JP2626215B2 - 半導体光増幅器の利得安定化制御方式 - Google Patents
半導体光増幅器の利得安定化制御方式Info
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- JP2626215B2 JP2626215B2 JP2225892A JP22589290A JP2626215B2 JP 2626215 B2 JP2626215 B2 JP 2626215B2 JP 2225892 A JP2225892 A JP 2225892A JP 22589290 A JP22589290 A JP 22589290A JP 2626215 B2 JP2626215 B2 JP 2626215B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光交換システム等に用いる半導体光増幅器
の利得安定化制御方式に関するものである。
の利得安定化制御方式に関するものである。
（従来の技術） 近年、半導体や稀土類元素を添加した光ファイバを用
いた光増幅器に実用的な特性が得られるようになり、光
増幅器を種々の光通信・交換システムに適用する動きが
盛んになってきている。このうち、半導体光増幅器は、
半導体レーザの利得機構を利用し、注入電流を発振しき
い値以下にバイアスして外部からの入射光に対して増幅
器として動作させるものである。半導体光増幅器は、小
型、広い利得波長帯域幅、高飽和出力、アレイ化／集積
化可能等の特徴を持ち、光交換システムの様な多数点対
多数点の光ネットワークの規模拡大への応用が期待され
ている。特に、光交換方式の内でも、最も実用性の高い
空間分割型（Space−Division、以下SDと略す）光交換
システムでは、半導体光増幅器により光マトリクス・ス
イッチの損失を補償することにより128回線以上の収容
回線数を持つ実用的な光交換機が実現可能であることが
報告されており、半導体光増幅器に対する期待が高い
（「アイ・オー・オー・シー'89 テクニカル・ダイジ
ェスト（IOOC'89 Technical Digest）」、第３巻、18
2−３頁、論文番号20D2−１）。
いた光増幅器に実用的な特性が得られるようになり、光
増幅器を種々の光通信・交換システムに適用する動きが
盛んになってきている。このうち、半導体光増幅器は、
半導体レーザの利得機構を利用し、注入電流を発振しき
い値以下にバイアスして外部からの入射光に対して増幅
器として動作させるものである。半導体光増幅器は、小
型、広い利得波長帯域幅、高飽和出力、アレイ化／集積
化可能等の特徴を持ち、光交換システムの様な多数点対
多数点の光ネットワークの規模拡大への応用が期待され
ている。特に、光交換方式の内でも、最も実用性の高い
空間分割型（Space−Division、以下SDと略す）光交換
システムでは、半導体光増幅器により光マトリクス・ス
イッチの損失を補償することにより128回線以上の収容
回線数を持つ実用的な光交換機が実現可能であることが
報告されており、半導体光増幅器に対する期待が高い
（「アイ・オー・オー・シー'89 テクニカル・ダイジ
ェスト（IOOC'89 Technical Digest）」、第３巻、18
2−３頁、論文番号20D2−１）。
半導体光増幅器の利得は、周囲の温度、入射光の偏光
状態等により変化する。従って、半導体光増幅器を実際
にシステムの中で用いる際には、半導体光増幅器の利得
の安定化制御が不可欠である。従来、半導体光増幅器の
利得安定化制御方式としては、送信信号に予め10KHz程
度の低周波数パイロット信号を重畳して光ファイバに伝
送し、リピータとして用いる半導体光増幅器の部分で、
半導体光増幅器の出力の一部を分岐して光電気変換した
信号または半導体光増幅器の端子電圧変化からパイロッ
ト信号の強度を検出し、その大きさを一定値に保つよう
に制御する方式が知られている。この技術については、
雑誌「エレクトロニクス・レターズ（Electronics Let
ters）」、第25巻、1989年、235−236頁や、電子情報通
信学会英文論文誌、第E72巻、1989年、1059−1060頁に
述べられている。
状態等により変化する。従って、半導体光増幅器を実際
にシステムの中で用いる際には、半導体光増幅器の利得
の安定化制御が不可欠である。従来、半導体光増幅器の
利得安定化制御方式としては、送信信号に予め10KHz程
度の低周波数パイロット信号を重畳して光ファイバに伝
送し、リピータとして用いる半導体光増幅器の部分で、
半導体光増幅器の出力の一部を分岐して光電気変換した
信号または半導体光増幅器の端子電圧変化からパイロッ
ト信号の強度を検出し、その大きさを一定値に保つよう
に制御する方式が知られている。この技術については、
雑誌「エレクトロニクス・レターズ（Electronics Let
ters）」、第25巻、1989年、235−236頁や、電子情報通
信学会英文論文誌、第E72巻、1989年、1059−1060頁に
述べられている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した従来の半導体光増幅器の利得
安定化制御方式を、SD光交換システムの様な多数点対多
数点（ｎ対ｎ）の通信網に適用するにはいくつかの課題
がある。ｎ対ｎ光通信網では、光送信機はお互いに離れ
た地点に置かれており、送信に用いる半導体レーザの電
気的、光学的特性も必ずしも均一ではないから、送信側
でパイロット信号の大きさを一定にすることが難しい。
また、各光送信機と光交換機との間に光ファイバ伝送系
の損失も、光ファイバ敷設状況、光コネクタの状況等に
よりばらつきが生じる可能性が高い。以上の様な理由で
結果的に光交換機の入力点での各光送信機からのパイロ
ット信号の大きさに違いが生じることになる。利得安定
化の制御システムは、半導体光増幅器の出力でのパイロ
ット信号の大きさを一定になるように制御するから、光
送信機、光ファイバ伝送路の特性のばらつを含めて損失
補償を行うことになり、非常に大きなダイナミック・レ
ンジが必要になるという課題があった。
安定化制御方式を、SD光交換システムの様な多数点対多
数点（ｎ対ｎ）の通信網に適用するにはいくつかの課題
がある。ｎ対ｎ光通信網では、光送信機はお互いに離れ
た地点に置かれており、送信に用いる半導体レーザの電
気的、光学的特性も必ずしも均一ではないから、送信側
でパイロット信号の大きさを一定にすることが難しい。
また、各光送信機と光交換機との間に光ファイバ伝送系
の損失も、光ファイバ敷設状況、光コネクタの状況等に
よりばらつきが生じる可能性が高い。以上の様な理由で
結果的に光交換機の入力点での各光送信機からのパイロ
ット信号の大きさに違いが生じることになる。利得安定
化の制御システムは、半導体光増幅器の出力でのパイロ
ット信号の大きさを一定になるように制御するから、光
送信機、光ファイバ伝送路の特性のばらつを含めて損失
補償を行うことになり、非常に大きなダイナミック・レ
ンジが必要になるという課題があった。
そこで本発明の目的は、光送信機や光ファイバ伝送路
の特性のばらつきの影響を受けず、過大なダイナミック
レンジを必要としない半導体光増幅器の利得安定化制御
方式を提供することにある。
の特性のばらつきの影響を受けず、過大なダイナミック
レンジを必要としない半導体光増幅器の利得安定化制御
方式を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために本発明が提供する手段
は、光マトリクス・スイッチで構成され、光通話路中に
前記光マトリクス・スイッチの損失補償を行なう半導体
光増幅器を有する光交換機における半導体光増幅器の利
得安定化制御方式であって、 光交換機の入力光信号をある特定周波数の信号で強度
変調する手段と、強度変調された前記入力光信号を増幅
する半導体光増幅器の出力光信号の中から前記特定周波
数の信号成分を検出する手段と、該特定周波数の信号成
分の大きさが一定値となるように前記半導体光増幅器の
利得を制御する手段とからなることを特徴とする。
は、光マトリクス・スイッチで構成され、光通話路中に
前記光マトリクス・スイッチの損失補償を行なう半導体
光増幅器を有する光交換機における半導体光増幅器の利
得安定化制御方式であって、 光交換機の入力光信号をある特定周波数の信号で強度
変調する手段と、強度変調された前記入力光信号を増幅
する半導体光増幅器の出力光信号の中から前記特定周波
数の信号成分を検出する手段と、該特定周波数の信号成
分の大きさが一定値となるように前記半導体光増幅器の
利得を制御する手段とからなることを特徴とする。
さらに本発明が提供する手段は、前述の半導体光増幅
器の利得安定化制御方式であって、光交換機の入力光信
号に対する強度変調を、前記光交換機を構成する光マト
リクス・スイッチのクロスポイントを用いて行なうこと
を特徴とする。
器の利得安定化制御方式であって、光交換機の入力光信
号に対する強度変調を、前記光交換機を構成する光マト
リクス・スイッチのクロスポイントを用いて行なうこと
を特徴とする。
さらに本発明が提供する手段は、光マトリクス・スイ
ッチで構成され、光通話路中に前記光マトリクス・スイ
ッチの損失補償を行なう半導体光増幅器を少なくとも二
段有する光交換機における半導体光増幅器の利得安定化
制御方式であって、 光交換機の入力端に近い側の第１の半導体光増幅器に
おいて当該光交換機の入力光信号をある特定周波数の信
号で強度変調する手段と、前記第１の半導体光増幅器で
強度変調された前記入力光信号を増幅する第２の半導体
光増幅器の出力光信号の中から前記特定周波数の信号成
分を検出する手段と、該特定周波数の信号成分の大きさ
が一定値となるように前記第２の半導体光増幅器の利得
を制御する手段とからなることを特徴とする。
ッチで構成され、光通話路中に前記光マトリクス・スイ
ッチの損失補償を行なう半導体光増幅器を少なくとも二
段有する光交換機における半導体光増幅器の利得安定化
制御方式であって、 光交換機の入力端に近い側の第１の半導体光増幅器に
おいて当該光交換機の入力光信号をある特定周波数の信
号で強度変調する手段と、前記第１の半導体光増幅器で
強度変調された前記入力光信号を増幅する第２の半導体
光増幅器の出力光信号の中から前記特定周波数の信号成
分を検出する手段と、該特定周波数の信号成分の大きさ
が一定値となるように前記第２の半導体光増幅器の利得
を制御する手段とからなることを特徴とする。
（作用） 本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御方式は、光
交換機の入力光信号をある特定周波数の信号（パイロッ
ト信号）で強度変調し、パイロット信号で強度変調され
た前記入力光信号を増幅する半導体光増幅器の出力光信
号から前記パイロット信号を検出し、その検出したパイ
ロット信号が一定値になる様に前記半導体光増幅器の利
得を制御することにより、その半導体光増幅器の利得を
安定化している。
交換機の入力光信号をある特定周波数の信号（パイロッ
ト信号）で強度変調し、パイロット信号で強度変調され
た前記入力光信号を増幅する半導体光増幅器の出力光信
号から前記パイロット信号を検出し、その検出したパイ
ロット信号が一定値になる様に前記半導体光増幅器の利
得を制御することにより、その半導体光増幅器の利得を
安定化している。
また、光交換機を構成する光マトリクス・スイッチの
クロスポイントは光変調器として利用できるから、その
光マトリクス・スイッチのクロスポイントで前記強度変
調手段を実現できる。
クロスポイントは光変調器として利用できるから、その
光マトリクス・スイッチのクロスポイントで前記強度変
調手段を実現できる。
さらに、半導体光増幅器は注入電流を変調することに
より利得をもつ光変調器として利用できる（「電子情報
通信学会論文誌」、第E71巻、第10号、1988年、第972−
974頁）。従って、光マトリクス・スイッチと半導体光
増幅器の多数段接続により構成されている光交換機で
は、入力側に近い半導体光増幅器を増幅器兼光変調器と
して用い、後段の半導体光増幅器を用いて系全体の利得
安定化制御を行うことができる。
より利得をもつ光変調器として利用できる（「電子情報
通信学会論文誌」、第E71巻、第10号、1988年、第972−
974頁）。従って、光マトリクス・スイッチと半導体光
増幅器の多数段接続により構成されている光交換機で
は、入力側に近い半導体光増幅器を増幅器兼光変調器と
して用い、後段の半導体光増幅器を用いて系全体の利得
安定化制御を行うことができる。
（実施例） 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第４図は本発明による半導体光増幅器の利得安定化制
御方式を適用する半導体光増幅器を有するSD光交換機の
光通話路の構成を示すブロック図である。ここでは、32
加入者を収容するSD光交換機を例に説明する。32の加入
者端末の光送信機100−１〜100−32からの光信号は、そ
れぞれ光ファイバ106−１〜106−32を経て光交換機108
に伝送される。光交換機108は、光マトリクス・スイッ
チの三段Clos型ネットワーク構成にとなっている。一次
スイッチは８個の４×８光マトリクス・スイッチ101−
１〜101−８からなり、光ファイバ106−１〜106−32を
経て伝送された光信号は４×８光マトリクス・スイッチ
101−１〜101−８の各入力端に入力する。一次スイッチ
の各出力は８個の８チャンネル半導体光増幅器アレイ10
2−１〜102−８に入力した後、リンク配線回路を経て８
個の８×８光マトリクス・スイッチ103−１〜103−８か
らなる二次スイッチに入力する。二次スイッチの出力は
リンク配線回路を介して、８個の８×４光マトリクス・
スイッチ104−１〜104−８からなる三次スイッチに入力
する。三次スイッチの各出力は光交換機108の出力とな
り、光ファイバ107−１〜107−32を経て加入者端末の光
受信機105−１〜105−32へ伝送される。
御方式を適用する半導体光増幅器を有するSD光交換機の
光通話路の構成を示すブロック図である。ここでは、32
加入者を収容するSD光交換機を例に説明する。32の加入
者端末の光送信機100−１〜100−32からの光信号は、そ
れぞれ光ファイバ106−１〜106−32を経て光交換機108
に伝送される。光交換機108は、光マトリクス・スイッ
チの三段Clos型ネットワーク構成にとなっている。一次
スイッチは８個の４×８光マトリクス・スイッチ101−
１〜101−８からなり、光ファイバ106−１〜106−32を
経て伝送された光信号は４×８光マトリクス・スイッチ
101−１〜101−８の各入力端に入力する。一次スイッチ
の各出力は８個の８チャンネル半導体光増幅器アレイ10
2−１〜102−８に入力した後、リンク配線回路を経て８
個の８×８光マトリクス・スイッチ103−１〜103−８か
らなる二次スイッチに入力する。二次スイッチの出力は
リンク配線回路を介して、８個の８×４光マトリクス・
スイッチ104−１〜104−８からなる三次スイッチに入力
する。三次スイッチの各出力は光交換機108の出力とな
り、光ファイバ107−１〜107−32を経て加入者端末の光
受信機105−１〜105−32へ伝送される。
第１図は、本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御
方式の一実施例を示す図である。本実施例は、第４図に
示す光交換機108の一次スイッチとこの一次スイッチに
接続された半導体光増幅器アレイ部に適用したものであ
る。ここで光マトリクス・スイッチ101−１は、ニオブ
酸リチウム（LiNbO3）基板上のチタン（Ti）拡散光導波
路を用いた４入力８出力（４×８）光マトリクス・スイ
ッチである。４×８光マトリクス・スイッチ101−１の
各出力ポートにはそれぞれ半導体光増幅器が接続されて
おり、その半導体光増幅器のそれぞれに対して利得安定
化制御が必要であるが、ここでは光マトリクス・スイッ
チ101−１の一組の入出力ポートを例に説明する。加入
者端末の光送信機101−１からの送信信号は光ファイバ1
06−１を経て光交換機108へ伝送され、光変調器２を介
して４×８光マトリクス・スイッチ101−１の一つ入力
端に入力する。光変調器２には発振器1aからの低周波数
パイロット信号（ここでは10KHz）が光変調器駆動回路1
bにより印加されており、入力信号に数％の変調度の強
度変調がかけられる。光マトリクス・スイッチ101−１
の出力ポートには半導体光増幅器102が接続されてお
り、光マトリクス・スイッチ101−１の損失が補償され
る。半導体光増幅器102の光出力の一部は光カプラ３に
より分岐され、光検出器４により電気信号に変換され
る。光検出器４の出力信号は、増幅器５により増幅さ
れ、帯域フィルタにより10KHzの周波成分を取り出した
後、整流回路６、低域フィルタ７を通り直流信号に変換
され、差動増幅器８の一方の入力端子8aに入力される。
差動増幅器８の他方の入力端子8bには、基準となる電圧
が印加されている。差動増幅器８の出力は、半導体光増
幅器駆動回路９を介して、半導体光増幅器102の駆動電
流に帰還され、差動増幅器８の出力が零となるように帰
還制御される。ここで、光変調器２は音響光学効果を用
いた光変調・偏向器である。また半導体光増幅器102はI
nGaAsP/InP系材料による半導体レーザ型進行波光増幅器
であり、注入電流80mAに於て15dBの光ファイバ間利得が
得られる。
方式の一実施例を示す図である。本実施例は、第４図に
示す光交換機108の一次スイッチとこの一次スイッチに
接続された半導体光増幅器アレイ部に適用したものであ
る。ここで光マトリクス・スイッチ101−１は、ニオブ
酸リチウム（LiNbO3）基板上のチタン（Ti）拡散光導波
路を用いた４入力８出力（４×８）光マトリクス・スイ
ッチである。４×８光マトリクス・スイッチ101−１の
各出力ポートにはそれぞれ半導体光増幅器が接続されて
おり、その半導体光増幅器のそれぞれに対して利得安定
化制御が必要であるが、ここでは光マトリクス・スイッ
チ101−１の一組の入出力ポートを例に説明する。加入
者端末の光送信機101−１からの送信信号は光ファイバ1
06−１を経て光交換機108へ伝送され、光変調器２を介
して４×８光マトリクス・スイッチ101−１の一つ入力
端に入力する。光変調器２には発振器1aからの低周波数
パイロット信号（ここでは10KHz）が光変調器駆動回路1
bにより印加されており、入力信号に数％の変調度の強
度変調がかけられる。光マトリクス・スイッチ101−１
の出力ポートには半導体光増幅器102が接続されてお
り、光マトリクス・スイッチ101−１の損失が補償され
る。半導体光増幅器102の光出力の一部は光カプラ３に
より分岐され、光検出器４により電気信号に変換され
る。光検出器４の出力信号は、増幅器５により増幅さ
れ、帯域フィルタにより10KHzの周波成分を取り出した
後、整流回路６、低域フィルタ７を通り直流信号に変換
され、差動増幅器８の一方の入力端子8aに入力される。
差動増幅器８の他方の入力端子8bには、基準となる電圧
が印加されている。差動増幅器８の出力は、半導体光増
幅器駆動回路９を介して、半導体光増幅器102の駆動電
流に帰還され、差動増幅器８の出力が零となるように帰
還制御される。ここで、光変調器２は音響光学効果を用
いた光変調・偏向器である。また半導体光増幅器102はI
nGaAsP/InP系材料による半導体レーザ型進行波光増幅器
であり、注入電流80mAに於て15dBの光ファイバ間利得が
得られる。
この構成によれば10KHzのパイロット信号を半導体光
増幅器102の極く近くで、光変調器２を用いて光信号に
重畳しているから、遠隔地に置かれた光送信機100−１
の状態、光送信機100−１と光交換機108との間の光ファ
イバ106−１の状態によらず、半導体光増幅器102の利得
の安定化制御が実現できる。従って、利得制御に過大な
ダイナミックレンジを必要としない。
増幅器102の極く近くで、光変調器２を用いて光信号に
重畳しているから、遠隔地に置かれた光送信機100−１
の状態、光送信機100−１と光交換機108との間の光ファ
イバ106−１の状態によらず、半導体光増幅器102の利得
の安定化制御が実現できる。従って、利得制御に過大な
ダイナミックレンジを必要としない。
第２図は、本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御
方式のその他の実施例を示す図である。本実施例も、第
４図に示す光交換機108の一次スイッチとこの一次スイ
ッチに接続された半導体光増幅器アレイ部に適用したも
のである。本実施例では、第１図の実施例で用いていた
光変調器２を除き、その代わりに４×８光マトリクス・
スイッチ101−１のクロスポイントの一つを低周波パイ
ロット信号の重畳に利用する。
方式のその他の実施例を示す図である。本実施例も、第
４図に示す光交換機108の一次スイッチとこの一次スイ
ッチに接続された半導体光増幅器アレイ部に適用したも
のである。本実施例では、第１図の実施例で用いていた
光変調器２を除き、その代わりに４×８光マトリクス・
スイッチ101−１のクロスポイントの一つを低周波パイ
ロット信号の重畳に利用する。
第５図は、第２図の実施例で用いている４×８光マト
リクス・スイッチ101−１の内部構成を示す図である。
この光マトリクス・スイッチ101−１は、複数の１×2,2
×２の光スイッチでなる。この各スイッチが低周波パイ
ロット信号の重畳に利用できる。特に、初段の四つの１
×２光スイッチ（クロスポイント）10−1,10−2,10−3,
10−４は入力端子に１対１で対応しており、パイロット
信号の印加に適している。
リクス・スイッチ101−１の内部構成を示す図である。
この光マトリクス・スイッチ101−１は、複数の１×2,2
×２の光スイッチでなる。この各スイッチが低周波パイ
ロット信号の重畳に利用できる。特に、初段の四つの１
×２光スイッチ（クロスポイント）10−1,10−2,10−3,
10−４は入力端子に１対１で対応しており、パイロット
信号の印加に適している。
加入者端末の光送信機101−１からの送信信号は光フ
ァイバ106−１を経て光交換機108へ伝送され、４×８光
マトリクス・スイッチ101−１の一つの入力端に入力す
る。光マトリクス・スイッチ101−１の一つのクロスポ
イント10−１には発振器1aからの低周波数パイロット信
号（ここでは10KHz）が光変調器駆動回路1bにより印加
されており、入力信号に数％の変調度の強度変調がかけ
られる。光マトリクス・スイッチ101−１の出力ポート
には半導体光増幅器102が接続されており、光マトリク
ス・スイッチ101−１の損失が補償される。半導体光増
幅器102の光出力の一部は光カプラ３により分岐され、
光検出器４により電気信号に変換される。光検出器４の
出力信号は、増幅器５により増幅され、帯域フィルタに
より10KHzの周波成分を取り出した後、整流回路６、低
域フィルタ７を通り直流信号に変換され、差動増幅器８
の一方の入力端子8aに入力される。差動増幅器８の他方
の入力端子8bには、基準となる電圧が印加されている。
差動増幅器８の出力は、半導体光増幅器駆動回路９を介
して半導体光増幅器102の駆動電流に帰還され、差動増
幅器８の出力が零となるように帰還制御される。
ァイバ106−１を経て光交換機108へ伝送され、４×８光
マトリクス・スイッチ101−１の一つの入力端に入力す
る。光マトリクス・スイッチ101−１の一つのクロスポ
イント10−１には発振器1aからの低周波数パイロット信
号（ここでは10KHz）が光変調器駆動回路1bにより印加
されており、入力信号に数％の変調度の強度変調がかけ
られる。光マトリクス・スイッチ101−１の出力ポート
には半導体光増幅器102が接続されており、光マトリク
ス・スイッチ101−１の損失が補償される。半導体光増
幅器102の光出力の一部は光カプラ３により分岐され、
光検出器４により電気信号に変換される。光検出器４の
出力信号は、増幅器５により増幅され、帯域フィルタに
より10KHzの周波成分を取り出した後、整流回路６、低
域フィルタ７を通り直流信号に変換され、差動増幅器８
の一方の入力端子8aに入力される。差動増幅器８の他方
の入力端子8bには、基準となる電圧が印加されている。
差動増幅器８の出力は、半導体光増幅器駆動回路９を介
して半導体光増幅器102の駆動電流に帰還され、差動増
幅器８の出力が零となるように帰還制御される。
この構成でも第１図の実施例と同様に、10KHzのパイ
ロット信号を半導体光増幅器102の極く近くで、光変調
器２を用いて光信号に重畳しているから、遠隔地に置か
れた光送信機100−１の状態、光送信機100−１と光交換
機108との間の光ファイバ106−１の状態によらず、半導
体光増幅器102の利得の安定化制御が実現でき、過大な
ダイナミックレンジが要求されることもない。
ロット信号を半導体光増幅器102の極く近くで、光変調
器２を用いて光信号に重畳しているから、遠隔地に置か
れた光送信機100−１の状態、光送信機100−１と光交換
機108との間の光ファイバ106−１の状態によらず、半導
体光増幅器102の利得の安定化制御が実現でき、過大な
ダイナミックレンジが要求されることもない。
大規模なSD光交換機を実現する場合には、光マトリク
ス・スイッチと半導体光増幅器の多段接続が必要とな
る。例えば、第４図の二次スイッチと三次スイッチの間
に、三次スイッチの後ろにも半導体光増幅器を用いれ
ば、光マトリクス・スイッチの損失を完全に補償した無
損失光交換機が実現できる。第３図は、本発明の半導体
光増幅器の利得安定化制御方式のさらにその他の実施例
を示す図である。本実施例は、第４図に示す光交換機10
8の二次スイッチの前後に半導体光増幅器が設けてあ
り、その多段の半導体光増幅器に適用したものである。
本実施例では、入力端に近い半導体光増幅器を光変調器
として用いて低周波パイロット信号の重畳に利用する。
ス・スイッチと半導体光増幅器の多段接続が必要とな
る。例えば、第４図の二次スイッチと三次スイッチの間
に、三次スイッチの後ろにも半導体光増幅器を用いれ
ば、光マトリクス・スイッチの損失を完全に補償した無
損失光交換機が実現できる。第３図は、本発明の半導体
光増幅器の利得安定化制御方式のさらにその他の実施例
を示す図である。本実施例は、第４図に示す光交換機10
8の二次スイッチの前後に半導体光増幅器が設けてあ
り、その多段の半導体光増幅器に適用したものである。
本実施例では、入力端に近い半導体光増幅器を光変調器
として用いて低周波パイロット信号の重畳に利用する。
加入者端末の光送信機100−１からの送信信号は光フ
ァイバ106−１を経て光交換機108へ伝送され、光交換機
108の内部で半導体光増幅器102aを介して８×８光マト
リクス・スイッチ103−１の一つの入力端に入力する。
半導体光増幅器102aには発振器1aからの低周波数パイロ
ット信号（ここでは10KHz）と直流電源1cからの直流バ
イアスが光変調器駆動回路1bにより印加されており、入
力信号に数％の変調度の強度変調がかけられる。光マト
リクス・スイッチ103−１の出力ポートには半導体光増
幅器102が接続してある。半導体光増幅器102の光出力の
一部は光カプラ３により分岐され、光検出器４により電
気信号に変換される。光検出器４の出力信号は増幅器５
により増幅され、帯域フィルタにより10KHzの周波成分
を取り出した後、整流回路６、低域フィルタ７を通り直
流信号に変換され、差動増幅器８の一方の入力端子8aに
入力される。差動増幅器８の他方の入力端子8bには、基
準となる電圧が印加されている。差動増幅器８の出力
は、半導体光増幅器駆動回路９を介して半導体光増幅器
102の駆動電流に帰還され、差動増幅器８の出力が零と
なるように帰還制御される。
ァイバ106−１を経て光交換機108へ伝送され、光交換機
108の内部で半導体光増幅器102aを介して８×８光マト
リクス・スイッチ103−１の一つの入力端に入力する。
半導体光増幅器102aには発振器1aからの低周波数パイロ
ット信号（ここでは10KHz）と直流電源1cからの直流バ
イアスが光変調器駆動回路1bにより印加されており、入
力信号に数％の変調度の強度変調がかけられる。光マト
リクス・スイッチ103−１の出力ポートには半導体光増
幅器102が接続してある。半導体光増幅器102の光出力の
一部は光カプラ３により分岐され、光検出器４により電
気信号に変換される。光検出器４の出力信号は増幅器５
により増幅され、帯域フィルタにより10KHzの周波成分
を取り出した後、整流回路６、低域フィルタ７を通り直
流信号に変換され、差動増幅器８の一方の入力端子8aに
入力される。差動増幅器８の他方の入力端子8bには、基
準となる電圧が印加されている。差動増幅器８の出力
は、半導体光増幅器駆動回路９を介して半導体光増幅器
102の駆動電流に帰還され、差動増幅器８の出力が零と
なるように帰還制御される。
この構成でも、パイロット信号を半導体光増幅器102
の極く近くで、半導体光増幅器102aを用いて光信号に重
畳しているから、遠隔地に置かれた光送信機100−１の
状態、光送信機100−１と光交換機108との間の光ファイ
バ106−１の状態によらず、半導体光増幅器102の利得の
安定化制御が実現できる。
の極く近くで、半導体光増幅器102aを用いて光信号に重
畳しているから、遠隔地に置かれた光送信機100−１の
状態、光送信機100−１と光交換機108との間の光ファイ
バ106−１の状態によらず、半導体光増幅器102の利得の
安定化制御が実現できる。
半導体光増幅器を光変調器として用いる際には、自然
放出光が問題になるが、入力信号光強度に対して、利得
の大きさ（直流バイアスの大きさ）を最適化することに
よりこの問題は除くことが出来る。
放出光が問題になるが、入力信号光強度に対して、利得
の大きさ（直流バイアスの大きさ）を最適化することに
よりこの問題は除くことが出来る。
以上の３つの実施例では、半導体光増幅器の出力中の
パイロット信号の強度モニタを、半導体光増幅器の出力
の一部を分岐して光電変換することにより行ったが、雑
誌「エレクトロニクス・レターズ」（Electronics Let
ters）」、第25巻、1989年、235−236頁に述べられてい
るように、半導体光増幅器の端子電圧変化を検知しても
よい。
パイロット信号の強度モニタを、半導体光増幅器の出力
の一部を分岐して光電変換することにより行ったが、雑
誌「エレクトロニクス・レターズ」（Electronics Let
ters）」、第25巻、1989年、235−236頁に述べられてい
るように、半導体光増幅器の端子電圧変化を検知しても
よい。
（発明の効果） 以上に詳細に説明したように、本発明による半導体光
増幅器の利得安定化制御方式によれば、光送信機や光フ
ァイバ伝送路の特性のばらつきの影響を受けず、過大な
ダイナミックレンジを必要とせずに半導体光増幅器の利
得安定化制御が可能である。
増幅器の利得安定化制御方式によれば、光送信機や光フ
ァイバ伝送路の特性のばらつきの影響を受けず、過大な
ダイナミックレンジを必要とせずに半導体光増幅器の利
得安定化制御が可能である。
第１図は本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御方式
の一実施例を示す図、第２図は本発明の半導体光増幅器
の利得安定化制御方式のその他の実施例を示す図、第３
図は本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御方式のさ
らにその他の実施例を示す図、第４図は本発明による半
導体光増幅器の利得安定化制御方式を適用する半導体光
増幅器を有するSD光変換機の光通話路の構成を示すブロ
ック図、第５図は第２図の実施例で用いる光マトリクス
・スイッチの内部構成を示す図である。 1a……発振器、1b……光変調器駆動回路、1c……直流電
源、２……光変調器、３……光カプラ、４……光検出
器、５……増幅器、６……整流回路、７……低域フィル
タ、８……差動増幅器、8a,8b……端子、９……半導体
光増幅器駆動回路、100−１〜100−32……光送信機、10
1−１〜101−32、103−１〜103−8,104−１〜104−８…
…光マトリクス・スイッチ、102,102a,……半導体光増
幅器、102−１〜102−８……半導体光増幅器アレイ、10
6−１〜106−32,107−１〜107−32……光ファイバ、105
−１〜105−32……光受信機。
の一実施例を示す図、第２図は本発明の半導体光増幅器
の利得安定化制御方式のその他の実施例を示す図、第３
図は本発明の半導体光増幅器の利得安定化制御方式のさ
らにその他の実施例を示す図、第４図は本発明による半
導体光増幅器の利得安定化制御方式を適用する半導体光
増幅器を有するSD光変換機の光通話路の構成を示すブロ
ック図、第５図は第２図の実施例で用いる光マトリクス
・スイッチの内部構成を示す図である。 1a……発振器、1b……光変調器駆動回路、1c……直流電
源、２……光変調器、３……光カプラ、４……光検出
器、５……増幅器、６……整流回路、７……低域フィル
タ、８……差動増幅器、8a,8b……端子、９……半導体
光増幅器駆動回路、100−１〜100−32……光送信機、10
1−１〜101−32、103−１〜103−8,104−１〜104−８…
…光マトリクス・スイッチ、102,102a,……半導体光増
幅器、102−１〜102−８……半導体光増幅器アレイ、10
6−１〜106−32,107−１〜107−32……光ファイバ、105
−１〜105−32……光受信機。
Claims (2)
- 【請求項１】光マトリクス・スイッチで構成され、光通
話路中に前記光マトリクス・スイッチの損失補償を行な
う半導体光増幅器を有する光交換機における半導体光増
幅器の利得安定化制御方式であって、 光交換機の入力光信号をある特定周波数の信号で強度変
調する手段と、強度変調された前記入力光信号を増幅す
る半導体光増幅器の出力光信号の中から前記特定周波数
の信号成分を検出する手段と、該特定周波数の信号成分
の大きさが一定値となるように前記半導体光増幅器の利
得を制御する手段とからなることを特徴とする半導体光
増幅器の利得安定化制御方式。 - 【請求項２】光マトリクス・スイッチで構成され、光通
話路中に前記光マトリクス・スイッチの損失補償を行な
う半導体光増幅器を少なくとも二段有する光交換機にお
ける半導体光増幅器の利得安定化制御方式であって、 光交換機の入力端に近い側の第１の半導体光増幅器にお
いて当該光交換機の入力光信号をある特定周波数の信号
で強度変調する手段と、前記第１の半導体光増幅器で強
度変調された前記入力光信号を増幅する第２の半導体光
増幅器の出力光信号の中から前記特定周波数の信号成分
を検出する手段と、該特定周波数の信号成分の大きさが
一定値となるように前記第２の半導体光増幅器の利得を
制御する手段とからなることを特徴とする半導体光増幅
器の利得安定化制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225892A JP2626215B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 半導体光増幅器の利得安定化制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225892A JP2626215B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 半導体光増幅器の利得安定化制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107429A JPH04107429A (ja) | 1992-04-08 |
| JP2626215B2 true JP2626215B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=16836514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225892A Expired - Lifetime JP2626215B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 半導体光増幅器の利得安定化制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626215B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5420711A (en) * | 1993-01-19 | 1995-05-30 | Snyder; Dan E. | Fiber optic link amplitude stabilization circuit |
| JP3821920B2 (ja) | 1996-09-17 | 2006-09-13 | 富士通株式会社 | 光通信システム |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2225892A patent/JP2626215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04107429A (ja) | 1992-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |