JP2005150435A - 光増幅器および光増幅器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】温度や信号入力のパワーが変化しても設定された利得および出力パワーを保つことができること。
【解決手段】ＡＳＥ発生量は、光増幅部の温度、信号入力パワーによって変化し、利得の変動を招く。入力側の受光器４１２と出力側の受光器４２２によりそれぞれ入出力パワーを検出し、光増幅器４３１の温度を温度検出部４３３により検出する。制御部４０４は、これら検出した入出力パワーと温度に基づいてＡＳＥ発生量をＡＧＣ制御で補正する。補正結果により励起ＬＤ４３２の駆動を制御し、光増幅器４３１の利得を一定に保持する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、光ファイバ伝送ロスや光機能デバイス損失を補償する光増幅器および光増幅器の制御方法に関する。

光通信システムにおいて、光増幅器は、光ファイバ伝送ロスや光機能デバイス損失を補償するものとして使われている。近年では、インターネットの普及に伴い通信需要が急速に増加しており、光増幅器は、広帯域性を活かして波長多重光通信（ＷＤＭ）システムにも用いられている。また、長距離幹線系だけに限らず、技術の成熟とともに都市内（メトロ）リング網にも導入が盛んになってきている。

光増幅器の光増幅方法としては、希土類添加光ファイバ増幅器、半導体光増幅器（ＳＯＡ）、光ファイバラマン増幅器等が挙げられる。希土類添加光ファイバ増幅器の希土類としては、１５２５〜１６２５ｎｍを増幅するＥｒ（エルビウム）、１４８０〜１５１０ｎｍを増幅するＴｍ（ツリウム）、１３００ｎｍ帯を増幅するＰｒ（プラセオジウム）が挙げられる。現在、光通信システムでは、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が主流である（例えば、下記特許文献１〜４参照。）。

従来、光増幅器の制御方法には、光出力を一定レベルに保つＡＬＣ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、利得を一定に制御するＡＧＣ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、光増幅器の励起光または励起電流を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＡＣＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が用いられている。

図９は、一般的な光増幅器の制御方法を示す図である。入力された光信号の一部をビームスプリッタ（ＢＳ）９０１を用いて分岐し、受光器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）９０２を用いて光信号入力レベルを検出する。ＢＳ９０１で出力される一方の光信号は増幅部９０３に入力され、増幅部９０３はこの光信号を励起ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）９０４の励起光を用いて増幅する。増幅部９０３の出力側では、同様にビームスプリッタ（ＢＳ）９０５を用いて分岐し、受光器（ＰＤ）９０６を用いて光信号出力レベルを検出する。ＡＧＣ制御の場合、入力側のＰＤ９０２と出力側のＰＤ９０６で検出された光レベルが制御回路９０７に入力され、制御回路９０７は、予め設定された固定の利得となるように励起ＬＤ９０４の励起光を制御する。なお、ＡＬＣ制御の場合には、出力側のＰＤ９０６で検出された光レベルが設定された光出力レベルになるよう励起光を制御する。

図１０は、光増幅器の自然放出光を説明する図表である。光増幅器は、信号を増幅するときに増幅された自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を発生する。図の横軸は波長、縦軸は光出力レベルである。図示のように、ＡＳＥ１００１は、信号１００２の波長帯域より広い波長帯域において発生する。図９に示した出力側のＰＤ９０６では、信号１００２の他に、このＡＳＥ１００１も同時に検出するため、より正確に設定された信号利得、または信号出力に制御するには、このＡＳＥ１００１を補正する必要がある。

ＡＳＥ１００１の補正は、ＡＧＣ制御の場合、入力側のＰＤ９０２が出力する電圧にＡＳＥ１００１の補正電圧を加算し、出力側のＰＤ９０６の電圧と比較して設定された利得に制御する方法と、入力側のＰＤ９０２の電圧と、出力側のＰＤ９０６の電圧からＡＳＥ１００１の補正電圧を減算し、設定された利得に制御する方法がある。

特開２０００−２９９５１８号公報 特開平１０−２６２０３２号公報 特開平１１−１１２４３４号公報 特開２０００−２３２４３３号公報

しかしながら、従来、このＡＳＥ補正電圧は、設定された利得、出力に対して一定の値を用いていた。ＡＳＥ発生量は、光増幅部の温度、信号入力パワー、信号出力パワー、励起光パワー等の増幅条件によって大きく変化する。このため、信号利得を一定に設定しておいたとしても、ＡＳＥパワーに温度依存性があるため温度の変化によって利得が変化するという問題があった。同様に、信号入力パワーが変化したときにも利得が変化するという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、温度や信号入力のパワーが変化しても設定された利得および出力パワーを保つことができる光増幅器および光増幅器の制御方法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、この発明の光増幅器は、光信号の入力パワーを検出する入力パワー検出手段と、前記光信号の出力パワーを検出する出力パワー検出手段と、前記光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出する変化要因検出手段と、検出された前記入力パワーと、前記出力パワーと、前記利得を変化させる要因とに基づき前記利得が一定となるよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出することにより、設定された利得を保つことができる。例えば、利得を変化させる要因である光増幅器の温度や信号入力パワーが変化しても固定の利得を安定して保つことができる。

本発明にかかる光増幅器および光増幅器の制御方法によれば、光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出して制御に用いるため、光増幅器の温度や信号入力パワーが変化した場合であっても、設定された固定の利得を保つことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光増幅器および光増幅器の制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

はじめに、ＡＳＥの各種特性について説明する。図１は、ＡＳＥパワーの各種特性を測定する測定系を示すブロック図である。複数の信号光源１０１（１０１ａ〜１０１ｎ）は、異なる波長の光信号を出力し、それぞれ光可変減衰器（光可変ＡＴＴ）１０２（１０２ａ〜１０２ｎ）を介して光信号出力が調整された状態で波長合波器（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）１１０により合波され、光スイッチ（ＳＷ）１２１、光アイソレータ１２２、ＷＤＭフィルタ１２３に出力される。

光スイッチ１２１は、入力された光信号を試験対象素子（Ｄ．Ｕ．Ｔ）としてのＥＤＦ１３０あるいは光パワーメータ１３１側に切り替える。光パワーメータ１３１は、信号光源１０１ａ〜１０１ｎから供給された、例えば１．５５μｍ帯（１５８２．０ｎｍ〜１５９５．５ｎｍ）の光信号の光パワーを検出する。ＷＤＭフィルタ１２３は、信号光源１０１ａ〜１０１ｎから供給される、例えば１．５５μｍ帯（１５８２．０ｎｍ〜１５９５．５ｎｍ）の光信号と、励起ＬＤ１４１から例えば１４７２ｎｍの光信号を合波させてＥＤＦ１３０の一端に供給する。

ＥＤＦ１３０の他端にも同様にＷＤＭフィルタ１２４および励起ＬＤ１４２が設けられる。ＷＤＭフィルタ１２４の出力は、光アイソレータ１２５を介して光スペクトラムアナライザ１５１に出力される。光スペクトラムアナライザ１５１は、入力された光信号の波長−光パワーを測定する。

図２は、ＥＤＦのＡＳＥパワー、および信号出力パワーとＡＳＥパワーを合わせた総出力パワーの温度依存性を示した図表である。横軸は温度、縦軸はＡＳＥパワー２０１（実線）、および総出力パワー２０２（点線）である。図１に示した測定系を用いた測定結果であり、光信号の入力パワーは光パワーメータ１３１にて測定し、出力パワーは光スペクトラムアナライザ１５１によって測定し、総信号入力パワー−２１ｄＢｍ、利得３１ｄＢときの実験結果である。信号利得を一定（３１ｄＢ）としたときにおいても、ＡＳＥパワー２０１に温度依存性があるため、総出力パワー２０２は、０〜７０℃の範囲で１１．０〜１２．１ｄＢｍ変化した。ＥＤＦ１３０はこのような温度依存性をもっているため、単に総出力パワー２０２を検出してＡＧＣ制御を行ったとしても、１３．５〜１４．２ｄＢの利得誤差が生じる。

次に、図３は、ＥＤＦのＡＳＥパワー、総出力パワーの信号入力パワー依存性を示した図表である。横軸が信号の総入力パワー（Ｐin，total）であり、縦軸はＡＳＥパワー３０１（実線）、および総出力パワー３０２（点線）である。利得を一定（３１ｄＢ）とし、温度を２５℃とした。信号入力パワーが−２１〜−１１ｄＢｍの範囲で可変したとき、ＡＳＥパワー３０１は１１．５ｄＢｍから３ｄＢｍに変化した。信号入力パワーが−２１ｄＢｍ時のＡＳＥ量１１．５ｄＢｍを固定として、ＡＳＥ補正をかけると、−１６ｄＢｍ時の目標総出力は、

１０×log〔10^(11.5/10)+10^((-16+31)/10)〕=１６．６ｄＢｍ

となるが、実際の信号利得が３１ｄＢときの総出力パワー３０２は、１５．９ｄＢｍであるのでおおよそ０．７ｄＢの利得誤差が生じる。同様に、信号入力パワーが−１６ｄＢｍ時は、おおよそ０．７ｄＢの利得誤差が生じる。このように、ＡＳＥパワー３０１は、利得に比例して変化する。

図４は、この発明の光増幅器の基本構成を示すブロック図である。光増幅部４０１の前段には、光増幅部４０１に入力される光信号をモニタする光入力検出部４０２を設け、光増幅部４０１の後段には、光増幅部４０１から出力される光信号をモニタする光出力検出部４０３を設ける。

光入力検出部４０２は、入力された光信号の一部を分岐するビームスプリッタ４１１と、ビームスプリッタ４１１によって分岐された光信号のパワー（レベル）を検出する受光器（ＰＤ）４１２を有する。同様に、光出力検出部４０３は、光増幅部４０１から出力された光信号の一部を分岐するビームスプリッタ４２１と、ビームスプリッタ４２１によって分岐された光信号のパワー（レベル）を検出する受光器（ＰＤ）４２２を有する。

光増幅部４０１は、光増幅器４３１と、励起ＬＤ４３２によって構成されている。これらは前述したＥＤＦ１３０と、ＬＤ１４１，１４２（図１参照）等によって構成することができる。この光増幅部４０１には、光増幅器４３１の温度を検出するサーミスタ等の温度検出部４３３が設けられる。

制御部４０４は、各部から出力される検出信号に基づいて励起ＬＤ４３２の駆動を制御する。この制御部４０４には、光入力検出部４０２の受光器４１２と、光出力検出部４０３の受光器４２２がそれぞれ検出した光信号のパワーの検出信号が入力される。また、光増幅部４０１の温度検出部４３３が検出した温度の検出信号が入力される。この制御部４０４は、光増幅部４０１に対する光信号の入出力パワーと、光増幅部４０１の温度に基づき、出力されるＡＳＥパワーを計算する。そして、計算されたＡＳＥパワーに基づき、光増幅器４３１の利得と出力が予め定めた値となるように励起ＬＤ４３２を駆動制御する。これにより、光増幅器４３１の温度や、信号入力パワー（または、信号出力パワー、利得）が変化した場合であっても、正確に設定されている固定の利得と出力を維持することができる。

以下の実施形態では、ＡＧＣ制御におけるＡＳＥ補正制御に関して説明する。ＡＧＣ制御によりＡＳＥ補正を行う場合、光信号の入力に基づき補正を行う方法と、出力に基づき補正を行う２通りの方法が考えられる。

（実施の形態１）
この発明の実施の形態１は、ＡＧＣ制御によりＡＳＥ補正を行うものであり、光信号の入力パワーに基づいて補正を行う構成である。図５は、光増幅器の実施の形態１の構成を示すブロック図である。図４と同一の構成部には同一の符号を附してある。

制御部４０４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、プログラムの実行によりＡＳＥ補正処理を行う。上述した受光器４１２，４２２、温度検出部４３３から出力される検出信号は、Ａ／Ｄ変換器５０１，５０２，５０３を介して制御部４０４内に取り込まれる。また、ＡＳＥ補正処理の結果である制御信号は、Ｄ／Ａ変換器５０４を介してＬＤドライバ部５１１を駆動制御し、励起ＬＤ４３２を発光制御する。

光入力検出部４０２の受光器４１２は、光信号の入力パワーに対応する入力モニタ電圧Ｖinを検出信号として出力する。また、光出力検出部４０３の受光器４２２は、光信号の出力パワーに対応する出力モニタ電圧Ｖout を検出信号として出力する。また、光増幅部４０１の温度検出部４３３は、光増幅器４３１の温度に対応する温度モニタ電圧Ｖtempを検出信号として出力する。ＬＤドライバ部５１１は、励起ドライブ電圧Ｖpumpを励起ＬＤ４３２に出力し、励起ＬＤ４３２はこの励起ドライブ電圧Ｖpumpに対応した励起ＬＤ出力Ｐout を光増幅器４３１に出力する。

制御部４０４は、入力補正演算部５２１と、利得演算部５２２によって構成される。入力補正演算部５２１には、光入力検出部４０２の受光器４１２の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０１によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号と、光増幅部４０１の温度検出部４３３の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０２によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号が入力される。利得演算部５２２には、入力補正演算部５２１による入力補正演算結果と、光出力検出部４０３の受光器４２２の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０３によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号が入力され、ＬＤドライバ部５１１を駆動する制御信号をＤ／Ａ変換器５０４を介して出力する。

図６は、実施の形態１によるＡＳＥ補正の利得制御を示すフローチャートである。この利得制御にかかる処理は、制御部４０４の入力補正演算部５２１と、利得演算部５２２により実行される。光増幅器４３１の利得は、式（１）により表される。

はじめに、入力補正演算部５２１は、温度モニタ電圧Ｖtempを検出し、温度Ｔを算出する（ステップＳ６０１）。次に、入力モニタ電圧Ｖinと、出力モニタ電圧Ｖout を検出し、入出力パワーＰin，Ｐout を算出する（ステップＳ６０２）。次に、式（１）に基づいて、算出された温度Ｔと、検出された入力パワーＰinと、固定値として設定された設定利得Ｇset により発生するＡＳＥ量（Ｐoutase）を算出する（ステップＳ６０３）。次に、入力パワーＰinと、ＡＳＥ量Ｐoutaseと、設定利得Ｇset により、補正入力パワーＰin' を下記式（２）を用いて演算する（ステップＳ６０４）。

次に、モニタ利得Ｇmon を下記式（３）により演算する（ステップＳ６０５）。

そして、利得演算部５２２は、モニタ利得Ｇmon が設定利得Ｇset に一致するように、励起ＬＤ４３２の励起ＬＤ出力Ｐpoutを調整する。具体的には励起ＬＤ４３２を駆動するＬＤドライバ部５１１の励起ドライブ電圧Ｖpumpを調整する（ステップＳ６０６）。

以上説明したように、実施の形態１によれば、光増幅部の温度と、入力パワー（レベル）を新たにＡＳＥ補正用のパラメータとして用い、光増幅部の温度や入力パワーが変化しても光増幅部の利得が常に一定となるよう制御することができるようになる。

（実施の形態２）
この発明の実施の形態２は、ＡＧＣ制御によりＡＳＥ補正を行うものであり、光信号の出力パワーに基づいて補正を行う構成である。図７は、光増幅器の実施の形態２の構成を示すブロック図である。実施の形態１（図５参照）と同一の構成部には同一の符号を附してある。

制御部４０４は、利得演算部５２２と、出力補正演算部６０１とによって構成される。出力補正演算部６０１には、光入力検出部４０２の受光器４１２の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０１によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号と、光増幅部４０１の温度検出部４３３の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０２によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号と、光出力検出部４０３の受光器４２２の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０３によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号とが入力される。利得演算部５２２には、出力補正演算部６０１による出力補正演算結果と、光入力検出部４０２の受光器４１２の検出信号をＡ／Ｄ変換器５０１によりＡ／Ｄ変換した後の検出信号が入力され、ＬＤドライバ部５１１を駆動する制御信号をＤ／Ａ変換器５０４を介して出力する。

図８は、実施の形態２によるＡＳＥ補正の利得制御を示すフローチャートである。この利得制御にかかる処理は、制御部４０４の出力補正演算部６０１と、利得演算部５２２により実行される。

はじめに、出力補正演算部６０１は、温度モニタ電圧Ｖtempを検出し、温度Ｔを算出する（ステップＳ８０１）。次に、入力モニタ電圧Ｖinと、出力モニタ電圧Ｖout を検出し、入出力パワーＰin，Ｐout を算出する（ステップＳ８０２）。次に、算出された温度Ｔと、検出された入力パワーＰinと、固定値として設定された設定利得Ｇset により発生するＡＳＥ量（Ｐoutase）を算出する（ステップＳ８０３）。

次に、出力パワーＰout と、ＡＳＥ量Ｐoutaseにより、補正出力パワーＰout'を下記式（４）を用いて算出する（ステップＳ８０４）。
Ｐout'＝Ｐout −Ｐoutase …（４）

次に、モニタ利得Ｇmon を下記式（５）により算出する（ステップＳ８０５）。

そして、利得演算部５２２は、モニタ利得Ｇmon が設定利得Ｇset に一致するように、励起ＬＤ４３２の励起ＬＤ出力Ｐpoutを調整する。具体的には励起ＬＤ４３２を駆動するＬＤドライバ部５１１の励起ドライブ電圧Ｖpumpを調整する（ステップＳ８０６）。

以上説明したように、実施の形態２によれば、光増幅部の温度と、入力パワー（レベル）を新たにＡＳＥ補正用のパラメータとして用い、光増幅部の温度や入力パワーが変化しても光増幅部の出力パワーが常に一定となるよう制御することができるようになる。特に、複数波長の光信号を多重してなる波長多重信号を増幅する光増幅器の利得が一定となるように制御することができるため、光ファイバ伝送ロスや光機能デバイス損失の補償を容易に行えるようになる。

以上の各実施形態で説明したように、この発明の光増幅器および光増幅器の制御方法によれば、入力パワー（レベル）と、温度を検出し、これらをパラメータとしてＡＳＥ補正を行うため、入力パワーおよび温度の変化に対応して変化するＡＳＥを適切に補正することができるようになり、一定な利得（出力パワー）を得ることができるようになる。なお、上記の各実施形態では、入力パワーおよび温度の変化を検出する構成としたが、少なくとも入力パワーあるいは温度のいずれか一方を検出し、これをパラメータとしてＡＳＥ補正を行うだけでも従来に比してＡＳＥ補正をより適切に行えるようになる。

なお、本実施の形態で説明した光増幅器の制御方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

（付記１）光信号の入力パワーを検出する入力パワー検出手段と、
前記光信号の出力パワーを検出する出力パワー検出手段と、
前記光信号を増幅する光増幅手段と、
前記光増幅手段によって前記光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出する変化要因検出手段と、
前記入力パワー検出手段によって検出された入力パワーと、前記出力パワー検出手段によって検出された出力パワーと、前記変化要因検出手段によって検出された利得を変化させる要因とに基づき前記利得が一定となるよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光増幅器。

（付記２）前記変化要因検出手段は、前記光信号の入力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記入力パワー検出手段によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記３）前記変化要因検出手段は、前記光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記入力パワー検出手段によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記４）前記変化要因検出手段は、前記光信号の入力パワー、および前記光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記入力パワー検出手段によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記５）前記変化要因検出手段は、前記光信号の出力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記出力パワー検出手段によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記６）前記変化要因検出手段は、前記光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記出力パワー検出手段によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記７）前記変化要因検出手段は、前記光信号の出力パワー、および前記光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御手段は、前記出力パワー検出手段によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅器。

（付記８）前記制御手段は、予め設定された利得となるように前記光増幅手段に設けられた励起ＬＤの駆動を制御することを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の光増幅器。

（付記９）光信号の入力パワーを検出する入力パワー検出工程と、
前記光信号の出力パワーを検出する出力パワー検出工程と、
前記光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出する変化要因検出工程と、
検出された前記入力パワーと、前記出力パワーと、前記利得を変化させる要因とに基づき、前記利得が一定となるよう制御する制御工程と、
を含んだことを特徴とする光増幅器の制御方法。

（付記１０）前記変化要因検出工程は、前記光信号の入力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御工程は、前記入力パワー検出工程によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記９に記載の光増幅器の制御方法。

（付記１１）前記変化要因検出工程は、前記光信号を増幅する光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御工程は、前記入力パワー検出工程によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記９に記載の光増幅器の制御方法。

（付記１２）前記変化要因検出工程は、前記光信号の出力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御工程は、前記出力パワー検出工程によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記９に記載の光増幅器の制御方法。

（付記１３）前記変化要因検出工程は、前記光信号を増幅する光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
前記制御工程は、前記出力パワー検出工程によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする付記９に記載の光増幅器の制御方法。

以上のように、本発明にかかる光増幅器および光増幅器の制御方法は、光ファイバ伝送ロスや光機能デバイス損失を補償する光増幅器に有用であり、特に、ＡＳＥをＡＧＣ制御により補正し常時一定な利得を保持する光増幅器に適している。

ＡＳＥパワーの各種特性を測定する測定系を示すブロック図である。 ＥＤＦのＡＳＥパワー、および信号出力パワーとＡＳＥパワーを合わせた総出力パワーの温度依存性を示した図表である。 ＥＤＦのＡＳＥパワー、総出力パワーの信号入力パワー依存性を示した図表である。 この発明の光増幅器の基本構成を示すブロック図である。 光増幅器の実施の形態１の構成を示すブロック図である。 実施の形態１によるＡＳＥ補正の利得制御を示すフローチャートである。 光増幅器の実施の形態２の構成を示すブロック図である。 実施の形態２によるＡＳＥ補正の利得制御を示すフローチャートである。 一般的な光増幅器の制御方法を示す図である。 光増幅器の自然放出光を説明する図表である。

符号の説明

１０１（１０１ａ〜１０１ｎ） 信号光源
１０２（１０２ａ〜１０２ｎ） 光可変減衰器
１３０ ＥＤＦ
１４１，１４２ 励起ＬＤ
４０１ 光増幅部
４０２ 光入力検出部
４０３ 光出力検出部
４１１，４２１ ビームスプリッタ
４１２，４２２ 受光器
４３１ 光増幅器
４３２ 励起ＬＤ
４３３ 温度検出部
４０４ 制御部
５０１，５０２，５０３ Ａ／Ｄ変換器
５０４ Ｄ／Ａ変換器
５１１ ＬＤドライバ部
５２１ 入力補正演算部
５２２ 利得演算部
６０１ 出力補正演算部

Claims (5)

1. 光信号の入力パワーを検出する入力パワー検出手段と、
   前記光信号の出力パワーを検出する出力パワー検出手段と、
   前記光信号を増幅する光増幅手段と、
   前記光増幅手段によって前記光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出する変化要因検出手段と、
   前記入力パワー検出手段によって検出された入力パワーと、前記出力パワー検出手段によって検出された出力パワーと、前記変化要因検出手段によって検出された利得を変化させる要因とに基づき前記利得が一定となるよう制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする光増幅器。
2. 前記変化要因検出手段は、前記光信号の入力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
   前記制御手段は、前記入力パワー検出手段によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
3. 前記変化要因検出手段は、前記光増幅手段の温度に依存して変化する要因の値を検出し、
   前記制御手段は、前記入力パワー検出手段によって検出された光信号の入力パワーに前記要因の値を加算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
4. 前記変化要因検出手段は、前記光信号の出力パワーに依存して変化する要因の値を検出し、
   前記制御手段は、前記出力パワー検出手段によって検出された光信号の出力パワーから前記要因の値を減算して前記利得が一定となるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
5. 光信号の入力パワーを検出する入力パワー検出工程と、
   前記光信号の出力パワーを検出する出力パワー検出工程と、
   前記光信号を増幅する際に利得を変化させる要因を検出する変化要因検出工程と、
   検出された前記入力パワーと、前記出力パワーと、前記利得を変化させる要因とに基づき、前記利得が一定となるよう制御する制御工程と、
   を含んだことを特徴とする光増幅器の制御方法。
   
   

Images