JP2004266251A - 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム - Google Patents

光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム Download PDF

Info

Publication number
JP2004266251A
JP2004266251A JP2003397952A JP2003397952A JP2004266251A JP 2004266251 A JP2004266251 A JP 2004266251A JP 2003397952 A JP2003397952 A JP 2003397952A JP 2003397952 A JP2003397952 A JP 2003397952A JP 2004266251 A JP2004266251 A JP 2004266251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
gain
constant
power
proportional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003397952A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3989430B2 (ja
Inventor
Akira Kawahara
亮 河原
Nobuyuki Kagi
信行 加木
Kensaku Sekiya
建作 関谷
Masaru Fukushima
大 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2003397952A priority Critical patent/JP3989430B2/ja
Priority to US10/775,103 priority patent/US7333262B2/en
Publication of JP2004266251A publication Critical patent/JP2004266251A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3989430B2 publication Critical patent/JP3989430B2/ja
Priority to US11/931,944 priority patent/US7511883B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293Signal power control
    • H04B10/294Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
    • H04B10/296Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1312Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00Functional characteristics
    • H01S2301/04Gain spectral shaping, flattening
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2210/00Indexing scheme relating to optical transmission systems
    • H04B2210/003Devices including multiple stages, e.g., multi-stage optical amplifiers or dispersion compensators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】運用中に光増幅器への光入力パワーが変化しても、AGC制御回路の制御定数を適切な値に調整して、光信号伝送の高速化および安定した制御を行うこと。
【解決手段】光増幅装置のAGC制御回路19内に比例倍率調整回路19fを設け、PD15および対数変換回路17によってモニタされた光入力パワーに応じて、比例回路19bの比例倍率を連続的に調整しており、この比例倍率が調整されたAGC制御回路19は、モニタされた光入出力パワーに基づいて励起LD20を制御して、光増幅器11の利得を所望の値に制御する。
【選択図】 図6

Description

本発明は、光増幅器の利得を制御する利得一定制御回路の制御定数を調整する光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システムに関するものである。
従来の光増幅装置10では、たとえば図19に示すように、光伝送路1上に接続された光増幅器11を備えており、この光増幅器11に入力される光信号およびこの光増幅器11およびエルビウム添加ファイバ(EDF)12を介して出力される光信号を光カプラ13,14でそれぞれ分岐させた後、受光ダイオード(PD)15,16でその光入力パワーおよび光出力パワーを検出している。そして、モニタ回路17,18では、この光入力パワーおよび光出力パワーは光パワーに応じた電圧値に変換され、その電圧値が制御回路19に出力される。この制御回路19は、これらの電圧値に基づいて励起レーザダイオード(励起LD)20を制御して、光増幅器11の利得一定制御(AGC制御)を行い、この光増幅器11の利得を所望の値に制御している。
このような光伝送システムには、1心の光伝送路に波長の異なる複数の光信号を波長多重して同時に伝送するWDMシステムがある。このWDMシステムでは、この光伝送路上に設けられた複数の光増幅装置で光信号を光増幅した後に、シングルモード光ファイバ(SMF)や分散シフト光ファイバ(DSF)からなる光伝送路に送信していた。
ところで、このAGC制御を行う光増幅装置では、波長多重した光信号の波長数の変化などに伴い、光増幅器への光入力パワーが変化すると、利得を一定に保つように、光出力パワーを変化させている。しかしながら、この光入力パワーの変動時における光増幅器の過渡特性が不十分の場合には、図20(a)に示す光増幅器の光入力パワーの変化に対して、図20(b)に示すように、光出力パワーの変化が遅れてしまう。このような場合には、1波当たりの光出力パワーが大きく変動してしまい(図20(c)参照)、光入力パワー変動時の光信号の伝送品質を劣化させることがあった。
そこで、従来では、たとえば特許文献1に示すように、AGC制御回路が波長数の変化を検出して、光増幅器の利得を制御するまでの時間と、光信号が光増幅器に入力されるまでの時間とが等しい時間になるように、光伝送路上に光信号の伝搬を遅延させる遅延部を設けて、光増幅器の光出力パワーの変動が生じないように構成するものがあった。すなわち、光増幅装置10では、図21に示すように、光増幅器11の入力側の光カプラ13とこの光増幅器12との間の光伝送路上に、光信号の伝搬を遅延させる遅延部21を設け、AGC制御回路19による利得制御に関わる時間と、光信号の伝搬時間を同じ時間にして、図20(b)に示した光出力パワーの変動が生じないようにしていた。
特開2001−053682号公報(第3−5頁、図1)
しかしながら、上記従来例では、光伝送路上の光信号を遅延させる遅延部に光ファイバを用いて遅延を行うので、この光ファイバの占有スペースが必要となるという問題点があった。また、光ファイバの分散に波長依存性があるため、遅延部での遅延時間に波長依存性が生じてしまい、広い波長範囲に複数の光信号が存在するWDMシステムでは、過渡応答時の特性がチャネル間で異なる、という問題点もある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置の小型化を図ることができるとともに、運用中に光増幅器への光入力パワーが変化しても、AGC制御回路の制御定数を適切な値に調整して、光信号伝送の高速化および安定した制御を行うことができる光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも1つの光増幅器が光伝送路に接続され、該光伝送路を介して入力する光信号を該光増幅器で増幅するとともに、当該光伝送路上の光信号の光パワーを検出し、該検出した光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御する光増幅方法において、前記光増幅器の光入出力パワーを検出する光検出工程と、前記検出された光入出力パワーに基づき、前記光増幅器の利得と目標利得との偏差を求める偏差算出工程と、利得一定制御手段によって、当該偏差の比例演算および積分演算を行い、前記光増幅器に内蔵された少なくとも一つの励起LDの駆動電流を算出するPI工程と、前記算出された駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する制御工程とを含むことを特徴とし、光増幅器の光入出力パワーとから求めた利得と目標利得との偏差を算出し、この偏差に基づく比例積分制御を行って、前記励起LDの電流値(LD電流値)を算出し、この算出したLD電流値に応じて、光増幅器の利得を制御することで、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置のコンパクト化を図る。
また、請求項2の発明は、少なくとも1つずつの光増幅器と波長合分波手段が光伝送路にそれぞれ接続され、該光伝送路を介して入力する光信号を該光増幅器で増幅するとともに、当該光伝送路上の光信号の光パワーを検出し、該検出した光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御する光増幅方法において、少なくとも1つの波長合分波手段が前記光伝送路に接続され、該光合分波手段によって、前記光伝送路に所定波長の光信号を入出力させる波長合分波工程と、前記光増幅器の光入出力パワーを検出する光検出工程と、前記検出された光入出力パワーに基づき、前記光増幅器の利得と目標利得との偏差を求める偏差算出工程と、利得一定制御手段によって、当該偏差の比例演算および積分演算を行い、前記励起LDの駆動電流を算出するPI工程と、前記算出された駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する制御工程とを含むことを特徴とし、OADM(Optical Add−Drop Multiplexer)などの波長合分波手段による所定波長の光信号の入出力によって変化する光入出力パワーをモニタして、この光入出力パワーとから求めた利得と目標利得との偏差を算出し、この偏差に基づく比例積分制御を行って、前記励起LDの電流値(LD電流値)を算出し、この算出したLD電流値に応じて、光増幅器の利得を制御することで、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置のコンパクト化を図る。
また、請求項3の発明は、前記光増幅器への光入力パワーを検出し、該検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整工程をさらに含み、前記制御工程では、前記制御定数が調整された前記利得一定制御手段で前記励起LDの駆動電流を算出することを特徴とし、光増幅器への光入出力パワーを検出してモニタし、このうちの光入力パワーに応じて利得一定制御回路中の制御定数を調整する機能を持つことで、運用中の光増幅器への光入力パワーの変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項4の発明は、前記調整工程では、前段の装置からの前記光入力パワーまたは前記前段の装置における波長合分波手段の光信号の入出力によって変化する前記光入力パワーを検出し、該検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整することを特徴とし、前段の装置からの光入力パワーまたはOADMなどの波長合分波手段による所定波長の光信号の入出力によって変化する光入力パワーをモニタして、利得一定制御回路中の制御定数を調整することで、運用中の光増幅器への光入力パワーの変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項5の発明は、前記調整工程では、前記制御定数として、利得一定制御手段内の比例回路の比例倍率を調整することを特徴とし、この制御定数は、比例回路の比例倍率からなり、この比例倍率を調整することで、応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項6の発明は、光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、前記光増幅器の利得を検出する利得検出手段と、前記検出された利得と、目標利得との偏差を求める偏差算出手段と、前記算出された偏差の比例演算および積分演算を行って、前記励起LDの駆動電流を算出し、かつ該算出された駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する利得一定制御手段とを備えたことを特徴とし、光パワー検出手段で光増幅器の入出力パワーをモニタして利得を検出し、この利得と目標利得との偏差を算出し、さらにこの偏差に基づく比例積分演算を利得一定制御手段で行って、前記励起LDの電流値(LD電流値)を算出し、この算出したLD電流値に応じて、光増幅器の利得を制御することで、光ファイバの占有スペースを低減させて、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、装置のコンパクト化を図る。
また、請求項7の発明は、光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、前記光伝送路に所定波長の光信号を入出力させる波長合分波手段と、前記光増幅器の利得を検出する利得検出手段と、前記検出された利得と、目標利得との偏差を求める偏差算出手段と、前記算出された偏差の比例演算および積分演算を行って、前記励起LDの駆動電流を算出し、かつ該算出した駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する利得一定制御手段とを備えたことを特徴とし、OADMなどの波長合分波手段を備え、この波長合分波手段による所定波長の光信号の入出力によって変化する光入出力パワーを検出手段でモニタして利得を検出し、この利得と目標利得との偏差を算出し、さらにこの偏差に基づく比例積分演算を利得一定制御手段で行って、前記励起LDの電流値(LD電流値)を算出し、この算出したLD電流に応じて、光増幅器の利得を制御することで、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置のコンパクト化を図る。
また、請求項8の発明は、前記光パワー検出手段で検出された前記光増幅器への光入力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整手段をさらに備え、前記制御定数が調整された利得一定制御手段は、前記光パワー検出手段で検出された光入出力パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御することを特徴とし、検出手段で光増幅器への光入出力パワーを検出してモニタし、利得一定制御手段内に、このうちの光入力パワーに応じて制御定数を調整する機能を持つことで、運用中の光増幅器への光入力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項9の発明は、前記調整手段は、前記光パワー検出手段によって検出された前段の装置からの前記光入力パワーまたは前記前段の装置における前記波長合分波手段の光信号の入出力によって変化する前記光入力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整することを特徴とし、前段の装置からの前記光入力パワーまたは前段に設けられた光増幅装置の波長合分波手段による所定波長の光信号の入出力によって変化する光入力パワーを、検出手段でモニタすることで、運用中の光増幅器への光入力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項10の発明は、前記利得一定制御手段は、前記光増幅器の利得と目標利得の偏差と比例倍率とを演算する比例回路を有し、前記調整手段は、制御定数として、前記比例回路の比例倍率を調整することを特徴とし、制御定数は、利得一定制御手段内の比例回路の比例倍率からなり、この比例倍率を調整手段によって調整することで、応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項11の発明は、光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、前記光パワー検出手段で検出された前記光増幅器からの光出力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整手段を備えたことを特徴とし、光パワー検出手段で光増幅器への光入出力パワーを検出してモニタし、この光出力パワーに応じて制御定数を調整する機能を持つことで、運用中の光増幅器への光出力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
また、請求項12の発明は、光伝送路に多段接続された光増幅装置で、前記光伝送路に伝搬される光信号を増幅して中継する光増幅中継システムにおいて、前記請求項6〜11のいずれか一つに記載の光増幅装置を少なくとも1つ備えたことを特徴とし、上述した各請求項6〜11の光増幅器を光伝送路に多段接続することで、システム全体の応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行う。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、光増幅器の入出力パワーをPDや対数変化回路でモニタして利得を検出し、AGC回路でこの利得と目標利得との偏差を算出し、さらにこの偏差に基づく比例積分制御を行って、光増幅器の利得を制御するので、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置のコンパクト化を図ることができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、波長合分波手段による所定波長の光信号の入出力によって変化する光増幅器の入出力パワーをPDや対数変化回路でモニタして利得を検出し、AGC回路でこの利得と目標利得との偏差を算出し、さらにこの偏差に基づく比例積分制御を行って、光増幅器の利得を制御するので、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するとともに、光ファイバの占有スペースを低減させて、装置のコンパクト化を図ることができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、光増幅器への光入力パワーをPDや対数変化回路でモニタし、この光入力パワーに応じてAGC制御回路の制御定数を調整するので、運用中の光増幅器への光入力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行うことができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、波長合分波手段による所定波長の光信号の分岐または多重によって変化する光入力パワーを、PDや対数変化回路でモニタして、利得一定制御回路中の制御定数を調整することで、運用中の光増幅器への光入力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行うことができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、前段の光増幅装置からの光入力パワーまたは自装置内の波長合分波手段からの光入力パワーをモニタして、その結果に応じて、利得一定制御手段の制御定数を調整することで、運用中の光増幅器への光入力パワーの変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行うことができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅方法およびその装置は、制御定数の調整として、利得一定制御手段内の比例回路の比例倍率を、光入力パワーに応じて調整するので、光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーの変動が小さくなり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性が良くなって、光信号伝送の高速化が図られるとともに、光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーが安定することとなり、光信号増幅の安定した制御を行うことができるという効果を奏する。
本発明にかかる光増幅中継システムは、各請求項6〜11の光増幅器を光伝送路に多段接続することで、光増幅中継システム全体の応答速度を速くし、制御回路の過渡特性が改善され、光パワー変動時の光信号の伝送特性の劣化を軽減することができるので、各中継局での光信号の累積した遅延が軽減され、安定した光信号伝送を行うことができるという効果を奏する。
以下に、本発明にかかる光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システムの実施例を、図1〜図18の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の図において、図19と同様の構成部分については、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。また、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。
(実施の形態1)
図1は、この発明にかかる光増幅装置の実施の形態1の構成を示す構成図である。図において、この実施の形態における光中継装置のAGC制御は、たとえば比例積分制御(以下、「PI制御」という)による制御を行うものがある。このAGC制御を行う制御回路19は、対数変換回路17,18からの電圧値が入力する差動回路19aと、差動回路19aからの偏差ΔGが入力する比例回路19bおよび積分回路19cと、これら回路19b,19cからの出力値が入力する加算回路19dと、加算回路19dからの演算値が入力するLD電流制御回路19eとから構成されている。
すなわち、光増幅器11の入出力パワーはPD15,16および対数変換回路17,18によって、それぞれの光パワーに応じた電圧値VinとVoutに変換されて差動回路19aに入力している。この差動回路19aには、これら電圧値VinとVoutの他に、外部から入力する目標利得に対応した電圧値G0が入力しており、差動回路19aは、現在の光増幅器11の利得(Vout−Vin)と目標利得G0との偏差ΔGを計算し、この偏差ΔGを比例回路19bおよび積分回路19cに出力する。
ΔG=G0−(Vout−Vin)
比例回路19bでは、入力した偏差ΔGに、予め固定値に設定された比例倍率kを掛け算した値(k・ΔG)を出力している。また、積分回路19cでは、ΔGの積分値{(1/τ)・∫ΔGdt}を出力している。なお、τ=RCで、このR,Cは、積分回路19cを構成する抵抗の抵抗値およびコンデンサの容量を示している。
これらの出力値(k・ΔG),{(1/τ)・∫ΔGdt}は、加算回路19dに入力している。この加算回路19dは、これら値を加算することにより、LD電流値I0を算出する。
I0=k・ΔG+{(1/τ)・∫ΔGdt}
加算回路19dは、この算出した値I0をLD電流制御回路19eに出力しており、このLD電流制御回路19eは、この値I0に基づいて励起LD20の電流制御を行っている。
このように、この実施の形態の光増幅装置では、PD15,16および対数変換回路17,18によって対数変換された光増幅器11の入出力パワーの値と、目標利得を差動回路19aへ入力させることにより、現在の光増幅器の利得と目標利得の偏差を算出し、この偏差がゼロになるようにPI制御を行って、光増幅器の利得を目標利得に制御しているので、従来例のように大きな光ファイバの占有スペースを必要とすることが無くなり、装置の小型化を図ることができる。
また、この実施の形態の光増幅装置では、図20に示すように、1波当たりの光出力パワーの変動を小さく抑えて、伝送品質への影響を軽減するために、制御回路内の比例回路の比例倍率kをある程度大きくして応答速度を速くし、過渡特性を良くするものであるが、あまりこの倍率kを大きくしすぎると、光増幅器からの光出力が発振してしまう。
図2は、比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。この図から分るように、伝送品質に影響を与えない過渡特性を得るために必要な比例倍率と発振する比例倍率の閾値は、光増幅器への光入力パワーに依存している。すなわち、光入力パワーが小さい時には、この比例倍率は、小さくても光入力パワーの変動時に十分な過渡特性を得ることができ、また発振閾値も小さい値となる。逆に、光入力パワーが大きくなると、発振に対する余裕度は大きくなるが、十分な過渡特性を得るためには、比例倍率を大きくする必要がある。
このような場合において、図3に示すように、たとえばダイナミックレンジが比較的狭い時には、比例回路の倍率kが一定値k=k0に設定されていても、ダイナミックレンジの上限および下限のいずれでも、光増幅器11からの光出力は発振せず、かつ過渡特性にも問題は生じない。
ところが、WDM伝送システムにおいて、使用する波長数が多くなると、図4に示すように、光入力のダイナミックレンジが広くなり、比例回路の倍率が一定であると、ダイナミックレンジの上限付近(光入力パワーの大きい時)では、応答速度が遅く、十分な過渡特性が得られない状態が発生し、またダイナミックレンジの下限付近(光入力パワーの小さい時)では、比例倍率が発振閾値以上になり、光出力が発振する状態が発生してしまう。
(実施の形態2)
そこで、この発明では、実施の形態2において制御回路内の比例回路の比例倍率を調整する機能を設け、光増幅器への光入力パワーに応じて、比例回路の比例倍率を調整できるように構成する。すなわち、この実施の形態2では、光入力パワーが大きい時には、比例倍率を大きく調整でき、光入力パワーが小さい時には、比例倍率を小さく調整できるようにする。
図5は、この発明にかかる光増幅装置の実施の形態2の構成を示す構成図である。なお、以下の図において、図1の構成部分と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
図5において、この実施の形態の光増幅装置30は、光伝送路1に接続された前段部および後段部の同一構成の光増幅装置10,10と、これら光増幅装置10,10間に接続されたOADM31とから構成されており、たとえばWDM伝送システムの中継局などに用いられている。OADM31は、前段部の光増幅装置10から入力する光信号から所定波長の光信号を分波(ドロップ)させたり、この光信号に所定波長の光信号を合波(アド)させて、後段部の光増幅装置10に出力している。各光増幅装置10,10は、図1に示した光増幅装置と同様の構成からなっているので、詳細な説明は省略するが、前段部の光増幅装置10は、前の中継局から入力する光信号の光入力パワーをモニタしてAGC制御を行い、後段部の光増幅装置10は、自局のOADM31から入力する光信号の光入力パワーをモニタしてAGC制御を行っている。
図5に示した光増幅装置10のAGC制御回路19が、図1に示したAGC制御回路の構成と異なる点は、たとえば図6の構成図に示すように、比例倍率調整回路19fを設けて、対数変換回路17からの光入力パワーの電圧値Vinに応じて比例回路19bの比例倍率を調整するように構成した点である。
また、AGC制御回路19をこのように構成したことで、比例回路19bは、図7の回路図に示すように、コンパレータ19b1と、固定抵抗19b2と、可変抵抗19b3とからなる回路構成になっている。この可変抵抗19b3には、たとえばCPUによるデジタル的な調整が可能であるデジタルポテンショメータ(Digitally Controlled Potentiometer、以下、「DCP」という)を用いることにより、装置の運用中でも比例倍率調整回路19fの調整機能を用いて可変抵抗の抵抗値の変更を行うことを可能にしている。
この比例回路19bの比例倍率は、回路内の固定抵抗19b2と可変抵抗19b3の抵抗値R1とR2の比
k=R2/R1 …(1)
によって決まる。
この比例倍率調整回路19fは、対数変換回路17を介してPD15からの光入力パワーをモニタしており、この光入力パワーPinに応じて、比例回路19bの比例倍率を調整している。すなわち、この比例倍率調整回路19fは、この光入力パワーPinが大きい時には、比例回路19b内の可変抵抗19b3の抵抗値R2を大きくなるように制御して、比例倍率kを大きく調整し、またこの光入力パワーPinが小さい時には、比例回路19b内の可変抵抗19b3の抵抗値R2を小さくなるように制御して、比例倍率kを小さく調整している。
たとえば、この比例倍率調整回路19fは、図8に示すように、比例回路19bの比例倍率kを、
k=A・Pin+B …(2)
となるように調整している。ここで、Pinは光入力パワーであり、対数変換回路17からはこの光入力パワーPinに対応する電圧値Vinとして、比例倍率調整回路19fに与えられる。また、A,Bは定数であり、この定数A,Bは所望の比例倍率kが決定されれば一意的に決まる値である。
次に、この光増幅装置10による比例倍率の調整動作を、図9のフローチャートに基づいて説明する。なお、この実施の形態では、比例回路19bの比例倍率を目標値±δ(δは任意の数)に制御する場合の例を説明する。図において、PD15および対数変換回路17によって光入力パワーPinがモニタされると、AGC制御回路19は、対数変換回路17からこの光入力パワーPinを読み込む(ステップ101)。
このAGC制御回路19において、比例倍率調整回路19fは、読み込んだ光入力パワーPinに基づいて、目標倍率k0の計算を行う(ステップ102)。なお、この計算は、式(2)に光入力パワーPinの値を代入することによって行われる。次に、比例倍率調整回路19fは、比例回路19bからDCPの抵抗値(図7に示した可変抵抗19b3の抵抗値)R2を読み込み(ステップ103)、現在の比例倍率kの計算を式(1)を用いて行う(ステップ104)。
さらに、比例倍率調整回路19fは、ステップ102およびステップ104で計算した目標倍率k0と現在の比例倍率kとから、目標倍率の偏差Δkを、Δk=k−k0によって求める(ステップ105)。そして、この偏差Δkが−δより大きいかどうか判断する(ステップ106)。
ここで、Δkが、−δ≧Δkの場合には、目標値±δの範囲外と判断して、DCPの抵抗値R2を1ステップ増加させる制御を行う(ステップ107)。また、Δkが、−δ<Δkの場合には、次にこの偏差Δkが+δより小さいかどうか判断する(ステップ108)。
ここで、Δkが、Δk≧+δの場合には、目標値±δの範囲外と判断して、DCPの抵抗値R2を1ステップ減少させる制御を行う(ステップ109)。また、Δkが、Δk<δの場合には、目標値±δの範囲内と判断して、DCPの制御を行うことなく、ステップ101に戻って、次のモニタされた光入力パワーPinの読み込みを行う。
このように、この実施の形態では、比例回路の比例倍率を調整する比例倍率調整回路をAGC制御回路内に設けて、この比例倍率を光入力パワーに応じて連続的に調整するので、ダイナミックレンジの下限付近では、比例回路の比例倍率を小さい値に変更することにより、光増幅器からの光出力が発振してしまうことを防ぐことができ、また、発振に対する余裕度の大きいダイナミックレンジの上限付近では、比例回路の比例倍率を大きい値に変更することにより、制御回路の応答速度早くして光入力パワーの変動時の過渡特性を改善し、光パワー変動時の光信号の伝送特性の劣化を軽減することができる。
(実施の形態3)
上述した実施の形態2では、DCPを用いて比例倍率を連続的に調整する構成例を示したが、この発明はこれに限らず、たとえばアナログスイッチを用いて比例比例倍率を調整することも可能である。図10は、図6に示した比例回路の第2例の回路構成を示す回路図である。図において、この比例回路19bでは、DCPの代わりに、抵抗値の異なる複数の抵抗R1〜Rn(nは任意の整数)を並列に接続するとともに、この抵抗R1〜Rnに直列にアナログスイッチS1〜Snをそれぞれ接続させる。
そして、モニタされた光入力パワーに応じて、比例倍率調整回路19fがこれらアナログスイッチS1〜Snの切り替え制御を行い、コンパレータ19b1に接続された抵抗R21〜R2n(nは任意の整数)の抵抗値を変更することで、比例回路の倍率を調整することが可能となる。
たとえば、この比例倍率調整回路19fは、図11に示すように、比例倍率をk1,k2,k3の3段階に設定しておき、これらの倍率は、k1<k2<k3の関係にあるものとする。そして、この比例倍率調整回路19fは、モニタされた光入力パワーPinがP1より小さい時には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から抵抗値の小さい抵抗に切り替え制御して、比例倍率を小さい倍率k1に調整する。また、この比例倍率調整回路19fは、モニタされた光入力パワーPinがP1〜P2間の時には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から中間の抵抗値の抵抗に切り替え制御して、比例倍率をk2に調整する。さらに、この比例倍率調整回路19fは、モニタされた光入力パワーPinがP2より大きい時には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から抵抗値の大きい抵抗に切り替え制御して、比例倍率を大きい倍率k3に調整する。
次に、この比例倍率調整回路19fを備えた光増幅装置10による比例倍率の調整動作を、図12のフローチャートに基づいて説明する。図において、PD15および対数変換回路17によって光入力パワーPinがモニタされると、AGC制御回路19は、対数変換回路17からこの光入力パワーPinを読み込む(ステップ201)。そして、このAGC制御回路19において、比例倍率調整回路19fは、読み込んだ光入力パワーPinが、Pin<P1かどうか判断する(ステップ202)。
ここで、Pinが、Pin<P1の場合には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から抵抗値の小さい抵抗に切り替え制御して、比例倍率kをk1に調整する(ステップ203)。また、Pinが、Pin≧P1の場合には、比例倍率kを現状の状態で維持して(ステップ204)、次にPinが、Pin<P2かどうか判断する(ステップ205)。
ここで、Pinが、Pin<P2の場合には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から抵抗値の中間の抵抗に切り替え制御して、比例倍率kをk2に調整する(ステップ206)。また、Pinが、Pin≧P2の場合には、比例回路19b内の抵抗R1〜Rnの中から抵抗値の大きい抵抗に切り替え制御して、比例倍率を大きい倍率k3に調整する(ステップ207)。
このように、この実施の形態では、比例回路の比例倍率を調整する比例倍率調整回路をAGC制御回路内に設けて、この比例倍率を光入力パワーに応じて断続的に調整するので、実施の形態2と同様に、ダイナミックレンジの下限付近では、比例回路の比例倍率を小さい値に変更することにより、光増幅器からの光出力が発振してしまうことを防ぐことができ、また、発振に対する余裕度の大きいダイナミックレンジの上限付近では、比例回路の比例倍率を大きい値に変更することにより、制御回路の応答速度早くして光入力パワーの変動時の過渡特性を改善し、光パワー変動時の光信号の伝送特性の劣化を軽減することができる。
次に、この実施の形態3と比例倍率固定による測定結果からこの発明の効果を検証する。この測定に用いる装置の構成としては、図5に示した前段部の光増幅装置と後段部の光増幅装置を持つ2段構成の光増幅装置を使用し、この前段部および後段部の光増幅装置がそれぞれ独立した利得一定の制御を行っている。
また、この測定において、前段部の光増幅装置と、後段部の光増幅装置の段間は、OADMではなく、アッテネータで接続した。信号光としては、1530.33[nm]から1561.42[nm]の波長帯域の中から、4波の残留信号光と12波の変動信号光を使用し、この変動信号光をオン/オフすることにより、前段部の光増幅装置への光入力を、4波から16波へ増加させ、トータルの光入力パワーを4倍に変化させた(レベルでは、6[dB]の増加)。
さらに、1波長当たりの光パワーは、−12[dBm/ch]および−24[dBm/ch]に設定し、トータルの光入力パワーは、ダイナミックレンジの上限付近で光入力パワーを変動(−6[dBm]から0[dBm]へ変動)させる場合と、ダイナミックレンジの下限付近で光入力パワーを変動(−18[dBm]から−12[dBm]へ変動)さる場合の2通りの測定を行った。また、この光入力パワー変動時においては、後段部の光増幅装置からの光出力のうち、1530.33[nm]の波長における1波当たりの光出力パワーの過渡応答を測定した。
この2段構成の光増幅装置での比例倍率と光入力パワーの関係は、図13、図14に示すような関係であり、図13は、前段部の光増幅装置での比例倍率と光入力パワーの関係を示し、図14は、後段部の光増幅装置での比例倍率と光入力パワーの関係を示す。
また、比例倍率固定時(従来例に相当)では、図15に示すように、光入力パワーが高い時でも(図15(a)参照)、低い時でも(図15(b)参照)、前段部の光増幅装置の比例倍率kを3.0に、後段部の光増幅装置の比例倍率kを3.2の固定に設定して、光パワーの測定を行った。
また、この実施の形態3を用いた時では、図16に示すように、光入力パワーが高い時と、低い時とで比例倍率を調整しており、図16(a)の高い時には前段部の光増幅装置の比例倍率kを3.1、後段部の光増幅装置の比例倍率kを4.3と大きく設定し、図16(b)の低い時には前段部の光増幅装置の比例倍率kを1.7、後段部の光増幅装置の比例倍率kを1.2と小さく設定して、光パワーの測定を行った。
この結果、比例倍率固定時では、図15(a)の光入力パワーが高い時に示す光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーが大きく変動してしまって、光入力パワー変動時の光信号の伝送品質を劣化させることとなる。また、図15(b)の光入力パワーが小さい時に示す光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーが安定せず、発振ぎみの出力となっていた。
これに対して、実施の形態3を用いた時では、比例倍率を大きく設定することにより、図16(a)の光入力パワーが高い時に示す光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーの変動が小さくなり、過渡特性が良くなって、光入力パワー変動時の光信号の伝送品質が改善されることとなった。また、比例倍率を小さく設定することにより、図15(b)の光入力パワーが小さい時に示す光入力パワーの変化に対して、1波当たりの光出力パワーが安定することになった。
この測定結果からも明らかなように、運用中の光増幅器への光入力パワー変化にも、対応した比例倍率を設定して調整することで、応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、安定した光信号伝送を行うことが可能となった。
(実施の形態4)
図17は、図5の実施の形態1に示した光増幅装置を多段接続させて構築する光増幅中継システムの一部構成を示すシステム構成図であり、これら光増幅装置30は、中継局を構成している。この中継局では、OADM31によって前局(前段の中継局)から送信された光信号の一部を分岐させたり、新たな波長の光信号を多重させている。OADM31によって多重される光信号の波長数を増加させる場合に、たとえば、6波相当の光入力パワーから12波相当の光入力パワーにした場合、後段部の光増幅装置10の光パワーが当初の光パワーから2倍の光入力パワーに増大することになる。
しかしながら、この実施の形態にかかる中継局では、AGC制御回路19内の比例回路の比例倍率を、光入力パワーに応じて調整して、光増幅器11の利得を入力される波長数によらず、一定に利得制御するので、1波当たりの光パワーを一定に保つことができる。
また、この実施形態の中継局では、中継局毎に比例倍率を調整することで、ダイナミックレンジの下限付近では、比例回路の比例倍率を小さい値に変更することにより、光増幅器からの光出力が発振してしまうことを防ぐことができ、また、発振に対する余裕度の大きいダイナミックレンジの上限付近では、比例回路の比例倍率を大きい値に変更することにより、制御回路の応答速度早くして光入力パワーの変動時の過渡特性を改善し、光パワー変動時の光信号の伝送特性の劣化を軽減することができるので、各中継局での光信号の累積した遅延が軽減され、安定した光信号伝送を行うことができる。
(実施の形態5)
ところで、図19に示した利得一定制御の光増幅装置では、特定出力パワーに対して、たとえば比例積分微分(以下、「PID」という)定数を最適化して、PID制御を行うものがある。
この光増幅装置では、光出力パワーが小さい動作領域でPID定数を最適化した場合、EDF12の応答時間が遅い動作条件で、励起LD20の制御が最適化されている。このため、光出力パワーが大きい動作状態で、光入力パワーが変動した場合、励起LD20の制御応答時間がEDF12の利得変動時間より遅いため、利得制御は、EDF12の利得変動時間に追従できず、1波あたりの光出力パワーが大きく変動する。
一方、光出力パワーが大きい動作領域でPID定数を最適化した場合、EDF12の応答時間が速い動作条件で励起LD20の制御が最適化されている。このため、光出力パワーが小さい動作状態で光入力パワーが変動した場合、励起LD20の制御応答時間がEDF12の利得変動時間より速いため、利得制御がEDFの利得変動時間よりも速くなり、光出力パワーが不安定になり、発振状態になる可能性が高い。この結果、1波あたりの光出力パワーが大きく変動する。
このような光増幅装置では、使用する光出力パワーの範囲が小さい場合には、励起LD12制御の応答速度が一定でも、光出力パワーの上限および下限のどちらでも、発振することなく、かつ光入力パワーが変動した条件での応答特性にも問題は生じない。
しかしながら、利得一定制御を行う光増幅装置を波長多重伝送に適用する場合では、波長数の増減に対応するために、光増幅装置の光出力パワーの範囲が大きくなる。このような場合、制御定数が一定であると、波長数の増減に伴う光入力パワーの変動に対して、光出力パワーが大きく変動するため、安定した利得一定制御を行うことができない。
そこで、本発明では、図18の構成図に示すように、制御定数調整回路22を設け、励起LD20のPID制御を行う制御回路19の制御定数を、モニタ回路18でモニタされた光出力パワーに応じて、調整することで、光出力パワーが大きく変動しても、安定した利得一定制御を行えるようにする。
この実施の形態では、利得一定制御を行う制御回路19の比例定数、積分定数および微分定数の各制御定数を調整する機能を有しており、光出力パワーが小さい場合には、応答速度を遅くするように、制御定数を調整して、光増幅装置10の光増幅器11からの光出力が発振してしまうのを防止する。また、光出力パワーが大きい場合には、応答速度を早くするように、制御定数を調整して、光入力パワーが変動した際に、過渡的な応答特性を改善し、光パワー変動時における伝送特性の悪化を軽減させることができる。すなわち、この実施の形態では、波長数変動によらずに、最適な応答特性を持つ光増幅装置を実現することが可能となる。
また、たとえば光増幅器11の目標利得が常に一定であれば、モニタ回路17でモニタされた光入力パワーに応じて、回路定数を調整することで、制御速度を最適化し、安定した光増幅器の応答を実現することもできるが、実際にはスパンロスの変動などにより、光増幅器の利得を変化させなければならない場合もある。この場合、EDFの利得の応答時間は、本来EDFからの光出力パワーに依存しているため、光入力パワーモニタ回路17では、最適な制御応答特性が得られない。
これに対して、この実施の形態では、光出力パワーをモニタ回路18でモニタして、制御回路19の制御定数の調整を行っているので、スパンロスの変動などにより光増幅器の利得を変化させる場合においても、その影響を受けることなく、光増幅器の応答特性を最適化することが可能となる。
このように、この実施の形態では、光パワー検出手段で光増幅器への光出力パワーを検出してモニタし、この光出力パワーに応じて制御定数を調整する機能を持つことで、運用中の光増幅器への光出力パワー変化にも、対応した制御定数の調整が可能となり、これにより応答速度を速くし、制御回路の過渡特性を良くして、光信号伝送の高速化および安定した制御を行うことができる。
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。たとえば、この発明では、AGC回路がアナログによる実施の形態を説明しているが、これに限らずAGC回路がデジタル回路であってもよい。
この発明にかかる光増幅装置の実施の形態1の構成を示す構成図である。 比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。 光入力ダイナミックレンジが狭い時の比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。 光入力ダイナミックレンジが広い時の比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。 この発明にかかる光増幅装置の実施の形態2の構成を示す構成図である。 図5に示した2段構成の光増幅装置のAGC制御回路の一例の構成を示す構成図である。 図6に示した比例回路の第1例の回路構成を示す回路図である。 図7に示した比例倍率調整回路によって調整された比例倍率と光パワーの関係を示す図である。 この発明にかかる光増幅装置による比例倍率の調整動作を説明するためのフローチャートである。 図6に示した比例回路の第2例の回路構成を示す回路図である。 図10に示した比例倍率調整回路によって調整された比例倍率と光パワーの関係を示す図である。 図11に示した比例倍率調整回路を備えた光増幅装置による比例倍率の調整動作を説明するためのフローチャートである。 図5に示した前段部のAGC制御回路における比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。 図5に示した後段部のAGC制御回路における比例回路の比例倍率と光入力パワーの関係を示す図である。 比例倍率固定時に光入力パワーが変化した場合の光パワーの過渡特性の測定結果を示す波形図である。 実施の形態3を用いた時に光入力パワーが変化した場合の光パワーの過渡特性の測定結果を示す波形図である。 図5に示した光増幅装置を用いた光増幅中継システムの一部構成を示すシステム構成図である。 この発明にかかる光増幅装置の実施の形態5の構成を示す構成図である。 従来の光増幅装置の構成の一例を示す構成図である。 光入力パワーが変化した場合の光パワーの過渡特性を示す図である。 従来の光増幅装置の構成のその他の例を示す構成図である。
符号の説明
1 光伝送路
10 光増幅装置
11,12 光増幅器
13,14 光カプラ
17,18 対数変換回路(モニタ回路)
19 AGC制御回路
19a 差動回路
19b 比例回路
19b1 コンパレータ
19b2 固定抵抗
19b3 可変抵抗
19c 積分回路
19d 加算回路
19e LD電流制御回路
19f 比例倍率調整回路
20 励起LD
21 遅延部
22 制御定数調整回路
30 光増幅装置
R21〜R2n 抵抗
S1〜Sn アナログスイッチ

Claims (12)

  1. 少なくとも1つの光増幅器が光伝送路に接続され、該光伝送路を介して入力する光信号を該光増幅器で増幅するとともに、当該光伝送路上の光信号の光パワーを検出し、該検出した光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御する光増幅方法において、
    前記光増幅器の光入出力パワーを検出する光検出工程と、
    前記検出された光入出力パワーに基づき、前記光増幅器の利得と目標利得との偏差を求める偏差算出工程と、
    利得一定制御手段によって、当該偏差の比例演算および積分演算を行い、前記光増幅器に内蔵された少なくとも一つの励起LDの駆動電流を算出するPI工程と、
    前記算出された駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する制御工程と、
    を含むことを特徴とする光増幅方法。
  2. 少なくとも1つずつの光増幅器と波長合分波手段が光伝送路にそれぞれ接続され、該光伝送路を介して入力する光信号を該光増幅器で増幅するとともに、当該光伝送路上の光信号の光パワーを検出し、該検出した光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御する光増幅方法において、
    少なくとも1つの波長合分波手段が前記光伝送路に接続され、該光合分波手段によって、前記光伝送路に所定波長の光信号を入出力させる波長合分波工程と、
    前記光増幅器の光入出力パワーを検出する光検出工程と、
    前記検出された光入出力パワーに基づき、前記光増幅器の利得と目標利得との偏差を求める偏差算出工程と、
    利得一定制御手段によって、当該偏差の比例演算および積分演算を行い、前記励起LDの駆動電流を算出するPI工程と、
    前記算出された駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する制御工程と、
    を含むことを特徴とする光増幅方法。
  3. 前記光増幅方法では、前記光増幅器への光入力パワーを検出し、該検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整工程を、
    さらに含み、前記PI工程では、前記制御定数が調整された前記利得一定制御手段で前記励起LDの駆動電流を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の光増幅方法。
  4. 前記調整工程では、前段の装置からの前記光入力パワーまたは前記前段の装置における波長合分波手段の光信号の入出力によって変化する前記光入力パワーを検出し、該検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整することを特徴とする請求項3に記載の光増幅方法。
  5. 前記調整工程では、前記制御定数として、利得一定制御手段内の比例回路の比例倍率を調整することを特徴とする請求項3または4に記載の光増幅方法。
  6. 光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、
    前記光増幅器の利得を検出する利得検出手段と、
    前記検出された利得と、目標利得との偏差を求める偏差算出手段と、
    前記算出された偏差の比例演算および積分演算を行って、前記励起LDの駆動電流を算出し、かつ該算出した駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する利得一定制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  7. 光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、
    前記光伝送路に所定波長の光信号を入出力させる波長合分波手段と、
    前記光増幅器の利得を検出する利得検出手段と、
    前記検出された利得と、目標利得との偏差を求める偏差算出手段と、
    前記算出された偏差の比例演算および積分演算を行って、前記励起LDの駆動電流を算出し、該算出した駆動電流値に基づく前記励起LDの電流制御によって、前記光増幅器の利得を制御する利得一定制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  8. 前記光増幅装置は、
    前記光パワー検出手段で検出された前記光増幅器への光入力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整手段を、
    さらに備え、前記制御定数が調整された利得一定制御手段は、前記光パワー検出手段で検出された光入出力パワーに応じて、前記光増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項6または7に記載の光増幅装置。
  9. 前記調整手段は、前記光パワー検出手段によって検出された前段の装置からの前記光入力パワーまたは前記前段の装置における前記波長合分波手段の光信号の入出力によって変化する前記光入力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整することを特徴とする請求項8に記載の光増幅装置。
  10. 前記利得一定制御手段は、前記光増幅器の利得と目標利得の偏差と比例倍率とを演算する比例回路を有し、
    前記調整手段は、制御定数として、前記比例回路の比例倍率を調整することを特徴とする請求項8または9に記載の光増幅装置。
  11. 光伝送路を介して入力する光信号を増幅する少なくとも1つの光増幅器と、前記光伝送路上の光信号の光パワーを検出する光パワー検出手段と、該検出された光パワーに応じて、前記光増幅器の利得を一定に制御する利得一定制御手段とを有し、前記光伝送路上の光信号を増幅する光増幅装置において、
    前記光パワー検出手段で検出された前記光増幅器からの光出力パワーの検出結果に応じて、前記利得一定制御手段の制御定数を調整する調整手段
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  12. 光伝送路に多段接続された光増幅装置で、前記光伝送路に伝搬される光信号を増幅して中継する光増幅中継システムにおいて、
    前記請求項6〜11のいずれか一つに記載の光増幅装置を少なくとも1つ備えたことを特徴とする光増幅中継システム。
JP2003397952A 2003-02-12 2003-11-27 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム Expired - Fee Related JP3989430B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003397952A JP3989430B2 (ja) 2003-02-12 2003-11-27 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム
US10/775,103 US7333262B2 (en) 2003-02-12 2004-02-11 Optical amplifying method, optical amplifying apparatus, and optical amplified transmission system using the apparatus
US11/931,944 US7511883B2 (en) 2003-02-12 2007-10-31 Optical amplifying method, optical amplifying apparatus, and optical amplified transmission system using the apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003034135 2003-02-12
JP2003397952A JP3989430B2 (ja) 2003-02-12 2003-11-27 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004266251A true JP2004266251A (ja) 2004-09-24
JP3989430B2 JP3989430B2 (ja) 2007-10-10

Family

ID=32828962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003397952A Expired - Fee Related JP3989430B2 (ja) 2003-02-12 2003-11-27 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7333262B2 (ja)
JP (1) JP3989430B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147660A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ増幅装置
JP2007035961A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 光増幅装置およびその制御方法
JP2007180409A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅方法および光増幅装置
JP2007300093A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 General Electric Co <Ge> Lspのオンザフライエネルギー変更
JP2014107360A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Fujitsu Ltd 光増幅器
JP2014155127A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光学装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553270B1 (ko) * 2003-05-16 2006-02-20 주식회사 에이스테크놀로지 출력 레벨 자동 설정 중계기 및 출력 레벨 자동 설정 방법
WO2005002009A1 (ja) * 2003-06-27 2005-01-06 Fujitsu Limited 増幅媒体性能シミュレーションの装置および方法並びに光増幅器
KR100544200B1 (ko) * 2003-11-20 2006-01-23 삼성전자주식회사 광전력 보상을 통한 레이저 다이오드의 출력 제어 장치 및방법
JP4940861B2 (ja) * 2006-09-28 2012-05-30 富士通株式会社 Wdm光伝送システム
US8280257B2 (en) * 2007-03-23 2012-10-02 Ciena Corporation Systems and methods for side-lobe compensation in reconfigurable optical add-drop multiplexers
JP4973491B2 (ja) * 2007-12-26 2012-07-11 富士通株式会社 光伝送装置および光通信システム
US8134776B1 (en) * 2008-06-04 2012-03-13 Oplink Communications, Inc. Optical amplifier output control based on change in detected input power
CN101599803B (zh) * 2008-06-05 2012-08-29 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种光放大器的自适应前馈控制装置和方法
US8873135B2 (en) * 2012-12-21 2014-10-28 Ciena Corporation Extended dynamic range optical amplifier
US9588189B2 (en) * 2014-01-29 2017-03-07 Prolific Technology Inc. System and method of detecting ultra weak magnetic field
CN110268642A (zh) * 2017-01-31 2019-09-20 威尔逊电子有限责任公司 减小信号增强器中的振荡

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514253C2 (sv) * 1998-07-17 2001-01-29 Ericsson Telefon Ab L M Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare
US6166850A (en) * 1998-11-04 2000-12-26 Nortel Networks Limited Optical amplifier gain control
JP2001053682A (ja) 1999-08-05 2001-02-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅装置及び光通信システム
US6366395B1 (en) * 2000-03-30 2002-04-02 Nortel Networks Limited Optical amplifier gain control
US6377394B1 (en) * 2000-03-30 2002-04-23 Nortel Networks Limited Optical amplifier gain control
US6631027B2 (en) * 2000-04-13 2003-10-07 Corning Incorporated Universal controller for an optical amplifier that operates over a wide dynamic range of optical signals and optical amplifiers utilizing such controllers
CA2405576A1 (en) * 2000-04-13 2001-10-25 Muhidin Lelic Method for controlling performance of optical amplifiers
WO2001080378A2 (en) * 2000-04-13 2001-10-25 Corning Incorporated Optical amplifiers with a simple gain/output control device
US6414788B1 (en) * 2000-10-02 2002-07-02 Onetta, Inc. Optical amplifier system with transient control
US6441950B1 (en) * 2000-11-03 2002-08-27 Onetta, Inc. Distributed raman amplifier systems with transient control
US6396625B1 (en) * 2000-12-26 2002-05-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical amplifier and optical fiber module included in the same
KR100416975B1 (ko) * 2001-07-10 2004-02-05 삼성전자주식회사 광섬유 증폭기의 자동 이득 제어 장치
US6590700B1 (en) * 2002-02-11 2003-07-08 Nortel Networks Limited Adaptive optical amplifier control
US7061668B2 (en) * 2002-03-21 2006-06-13 Siemens Communications Inc. Fast optical amplifier control circuit
US20040051938A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-18 Chan Les Yu Chung Gain controlled optical amplifier
US6900934B2 (en) * 2002-09-27 2005-05-31 Avanex Corporation Inversion level controller and system for optical amplifiers
WO2004040719A1 (ja) 2002-11-01 2004-05-13 Fujitsu Limited 光増幅器の制御装置及び制御方法
US6975449B1 (en) * 2003-03-05 2005-12-13 Nortel Networks Limited Fast, continuously variable automatic gain control for optical amplifiers
KR100498940B1 (ko) * 2003-05-28 2005-07-04 삼성전자주식회사 광섬유 증폭기의 자동 이득 제어 장치
US7317570B2 (en) * 2006-05-12 2008-01-08 Bookham Technology Plc Variable gain optical amplifiers

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147660A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ増幅装置
JP2007035961A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 光増幅装置およびその制御方法
JP4715364B2 (ja) * 2005-07-27 2011-07-06 住友電気工業株式会社 光増幅装置およびその制御方法
JP2007180409A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅方法および光増幅装置
JP4615438B2 (ja) * 2005-12-28 2011-01-19 古河電気工業株式会社 光増幅方法および光増幅装置
JP2007300093A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 General Electric Co <Ge> Lspのオンザフライエネルギー変更
JP2014107360A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Fujitsu Ltd 光増幅器
JP2014155127A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光学装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080068700A1 (en) 2008-03-20
JP3989430B2 (ja) 2007-10-10
US20040156094A1 (en) 2004-08-12
US7333262B2 (en) 2008-02-19
US7511883B2 (en) 2009-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3989430B2 (ja) 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム
US7715093B2 (en) Individual band gain equalizer for optical amplifiers
JP5239141B2 (ja) 光増幅装置およびその制御方法
JP4498509B2 (ja) 波長多重用光アンプの制御装置および制御方法
JP2003283027A (ja) 光増幅器及びその制御方法
EP1376904B1 (en) Optical amplifier and control method therefor
JP2011029891A (ja) 光受信器および光受信方法
JP2006202844A (ja) 波長多重用光増幅器
JP2013258643A (ja) 光伝送装置
US20070177878A1 (en) Dispersion compensating method and dispersion compensating apparatus
JP6070101B2 (ja) 光増幅装置及び伝送システム
JP2006286918A (ja) 光増幅装置
JP4769443B2 (ja) 光増幅装置の制御装置及び制御方法
JP4693864B2 (ja) 波長多重光装置及び波長多重光通信システム
JP2007067235A (ja) 光増幅器
JPWO2004040719A1 (ja) 光増幅器の制御装置及び制御方法
JP2000040847A (ja) 光増幅器
JP5251661B2 (ja) 光アンプ装置とその制御方法、光伝送システム
JP2004072062A (ja) 光増幅器及びその制御方法
KR100727636B1 (ko) 자동 이득 조절 광증폭 시스템
JP5473577B2 (ja) 波長多重光通信装置
JP4615438B2 (ja) 光増幅方法および光増幅装置
JP4773703B2 (ja) 光増幅器
JP2014236208A (ja) 光増幅器の制御方法および光増幅装置
JP2004296581A (ja) 光増幅装置およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070410

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070619

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070717

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3989430

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130727

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees