施形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the gain equalizer according to the present invention.

【図11】本発明による利得等化器に用いられる3次補
償用可変光学フィルタの透過波長特性の設定例を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of setting transmission wavelength characteristics of a variable optical filter for tertiary compensation used in a gain equalizer according to the present invention.

【図12】本発明によりn次補償を実現する利得等化器
の基本構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a basic configuration of a gain equalizer that realizes n-order compensation according to the present invention.

【図13】本発明による利得等化器の第3実施形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the gain equalizer according to the present invention.

【図14】本発明による利得等化器の第4実施形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the gain equalizer according to the present invention.

【図15】本発明による利得等化器の第5実施形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the gain equalizer according to the present invention.

【図16】本発明による利得等化器を用いたWDM光伝
送システムの構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a WDM optical transmission system using a gain equalizer according to the present invention.

【図17】図16のWDM光伝送システムの応用例を示
すブロック図である。
17 is a block diagram illustrating an application example of the WDM optical transmission system in FIG.

【図18】光増幅器の動作点変動による利得波長特性の
変化(Cバンド)について説明する図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a change (C band) in the gain wavelength characteristic due to a change in the operating point of the optical amplifier.

【図19】光増幅器の動作点変動による利得波長特性の
変化(Lバンド)について説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a change (L band) in the gain wavelength characteristic due to a change in the operating point of the optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…利得等化器 2…WDM光送信機 3…WDM光受信機 4…伝送路 5…光増幅器 101〜10n,101C〜10nC,101L〜10nL…可変光
学フィルタ 10A,10F…レンズ 10B…入力側くさび板(偏光子) 10C…複屈折板 10D…可変ファラデー回転子 10E…出力側くさび板(偏光子) 11,11C,11L,20A〜20C…光カプラ 12, 12C,12L…制御部 14…出力光パワー制御部 15A,15B…WDMカプラ 21A〜20E…光フィルタ 22A〜22E…受光素子(PD) 231,232,233…演算回路
REFERENCE SIGNS LIST 1 gain equalizer 2 WDM optical transmitter 3 WDM optical receiver 4 transmission line 5 optical amplifier 10 1 to 10 n , 10 1C to 10 nC , 10 1L to 10 nL variable optical filter 10A, 10F ... lens 10B ... input wedge plate (polarizer) 10C ... birefringent plate 10D ... variable Faraday rotator 10E ... output side wedge plate (polarizer) 11,11 C, 11 L, 20A~20C ... optical coupler 12, 12 C , 12 L ... control unit 14 ... output light power control unit 15 A, 15 B ... WDM couplers 21 A to 20 E ... optical filters 22 A to 22 E ... light receiving elements (PD) 23 1 , 23 2 , 23 3 ... arithmetic circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/02 H04B 9/00 M 10/18 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA08 BB03 BB66 BC25 2H079 AA03 BA01 CA04 EA11 EB18 FA01 FA04 HA11 KA01 KA05 KA11 KA19 KA20 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA06 HA23 5F072 AB07 AK06 JJ09 JJ20 KK30 MM20 QQ07 YY17 5K002 BA02 CA01 CA10 CA13 DA02──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/02 H04B 9/00 M 10/18 F term (Reference) 2H049 BA02 BA08 BB03 BB66 BC25 2H079 AA03 BA01 CA04 EA11 EB18 FA01 FA04 HA11 KA01 KA05 KA11 KA19 KA20 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA06 HA23 5F072 AB07 AK06 JJ09 JJ20 KK30 MM20 QQ07 YY17 5K002 BA02 CA01 CA10 CA13 DA02

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】WDM信号光の光パワーの波長特性を等化
する利得等化器において、 磁気光学効果を利用して、透過率の波長特性を変化させ
ることが可能であり、かつ、各々の透過率の波長特性が
互いに異なるように設定された複数の可変光学フィルタ
と、 該複数の可変光学フィルタを透過したWDM信号光の光
パワーの波長特性を検出し、該検出結果に基づいて各波
長間の光パワー偏差が抑圧されるように、前記各可変光
学フィルタの透過率の波長特性をそれぞれ制御する制御
手段と、 を備えて構成されたことを特徴とする利得等化器。
1. A gain equalizer for equalizing wavelength characteristics of optical power of WDM signal light, wherein a wavelength characteristic of transmittance can be changed by utilizing a magneto-optical effect. A plurality of variable optical filters set so that wavelength characteristics of transmittance are different from each other; a wavelength characteristic of optical power of the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters is detected, and each wavelength is determined based on the detection result. Control means for controlling the wavelength characteristic of the transmittance of each of the variable optical filters so that the optical power deviation between them is suppressed.
【請求項2】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記複数の可変光学フィルタは、透過する光から直線偏
光を切り出す第1および第2の偏光子と、該第1および
第2の偏光子の間に設けられ、透過する直交2偏光成分
間に位相差を与える複屈折素子と、前記第1および第2
の偏光子の間に設けられ、透過する偏光に可変のファラ
デー回転角を与えるファラデー回転子と、をそれぞれ備
えたことを特徴とする利得等化器。
2. The gain equalizer according to claim 1, wherein the plurality of tunable optical filters include first and second polarizers for extracting linearly polarized light from transmitted light, and the first and second polarizers. A birefringent element provided between two polarizers and providing a phase difference between two orthogonally polarized light components to be transmitted;
And a Faraday rotator provided between the polarizers and providing a variable Faraday rotation angle to the transmitted polarized light.
【請求項3】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記可変光学フィルタがn個(nは2以上の整数)設け
られるとき、k番目(kは1からnまでの整数)の可変
光学フィルタの透過率の波長特性が、前記WDM信号光
の帯域内について(k−1)個の極値点が存在するよう
に予め設定されていることを特徴とする利得等化器。
3. The gain equalizer according to claim 1, wherein when the number of the variable optical filters is n (n is an integer of 2 or more), a k-th variable (k is an integer from 1 to n). Wherein the wavelength characteristic of the transmittance of the variable optical filter is preset so that (k-1) extreme points exist within the band of the WDM signal light.
【請求項4】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記制御手段は、前記複数の可変光学フィルタを透過し
たWDM信号光について、前記各可変光学フィルタにそ
れぞれ対応させて予め設定された少なくとも2つのモニ
タ波長帯の光信号を抽出する光フィルタ部と、該光フィ
ルタ部で抽出された各モニタ波長帯の光信号パワーを検
出するパワー検出部と、該パワー検出部の検出結果を基
に、前記各可変光学フィルタに対応した光パワー偏差を
それぞれ求め、該光パワー偏差が抑圧されるように該当
する可変光学フィルタの透過率の波長特性を制御するた
めの制御信号を生成する演算部と、を備え、該演算部で
生成された制御信号に従って前記各可変光学フィルタの
波長特性がフィードバック制御されることを特徴とする
利得等化器。
4. The gain equalizer according to claim 1, wherein said control means presets a WDM signal light transmitted through said plurality of variable optical filters in correspondence with each of said variable optical filters. An optical filter unit for extracting the extracted optical signals of at least two monitor wavelength bands, a power detector for detecting the optical signal power of each monitor wavelength band extracted by the optical filter unit, and a detection result of the power detector And a control signal for controlling the wavelength characteristic of the transmittance of the corresponding variable optical filter is generated such that the optical power deviation is suppressed based on the obtained optical power deviation. A gain unit, wherein the wavelength characteristic of each of the variable optical filters is feedback-controlled according to a control signal generated by the calculation unit.
【請求項5】請求項4に記載の利得等化器であって、 前記光フィルタ部は、奇数番目の可変光学フィルタに対
応させて予め設定された少なくとも2つのモニタ波長帯
の各中心波長が、前記WDM信号光の帯域内について当
該可変光学フィルタの透過率の可変量が極大となる2つ
の波長を含み、偶数番目の可変光学フィルタに対応させ
て予め設定された少なくとも2つのモニタ波長帯の各中
心波長が、前記WDM信号光の帯域内について当該可変
光学フィルタの透過率の可変量が最大になる波長と最小
になる波長とを含むことを特徴とする利得等化器。
5. The gain equalizer according to claim 4, wherein said optical filter unit has a center wavelength of at least two monitor wavelength bands set in advance corresponding to odd-numbered variable optical filters. , Including at least two wavelengths at which the variable amount of the transmittance of the variable optical filter is maximum within the band of the WDM signal light, and at least two monitor wavelength bands set in advance corresponding to the even-numbered variable optical filters. A gain equalizer, wherein each center wavelength includes a wavelength at which a variable amount of transmittance of the variable optical filter is maximum and a minimum within a band of the WDM signal light.
【請求項6】請求項4に記載の利得等化器であって、 前記演算部は、前記各可変光学フィルタに対応したフィ
ードバック制御の各々の時定数が互いに異なるように設
定されていることを特徴とする利得等化器。
6. The gain equalizer according to claim 4, wherein said arithmetic unit is configured to set each time constant of feedback control corresponding to each of said variable optical filters to be different from each other. The gain equalizer characterized.
【請求項7】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記複数の可変光学フィルタの挿入損失を補償するため
の光増幅手段を備えたことを特徴とする利得等化器
7. The gain equalizer according to claim 1, further comprising: an optical amplifier for compensating insertion loss of said plurality of variable optical filters.
【請求項8】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記複数の可変光学フィルタを透過したWDM信号光の
トータルパワーを一定に制御する出力光パワー制御手段
を備えたことを特徴とする利得等化器。
8. The gain equalizer according to claim 1, further comprising output light power control means for controlling the total power of the WDM signal light transmitted through the plurality of variable optical filters to be constant. And a gain equalizer.
【請求項9】請求項1に記載の利得等化器であって、 前記WDM信号光が複数の波長帯域の信号光を含むと
き、該WDM信号光を各波長帯域の信号光に分波する分
波手段を設けると共に、該分波手段で分波された各波長
帯域の信号光に対応させて、前記複数の可変光学フィル
タおよび前記制御手段をそれぞれ設け、さらに、前記複
数の可変光学フィルタを透過した各波長帯域のWDM信
号光を合波する合波手段を設けたことを特徴とする利得
等化器。
9. The gain equalizer according to claim 1, wherein when the WDM signal light includes signal lights of a plurality of wavelength bands, the WDM signal light is demultiplexed into signal lights of each wavelength band. Demultiplexing means is provided, and the plurality of variable optical filters and the control means are respectively provided in correspondence with the signal light of each wavelength band demultiplexed by the demultiplexing means, and further, the plurality of variable optical filters are provided. A gain equalizer characterized by comprising a multiplexing means for multiplexing the transmitted WDM signal light of each wavelength band.
【請求項10】請求項1に記載の利得等化器と、WDM
信号光を増幅する光増幅手段と、を備え、該光増幅手段
の利得波長特性の変化が、前記利得等化器によって補償
される構成としたことを特徴とする光増幅器。
10. A gain equalizer according to claim 1, further comprising:
An optical amplifier for amplifying signal light, wherein a change in gain wavelength characteristic of the optical amplifier is compensated for by the gain equalizer.
【請求項11】請求項10に記載の光増幅器であって、 前記光増幅手段が、希土類元素ドープ光ファイバ増幅器
を含むことを特徴とする光増幅器。
11. The optical amplifier according to claim 10, wherein said optical amplification means includes a rare earth element doped optical fiber amplifier.
【請求項12】請求項10に記載の光増幅器であって、 前記光増幅手段が、ラマン増幅器を含むことを特徴とす
る光増幅器。
12. The optical amplifier according to claim 10, wherein said optical amplifier includes a Raman amplifier.
【請求項13】WDM信号光を生成して伝送路に送信す
る光送信機と、前記伝送路を介して伝送されたWDM信
号光を受信する光受信機と、前記伝送路の途中に所定の
中継間隔で配置される複数の光増幅器と、を備えたWD
M光伝送システムにおいて、 請求項1に記載の利得等化器が、複数の中継区間を含ん
だ所定の補償区間ごとに配置され、該補償区間内にある
複数の光増幅器の利得波長特性の変化が、前記利得等化
器によって補償されることを特徴とするWDM光伝送シ
ステム。
13. An optical transmitter for generating a WDM signal light and transmitting the generated signal to a transmission line, an optical receiver for receiving the WDM signal light transmitted through the transmission line, A plurality of optical amplifiers arranged at a relay interval
In the M optical transmission system, the gain equalizer according to claim 1 is arranged for each predetermined compensation section including a plurality of relay sections, and changes in gain wavelength characteristics of a plurality of optical amplifiers in the compensation section. Is compensated by the gain equalizer.
【請求項14】請求項13に記載のWDM光伝送システ
ムであって、 前記利得等化器の複数の可変光学フィルタが、前記補償
区間内のいずれか1つの中継区間の終端にまとめて配置
されたことを特徴とするWDM光伝送システム。
14. The WDM optical transmission system according to claim 13, wherein the plurality of variable optical filters of the gain equalizer are collectively arranged at an end of one of the relay sections in the compensation section. WDM optical transmission system.
【請求項15】請求項13に記載のWDM光伝送システ
ムであって、 前記利得等化器の複数の可変光学フィルタが、前記補償
区間内の異なる中継区間の各終端に分散させて配置され
たことを特徴とするWDM光伝送システム。
15. The WDM optical transmission system according to claim 13, wherein the plurality of variable optical filters of the gain equalizer are dispersedly arranged at respective ends of different relay sections in the compensation section. A WDM optical transmission system, comprising:
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