JP2010177221A - Semiconductor optical amplification system - Google Patents

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浩 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize outputs of signal light of all wavelength components, with no attenuation of light. <P>SOLUTION: Each of the signal lights (separated light) separated by AWG enters a semiconductor optical amplifier array 14. The current corresponding to the volume of received light of reference light for each wavelength component outgoing from a rear end face, being not reflected, of the semiconductor optical amplifier array 14, is outputted from a photodiode array 15 and enters a control circuit 2. The gain for each of separated light (wavelength component) at the semiconductor optical amplifier array 14 is separately controlled by the control circuit 2 so that the separated light for each of all wavelength components reaches a predetermined output. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は,半導体光増幅システムに関する。   The present invention relates to a semiconductor optical amplification system.

波長分割多重通信(WDM:Wavelength Division Multiplexing)の光増幅器において,各波長成分をもつ信号光を増幅したとき,波長成分ごとの出力(パワー)に差があると,S/N比の劣化,伝送特性の劣化等が生じる。特許文献1には,信号光を増幅した後,光減衰器(VOA:Variable Optical Attenuator )を用いて光強度を減衰することによって,すべての波長成分の光強度を,すべての波長成分の光強度のうちの最小の光強度に揃えることが記載されている。   In a wavelength division multiplexing (WDM) optical amplifier, when signal light having each wavelength component is amplified, if there is a difference in output (power) for each wavelength component, the S / N ratio deteriorates and is transmitted. Deterioration of characteristics occurs. In Patent Document 1, after amplifying signal light, the light intensity is attenuated by using a variable optical attenuator (VOA), so that the light intensity of all wavelength components is changed to the light intensity of all wavelength components. Among them, it is described that the light intensity is adjusted to the minimum light intensity.

特許第3298404号公報Japanese Patent No. 3298404

しかしながら,増幅した信号光をVOAを用いて減衰するので,増幅効率を考えると好ましいものではない。   However, since the amplified signal light is attenuated using the VOA, it is not preferable in view of amplification efficiency.

この発明は,信号光を減衰させることなく,複数の波長成分を含む信号光に含まれるすべての波長成分の信号光のそれぞれの出力を均一化することを目的とする。   An object of the present invention is to equalize the output of signal light of all wavelength components included in signal light including a plurality of wavelength components without attenuating the signal light.

この発明による半導体光増幅システムは,第1の入出力ポートから入力される複数の波長成分を含む信号光を該波長成分ごとに分波して,当該複数の分波光を第2の入出力ポートからそれぞれ出力し,かつ前記第2の入出力ポートからそれぞれ入力される複数の分波光を合波して,当該複数の波長成分を含む信号光を前記第1の入出力ポートから出力する合分波器,前記複数の分波光のそれぞれについて設けられ,前記合分波器の第2の入出力ポートから出力されて第1の端面に入力する分波光を,光搬送方向に沿って形成された活性層を含む光導波路を伝播させて増幅するとともに,第2の端面において少なくとも一部を光反射させて前記光導波路を逆方向に伝播させて再び増幅して,前記合分波器の第2の入出力ポートに入力させる半導体光増幅器群,前記複数の分波光のそれぞれについて設けられ,前記半導体光増幅器群の第2の端面において反射されずに出力する光を受光して,受光光量に応じた電流を出力する受光素子(光電変換素子)群,および前記受光素子群から出力される複数の電流に基づいて,すべての分波光が前記第1の入出力ポートから出力される際に所定の出力となるように,前記半導体光増幅器群における分波光ごとの利得を独立に制御する制御装置を備えたことを特徴とする。   In the semiconductor optical amplification system according to the present invention, signal light including a plurality of wavelength components input from a first input / output port is demultiplexed for each wavelength component, and the plurality of demultiplexed lights are second input / output ports. Are combined and a plurality of demultiplexed lights respectively input from the second input / output port are combined and a signal light including the plurality of wavelength components is output from the first input / output port. A demultiplexer provided for each of the demultiplexer and the plurality of demultiplexed lights, and output from the second input / output port of the multiplexer / demultiplexer and input to the first end face is formed along the light transport direction. The optical waveguide including the active layer is propagated and amplified, and at least a part of the light is reflected at the second end face, and the optical waveguide is propagated in the opposite direction to be amplified again. Semiconductor input to the input / output port A light receiving element provided for each of the optical amplifier group and the plurality of demultiplexed lights, receiving light output without being reflected at the second end face of the semiconductor optical amplifier group, and outputting a current corresponding to the amount of received light ( Based on a plurality of currents output from the photoelectric conversion element) group and the light receiving element group, the semiconductor device is configured so that all of the demultiplexed light has a predetermined output when output from the first input / output port. A control device for independently controlling the gain of each demultiplexed light in the optical amplifier group is provided.

複数の波長成分を含む信号光を波長成分ごとの分波光に分波し,かつ分波光を合波して再び複数の波長成分を含む信号光とする合分波器は,好ましくは,アレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating )によって構成される。一実施態様では,前記合分波器と半導体光増幅器群はモノリシックに作製される。結合損失の低減ができ,部品点数を少なくすることができ,小型化を図ることができる。   The multiplexer / demultiplexer that demultiplexes the signal light including a plurality of wavelength components into the demultiplexed light for each wavelength component and combines the demultiplexed light into the signal light including the plurality of wavelength components is preferably an array waveguide. It is comprised by a waveguide diffraction grating (AWG: Arrayed Waveguide Grating). In one embodiment, the multiplexer / demultiplexer and the semiconductor optical amplifier group are manufactured monolithically. The coupling loss can be reduced, the number of parts can be reduced, and the size can be reduced.

半導体光増幅器群は複数の半導体光増幅器によって構成される。半導体光増幅器は分波された信号光(分波光)が入射する第1の端面(前方端面)および分波光を反射する第2の端面(後方端面,反射端面)を備え,第1の端面と第2の端面との間に,光搬送方向に沿って形成された活性層を含む光導波路が形成されている。前記分波光のそれぞれは,前記活性層(光導波路)中を往復させられて独立に増幅された後,第1の端面から出射される。すなわち,半導体光増幅器の第1の端面から入射した分波光は,活性層を通過して第2の端面に到達し(前進光),第2の端面によって反射されて再び活性層を通って第1の端面に到達して出射される(後進光)。分波光が活性層を2回通過するので,1回のみ通過する場合に比べて大きな利得を得ることができる。   The semiconductor optical amplifier group is composed of a plurality of semiconductor optical amplifiers. The semiconductor optical amplifier includes a first end surface (front end surface) on which the demultiplexed signal light (demultiplexed light) is incident and a second end surface (rear end surface, reflection end surface) that reflects the demultiplexed light, An optical waveguide including an active layer formed along the light transport direction is formed between the second end surface. Each of the demultiplexed light is reciprocated in the active layer (optical waveguide), amplified independently, and then emitted from the first end face. That is, the demultiplexed light incident from the first end face of the semiconductor optical amplifier passes through the active layer, reaches the second end face (forward light), is reflected by the second end face, passes through the active layer again, and passes through the active layer. 1 reaches the end face of 1 and is emitted (reverse light). Since the demultiplexed light passes through the active layer twice, a large gain can be obtained as compared with the case where it passes only once.

半導体光増幅器群の第2の端面においてほとんどの光は反射されるが,第2の端面からわずかに出力(出射)する光も存在する。半導体光増幅器群の第2の端面からわずかに出射する光が,前記複数の分波光のそれぞれについて設けられ,受光光量に応じた電流を出力する受光素子群によって受光される。受光素子群から出力される複数の電流(複数の分波光出力のそれぞれに応じた複数の電流)が,制御装置に与えられる。   Most of the light is reflected at the second end face of the semiconductor optical amplifier group, but there is also light that is slightly output (emitted) from the second end face. Light slightly emitted from the second end face of the semiconductor optical amplifier group is received for each of the plurality of demultiplexed lights and is received by a light receiving element group that outputs a current corresponding to the amount of received light. A plurality of currents output from the light receiving element group (a plurality of currents corresponding to each of the plurality of demultiplexed light outputs) are supplied to the control device.

活性層に供給される駆動電流を制御することによって,半導体光増幅器群における波長成分ごとの利得が制御される。前記制御装置によって,前記半導体光増幅器群を構成する複数の半導体光増幅器に供給する駆動電流がそれぞれ調整され,これにより前記半導体光増幅器群における波長成分ごとの分波光に対する利得が制御される。   By controlling the drive current supplied to the active layer, the gain for each wavelength component in the semiconductor optical amplifier group is controlled. The control device adjusts the drive currents supplied to the plurality of semiconductor optical amplifiers constituting the semiconductor optical amplifier group, and thereby controls the gain for the demultiplexed light for each wavelength component in the semiconductor optical amplifier group.

この発明によると,制御装置によって,すべての波長成分ごとの分波光が所定出力(目標値)に達することになるように,前記半導体光増幅器群における波長成分ごとの利得が独立に制御される。光減衰器を用いた光減衰は一切行われず,光増幅のみによって光出力の均一化が図られる。すべての波長成分の分波光の出力を効率よく揃えることができる。   According to the present invention, the gain for each wavelength component in the semiconductor optical amplifier group is independently controlled by the control device so that the demultiplexed light for all the wavelength components reaches a predetermined output (target value). Light attenuation using an optical attenuator is not performed at all, and light output is made uniform only by light amplification. Outputs of demultiplexed light of all wavelength components can be efficiently aligned.

一実施態様では,前記制御装置は,前記受光素子群から出力される複数の電流に基づいて,前記半導体光増幅器群によって第1の端面から第2の端面に向かって導波されて増幅された後の,波長成分ごとの分波光出力を検知する検知手段,前記検知手段によって検知される波長成分ごとの分波光出力と,前記半導体光増幅器群に分波光ごとに現在供給されている駆動電流とに基づいて,前記分波光が前記第2の端面において反射されて第2の端面から第1の端面に向かって導波されて再び増幅が行われたときに前記所定出力となるかを判定する判定手段を備えている。   In one embodiment, the control device is amplified by being guided from the first end face toward the second end face by the semiconductor optical amplifier group based on a plurality of currents output from the light receiving element group. Subsequent detection means for detecting demultiplexed light output for each wavelength component, demultiplexed light output for each wavelength component detected by the detection means, and drive current currently supplied to the semiconductor optical amplifier group for each demultiplexed light, And determining whether the predetermined output is obtained when the demultiplexed light is reflected from the second end face, guided from the second end face toward the first end face, and amplified again. Judgment means is provided.

上述したように,分波光は半導体光増幅器群の活性層を2回通過してその度に増幅される。ここで,半導体光増幅器群の第2の端面からわずかに出射する光は半導体光増幅器群の活性層を1回通過したものであり,1度の増幅のみが行われたものである。半導体光増幅器群の第2の端面からわずかに出射する光は1度の増幅が行われた後の分波光出力に比例するので,第2の端面から出射する光に基づいて,半導体光増幅器群によって1度増幅された後の波長成分ごとの分波光出力を検知することができる。また,半導体光増幅器群を構成する複数の半導体光増幅器に現在供給されている駆動電流に基づいて波長成分ごとの活性層による現在の利得も把握することができる。したがって,検知された1度目の増幅後の波長成分ごとの分波光出力と,半導体光増幅器群(複数の半導体光増幅器のそれぞれ)に現在供給されている駆動電流(駆動電流に対応する利得)とに基づいて,2度目の増幅が行われたときの波長成分ごとの分波光出力を推定することができる。   As described above, the demultiplexed light passes through the active layer of the semiconductor optical amplifier group twice and is amplified each time. Here, the light slightly emitted from the second end face of the semiconductor optical amplifier group passes through the active layer of the semiconductor optical amplifier group once, and is amplified only once. Since the light slightly emitted from the second end face of the semiconductor optical amplifier group is proportional to the demultiplexed light output after being amplified once, the semiconductor optical amplifier group is based on the light emitted from the second end face. The demultiplexed light output for each wavelength component after being amplified once by can be detected. Further, the current gain by the active layer for each wavelength component can be grasped based on the drive current currently supplied to the plurality of semiconductor optical amplifiers constituting the semiconductor optical amplifier group. Therefore, the detected demultiplexed light output for each wavelength component after the first amplification, the drive current (gain corresponding to the drive current) currently supplied to the semiconductor optical amplifier group (each of the plurality of semiconductor optical amplifiers), and Based on the above, it is possible to estimate the demultiplexed light output for each wavelength component when the second amplification is performed.

2度目の増幅が行われた後の波長成分ごとの分波光出力が所定出力となるかどうかが判定される。この判定は,検知される1度目の増幅が行われた後の分波光出力を用いて行うこともできるし,推定される2度目の増幅が行われた後の分波光出力を用いて行うこともできる。1度目の増幅が行われた後の検知された分波光出力を用いて判定を行う場合には,2度目の増幅が行われることによって前記所定出力に達することになる出力(中間出力)を,前記所定出力および現在供給されている駆動電流(駆動電流に対応する利得)に基づいて算出して,この中間出力と1度目の増幅が行われた後の検知された分波光出力とを比較すればよい。推定される2度目の増幅が行われたときの分波光出力を用いて判定する場合には,検知された1度目の増幅が行われた後の分波光出力および現在供給されている駆動電流(駆動に対応する利得)に基づいて2度目の増幅が行われたときの分波光出力を推定し,推定した分波光出力と前記所定出力とを比較すればよい。   It is determined whether the demultiplexed light output for each wavelength component after the second amplification is performed becomes a predetermined output. This determination can be performed using the detected demultiplexed light output after the first amplification is performed, or can be performed using the estimated demultiplexed light output after the second amplification is performed. You can also. When the determination is made using the detected demultiplexed light output after the first amplification, the output (intermediate output) that reaches the predetermined output by the second amplification is obtained as follows: A calculation is made based on the predetermined output and the currently supplied drive current (gain corresponding to the drive current), and this intermediate output is compared with the detected demultiplexed light output after the first amplification. That's fine. When the determination is made using the estimated demultiplexed light output when the second amplification is performed, the detected demultiplexed light output after the first amplification and the currently supplied drive current ( The demultiplexed light output when the second amplification is performed based on the gain corresponding to the drive) is estimated, and the estimated demultiplexed light output may be compared with the predetermined output.

前記検知手段および判定手段はハードウェアによって構成してもよいし,コンピュータ(制御装置,制御回路)を,検知手段および判定手段として機能させるソフトウエアによって実現してもよい。   The detection unit and the determination unit may be configured by hardware, or may be realized by software that causes a computer (control device, control circuit) to function as the detection unit and the determination unit.

好ましくは,前記制御装置は,再び増幅されたときの波長成分ごとの分波光出力が前記所定出力とならないと判定された場合に,再び増幅されたときの分波光出力が前記所定出力に一致するように,前記半導体光増幅器群において分波光ごとに供給される駆動電流を増減させる。駆動電流の増減によって分波光出力が増減されて,前記所定出力に一致させられる。   Preferably, when the demultiplexed light output for each wavelength component when amplified again is determined not to be the predetermined output, the control device matches the demultiplexed light output when amplified again with the predetermined output. Thus, the drive current supplied for each demultiplexed light in the semiconductor optical amplifier group is increased or decreased. The demultiplexed light output is increased / decreased by increasing / decreasing the drive current to match the predetermined output.

前記制御装置は,すべての波長成分の分波光が飽和光出力に達することになるように,前記半導体光増幅器群における分波光ごとの利得を独立に制御するものであってもよい。半導体光増幅器群を構成する複数の半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier )には,それ以上引き上げることができないパワーの限界(飽和光出力)が存在することを利用するものである。   The control device may independently control the gain of each demultiplexed light in the semiconductor optical amplifier group so that the demultiplexed light of all wavelength components reaches the saturated light output. A plurality of semiconductor optical amplifiers (SOA: Semiconductor Optical Amplifiers) constituting a group of semiconductor optical amplifiers are utilized because there is a power limit (saturated light output) that cannot be increased any more.

この場合,前記制御装置は,1度目の増幅後の分波光出力が,2度目の増幅が行われたときに飽和光出力に達することになる出力に達していないと判定すると,その波長成分に対応する前記半導体光増幅器に供給する駆動電流を増加させる。駆動電流が増加することによって活性層における利得が高くなるので,1度目の増幅後の分波光出力および2度目の増幅後の分波光出力が大きくなる。2度目の増幅後の分波光を,飽和光出力に達するようにすることができる。   In this case, when the control device determines that the demultiplexed light output after the first amplification does not reach the output that will reach the saturated light output when the second amplification is performed, the control device adds the wavelength component to the wavelength component. The drive current supplied to the corresponding semiconductor optical amplifier is increased. As the drive current increases, the gain in the active layer increases, so that the demultiplexed light output after the first amplification and the demultiplexed light output after the second amplification increase. The demultiplexed light after the second amplification can reach the saturation light output.

さらに,1度目の増幅後の分波光出力が,2度目の増幅が行われたときに飽和光出力を超えることになる出力に達していると判断された場合に,その波長成分に対応する前記半導体光増幅器に供給する駆動電流を減少させてもよい。上述のように,半導体光増幅器は飽和光出力以上の出力を持つ光を出力しないものであるから,必要以上に半導体光増幅器群に大きな駆動電流を供給して必要以上に高い利得を得る必要は必ずしもない。1度目の増幅後の分波光出力が2度目の増幅が行われたときに飽和光出力を超えることになる出力に達していると判断された場合に,その波長成分に対応する前記半導体光増幅器に供給する駆動電流を減少させることによって,無駄な電力消費を抑制することができる。   Furthermore, when it is determined that the demultiplexed light output after the first amplification has reached an output that will exceed the saturated light output when the second amplification is performed, the wavelength component corresponding to the wavelength component will be described. The drive current supplied to the semiconductor optical amplifier may be reduced. As described above, since the semiconductor optical amplifier does not output light having an output higher than the saturation light output, it is necessary to obtain an unnecessarily high gain by supplying a larger driving current to the semiconductor optical amplifier group than necessary. Not necessarily. When it is determined that the demultiplexed light output after the first amplification reaches the output that exceeds the saturated light output when the second amplification is performed, the semiconductor optical amplifier corresponding to the wavelength component By reducing the drive current supplied to, wasteful power consumption can be suppressed.

半導体光増幅システムの全体的構成を示す。1 shows an overall configuration of a semiconductor optical amplification system. 第1実施例の制御回路の処理動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the processing operation of the control circuit of 1st Example. 制御回路による処理を説明するためのグラフを示す。The graph for demonstrating the process by a control circuit is shown. 制御回路の処理動作の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the processing operation of a control circuit. 変形例における制御回路による処理を説明するためのグラフを示す。The graph for demonstrating the process by the control circuit in a modification is shown. 第2実施例の制御回路の処理動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a processing operation of the control circuit of 2nd Example. (A),(B)は第2実施例の制御回路による処理を説明するためのグラフを示す。(A), (B) shows the graph for demonstrating the process by the control circuit of 2nd Example.

[第1実施例]
図1は半導体光増幅システムの全体的構成を示している。
[First embodiment]
FIG. 1 shows the overall configuration of a semiconductor optical amplification system.

半導体光増幅システムは,半導体光増幅器モジュール1および制御回路2を備えている。   The semiconductor optical amplification system includes a semiconductor optical amplifier module 1 and a control circuit 2.

半導体光増幅器モジュール1は半導体基板(たとえば,n型InP基板)10を備え,半導体基板10上に,入出力ポート11,アレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)12(以下,AWG12という),入出力ポート13,半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier)(以下,SOAと言う)アレイ14,およびフォトダイオードアレイ15が形成されたものであり,フォトダイオードアレイ15を除いて,モノリシックに作製されたものである。入出力ポート11,AWG12,入出力ポート13,SOAアレイ14,およびフォトダイオードアレイ15は,半導体基板10上において光学的に接続されている。   The semiconductor optical amplifier module 1 includes a semiconductor substrate (for example, an n-type InP substrate) 10, and an input / output port 11 and an arrayed waveguide grating (AWG) 12 (hereinafter referred to as AWG 12) on the semiconductor substrate 10. , I / O port 13, semiconductor optical amplifier (SOA) array (hereinafter referred to as SOA) array 14, and photodiode array 15 are formed monolithically except for photodiode array 15. It has been done. The input / output port 11, AWG 12, input / output port 13, SOA array 14, and photodiode array 15 are optically connected on the semiconductor substrate 10.

半導体基板10上の上述の複数種類の光学要素のうち,入出力ポート11,AWG12および入出力ポート13は,半導体基板10上に積層された複数種類の半導体層(コア層およびクラッド層を含む)を所定形状にパターニングすることによって形成され,スラブ導波路12a,12bおよびアレイ導波路12cによってAWG12が構成されている。SOAアレイ14は,半導体基板10上に積層される半導体層中に活性層(量子井戸構造を有していてもよい)を持つように形成され,電流制御によって光増幅を行う。フォトダイオードアレイ15はSOAアレイ14の後方端面に対向する受光面を持つように形成され,受光した光の光量に応じた値の電流を出力する。この実施例では,SOAアレイ14は4つのSOA14a〜14dから構成され,フォトダイオードアレイ15は4つのフォトダイオード15a〜15dから構成されているものとする。   Among the above-described plural types of optical elements on the semiconductor substrate 10, the input / output port 11, the AWG 12 and the input / output port 13 are a plurality of types of semiconductor layers (including a core layer and a clad layer) stacked on the semiconductor substrate 10. The AWG 12 is constituted by the slab waveguides 12a and 12b and the arrayed waveguide 12c. The SOA array 14 is formed so as to have an active layer (which may have a quantum well structure) in a semiconductor layer stacked on the semiconductor substrate 10, and performs optical amplification by current control. The photodiode array 15 is formed to have a light receiving surface facing the rear end surface of the SOA array 14, and outputs a current having a value corresponding to the amount of received light. In this embodiment, the SOA array 14 is composed of four SOAs 14a to 14d, and the photodiode array 15 is composed of four photodiodes 15a to 15d.

入出力ポート11に複数の波長成分を含む波長多重信号光が入力(入射)する。波長多重信号光はAWG12によって波長ごとに分波される(この実施例では,4分波されるものとする)。異なる波長を持つ4つの分波信号光(以下,分波光という)が,入出力ポート13に入力する。   Wavelength multiplexed signal light including a plurality of wavelength components is input (incident) to the input / output port 11. The wavelength multiplexed signal light is demultiplexed for each wavelength by the AWG 12 (in this embodiment, it is assumed that it is demultiplexed by 4). Four demultiplexed signal lights (hereinafter referred to as demultiplexed lights) having different wavelengths are input to the input / output port 13.

入出力ポート13からの4つの分波光は,SOAアレイ14を構成するSOA14a〜14dにそれぞれ入射する。後述するように,SOA14a〜14dではその利得が独立に制御され,4つの分波光のそれぞれは独立して増幅される。   The four demultiplexed lights from the input / output port 13 are incident on the SOAs 14a to 14d constituting the SOA array 14, respectively. As will be described later, the gains of the SOAs 14a to 14d are independently controlled, and each of the four demultiplexed lights is independently amplified.

SOAアレイ14(SOA14a〜14d)の前方端面に光反射防止膜14Aが,後方端面に高光反射膜14Bがそれぞれ形成されている。SOAアレイ14の前方端面から入射した分波光は,後方端面(高光反射膜14B)において高い反射率で反射される。後方端面において反射された分波光はSOAアレイ14の前方端面から出射される。   A light reflection preventing film 14A is formed on the front end face of the SOA array 14 (SOA 14a to 14d), and a high light reflection film 14B is formed on the rear end face. The demultiplexed light incident from the front end face of the SOA array 14 is reflected at a high reflectivity on the rear end face (high light reflecting film 14B). The demultiplexed light reflected at the rear end face is emitted from the front end face of the SOA array 14.

すなわち,分波光は,SOAアレイ14の前方端面から入射して活性層を通って後方端面に到達し,後方端面において反射されて再び活性層を通り,前方端面から出射する。分波光はSOAアレイ14において活性層を往復するので,一方向にのみ分波光を通過させる(前方端面から入射した光を後方端面から出射させる)ものに比べて,大きい増幅を行うことができる。   That is, the demultiplexed light is incident from the front end face of the SOA array 14, passes through the active layer, reaches the rear end face, is reflected at the rear end face, passes through the active layer again, and is emitted from the front end face. Since the demultiplexed light travels back and forth through the active layer in the SOA array 14, a larger amplification can be performed as compared with one that allows the demultiplexed light to pass through only in one direction (light incident from the front end face is emitted from the rear end face).

SOAアレイ14の後方端面において反射された分波光は,上述と逆方向,すなわち,入出力ポート13,スラブ導波路12b,アレイ導波路12cおよびスラブ導波路12aを経て,入出力ポート11から外部に出射される。逆方向への進行時に,分波光は,スラブ導波路12b,アレイ導波路12cおよびスラブ導波路12aにおいて合波される。入出力ポート11から出射される光は,再び波長多重信号光となる。   The demultiplexed light reflected at the rear end face of the SOA array 14 is transmitted in the reverse direction, that is, through the input / output port 13, the slab waveguide 12b, the arrayed waveguide 12c, and the slab waveguide 12a to the outside from the input / output port 11. Emitted. When traveling in the reverse direction, the demultiplexed light is multiplexed in the slab waveguide 12b, the arrayed waveguide 12c, and the slab waveguide 12a. The light emitted from the input / output port 11 becomes wavelength multiplexed signal light again.

上述したように,フォトダイオード・アレイ15はその受光面がSOAアレイ14の後方端面に対向している。SOAアレイ14の前方端面に入射して後方端面に到達した分波光は,後方端面(高光反射膜14B)によってほとんど反射されるが(たとえば,90%の反射率),反射されずに後方端面から出射する光(以下,参照光と呼ぶ)もわずかに存在する。フォトダイオードアレイ15(フォトダイオード15a〜15d)は,SOAアレイ14の後方端面からわずかに出射する参照光を受光する。後方端面から出射する参照光の光量は,後方端面に到達した分波光の光量と比例するので,フォトダイオード15a〜15dからは分波光のそれぞれの光量に応じた値を持つ電流が出力される。   As described above, the light receiving surface of the photodiode array 15 faces the rear end surface of the SOA array 14. The demultiplexed light that has entered the front end face of the SOA array 14 and reached the rear end face is almost reflected by the rear end face (high light reflection film 14B) (for example, 90% reflectivity), but is not reflected from the rear end face. There is also a slight amount of emitted light (hereinafter referred to as reference light). The photodiode array 15 (photodiodes 15a to 15d) receives reference light slightly emitted from the rear end face of the SOA array 14. Since the light quantity of the reference light emitted from the rear end face is proportional to the light quantity of the demultiplexed light reaching the rear end face, a current having a value corresponding to each light quantity of the demultiplexed light is output from the photodiodes 15a to 15d.

フォトダイオードアレイ15を構成するフォトダイオード15a〜15dと,SOAアレイ14を構成するSOA14a〜14dは,いずれも制御回路2と電気的に接続されている。制御回路2は電源回路(図示略)を含み,フォトダイオード15a〜15dから出力される参照光(分波光)の光量に応じた値を持つ電流に基づいて,SOAアレイ14を構成するSOA14a〜14dのそれぞれの利得(SOA14a〜14dに与える駆動電流)を制御する(詳しくは後述する)。   The photodiodes 15 a to 15 d constituting the photodiode array 15 and the SOAs 14 a to 14 d constituting the SOA array 14 are all electrically connected to the control circuit 2. The control circuit 2 includes a power supply circuit (not shown), and the SOAs 14a to 14d constituting the SOA array 14 based on a current having a value corresponding to the amount of reference light (demultiplexed light) output from the photodiodes 15a to 15d. Each gain (drive current given to the SOAs 14a to 14d) is controlled (details will be described later).

SOAは,入射した光を増幅し,増幅された光を出射する光増幅器であるが,あらゆるパワーの光が線形的に増幅されるのではなく,それ以上引き上げることができないパワーの限界(飽和光出力)が存在する。たとえば,SOAの飽和光出力が10mWであるとすると,SOAから10mWを超えるパワーを持つ光は出射されない。換言すると,10mWをわずかに下回るパワーの光がSOAに入射したとしても,10mWのパワーを持つ光がSOAから出射される。   An SOA is an optical amplifier that amplifies incident light and emits the amplified light. However, the light of any power is not linearly amplified, but the power limit (saturated light) that cannot be further increased. Output) exists. For example, if the SOA saturated light output is 10 mW, light having a power exceeding 10 mW is not emitted from the SOA. In other words, even if light having a power slightly lower than 10 mW is incident on the SOA, light having a power of 10 mW is emitted from the SOA.

第1実施例の半導体光増幅システムでは,次に説明するように,SOAの飽和光出力の存在を利用して,波長多重信号光に含まれる複数の波長成分の信号光のすべてが飽和光出力に達することになるように,SOA14a〜14dのそれぞれの利得(SOA14a〜14dに与えられる駆動電流)を制御する。   In the semiconductor optical amplification system of the first embodiment, as will be described below, all of the signal light having a plurality of wavelength components included in the wavelength multiplexed signal light is output as the saturated light output by utilizing the presence of the saturated light output of the SOA. Thus, the respective gains of the SOAs 14a to 14d (drive currents given to the SOAs 14a to 14d) are controlled.

図2は制御回路2の処理動作の流れを示すフローチャートである。図3は制御回路2による増幅処理を説明するためのグラフを示している。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing operation of the control circuit 2. FIG. 3 shows a graph for explaining the amplification processing by the control circuit 2.

フォトダイオードアレイ15には,SOAアレイ14の活性層を通過することによって増幅された後の分波光(参照光)が入射する。ここで上述したように,分波光はSOAアレイ14の後方端面において反射されるので,分波光はSOAアレイ14の活性層を往復することになる(2度の増幅が行われる)。以下,フォトダイオードアレイ15によって受光される分波光(1度の増幅のみが行われた後の光)を「前進光」と呼び,SOAアレイ14から出力されて波長多重光となる分波光(2度の増幅が行われた後の光)を「後進光」と呼んで区別することにする。   Demultiplexed light (reference light) that has been amplified by passing through the active layer of the SOA array 14 is incident on the photodiode array 15. As described above, since the demultiplexed light is reflected at the rear end face of the SOA array 14, the demultiplexed light travels back and forth through the active layer of the SOA array 14 (amplification is performed twice). Hereinafter, the demultiplexed light received by the photodiode array 15 (the light after only being amplified once) is referred to as “forward light”, and is output from the SOA array 14 to be wavelength multiplexed light (2 The light after the degree of amplification is called “backward light” to distinguish.

カウンタi(i=1〜4)が初期化およびインクリメントされる(ステップ30,ステップ31)。4つのフォトダイオード15a〜15dのうちの一つから出力される受光された前進光の光量に応じた電流に基づいて,前進光出力(パワー)pi が検知される(ステップ32)。 The counter i (i = 1 to 4) is initialized and incremented (step 30, step 31). Four on the basis of the current corresponding to the light amount of the received the advance light output from one of the photodiodes 15 a to 15 d, advance light output (power) p i is detected (step 32).

制御回路2では,検知した前進光出力pi が,それが後進光となったときにSOA飽和光出力Mに達することになる出力(以下,これを「前進光飽和光出力m」と呼ぶ)に達しているかどうかが判断される(ステップ33)。SOA飽和出力Mは,たとえば制御回路2のメモリ(図示略)に記憶される。前進光飽和光出力mは,SOA飽和出力Mおよび駆動電流に対応する現在利得から算出することができる。 In the control circuit 2, the detected forward light output p i reaches the SOA saturated light output M when it becomes reverse light (hereinafter referred to as “forward light saturated light output m”). Is determined (step 33). The SOA saturation output M is stored in a memory (not shown) of the control circuit 2, for example. The forward light saturation light output m can be calculated from the SOA saturation output M and the current gain corresponding to the drive current.

制御回路2はSOA14a〜14dのそれぞれに現在供給されている駆動電流を把握しているので,SOA14a〜14dのそれぞれの現在利得を把握することができる(たとえば,駆動電流値とそれに対応するSOA利得との対応関係が規定されたルックアップテーブルが,制御回路2のメモリ(図示略)に記憶されている)。したがって,前進光出力を検知することによって,現在の駆動電流(現在利得)のままSOA14a〜14dを駆動させることで後進光出力がどのような値になるのかを予測(推定)することができる。   Since the control circuit 2 knows the drive current currently supplied to each of the SOAs 14a to 14d, it can grasp the current gain of each of the SOAs 14a to 14d (for example, the drive current value and the corresponding SOA gain). Is stored in a memory (not shown) of the control circuit 2). Therefore, by detecting the forward light output, it is possible to predict (estimate) the value of the backward light output by driving the SOAs 14a to 14d with the current drive current (current gain).

たとえば,制御回路2において,フォトダイオードから供給される電流に基づいてあるSOAからの前進光出力がa(dBm)であることが検知され,そのSOAに現在供給されている駆動電流に対応する現在利得がG1 であるとする。この場合,次式によって,後進光出力bを推定することができる。 For example, the control circuit 2 detects that the forward light output from a certain SOA is a (dBm) based on the current supplied from the photodiode, and the current corresponding to the drive current currently supplied to the SOA. Assume that the gain is G 1 . In this case, the backward light output b can be estimated by the following equation.

後進光出力b=前進光出力a×G1 Reverse light output b = forward light output a × G 1

前進光飽和光出力mは,次式によって算出される。   The forward light saturation light output m is calculated by the following equation.

前進光飽和光出力m=SOA飽和出力M/G1 Forward light saturation light output m = SOA saturation output M / G 1

制御回路2は,上述のように,前進光が,後進光となったときにSOA飽和光出力Mに達することになる出力(前進光飽和光出力m)に達しているかどうかを判断することによって,後進光出力bがSOA飽和光出力M以上となるかどうかを判断する。もちろん,後進光出力bを推定して,推定された後進光出力bを用いて,SOA飽和光出力M以上であるかどうかを判断するようにしてよい(推定された後進光出力bとSOA飽和光出力Mとの比較)。なお,推定される後進光出力bとしてSOA飽和光出力M以上の値が算出された(そのような前進光出力aが検知された)としても,上述のように,SOAはSOA飽和光出力M以上のパワーの光を出力しないので,後進光出力はSOA飽和光出力Mに一致する。   As described above, the control circuit 2 determines whether or not the forward light reaches the output (forward light saturated light output m) that reaches the SOA saturated light output M when the backward light becomes backward light. , It is determined whether the backward light output b is equal to or greater than the SOA saturated light output M. Of course, the backward light output b may be estimated, and it may be determined whether the estimated backward light output b is greater than or equal to the SOA saturated light output M (the estimated backward light output b and the SOA saturation). Comparison with optical output M). Even if a value equal to or greater than the SOA saturated light output M is calculated as the estimated backward light output b (such forward light output a is detected), the SOA is the SOA saturated light output M as described above. Since the light having the above power is not output, the backward light output matches the SOA saturated light output M.

前進光出力pi が前進光飽和光出力m以上である場合(ステップ33でYES ),制御回路2は特段の処理を行わない。制御回路2は,前進光出力pi を出力するSOAに現在供給している駆動電流Ii をそのまま継続して供給する(ステップ34)。 If the forward light output p i is greater than or equal to the forward light saturated light output m (YES in step 33), the control circuit 2 does not perform any special processing. The control circuit 2 continuously supplies the drive current I i currently supplied to the SOA that outputs the forward light output p i as it is (step 34).

他方,前進光出力pi が前進光飽和光出力m未満である場合(ステップ33でNO),現在供給している駆動電流Ii をそのまま継続供給すると,後進光出力がSOA飽和光出力Mを下回る可能性がある。この場合,制御回路2はそのSOAに供給している駆動電流Ii を増加させる(ステップ35)。駆動電流の上げ幅は,前進光出力pi が前進光飽和光出力mに達する程度とされる。もちろん,余裕を持たせて,前進光出力pi が前進光飽和光出力mを超えることになる上げ幅としてもよい。 On the other hand, when the forward light output p i is less than the forward light saturated light output m (NO in step 33), if the currently supplied drive current I i is continuously supplied as it is, the backward light output becomes the SOA saturated light output M. It may be lower. In this case, the control circuit 2 increases the drive current I i which is supplied to the SOA (step 35). The drive current is increased so that the forward light output p i reaches the forward light saturation light output m. Of course, a margin, advance light output p i may be gains that will exceed the advance light output saturation power m.

SOAアレイ14を構成するSOA14a〜14dのすべてについて,上述の処理が行われる(ステップ36でNO,ステップ31〜35)。すべて(この実施例では4つ)のSOA14a〜14dに対する処理が終わると,さらに次のターンに進む(ステップ36でYES )。このようにして,SOA14a〜14dから出力される前進光出力pi (i=1〜4)は常時監視される。 The above-described processing is performed for all the SOAs 14a to 14d constituting the SOA array 14 (NO in step 36, steps 31 to 35). When the processing for all (four in this embodiment) SOAs 14a to 14d is completed, the process proceeds to the next turn (YES in step 36). In this way, the forward light outputs p i (i = 1 to 4) output from the SOAs 14a to 14d are constantly monitored.

図3のグラフを参照して,制御回路2の処理を具体的に説明する。   The processing of the control circuit 2 will be specifically described with reference to the graph of FIG.

ケース1では,前進光出力p1 が前進光飽和光出力mを超えている。この場合,前進光出力p1 を持つ前進光が後進光となったとき,後進光出力はSOA飽和光出力Mに達することになる。制御回路2は,そのSOAに対して現在供給されている駆動電流をそのまま継続して供給する。 In Case 1, the forward light output p 1 exceeds the forward light saturation light output m. In this case, when the forward light having the forward light output p 1 becomes the backward light, the backward light output reaches the SOA saturated light output M. The control circuit 2 continuously supplies the drive current currently supplied to the SOA as it is.

ケース2では,前進光出力p2 が前進光飽和光出力mを下回っている。この場合,前進光出力p1 の前進光が後進光となったとき,後進光出力はSOA飽和光出力Mを下回る可能性がある。制御回路2は,前進光出力p2 が前進光飽和光出力mに達するように,そのSOAに供給している駆動電流を増加させる。これにより,前進光出力p2 が前進光飽和光出力mまで引き上げられる(ケース2のグラフの破線部分参照)。そのSOAに供給する新たな駆動電流値が決定される。 In Case 2, the forward light output p 2 is less than the forward light saturation light output m. In this case, when the forward light of the forward light output p 1 becomes backward light, the backward light output may be lower than the SOA saturated light output M. The control circuit 2 increases the drive current supplied to the SOA so that the forward light output p 2 reaches the forward light saturation light output m. As a result, the forward light output p 2 is raised to the forward light saturation light output m (see the broken line portion of the graph of case 2). A new drive current value to be supplied to the SOA is determined.

このようにして,半導体光増幅器モジュール1に入射した波長多重信号光に含まれるすべての波長成分の分波光(後進光)の出力(パワー)が,SOA飽和光出力Mに揃えられる。光減衰を行うことなく,波長ごとに光出力にばらつきのない波長多重信号光を得ることができる。   In this way, the output (power) of the demultiplexed light (backward light) of all wavelength components included in the wavelength multiplexed signal light incident on the semiconductor optical amplifier module 1 is aligned with the SOA saturated light output M. Without performing optical attenuation, it is possible to obtain wavelength-multiplexed signal light having no variation in optical output for each wavelength.

図4は,制御回路2の処理動作の変形例を示すフローチャートである。図5は変形例における制御回路2による処理を説明するためのグラフを示している。図4において,図2に示すフローチャートと同一処理には同一符号を付し重複説明を省略する。   FIG. 4 is a flowchart showing a modification of the processing operation of the control circuit 2. FIG. 5 shows a graph for explaining processing by the control circuit 2 in the modification. In FIG. 4, the same processes as those in the flowchart shown in FIG.

図5を参照して,ケース3は,上述したケース1(図3参照)と同様に,前進光出力p3 が前進光飽和光出力mを超えているので,後進光出力はSOA飽和光出力Mに達することになる。しかしながら,ケース3では,前進光出力p3 は既にSOA飽和光出力Mに近いパワーを有している。このため,前進光出力p3 をある程度下げたとしても,それが後進光となったときには飽和光出力Mに達する。 Referring to FIG. 5, case 3, similarly to the case 1 described above (see FIG. 3), since the forward light output p 3 is greater than the advance light saturation optical output m, backward light output SOA saturation optical output M will be reached. However, in case 3, the forward light output p 3 already has a power close to the SOA saturated light output M. For this reason, even if the forward light output p 3 is lowered to some extent, when it becomes backward light, it reaches the saturated light output M.

図4を参照して,前進光出力p3 が前進光飽和光出力mに達している場合(前進光飽和光出力mを,所定パワー以上超えている場合でもよい),制御回路2によってそのSOAに供給されている駆動電流が減少される(ステップ33でYES ,ステップ37)。駆動電流の下げ幅は,前進光出力p3 が前進光飽和光出力mを下回らない程度とされる。SOAアレイ16に供給される電流が減少するので,消費電力の効率化が図られる。 Referring to FIG. 4, when the forward light output p 3 reaches the forward light saturation light output m (the forward light saturation light output m may exceed the predetermined power or more), the control circuit 2 performs the SOA. Is reduced (YES in step 33, step 37). The amount of decrease in drive current is such that the forward light output p 3 does not fall below the forward light saturation light output m. Since the current supplied to the SOA array 16 is reduced, the power consumption can be improved.

[第2実施例]
上述した第1実施例の制御回路2は,すべての波長成分の前進光出力が前進光飽和光出力mに達することになるようにSOAに供給する駆動電流を制御することによって,すべての波長成分の後進光出力をSOA飽和出力Mに一致させている。第2実施例では,すべての波長成分の前進光出力が前進光目標値nに達することになるようにSOAに供給する駆動電流を制御することによって,すべての波長成分の後進光出力を後進光目標値Nに一致させるものである。
[Second Embodiment]
The control circuit 2 according to the first embodiment described above controls all the drive currents supplied to the SOA so that the forward light output of all wavelength components reaches the forward light saturation light output m. The backward light output is matched with the SOA saturation output M. In the second embodiment, by controlling the drive current supplied to the SOA so that the forward light output of all the wavelength components reaches the forward light target value n, the backward light output of all the wavelength components is changed to the backward light. It matches the target value N.

図6に示す第2実施例の制御回路2の処理動作を示すフローチャート,ならびに図7(A)および(B)のグラフを参照して,第2実施例における制御回路2の処理を説明する。なお,図6に示すフローチャートにおいて,図2に示すフローチャートの処理と同一の処理には同一符号を付し,重複説明を避ける。   With reference to the flowchart showing the processing operation of the control circuit 2 of the second embodiment shown in FIG. 6 and the graphs of FIGS. 7A and 7B, the processing of the control circuit 2 in the second embodiment will be described. In the flowchart shown in FIG. 6, the same processes as those in the flowchart shown in FIG.

第2実施例では,上述したように,すべての波長成分の後進光出力を後進光目標値Nに一致させるように,制御回路2が動作する。後進光目標値Nはあらかじめ制御回路2のメモリに記憶される。後進光出力が後進光目標値Nになることになる前進光についての目標出力(前進光目標値n)は,第1実施例と同様に,後進光目標値NおよびSOAに現在供給されている駆動電流に対応する現在利得から算出することができる。   In the second embodiment, as described above, the control circuit 2 operates so that the backward light outputs of all the wavelength components coincide with the backward light target value N. The reverse light target value N is stored in advance in the memory of the control circuit 2. The target output (forward light target value n) for the forward light whose reverse light output becomes the reverse light target value N is currently supplied to the reverse light target value N and the SOA, as in the first embodiment. It can be calculated from the current gain corresponding to the drive current.

前進光出力pi が前進光目標値nと一致しているかどうかが判定される(ステップ41)。 Whether advance light output p i matches the advance light target value n is determined (step 41).

前進光出力pi が前進光目標値nと一致している場合,制御回路2は,前進光出力pi を出力するSOAに現在供給している駆動電流Ii をそのまま継続して供給する(ステップ34)。 When the forward light output p i matches the forward light target value n, the control circuit 2 continuously supplies the drive current I i currently supplied to the SOA that outputs the forward light output p i as it is ( Step 34).

前進光出力pi が前進光目標値n未満である場合(ステップ41でpi <n),現在供給している駆動電流Ii をそのまま継続供給すると,後進光出力が後進光目標値Nに達しない(図7(A)参照)。この場合,制御回路2はSOAに供給している駆動電流Ii を増加させる(ステップ42)。駆動電流の上げ幅は前進光出力pi が前進光目標値nとなる上げ幅とされる。たとえば,前進光出力pi と前進光目標値nの差(dBm)が算出され,算出された差に応じた(算出された差を無くすための)SOA利得が算出される。得られたSOA利得に対応する駆動電流値(または駆動電流の上げ幅)が,制御回路2において得られる。 If the forward optical output p i is less than the advance light target value n (p i <n in step 41), when it continues supplying the drive current I i currently supplied to the reverse light output backward light target value N Does not reach (see FIG. 7A). In this case, the control circuit 2 increases the drive current I i supplied to the SOA (step 42). The increase amount of the drive current is an increase amount at which the forward light output p i becomes the forward light target value n. For example, the difference (dBm) between the forward light output p i and the forward light target value n is calculated, and the SOA gain corresponding to the calculated difference (to eliminate the calculated difference) is calculated. A drive current value (or an increase amount of the drive current) corresponding to the obtained SOA gain is obtained in the control circuit 2.

他方,前進光出力pi が前進光目標値nを超えている場合(ステップ41でpi >n),現在供給している駆動電流Ii をそのまま継続供給すると,後進光出力が後進光目標値Nを超えてしまう(図7(B)参照)。この場合,制御回路2はそのSOAに供給している駆動電流Ii を減少させる(ステップ43)。駆動電流の下げ幅は前進光出力pi が前進光目標値nとなる下げ幅とされる。 On the other hand, when the forward light output p i exceeds the forward light target value n ( pi > n in step 41), if the currently supplied drive current I i is continuously supplied as it is, the reverse light output becomes the reverse light target. The value N is exceeded (see FIG. 7B). In this case, the control circuit 2 decreases the drive current I i supplied to the SOA (step 43). Reduction range of the drive current is a decrease width of the forward optical output p i is the advance light target value n.

このようにして,第2実施例では,半導体光増幅器モジュールに入射した波長多重信号光に含まれるすべての波長成分の分波光(後進光)の出力(パワー)が,設定される後進光目標値Nに揃えられる。   Thus, in the second embodiment, the output (power) of demultiplexed light (backward light) of all wavelength components included in the wavelength multiplexed signal light incident on the semiconductor optical amplifier module is set as the backward light target value to be set. N.

1 半導体光増幅器モジュール
2 制御回路
11,13 入出力ポート
12 アレイ導波路回折格子
14 半導体光増幅器アレイ
15 フォトダイオードアレイ
1 Semiconductor Optical Amplifier Module 2 Control Circuit
11, 13 I / O port
12 arrayed waveguide grating
14 Semiconductor optical amplifier array
15 Photodiode array

Claims (6)

第1の入出力ポートから入力される複数の波長成分を含む信号光を該波長成分ごとに分波して,当該複数の分波光を第2の入出力ポートからそれぞれ出力し,かつ前記第2の入出力ポートからそれぞれ入力される複数の分波光を合波して,当該複数の波長成分を含む信号光を前記第1の入出力ポートから出力する合分波器,
前記複数の分波光のそれぞれについて設けられ,前記合分波器の第2の入出力ポートから出力されて第1の端面に入力する分波光を,光搬送方向に沿って形成された活性層を含む光導波路を伝播させて増幅するとともに,第2の端面において少なくとも一部を光反射させて前記光導波路を逆方向に伝播させて再び増幅して,前記合分波器の第2の入出力ポートに入力させる半導体光増幅器群,
前記複数の分波光のそれぞれについて設けられ,前記半導体光増幅器群の第2の端面において反射されずに出力する光を受光して,受光光量に応じた電流を出力する受光素子群,および
前記受光素子群から出力される複数の電流に基づいて,すべての分波光が前記第1の入出力ポートから出力される際に所定の出力となるように,前記半導体光増幅器群における分波光ごとの利得を独立に制御する制御装置,
を備えた半導体光増幅システム。
The signal light including a plurality of wavelength components input from the first input / output port is demultiplexed for each wavelength component, the plurality of demultiplexed lights are respectively output from the second input / output port, and the second A multiplexer / demultiplexer that multiplexes a plurality of demultiplexed lights respectively input from the input / output port and outputs a signal light including the plurality of wavelength components from the first input / output port;
An active layer provided along each of the plurality of demultiplexed lights and formed along the light carrying direction for the demultiplexed light output from the second input / output port of the multiplexer / demultiplexer and input to the first end face. A second optical waveguide including the first and second optical waveguides, and amplifying the optical waveguide again by propagating the optical waveguide in the opposite direction by reflecting at least a portion thereof at the second end face. Semiconductor optical amplifier group to be input to the port,
A light receiving element group provided for each of the plurality of demultiplexed lights, receiving light output without being reflected at a second end face of the semiconductor optical amplifier group, and outputting a current corresponding to the amount of received light; Based on a plurality of currents output from the element group, the gain for each demultiplexed light in the semiconductor optical amplifier group is such that all the demultiplexed light has a predetermined output when it is output from the first input / output port. Control device for independently controlling
A semiconductor optical amplifying system.
前記制御装置は,
前記受光素子群から出力される複数の電流に基づいて,前記半導体光増幅器群によって,第1の端面から第2の端面に向かって導波されて増幅された後の,波長成分ごとの分波光出力を検知する検知手段,
前記検知手段によって検知される波長成分ごとの分波光出力と,前記半導体光増幅器群に分波光ごとに現在供給されている駆動電流とに基づいて,前記分波光が前記第2の端面において反射されて第2の端面から第1の端面に向かって導波されて再び増幅が行われたときに前記所定出力となるかを判定する判定手段,
を備えた請求項1に記載の半導体光増幅システム。
The controller is
On the basis of a plurality of currents output from the light receiving element group, demultiplexed light for each wavelength component after being guided and amplified by the semiconductor optical amplifier group from the first end face toward the second end face. Detection means for detecting the output;
The demultiplexed light is reflected at the second end face based on the demultiplexed light output for each wavelength component detected by the detection means and the drive current currently supplied to the semiconductor optical amplifier group for each demultiplexed light. Determining means for determining whether the predetermined output is obtained when the light is guided from the second end face toward the first end face and amplified again;
The semiconductor optical amplification system according to claim 1, comprising:
前記制御装置は,
前記判定手段によって,再び増幅されたときの波長成分ごとの分波光出力が前記所定出力とならないと判定された場合に,再び増幅されたときの波長成分ごとの分波光出力のいずれもが前記所定出力に一致するように,前記半導体光増幅器群において分波光ごとに供給される駆動電流を独立して増減させるものである,
請求項1または2に記載の半導体光増幅システム。
The controller is
When the determination means determines that the demultiplexed light output for each wavelength component when amplified again does not become the predetermined output, any of the demultiplexed light outputs for each wavelength component when amplified again is the predetermined value. The drive current supplied for each demultiplexed light in the semiconductor optical amplifier group is increased or decreased independently so as to match the output.
The semiconductor optical amplification system according to claim 1 or 2.
前記制御装置は,すべての波長成分の分波光が飽和光出力に達することになるように,前記半導体光増幅器群における分波光ごとの利得を独立に制御する,
請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体光増幅システム。
The control device independently controls the gain of each demultiplexed light in the semiconductor optical amplifier group so that the demultiplexed light of all wavelength components reaches the saturated light output;
The semiconductor optical amplification system according to any one of claims 1 to 3.
前記合分波器がアレイ導波回折格子によって構成されている,
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体光増幅システム。
The multiplexer / demultiplexer is constituted by an arrayed waveguide grating;
The semiconductor optical amplification system according to any one of claims 1 to 4.
前記合分波器と前記半導体光増幅器群とがモノリシックに作製されている,
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体光増幅システム。
The multiplexer / demultiplexer and the semiconductor optical amplifier group are manufactured monolithically.
The semiconductor optical amplification system according to any one of claims 1 to 5.
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