JP2001352119A - 光増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成によって精度が高く、また、安定
した光増幅制御を行うこと。 【解決手段】 誘導放出過程を利用した光増幅作用を有
するドープファイバ４と、ドープファイバ４を励起する
励起光源１３と、ドープファイバ４に入力される光電力
を検出する光検出器８と、ドープファイバ４から出力さ
れる光電力を検出する光検出器９と、ドープファイバ４
の入力側から出力される自然放出光の光電力を検出する
光検出器７と、光検出器９が検出した光電力の電力レベ
ルと光検出器７が検出した光電力のとの差と、光検出器
８が検出した光電力との比が一定値となるように励起光
源１３による励起レベルを制御する利得制御部１２と、
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、希土類元素また
は遷移金属などのレーザ活性媒質を添加した光増幅媒体
である光ファイバを用いた光増幅器に関し、特に、該光
増幅器を中継器として用いる光増幅器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に光ファイバ増幅器は、従来の３Ｒ
機能、すなわちＲｅｓｈａｐｉｎｇ（再波形整形）、Ｒ
ｅｔｉｍｉｎｇ（再タイミング再生）、Ｒｅｇｅｎｅｒ
ａｔｉｎｇ（再信号生成）を行う光中継器と比較し、伝
送速度に依存しないこと、中継器の簡素化が可能である
こと、さらに波長多重による大容量化が可能であること
などの利点を有している。このため、光ファイバ増幅器
は、光通信システムの柔軟性を高めるキーコンポーネン
トとして期待されている。特に、波長多重技術を用いた
光ネットワークでは、多波長一括増幅が可能な光ファイ
バ増幅器を中継器として用いることによって、光ネット
ワーク全体の構成が小型軽量化し、飛躍的な経済化を可
能とする。

【０００３】図４は、従来における光増幅器の構成を示
すブロック図である（特開平１１−１１２４３４号公報
参照）。図４において、入力された信号光は、光カプラ
２および光アイソレータ１を低損失で通過し、合波器３
に入力される。合波器３は、この入力された信号光と励
起光源１３からの出力光とを合波し、ドープファイバ４
に出力する。ドープファイバ４は、希土類元素または遷
移金属などのレーザ活性物質を添加した光ファイバであ
る。

【０００４】ドープファイバ４では、励起光源１３から
の出力光によって励起された原子が誘導放出によって信
号光に光子を与える誘導放出過程が発生し、光増幅作用
が行われる。ドープファイバ４によって増幅された増幅
光は、光アイソレータ５および光カプラ６を低損失で通
過することによって出力される。ここで、アイソレータ
１，５は、光増幅作用による反射光が、ドープファイバ
４内に再入力されてドープファイバ４が発振状態となる
ことを防止している。

【０００５】光検出器８は、入力された信号光の入力光
電力Ｐinを光カプラ２を介して検出し、利得検出部１０
に出力する。光検出器９は、出力される増幅光の出力光
電力Ｐoutを光カプラ６を介して検出し、利得検出部１
０に出力する。増幅光には、ドープファイバ４の自然放
出光が含まれており、この自然放出光の光電力Ｐaseが
利得検出部１０に入力される。利得検出部１０は、自然
放出光の光電力Ｐaseから増幅光の出力光電力Ｐoutを減
算し、この減算結果を入力光電力Ｐinで除算した値、す
なわちドープファイバ４の利得Ｇ１（（Ｐase−Ｐout）
／Ｐin）を算出する。そして、利得検出部１０は、この
利得Ｇ１を誤差信号抽出部１１に送出する。

【０００６】誤差信号抽出部１１は、この利得Ｇ１と所
定値Ｇ０とを比較し、その誤差ΔＧを利得制御部１２に
送出する。利得制御部１２は、誤差ΔＧの値が零となる
ように励起光源１３の出力を制御する。これによって、
ドープファイバ４の利得は所定値Ｇ０に制御されること
になる。この場合、利得検出部１０は、自然放出光の光
電力Ｐaseから出力光電力Ｐoutを減算するようにしてい
るので、特に入力される信号光の入力光電力Ｐinの値が
小さい時の誤差を低減することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光増幅器では、利得検出部１０に、予め自然放
出光の光電力Ｐaseを入力しておく必要がある。光電力
Ｐaseの値は、ドープファイバ４の利得や飽和レベルに
よって大きく異なった値をとり、この値を測定し、この
測定した値を利得検出部１０に入力設定することは、煩
雑であり、多大な時間と労力とがかかるという問題点が
あった。

【０００８】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
簡易な構成によって精度が高く、また安定した光増幅制
御を行うことができる光増幅器を得ることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる光増幅器は、誘導放出過程を利用
した光増幅作用を有する光増幅媒体と、前記光増幅媒体
を励起する励起手段と、前記光増幅媒体に入力される光
電力を検出する入力電力検出手段と、前記光増幅媒体か
ら出力される光電力を検出する出力電力検出手段と、前
記光増幅媒体の入力側から出力される自然放出光の光電
力を検出する自然放出光検出手段と、前記出力電力検出
手段が検出した光電力の電力レベルと前記自然放出光検
出手段が検出した光電力のとの差と、前記入力電力検出
手段が検出した光電力との比が一定値となるように前記
励起手段による励起レベルを制御する励起レベル制御手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、入力電力検出手段が、
光増幅媒体に入力される光電力を検出し、出力電力検出
手段が、前記光増幅媒体から出力される光電力を検出
し、自然放出光検出手段が、前記光増幅媒体の入力側か
ら出力される自然放出光の光電力を検出し、励起レベル
制御手段が、前記出力電力検出手段が検出した光電力の
電力レベルと前記自然放出光検出手段が検出した光電力
のとの差と、前記入力電力検出手段が検出した光電力と
の比が一定値となるように、前記光増幅媒体を励起する
励起手段による励起レベルを制御するようにしている。
ここで、励起レベル制御手段が、出力される光電力の利
得を一定値に制御する際、入力される光電力が小さいと
き、自然放出光の光電力に基づく誤差によって大きな制
御誤差を発生させるが、光増幅媒体では、光増幅媒体内
の光信号の進行方向とは逆方向に進む自然放出光をも発
生し、入力される光電力が小さいとき、進行方向の自然
放出光の光電力と進行方向とは逆方向に進む自然放出光
の光電力とはほぼ同一の値となることに着目し、この逆
方向に進む自然放出光の光電力の値をリアルタイムで検
出して、出力される光電力の利得を一定に制御してい
る。なお、入力される光電力が大きいときは、励起光レ
ベルと、出力される光電力レベルとがほぼ同じ値とな
り、自然放出光の光電力に基づいた誤差は小さくなる。

【００１１】つぎの発明にかかる光増幅器は、上記の発
明において、前記光増幅媒体の入力側に接続された第１
の一方向性結合器と、前記光増幅媒体の出力側に接続さ
れた第２の一方向性結合器と、前記第１の一方向性結合
器の出力側近傍に設けられた２入力２出力光カプラと、
前記第２の一方向性結合器の出力側近傍に設けられた１
入力２出力光カプラと、を備え、前記入力電力検出手段
および自然放出光検出手段は、前記２入力２出力光カプ
ラを介してぞれぞれ前記光電力と前記自然放出光の光電
力とを検出し、前記出力電力検出手段は、前記１入力２
出力光カプラを介して前記光電力を検出することを特徴
とする。

【００１２】この発明によれば、前記入力電力検出手段
および自然放出光検出手段が、前記光増幅媒体の入力側
に接続された前記第１の一方向性結合器の出力側近傍に
設けた２入力２出力光カプラを介してぞれぞれ前記光電
力と前記自然放出光の光電力とを検出し、前記出力電力
検出手段が、前記光増幅媒体の出力側に接続された前記
第２の一方向性結合器の出力側近傍に設けた１入力２出
力光カプラを介して前記光電力を検出し、励起レベル制
御手段が、前記出力電力検出手段が検出した光電力の電
力レベルと前記自然放出光検出手段が検出した光電力の
との差と、前記入力電力検出手段が検出した光電力との
比が一定値となるように、前記光増幅媒体を励起する励
起手段による励起レベルを制御するようにしている。

【００１３】つぎの発明にかかる光増幅器は、上記の発
明において、前記光増幅媒体の入力側に接続された第１
の一方向性結合器と、前記光増幅媒体の出力側に接続さ
れた第２の一方向性結合器と、前記第１の一方向性結合
器の入力側近傍に設けられた第１の１入力２出力光カプ
ラと、前記第１の一方向性結合器の出力側近傍に設けら
れた第２の１入力２出力光カプラと、前記第２の一方向
性結合器の出力側近傍に設けられた第３の１入力２出力
光カプラと、を備え、前記入力電力検出手段は、前記第
１の１入力２出力光カプラを介して前記光電力を検出
し、前記自然放出光検出手段は、前記第２の１入力２出
力光カプラを介して前記自然放出光の光電力を検出し、
前記出力電力検出手段は、前記第３の１入力２出力光カ
プラを介して前記光電力を検出することを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、前記入力電力検出手段
が、前記光増幅媒体の入力側に接続された第１の一方向
性結合器の入力側近傍に設けた前記第１の１入力２出力
光カプラを介して前記光電力を検出し、前記自然放出光
検出手段が、前記光増幅媒体の入力側に接続された第１
の一方向性結合器の出力側近傍に設けた前記第２の１入
力２出力光カプラを介して前記自然放出光の光電力を検
出し、前記出力電力検出手段は、前記光増幅媒体の出力
側に接続された第２の一方向性結合器の出力側近傍に設
けた前記第３の１入力２出力光カプラを介して前記光電
力を検出し、励起レベル制御手段が、前記出力電力検出
手段が検出した光電力の電力レベルと前記自然放出光検
出手段が検出した光電力のとの差と、前記入力電力検出
手段が検出した光電力との比が一定値となるように、前
記光増幅媒体を励起する励起手段による励起レベルを制
御するようにしている。

【００１５】つぎの発明にかかる光増幅器は、上記の発
明において、前記励起レベル制御手段は、前記光増幅媒
体による蛍光寿命の１０００分の１以下の応答時間によ
って前記励起レベルを制御することを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、前記励起レベル制御手
段の応答時間を、前記光増幅媒体による蛍光寿命の１０
００分の１以下の応答時間とし、入力された光電力が変
動する場合であっても、過渡応答の変動を小さくして、
利得一定の制御を行うようにしている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる光増幅器の好適な実施の形態を詳細に説明
する。

【００１８】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１である光増幅器の構成を示すブロック図である。
図１に示す光増幅器では、図４に示した光増幅器の光カ
プラ２に代えて、２入力２出力の光カプラ２０を光アイ
ソレータ１の出力側近傍に設け、光検出器８が入力信号
の入力光電力Ｐinを検出して利得検出部１０に出力する
とともに、さらに光検出器７を設け、光カプラ２０を介
して、ドープファイバ４から入力側に出力される自然放
出光の光電力Ｐaseinを検出し、利得検出部１０に出力
するようにしている。その他の構成は、図４に示した従
来の光増幅器と同じであり、同一構成部分には同一符号
を付している。

【００１９】すなわち、図１に示した光増幅器では、予
め自然放出光の光電力Ｐaseを利得検出部１０に入力設
定するのではなく、光検出器７によって光電力Ｐaseに
対応した光電力Ｐaseinを検出し、この検出した光電力
Ｐaseinを用いて、利得検出部１０がドープファイバ４
の利得を検出するようにしている。

【００２０】図１において、ドープファイバ４からは、
出力側（光アイソレータ５側）のみならず、入力側（光
アイソレータ１側）方向に、入力信号および出力信号と
逆方向に進行する自然放出光が存在する。入力側から出
力される光電力を光電力Ｐaseinとし、出力側から出力
される光電力を光電力Ｐaseoutとすると、各光電力Ｐas
ein，Ｐaseoutは、それぞれ次式（１），（２）で表す
ことができる。 Ｐasein ＝２ＮＳＰout・ｈυ・（Ｇ−１）・Δυ ・・・（１） Ｐaseout＝２ＮＳＰin・ｈυ・（Ｇ−１）・Δυ ・・・（２） ここで、「ＮＳＰin」は、ドープファイバ４の信号入力
側からみた自然放出係数であり、「ＮＳＰout」は、ド
ープファイバ４の信号出力側からみた自然放出係数であ
る。また、「Ｇ」は、ドープファイバ４の利得である。

【００２１】ところで、入力された信号光の入力信号レ
ベルが大きい場合には、ドープファイバ４から出力され
る出力信号レベルは、励起光レベルに近づくため、自然
放出係数ＮＳＰoutは、自然放出係数ＮＳＰinに比較し
て大きな値となり、結果として光電力Ｐaseinは、光電
力Ｐaseoutとほぼ同じ値になる。しかし、入力信号レベ
ルが小さい場合には、ドープファイバ４への入力信号レ
ベルおよびドープファイバ４からの出力信号レベルはと
もに励起光レベルに比較して小さな値となり、自然放出
係数ＮＳＰinおよび自然放出係数ＮＳＰoutの値はほぼ
同じ値となり、結果として光電力Ｐaseinおよび光電力
Ｐaseoutの値はほぼ同じ値となる。

【００２２】すなわち、利得検出部１０が行う利得計算
時に、自然放出光の光電力による誤差が生じるのは、入
力信号レベルが小さい場合である。このとき、光電力Ｐ
aseoutは、光電力Ｐaseinとほぼ同じ値であるため、光
電力Ｐaseoutは、光電力Ｐaseinを用いても誤差がほと
んど生じないことになる。このため、この実施の形態１
では、光電力Ｐaseoutに代えて、光電力Ｐaseinを用い
て利得計算をリアルタイムで行うようにしている。

【００２３】利得検出部１０は、光検出器７が検出した
自然放出光の光電力Ｐaseinから光検出器９が検出した
出力光電力Ｐoutを減算し、この減算した値を、光検出
器８が検出した入力光電力Ｐinによって除算した値を利
得Ｇとして求め、誤差信号抽出部１１に出力する。誤差
信号抽出部１１は、この利得Ｇと所定値Ｇ０とを比較
し、その誤差ΔＧを利得制御部１２に送出する。利得制
御部１２は、誤差ΔＧの値が零となるように励起光源１
３の出力を制御する。これによって、ドープファイバ４
の利得は所定値Ｇ０に制御されることになる。

【００２４】この実施の形態１では、入力信号レベルが
小さいとき、自然放出光の光電力Ｐaseoutの値が利得計
算の誤差に大きな影響を及ぼすが、この場合、自然放出
光の光電力Ｐaseoutが光電力Ｐaseinの値とほぼ同じで
あることに着目し、自然放出光の光電力Ｐaseoutの代わ
りに自然放出光の光電力Ｐaseinを検出し、この光電力
Ｐaseinを用いて利得計算を行って利得制御を行うよう
にしているので、全体的に精度の高い利得制御を簡易な
構成によって行うことができる。

【００２５】実施の形態２．つぎに、この発明の実施の
形態２について説明する。上述した実施の形態１では、
一つの光カプラ２０によって入力光電力Ｐinと自然放出
光の光電力Ｐaseinとを分岐して取り出すようにしてい
たが、この実施の形態２では、自然放出光の光電力Ｐas
einを検出するための光カプラ１４を光アイソレータ１
の出力側近傍に独立して設け、この光カプラ１４を介し
て光検出器７が光電力Ｐaseinを検出し、利得検出部１
０に出力するようにしている。その他の構成は、図４に
示した従来の増幅器の構成と同じであり、同一構成部分
には同一符号を付している。

【００２６】図２は、この発明の実施の形態２である光
増幅器の構成を示すブロック図である。図２において、
光カプラ１４は、ドープファイバ４から入力側に出力さ
れる自然放出光を分岐出力する。上述したように、ドー
プファイバ４からは、出力側のみならず、入力側方向
に、入力信号および出力信号と逆方向に進行する自然放
出光が存在し、この自然放出光を光検出器７が光電力Ｐ
aseinとして検出し、利得検出部１０に出力する。

【００２７】なお、入力光電力Ｐinは、図４に示した光
増幅器と同様に、光アイソレータ１の入力側近傍に設け
られた光カプラ２によって分岐出力され、光検出器８が
入力光電力Ｐinを検出し、利得検出部１０に出力する。

【００２８】利得検出部１０は、光検出器７が検出した
自然放出光の光電力Ｐaseinから光検出器９が検出した
出力光電力Ｐoutを減算し、この減算した値を、光検出
器８が検出した入力光電力Ｐinによって除算した値を利
得Ｇとして求め、誤差信号抽出部１１に出力する。誤差
信号抽出部１１は、この利得Ｇと所定値Ｇ０とを比較
し、その誤差ΔＧを利得制御部１２に送出する。利得制
御部１２は、誤差ΔＧの値が零となるように励起光源１
３の出力を制御する。これによって、ドープファイバ４
の利得は所定値Ｇ０に制御されることになる。

【００２９】この実施の形態２では、実施の形態１と同
様に、入力信号レベルが小さいとき、自然放出光の光電
力Ｐaseoutの値が利得計算の誤差に大きな影響を及ぼす
が、この場合、自然放出光の光電力Ｐaseoutが光電力Ｐ
aseinの値とほぼ同じであることに着目し、自然放出光
の光電力Ｐaseoutの代わりに自然放出光の光電力Ｐasei
nを検出し、この光電力Ｐaseinを用いて利得計算を行っ
て利得制御を行うようにしているが、独立した光カプラ
１４を用いて光電力Ｐaseinを分岐出力して検出するよ
うにしているので、実施の形態１と同様に、全体的に精
度の高い利得制御を簡易な構成によって行うことができ
る。

【００３０】実施の形態３．つぎに、この発明の実施の
形態３について説明する。この実施の形態３では、光増
幅器に入力される入力光電力が変動した場合に、過渡応
答の小さい利得制御を行うようにしている。なお、適用
される光増幅器の構成は、図１または図２に示した光増
幅器であり、この光増幅器の利得制御部１２にこの実施
の形態３が適用される。

【００３１】図３は、この発明の実施の形態３である光
増幅器に入力された入力光電力が変化した場合における
励起光の電力および出力光電力の時間変化を示す図であ
る。図３において、時点ｔ１において入力光電力Ｐinが
増大すると、これに伴って利得制御部１２は、一定の利
得Ｇ０とすべく、励起光源１３からの出力する励起光の
電力Ｐを増大し、これによってドープファイバ４から出
力される出力光電力Ｐoutが増大する。しかし、入力光
電力Ｐinが急激に増大した場合、図３に示すように、出
力光電力Ｐoutは、過渡応答３０部分にリンギングが発
生する。

【００３２】ここで、ドープファイバ４の利得を決定す
る反転分布の信号電力、すなわち励起光の電力Ｐの変動
に対する応答周波数ｆcは次式（３）によって表され
る。

【数１】 なお、「Ｐk」（＝Ｐk（ｚ））は、ドープファイバ４上
の地点ｚにおける波長ｋの電力を示す。また、「Ｐksa
t」は、ドープファイバ４の波長ｋにおける飽和電力を
示し、０．１〜１．０ｍＷ程度の定数である。また、
「τ」は、ドープファイバ４内で誘導放出を行う原子の
蛍光寿命であり、０．１〜１０ｍｓ程度の値である。

【００３３】式（３）から、電力Ｐkが大きいと、応答
周波数ｆcも高いことが分かる。たとえば、電力Ｐkの総
和が５００ｍＷ程度であり、飽和電力Ｐksatが０．５ｍ
Ｗ程度の場合、応答周波数ｆcに対応する応答時定数
は、蛍光寿命の１０００分の１程度となる。ここで、ド
ープファイバ４内にドープされた原子がエルビウムの場
合、蛍光寿命は１０ｍｓ程度であるので、ドープファイ
バ４の反転分布の応答時間は、最大で１０ｍｓ程度とな
る。

【００３４】制御理論によれば、制御されるべきドープ
ファイバ４の利得、すなわち反転分布の応答時間と同程
度の制御回路の応答があると、図３で示した過渡応答３
０部分のリンギングは十分に抑圧することができる。し
たがって、励起光源１３を制御する利得制御部１２の応
答時間を、蛍光寿命の１０００分の１程度に設定するこ
とによって、光増幅器に入力される入力光電力Ｐinが変
動した場合であっても、過渡応答の変動が小さく、利得
の一定の制御が可能となる。

【００３５】この実施の形態３によれば、利得制御部１
２の応答時間を、蛍光寿命の１０００分の１程度以下と
することによって、入力光電力Ｐinが変動する場合であ
っても、過渡応答の変動が小さく、利得一定の制御が可
能となり、安定した出力光電力Ｐoutを得ることができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、入力電力検出手段が、光増幅媒体に入力される光電
力を検出し、出力電力検出手段が、前記光増幅媒体から
出力される光電力を検出し、自然放出光検出手段が、前
記光増幅媒体の入力側から出力される自然放出光の光電
力を検出し、励起レベル制御手段が、前記出力電力検出
手段が検出した光電力の電力レベルと前記自然放出光検
出手段が検出した光電力のとの差と、前記入力電力検出
手段が検出した光電力との比が一定値となるように、前
記光増幅媒体を励起する励起手段による励起レベルを制
御するようにしている。

【００３７】ここで、励起レベル制御手段が、出力され
る光電力の利得を一定値に制御する際、入力される光電
力が小さいとき、自然放出光の光電力に基づく誤差によ
って大きな制御誤差を発生させるが、光増幅媒体では、
光増幅媒体内の光信号の進行方向とは逆方向に進む自然
放出光をも発生し、入力される光電力が小さいとき、進
行方向の自然放出光の光電力と進行方向とは逆方向に進
む自然放出光の光電力とはほぼ同一の値となることに着
目し、この逆方向に進む自然放出光の光電力の値をリア
ルタイムで検出して、出力される光電力の利得を一定に
制御している。なお、入力される光電力が大きいとき
は、励起光レベルと、出力される光電力レベルとがほぼ
同じ値となり、自然放出光の光電力に基づいた誤差は小
さくなる。これによって、入力される光電力の大小にか
かわらず、全体的に精度の高い光増幅器を実現すること
ができるという効果を奏する。

【００３８】つぎの発明によれば、前記入力電力検出手
段および自然放出光検出手段が、前記光増幅媒体の入力
側に接続された前記第１の一方向性結合器の出力側近傍
に設けた２入力２出力光カプラを介してぞれぞれ前記光
電力と前記自然放出光の光電力とを検出し、前記出力電
力検出手段が、前記光増幅媒体の出力側に接続された前
記第２の一方向性結合器の出力側近傍に設けた１入力２
出力光カプラを介して前記光電力を検出し、励起レベル
制御手段が、前記出力電力検出手段が検出した光電力の
電力レベルと前記自然放出光検出手段が検出した光電力
のとの差と、前記入力電力検出手段が検出した光電力と
の比が一定値となるように、前記光増幅媒体を励起する
励起手段による励起レベルを制御するようにしているの
で、簡易な構成によって、全体的に精度の高い光増幅器
を実現することができるという効果を奏する。

【００３９】つぎの発明によれば、前記入力電力検出手
段が、前記光増幅媒体の入力側に接続された第１の一方
向性結合器の入力側近傍に設けた前記第１の１入力２出
力光カプラを介して前記光電力を検出し、前記自然放出
光検出手段が、前記光増幅媒体の入力側に接続された第
１の一方向性結合器の出力側近傍に設けた前記第２の１
入力２出力光カプラを介して前記自然放出光の光電力を
検出し、前記出力電力検出手段は、前記光増幅媒体の出
力側に接続された第２の一方向性結合器の出力側近傍に
設けた前記第３の１入力２出力光カプラを介して前記光
電力を検出し、励起レベル制御手段が、前記出力電力検
出手段が検出した光電力の電力レベルと前記自然放出光
検出手段が検出した光電力のとの差と、前記入力電力検
出手段が検出した光電力との比が一定値となるように、
前記光増幅媒体を励起する励起手段による励起レベルを
制御するようにしているので、簡易な構成によって、全
体的に精度の高い光増幅器を実現することができるとい
う効果を奏する。

【００４０】つぎの発明によれば、前記励起レベル制御
手段の応答時間を、前記光増幅媒体による蛍光寿命の１
０００分の１以下の応答時間とし、入力された光電力が
変動する場合であっても、過渡応答の変動を小さくし
て、利得一定の制御を行うようにしているので、入力さ
れた光電力が急激に変動する場合であっても、過渡応答
時にリンギングなどが発生しない安定した光電力を出力
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である光増幅器の構
成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２である光増幅器の構
成を示すブロック図である。

【図３】 入力光電力が変動した場合における励起光の
電力および出力光電力の時間的変動を示す図である。

【図４】 従来における光増幅器の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１，５ 光アイソレータ、２，６，１４，２０ 光カプ
ラ、３ 合波器、４ドープファイバ、７〜９ 光検出
器、１０ 利得検出部、１１ 誤差信号抽出部、１２
利得制御部、１３ 励起光源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小暮 太一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AB07 AK06 HH02 HH04 JJ05 KK30 YY17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導放出過程を利用した光増幅作用を有
   する光増幅媒体と、 前記光増幅媒体を励起する励起手段と、 前記光増幅媒体に入力される光電力を検出する入力電力
   検出手段と、 前記光増幅媒体から出力される光電力を検出する出力電
   力検出手段と、 前記光増幅媒体の入力側から出力される自然放出光の光
   電力を検出する自然放出光検出手段と、 前記出力電力検出手段が検出した光電力の電力レベルと
   前記自然放出光検出手段が検出した光電力のとの差と、
   前記入力電力検出手段が検出した光電力との比が一定値
   となるように前記励起手段による励起レベルを制御する
   励起レベル制御手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅器。
2. 【請求項２】 前記光増幅媒体の入力側に接続された第
   １の一方向性結合器と、 前記光増幅媒体の出力側に接続された第２の一方向性結
   合器と、 前記第１の一方向性結合器の出力側近傍に設けられた２
   入力２出力光カプラと、 前記第２の一方向性結合器の出力側近傍に設けられた１
   入力２出力光カプラと、 を備え、 前記入力電力検出手段および自然放出光検出手段は、前
   記２入力２出力光カプラを介してぞれぞれ前記光電力と
   前記自然放出光の光電力とを検出し、 前記出力電力検出手段は、前記１入力２出力光カプラを
   介して前記光電力を検出することを特徴とする請求項１
   に記載の光増幅器。
3. 【請求項３】 前記光増幅媒体の入力側に接続された第
   １の一方向性結合器と、 前記光増幅媒体の出力側に接続された第２の一方向性結
   合器と、 前記第１の一方向性結合器の入力側近傍に設けられた第
   １の１入力２出力光カプラと、 前記第１の一方向性結合器の出力側近傍に設けられた第
   ２の１入力２出力光カプラと、 前記第２の一方向性結合器の出力側近傍に設けられた第
   ３の１入力２出力光カプラと、 を備え、 前記入力電力検出手段は、前記第１の１入力２出力光カ
   プラを介して前記光電力を検出し、 前記自然放出光検出手段は、前記第２の１入力２出力光
   カプラを介して前記自然放出光の光電力を検出し、 前記出力電力検出手段は、前記第３の１入力２出力光カ
   プラを介して前記光電力を検出することを特徴とする請
   求項１に記載の光増幅器。
4. 【請求項４】 前記励起レベル制御手段は、前記光増幅
   媒体による蛍光寿命の１０００分の１以下の応答時間に
   よって前記励起レベルを制御することを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか一つに記載の光増幅器。