JP2009200454A - Optical amplifier - Google Patents

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Hiroshi Nagaeda
浩 長枝
Yoshiaki Horiuchi
嘉明 堀内
Noriyasu Shiga
代康 志賀
Yoichi Oikawa
陽一 及川
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TRIMATIZ KK
Trimatiz Ltd
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TRIMATIZ KK
Trimatiz Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem: while a high-speed optical amplifier with small transient response to burst signal input is required in accordance with expansion and complication of an application range of an optical network, waveform of input light can not be maintained since response speed is not sufficient in the conventional technology. <P>SOLUTION: The optical amplifier includes: a first input monitor means 550; a second input monitor means 560; an optical amplification means 310 including an optical amplification medium 300; an optical delay means 900; a control means 400 for performing feed-forward control; and a high-speed output variable means 610, when the optical amplification means is controlled by the feed-forward control according to signals of the input monitor means 500, response performance of the optical amplification medium is improved, and high-speed response performance is attained by utilizing an overshoot signal as a control signal. Furthermore, the high-speed and stable optical amplifier is attained by simultaneously performing high-speed feedback control of the high-speed output variable means 610 using signals of optical output monitors 700. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光増幅器および光増幅器の制御方法に関する。    The present invention relates to an optical amplifier and an optical amplifier control method.

Wavelength Division Multiplexing(WDM)通信ネットワークにおいては、光信号のまま数10nmの波長帯域を一括して増幅可能なエリビウムドープ・ファイバ・アンプ(Er−Doped Fiber Amplifier:EDFA)をはじめとした希土類添加ファイバを利用した光増幅器が使用されている。    In the Wavelength Division Multiplexing (WDM) communication network, rare earth doped fibers such as erbium-doped fiber amplifier (EDFA) that can amplify the wavelength band of several tens of nanometers as an optical signal are used. An optical amplifier is used.

一方、光ネットワークは、ポイント・ツー・ポイントのネットワークから、Reconfigurable Optical Add−drop Multiplexer(ROADM)ノードを用いたリングネットワークにその形態が変化してきている。さらには、近年では光ネットワークは一般家庭への普及が本格化している。    On the other hand, the form of an optical network has changed from a point-to-point network to a ring network using a Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer (ROADM) node. Furthermore, in recent years, the spread of optical networks to ordinary households has become full-scale.

このように光ネットワークの適用範囲が広がり、複雑化するにつれて、伝送される光信号も、バースト的な信号となることが必要とされている。    As the application range of the optical network expands and becomes complex in this way, the transmitted optical signal is required to be a burst signal.

バースト的な光信号伝送では、信号OFFからONまで広ダイナミックレンジな変動が瞬時に繰り返されることになる。現在の一般的な信号伝送レートである10Gbit/secの場合、約0.1nsecの立ち上がり/立ち下りで変動が生じることになるが、光増幅器もこのような高速変動への対応が求められる。    In bursty optical signal transmission, fluctuations in a wide dynamic range from signal OFF to ON are instantaneously repeated. In the case of 10 Gbit / sec, which is the current general signal transmission rate, fluctuations occur at the rise / fall of about 0.1 nsec, but the optical amplifier is also required to cope with such high-speed fluctuations.

希土類添加ファイバを用いた光増幅器の高速変動への対応としては、遅延要素により、入力光信号のモニタと比較して希土類添加ファイバへの入力を遅らせる方法が考案され特許文献1に記載されている。    As a response to high-speed fluctuations in an optical amplifier using a rare earth-doped fiber, a method of delaying input to the rare earth-doped fiber by using a delay element as compared with monitoring of an input optical signal has been devised and described in Patent Document 1. .

特許文献1では、入力信号をモニタした結果に応じて、励起レーザを駆動するフィードフォワード制御方式により、高速な入力変動に対応する方法が用いられている。さらに、希土類添加ファイバへの入力を遅延手段を用いて遅らせることにより、入力信号のモニタリングや励起レーザの駆動など一連の制御に要する時間を確保し、希土類添加ファイバへ入力する光信号変動するタイミングと入力信号をモニタした結果制御された励起レーザ光の変動をほぼ一致させて、制御の遅れを軽減している。
特開2002−261364
In Patent Document 1, a method corresponding to high-speed input fluctuation is used by a feedforward control method of driving an excitation laser according to a result of monitoring an input signal. Furthermore, by delaying the input to the rare earth-doped fiber using a delay means, the time required for a series of controls such as monitoring of the input signal and driving of the excitation laser is secured, and the timing of fluctuation of the optical signal input to the rare earth-doped fiber is As a result of monitoring the input signal, fluctuations in the excitation laser beam controlled are substantially matched to reduce the control delay.
JP 2002-261364 A

本発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the present invention

様々な変動量の光入力信号を想定した場合、希土類添加ファイバを用いた光増幅器に入力する光入力信号の変動量の違いにより、予め注入すべきエネルギー量を変える必要がある。しかし、特許文献1の方法では固定の遅延要素であるため、様々な光入力変動への対応が困難であった。    When optical input signals with various fluctuation amounts are assumed, it is necessary to change the amount of energy to be injected in advance depending on the fluctuation amount of the optical input signal input to the optical amplifier using the rare earth doped fiber. However, since the method of Patent Document 1 is a fixed delay element, it is difficult to cope with various optical input fluctuations.

また、特許文献1では利得や出力の安定化のため、光出力信号のモニタによる励起レーザのフィードバック制御を用いているが、フィードバック制御では1μsec以下の時間で制御することはできないため、高速な安定化は困難であった。    In Patent Document 1, feedback control of the pump laser by monitoring the optical output signal is used for gain and output stabilization. However, since feedback control cannot be performed in a time of 1 μsec or less, high-speed stability is achieved. Conversion was difficult.

本発明は、以上のような実情を鑑み、様々な変動幅を有する高速バースト信号入力に対応して安定に利得および出力が制御された光増幅器を提供することを主な目的とする。    In view of the above circumstances, it is a main object of the present invention to provide an optical amplifier whose gain and output are stably controlled in response to high-speed burst signal input having various fluctuation ranges.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

上記課題を解決するため、本発明の光増幅器は、高速変動した入力光信号が希土類添加ファイバへ入力する前に、励起レーザにより注入されるエネルギー量を制御することで、高速かつ変動幅を有する光入力信号へ対応することを実現するものである。    In order to solve the above problems, the optical amplifier according to the present invention has a high speed and a variable width by controlling the amount of energy injected by the pump laser before the input optical signal that has changed at high speed is input to the rare earth doped fiber. This corresponds to the optical input signal.

請求項1に記載の光増幅器は、少なくとも入力モニタ手段と、光増幅手段と、前記光増幅手段の前段に配置された光遅延手段と、前記入力モニタ手段を利用して前記光増幅手段の増幅制御にフィードフォワード制御を行うための制御手段、を含む光増幅器であって、前記増幅制御にオーバシュート信号を利用することを特徴としている。    The optical amplifier according to claim 1 includes at least an input monitoring unit, an optical amplifying unit, an optical delay unit disposed in front of the optical amplifying unit, and an amplification of the optical amplifying unit using the input monitoring unit. An optical amplifier including control means for performing feedforward control for control, wherein an overshoot signal is used for the amplification control.

ここで「光増幅手段」とは、光や電子により励起され、出力光強度を入力光強度よりも大きくする増幅手段であり、光増幅媒体を含む。「入力モニタ手段」とは、前期光増幅器への入力光の強度情報を含んだ電気信号または光信号をモニタする手段を意味する。また、「フィードフォワード制御」とは、被制御対象物も入力する信号の大きさに応じて、被制御対象物に対して制御信号を出力し、被制御対象物を駆動する制御を意味する。さらに、「オーバシュート信号」とは、図1に記載するように、定常レベルに対して、過渡的に定常レベルよりも大きな値を示す制御信号を意味する。ここで定常レベルとは、制御信号印加開始より1秒以上経過した時の制御信号強度であり、過渡的とは、信号印加開始より100マイクロ秒以内の時間を意味する。また、「光増幅手段の前段に配置された光遅延手段」とは、光増幅手段よりも入力側に位置し、かつ入力モニタ手段に遅延を与えない位置に配置された光遅延手段を意味する。    Here, the “light amplification means” is amplification means that is excited by light or electrons and makes the output light intensity larger than the input light intensity, and includes an optical amplification medium. The “input monitoring means” means means for monitoring an electric signal or an optical signal including intensity information of light input to the optical amplifier in the previous period. “Feed forward control” means control for driving a controlled object by outputting a control signal to the controlled object in accordance with the magnitude of a signal that is also input to the controlled object. Further, the “overshoot signal” means a control signal that transiently shows a value larger than the steady level with respect to the steady level, as shown in FIG. Here, the steady level is the control signal intensity when one second or more has elapsed from the start of application of the control signal, and the transient means a time within 100 microseconds from the start of signal application. Further, the “optical delay means arranged in front of the optical amplifying means” means an optical delay means located on the input side of the optical amplifying means and at a position that does not give a delay to the input monitor means. .

さらに、請求項2に記載の光増幅器は、前記入力モニタ手段から出力される電気信号を分岐する信号分岐手段と、分岐された一方の電気信号を遅延する電気信号遅延手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の光増幅器である。    Further, the optical amplifier according to claim 2 includes signal branching means for branching the electrical signal output from the input monitor means, and electrical signal delaying means for delaying one of the branched electrical signals. The optical amplifier according to claim 1.

請求項1または請求項2に記載の光増幅器では、前記制御手段はオーバシュート生成回路を含むことが好ましい。ここで「オーバシュート生成回路」とは、前記オーバシュート信号を電気回路として生成するアナログ回路またはデジタル回路全般を意味する。    In the optical amplifier according to claim 1 or 2, the control means preferably includes an overshoot generation circuit. Here, the “overshoot generation circuit” means an analog circuit or a digital circuit in general that generates the overshoot signal as an electric circuit.

具体的には、前記オーバシュート生成回路はPID回路であることが好ましい。ここで「PID回路」とは、図2に示すように、入力信号に対する比例要素、微分要素、積分要素の3成分の線形結合によって制御信号量が決定される回路であり、入力信号に応答した、任意の波形を生成することが可能である。    Specifically, the overshoot generation circuit is preferably a PID circuit. Here, as shown in FIG. 2, the “PID circuit” is a circuit in which the amount of control signal is determined by linear combination of three components of a proportional element, a differential element, and an integral element with respect to an input signal, and responds to the input signal. Any waveform can be generated.

請求項5に記載の光増幅器は、前記光遅延手段が可変光遅延手段であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光増幅器である。    The optical amplifier according to claim 5 is the optical amplifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical delay means is a variable optical delay means.

請求項6に記載の光増幅器は、前記入力モニタ手段の信号を利用して、前記オーバシュート生成回路を駆動することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の光増幅器である。    6. The optical amplifier according to claim 6, wherein the overshoot generation circuit is driven by using a signal of the input monitor means. is there.

請求項7に記載の光増幅器は、前記入力モニタ手段の信号を利用して、前記可変光遅延手段を駆動することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の光増幅器である。    7. The optical amplifier according to claim 7, wherein the variable optical delay means is driven using a signal of the input monitor means. is there.

請求項8に記載の光増幅器は、前記光増幅媒体の後段に、高速出力可変手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の光増幅器である。ここで、「高速出力可変手段」とは、入力光を出力し、駆動信号を与えることにより出力を可変し、駆動信号を与える前後で6dBの変動を10マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ手段を意味している。    The optical amplifier according to claim 8 is the optical amplifier according to any one of claims 1 to 7, further comprising high-speed output variable means at a subsequent stage of the optical amplification medium. Here, the “high-speed output variable means” means a high-speed response performance that changes the output by outputting input light, giving a drive signal, and changing a 6 dB fluctuation within 10 microseconds before and after giving the drive signal. It means to have.

請求項9に記載の光増幅器は、出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項8に記載の光増幅器である。ここで、「出力光モニタ手段」とは、出力光の一部を用いて、出力光のパワーレベルを検知する手段を意味する。    9. The optical amplifier according to claim 9, further comprising output light monitoring means, and driving the high-speed output variable means by using a signal of the output light monitoring means. It is. Here, the “output light monitoring means” means means for detecting the power level of the output light using a part of the output light.

請求項10に記載の光増幅器は、前記入力モニタ手段からの信号と前記出力光モニタ手段の信号の差分信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項8に記載の光増幅器である。ここで、入力モニタ手段からの信号とは入力光強度の情報を含む信号であり、出力光モニタ手段の信号とは出力光強度の情報を含む信号である。    The optical amplifier according to claim 10, wherein the high-speed output variable means is driven using a differential signal between a signal from the input monitor means and a signal from the output light monitor means. It is an optical amplifier of description. Here, the signal from the input monitor means is a signal including information on the input light intensity, and the signal from the output light monitor means is a signal including information on the output light intensity.

前記高速出力可変手段は付加される雑音の少なさや経済的な観点から高速可変光減衰器であることが好ましい。ここで、「高速可変光減衰器」とは、入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で6dBの変動を10マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ装置を意味している。    The high-speed output variable means is preferably a high-speed variable optical attenuator from the viewpoint of a small amount of added noise and an economical viewpoint. Here, the “high-speed variable optical attenuator” is a high-speed variable-attenuator that attenuates and outputs input light, varies the amount of attenuation by providing a drive signal, and varies 6 dB in 10 microseconds or less before and after the drive signal is applied. It means a device with response performance.

さらには、前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が40V以下であることが、駆動の容易さや高速性の観点から好ましい。ここで、「電気光学効果素子」とは、ポッケルス効果、カー効果などの電気光学効果を有する素子を意味している。また、「駆動電圧が40V以下」とは、前記電気光学効果素子の両端に印加される電圧差が40V以下という意味である。    Furthermore, the high-speed variable optical attenuator preferably includes an electro-optic effect element, and the drive voltage of the high-speed variable optical attenuator is preferably 40 V or less from the viewpoint of ease of driving and high speed. Here, the “electro-optic effect element” means an element having an electro-optic effect such as Pockels effect or Kerr effect. Further, “the drive voltage is 40 V or less” means that the voltage difference applied to both ends of the electro-optic effect element is 40 V or less.

請求項13に記載の光増幅器は、光増幅手段と、前記光増幅手段の前段に配置された光遅延手段と、前記光遅延手段の前段に配置した第一の入力モニタ手段と、前記光遅延手段の後段に配置した第ニの入力モニタ手段と、前記第一の入力モニタ手段を利用して前記光増幅手段の増幅制御にフィードフォワード制御を行うための制御手段、を含む光増幅器であって、前記増幅制御にオーバシュート信号を利用することを特徴とする光増幅器である。    The optical amplifier according to claim 13 is an optical amplifying unit, an optical delay unit disposed in front of the optical amplifying unit, a first input monitor unit disposed in front of the optical delay unit, and the optical delay. An optical amplifier comprising: second input monitoring means arranged at a subsequent stage of the means; and control means for performing feedforward control for amplification control of the optical amplification means using the first input monitoring means. An optical amplifier using an overshoot signal for the amplification control.

また、請求項13の前記制御手段もオーバシュート生成回路を含むことが好ましい。    The control means according to claim 13 preferably includes an overshoot generation circuit.

具体的には、請求項13の前記オーバシュート生成回路もPID回路であることが好ましい。    Specifically, the overshoot generation circuit according to claim 13 is also preferably a PID circuit.

請求項16に記載の光増幅器は、前記光遅延手段が可変光遅延手段であることを特徴とする請求項13から請求項15のいずれかに記載の光増幅器である。    The optical amplifier according to claim 16 is the optical amplifier according to any one of claims 13 to 15, wherein the optical delay means is a variable optical delay means.

請求項17に記載の光増幅器は、前記第一の入力モニタ手段の信号を利用して、前記オーバシュート生成回路を駆動することを特徴とする請求項13から請求項16のいずれかに記載の光増幅器である。    17. The optical amplifier according to claim 17, wherein the overshoot generation circuit is driven using a signal of the first input monitor means. It is an optical amplifier.

請求項18に記載の光増幅器は、前記第一の入力モニタ手段の信号を利用して、前記可変光遅延手段を駆動することを特徴とする請求項13から請求項17のいずれかに記載の光増幅器である。    18. The optical amplifier according to claim 18, wherein the variable optical delay means is driven using a signal of the first input monitor means. It is an optical amplifier.

請求項19に記載の光増幅器は、前記光増幅媒体の後段に、高速出力可変手段を含むことを特徴とする請求項13から請求項18のいずれかに記載の光増幅器。    The optical amplifier according to claim 19, further comprising high-speed output variable means at a subsequent stage of the optical amplification medium.

請求項20に記載の光増幅器は、出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項19に記載の光増幅器。    20. The optical amplifier according to claim 20, further comprising output light monitoring means, and driving the high-speed output variable means using a signal of the output light monitoring means. .

請求項21に記載の光増幅器は、前記第二の入力モニタ手段からの信号と前記出力光モニタ手段の信号の差分信号により、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項19に記載の光増幅器。    21. The optical amplifier according to claim 21, wherein the high-speed output variable means is driven by a difference signal between a signal from the second input monitor means and a signal from the output light monitor means. The optical amplifier described.

前記高速出力可変手段は付加される雑音の少なさや経済的な観点から高速可変光減衰器であることが好ましい。    The high-speed output variable means is preferably a high-speed variable optical attenuator from the viewpoint of a small amount of added noise and an economical viewpoint.

さらには、前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が40V以下であることが、駆動の容易さや高速性の観点から好ましい。    Furthermore, the high-speed variable optical attenuator preferably includes an electro-optic effect element, and the drive voltage of the high-speed variable optical attenuator is preferably 40 V or less from the viewpoint of ease of driving and high speed.

発明の効果The invention's effect

以上のように、本発明によれば、様々な変動幅を有する高速バースト信号入力に対応して安定に利得および出力が制御された光増幅が可能となる。    As described above, according to the present invention, it is possible to perform optical amplification in which gain and output are stably controlled in response to high-speed burst signal input having various fluctuation ranges.

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。    Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第一の実施形態を図3に示す。光増幅器は、入力モニタ手段500、光増幅手段310、フィードフォワード制御手段400、光遅延手段900から構成されている。    A first embodiment is shown in FIG. The optical amplifier includes an input monitor unit 500, an optical amplification unit 310, a feedforward control unit 400, and an optical delay unit 900.

入力モニタ手段500は、TAP型の受光素子510と、トランスインピーダンスタイプ電気アンプ回路(TIA)520とで構成している。また、入力光の一部を光カプラで分岐し、入力光のレベルをモニタしてもよい。さらには、本光増幅器よりも前段において分岐された入力光の一部を光増幅器の入力モニタ手段(フォトダイオード、TIA)に入力させることも可能である。    The input monitoring means 500 is composed of a TAP type light receiving element 510 and a transimpedance type electric amplifier circuit (TIA) 520. Further, a part of the input light may be branched by an optical coupler and the level of the input light may be monitored. Furthermore, it is possible to input a part of the input light branched before the present optical amplifier to the input monitoring means (photodiode, TIA) of the optical amplifier.

また、WDMカプラで監視制御光を分離し、その監視制御光処理部により、入力光レベルを等価的に表す電気信号を入力モニタ手段に受け渡すことにより、入力光のレベルをモニタすることも可能である。さらには、光増幅器前段で既に処理された監視制御光処理部からの入力光レベルを等価的に表す電気信号を入力モニタ手段に受け渡すことにより、入力光のレベルをモニタすることも可能である。    It is also possible to monitor the input light level by separating the monitor control light with a WDM coupler and passing the electrical signal equivalent to the input light level to the input monitor means by the monitor control light processing unit. It is. Furthermore, it is also possible to monitor the level of input light by passing to the input monitor means an electrical signal equivalently representing the input light level from the supervisory control light processing unit already processed in the previous stage of the optical amplifier. .

光増幅手段310は、光増幅媒体300としてEDFを用い、PUMP−LD320とPUMP−LDの駆動回路330で構成している。設定する増幅率(ゲイン)によっては、光増幅媒体300の後方から励起光が注入されるようにPUMP−LDを追加してもよい。光増幅手段は、EDFの他に、PDF(praseodymium doped fiber)などの希土類添加ファイバや半導体光増幅器デバイスなども該当する。    The optical amplifying unit 310 uses an EDF as the optical amplifying medium 300, and includes a PUMP-LD 320 and a PUMP-LD drive circuit 330. Depending on the amplification factor (gain) to be set, PUMP-LD may be added so that pumping light is injected from behind the optical amplification medium 300. In addition to the EDF, the optical amplification means also includes a rare earth-doped fiber such as PDF (Placedmium Doped Fiber) or a semiconductor optical amplifier device.

光増幅手段300の制御については、入力光のレベル変化に応じて、高速に光増幅手段300を駆動するために、入力側TIA520出力情報によりPUMP−LD320をフィードフォワードで制御するが、PID回路部403にて、制御信号をオーバシュート信号にして、PUMP−LD320を駆動している。    Regarding the control of the optical amplifying means 300, in order to drive the optical amplifying means 300 at a high speed in accordance with the level change of the input light, the PUMP-LD 320 is controlled by feed-forward using the input side TIA520 output information. At 403, the PUMP-LD 320 is driven using the control signal as an overshoot signal.

この制御手段を構成する差動オペアンプ430では、+側の入力を設定することで、所望の駆動電流でPUMP−LDを駆動できるので、利得設定が可能になる。    In the differential operational amplifier 430 constituting this control means, the PUMP-LD can be driven with a desired drive current by setting the + side input, so that the gain can be set.

光遅延手段900は、約1kmのシングルモードファイバから構成され、約5μsecの遅延が実現する。光遅延手段としては、分散シフトファイバ、分散補償ファイバなど分散の軽減、補償も兼ねる光ファイバや、偏波保持ファイバ、ホーリーファイバ、フォトニッククリスタルファイバなどの特殊ファイバを用いることもできる。また、用途によってはマルチモードファイバも適用できる。さらには、電気信号により遅延が可変な可変遅延器を適用することも可能である。    The optical delay means 900 is composed of a single mode fiber of about 1 km and realizes a delay of about 5 μsec. As the optical delay means, an optical fiber that also serves to reduce or compensate for dispersion, such as a dispersion-shifted fiber or a dispersion compensation fiber, or a special fiber such as a polarization maintaining fiber, a holey fiber, or a photonic crystal fiber can be used. A multimode fiber can also be applied depending on the application. Furthermore, it is also possible to apply a variable delay device whose delay is variable by an electric signal.

次に、遅延手段とオーバシュート信号を用いたフィードフォワード制御による高速化について、詳細に説明する。    Next, speeding up by feedforward control using delay means and an overshoot signal will be described in detail.

図3において、入力モニタ手段500によりモニタされた光信号は電気信号30に変換される。電気信号30はフィードフォワード制御手段400により電気信号40に変換され、PUMP−LD駆動回路330に入力し、PUMP−LD320を駆動する。入力モニタ手段500でモニタ信号を分岐してから、電気信号への変換、電気信号30、電気信号40への変換を経てPUMP−LD320に入力された信号により、PUMP−LD320から出力されたPUMP光が光増幅媒体300に入力され、その応答が出力光20に現れるまで、時間を要する。この応答に要する時間は、使用するPUMP−LDの波長や、光増幅媒体300により異なるが、数nsecから数10μsecが一般的である。    In FIG. 3, the optical signal monitored by the input monitoring means 500 is converted into an electric signal 30. The electric signal 30 is converted into the electric signal 40 by the feedforward control means 400 and is input to the PUMP-LD driving circuit 330 to drive the PUMP-LD 320. The PUMP light output from the PUMP-LD 320 by the signal input to the PUMP-LD 320 after the monitor signal is branched by the input monitoring unit 500 and then converted into the electrical signal, converted into the electrical signal 30 and the electrical signal 40. Is input to the optical amplifying medium 300, and it takes time until the response appears in the output light 20. The time required for this response varies depending on the wavelength of the PUMP-LD to be used and the optical amplification medium 300, but is generally several nsec to several tens of μsec.

遅延手段900が無い場合、上記応答に要する時間の間、すなわち、入力光10の変動に応じてPUMP光を変化させるまでの間に、入力光信号の主成分は光増幅手段310に入力するため、光増幅器は過渡的に設定よりも過大または過小なゲインとなってしまう。    Without the delay means 900, the main component of the input optical signal is input to the optical amplification means 310 during the time required for the response, that is, until the PUMP light is changed in accordance with the fluctuation of the input light 10. Therefore, the gain of the optical amplifier becomes transiently too large or too small than the setting.

そこで遅延手段900により、上記応答に要する時間と同程度の遅延を入力光信号の主成分に与えることで、入力光信号の変動より先んじてフィードフォワード制御手段400を経たPUMP光50が光増幅媒体300に入力することが可能になる。    Therefore, the delay unit 900 gives a delay equivalent to the time required for the response to the main component of the input optical signal, so that the PUMP light 50 that has passed through the feedforward control unit 400 prior to the fluctuation of the input optical signal is changed into the optical amplification medium. 300 can be entered.

一方で、定常的にはフィードフォワード制御では、入力光の強度により必要なPUMP光50のパワーが一意に決まってくる。また、信号の主成分に先んじて入力すべき総エネルギーは、入力光の変動量によって決まる。前記総エネルギーは、PUMP光パワーと注入時間の積になるが、前述の如く、PUMP光パワーは入力光の強度により決まってしまうため、固定の遅延手段を使用していると前記総エネルギーを制御することができなくなってしまう。    On the other hand, in the feedforward control, the power of the PUMP light 50 required is uniquely determined by the intensity of the input light. The total energy to be input prior to the main component of the signal is determined by the amount of fluctuation of the input light. The total energy is the product of the PUMP optical power and the injection time. As described above, the PUMP optical power is determined by the intensity of the input light. Therefore, if the fixed delay means is used, the total energy is controlled. You will not be able to.

本発明では、過渡的に定常状態とは異なるパワー、すなわちオーバシュート信号をEDFに注入し、オーバシュート量を制御することで、様々な入力光の変動量に追随している。また、可変光遅延手段を用いている場合、オーバーシュート量だけでなく光の遅延時間も制御対象となる。    In the present invention, the power different from the steady state, that is, an overshoot signal, is transiently injected into the EDF, and the overshoot amount is controlled to follow various fluctuation amounts of the input light. When the variable light delay means is used, not only the overshoot amount but also the light delay time is controlled.

図4は、フィードフォワード制御において、オーバシュート信号を用いてEDFを駆動することで、高速応答特性が得られる原理を示したものである。    FIG. 4 shows the principle that high-speed response characteristics can be obtained by driving an EDF using an overshoot signal in feedforward control.

制御手段からの制御信号が方形波の場合、EDFは、EFD固有の応答の遅い成分があるので、立ち上がりの遅い応答になる。所望のEDF応答振幅が得られる制御手段からの駆動信号レベルをレベル1とし、それよりも大きな駆動信号レベルを2とする。このレベル2で駆動した場合には、図4に示すように、大きなEDF応答振幅になる。    When the control signal from the control means is a square wave, the EDF has a slow response component inherent to the EFD, and therefore has a slow rise response. The drive signal level from the control means for obtaining the desired EDF response amplitude is set to level 1, and the drive signal level higher than that is set to 2. When driven at this level 2, as shown in FIG. 4, a large EDF response amplitude is obtained.

制御信号をレベル2までオーバシュートさせ、その後、レベル1に落ち着かせるような波形にした場合、EDFは、レベル2に相当する応答で立ち上がり、その後、レベル1に相当する応答振幅になる。従って、オーバシュートにより、EDFの応答を速めることが可能になる。    When the control signal is overshooted to level 2 and then set to a waveform that settles to level 1, the EDF rises with a response corresponding to level 2 and then has a response amplitude corresponding to level 1. Therefore, it becomes possible to speed up the response of the EDF by overshoot.

また、図5にオーバシュート量と遅延量の関係が示されている。速い応答が必要強度の100%が得られるため必要なオーバシュート量は遅延量が小さいほど大きく、遅延量が大きいほど小さくなっている。    FIG. 5 shows the relationship between the overshoot amount and the delay amount. Since a quick response can obtain 100% of the required intensity, the required overshoot amount is larger as the delay amount is smaller, and is smaller as the delay amount is larger.

このオーバシュート量を生成するには、例えば、図2に示すように、入力信号に対する比例要素(P)、微分要素(D)、積分要素(I)の3成分の線形結合によって制御信号量が決定されるPID回路があり、入力信号に対して、任意の波形を生成することが可能である。    In order to generate this overshoot amount, for example, as shown in FIG. 2, the control signal amount is obtained by linear combination of three components of a proportional element (P), a differential element (D), and an integral element (I) with respect to the input signal. There is a PID circuit to be determined, and an arbitrary waveform can be generated for an input signal.

この3要素における各々の回路定数を適時調整することで、所望のオーバシュート制御信号を作り出し、光増幅手段の制御信号をオーバシュート信号にすることで、光増幅手段固有の遅い応答性能を改善することが可能になる。    By adjusting the circuit constants of these three elements in a timely manner, a desired overshoot control signal is created, and the control signal of the optical amplifying means is used as an overshoot signal, thereby improving the slow response performance inherent to the optical amplifying means. It becomes possible.

さらには、入力に対するオーバシュート波形をメモリに記憶して、入力モニタ値を読み込み、必要なオーバシュート波形をメモリから引き出し、制御信号に変換するデジタル方式も可能である。    Furthermore, a digital method is also possible in which an overshoot waveform for an input is stored in a memory, an input monitor value is read, a necessary overshoot waveform is extracted from the memory, and converted into a control signal.

次に、図3で示した構成における条件と実験結果(図6)について説明する。適用したEDFは、エリビウム濃度が7.9×1024−3、長さ15mである。Next, conditions and experimental results (FIG. 6) in the configuration shown in FIG. 3 will be described. The applied EDF has an erbium concentration of 7.9 × 10 24 m −3 and a length of 15 m.

PUMP−LDの波長は0.98μmで、パワーは最大+23.5dBmであり、前方励起とした。なお、このPUMP−LDを駆動する電流は、定常値370mAで、200%のオーバシュート電流とした。増幅器全体の利得は20dBに設定した。遅延ファイバは1kmのシングルモードファイバを使用して、約5μsecの遅延量とした。PUMP−LDの波長は1.48μmでも良いが、その場合、少なくとも遅延ファイバは500m以下へ短尺化することができる。    The wavelength of PUMP-LD was 0.98 μm and the maximum power was +23.5 dBm. The current for driving the PUMP-LD was a steady-state value of 370 mA and an overshoot current of 200%. The gain of the entire amplifier was set to 20 dB. The delay fiber was a 1 km single mode fiber, and the delay amount was about 5 μsec. The wavelength of PUMP-LD may be 1.48 μm, but in that case, at least the delay fiber can be shortened to 500 m or less.

測定には、波長1550μmの光源を用い、−25dBmの基準レベルに対して、−4dBmにステップ状に光入力が増大する入力とした。これは、入力光振幅変動幅としては、21dBとなる。    In the measurement, a light source having a wavelength of 1550 μm was used, and an input in which the light input increased stepwise to −4 dBm with respect to the reference level of −25 dBm. This is 21 dB as the input light amplitude fluctuation range.

図6からわかるように、約20nsecで生じる高速な入力光信号の変動に対して、出力もほぼ同等の変動であることから、20nsec以下の非常に高速な応答が実現していることがわかる。    As can be seen from FIG. 6, it can be seen that a very high-speed response of 20 nsec or less is realized because the output is also substantially equivalent to the fluctuation of the high-speed input optical signal occurring at about 20 nsec.

第二の実施形態を図7に示す。光増幅器は、第一の入力モニタ手段550、第二の入力モニタ手段560、光増幅手段310、光遅延手段900、フィードフォワード制御手段400、高速出力可変手段610、出力光モニタ手段700、フィードバック制御手段800で構成している。第一の入力モニタ手段550、第二の入力モニタ手段560、出力光モニタ手段700は、TAP型の受光素子510と、トランスインピーダンスタイプ電気アンプ回路(TIA)520とで構成している。また、信号光の一部を光カプラで分岐し、信号光のレベルをモニタしてもよい。    A second embodiment is shown in FIG. The optical amplifier includes first input monitoring means 550, second input monitoring means 560, optical amplification means 310, optical delay means 900, feedforward control means 400, high-speed output variable means 610, output light monitoring means 700, feedback control. Means 800 is used. The first input monitor unit 550, the second input monitor unit 560, and the output light monitor unit 700 include a TAP type light receiving element 510 and a transimpedance type electric amplifier circuit (TIA) 520. Further, a part of the signal light may be branched by an optical coupler and the level of the signal light may be monitored.

さらには、本光増幅器よりも前段において分岐された入力光の一部を光増幅器の第一の入力モニタ手段(フォトダイオード、TIA)に入力させることも可能である。また、本光増幅器よりも前段においてモニタされた電気信号をフィードフォーワード制御手段400に入力することも可能である。    Furthermore, it is possible to input a part of the input light branched before the present optical amplifier to the first input monitoring means (photodiode, TIA) of the optical amplifier. It is also possible to input an electric signal monitored before the present optical amplifier to the feedforward control means 400.

光増幅手段310は、光増幅手段300としてEDFとPUMP−LD320とPUMP−LDの駆動回路330で構成している。    The optical amplifying unit 310 includes an EDF, a PUMP-LD 320, and a PUMP-LD drive circuit 330 as the optical amplifying unit 300.

出力光モニタ手段700は、TAP型の受光素子510と、トランスインピーダンスタイプ電気アンプ回路(TIA)520とで構成している。    The output light monitoring means 700 includes a TAP type light receiving element 510 and a transimpedance type electric amplifier circuit (TIA) 520.

高速出力可変手段610は、高速可変光減衰器(VOA)620とVOA駆動回路630で構成している。なお、高速出力可変手段としては、半導体増幅器などの高速可変増幅器でもかまわない。    The high-speed output variable means 610 includes a high-speed variable optical attenuator (VOA) 620 and a VOA drive circuit 630. The high-speed output variable means may be a high-speed variable amplifier such as a semiconductor amplifier.

第一の入力モニタ手段550の出力信号は、PUMP−LDを制御するフィードフォワード制御に、第二の入力モニタ手段560でモニタされた信号は出力光モニタ手段の出力信号と共に高速出力可変手段を制御するフィードバック制御に用いられている。    The output signal of the first input monitor means 550 controls the feedforward control for controlling the PUMP-LD, and the signal monitored by the second input monitor means 560 controls the high-speed output variable means together with the output signal of the output light monitor means. It is used for feedback control.

第二の入力モニタ手段560を省略し、第一のモニタ手段550から出力される電気信号30を2分岐して、一方を比較部410へ、もう一方を電気的な遅延手段を介して比較部810へ入力させてもよい。この場合の電気的な遅延手段は、一般的に市販されている電子部品であるディレイラインや、信号をメモリに格納して、所望の時間の遅延後、同じ信号を出力するディジタルデバイスが適用できる。    The second input monitor unit 560 is omitted, the electric signal 30 output from the first monitor unit 550 is branched into two, one to the comparison unit 410 and the other to the comparison unit via an electrical delay unit. 810 may be input. The electrical delay means in this case can be applied to a delay line that is a commercially available electronic component or a digital device that stores a signal in a memory and outputs the same signal after a delay of a desired time. .

次に、図8を用いて、高速出力可変手段を用いて、応答特性の高速化を実現する原理を説明する。高速出力可変手段により、EDFの応答の遅い成分(図中、四角で囲った部分)を除去し、応答波形を方形波に整形することで、EDF本来の立ち上がりの早い成分たけが残り、1マイクロ秒以下の応答速度が実現できる    Next, with reference to FIG. 8, the principle of realizing high-speed response characteristics using high-speed output variable means will be described. By the high-speed output variable means, the slow response component of the EDF (the part enclosed by the square in the figure) is removed, and the response waveform is shaped into a square wave, so that only the component with the fast rise of the original EDF remains. A response speed of less than a second can be realized.

光増幅手段300の制御については、入力光のレベル変化に応じて、高速に光増幅手段300を駆動するために、入力側TIA520出力情報によりPUMP−LD320をフィードフォワードで制御するが、PID回路部403にて、制御信号をオーバシュート信号にして、PUMP−LD320を駆動している。    Regarding the control of the optical amplifying means 300, in order to drive the optical amplifying means 300 at a high speed in accordance with the level change of the input light, the PUMP-LD 320 is controlled by feed-forward using the input side TIA520 output information. At 403, the PUMP-LD 320 is driven using the control signal as an overshoot signal.

この制御手段を構成する差動オペアンプ430では、+側の入力を設定することで、所望の駆動電流でPUMP−LDを駆動できるので、EDFのが可能になる。    In the differential operational amplifier 430 constituting this control means, by setting the + side input, the PUMP-LD can be driven with a desired drive current, so that EDF is possible.

高速可変光減衰器(VOA)620は、第二の入力モニタ手段560からの出力と出力光モニタ手段700からの出力の差分信号により、フィードバック制御されている。    The high-speed variable optical attenuator (VOA) 620 is feedback-controlled by a difference signal between the output from the second input monitor unit 560 and the output from the output light monitor unit 700.

なお、フィードバック制御手段800内のPID回路部405にて、VOA620の駆動信号をオーバシュート信号することも可能である。    Note that the PID circuit unit 405 in the feedback control unit 800 can also overshoot the drive signal of the VOA 620.

さらに、出力側TIA521出力情報を元に出力が一定レベルとなるようにVOA520をフィードバック制御するオートレベルコントロールも可能である。また、VOA520の直前にVOA入力光モニタを挿入して、前記VOA入力光モニタから得られる光強度信号により、VOA520のフィードフォワード制御も可能である。さらには、前記VOA520のフィードフォワード制御におけるVOA620の駆動信号を、オーバシュート信号とすることも可能である。    Furthermore, automatic level control is also possible in which the VOA 520 is feedback-controlled so that the output becomes a constant level based on the output TIA 521 output information. In addition, a VOA input light monitor is inserted immediately before the VOA 520, and feedforward control of the VOA 520 can be performed based on a light intensity signal obtained from the VOA input light monitor. Furthermore, the drive signal of the VOA 620 in the feed forward control of the VOA 520 can be an overshoot signal.

次に、VOAのドライブ回路について説明する。図9は、VOAのドライブ回路の一例を示している。二つの同一回路がたて積みになっており、+側、−側での駆動電圧をVOA両端に印加することで、大振幅駆動を実現している例である。 使用デバイスは、市販されている大電流トランジスタとして、図中記載の2SC3423,2SA1360を用いている。    Next, a VOA drive circuit will be described. FIG. 9 shows an example of a VOA drive circuit. In this example, two identical circuits are stacked and large amplitude driving is realized by applying driving voltages on the + side and − side to both ends of the VOA. The devices used are 2SC3423 and 2SA1360 shown in the figure as commercially available high-current transistors.

図10は、本回路での駆動波形のシミュレーション波形を示している。ただし、+側の回路のみの結果であるが、−側も同等で極性の異なる結果が得られているので、VOA印加振幅としては、40Vになる。このシミュレーション結果より、1マイクロ秒以下のドライブ出力は、高々40Vが限界であることがわかる。    FIG. 10 shows a simulation waveform of the drive waveform in this circuit. However, the result is only for the circuit on the + side, but since the result on the − side is the same and has a different polarity, the VOA application amplitude is 40V. From this simulation result, it can be seen that the drive output of 1 microsecond or less is at most 40V.

従って、VOAとしては、駆動電圧が40V以下で、高速応答性能を有するものが必要になることがわかる。    Therefore, it can be seen that a VOA having a driving voltage of 40 V or less and having a high-speed response performance is required.

従って、高速性能を有する点で、電気光学型が有力であり、更に、40V以下に低電圧化されたものとして、例えば、国際公開番号WO/2005/121876のPLZTタイプの高速VOAが有力である。    Therefore, the electro-optic type is prominent in that it has high-speed performance, and further, for example, the PLZT type high-speed VOA of International Publication No. WO / 2005/121876 is prominent as a voltage reduced to 40 V or less. .

VOAとしては、電気光学型の例を示したが、入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で6dBの変動を10マイクロ秒以下で可変する高速応答性能であれば、メカニカル型、MEMS型、磁気光学型、液晶型、電界吸収型、熱光学型などいずれの原理でもかまわない。    As an example of the VOA, an electro-optic type is shown, but the attenuation is varied by attenuating the input light and giving a drive signal, and the fluctuation of 6 dB before and after the drive signal is given can be varied within 10 microseconds or less. Any principle such as a mechanical type, a MEMS type, a magneto-optical type, a liquid crystal type, an electroabsorption type, or a thermo-optical type may be used as long as it has high-speed response performance.

この構成により、方形波の入力光に応じて、高速にPUMP−LD320が駆動され、応答の早い成分と遅い成分を持つEDF350の出力波形が得られる。このEDF350の応答速度の遅い成分がVOA620により除去され、出力光20は方形波に整形され、所望の高速応答が得られることになる。    With this configuration, the PUMP-LD 320 is driven at a high speed according to the square wave input light, and an output waveform of the EDF 350 having a quick response component and a slow response component is obtained. The slow response component of the EDF 350 is removed by the VOA 620, and the output light 20 is shaped into a square wave, and a desired high-speed response is obtained.

一方、VOA620で削除する対象である応答の遅い成分の量が減少するので、VOA620の駆動電圧が低減し、VOA620の応答速度を高めることができる。これらの相乗効果により、出力波形を整形し、1マイクロ秒以下の応答が得られることになる。    On the other hand, since the amount of the slow-response component to be deleted by the VOA 620 decreases, the drive voltage of the VOA 620 can be reduced and the response speed of the VOA 620 can be increased. Due to these synergistic effects, the output waveform is shaped and a response of 1 microsecond or less is obtained.

遅延手段900やオーバシュート信号を駆使した構成により、高速な入力光信号変動に追随することが可能となるが、本実施例の如く、高速出力可変手段を用いたフィードバック制御を併用することにより、より長い時間の方形波でも追随することが可能になる。    By using the delay means 900 and the overshoot signal, it becomes possible to follow high-speed input optical signal fluctuations. By using feedback control using high-speed output variable means as in this embodiment, It is possible to follow a longer time square wave.

図7で示した構成における条件と実験結果(図11)について説明する。適用したEDFは、エリビウム濃度が7.9×1024−3、長さ15mである。The conditions and experimental results (FIG. 11) in the configuration shown in FIG. 7 will be described. The applied EDF has an erbium concentration of 7.9 × 10 24 m −3 and a length of 15 m.

PUMP−LDの波長は0.98μmで、パワーは最大+23.5dBmであり、前方励起とした。なお、このPUMP−LDを駆動する電流は、定常値370mAで、200%のオーバシュート電流とした。増幅器全体の利得は17dBに設定した。    The wavelength of PUMP-LD was 0.98 μm and the maximum power was +23.5 dBm. The current for driving the PUMP-LD was a steady-state value of 370 mA and an overshoot current of 200%. The gain of the entire amplifier was set to 17 dB.

遅延ファイバは5kmのシングルモードファイバを使用して、約5μsecの遅延量とした。    The delay fiber was a single mode fiber of 5 km and had a delay amount of about 5 μsec.

VOAには、駆動電圧振幅30V、応答速度1マイクロ秒以下のものを適用した。なお、増幅器全体の利得は20dBに設定した。    A VOA having a drive voltage amplitude of 30 V and a response speed of 1 microsecond or less was applied. Note that the gain of the entire amplifier was set to 20 dB.

この条件での出力の測定結果を図11に示す。1msec以上の長周期の矩形波に対しても、追随していることがわかる。    The measurement result of the output under these conditions is shown in FIG. It can be seen that a rectangular wave with a long period of 1 msec or more is following.

測定には、波長1550μmの光源を用い、−25dBmの基準レベルに対して、−4dBmにステップ状に光入力が変化している。    In the measurement, a light source with a wavelength of 1550 μm is used, and the light input changes in a step shape to −4 dBm with respect to a reference level of −25 dBm.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲における変形による実施は可能である。    Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented by modifications without departing from the spirit of the invention.

本発明によれば、高速応答可能な光増幅器が実現できるため、光通信機器として利用することが可能である。    According to the present invention, since an optical amplifier capable of high-speed response can be realized, it can be used as an optical communication device.

オーバシュート信号の説明図  Illustration of overshoot signal PID回路構成例図  PID circuit configuration example 本発明の実施の形態1の構成図  Configuration diagram of Embodiment 1 of the present invention オーバシュート量とEDFの応答速度の関係説明図  Illustration of relationship between overshoot amount and EDF response speed オーバシュート量と遅延量の関係図  Relationship between overshoot and delay 本発明の実施の形態1の実験結果  Experimental results of Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2の構成図  Configuration diagram of Embodiment 2 of the present invention 高速出力可変手段導入効果の原理説明図  Explanation of the principle of the high-speed output variable means introduction effect VOA駆動回路構成例図  VOA drive circuit configuration example diagram VOA駆動回路のシミュレーション結果例図  Example of simulation results for VOA drive circuit 本発明の実施の形態2の実験結果  Experimental results of Embodiment 2 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

10 入力光
20 出力光
30 TIAから出力される電気信号
40 PIDから出力される電気信号
50 PUMP−LDから出力される励起光
300 光増幅媒体
310 光増幅手段
320 PUMP−LD
330 PUMP−LD駆動回路
400 フィードフォワード制御手段
410 比較部
420 利得設定端子
430 OPAMP
440 PID回路
500 入力モニタ手段
510 TAP−PD
520 TIA
550 第一の入力モニタ手段
560 第二の入力モニタ手段
610 高速出力可変手段
620 高速可変光減衰器(VOA)
630 VOA駆動回路
700 出力光モニタ手段
800 フィードバック制御手段
810 OPAMP
900 光遅延手段
910 光遅延ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input light 20 Output light 30 Electric signal 40 output from TIA Electric signal 50 output from PID Pumping light output from PUMP-LD 300 Optical amplification medium 310 Optical amplification means 320 PUMP-LD
330 PUMP-LD Drive Circuit 400 Feedforward Control Unit 410 Comparison Unit 420 Gain Setting Terminal 430 OPAMP
440 PID circuit 500 Input monitoring means 510 TAP-PD
520 TIA
550 First input monitoring means 560 Second input monitoring means 610 High-speed output variable means 620 High-speed variable optical attenuator (VOA)
630 VOA driving circuit 700 Output light monitoring means 800 Feedback control means 810 OPAMP
900 Optical delay means 910 Optical delay fiber

Claims (23)

少なくとも入力モニタ手段と、光増幅手段と、前記光増幅手段の前段に配置された光遅延手段と、前記入力モニタ手段を利用して前記光増幅手段の増幅制御にフィードフォワード制御を行うための制御手段、を含む光増幅器であって、前記増幅制御にオーバシュート信号を利用することを特徴とする光増幅器。  Control for performing feedforward control for amplification control of the optical amplifying means using at least the input monitoring means, optical amplifying means, optical delay means arranged in the preceding stage of the optical amplifying means, and the input monitoring means An optical amplifier comprising an overshoot signal for the amplification control. 前記入力モニタ手段から出力される電気信号を分岐する信号分岐手段と、分岐された一方の電気信号を遅延する電気信号遅延手段、を含むことを特徴とする請求項1に記載の光増幅器。  2. The optical amplifier according to claim 1, further comprising: a signal branching unit that branches an electric signal output from the input monitor unit; and an electric signal delaying unit that delays one of the branched electric signals. 前記制御手段がオーバシュート生成回路を含むことを特徴とする請求項1から請求項2のいずれかに記載の光増幅器。  3. The optical amplifier according to claim 1, wherein the control means includes an overshoot generation circuit. 前記オーバシュート生成回路をPID回路とすることを特徴とする請求項3に記載の光増幅器。  4. The optical amplifier according to claim 3, wherein the overshoot generation circuit is a PID circuit. 前記光遅延手段が可変光遅延手段であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光増幅器。  5. The optical amplifier according to claim 1, wherein the optical delay means is a variable optical delay means. 前記入力モニタ手段の信号を利用して、前記オーバシュート生成回路を駆動することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の光増幅器。  6. The optical amplifier according to claim 1, wherein the overshoot generation circuit is driven using a signal of the input monitor means. 前記入力モニタ手段の信号を利用して、前記可変光遅延手段を駆動することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の光増幅器。  7. The optical amplifier according to claim 1, wherein the variable optical delay means is driven using a signal from the input monitor means. 前記光増幅媒体の後段に、高速出力可変手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の光増幅器。  8. The optical amplifier according to claim 1, further comprising a high-speed output variable unit at a subsequent stage of the optical amplification medium. 出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項8に記載の光増幅器。  9. The optical amplifier according to claim 8, further comprising an output light monitoring unit, wherein the high-speed output variable unit is driven using a signal from the output light monitoring unit. 前記入力モニタ手段からの信号と前記出力光モニタ手段の信号の差分信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項8に記載の光増幅器。  9. The optical amplifier according to claim 8, wherein the high-speed output variable means is driven using a difference signal between the signal from the input monitor means and the signal from the output light monitor means. 前記高速出力可変手段が高速可変光減衰器であることを特徴とする請求項8から請求項10のいずれかに記載の光増幅器。  11. The optical amplifier according to claim 8, wherein the high-speed output variable means is a high-speed variable optical attenuator. 前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が40V以下であることを特徴とする請求項11に記載の光増幅器。  The optical amplifier according to claim 11, wherein the high-speed variable optical attenuator includes an electro-optic effect element, and a driving voltage of the high-speed variable optical attenuator is 40 V or less. 光増幅手段と、前記光増幅手段の前段に配置された光遅延手段と、前記光遅延手段の前段に配置した第一の入力モニタ手段と、前記光遅延手段の後段に配置した第ニの入力モニタ手段と、前記第一の入力モニタ手段を利用して前記光増幅手段の増幅制御にフィードフォワード制御を行うための制御手段、を含む光増幅器であって、前記増幅制御にオーバシュート信号を利用することを特徴とする光増幅器。  An optical amplifying unit; an optical delay unit disposed in front of the optical amplifying unit; a first input monitoring unit disposed in front of the optical delay unit; and a second input disposed in a subsequent stage of the optical delay unit. An optical amplifier including a monitoring unit and a control unit for performing feedforward control for amplification control of the optical amplification unit using the first input monitoring unit, and using an overshoot signal for the amplification control An optical amplifier. 前記制御手段がオーバシュート生成回路を含むことを特徴とする請求項13に記載の光増幅器。  14. The optical amplifier according to claim 13, wherein the control means includes an overshoot generation circuit. 前記オーバシュート生成回路をPID回路とすることを特徴とする請求項14に記載の光増幅器。  15. The optical amplifier according to claim 14, wherein the overshoot generation circuit is a PID circuit. 前記光遅延手段が可変光遅延手段であることを特徴とする請求項13から請求項15のいずれかに記載の光増幅器。  16. The optical amplifier according to claim 13, wherein the optical delay means is a variable optical delay means. 前記第一の入力モニタ手段の信号を利用して、前記オーバシュート生成回路を駆動することを特徴とする請求項13から請求項16のいずれかに記載の光増幅器。  17. The optical amplifier according to claim 13, wherein the overshoot generation circuit is driven using a signal of the first input monitor means. 前記第一の入力モニタ手段の信号を利用して、前記可変光遅延手段を駆動することを特徴とする請求項13から請求項17のいずれかに記載の光増幅器。  18. The optical amplifier according to claim 13, wherein the variable optical delay means is driven using a signal from the first input monitor means. 前記光増幅媒体の後段に、高速出力可変手段を含むことを特徴とする請求項13から請求項18のいずれかに記載の光増幅器。  The optical amplifier according to any one of claims 13 to 18, further comprising high-speed output variable means at a subsequent stage of the optical amplification medium. 出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を利用して、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項19に記載の光増幅器。  20. The optical amplifier according to claim 19, further comprising an output light monitor means, wherein the high speed output variable means is driven using a signal from the output light monitor means. 前記第二の入力モニタ手段からの信号と前記出力光モニタ手段の信号の差分信号により、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項19に記載の光増幅器。  20. The optical amplifier according to claim 19, wherein the high-speed output variable means is driven by a difference signal between a signal from the second input monitor means and a signal from the output light monitor means. 前記高速出力可変手段が高速可変光減衰器であることを特徴とする請求項19から請求項21のいずれかに記載の光増幅器。  The optical amplifier according to any one of claims 19 to 21, wherein the high-speed output variable means is a high-speed variable optical attenuator. 前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が40V以下であることを特徴とする請求項22に記載の光増幅器。  The optical amplifier according to claim 22, wherein the high-speed variable optical attenuator includes an electro-optic effect element, and a driving voltage of the high-speed variable optical attenuator is 40 V or less.
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