JP2734949B2 - 光プリアンプ - Google Patents
光プリアンプInfo
- Publication number
- JP2734949B2 JP2734949B2 JP5281200A JP28120093A JP2734949B2 JP 2734949 B2 JP2734949 B2 JP 2734949B2 JP 5281200 A JP5281200 A JP 5281200A JP 28120093 A JP28120093 A JP 28120093A JP 2734949 B2 JP2734949 B2 JP 2734949B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- optical
- output
- light
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムで使用
される光プリアンプに係わり、特に、光ファイバ増幅器
を用いた光プリアンプに関する。
される光プリアンプに係わり、特に、光ファイバ増幅器
を用いた光プリアンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量情報伝送に対する要求が高
まり、光ファイバを用いた光通信システムが、銅ケーブ
ルを用いて情報伝送を行っていた領域に、広く適用され
るようになってきている。この光通信システムの分野
で、現在、盛んに研究開発がなされているものに、光フ
ァイバ増幅器がある。光ファイバ増幅器では、ネオジム
（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）などの希土類元素を添加
した石英系光ファイバに、所定の波長の励起光を照射し
て反転分布を形成することにより、光増幅が行なわれ
る。
まり、光ファイバを用いた光通信システムが、銅ケーブ
ルを用いて情報伝送を行っていた領域に、広く適用され
るようになってきている。この光通信システムの分野
で、現在、盛んに研究開発がなされているものに、光フ
ァイバ増幅器がある。光ファイバ増幅器では、ネオジム
（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）などの希土類元素を添加
した石英系光ファイバに、所定の波長の励起光を照射し
て反転分布を形成することにより、光増幅が行なわれ
る。
【０００３】この光ファイバ増幅器は、光通信システム
において、送信出力の増大のためのポストアンプ、簡易
中継器としてのインラインアンプ、受光感度の改善のた
めのプリアンプなどしての利用が考えられている。この
うち、光プリアンプには、特に、低雑音特性が要求され
るため、光ファイバ増幅器を用いて光プリアンプを構成
する際には、信号光に対する雑音光になる、光ファイバ
増幅器の自然放出光を抑圧することが必要であり、その
ために、光ファイバ増幅器の出力端に、光バンドパスフ
ィルタが設けられる。
において、送信出力の増大のためのポストアンプ、簡易
中継器としてのインラインアンプ、受光感度の改善のた
めのプリアンプなどしての利用が考えられている。この
うち、光プリアンプには、特に、低雑音特性が要求され
るため、光ファイバ増幅器を用いて光プリアンプを構成
する際には、信号光に対する雑音光になる、光ファイバ
増幅器の自然放出光を抑圧することが必要であり、その
ために、光ファイバ増幅器の出力端に、光バンドパスフ
ィルタが設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光プリアンプで用いら
れる光バンドパスフィルタには、光信号以外の雑音光を
全て遮断することが望まれる。しかし、送信光源の波長
は、たとえば、周囲の温度変動により、１ｎｍ程度は容
易に変動してしまう。また、光バンドパスフィルタの中
心波長も、温度変化や経時変化により変動することがあ
る。このため、光ファイバ増幅器の出力端に、狭帯域の
光バンドパスフィルタを使用すると、信号光までも遮断
してしまう場合が生ずるため、従来の光プリアンプで
は、３ｎｍ程度の比較的広い帯域幅を有する光バンドパ
スフィルタをもちいらざるを得なかった。
れる光バンドパスフィルタには、光信号以外の雑音光を
全て遮断することが望まれる。しかし、送信光源の波長
は、たとえば、周囲の温度変動により、１ｎｍ程度は容
易に変動してしまう。また、光バンドパスフィルタの中
心波長も、温度変化や経時変化により変動することがあ
る。このため、光ファイバ増幅器の出力端に、狭帯域の
光バンドパスフィルタを使用すると、信号光までも遮断
してしまう場合が生ずるため、従来の光プリアンプで
は、３ｎｍ程度の比較的広い帯域幅を有する光バンドパ
スフィルタをもちいらざるを得なかった。
【０００５】そこで本発明の目的は、狭帯域の光バンド
パスフィルタを使用することができる光プリアンプを提
供することにある。
パスフィルタを使用することができる光プリアンプを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、入力光の増幅を行う光ファイバ増幅器と、中心波長
が時間的に変動するフィルタであって、この光ファイバ
増幅器の出力光を狭帯域濾波する光バンドパスフィルタ
と、この光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長をシ
フトするために、その傾きを変化させるフィルタ駆動手
段と、光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を所定
の基準波長を中心とし前記入力光の波長の変動や前記し
た中心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲内で周期
的に変化させるための制御信号をフィルタ駆動手段に供
給する制御信号出力手段と、光バンドパスフィルタを通
過した光の強度に応じた電気信号を出力する光・電気変
換手段と、制御信号の１周期ごとに、光・電気変換手段
が最大値を出力するタイミングを検出するタイミング検
出手段と、タイミング検出手段が検出したタイミングに
おける制御信号の出力値を検出する出力値検出手段と、
出力値検出手段の検出した出力値をフィルタ駆動手段に
供給したときに光バンドパスフィルタの透過率ピーク波
長となる波長に、制御信号出力手段の基準波長を変更す
る基準波長変更手段とを光プリアンプに具備させる。
は、入力光の増幅を行う光ファイバ増幅器と、中心波長
が時間的に変動するフィルタであって、この光ファイバ
増幅器の出力光を狭帯域濾波する光バンドパスフィルタ
と、この光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長をシ
フトするために、その傾きを変化させるフィルタ駆動手
段と、光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を所定
の基準波長を中心とし前記入力光の波長の変動や前記し
た中心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲内で周期
的に変化させるための制御信号をフィルタ駆動手段に供
給する制御信号出力手段と、光バンドパスフィルタを通
過した光の強度に応じた電気信号を出力する光・電気変
換手段と、制御信号の１周期ごとに、光・電気変換手段
が最大値を出力するタイミングを検出するタイミング検
出手段と、タイミング検出手段が検出したタイミングに
おける制御信号の出力値を検出する出力値検出手段と、
出力値検出手段の検出した出力値をフィルタ駆動手段に
供給したときに光バンドパスフィルタの透過率ピーク波
長となる波長に、制御信号出力手段の基準波長を変更す
る基準波長変更手段とを光プリアンプに具備させる。
【０００７】すなわち請求項１記載の発明では、光バン
ドパスフィルタの入力光に対する傾斜角を変更するため
のフィルタ駆動手段に、周期的に変化する制御信号を供
給することにより、光バンドパスフィルタの透過率ピー
ク波長を所定の基準波長を中心とし入力光の波長の変動
や前記した中心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲
内で振動させる。そして、タイミング検出手段と出力値
検出手段により、光バンドパスフィルタを通過した光の
強度が最大となる透過率ピーク波長を特定し、その波長
に制御信号出力手段の特性変動が生じても、入力光の波
長と光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長とが自動
的に一致するため、狭帯域の光バンドパスフィルタを用
いることができるようになる。
ドパスフィルタの入力光に対する傾斜角を変更するため
のフィルタ駆動手段に、周期的に変化する制御信号を供
給することにより、光バンドパスフィルタの透過率ピー
ク波長を所定の基準波長を中心とし入力光の波長の変動
や前記した中心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲
内で振動させる。そして、タイミング検出手段と出力値
検出手段により、光バンドパスフィルタを通過した光の
強度が最大となる透過率ピーク波長を特定し、その波長
に制御信号出力手段の特性変動が生じても、入力光の波
長と光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長とが自動
的に一致するため、狭帯域の光バンドパスフィルタを用
いることができるようになる。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１１】図１に、本発明の一実施例における光プリ
アンプの概要を示す。まず、この図を用いて、実施例の
光プリアンプを構成する各要素の動作を簡単に説明す
る。
アンプの概要を示す。まず、この図を用いて、実施例の
光プリアンプを構成する各要素の動作を簡単に説明す
る。
【００１２】光ファイバ増幅器１１は、エルビウム添加
光ファイバと励起光源で構成された、１．１５μｍ域の
光信号の増幅を行う光増幅器である。光バンドパスフィ
ルタ１２は、透過率が最大値をとる透過率ピーク波長
が、およそ１．１５μｍにあり、最大透過率の１／２の
透過率に対応する波長間隔（半値幅）が、０．５ｎｍで
ある狭帯域通過フィルタであり、ここでは、固体型ファ
ブリーペローフィルタを用いている。フィルタ駆動機構
１３は、光バンドパスフィルタ１２の入力光に対する傾
斜角を変更するための機構であり、光バンドパスフィル
タ１２の通過帯域の透過率ピーク波長をシフトさせるた
めに用いられる。
光ファイバと励起光源で構成された、１．１５μｍ域の
光信号の増幅を行う光増幅器である。光バンドパスフィ
ルタ１２は、透過率が最大値をとる透過率ピーク波長
が、およそ１．１５μｍにあり、最大透過率の１／２の
透過率に対応する波長間隔（半値幅）が、０．５ｎｍで
ある狭帯域通過フィルタであり、ここでは、固体型ファ
ブリーペローフィルタを用いている。フィルタ駆動機構
１３は、光バンドパスフィルタ１２の入力光に対する傾
斜角を変更するための機構であり、光バンドパスフィル
タ１２の通過帯域の透過率ピーク波長をシフトさせるた
めに用いられる。
【００１３】実施例の光プリアンプは、光バンドパスフ
ィルタ１２の透過率ピーク波長を、狭い波長範囲内で振
動させ、その結果として得られる出力光の強度変化プロ
ファイルを基に、その波長範囲の中心である基準波長と
入力光波長とが一致するように基準波長の制御を行な
う。その制御は、光・電気変換回路１６とタイミング検
出回路１７と発振回路１８とホールド回路１９と電圧発
生回路２０と加算器２１で構成される、フィルタ制御回
路１５により行なわれる。
ィルタ１２の透過率ピーク波長を、狭い波長範囲内で振
動させ、その結果として得られる出力光の強度変化プロ
ファイルを基に、その波長範囲の中心である基準波長と
入力光波長とが一致するように基準波長の制御を行な
う。その制御は、光・電気変換回路１６とタイミング検
出回路１７と発振回路１８とホールド回路１９と電圧発
生回路２０と加算器２１で構成される、フィルタ制御回
路１５により行なわれる。
【００１４】光・電気変換回路１６は、ＰＩＮフォトダ
イオードと、ＰＩＮフォトダイオードの出力である電流
信号の電圧信号への変換を行なう電流・電圧変換増幅器
を組み合わせた回路であり、光カプラ１４で分岐された
光の強度に応じた電気信号を出力する。その出力は、タ
イミング検出回路１７に入力され、タイミング検出回路
１７は、入力信号の平滑化と最大ピークの検出を行い、
ピークを検出したときに、ピーク検出信号をホールド回
路１９に出力する回路である。なお、タイミング検出回
路１７には、発振回路１８が出力する正弦波交流が入力
されており、タイミング検出回路１７は、その正弦波交
流入力に同期して、１周期毎に最大ピークが現われるタ
イミング検出を行なう（すなわち、１周期毎に、最大ピ
ーク検出のための基準値をリセットする）ように構成さ
れている。
イオードと、ＰＩＮフォトダイオードの出力である電流
信号の電圧信号への変換を行なう電流・電圧変換増幅器
を組み合わせた回路であり、光カプラ１４で分岐された
光の強度に応じた電気信号を出力する。その出力は、タ
イミング検出回路１７に入力され、タイミング検出回路
１７は、入力信号の平滑化と最大ピークの検出を行い、
ピークを検出したときに、ピーク検出信号をホールド回
路１９に出力する回路である。なお、タイミング検出回
路１７には、発振回路１８が出力する正弦波交流が入力
されており、タイミング検出回路１７は、その正弦波交
流入力に同期して、１周期毎に最大ピークが現われるタ
イミング検出を行なう（すなわち、１周期毎に、最大ピ
ーク検出のための基準値をリセットする）ように構成さ
れている。
【００１５】ホールド回路１９には、発振回路１８から
の正弦波交流も入力されており、ホールド回路１９は、
ピーク検出信号を受けると、そのときの正弦波交流の入
力電圧をホールドし、１周期の終了間際に、ホールドし
た電圧をパルス状の電圧信号として電圧発生回路２０に
出力する。電圧発生回路２０は、そのパルス状の電圧信
号の入力を受けて、発生する電圧を、その入力電圧分だ
け変化させる回路である。発振回路１８の出力である正
弦波交流と電圧発生回路２０の出力は、加算器２１で加
算されて、フィルタ駆動機構１３に出力されている。
の正弦波交流も入力されており、ホールド回路１９は、
ピーク検出信号を受けると、そのときの正弦波交流の入
力電圧をホールドし、１周期の終了間際に、ホールドし
た電圧をパルス状の電圧信号として電圧発生回路２０に
出力する。電圧発生回路２０は、そのパルス状の電圧信
号の入力を受けて、発生する電圧を、その入力電圧分だ
け変化させる回路である。発振回路１８の出力である正
弦波交流と電圧発生回路２０の出力は、加算器２１で加
算されて、フィルタ駆動機構１３に出力されている。
【００１６】次に、実施例の光プリアンプの総合的な動
作の説明を行なう。
作の説明を行なう。
【００１７】前述のように、フィルタ駆動回路１３は、
発振回路１８からの正弦波交流が重畳された制御信号が
入力されているため、光バンドパスフィルタ１２の透過
率ピーク波長λF は、その正弦波交流の振幅ＶOSC に応
じた波長Δλだけ変動することになる。このため、その
透過率ピーク波長の変化に応じて、光・電気変換回路１
６の出力も変化することになる。
発振回路１８からの正弦波交流が重畳された制御信号が
入力されているため、光バンドパスフィルタ１２の透過
率ピーク波長λF は、その正弦波交流の振幅ＶOSC に応
じた波長Δλだけ変動することになる。このため、その
透過率ピーク波長の変化に応じて、光・電気変換回路１
６の出力も変化することになる。
【００１８】図２および図３を用いて、透過率ピーク波
長λF の時間変化と、出力光強度の時間変化の関係を説
明する。図２において、（ａ）は、透過率ピーク波長λ
F の変動範囲の中心値である基準波長λF0と入力光波長
λS が一致している場合の、入力光波長λS の透過率ピ
ーク波長λF からの隔たり（“λS −λF ”）を時間に
対してプロットした図であり、（ｂ）は、光バンドパス
フィルタの透過率特性を示した図であり、（ｃ）は、
（ａ）に示した“λS −λF ”の時間変化に応じて得ら
れる光・電気変換回路１６の出力の時間変化を示した図
である。また、基準波長λF0が入力光波長λS より小さ
く、かつ、入力光波長λS が、透過率ピーク波長が変動
する波長範囲の一方の境界値である“λF0＋Δλ”より
小さい場合における“λS −λF ”の時間変化および光
・電気変換回路１６の出力の時間変化を、それぞれ、図
３（ａ）および（ｃ）に示してある。
長λF の時間変化と、出力光強度の時間変化の関係を説
明する。図２において、（ａ）は、透過率ピーク波長λ
F の変動範囲の中心値である基準波長λF0と入力光波長
λS が一致している場合の、入力光波長λS の透過率ピ
ーク波長λF からの隔たり（“λS −λF ”）を時間に
対してプロットした図であり、（ｂ）は、光バンドパス
フィルタの透過率特性を示した図であり、（ｃ）は、
（ａ）に示した“λS −λF ”の時間変化に応じて得ら
れる光・電気変換回路１６の出力の時間変化を示した図
である。また、基準波長λF0が入力光波長λS より小さ
く、かつ、入力光波長λS が、透過率ピーク波長が変動
する波長範囲の一方の境界値である“λF0＋Δλ”より
小さい場合における“λS −λF ”の時間変化および光
・電気変換回路１６の出力の時間変化を、それぞれ、図
３（ａ）および（ｃ）に示してある。
【００１９】透過率ピーク波長λF が基準波長λF0であ
る時間を基準（ｔ＝０）にすると、基準波長λF0と入力
光波長λS が一致している場合には、図２（ａ）に示し
たように、時間ｔ＝０およびｔ＝Ｔ／２において、透過
率ピーク波長λF と入力光波長λS が一致する。このた
め、光・電気変換回路１６の出力の時間変化も、図２
（ｃ）に示したような、ｔ＝０およびｔ＝Ｔ／２におい
て最大値をとるものとなる。
る時間を基準（ｔ＝０）にすると、基準波長λF0と入力
光波長λS が一致している場合には、図２（ａ）に示し
たように、時間ｔ＝０およびｔ＝Ｔ／２において、透過
率ピーク波長λF と入力光波長λS が一致する。このた
め、光・電気変換回路１６の出力の時間変化も、図２
（ｃ）に示したような、ｔ＝０およびｔ＝Ｔ／２におい
て最大値をとるものとなる。
【００２０】入力光波長λS の変動などにより、基準波
長λF0と入力光波長λS とが一致しなくなった場合に
は、“λS −λF0”の値に応じて、透過率ピーク波長λ
F と入力光波長λS が一致するタイミングが異なるよう
になる。たとえば、λF0＜λSおよびλS ＜λF0＋Δλ
が成立しているときには、透過率ピーク波長λF と入力
光波長λS の一致は、図３（ａ）および（ｂ）から明ら
かなように、透過率ピーク波長の振動周期の前半に生
じ、その結果として、光・電気変換回路１６の出力の時
間変化も、図３（ｃ）に示したように、１周期の前半に
２つの最大ピークをとるようなものとなる。さらに、λ
S とλF0との差が大きくなると、この２つのピーク位置
が互いに近づいていき、λF0＋Δλ＜λS が成立するよ
うな状態、すなわち、透過率ピーク波長λF の振動範囲
内に、入力光波長λS が含まれないときには、光・電気
変換回路１６の出力は、ｔ＝Ｔ／４で最大値をとり、ｔ
＝３Ｔ／４で最小値をとるようになる。
長λF0と入力光波長λS とが一致しなくなった場合に
は、“λS −λF0”の値に応じて、透過率ピーク波長λ
F と入力光波長λS が一致するタイミングが異なるよう
になる。たとえば、λF0＜λSおよびλS ＜λF0＋Δλ
が成立しているときには、透過率ピーク波長λF と入力
光波長λS の一致は、図３（ａ）および（ｂ）から明ら
かなように、透過率ピーク波長の振動周期の前半に生
じ、その結果として、光・電気変換回路１６の出力の時
間変化も、図３（ｃ）に示したように、１周期の前半に
２つの最大ピークをとるようなものとなる。さらに、λ
S とλF0との差が大きくなると、この２つのピーク位置
が互いに近づいていき、λF0＋Δλ＜λS が成立するよ
うな状態、すなわち、透過率ピーク波長λF の振動範囲
内に、入力光波長λS が含まれないときには、光・電気
変換回路１６の出力は、ｔ＝Ｔ／４で最大値をとり、ｔ
＝３Ｔ／４で最小値をとるようになる。
【００２１】また、逆に、λS ＜λF0であるときには、
１周期の後半に最大値が現われるようになる。
１周期の後半に最大値が現われるようになる。
【００２２】図４に、光・電気変換回路の出力プロファ
イルの代表的なパターンを示す。図４（ａ）は、発振回
路１８の出力の時間変化を示したものであり、（ｂ）に
は、λF0＋Δλ＜λS が成立するときの出力プロファイ
ルを、（ｃ）および（ｄ）には、それぞれ図２および図
３で説明した出力プロファイルを示してある。また、
（ｅ）は、λF0−Δλ＜λS ＜λF0が成立する場合の出
力プロファイルであり、（ｆ）は、λS ＜λF0−Δλが
成立する場合の出力プロファイルである。このように、
光・電気変換回路１６の出力プロファイルは、λF0＜λ
S であるときには、（ｂ）または（ｃ）のように、１周
期の前半に最大ピークが現れ、逆に、λF0＞λS である
ときには、（ｅ）または（ｆ）のように、１周期の後半
に最大値をとるピークが現れる。
イルの代表的なパターンを示す。図４（ａ）は、発振回
路１８の出力の時間変化を示したものであり、（ｂ）に
は、λF0＋Δλ＜λS が成立するときの出力プロファイ
ルを、（ｃ）および（ｄ）には、それぞれ図２および図
３で説明した出力プロファイルを示してある。また、
（ｅ）は、λF0−Δλ＜λS ＜λF0が成立する場合の出
力プロファイルであり、（ｆ）は、λS ＜λF0−Δλが
成立する場合の出力プロファイルである。このように、
光・電気変換回路１６の出力プロファイルは、λF0＜λ
S であるときには、（ｂ）または（ｃ）のように、１周
期の前半に最大ピークが現れ、逆に、λF0＞λS である
ときには、（ｅ）または（ｆ）のように、１周期の後半
に最大値をとるピークが現れる。
【００２３】前述したように、フィルタ制御回路１５で
は、タイミング検出回路１７と発振回路１８とホールド
回路１９により、光・電気変換回路１６が最大値を出力
したときの発振回路１８の出力が、電圧発生回路２０に
入力されるように構成されている。このため、たとえ
ば、光・電気変換回路１６の出力が、（ｂ）のようなプ
ロファイルであるときには、そのピークが現われたタイ
ミングにおける発振回路出力であるＶB （ＶB ＝
ＶOSC ）が、電圧発生回路２０に出力され、（ｅ）の場
合には、２つのピークのどちらかの時間における発振回
路出力ＶE が出力される。図から明らかなように、どち
らのピークが最大ピークと判定されても、ほぼ、同じ電
圧が出力される。すなわち、電圧発生回路２０には、波
長偏差“λS −λ F0”の大きさに応じた電圧ＶCNTLが入
力されることになる。
は、タイミング検出回路１７と発振回路１８とホールド
回路１９により、光・電気変換回路１６が最大値を出力
したときの発振回路１８の出力が、電圧発生回路２０に
入力されるように構成されている。このため、たとえ
ば、光・電気変換回路１６の出力が、（ｂ）のようなプ
ロファイルであるときには、そのピークが現われたタイ
ミングにおける発振回路出力であるＶB （ＶB ＝
ＶOSC ）が、電圧発生回路２０に出力され、（ｅ）の場
合には、２つのピークのどちらかの時間における発振回
路出力ＶE が出力される。図から明らかなように、どち
らのピークが最大ピークと判定されても、ほぼ、同じ電
圧が出力される。すなわち、電圧発生回路２０には、波
長偏差“λS −λ F0”の大きさに応じた電圧ＶCNTLが入
力されることになる。
【００２４】図５に、電圧発生回路に入力される電圧Ｖ
CNTLと、波長偏差“λS −λF0”の関係を示す。このよ
うに、この電圧発生回路２０には、λS −λF0＞Δλの
場合には、ＶOSC が入力され、λS −λF0＜−Δλの場
合には、−ＶOSC が入力され、それらの間では、波長偏
差に応じた電圧が入力されることになる。特に、−Δλ
＜λS −λF0＜Δλが成立する場合には、電圧Ｖ
CNTLは、図２ないし図４を用いた説明からも明らかなよ
うに、光・電気変換回路１６の出力を最大にする波長、
すなわち、入力光波長λS に透過率ピーク波長λF を一
致させる電圧になっており、この場合には、電圧発生回
路２０への１回の制御信号入力により、次回からの制御
に用いられる基準波長λF0が、入力光波長λS と一致す
ることになる。なお、−Δλ＜λS −λF0＜Δλが成立
していないときには、１回の電圧制御では、入力光波長
λS と基準波長λF0とを一致させることができないこと
になるが、基準波長λF0の制御方向は、“λS −λF0”
の絶対値を小さくする方向となっているので、数回の電
圧制御で、入力光波長λS に基準波長λF0を一致させる
ことができる。なお、実施例の光プリアンプでは、この
Δλを、およそ、０．１５ｎｍとして動作させている
が、その値は、用いる光バンドパスフィルタの特性や、
必要とされる信号光強度から定められるべき値である。
CNTLと、波長偏差“λS −λF0”の関係を示す。このよ
うに、この電圧発生回路２０には、λS −λF0＞Δλの
場合には、ＶOSC が入力され、λS −λF0＜−Δλの場
合には、−ＶOSC が入力され、それらの間では、波長偏
差に応じた電圧が入力されることになる。特に、−Δλ
＜λS −λF0＜Δλが成立する場合には、電圧Ｖ
CNTLは、図２ないし図４を用いた説明からも明らかなよ
うに、光・電気変換回路１６の出力を最大にする波長、
すなわち、入力光波長λS に透過率ピーク波長λF を一
致させる電圧になっており、この場合には、電圧発生回
路２０への１回の制御信号入力により、次回からの制御
に用いられる基準波長λF0が、入力光波長λS と一致す
ることになる。なお、−Δλ＜λS −λF0＜Δλが成立
していないときには、１回の電圧制御では、入力光波長
λS と基準波長λF0とを一致させることができないこと
になるが、基準波長λF0の制御方向は、“λS −λF0”
の絶対値を小さくする方向となっているので、数回の電
圧制御で、入力光波長λS に基準波長λF0を一致させる
ことができる。なお、実施例の光プリアンプでは、この
Δλを、およそ、０．１５ｎｍとして動作させている
が、その値は、用いる光バンドパスフィルタの特性や、
必要とされる信号光強度から定められるべき値である。
【００２５】以上の説明においては、入力光に強度変調
が加えられていることを考慮に入れていないが、実施例
の光プリアンプに、強度変調された入力光に対しても、
その入力光の波長に、光バンドパスフィルタの通過帯域
を追従させることができる。既に説明を行なったよう
に、タイミング検出回路１７は、平滑化をおこなった信
号に対して、最大ピークが現われるタイミングの検出を
行なう回路であり、強度変調された光の入力に対して
は、この平滑化機能が効力を発揮する。すなわち、光デ
ジタル信号による情報伝送においては、光がオンである
ビット、または、オフであるビットが、所定数以上連続
しないような符号化が行なわれており、信号がオンであ
る時間とオフである時間の比率は、数ビット単位では異
なることがが、数十ビット単位以上になれば、同一の値
となる。このため、光バンドパスフィルタの傾斜角の変
化周期、すなわち、発振回路１８の周期を、光信号の周
期に対して十分にながくしておけば、図２（ｃ）に示し
た出力の絶対値が小さくなるだけで、その時間に対する
変化形状は同じものが得られる。このため、強度変調が
加えられた入力光に対しても、前述の制御動作は、機能
することとなる。
が加えられていることを考慮に入れていないが、実施例
の光プリアンプに、強度変調された入力光に対しても、
その入力光の波長に、光バンドパスフィルタの通過帯域
を追従させることができる。既に説明を行なったよう
に、タイミング検出回路１７は、平滑化をおこなった信
号に対して、最大ピークが現われるタイミングの検出を
行なう回路であり、強度変調された光の入力に対して
は、この平滑化機能が効力を発揮する。すなわち、光デ
ジタル信号による情報伝送においては、光がオンである
ビット、または、オフであるビットが、所定数以上連続
しないような符号化が行なわれており、信号がオンであ
る時間とオフである時間の比率は、数ビット単位では異
なることがが、数十ビット単位以上になれば、同一の値
となる。このため、光バンドパスフィルタの傾斜角の変
化周期、すなわち、発振回路１８の周期を、光信号の周
期に対して十分にながくしておけば、図２（ｃ）に示し
た出力の絶対値が小さくなるだけで、その時間に対する
変化形状は同じものが得られる。このため、強度変調が
加えられた入力光に対しても、前述の制御動作は、機能
することとなる。
【００２６】なお、実施例の光プリアンプは、常時、光
バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を変化させるよ
うに構成してあるが、透過率ピーク波長と入力光波長と
を一致させた後に、透過率ピーク波長の変動動作を停止
するように装置を構成してもよい。また、時間に対して
鋸波状に透過率ピーク波長を変動させるようにして、出
力光が最大となる透過率ピーク波長を検出するように構
成してもよい。
バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を変化させるよ
うに構成してあるが、透過率ピーク波長と入力光波長と
を一致させた後に、透過率ピーク波長の変動動作を停止
するように装置を構成してもよい。また、時間に対して
鋸波状に透過率ピーク波長を変動させるようにして、出
力光が最大となる透過率ピーク波長を検出するように構
成してもよい。
【００２７】また、実施例の光プリアンプでは、光バン
ドパスフィルタを透過した光の強度の時間変化から、ピ
ークが現われる時間を検出して、透過率ピーク波長と入
力光波長の差を検出するように構成してあるが、透過光
強度の１周期分の平均値を算出して、その平均値から、
透過率ピーク波長と入力光波長の差を検出して、その検
出値を応じてフィードバック制御を行なうように構成し
てもよい。
ドパスフィルタを透過した光の強度の時間変化から、ピ
ークが現われる時間を検出して、透過率ピーク波長と入
力光波長の差を検出するように構成してあるが、透過光
強度の１周期分の平均値を算出して、その平均値から、
透過率ピーク波長と入力光波長の差を検出して、その検
出値を応じてフィードバック制御を行なうように構成し
てもよい。
【００２８】さらに、以上説明した制御動作をプロセッ
サを用いて行なうように構成してもよいことは当然であ
る。プロセッサを用いて制御する場合には、ある波長範
囲で数点、光バンドパスフィルタ通過後の光の強度をモ
ニタしておき、そのようにして得られた波長・強度プロ
ファイルと、光バンドパスフィルタのプロファイルと
の、いわゆる、パターンフィッティングを行うことによ
り、入力光の波長に光バンドパスフィルタの透過率ピー
ク波長を一致させることもできる。
サを用いて行なうように構成してもよいことは当然であ
る。プロセッサを用いて制御する場合には、ある波長範
囲で数点、光バンドパスフィルタ通過後の光の強度をモ
ニタしておき、そのようにして得られた波長・強度プロ
ファイルと、光バンドパスフィルタのプロファイルと
の、いわゆる、パターンフィッティングを行うことによ
り、入力光の波長に光バンドパスフィルタの透過率ピー
ク波長を一致させることもできる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、入力光の変動や光バンドパスフィルタの中
心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲内で光バンド
パスフィルタの透過率ピーク波長を所定の基準波長を中
心として周期的に変化させることにして、光バンドパス
フィルタの透過率ピーク波長となる波長に、制御信号出
力手段の基準波長を変更するようにした。このため、光
バンドパスフィルタが温度等によってその中心波長を変
動させても光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を
これに正確に追従させることができる。この結果、通過
帯域がより狭い光バンドパスフィルタを積極的に使用す
ることができ、受信感度に大きな影響を及ぼすＳ／Ｎ比
を大幅に向上させることができる。
明によれば、入力光の変動や光バンドパスフィルタの中
心波長の変動の範囲をカバーする波長範囲内で光バンド
パスフィルタの透過率ピーク波長を所定の基準波長を中
心として周期的に変化させることにして、光バンドパス
フィルタの透過率ピーク波長となる波長に、制御信号出
力手段の基準波長を変更するようにした。このため、光
バンドパスフィルタが温度等によってその中心波長を変
動させても光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を
これに正確に追従させることができる。この結果、通過
帯域がより狭い光バンドパスフィルタを積極的に使用す
ることができ、受信感度に大きな影響を及ぼすＳ／Ｎ比
を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例におけるの光プリアンプの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】実施例の光プリアンプにおいて、透過率ピーク
波長の変動範囲の中心値である基準波長と入力光波長が
一致している場合に、透過率ピーク波長の変化に応じて
生ずる、出力光強度の時間変化を示した説明図である。
波長の変動範囲の中心値である基準波長と入力光波長が
一致している場合に、透過率ピーク波長の変化に応じて
生ずる、出力光強度の時間変化を示した説明図である。
【図３】実施例の光プリアンプにおいて、基準波長と入
力光波長が一致していない場合に、透過率ピーク波長の
変化に応じて生ずる、出力光強度の時間変化を示した説
明図である。
力光波長が一致していない場合に、透過率ピーク波長の
変化に応じて生ずる、出力光強度の時間変化を示した説
明図である。
【図４】実施例の光プリアンプにおいて、出力光強度の
時間変化プロファイルが基準波長と入力光波長との偏差
に応じて変化するようすを示す説明図である。
時間変化プロファイルが基準波長と入力光波長との偏差
に応じて変化するようすを示す説明図である。
【図５】実施例の光プリアンプにおける、フィルタ駆動
機構の制御のために電圧発生回路に供給される電圧と、
基準波長と入力光波長間の偏差との関係を示す特性図で
ある。
機構の制御のために電圧発生回路に供給される電圧と、
基準波長と入力光波長間の偏差との関係を示す特性図で
ある。
１１ 光ファイバ増幅器 １２ 光バンドパスフィルタ １３ フィルタ駆動機構 １４ 光カプラ １５ フィルタ制御回路 １６ 光・電気変換回路 １７ タイミング検出回路 １８ 発振回路 １９ ホールド回路 ２０ 電圧発生回路 ２１ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 入力光の増幅を行うな光ファイバ増幅器
と、中心波長が時間的に変動するフィルタであって、 この光
ファイバ増幅器の出力光を狭帯域濾波する光バンドパス
フィルタと、 この光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長をシフト
するために、その傾きを変化させるフィルタ駆動手段
と、 前記光バンドパスフィルタの透過率ピーク波長を所定の
基準波長を中心とし前記入力光の波長の変動や前記中心
波長の変動の範囲をカバーする波長範囲内で周期的に変
化させるための制御信号を前記フィルタ駆動手段に供給
する制御信号出力手段と、 前記光バンドパスフィルタを 通過した光の強度に応じた
電気信号を出力する光・電気変換手段と、前記制御信号の１周期ごとに、 前記光・電気変換手段が
最大値を出力するタイミングを検出するタイミング検出
手段と、 前記タイミング検出手段が検出したタイミングにおける
前記制御信号の出力値を検出する出力値検出手段と、 前記出力値検出手段の検出した出力値を前記フィルタ駆
動手段に供給したときに前記光バンドパスフィルタの透
過率ピーク波長となる波長に、前記制御信号出力手段の
基準波長を変更する基準波長変更手段 とを具備すること
を特徴とする光プリアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281200A JP2734949B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 光プリアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281200A JP2734949B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 光プリアンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135366A JPH07135366A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2734949B2 true JP2734949B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=17635747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5281200A Expired - Lifetime JP2734949B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 光プリアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734949B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142981A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | レーザ装置 |
| JPH05129701A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Nec Corp | 光中継器 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP5281200A patent/JP2734949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07135366A (ja) | 1995-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2871547B2 (ja) | 光スペクトルアナライザ装置および光増幅器の制御方法 | |
| JP3741767B2 (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JP2788327B2 (ja) | 自動利得制御光増幅器及び利得制御方法 | |
| US6694104B1 (en) | Variable-rate communication system with optimal filtering | |
| US6690504B1 (en) | System and method for controlling spectral distribution of output power in a Raman amplifier | |
| JPH11344732A (ja) | 制御信号重畳装置 | |
| JP3139435B2 (ja) | レーザダイオード光波長制御装置 | |
| US6751014B2 (en) | Automatic gain control and dynamic equalization of erbium doped optical amplifiers in wavelength multiplexing networks | |
| CN108957147A (zh) | 基于受激布里渊散射可调光电振荡器的弱信号探测及方法 | |
| US20030002138A1 (en) | Gain stabilized raman effect optical amplifiers for coarse and dense wavelength multiplexers | |
| JP3047855B2 (ja) | 波長分割多重光送信装置 | |
| JP2734949B2 (ja) | 光プリアンプ | |
| JP3134854B2 (ja) | 光増幅器 | |
| EP0622913B1 (en) | Optical transmission apparatus with a directly modulated emitter and an optical filtering before the receiver | |
| JP2000354005A (ja) | 利得等化方法、光増幅装置および光伝送システム | |
| JP4718769B2 (ja) | ラマン増幅中継器 | |
| JP2786517B2 (ja) | 光増幅器 | |
| EP0866573A2 (en) | Optical transmission apparatus having automatic wavelength control function | |
| JP3983510B2 (ja) | 光増幅装置 | |
| JP2834077B2 (ja) | 光受信盤 | |
| US6906854B1 (en) | System and method for controlling noise in raman amplifiers | |
| JP4032804B2 (ja) | 光増幅器及びその出力制御方法 | |
| JPH11121845A (ja) | モード同期レーザ光源 | |
| JP4234549B2 (ja) | 光モジュール | |
| JP4391645B2 (ja) | 帯域幅が可変な受信フィルタを備えた光ファイバ伝送システム |