JP2003046169A - Gain equalizer - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムで
利得を調整するための利得等化器に関し、詳しくは波長
多重伝送システムにおける利得傾斜量を制御する利得等
化器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gain equalizer for adjusting gain in an optical transmission system, and more particularly to a gain equalizer for controlling a gain tilt amount in a wavelength division multiplexing transmission system.
【０００２】光波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Divisio
n Multiplexing）とは、波長の異なる光信号を合成して
一本の光ファイバに送り込むことにより、光ファイバの
伝送容量を数十倍以上に拡大する技術をいう。しかも、
複数の伝送装置の光信号を波長多重して一つの光増幅中
継器で中継伝送できるため、中継器を減らすことができ
る。Optical wavelength division multiplexing (WDM)
n Multiplexing) is a technology that expands the transmission capacity of an optical fiber by several tens of times by synthesizing optical signals of different wavelengths and sending them to one optical fiber. Moreover,
Since the optical signals of a plurality of transmission devices can be wavelength-multiplexed and relayed and transmitted by one optical amplification repeater, the number of repeaters can be reduced.
【０００３】[0003]
【従来の技術】図６［１］は光ファイバ伝送路を接続し
た光伝送システムの要部を表わしたものである。複数の
光ファイバ伝送路１０１1，１０１2，…，１０１Nは、
それらの間に光増幅中継器１０２1，１０２2，…，１０
２N-1を配置して光信号の減少した分を増幅している。
このような光伝送システムでは、それぞれの光ファイバ
伝送路１０１1，…が光信号として使用されるすべての
周波数に対して距離とともに均一に利得を減少させてい
るのではなく、周波数によって減少の割合が異なる。各
光増幅中継器１０２1，…の場合も同様であり、ラマン
増幅によって増幅率に周波数的な不均一が発生する。こ
れら周波数に対する減衰又は増幅が所定の傾きで生じて
いると近似的に考えた場合、それぞれの光ファイバ伝送
路１０１1，…は損失傾斜を有しており、それぞれの光
増幅中継器１０２1，…は利得傾斜を有していると見る
ことができる。すなわち、１つの光伝送システムは、そ
れぞれの光ファイバ伝送路１０１1，…による損失傾斜
と、光増幅中継器１０２1，…による利得傾斜との和で
定まる周波数特性を有していることになる。2. Description of the Related Art FIG. 6 [1] shows a main part of an optical transmission system in which optical fiber transmission lines are connected. The plurality of optical fiber transmission lines 101 1 , 101 2 , ..., 101 N are
Between them, the optical amplifier repeaters 102 1 , 102 2 , ..., 10
2 N-1 is arranged to amplify the reduced amount of the optical signal.
In such an optical transmission system, the gains of the respective optical fiber transmission lines 101 1 , ... Are not uniformly reduced with distance for all frequencies used as optical signals, but the rate of decrease is proportional to the frequency. Is different. The same applies to the case of each optical amplification repeater 102 1 , ..., And the Raman amplification causes frequency nonuniformity in the amplification factor. When it is approximately considered that attenuation or amplification with respect to these frequencies occurs with a predetermined inclination, each optical fiber transmission line 101 1 , ... Has a loss inclination, and each optical amplification repeater 102 1 , ... can be seen to have a gain slope. That is, one optical transmission system has a frequency characteristic that is determined by the sum of the loss slope due to the respective optical fiber transmission lines 101 1 , ... And the gain slope due to the optical amplification repeaters 102 1 ,. .
【０００４】光伝送システムは、これら損失傾斜や利得
傾斜を考慮してシステム全体としての利得が平坦化する
ように設計される。ところが、実際には光ファイバ伝送
路１０１1，…や光増幅中継器１０２1，…の特性は、こ
れらの製造のばらつき等によって予測したものと異なっ
てくる場合がある。この“ずれ”がある許容範囲を越え
ると、伝送路というシステムが成立しなくなる。そこ
で、このような事態を防止するために、光伝送システム
では所定の中継区間ごとに利得等化器を伝送路に挿入す
るようにしている。そして、この利得等化器によってそ
れぞれの周波数に対する利得を平坦にしている。The optical transmission system is designed so that the gain of the entire system is flattened in consideration of these loss slope and gain slope. However, actually, the characteristics of the optical fiber transmission lines 101 1 , ... Or the optical amplification repeaters 102 1 , ... May be different from those predicted due to variations in their manufacture. If this "deviation" exceeds a certain allowable range, a system called a transmission line will not be established. Therefore, in order to prevent such a situation, in the optical transmission system, a gain equalizer is inserted in the transmission line for each predetermined relay section. The gain equalizer flattens the gain for each frequency.
【０００５】図６［２］はその様子を説明するためのも
のである。ここでは一例として図６［１］に示した最終
段の光増幅中継器１０２N-1の後に利得等化器１０３を
配置している。この例では、最初の光ファイバ伝送路１
０１1の周波数特性は、第１の特性測定結果１０４1とし
て示したようにそれぞれの周波数の信号レベルが等し
く、平坦な特性となっている。最終段の光増幅中継器１
０２N-1の後の光ファイバ伝送路１０１Nの周波数特性
が、第Ｎの特性測定結果１０４Nとして示したように周
波数に応じて大きく傾斜していたような場合には、その
後に利得等化器１０３を配置する。この利得等化器１０
３は、周波数変化に対する利得の傾斜を相殺するような
周波数特性１０５を備えている。したがって、この利得
等化器１０３を通過した後の光信号の特性測定結果１０
６は、周波数に対して平坦化されたものとなっている。FIG. 6 [2] is for explaining the situation. Here, as an example, the gain equalizer 103 is arranged after the final stage optical amplification repeater 102 N-1 shown in FIG. 6 [1]. In this example, the first optical fiber transmission line 1
The frequency characteristic of 01 1 has a flat signal characteristic in which the signal levels of the respective frequencies are equal as shown as the first characteristic measurement result 104 1 . Last stage optical amplifier repeater 1
If the frequency characteristic of the optical fiber transmission line 101 N after 02 N-1 is largely inclined according to the frequency as shown as the Nth characteristic measurement result 104 N , then gain etc. The chemicalizer 103 is arranged. This gain equalizer 10
3 has a frequency characteristic 105 that cancels the slope of the gain with respect to the frequency change. Therefore, the characteristic measurement result 10 of the optical signal after passing through the gain equalizer 103
No. 6 is flattened with respect to the frequency.
【０００６】図７［１］は、このような利得の制御を行
う利得等化器の第一従来例の回路構成を表わしたもので
ある。この利得等化器１０３は、光ファイバ伝送路１０
１Nから入力した光信号１１１を分岐する光カプラ１１
２を備えている。光カプラ１１２によって分岐された一
方の光信号１１３は可変利得等化器１１４に入力され、
ここで利得が平坦にされた後、光信号１１５として後段
の光ファイバ１１６に送出されることになる。FIG. 7 [1] shows a circuit configuration of a first conventional example of a gain equalizer for controlling such a gain. The gain equalizer 103 is used in the optical fiber transmission line 10
Optical coupler 11 for branching optical signal 111 input from 1 N
Equipped with 2. One optical signal 113 branched by the optical coupler 112 is input to the variable gain equalizer 114,
Here, after the gain is flattened, it is transmitted as an optical signal 115 to the optical fiber 116 in the subsequent stage.
【０００７】一方、光カプラ１１２によって分岐された
他方の光信号１１７はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１
１８に入力され、ここで所定の帯域の光信号のみが選択
される。利得等化器１０３に入力された光信号が同図
（ａ）に示すようにそれぞれの波長の信号から構成され
ているものとすると（ここでは信号レベルの強弱を示し
ていない。）、その中の特定の波長λSVが監視用の信号
として使用される。バンドパスフィルタ１１８は、この
波長λSVの監視用の信号１１９を選択する。同図（ｂ）
は、監視用の信号１１９のみがバンドパスフィルタ１１
８を通過した状態を表わしている。On the other hand, the other optical signal 117 branched by the optical coupler 112 is a bandpass filter (BPF) 1
It is input to 18, and only optical signals in a predetermined band are selected here. Assuming that the optical signal input to the gain equalizer 103 is composed of signals of respective wavelengths as shown in FIG. 4A (the strength of the signal level is not shown here). The specific wavelength λ SV is used as a signal for monitoring. The bandpass filter 118 selects the signal 119 for monitoring of this wavelength λ SV . The same figure (b)
Only the signal 119 for monitoring is the bandpass filter 11
It shows the state of passing 8.
【０００８】選択された監視用の信号１１９はフォトダ
イオード（ＰＤ）１２１に入力されて、光電変換され電
気信号１２２になる。監視用の信号１１９を表わしたこ
の電気信号１２２は、利得制御回路１２３に入力され
る。利得制御回路１２３は、監視用の信号１１９に予め
組み込まれた損失傾斜についてのデータを読み取り、指
示された損失傾斜となるような電圧信号１２５を可変利
得等化器１１４に入力する。この結果得られる光信号１
１５（同図（ｃ））の利得は使用周波数帯域に対して平
坦化する。もちろん、この損失傾斜についてのデータは
他の経路を通ってこの利得等化器１０３に伝達されるも
のであってもよい。The selected monitoring signal 119 is input to a photodiode (PD) 121 and photoelectrically converted into an electric signal 122. This electrical signal 122 representing the monitoring signal 119 is input to the gain control circuit 123. The gain control circuit 123 reads the data about the loss slope previously incorporated in the monitoring signal 119 and inputs the voltage signal 125 to the variable gain equalizer 114 so as to obtain the instructed loss slope. The resulting optical signal 1
The gain of 15 ((c) in the figure) is flattened with respect to the used frequency band. Of course, the data regarding this loss slope may be transmitted to this gain equalizer 103 through another path.
【０００９】図７［２］は、従来の可変利得等化器の特
性の一例を表わしたものである。可変利得等化器１１４
は、電圧信号１２５の電圧レベルに応じて波長に対する
損失の傾斜が変化するようになっている。この図では、
電圧信号１２５が３Ｖ（ボルト）を示しているときに
は、実線で示すように周波数特性が平坦であり、何らの
補正も行わない。電圧信号１２５が２Ｖの場合には波長
λが増加するほど損失が少なくなるような特性を有して
おり、電圧信号１２５が４Ｖの場合には波長λが増加す
るほど損失が多くなるような特性を有している。したが
って、電圧信号１２５に応じて、可変利得等化器１１４
は光信号１１３の利得を調整し、周波数に対して平坦と
なった光信号１１５を出力することができる。[0009] FIG. 7 [2] shows an example of the characteristics of the conventional variable gain equalizer. Variable gain equalizer 114
, The slope of the loss with respect to the wavelength changes according to the voltage level of the voltage signal 125. In this figure,
When the voltage signal 125 indicates 3 V (volt), the frequency characteristic is flat as shown by the solid line, and no correction is performed. When the voltage signal 125 is 2V, the loss decreases as the wavelength λ increases, and when the voltage signal 125 is 4V, the loss increases as the wavelength λ increases. have. Therefore, in response to the voltage signal 125, the variable gain equalizer 114
Can adjust the gain of the optical signal 113 and output the optical signal 115 flattened with respect to the frequency.
【００１０】図７［１］に示した可変利得等化器１１４
は、入力された光信号の周波数に対する減衰率を変化さ
せることで利得を平坦化している。したがって、利得等
化器１０３に入力された光信号は、その信号レベルを減
少させることはあっても増加させることはない。このた
め、利得等化器１０３を伝送路の最終段に挿入した場合
は別として、途中の区間に挿入した場合にはその区間の
光ファイバの長さを、他の区間に比べて短くする必要が
あった。このため、光伝送システムのコストアップにつ
ながるという問題があった。The variable gain equalizer 114 shown in FIG. 7 [1].
Has flattened the gain by changing the attenuation rate with respect to the frequency of the input optical signal. Therefore, the optical signal input to the gain equalizer 103 reduces the signal level but does not increase it. Therefore, apart from the case where the gain equalizer 103 is inserted in the final stage of the transmission line, when the gain equalizer 103 is inserted in the middle section, it is necessary to shorten the length of the optical fiber in that section as compared with other sections. was there. Therefore, there is a problem that the cost of the optical transmission system is increased.
【００１１】そこで、利得傾斜量を制御するとともに光
信号の損失を防止した利得等化器が知られている（以
下、「第二従来例」という。特開2001-168426号公報参
照）。Therefore, there is known a gain equalizer that controls the gain tilt amount and prevents the loss of an optical signal (hereinafter referred to as "second conventional example", see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-168426).
【００１２】図８［２］は上記公報に記載された利得等
化器を使用した光伝送システムの要部を表わしたもので
ある。この光伝送システムで図６［２］と同一部分には
同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略す
る。本従来例の利得等化器２０１は、複数の光ファイバ
伝送路１０１1，１０１2，……，１０１Nを経た光信号
の周波数特性を平坦化するためのものである。本従来例
では説明の都合上、利得等化器２０１が光伝送システム
を構成する伝送路の末端に配置されているが、光ファイ
バ伝送路１０１1，…の間に必要に応じて適宜挿入され
ることになる。FIG. 8 [2] shows a main part of an optical transmission system using the gain equalizer described in the above publication. In this optical transmission system, the same parts as those in FIG. 6 [2] are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. The gain equalizer 201 of this conventional example is for flattening the frequency characteristic of an optical signal that has passed through a plurality of optical fiber transmission lines 101 1 , 101 2 , ..., 101 N. In this conventional example, for convenience of explanation, the gain equalizer 201 is arranged at the end of the transmission line constituting the optical transmission system, but it is appropriately inserted between the optical fiber transmission lines 101 1 ,. Will be.
【００１３】図８［１］は本従来例における利得等化器
の構成を表わしたものである。この図８［１］で図７
［１］と同一部分には同一の符号を付しており、これら
の説明を適宜省略する。本従来例の利得等化器２０１
は、光ファイバ伝送路１０１Nを伝送されてきた光信号
１１１を分岐する光カプラ１１２を備えている。光カプ
ラ１１２によって分岐された一方の光信号１１３は、エ
ルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）２０２によって光信
号のまま増幅される。エルビウムドープファイバ２０２
の出力側には、後方励起方式で光信号を増幅するための
励起光を注入するためのＷＤＭカプラ２０３が配置され
ている。このＷＤＭカプラ２０３には、半導体レーザ２
０４から励起光２０５が注入されるようになっている。
この半導体レーザ２０４は、利得制御回路２０７から供
給される利得制御信号２０８によってそのパワーを制御
されるようになっている。利得制御回路２０７は、フォ
トダイオード１２１から出力される電気信号１２２を入
力して、監視用の信号１１９に予め組み込まれた利得の
傾斜を補正するための傾斜補正データを読み取り、利得
を平坦化するような制御を行うようになっている。FIG. 8 [1] shows the structure of the gain equalizer in this conventional example. In FIG. 8 [1], FIG.
The same parts as those in [1] are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. The gain equalizer 201 of this conventional example
Is provided with an optical coupler 112 that branches an optical signal 111 transmitted through the optical fiber transmission line 101 N. One optical signal 113 branched by the optical coupler 112 is amplified as it is by the erbium-doped fiber (EDF) 202. Erbium-doped fiber 202
A WDM coupler 203 for injecting pumping light for amplifying an optical signal by the backward pumping method is arranged on the output side of the. The WDM coupler 203 includes a semiconductor laser 2
The excitation light 205 is injected from 04.
The power of the semiconductor laser 204 is controlled by the gain control signal 208 supplied from the gain control circuit 207. The gain control circuit 207 inputs the electric signal 122 output from the photodiode 121, reads the inclination correction data for correcting the inclination of the gain previously incorporated in the monitoring signal 119, and flattens the gain. Such control is performed.
【００１４】このような利得等化器２０１では、光カプ
ラ１１２によって分岐された一方の光信号１１７がバン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１８に入力され、波長λSV
の監視用の信号１１９が選択される。この監視用の信号
１１９は、図８［１］（ａ）に示すように利得等化器２
０１に入力される各種の波長の光信号のうちの、予め定
められた１種類の波長の信号である。同図（ｂ）は、監
視用の信号１１９のみがバンドパスフィルタ１１８を通
過した状態を表わしている。選択された監視用の信号１
１９はフォトダイオード１２１に入力されて、光電変換
され電気信号１２２になり、利得制御回路２０７に入力
され、前記した傾斜補正データの読み取りが行われるこ
とになる。In such a gain equalizer 201, one optical signal 117 branched by the optical coupler 112 is input to the bandpass filter (BPF) 118, and the wavelength λ SV
Signal 119 for monitoring is selected. This monitoring signal 119 is transmitted to the gain equalizer 2 as shown in FIG. 8 [1] (a).
Of the optical signals of various wavelengths input to 01, it is a signal of one predetermined wavelength. FIG. 6B shows a state in which only the monitoring signal 119 has passed through the bandpass filter 118. Selected monitoring signal 1
19 is input to the photodiode 121, photoelectrically converted into an electric signal 122, which is input to the gain control circuit 207, and the inclination correction data is read.
【００１５】図９［１］は、本従来例で使用されるエル
ビウムドープファイバの各波長に対する相対利得を表わ
したものである。この図で例示的に示した各特性曲線２
１１〜２１５はそれらの符号の数値が小さいほど励起パ
ワーが小さく、大きいほど励起パワーが大きい。この利
得等化器の使用される光ファイバ伝送路１０１の各光信
号の使用される波長の帯域をλ1からλ2までとすると、
それらの帯域における波長の増加に対する利得傾斜は、
大まかに表現すると、それらの特性曲線２１１〜２１５
上の波長λ1の点とλ2の点を結んだ一点鎖線で示す線分
２２１〜２２５の傾きとなる。FIG. 9 [1] shows the relative gain for each wavelength of the erbium-doped fiber used in this conventional example. Each characteristic curve 2 exemplarily shown in this figure
In 11 to 215, the smaller the numerical value of these signs, the smaller the pumping power, and the larger the numerical value, the larger the pumping power. Assuming that the wavelength band used for each optical signal of the optical fiber transmission line 101 used in this gain equalizer is λ 1 to λ 2 ,
The gain slope for increasing wavelength in those bands is
Roughly speaking, those characteristic curves 211 to 215
The slopes are the line segments 221 to 225 indicated by the alternate long and short dash line connecting the points of wavelength λ 1 and λ 2 above.
【００１６】図９［２］は、エルビウムドープファイバ
の励起パワーと利得傾斜との関係を表わしたものであ
る。図９［１］に示した例では図９［２］で実線で示す
ように励起パワーが大きくなるほど利得傾斜は負の値か
ら正の値に増加していく。すなわち図８［１］に示す利
得等化器２０１のエルビウムドープファイバ２０２を後
方励起方式で光増幅するときに、半導体レーザ２０４か
ら送出される励起光２０５のパワーを各特性曲線２１１
〜２１５で示すいずれかに選択することによって、利得
傾斜量を制御し、ＷＤＭカプラ２０３から光アイソレー
タ２３１を経て出力される光信号１１１（図８［１］
（ｃ））の利得を平坦化することができる。FIG. 9 [2] shows the relationship between the pump power and the gain slope of the erbium-doped fiber. In the example shown in FIG. 9 [1], the gain slope increases from a negative value to a positive value as the pump power increases, as shown by the solid line in FIG. 9 [2]. That is, when the erbium-doped fiber 202 of the gain equalizer 201 shown in FIG. 8 [1] is optically amplified by the backward pumping method, the power of the pumping light 205 sent from the semiconductor laser 204 is changed to each characteristic curve 211.
To 215, the gain tilt amount is controlled and the optical signal 111 output from the WDM coupler 203 via the optical isolator 231 (see FIG. 8 [1]).
The gain of (c)) can be flattened.
【００１７】もちろん、図９［１］に示した特性曲線で
も伝送路に使用する波長帯域を異なったものにすると、
その範囲における利得傾斜は異なったものとなる。すな
わち、使用する波長の帯域を調整したり、励起光の波長
を変更する等の手法を採用することで、図９［２］で一
点鎖線で示したような励起パワーが小さいほど利得傾斜
の大きな特性を得ることも可能である。Of course, even in the characteristic curve shown in FIG. 9 [1], if the wavelength bands used in the transmission line are different,
The gain slope in that range will be different. That is, by adopting a technique such as adjusting the wavelength band to be used or changing the wavelength of the pumping light, the smaller the pumping power as shown by the one-dot chain line in FIG. 9 [2], the larger the gain slope. It is also possible to obtain characteristics.
【００１８】図９［３］は、利得傾斜量の制御を行うた
めのＲＯＭテーブルの要部を表わしたものである。図８
［１］に示したバンドパスフィルタ１１８から取り出さ
れた波長λSVの監視用の信号１１９から利得の傾斜を補
正するための傾斜補正データＳを取り出すと、図示しな
いＣＰＵ（中央処理装置）はこの傾斜補正データＳをア
ドレス情報としてＲＯＭテーブル２４１から対応する励
起パワーＰと増加利得Ａを示すデータをそれぞれ読み出
すようになっている。たとえば傾斜補正データがＳ1で
あれば、これを補正する利得傾斜Ｐ1と増加利得Ａ1が読
み出される。FIG. 9 [3] shows the main part of the ROM table for controlling the gain tilt amount. Figure 8
When the inclination correction data S for correcting the inclination of the gain is extracted from the monitoring signal 119 of the wavelength λSV extracted from the bandpass filter 118 shown in [1], the CPU (central processing unit) not shown in the drawing corrects this inclination. Using the correction data S as address information, the corresponding pump power P and data indicating the increasing gain A are read from the ROM table 241. For example, if the slope correction data is S 1 , the gain slope P 1 and the increasing gain A 1 for correcting this are read out.
【００１９】ここで増加利得Ａとは、利得傾斜を異なら
せるために励起パワーを変えたときに生じる利得の増加
量をいう。図８［１］に示した利得等化器２０１はバン
ドパスフィルタ１１８によって選択された波長λSVの監
視用の信号１１９の信号レベルによって信号の減衰量を
判別するが、エルビウムドープファイバ２０２による光
信号の増幅率が波長に対する等化処理によって増加した
とき、これを必要に応じて減衰させるために増加利得Ａ
を読み出すことにしている。この場合の減衰は、各波長
に対して平坦な特性を有する減衰器（図示せず）を使用
して行えばよい。Here, the increasing gain A refers to the amount of increase in gain that occurs when the pump power is changed in order to make the gain slope different. The gain equalizer 201 shown in FIG. 8 [1] determines the amount of signal attenuation based on the signal level of the monitoring signal 119 of the wavelength λ SV selected by the bandpass filter 118. When the amplification factor of the signal is increased by the equalization process with respect to the wavelength, the increase gain A is added in order to attenuate it as necessary.
I will read it. The attenuation in this case may be performed using an attenuator (not shown) having flat characteristics for each wavelength.
【００２０】もちろん、各励起パワーＰ1〜Ｐ5に対する
増幅率が許容の範囲内である場合には、このようなフラ
ットな特性を有する減衰器を配置する必要はない。ま
た、この利得等化器２０１が光増幅中継器１０２1，…
のいずれかと共用される場合には、本来の増幅を行うこ
れらの光増幅中継器１０２1，…の図示しないエルビウ
ムドープファイバの増幅率を利得傾斜の補正に伴う増幅
率の変化を考慮して増幅するようにすることで、減衰器
の配置を省略することができる。Of course, when the amplification factor for each pumping power P 1 to P 5 is within the allowable range, it is not necessary to dispose an attenuator having such flat characteristics. Further, the gain equalizer 201 has optical amplification repeaters 102 1 , ...
, The amplification factor of the erbium-doped fiber (not shown) of the optical amplification repeaters 102 1 , ... Which perform the original amplification is amplified in consideration of the change in the amplification factor due to the correction of the gain slope. By doing so, the arrangement of the attenuator can be omitted.
【００２１】以上説明したように第二従来例では、たと
えばこの光伝送システムの図示しない端局が取得した各
周波数に対するパワーの傾斜に応じて利得等化器２０１
に指示された傾斜補正データＳに対して所望の利得傾斜
を設定することにしたので、光増幅中継器１０２1，…
の間の距離を特別に短く設定する必要がない。また、利
得等化器２０１では後方励起方式で利得の傾斜を補正す
るので、高効率で消費電力の少ない利得等化器を実現す
ることができる。As described above, in the second conventional example, for example, the gain equalizer 201 corresponds to the slope of the power with respect to each frequency acquired by a terminal station (not shown) of this optical transmission system.
Since it is decided to set a desired gain tilt for the tilt correction data S instructed by the optical amplification repeater 102 1 , ...
There is no need to set the distance between them to be particularly short. Further, since the gain equalizer 201 corrects the slope of the gain by the backward pumping method, a gain equalizer with high efficiency and low power consumption can be realized.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】従来、実システムにお
ける伝送路では、ケーブル特性、光増幅中継器特性等の
バラツキにより利得傾斜は大きく変化する。今までは、
それぞれの諸特性の傾向を把握し、複数の固定傾斜特性
を有する利得等化器により信号プロファイルの傾きを補
償しなければならなかった。このため、実際のライン数
より多い利得等化器を用いることとなるため、コスト高
となる課題があった。Conventionally, in a transmission line in an actual system, the gain slope greatly changes due to variations in cable characteristics, optical amplification repeater characteristics, and the like. up until this point,
It was necessary to grasp the tendency of each characteristic and to compensate the inclination of the signal profile by a gain equalizer having a plurality of fixed inclination characteristics. For this reason, there is a problem in that the cost becomes high because the gain equalizer is used more than the actual number of lines.
【００２３】また、前述の第一及び第二の従来例では、
利得等化器内部に可変利得等化器又はＥＤＡＦ及び励起
ＬＤを用いるため、構成が複雑で高価になるという課題
があった。Further, in the above-mentioned first and second conventional examples,
Since the variable gain equalizer or the EDAF and the pump LD are used inside the gain equalizer, there is a problem that the configuration is complicated and the cost becomes high.
【００２４】[0024]
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、安価かつ簡単
な構成でありながら、従来と同等の性能を有する利得等
化器を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a gain equalizer having a performance equivalent to that of a conventional one while having an inexpensive and simple structure.
【００２５】[0025]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、今まで誰も着目しなかった、利得に対応
して利得傾斜が変化する光増幅中継器の利得傾斜特性に
着目し、この利得傾斜特性を積極的に利用することによ
り、簡単な構成の利得等化器でありながら従来と同等の
性能が得られることに気が付いた。本発明はこの知見に
基づきなされたものである。In order to achieve the above object, the present inventor has focused on the gain slope characteristic of an optical amplification repeater in which the gain slope changes in accordance with the gain, which no one has paid attention to. However, it has been found that by positively utilizing this gain slope characteristic, the performance equal to that of the conventional one can be obtained even though the gain equalizer has a simple structure. The present invention is based on this finding.
【００２６】すなわち、本発明に係る利得等化器は、光
波長多重通信の光伝送路において、入力信号パワーに応
じて利得を調整することにより出力信号パワーを一定化
するとともに当該利得に対応して利得傾斜が変化する利
得傾斜特性を有する光増幅中継器の入力側に挿入され
る。そして、前記入力信号パワーの利得傾斜を検出する
利得傾斜検出手段と、この利得傾斜検出手段で検出され
た利得傾斜及び前記光増幅中継器の利得傾斜特性に基づ
き前記出力信号パワーの利得傾斜が平坦化するように前
記入力信号パワーを減衰させる入力信号パワー減衰手段
と、を備えている（請求項１）。That is, the gain equalizer according to the present invention makes the output signal power constant by adjusting the gain according to the input signal power in the optical transmission line of the optical wavelength division multiplexing communication and at the same time corresponds to the gain. It is inserted in the input side of the optical amplification repeater having a gain slope characteristic in which the gain slope changes. Then, the gain slope of the output signal power is flat based on the gain slope detecting means for detecting the gain slope of the input signal power, and the gain slope detected by the gain slope detecting means and the gain slope characteristic of the optical amplification repeater. Input signal power attenuating means for attenuating the input signal power so that the input signal power is reduced (claim 1).
【００２７】前記利得傾斜検出手段は、前記光伝送路か
ら光の一部を導く第一及び第二の光カプラと、前記第一
の光カプラから導かれた光の中から第一の波長の光を抽
出する第一の波長選択素子と、前記第二の光カプラから
導かれた光の中から前記第一の波長と異なる第二の波長
の光を抽出する第二の波長選択素子と、前記第一の波長
選択素子で抽出された第一の波長の光を電気信号に変換
する第一の受光素子と、前記第二の波長選択素子で抽出
された第二の波長の光を電気信号に変換する第二の受光
素子とを備えた、としてもよい（請求項２）。The gain tilt detecting means has first and second optical couplers for guiding a part of the light from the optical transmission line, and a first wavelength of the light guided from the first optical coupler. A first wavelength selection element for extracting light, a second wavelength selection element for extracting light of a second wavelength different from the first wavelength from the light guided from the second optical coupler, A first light receiving element for converting the light of the first wavelength extracted by the first wavelength selection element into an electric signal, and the light of the second wavelength extracted by the second wavelength selection element as an electric signal And a second light receiving element for converting to (2).
【００２８】このとき、前記入力信号パワー減衰手段
は、前記第一及び第二の受光素子で変換された電気信号
のパワー差からなる利得傾斜及び前記光増幅中継器の利
得傾斜特性に基づき前記出力信号パワーの利得傾斜が平
坦化するように前記入力信号パワーの減衰量を決定する
制御回路と、この制御回路で決定された減衰量で前記入
力信号パワーを減衰する可変光減衰器とを備えた、とし
てもよい（請求項３）。At this time, the input signal power attenuating means outputs the output based on the gain slope of the power difference between the electric signals converted by the first and second light receiving elements and the gain slope characteristic of the optical amplification repeater. A control circuit that determines the amount of attenuation of the input signal power so that the gain slope of the signal power is flattened, and a variable optical attenuator that attenuates the input signal power with the amount of attenuation determined by the control circuit are provided. , (Claim 3).
【００２９】更に、このとき、前記制御回路は、前記第
一及び第二の波長をそれぞれλ１，λ２、前記第一及び
第二の波長の光の入力信号パワーをそれぞれＧ１，Ｇ
２、前記光増幅中継器の利得傾斜特性を直線近似して、
その利得の変化分に対する利得傾斜の変化分を利得傾斜
係数とした場合、前記入力信号パワーの減衰量を次式で
決定する、減衰量 ∝ −（Ｇ２−Ｇ１）／（λ２−λ
１）／（利得傾斜係数）、としてもよい（請求項４）。Further, at this time, the control circuit sets the first and second wavelengths to λ1 and λ2, respectively, and the input signal powers of the light of the first and second wavelengths to G1 and G, respectively.
2. Linearly approximating the gain slope characteristic of the optical amplification repeater,
When the change amount of the gain slope with respect to the change amount of the gain is used as a gain slope coefficient, the attenuation amount of the input signal power is determined by the following formula: attenuation amount ∝- (G2-G1) / (λ2-λ)
1) / (gain slope coefficient).
【００３０】また、前記第一及び第二の波長選択素子が
反射型ファイバグレーティング又はバンドパスフィルタ
である、としてもよい（請求項５）。更に、前記光増幅
中継器の入力側の前記光伝送路に、前記入力信号パワー
の利得傾斜に含まれるうねり成分を補償する透過型ファ
イバグレーティングが挿入された、としてもよい（請求
項６）。Further, the first and second wavelength selection elements may be reflection type fiber gratings or bandpass filters (claim 5). Further, a transmissive fiber grating for compensating the waviness component included in the gain slope of the input signal power may be inserted in the optical transmission line on the input side of the optical amplification repeater (claim 6).
【００３１】換言すると、本発明に係る利得等化器は、
抽出波長の異なる波長選択素子を二つ用いて光伝送路の
利得傾斜を認識し、光増幅中継器の入力パワーを制御す
るという簡単な構成で、光伝送路の利得傾斜を制御す
る。In other words, the gain equalizer according to the present invention is
The gain tilt of the optical transmission line is controlled by a simple configuration in which the gain tilt of the optical transmission line is recognized by using two wavelength selection elements having different extraction wavelengths and the input power of the optical amplification repeater is controlled.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る利得等化器
の第一実施形態を示すブロック図である。以下、この図
面に基づき説明する。1 is a block diagram showing a first embodiment of a gain equalizer according to the present invention. Hereinafter, description will be given with reference to this drawing.
【００３３】本実施形態の利得等化器１０は、光波長多
重通信の光伝送路１１において、入力信号パワーＰｉに
応じて利得を調整することにより出力信号パワーＰｏを
一定化するとともに当該利得に対応して利得傾斜が変化
する利得傾斜特性を有する光増幅中継器１３の入力側に
挿入される。そして、入力信号パワーＰｉの利得傾斜を
検出する利得傾斜検出手段（後述）と、この利得傾斜検
出手段で検出された利得傾斜及び光増幅中継器１３の利
得傾斜特性に基づき出力信号パワーＰｏの利得傾斜が平
坦化するように入力信号パワーＰｉを減衰させる入力信
号パワー減衰手段（後述）とを備えている。The gain equalizer 10 of this embodiment makes the output signal power Po constant and adjusts the gain by adjusting the gain in accordance with the input signal power Pi in the optical transmission line 11 of the optical wavelength division multiplexing communication. It is inserted into the input side of the optical amplification repeater 13 having a gain slope characteristic in which the gain slope changes correspondingly. Then, the gain slope detection means (described later) for detecting the gain slope of the input signal power Pi, and the gain slope of the output signal power Po based on the gain slope detected by the gain slope detection means and the gain slope characteristics of the optical amplification repeater 13. And an input signal power attenuating means (described later) for attenuating the input signal power Pi so that the slope is flattened.
【００３４】利得傾斜検出手段は、光伝送路１１から光
の一部を導く光カプラ２０，２１と、光カプラ２０から
導かれた光の中から波長λ１の光を抽出する反射型ファ
イバグレーティング(FG : Fiber Grating)２２と、光カ
プラ２１から導かれた光の中から波長λ２（≠λ１）の
光を抽出する反射型ファイバグレーティング２３と、反
射型ファイバグレーティング２２で抽出された波長λ１
の光を電気信号に変換するフォトダイオード(PD : Phot
oDiode)２４と、反射型ファイバグレーティング２３で
抽出された波長λ２の光を電気信号に変換するフォトダ
イオード２５とを備えている。The gain tilt detecting means includes optical couplers 20 and 21 for guiding a part of light from the optical transmission line 11, and a reflection type fiber grating (for extracting light of wavelength λ1 from the light guided from the optical coupler 20). FG: Fiber Grating) 22, a reflective fiber grating 23 for extracting light of wavelength λ2 (≠ λ1) from the light guided from the optical coupler 21, and a wavelength λ1 extracted by the reflective fiber grating 22.
Photodiode (PD: Phot)
oDiode) 24 and a photodiode 25 for converting the light of wavelength λ2 extracted by the reflection type fiber grating 23 into an electric signal.
【００３５】入力信号パワー減衰手段は、フォトダイオ
ード２４，２５で変換された電気信号のパワー差からな
る利得傾斜及び光増幅中継器１３の利得傾斜特性に基づ
き出力信号パワーＰｏの利得傾斜が平坦化するように入
力信号パワーＰｉの減衰量を決定する制御回路３０と、
制御回路３０で決定された減衰量で入力信号パワーＰｉ
を減衰する可変光減衰器(VOA : Variable Optical Atte
nator)３１とを備えている。The input signal power attenuating means flattens the gain slope of the output signal power Po based on the gain slope formed by the power difference between the electric signals converted by the photodiodes 24 and 25 and the gain slope characteristic of the optical amplification repeater 13. A control circuit 30 that determines the amount of attenuation of the input signal power Pi so that
The input signal power Pi is determined by the attenuation determined by the control circuit 30.
Variable Optical Attenuator (VOA) that attenuates
nator) 31 and.
【００３６】制御回路３０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、入出力回路、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバ
ータ等からなる。また、制御回路３０は、波長λ１，λ
２の光の入力信号パワーをそれぞれＧ１，Ｇ２、光増幅
中継器１３の利得傾斜特性を直線近似して、その利得の
変化分に対する利得傾斜の変化分を利得傾斜係数とした
場合、入力信号パワーＰｉの減衰量を次式で決定する。
減衰量 ∝ −（Ｇ２−Ｇ１）／（λ２−λ１）／（利得
傾斜係数）The control circuit 30 includes, for example, a CPU, a ROM,
It comprises a RAM, an input / output circuit, an A / D converter, a D / A converter, and the like. Further, the control circuit 30 controls the wavelengths λ1 and λ
When the input signal powers of the two lights are G1 and G2, respectively, and the gain slope characteristics of the optical amplification repeater 13 are linearly approximated, and the change of the gain slope with respect to the change of the gain is the gain slope coefficient, the input signal power is The attenuation amount of Pi is determined by the following equation. Attenuation ∝- (G2-G1) / (λ2-λ1) / (gain slope coefficient)
【００３７】このように、抽出波長の異なる反射型ファ
イバグレーティング２２，２３を用いて、光伝送路１１
における相異なる二つの波長λ１，λ２の信号パワー差
（利得傾斜量）を認識し、光増幅中継器１３の入力パワ
ーを変化させることで、光増幅中継器１３の利得傾斜を
変化させて光伝送路１１の利得傾斜を制御する。As described above, by using the reflection type fiber gratings 22 and 23 having different extraction wavelengths, the optical transmission line 11
By recognizing the signal power difference (gain slope amount) between the two different wavelengths λ1 and λ2 in (1) and changing the input power of the optical amplification repeater 13 to change the gain slope of the optical amplification repeater 13 for optical transmission. Control the gain slope of path 11.
【００３８】図２［１］は入力信号パワーＰｉの利得傾
斜の第一例を示すグラフ（入力信号プロファイル）、図
２［２］は光増幅中継器１３の利得傾斜特性の一例を示
すグラフである。以下、図１及び図２に基づき利得等化
器１０の動作を説明する。FIG. 2 [1] is a graph showing a first example of the gain slope of the input signal power Pi (input signal profile), and FIG. 2 [2] is a graph showing an example of the gain slope characteristic of the optical amplification repeater 13. is there. The operation of the gain equalizer 10 will be described below with reference to FIGS.
【００３９】光伝送路１１を通過する波長多重された光
信号は、図２［１］に示すように、他の光増幅中継器や
ケーブルでの損失等により傾斜を持った信号プロファイ
ルとなっている。この傾いた信号光パワーのうち相異な
る二波長λ１，λ２の光を、反射型ファイバグレーティ
ング２２，２３を用いて抽出し、フォトダイオード２
４，２５で光／電気変換して信号パワーＧ１，Ｇ２を得
る。続いて、制御回路３０は、信号パワーＧ１，Ｇ２の
差分を検出し、光増幅中継器１３出力側の信号プロファ
イルを平滑化するために、可変光減衰器３１を用いて入
力信号パワーＰｉを制御する。なお、制御回路３０は、
図２［２］に示す光増幅中継器１３の利得傾斜特性をＲ
ＯＭ等に予め記憶している。As shown in FIG. 2 [1], the wavelength-multiplexed optical signal passing through the optical transmission line 11 has a signal profile having an inclination due to a loss in another optical amplification repeater or cable. There is. Of the tilted signal light power, lights of two different wavelengths λ1 and λ2 are extracted using the reflection type fiber gratings 22 and 23, and the photodiode 2
The signal powers G1 and G2 are obtained by optical / electrical conversion at 4, 25. Subsequently, the control circuit 30 detects the difference between the signal powers G1 and G2 and controls the input signal power Pi using the variable optical attenuator 31 in order to smooth the signal profile on the output side of the optical amplification repeater 13. To do. The control circuit 30 is
The gain tilt characteristic of the optical amplification repeater 13 shown in FIG.
It is stored in advance in the OM or the like.
【００４０】その際、可変光減衰器３１の減衰量は、光
増幅中継器１３の利得傾斜が利得に対し線形近似できる
とき、次式により与えられる。
減衰量 ∝ −（Ｇ２−Ｇ１）／（λ２−λ１）／（利得
傾斜係数）
ここで、利得傾斜係数とは、図２［２］に示す直線の傾
き（ΔＹ／ΔＸ）であり、利得に対し利得傾斜を変える
光増幅中継器１３の特徴を利用し、その特性を直線近似
により求めたものである。図２［２］に示す例では、
（ΔＹ／ΔＸ）は負の値（＜０）である。また、（Ｇ２
−Ｇ１）／（λ２−λ１）は、入力信号パワーＰｉの利
得傾斜である。図２［１］に示す例では、（Ｇ２−Ｇ
１）／（λ２−λ１）は正の値（＞０）である。At this time, the attenuation amount of the variable optical attenuator 31 is given by the following equation when the gain slope of the optical amplification repeater 13 can be linearly approximated to the gain. Attenuation ∝- (G2-G1) / (λ2-λ1) / (gain slope coefficient) Here, the gain slope coefficient is the slope (ΔY / ΔX) of the straight line shown in FIG. On the other hand, the characteristics of the optical amplification repeater 13 that changes the gain slope are used, and the characteristics are obtained by linear approximation. In the example shown in FIG. 2 [2],
(ΔY / ΔX) is a negative value (<0). In addition, (G2
-G1) / (λ2-λ1) is the gain slope of the input signal power Pi. In the example shown in FIG. 2 [1], (G2-G
1) / (λ2-λ1) is a positive value (> 0).
【００４１】上式は、入力信号パワーＰｉの利得傾斜が
大きいほど、又は光増幅中継器１３の利得傾斜係数が小
さいほど、可変光減衰器３１の減衰量を大きくすること
を意味している。例えば、入力信号パワーＰｉの利得傾
斜大（Ｇ２高）→可変光減衰器３１の減衰量増→入力信
号パワーＰｉ減→光増幅中継器１３の利得増→光増幅中
継器１３の利得傾斜減（Ｇ２低下）となる。The above equation means that the larger the gain slope of the input signal power Pi or the smaller the gain slope coefficient of the optical amplification repeater 13, the larger the attenuation amount of the variable optical attenuator 31. For example, the gain slope of the input signal power Pi is large (G2 is high) → the attenuation amount of the variable optical attenuator 31 is increased → the input signal power Pi is decreased → the gain of the optical amplification repeater 13 is increased → the gain slope of the optical amplification repeater 13 is decreased ( G2 decrease).
【００４２】利得等化器１０をｎ中継おき（ｎ≧1）に
挿入し、上記関係式により可変光減衰器３１の減衰量を
制御することにより、光伝送路１１における利得傾斜を
制御する。The gain equalizer 10 is inserted every n relays (n ≧ 1), and the attenuation amount of the variable optical attenuator 31 is controlled by the above relational expression to control the gain slope in the optical transmission line 11.
【００４３】図３は、本発明に係る利得等化器の第二実
施形態を示すブロック図である。図４は、入力信号パワ
ーの利得傾斜の第二例を示すグラフ（入力信号プロファ
イル）である。以下、これらの図面に基づき説明する。
ただし、図１と同じ部分は同じ符号を付すことにより説
明を省略する。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the gain equalizer according to the present invention. FIG. 4 is a graph (input signal profile) showing a second example of the gain slope of the input signal power. Hereinafter, description will be given with reference to these drawings.
However, the same parts as those in FIG.
【００４４】本実施形態の利得等化器４０は、第一実施
形態の利得等化器１０（図１）において、光減衰器３１
の入力側の光伝送路１１に、入力信号パワーＰｉの利得
傾斜に含まれるうねり成分を補償する透過型ファイバグ
レーティング４１が挿入されたものである。The gain equalizer 40 of this embodiment is the same as that of the gain equalizer 10 (FIG. 1) of the first embodiment.
The transmission type fiber grating 41 for compensating the undulation component included in the gain slope of the input signal power Pi is inserted in the optical transmission line 11 on the input side of the.
【００４５】光伝送路１１における光信号は他の光増幅
中継器の特性等によって、図４に示すようにうねりを持
ったプロファイルとなることがある。このような場合に
は、信号プロファイルのうち、うねり成分を補償する透
過型ファイバグレーティング４１を主信号ラインに追加
することで、更に信号帯域全体を平らにすることが可能
となる。The optical signal on the optical transmission line 11 may have a wavy profile as shown in FIG. 4 depending on the characteristics of other optical amplification repeaters. In such a case, it is possible to further flatten the entire signal band by adding a transmission type fiber grating 41 for compensating the waviness component in the signal profile to the main signal line.
【００４６】図５は、本発明に係る利得等化器の第三実
施形態を示すブロック図である。以下、この図面に基づ
き説明する。ただし、図３と同じ部分は同じ符号を付す
ことにより説明を省略する。FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the gain equalizer according to the present invention. Hereinafter, description will be given with reference to this drawing. However, the same parts as those in FIG.
【００４７】本実施形態の利得等化器４０は、第二実施
形態の利得等化器４０（図１）において、反射型ファイ
バグレーティング２２，２３をバンドパスフィルタ（BP
F :Band Pass Filter）５１，５２に置き換えたもので
ある。本実施形態でも、第二実施形態と同等の作用及び
効果を奏する。The gain equalizer 40 of this embodiment is similar to the gain equalizer 40 of the second embodiment (FIG. 1) except that the reflection fiber gratings 22 and 23 are replaced by a bandpass filter (BP).
F: Band Pass Filter) 51, 52. This embodiment also has the same operation and effect as the second embodiment.
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明に係る利得等化器によれば、入力
信号パワーの利得傾斜を検出する利得傾斜検出手段と、
この利得傾斜検出手段で検出された利得傾斜及び光増幅
中継器の利得傾斜特性に基づき出力信号パワーの利得傾
斜が平坦化するように入力信号パワーを減衰させる入力
信号パワー減衰手段とを備えたことにより、可変利得等
化器又はＥＤＡＦ及び励起ＬＤが不要な簡単な構成であ
りながら、従来と同等の性能を有する、という効果を奏
する。According to the gain equalizer of the present invention, the gain slope detecting means for detecting the gain slope of the input signal power,
And an input signal power attenuating means for attenuating the input signal power so that the gain inclination of the output signal power is flattened based on the gain inclination detected by the gain inclination detecting means and the gain inclination characteristic of the optical amplification repeater. As a result, there is an effect that the variable gain equalizer or the EDAF and the pump LD have a simple structure and have the same performance as the conventional one.
【００４９】つまり、本発明に係る利得等化器は、入力
信号パワーを減衰させるだけであるので、図７［１］及
び図８［１］の利得等化器と異なり利得傾斜を変える構
成が不要であり、なおかつ図８［１］の利得等化器と異
なり増幅する構成が不要である。That is, since the gain equalizer according to the present invention only attenuates the input signal power, the gain equalizer is different from the gain equalizers of FIGS. 7 [1] and 8 [1]. It is unnecessary, and unlike the gain equalizer of FIG. 8 [1], a structure for amplifying is unnecessary.
【００５０】換言すると、本発明によれば、光伝送路に
おけるケーブル損失、ケーブル傾斜、光増幅中継器の利
得傾斜のバラツキ等を、簡単な構成で自動的に認識し、
利得傾斜を平坦にすることが可能となる。In other words, according to the present invention, the cable loss in the optical transmission line, the cable inclination, the variation in the gain inclination of the optical amplification repeater, etc. are automatically recognized with a simple structure,
It is possible to flatten the gain slope.
【図１】本発明に係る利得等化器の第一実施形態を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a gain equalizer according to the present invention.
【図２】図２［１］は、入力信号パワーの利得傾斜の第
一例を示すグラフ（入力信号プロファイル）である。、
図２［２］は、光増幅中継器の利得傾斜特性の一例を示
すグラフである。FIG. 2 [1] is a graph (input signal profile) showing a first example of the gain slope of the input signal power. ,
FIG. 2 [2] is a graph showing an example of the gain slope characteristic of the optical amplification repeater.
【図３】本発明に係る利得等化器の第二実施形態を示す
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of a gain equalizer according to the present invention.
【図４】入力信号パワーの利得傾斜の第二例を示すグラ
フ（入力信号プロファイル）である。FIG. 4 is a graph (input signal profile) showing a second example of the gain slope of the input signal power.
【図５】本発明に係る利得等化器の第三実施形態を示す
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of a gain equalizer according to the present invention.
【図６】図６［１］は、光ファイバ伝送路を接続した光
伝送システムの要部を表わしたブロック図である。図６
［２］は、従来の光伝送システムの要部を波形特性とと
もに表した説明図である。FIG. 6 [1] is a block diagram showing a main part of an optical transmission system in which optical fiber transmission lines are connected. Figure 6
[2] is an explanatory view showing a main part of a conventional optical transmission system together with waveform characteristics.
【図７】図７［１］は、第一従来例における利得等化器
の回路構成を表わしたブロック図である。図７［２］
は、従来の可変利得等化器の特性の一例を表わした特性
図である。FIG. 7 [1] is a block diagram showing a circuit configuration of a gain equalizer in the first conventional example. Figure 7 [2]
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of characteristics of a conventional variable gain equalizer.
【図８】図８［１］は、第二従来例における利得等化器
の構成を表わしたブロック図である。図８［２］は、第
二従来例における利得等化器を使用した光伝送システム
の要部を表わしたブロック図である。FIG. 8 [1] is a block diagram showing a configuration of a gain equalizer in a second conventional example. FIG. 8 [2] is a block diagram showing a main part of an optical transmission system using a gain equalizer in the second conventional example.
【図９】図９［１］は、第二従来例で使用されるエルビ
ウムドープファイバの各波長に対する相対利得を表わし
た特性図である。図９［２］は、図９［１］に示したエ
ルビウムドープファイバの励起パワーと利得傾斜の関係
を表わした特性図である。図９［３］は、第二従来例に
おける利得傾斜量の制御用のＲＯＭテーブルの要部を表
わした説明図である。FIG. 9 [1] is a characteristic diagram showing the relative gain for each wavelength of the erbium-doped fiber used in the second conventional example. FIG. 9 [2] is a characteristic diagram showing the relationship between the pump power and the gain slope of the erbium-doped fiber shown in FIG. 9 [1]. FIG. 9 [3] is an explanatory view showing the main part of the ROM table for controlling the gain tilt amount in the second conventional example.
１０，４０，５０ 利得等化器 １１ 光伝送路 １３ 光増幅中継器 ２０，２１ 光カプラ ２２，２３ 反射型ファイバグレーティング ２４，２５ フォトダイオード ３０ 制御回路 ３１ 可変光減衰器 Ｐｉ 入力信号パワー Ｐｏ 出力信号パワー ４１ 透過型ファイバグレーティング ５１，５２ バンドパスフィルタ 10, 40, 50 Gain equalizer 11 Optical transmission line 13 Optical amplification repeater 20,21 Optical coupler 22,23 Reflective fiber grating 24,25 photodiode 30 control circuit 31 Variable optical attenuator Pi input signal power Po output signal power 41 Transmission Fiber Grating 51,52 bandpass filter
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/18 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H04B 10/18 H04J 14/00 14/02
Claims (6)
力信号パワーに応じて利得を調整することにより出力信
号パワーを一定化するとともに当該利得に対応して利得
傾斜が変化する利得傾斜特性を有する光増幅中継器の入
力側に挿入される利得等化器であって、 前記入力信号パワーの利得傾斜を検出する利得傾斜検出
手段と、 この利得傾斜検出手段で検出された利得傾斜及び前記光
増幅中継器の利得傾斜特性に基づき前記出力信号パワー
の利得傾斜が平坦化するように前記入力信号パワーを減
衰させる入力信号パワー減衰手段と、 を備えた利得等化器。1. In an optical transmission line of optical wavelength division multiplexing communication, a gain slope characteristic in which the output signal power is made constant by adjusting the gain according to the input signal power and the gain slope changes corresponding to the gain. A gain equalizer inserted into the input side of an optical amplification repeater having the gain slope detecting means for detecting a gain slope of the input signal power, and the gain slope detected by the gain slope detecting means and the optical signal. A gain equalizer, comprising: input signal power attenuating means for attenuating the input signal power so that a gain gradient of the output signal power is flattened based on a gain gradient characteristic of an amplification repeater.
ラと、前記第一の光カプラから導かれた光の中から第一
の波長の光を抽出する第一の波長選択素子と、前記第二
の光カプラから導かれた光の中から前記第一の波長と異
なる第二の波長の光を抽出する第二の波長選択素子と、
前記第一の波長選択素子で抽出された第一の波長の光を
電気信号に変換する第一の受光素子と、前記第二の波長
選択素子で抽出された第二の波長の光を電気信号に変換
する第二の受光素子とを備えた、請求項１記載の利得等
化器。2. The gain tilt detecting means includes first and second optical couplers that guide a part of the light from the optical transmission line, and a first one of the light guided from the first optical coupler. A first wavelength selection element for extracting light of a wavelength and a second wavelength selection element for extracting light of a second wavelength different from the first wavelength from the light guided from the second optical coupler. When,
A first light receiving element for converting the light of the first wavelength extracted by the first wavelength selection element into an electric signal, and the light of the second wavelength extracted by the second wavelength selection element as an electric signal The gain equalizer according to claim 1, further comprising a second light receiving element for converting into
ワー差からなる利得傾斜及び前記光増幅中継器の利得傾
斜特性に基づき前記出力信号パワーの利得傾斜が平坦化
するように前記入力信号パワーの減衰量を決定する制御
回路と、この制御回路で決定された減衰量で前記入力信
号パワーを減衰する可変光減衰器とを備えた、 請求項２記載の利得等化器。3. The input signal power attenuating means is configured to output the output signal based on a gain tilt characteristic of a power difference between electric signals converted by the first and second light receiving elements and a gain tilt characteristic of the optical amplification repeater. A control circuit that determines the amount of attenuation of the input signal power so that the gain slope of the power is flattened; and a variable optical attenuator that attenuates the input signal power with the amount of attenuation determined by the control circuit, The gain equalizer according to claim 2.
一及び第二の波長の光の入力信号パワーをそれぞれＧ
１，Ｇ２、前記光増幅中継器の利得傾斜特性を直線近似
して、その利得の変化分に対する利得傾斜の変化分を利
得傾斜係数とした場合、前記入力信号パワーの減衰量を
次式で決定する、 減衰量 ∝ −（Ｇ２−Ｇ１）／（λ２−λ１）／（利得
傾斜係数） 請求項３記載の利得等化器。4. The control circuit sets the first and second wavelengths to λ1 and λ2, respectively, and sets the input signal powers of the light of the first and second wavelengths to G, respectively.
1, G2, when the gain slope characteristic of the optical amplifier repeater is linearly approximated and the change amount of the gain slope with respect to the change amount of the gain is used as a gain slope coefficient, the attenuation amount of the input signal power is determined by the following equation. Attenuation ∝- (G2-G1) / (λ2-λ1) / (gain slope coefficient) The gain equalizer according to claim 3.
型ファイバグレーティング又はバンドパスフィルタであ
る、 請求項１，２，３又は４記載の利得等化器。5. The gain equalizer according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the first and second wavelength selection elements are reflection type fiber gratings or bandpass filters.
路に、前記入力信号パワーの利得傾斜に含まれるうねり
成分を補償する透過型ファイバグレーティングが挿入さ
れた、請求項１，２，３，４又は５記載の利得等化器。6. A transmission type fiber grating for compensating a waviness component included in a gain slope of the input signal power is inserted in the optical transmission line on the input side of the optical amplification repeater. The gain equalizer according to 3, 4, or 5.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2001-07-31 JP JP2001231288A patent/JP2003046169A/en active Pending
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