JP2016039526A - Optical amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光アクセスシステムを長延化するための光増幅装置に関する。 The present invention relates to an optical amplifying apparatus for extending an optical access system.
近年の通信トラフィック量の爆発的増大により、設備センタとユーザ間を接続するアクセスネットワークにはより高い高速性が求められている。また同時に、既存のサービスに比べてサービス提供価格を上昇させないための高い経済性も求められている。この高速性と経済性を両立可能なアクセスネットワークシステムとしてPON(Passive Optical Network)がある。PONは光ファイバを用いた光信号の変調に基づくネットワークであり、従来のメタル配線を用いたネットワークよりも高い高速性を得ることができる。また、PONでは、設備センタに収容される通信用インタフェース(以下PON−IF)1枚あたりに対し、光ファイバ線路途中に配置された光スプリッタによる光分岐のみによって多ユーザを収容することができることから、経済性にも優れたネットワークといえる。 Due to the explosive increase in the amount of communication traffic in recent years, higher speed is required for an access network connecting an equipment center and a user. At the same time, there is also a need for high economic efficiency so as not to raise the service provision price compared to existing services. There is a PON (Passive Optical Network) as an access network system that can achieve both high speed and economy. The PON is a network based on modulation of an optical signal using an optical fiber, and can obtain higher speed than a network using a conventional metal wiring. In addition, in PON, for each communication interface (hereinafter referred to as PON-IF) accommodated in an equipment center, a large number of users can be accommodated only by optical branching by an optical splitter disposed in the middle of the optical fiber line. It can be said that the network is excellent in economic efficiency.
このPONは従来、最大1Gbpsの帯域を32ユーザで共有するGE−PON(Gigabit Ethernet(登録商標) PON)が主流であった。これに対し、次世代PONとして、最大10Gbpsの帯域を有し、GE−PONとの共存が可能な10G−EPON(10Gbps Ethernet(登録商標) PON)の標準化、および研究開発が行われている。このシステムを用いることで、通信トラフィック量の増大にも対応可能なアクセスネットワークを、既存のGE−PON向け設備を利用して経済的に構築することができる。 Conventionally, the mainstream of this PON is a GE-PON (Gigabit Ethernet (registered trademark) PON) that shares a maximum bandwidth of 1 Gbps with 32 users. On the other hand, as a next-generation PON, standardization and research and development of 10 G-EPON (10 Gbps Ethernet (registered trademark) PON), which has a maximum bandwidth of 10 Gbps and can coexist with GE-PON, are being performed. By using this system, an access network that can cope with an increase in the amount of communication traffic can be economically constructed using existing equipment for GE-PON.
一方、多ユーザ収容のために光ファイバの多分岐化を行うと、その際に発生する分岐損により、設備センタに収容可能なユーザまでの距離(アクセス可能距離)を短縮させる。このアクセス可能距離の短縮は、ユーザの位置分布に合わせて設備センタを密に配置しなければならないことを意味するため、設備投資を増加させ、結果としてPONの持つ優れた特長一つである経済性を損なってしまう。従って、1つのPON−IFに対して多ユーザを収容しても、アクセス可能距離を短縮させない工夫が必要である。 On the other hand, when an optical fiber is multi-branched for accommodating a large number of users, the distance (accessible distance) to a user that can be accommodated in the equipment center is shortened due to a branch loss that occurs at that time. This shortening of the accessible distance means that the equipment centers must be densely arranged according to the user's position distribution, which increases the capital investment and, as a result, one of the excellent features of PON. It will damage the sex. Therefore, even if a large number of users are accommodated in one PON-IF, a device that does not shorten the accessible distance is necessary.
この課題を解決する方法として、強度が減衰した光バースト信号を光アンプによって増幅させる方法がある。これによって、アクセス可能距離を長延化することができ、より経済性に優れたアクセスネットワークを構築することができる。光増幅器を用いてアクセスネットワークを長延化した例が特許文献1である。この発明は光アンプ、光バンドパスフィルタ(BPF:Band pass filter)、フィードフォワード制御部、可変アッテネータ(VOA:Variable optical amplifier)の4つの構成要素からなる。特に上りバースト信号におけるアンプへの入力パワーは、ONUの設置距離や通信用レーザの個体間毎にパワーが大きく異なるため、フィードフォワード制御部でパワーを検出し、VOAの挿入損失量を増減させる事が必要になる。光アンプ部で増幅された信号はBPFで自然放出(ASE:Amplified spontaneous emission)ノイズが除去された後、VOA後段でパワーが一定になるよう、バースト信号毎に自動レベル制御(ALC:Auto level control)機能が付加される。この場合、フィードフォワード的に入力光パワーを監視し、後段の可変光アッテネータの挿入損失量を決定するだけであるから制御系が単純となり、安定かつ高速に出力パワーを制御することができる。この機構によって、様々な入力パワーを有するバースト信号を増幅し、かつ一定の出力パワーで光増幅してシステムの長延化を実現することができる。
As a method of solving this problem, there is a method of amplifying an optical burst signal whose intensity is attenuated by an optical amplifier. As a result, the accessible distance can be extended, and an access network that is more economical can be constructed.
しかしながらGE−PONにおいて最も広く普及しているPX10規格では、低コスト化を図るためにONU側送信段に対し安価なファブリーペローレーザを用いている。このファブリーペローレーザは仕様上1310nm±50nmの広い波長範囲において、くし形の上り発振スペクトルを有する。これに対し10G−EPONのONU送信段にはDFB(Distributed feedback)レーザを使用しているため、仕様上1270nm±10nmの急峻な上り発振スペクトルを有する。GE・10Gデュアルレートで長延化を図るには、この2つの特徴的なスペクトルを有する上りバースト信号を、1台の光増幅装置で増幅させる必要がある。 However, in the PX10 standard most widely used in GE-PON, an inexpensive Fabry-Perot laser is used for the ONU side transmission stage in order to reduce the cost. This Fabry-Perot laser has a comb-shaped upward oscillation spectrum in a wide wavelength range of 1310 nm ± 50 nm according to specifications. On the other hand, since a DFB (Distributed feedback) laser is used in the ONU transmission stage of 10G-EPON, it has a steep upward oscillation spectrum of 1270 nm ± 10 nm in terms of specifications. In order to extend the length at the GE · 10G dual rate, it is necessary to amplify the upstream burst signal having these two characteristic spectrums with one optical amplifying device.
特許文献1における光増幅器でGE−ONU(PX10)、10G−ONU両方の上り信号のデュアルレート増幅を行うと、GE−ONU(PX10)の広いスペクトルに合わせてASEノイズ除去用光バンドパスフィルタ(BPF)の幅を広く設定しなければならなくなる。従って、10G−ONUが急峻なスペクトルを有するにも関わらず、光バンドパスフィルタのウィンドウ幅を狭めることができなくなり、光中継増幅装置から出力される信号は多くのASEノイズを含むようになる。換言すれば、GE・10Gデュアルレートでは、幅広なGE−ONUの波長範囲に合わせたBPFを採用することになり、10G−ONUの狭帯域信号のASEノイズを十分に除去できなくなる。これは結果として10G側の信号品質の劣化をもたらし、トランシーバ受光感度に一定のペナルティを与える。結果として光アンプに長延化効果を減少、あるいは無効化させてしまう。
When dual rate amplification of upstream signals of both GE-ONU (PX10) and 10G-ONU is performed with the optical amplifier in
そこで、上記課題に鑑み、本発明は、規格の異なる2つの光信号(デュアルレート)を増幅でき、長延化可能な光増幅装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical amplifying device that can amplify two optical signals (dual rate) having different standards and extend the length.
上記目的を達成するために、本発明に係る光増幅装置は以下の2つの特徴を有する。 In order to achieve the above object, an optical amplifier according to the present invention has the following two features.
本発明は、第一に、2以上の自然数nをパラメータとして、入力光信号をn区間の波長で分波可能な1台以上の分波器と、波長分離後の光信号を各波長区間ごとに光増幅可能なn個の光アンプと、各波長で増幅した光信号を合波可能な1台以上の合波器とを備えることを特徴とする。 In the present invention, firstly, with one or more natural numbers n as parameters, one or more demultiplexers capable of demultiplexing an input optical signal with wavelengths of n sections, and an optical signal after wavelength separation for each wavelength section And n optical amplifiers capable of optical amplification, and one or more multiplexers capable of multiplexing optical signals amplified at respective wavelengths.
具体的には、本発明に係る光増幅装置は、
所定波長範囲をn個(nは2以上の自然数)の波長区間に分割し、それぞれの波長区間をn個の経路に割り振る分波器と、
前記経路毎に配置され、前記経路に割り振られた波長区間の光信号をそれぞれ増幅するn個の光アンプと、
それぞれの前記経路で前記光アンプが増幅した光信号を合波する合波器と、
を備える。
Specifically, the optical amplification device according to the present invention is:
A duplexer that divides a predetermined wavelength range into n (n is a natural number of 2 or more) wavelength sections, and assigns each wavelength section to n paths;
N optical amplifiers that are arranged for each path and amplify optical signals in wavelength sections allocated to the path;
A multiplexer for multiplexing the optical signals amplified by the optical amplifier in each of the paths;
Is provided.
本光増幅装置は、波長別に最適な感度/ゲインが異なる光アンプを光増幅装置に適用することによって、急峻なスペクトルの10G−ONUと、幅広いスペクトルのGE−ONU(PX10)の両方において、高いゲインを有する最適な光アンプを設計/適用することができるようになる。結果、GE−PON/10G−EPONの混在システムで異なる波長スペクトルが入力される上り信号においても、広い波長範囲で高いゲインを得られるようになる。 This optical amplifying apparatus is high in both a sharp spectrum 10G-ONU and a broad spectrum GE-ONU (PX10) by applying an optical amplifier having different optimum sensitivity / gain for each wavelength to the optical amplifying apparatus. An optimum optical amplifier having a gain can be designed / applied. As a result, even in an upstream signal in which different wavelength spectra are input in a mixed system of GE-PON / 10G-EPON, a high gain can be obtained in a wide wavelength range.
従って、本発明は、規格の異なる2つの光信号(デュアルレート)を増幅でき、長延化可能な光増幅装置を提供することができる。 Therefore, the present invention can provide an optical amplifying device capable of amplifying two optical signals (dual rate) having different standards and extending the length.
本発明に係る光増幅装置の前記光アンプは、配置される前記経路に割り振られている波長区間にゲインのピークがあることを特徴とする。n個の光アンプそれぞれの波長に対する最大感度が各波長区間に含まれるように設計すれば、該光増幅装置の全体的なゲインを特に高く設計することができる。 The optical amplifier of the optical amplifying device according to the present invention is characterized in that there is a gain peak in a wavelength section allocated to the path to be arranged. If the maximum sensitivity with respect to the wavelength of each of the n optical amplifiers is designed to be included in each wavelength section, the overall gain of the optical amplification device can be designed to be particularly high.
本発明は、第二に、光増幅後に重畳されるASEノイズを除去するため、分波器、合波器のいずれか、もしくはその両方の透過帯域幅は、波長分離時の隣接する波長区間と一定の重複区間を含むようなウィンドウをもつことを特徴とする。 Secondly, the present invention removes ASE noise superimposed after optical amplification, so that the transmission bandwidth of either the duplexer, the multiplexer, or both of them is equal to the adjacent wavelength section at the time of wavelength separation. It is characterized by having a window including a certain overlapping section.
本発明に係る光増幅装置の前記合波器は、前記経路毎に、前記経路に割り振られた波長区間を透過帯域とするウィンドウを持つことを特徴とする。本光増幅装置は、ASEノイズをカットオフするための分波器、合波器の透過帯域ウィンドウを、その区間に接続された光アンプが増幅に寄与しない波長域まで狭めて適用する。これにより、光アンプ毎に増幅に寄与しない波長域のASEノイズを低減でき、光増幅装置全体の信号品質の劣化を抑制することができる。 The multiplexer of the optical amplifying device according to the present invention is characterized in that, for each of the paths, there is a window whose transmission band is a wavelength section allocated to the path. In the present optical amplifying apparatus, the transmission band window of the duplexer and multiplexer for cutting off the ASE noise is narrowed to a wavelength region where the optical amplifier connected to the section does not contribute to amplification. Thereby, ASE noise in a wavelength region that does not contribute to amplification can be reduced for each optical amplifier, and deterioration of signal quality of the entire optical amplification device can be suppressed.
本発明に係る光増幅装置は、
前記分波器に入力する入力光信号の光強度を検出する検出部と、
前記合波器が出力する出力光信号の光強度を減衰する光アッテネータと、
前記検出部が検出した前記入力光信号の強度に応じ、前記出力光信号の光強度が所定値となるように前記光アッテネータ部での減衰量を決定するフィードフォワード制御回路と、
をさらに備える。
本光増幅装置は、過出力となって信号歪を生じさせたり、トランシーバを破壊させないように制御できる。
An optical amplifying device according to the present invention includes:
A detector that detects the light intensity of the input optical signal input to the duplexer;
An optical attenuator for attenuating the light intensity of the output optical signal output by the multiplexer;
A feedforward control circuit that determines an attenuation amount in the optical attenuator unit so that the optical intensity of the output optical signal becomes a predetermined value according to the intensity of the input optical signal detected by the detection unit;
Is further provided.
The present optical amplifying apparatus can be controlled so as not to cause an excessive output to cause signal distortion or to destroy the transceiver.
本発明に係る光増幅装置は、前記所定波長範囲の中心波長を含む波長区間を増幅する前記光アンプのゲインを最小とし、前記中心波長から離れた波長区間を増幅する前記光アンプほどゲインを大きく設定されていることを特徴とする。ファブリーペローレーザのようにすそ野部でスペクトルが小さい光信号の場合でも、すそ野部分のスペクトルを増幅する光アンプのゲインを高めることで、全体としてゲインを下げること無く、デュアルレートでの安定増幅動作を実現することができる。 The optical amplification device according to the present invention minimizes the gain of the optical amplifier that amplifies the wavelength section including the center wavelength in the predetermined wavelength range, and increases the gain as the optical amplifier that amplifies the wavelength section far from the center wavelength. It is characterized by being set. Even in the case of an optical signal with a small spectrum at the base, such as a Fabry-Perot laser, by increasing the gain of the optical amplifier that amplifies the spectrum of the base, stable amplification at a dual rate can be achieved without reducing the gain as a whole. Can be realized.
本発明に係る光増幅装置は、少なくとも一つの前記波長区間が1260nm〜1280nmを含むことを特徴とする。本光増幅装置は、GE−PON/10G−EPONの混在システムでのデュアルレート光増幅装置として適用できる。 In the optical amplifying device according to the present invention, at least one of the wavelength sections includes 1260 nm to 1280 nm. This optical amplifying apparatus can be applied as a dual rate optical amplifying apparatus in a mixed system of GE-PON / 10G-EPON.
本発明は、規格の異なる2つの光信号(デュアルレート)を増幅でき、長延化可能な光増幅装置を提供することができる。 The present invention can provide an optical amplifying apparatus capable of amplifying two optical signals (dual rate) having different standards and extending the length.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
図1は、本実施形態の光増幅装置301を説明する図である。光増幅装置301は、
所定波長範囲をn個(nは2以上の自然数)の波長区間に分割し、それぞれの波長区間をn個の経路に割り振る分波器11と、
前記経路毎に配置され、前記経路に割り振られた波長区間の光信号をそれぞれ増幅するn個の光アンプ12と、
それぞれの前記経路で前記光アンプが増幅した光信号を合波する合波器13と、
を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an
A demultiplexer 11 that divides a predetermined wavelength range into n (n is a natural number of 2 or more) wavelength sections, and assigns each wavelength section to n paths;
N
A
Is provided.
複数台接続されたGE−ONU、及び10G−ONUからのバースト信号が光増幅装置301へ入力される場合を考える。GE−ONUは1310nm±50nmの波長範囲においてくし形の上り発振スペクトルを、10G−ONU送信段は1270nm±10nmの波長範囲において急峻な上り発振スペクトルを有することとし、同一のONU種別でも個体間で中心波長が仕様の範囲内でばらつくこととする。
Consider a case where burst signals from a plurality of connected GE-ONUs and 10G-ONUs are input to the
分波器11は、バースト光信号をn個の波長区間に分波する。入力された上りバースト信号は、波長スペクトルの特定区間ごと(λ0〜λ1,λ1〜λ2,・・・,λn−1〜λn)に分波器11で分波される。例えばn=3の場合において、図1におけるλ0が1240nm、λ1が1260nm、λ2が1280nm、λ3が1300nmなどである。この時の分岐損失は0.5dB以下に抑制されれば、挿入損の低減という観点で望ましい。ただしこの損失を無視できる程度にアンプのゲインが大きい場合には必ずしもこの分岐損以下でなくても良い。 The demultiplexer 11 demultiplexes the burst optical signal into n wavelength sections. The input upstream burst signal is demultiplexed by the demultiplexer 11 for each specific section of the wavelength spectrum (λ0 to λ1, λ1 to λ2,..., Λn−1 to λn). For example, when n = 3, λ0 in FIG. 1 is 1240 nm, λ1 is 1260 nm, λ2 is 1280 nm, λ3 is 1300 nm, and the like. If the branching loss at this time is suppressed to 0.5 dB or less, it is desirable from the viewpoint of reducing insertion loss. However, if the gain of the amplifier is large enough to ignore this loss, it does not necessarily have to be less than this branching loss.
光アンプ12は、複数(n)の経路毎に配置される。ここでは、経路毎に光アンプ(12−1〜12−n)として説明する。分波器11で分波され、各径路に結合された光信号は、光アンプ12で各波長ごとに光増幅される。光アンプ12は、例えば、半導体光増幅器(SOA:Semiconductor optical amplifier)やファイバアンプである。各波長における光増幅器12の増幅率は典型的には15dB〜20dBで設定される。この増幅率を有する光増幅器を用いれば、上り伝送ロス換算で20〜40kmの高い長延化効果を実現することができる。ただし、長延化効果と、設備センタとユーザの分布、及び増幅器作製に要するコストを総合的に勘案して、最適となる増幅率がこの以外の点であれば、光増幅器の増幅率はいかなる値であっても構わない。
The
また、光増幅器12に要求されるダイナミックレンジは、PONの特徴である接続されるONUへの入力パワーばらつきが近距離・遠距離で大きいことを考えると、典型的には−30dB〜−10dB程度が望ましい。このダイナミックレンジでは、PONユーザ収容設計に大きな自由度を持たせることができる。ただし、高ダイナミックレンジを有する光増幅器のコストが、PONの長延化効果に対するコスト効果に見合わない場合、光増幅器のダイナミックレンジはいかなる値であっても構わない。
The dynamic range required for the
さらに、OLT受信時のパワーペナルティを抑制するため、光増幅器12のNF(Noise Figure)は典型的には10dB以下であることが望ましい。ただし、低NFの光増幅器の作製に要するコストが、PONの長延化効果に対するコスト効果に見合わない場合、光増幅器のNFはいかなる値であっても構わない。
Furthermore, in order to suppress the power penalty at the time of OLT reception, it is desirable that the NF (Noise Figure) of the
合波器13は、各波長で増幅された光信号を合波する。合波器13は、前記経路毎に、前記経路に割り振られた波長区間を透過帯域とするウィンドウを持つ。増幅後の光信号にはASEノイズが重畳されており、そのまま透過させると増幅後の信号品質を劣化させてしまう。このため、合波器13には、分波器11で分波した波長幅のウィンドウを持たせ、ウィンドウ以外の波長のASEノイズを除去することで信号品質の劣化を防止する。
The
(実施形態2)
図5は、本実施形態の光増幅装置302を説明する図である。光増幅装置302は図1の光増幅装置301に増幅された光信号の出力レベルを調整するレベルコントロール機能を持たせている。詳細には、光増幅装置302は、
分波器11に入力する入力光信号の光強度を検出する検出部14と、
合波器13が出力する出力光信号の光強度を減衰する光アッテネータ15と、
検出部11が検出した前記入力光信号の強度に応じ、前記出力光信号の光強度が所定値となるように光アッテネータ部15での減衰量を決定するフィードフォワード制御回路16と、
をさらに備える。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram illustrating the
A
An
A
Is further provided.
合波器13は、各波長ごとに増幅された光信号を合波して出力するが、この時に過出力となって信号歪を生じさせたり、トランシーバを破壊させないように制御する場合には、以下で述べる出力レベルコントロール機能を設ける。
The
この出力レベルコントロール機能は、光増幅器11前段に挿入されたモニタ光抽出用のカプラ17、およびモニタ光を電気信号に変換するフォトダイオード(検出部14)、電気信号の強度をもとに光アッテネータ15の減衰量を決定するフィードフォワード制御回路16、及び合波器13からの光出力を任意の減衰量で減衰することのできる光アッテネータ15で構成される。
This output level control function includes a monitor light extraction coupler 17 inserted in the preceding stage of the optical amplifier 11, a photodiode (detection unit 14) for converting the monitor light into an electric signal, and an optical attenuator based on the intensity of the electric signal. The feed forward control
モニタ用光抽出用のカプラ17において、入力光信号の1%程度を分波し、光電変換用のフォトダイオード(検出部14)に入力する。この時の光アッテネータの挿入量を、モニタ用電気信号の電位に比例するようにフィードフォワード制御回路16を設計すれば、バースト信号の出力レベルが一定になるように制御される。この比例制御の係数は任意であるが、概ね出力レベルが+0〜+9dBmになるように設定すれば、長延化に寄与可能な光増幅装置を構築することができる。
In the monitoring light extraction coupler 17, about 1% of the input optical signal is demultiplexed and input to a photoelectric conversion photodiode (detection unit 14). If the
(実施形態3)
図2は、分波器11又は合波器13の透過波長ウィンドウと各光アンプ12の最大ゲインとの関係を説明する図である。光アンプ12は、配置される前記経路に割り振られている波長区間にゲインのピークがある。図2に示すようにn個の光アンプ(12−1〜12−n)それぞれの波長に対する最大感度が各波長区間に含まれるように設計すれば、光増幅装置の全体的なゲインを特に高く設計することができる。
(Embodiment 3)
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the transmission wavelength window of the demultiplexer 11 or the
例えば、ある透過帯域区間における光アンプのゲインの最大値が20dB程度であれば、ウィンドウ両端のゲインが17dB程度に収まるように設計する。さらに、隣接ウィンドウ同士は、波長で1〜10nm程度重畳させておく。このように設計することで、光増幅装置全体ではONU種別に関係なく広い波長帯で20dB程度のゲインを得ることができ、しかもNFを低く抑えることができるようになる。 For example, if the maximum value of the gain of the optical amplifier in a certain transmission band section is about 20 dB, the design is made such that the gains at both ends of the window are about 17 dB. Further, adjacent windows are overlapped with each other by about 1 to 10 nm in wavelength. By designing in this way, a gain of about 20 dB can be obtained in a wide wavelength band regardless of the ONU type in the entire optical amplifying apparatus, and NF can be kept low.
(実施形態4)
図3は、光アンプのゲインとファブリペローレーザのスペクトルとの関係を説明する図である。本実施形態の光増幅装置は、前記所定波長範囲の中心波長を含む波長区間を増幅する光アンプ12のゲインを最小とし、前記中心波長から離れた波長区間を増幅する光アンプ12ほどゲインを大きく設定されている。
(Embodiment 4)
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the gain of the optical amplifier and the spectrum of the Fabry-Perot laser. The optical amplifying apparatus of this embodiment minimizes the gain of the
10G−ONUに搭載されるDFBレーザは急峻で高い強度のスペクトルを有しているため、単一のSOAの感度範囲で十分に高いゲインをとることができる。広いスペクトルを有するファブリーペローレーザでは、単一のSOAの感度範囲ではカバーできないため、すそ野部分でのゲインを大きくとることができず、結果としてゲインを大きくとることができない。 Since the DFB laser mounted on the 10G-ONU has a steep and high-intensity spectrum, a sufficiently high gain can be obtained within a single SOA sensitivity range. A Fabry-Perot laser having a broad spectrum cannot cover the sensitivity range of a single SOA, so that it is not possible to increase the gain at the base portion, and as a result, the gain cannot be increased.
これに対して図3に示すように、光増幅装置に対して入力される信号群の中心波長から離れた区間ほど大きいゲインを持つ光アンプを配置する構成とすることにすれば、ファブリーペローレーザのスペクトルのすそ野部ほど増幅量が大きくなる。このようにすそ野部分のスペクトルにおけるゲインを高めることにより、全体としてGE−ONUのゲインを下げること無く、デュアルレートでの安定増幅動作を実現することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, if an optical amplifier having a larger gain is arranged in a section away from the center wavelength of the signal group input to the optical amplifying device, a Fabry-Perot laser is provided. The amount of amplification increases at the base of the spectrum. By increasing the gain in the spectrum of the bottom portion in this way, it is possible to realize a stable amplification operation at a dual rate without reducing the gain of the GE-ONU as a whole.
例えば、10G−ONUの仕様上の発振波長範囲は1260nm〜1280nmである。従って、この区間を一つの波長区間として光増幅、及びASEノイズ除去する。GE−ONUの発振波長範囲は1260〜1360nmを含むため、1280nm以上の区間を別の波長区間として区切り、光増幅、及びASEノイズを除去すれば良い。実際にはGE−ONUのファブリーペローレーザの場合、1260〜1360nm以外の波長領域も含むことから、この区間外の波長領域に関しても増幅させても良い。 For example, the oscillation wavelength range on the specification of 10G-ONU is 1260 nm to 1280 nm. Therefore, optical amplification and ASE noise removal are performed with this section as one wavelength section. Since the oscillation wavelength range of GE-ONU includes 1260 to 1360 nm, a section of 1280 nm or more may be divided as another wavelength section to remove optical amplification and ASE noise. In practice, since the GE-ONU Fabry-Perot laser includes a wavelength region other than 1260 to 1360 nm, the wavelength region outside this interval may be amplified.
(実施形態5)
図4は、分波器11又は合波器13の透過波長ウィンドウと各光アンプ12の最大ゲインとの関係の1例を説明する図である。本実施形態では、n=3とし、波長区間(分波器11又は合波器13の透過波長ウィンドウ)をそれぞれ1260nm〜1280nm帯、1260nm以下、1280nm以上とした。この時、ASEノイズが1260nm〜1280nm帯で無視できるような場合には、1260nm以下のウィンドウ形成にハイパスフィルタを、1280nm以上のウィンドウ形成にローパスフィルタを用いても良い。
(Embodiment 5)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the transmission wavelength window of the duplexer 11 or the
このように分波器11、光アンプ12、及び合波器13を設計することで、GE−PON/10G−EPONの混在システムに適用できる、経済性に優れ、かつ高ゲイン・低NFのデュアルレート光増幅装置とすることができる。
By designing the duplexer 11, the
[付記]
以下は、本発明に係る光増幅装置を説明したものである。
本発明は、急峻なスペクトルの10G−ONUと幅広いスペクトルのGE−ONUの双方において、高いゲインを有する最適なデュアルレート光増幅装置を提供する。
[Appendix]
The following describes the optical amplification apparatus according to the present invention.
The present invention provides an optimum dual-rate optical amplifying apparatus having a high gain in both a sharp spectrum 10G-ONU and a broad spectrum GE-ONU.
(1):
2以上の自然数nをパラメータとして、
入力光信号をn区間の波長で分波可能な1台以上の分波器と、
波長分離後の光信号を各波長区間ごとに光増幅可能なn個の光アンプと、
n区間の各波長で増幅した光信号を合波可能な1台以上の合波器とを備えることを特徴とするデュアルレート光増幅装置。
(1):
Using a natural number n of 2 or more as a parameter
One or more demultiplexers capable of demultiplexing an input optical signal with n-section wavelengths;
N optical amplifiers capable of amplifying the optical signal after wavelength separation for each wavelength section;
A dual-rate optical amplifying apparatus comprising: one or more multiplexers capable of multiplexing optical signals amplified at each wavelength in n sections.
(2):
上記(1)に記載のデュアルレート光増幅装置において、
入力部に入力光の強度をモニタする検出部と、
出力部に任意の量で光強度を減衰可能な光アッテネータ部と、
入力信号の強度に応じて合波後の可変アッテネータ挿入損失量を決定して定出力化するためのフィードフォワード制御回路とを備えることを特徴とするデュアルレート光増幅装置。
(2):
In the dual rate optical amplifying device described in (1) above,
A detection unit for monitoring the intensity of input light at the input unit;
An optical attenuator that can attenuate the light intensity by an arbitrary amount at the output;
A dual-rate optical amplifying device comprising: a feedforward control circuit for determining a variable attenuator insertion loss amount after multiplexing in accordance with the intensity of an input signal to obtain a constant output.
(3):
上記(1)〜(2)に記載のデュアルレート光増幅装置において、
光増幅装置に対して入力される信号群の中心波長から離れた区間ほど大きな光アンプゲインを備えることを特徴とするデュアルレート光増幅装置。
(3):
In the dual rate optical amplifying device according to the above (1) to (2),
A dual-rate optical amplifying device comprising a larger optical amplifier gain in a section farther from the center wavelength of a signal group input to the optical amplifying device.
(4):
上記(1)〜(3)に記載のデュアルレート光増幅装置において、
少なくとも一つの波長区間に1260nm〜1280nmを含むことを特徴とするデュアルレート光増幅装置。
(4):
In the dual rate optical amplifying device according to the above (1) to (3),
A dual-rate optical amplifying apparatus comprising 1260 nm to 1280 nm in at least one wavelength section.
11:分波器
12、12−1、・・・、12−n:光アンプ
13:合波器
14:検出部
15:光アッテネータ
16:フィードフォワード制御回路
17:カプラ
301、302:光増幅装置
11:
Claims (6)
前記経路毎に配置され、前記経路に割り振られた波長区間の光信号をそれぞれ増幅するn個の光アンプと、
それぞれの前記経路で前記光アンプが増幅した光信号を合波する合波器と、
を備える光増幅装置。 A duplexer that divides a predetermined wavelength range into n (n is a natural number of 2 or more) wavelength sections, and assigns each wavelength section to n paths;
N optical amplifiers that are arranged for each path and amplify optical signals in wavelength sections allocated to the path;
A multiplexer for multiplexing the optical signals amplified by the optical amplifier in each of the paths;
An optical amplification device comprising:
前記合波器が出力する出力光信号の光強度を減衰する光アッテネータと、
前記検出部が検出した前記入力光信号の強度に応じ、前記出力光信号の光強度が所定値となるように前記光アッテネータ部での減衰量を決定するフィードフォワード制御回路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光増幅装置。 A detector that detects the light intensity of the input optical signal input to the duplexer;
An optical attenuator for attenuating the light intensity of the output optical signal output by the multiplexer;
A feedforward control circuit that determines an attenuation amount in the optical attenuator unit so that the optical intensity of the output optical signal becomes a predetermined value according to the intensity of the input optical signal detected by the detection unit;
The optical amplification device according to claim 1, further comprising:
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