JP2947136B2 - 光増幅器 - Google Patents
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- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
- H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光情報処
理に用いられる光増幅器に関し、特に増幅された信号光
のレベルを高精度に一定に保つことのできる光増幅器に
関する。
理に用いられる光増幅器に関し、特に増幅された信号光
のレベルを高精度に一定に保つことのできる光増幅器に
関する。
【０００１】
【従来の技術】従来、光信号を直接増幅する光増幅器と
して、コア内部に希土類元素をドープした光ファイバを
増幅媒体として使用する光ファイバ増幅器や半導体内部
での誘導放出現象を利用した半導体増幅器が知られてい
る。
して、コア内部に希土類元素をドープした光ファイバを
増幅媒体として使用する光ファイバ増幅器や半導体内部
での誘導放出現象を利用した半導体増幅器が知られてい
る。
【０００２】これらの光増幅器を光伝送装置などに使用
する場合、システムの伝送レベルを一定に維持し伝送特
性を安定化させるためには、光増幅器から出力される光
信号の光出力を一定に維持する必要がある。このため、
例えば、現在実用化が進められている光ファイバ増幅器
では、図５に示すように、その光出力部６０に光分岐器
２３を配置し、光出力の一部を分岐して受光器３３で受
光し、電気出力に変換してレベルを測定する。そして、
このレベルにより、励起光源の励起光の出力を制御し
て、光ファイバ増幅器の利得を制御して光出力が一定に
なるようにしている。
する場合、システムの伝送レベルを一定に維持し伝送特
性を安定化させるためには、光増幅器から出力される光
信号の光出力を一定に維持する必要がある。このため、
例えば、現在実用化が進められている光ファイバ増幅器
では、図５に示すように、その光出力部６０に光分岐器
２３を配置し、光出力の一部を分岐して受光器３３で受
光し、電気出力に変換してレベルを測定する。そして、
このレベルにより、励起光源の励起光の出力を制御し
て、光ファイバ増幅器の利得を制御して光出力が一定に
なるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単純に
光出力のレベルを測定し帰還制御する従来の光増幅器で
は、たとえ高精度に光出力レベルを測定し、正確に光増
幅器の利得を設定したとしても、光出力を一定に維持す
ることは困難である。本発明は、まず上記問題点の所在
を明らかにするとともに、この原因を究明し、適切な手
段を講じることにより、上記問題を解決するものであ
る。
光出力のレベルを測定し帰還制御する従来の光増幅器で
は、たとえ高精度に光出力レベルを測定し、正確に光増
幅器の利得を設定したとしても、光出力を一定に維持す
ることは困難である。本発明は、まず上記問題点の所在
を明らかにするとともに、この原因を究明し、適切な手
段を講じることにより、上記問題を解決するものであ
る。
【０００４】光ファイバ増幅器あるいは半導体増幅器の
光増幅媒体は、いずれも増幅された信号光を出力すると
同時に、光増幅媒体内部で発生する自然放出光も出力し
てしまう。このため、従来の光ファイバ増幅器のよう
に、単に、増幅された光をそのまま受光器により受光し
て、帰還制御するという構成では、自然放出光の影響を
受け、精度よく出力光レベルを一定に保つことは困難で
ある。すなわち、増幅された光に含まれる自然放出光の
量が変化した場合、本来一定に保たれるべき信号光のレ
ベルがこの変化により不要な帰還制御を受けてしまうか
らである。
光増幅媒体は、いずれも増幅された信号光を出力すると
同時に、光増幅媒体内部で発生する自然放出光も出力し
てしまう。このため、従来の光ファイバ増幅器のよう
に、単に、増幅された光をそのまま受光器により受光し
て、帰還制御するという構成では、自然放出光の影響を
受け、精度よく出力光レベルを一定に保つことは困難で
ある。すなわち、増幅された光に含まれる自然放出光の
量が変化した場合、本来一定に保たれるべき信号光のレ
ベルがこの変化により不要な帰還制御を受けてしまうか
らである。
【０００５】特に、光増幅器が内蔵された中継器を多段
に接続して超長距離を伝送する光海底伝送システムなど
では、中継器を経るごとに自然放出光による影響が積算
されることになるので、上記問題が顕著になる。
に接続して超長距離を伝送する光海底伝送システムなど
では、中継器を経るごとに自然放出光による影響が積算
されることになるので、上記問題が顕著になる。
【０００６】本発明は、上述の従来の光増幅器が抱える
問題点を解決し、光増幅器の光出力を高精度に一定に維
持することができる光増幅器を提供することにある。
問題点を解決し、光増幅器の光出力を高精度に一定に維
持することができる光増幅器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅器は、光
増幅部で増幅され出力された光の一部を分岐してをその
ままレベル測定して帰還制御するのではなく、増幅され
た光から自然放出光を除去した状態、すなわち純粋に信
号光に係る部分のみを抽出し、このレベルに基づいて帰
還制御し、光増幅部の利得を制御している。
増幅部で増幅され出力された光の一部を分岐してをその
ままレベル測定して帰還制御するのではなく、増幅され
た光から自然放出光を除去した状態、すなわち純粋に信
号光に係る部分のみを抽出し、このレベルに基づいて帰
還制御し、光増幅部の利得を制御している。
【０００８】より具体的な構成は、光増幅器の出力側
に、光増幅器から出力される出力光の一部を分岐させる
第１の光分岐器および分岐された光のレベルを測定する
第１の受光器に加え、第２の光分岐器および第２の受光
器を新たに配置する。第２の受光器と第２の受光器の間
には、特定波長の光のみを透過させるバンド透過フィル
タを配置し、特定波長の光のみのレベルが測定されるよ
うにする。第１の受光器で測定された出力光と第２の受
光器で測定された特定波長の光のレベルの差分を減算処
理により算出し、この結果をもとに光増幅器の利得を制
御する。
に、光増幅器から出力される出力光の一部を分岐させる
第１の光分岐器および分岐された光のレベルを測定する
第１の受光器に加え、第２の光分岐器および第２の受光
器を新たに配置する。第２の受光器と第２の受光器の間
には、特定波長の光のみを透過させるバンド透過フィル
タを配置し、特定波長の光のみのレベルが測定されるよ
うにする。第１の受光器で測定された出力光と第２の受
光器で測定された特定波長の光のレベルの差分を減算処
理により算出し、この結果をもとに光増幅器の利得を制
御する。
【０００９】ここで、バンド透過フィルタは、光出力の
うち自然放出光を除去するために設けられている。すな
わち、バンド透過フィルタは、入力信号光の中心波長を
含まないでその近傍のみの光を透過させるよう透過帯域
が設定されたものが用いられる。そして、減算手段は、
第１の分岐光から自然放出光を除去するように、特定波
長光の光出力にあらかじめ定められた定数を乗じた値を
第１の分岐光の光出力から減じる。このようにすること
により、第２の分岐光のレベルにあらかじめ設定された
定数を乗じることにより、擬制された自然放出光のレベ
ルを算出し、この値を第１の分岐光レベルから減じるこ
とにより、純粋な増幅信号光のみをレベルを算定するこ
とができる。
うち自然放出光を除去するために設けられている。すな
わち、バンド透過フィルタは、入力信号光の中心波長を
含まないでその近傍のみの光を透過させるよう透過帯域
が設定されたものが用いられる。そして、減算手段は、
第１の分岐光から自然放出光を除去するように、特定波
長光の光出力にあらかじめ定められた定数を乗じた値を
第１の分岐光の光出力から減じる。このようにすること
により、第２の分岐光のレベルにあらかじめ設定された
定数を乗じることにより、擬制された自然放出光のレベ
ルを算出し、この値を第１の分岐光レベルから減じるこ
とにより、純粋な増幅信号光のみをレベルを算定するこ
とができる。
【００１０】このような構成の採用により、自然放出光
の影響を除去された状態で帰還制御が行われるので、高
精度に光出力を一定に維持することができるようにな
る。
の影響を除去された状態で帰還制御が行われるので、高
精度に光出力を一定に維持することができるようにな
る。
【００１１】上述した構成では、増幅された信号光がそ
のまま分岐されて第１の受光器でレベル測定されてい
る。これに対して、第１の受光器の前にも特定波長のみ
を透過させるバンド透過フィルタを配置することによ
り、より精度よく利得制御することも可能である。すな
わち、第１の分岐光に対しては、入力信号光の中心波長
を含んでその近傍領域を透過させ、一方、第２の分岐光
に対しては、入力信号光の中心波長を含まないで、その
近傍の光のみを透過させるようにする。
のまま分岐されて第１の受光器でレベル測定されてい
る。これに対して、第１の受光器の前にも特定波長のみ
を透過させるバンド透過フィルタを配置することによ
り、より精度よく利得制御することも可能である。すな
わち、第１の分岐光に対しては、入力信号光の中心波長
を含んでその近傍領域を透過させ、一方、第２の分岐光
に対しては、入力信号光の中心波長を含まないで、その
近傍の光のみを透過させるようにする。
【００１２】このような構成にすることにより、減算処
理を行う際に、第１の分岐光は中心波長近傍の自然放出
光のみが含まれることになり、第２の分岐光レベルから
減算処理されるべき自然放出光のレベルの擬制がより精
度よくなされることになる。このため、増幅された信号
光のみのレベルが、全波長帯域から自然放出光を除去す
るよりも高精度で算定されるので、光増幅部の利得制御
もより制御よく行うことができるようになる。
理を行う際に、第１の分岐光は中心波長近傍の自然放出
光のみが含まれることになり、第２の分岐光レベルから
減算処理されるべき自然放出光のレベルの擬制がより精
度よくなされることになる。このため、増幅された信号
光のみのレベルが、全波長帯域から自然放出光を除去す
るよりも高精度で算定されるので、光増幅部の利得制御
もより制御よく行うことができるようになる。
【００１３】なお、光増幅器の具体的な利得の制御は、
光ファイバ増幅器であれば、励起光源への注入電流の制
御により、また、半導体光増幅器であれば、半導体素子
への注入電流の制御により行うことができる。
光ファイバ増幅器であれば、励起光源への注入電流の制
御により、また、半導体光増幅器であれば、半導体素子
への注入電流の制御により行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の光増幅器を図面を
参照して、詳細に説明する。
参照して、詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の光増幅器の一実施例を示
す構成図である。本発明の光増幅器は、入力された光を
直接光増幅する光増幅部１０、光増幅部１０の出力側に
配置される光分岐器２１、光分岐器２１で分岐された光
を受光してそのレベルを測定する受光器３１を備えてい
る。
す構成図である。本発明の光増幅器は、入力された光を
直接光増幅する光増幅部１０、光増幅部１０の出力側に
配置される光分岐器２１、光分岐器２１で分岐された光
を受光してそのレベルを測定する受光器３１を備えてい
る。
【００１６】さらに、本発明の光増幅器では、光分岐器
２２を備えており、光分岐器２１と同様、出力光の一部
を分岐する。そして、受光器３２により分岐された出力
光のレベルを受光器３２により測定する。ここで、光分
岐器２２と受光器３２の間には、あらかじめ定められた
特定の波長の光のみを透過させるバンド透過フィルタ４
２が配置されている。
２２を備えており、光分岐器２１と同様、出力光の一部
を分岐する。そして、受光器３２により分岐された出力
光のレベルを受光器３２により測定する。ここで、光分
岐器２２と受光器３２の間には、あらかじめ定められた
特定の波長の光のみを透過させるバンド透過フィルタ４
２が配置されている。
【００１７】次に、本発明の光増幅器の動作原理を図２
を用いて説明する。図２（ａ）は本発明の光増幅器に入
力される信号光のスペクトラムを示している。
を用いて説明する。図２（ａ）は本発明の光増幅器に入
力される信号光のスペクトラムを示している。
【００１８】図２に示される実施例では、中心波長が１
５５０ｎｍ、２０ｄＢ抑圧幅が０．５ｎｍである。この
信号光が光増幅部１０により増幅されると、光増幅部１
０からは、図２（ｂ）に示されるように、増幅された信
号光と、光増幅器内部で発生する自然放出光とが加算さ
れて出力される。なお、以下の説明上、増幅された光の
うち純粋に信号光にかかる部分の光、すなわち本実施例
でいえば波長１５５０ｎｍの光（図２（ｂ）におけるハ
ッチングが施された部分）を「増幅信号光」、自然放出
光を含めた光、すなわち上記増幅信号光を含め光増幅部
１０から出力される全部の光（図２（ｂ）におけるハッ
チングが施された部分と曲線で示された部分の両方）を
「増幅光」ということとし、以下区別して用いる。
５５０ｎｍ、２０ｄＢ抑圧幅が０．５ｎｍである。この
信号光が光増幅部１０により増幅されると、光増幅部１
０からは、図２（ｂ）に示されるように、増幅された信
号光と、光増幅器内部で発生する自然放出光とが加算さ
れて出力される。なお、以下の説明上、増幅された光の
うち純粋に信号光にかかる部分の光、すなわち本実施例
でいえば波長１５５０ｎｍの光（図２（ｂ）におけるハ
ッチングが施された部分）を「増幅信号光」、自然放出
光を含めた光、すなわち上記増幅信号光を含め光増幅部
１０から出力される全部の光（図２（ｂ）におけるハッ
チングが施された部分と曲線で示された部分の両方）を
「増幅光」ということとし、以下区別して用いる。
【００１９】増幅光の一部は、光分岐器２１で分岐さ
れ、図２（ｂ）と同じ波長成分を有する光の総光出力が
受光器３１で測定される。すなわち、受光器３１で測定
される全光出力Ｐｔは、増幅された信号光成分Ｐｓと自
然放出光Ｐａｔとの和であり、次式で示される。
れ、図２（ｂ）と同じ波長成分を有する光の総光出力が
受光器３１で測定される。すなわち、受光器３１で測定
される全光出力Ｐｔは、増幅された信号光成分Ｐｓと自
然放出光Ｐａｔとの和であり、次式で示される。
【００２０】
【００２１】一方、光分岐器３１と受光器３２との間に
は、透過中心波長１５５２ｎｍ、２０ｄＢ抑圧幅１．５
ｎｍ、信号光波長１５５０ｎｍでの抑圧量３０ｄＢ以上
のバンド透過フィルタ４２が挿入されている。増幅さ
れ、分岐された信号光は、透過フィルタ４２を透過する
ことにより、図２（ｃ）に示されるようなスペクトラム
を有する光となり、受光器３２では、信号光成分をほと
んど含まない自然放出光の光出力にほぼ比例した光出力
レベルが測定されることになる。
は、透過中心波長１５５２ｎｍ、２０ｄＢ抑圧幅１．５
ｎｍ、信号光波長１５５０ｎｍでの抑圧量３０ｄＢ以上
のバンド透過フィルタ４２が挿入されている。増幅さ
れ、分岐された信号光は、透過フィルタ４２を透過する
ことにより、図２（ｃ）に示されるようなスペクトラム
を有する光となり、受光器３２では、信号光成分をほと
んど含まない自然放出光の光出力にほぼ比例した光出力
レベルが測定されることになる。
【００２２】すなわち、受光器３２で測定される自然放
出光の光出力をＰａｐとすれば、受光器３１で測定され
る全光出力に含まれた自然放出光総光出力Ｐａｔは、適
当な比例係数αを用いて、次式により近似的に示され
る。
出光の光出力をＰａｐとすれば、受光器３１で測定され
る全光出力に含まれた自然放出光総光出力Ｐａｔは、適
当な比例係数αを用いて、次式により近似的に示され
る。
【００２３】
【００２４】上述の式（１）、式（２）から、増幅され
た信号光の光出力は、受光器３１および受光器３２で測
定される光出力ＰｔおよびＰａｐを用いて、次式より近
似的に計算される。
た信号光の光出力は、受光器３１および受光器３２で測
定される光出力ＰｔおよびＰａｐを用いて、次式より近
似的に計算される。
【００２５】
【００２６】すなわち、受光器３１と受光器３２の出力
を演算増幅器５０により式（３）に従って減算処理する
ことにより、増幅信号光の光出力のみに比例したモニタ
信号を得ることができ、このモニタ信号が一定になるよ
うに光増幅部１０の利得制御を行えば、精度の高い増幅
信号光のレベルの制御を行うことができる。
を演算増幅器５０により式（３）に従って減算処理する
ことにより、増幅信号光の光出力のみに比例したモニタ
信号を得ることができ、このモニタ信号が一定になるよ
うに光増幅部１０の利得制御を行えば、精度の高い増幅
信号光のレベルの制御を行うことができる。
【００２７】なお、上述した比例係数αは、光増幅部１
０に信号光を入力しない状態で式（３）の演算結果がゼ
ロとなるように、あらかじめ設定しておけばよい。
０に信号光を入力しない状態で式（３）の演算結果がゼ
ロとなるように、あらかじめ設定しておけばよい。
【００２８】次に、本発明の光増幅器の他の実施例につ
いて、図３および図４を参照して説明する。図３は、本
発明の光増幅器の他の実施例を示す構成図である。ま
た、図４は、本発明の光増幅器の他の実施例における光
のスペクトラムを示す図である。
いて、図３および図４を参照して説明する。図３は、本
発明の光増幅器の他の実施例を示す構成図である。ま
た、図４は、本発明の光増幅器の他の実施例における光
のスペクトラムを示す図である。
【００２９】図３に示される本発明の光増幅器の他の実
施例においては、図１に示される実施例と比較して、第
１の分岐器２１と第１の受光器３１の間にも第１のバン
ド透過フィルタ４１が配置されている点で相違する。他
の構成については、図１に示されるものと同一である。
施例においては、図１に示される実施例と比較して、第
１の分岐器２１と第１の受光器３１の間にも第１のバン
ド透過フィルタ４１が配置されている点で相違する。他
の構成については、図１に示されるものと同一である。
【００３０】本実施例では、第１の光分岐器２１で分岐
された増幅光に対して、増幅信号光の中心波長を含む中
心波長近傍のみの光を透過させるようにし、この光を受
光器３１で受光して光出力測定している。すなわち、図
１に示される実施例が増幅された信号光に対するすべて
の波長帯域の光の光出力レベルを測定していたのに対し
て、本実施例では、あらかじめ中心波長から離れた波長
領域の自然放出光はバンド透過フィルタ４１で除去し、
中心波長近傍にある増幅光のみを抽出しておく。そし
て、中心波長近傍の増幅光から、第２の受光器３２で測
定され擬制された自然放出光の光出力レベルを減算処理
するようにしている。
された増幅光に対して、増幅信号光の中心波長を含む中
心波長近傍のみの光を透過させるようにし、この光を受
光器３１で受光して光出力測定している。すなわち、図
１に示される実施例が増幅された信号光に対するすべて
の波長帯域の光の光出力レベルを測定していたのに対し
て、本実施例では、あらかじめ中心波長から離れた波長
領域の自然放出光はバンド透過フィルタ４１で除去し、
中心波長近傍にある増幅光のみを抽出しておく。そし
て、中心波長近傍の増幅光から、第２の受光器３２で測
定され擬制された自然放出光の光出力レベルを減算処理
するようにしている。
【００３１】このようにすることにより、第２の受光器
３２で測定された光出力レベルから実際に含まれる自然
放出光と等価な光出力レベルを算出する場合の精度の向
上を図ることができる。
３２で測定された光出力レベルから実際に含まれる自然
放出光と等価な光出力レベルを算出する場合の精度の向
上を図ることができる。
【００３２】図４は、このことをより模式的に示すため
の増幅光のスペクトラムを示す図である。図４（ａ）
は、図２（ａ）と同様、入力信号光のスペクトラムを示
している。図４（ｂ）は、光増幅部１０によって増幅さ
れた増幅光のスペクトラムを示している。図４（ｃ）
は、第１の光分岐器２１によって分岐され、さらにバン
ド透過フィルタ４１を透過後の光のスペクトラムを示し
ている。ここでは、信号光の中心波長１５５０ｎｍに対
して、２０ｄＢ抑圧幅が±５ｎｍの波長帯域にある光の
みを透過させるバンド透過フィルタが用いられている。
の増幅光のスペクトラムを示す図である。図４（ａ）
は、図２（ａ）と同様、入力信号光のスペクトラムを示
している。図４（ｂ）は、光増幅部１０によって増幅さ
れた増幅光のスペクトラムを示している。図４（ｃ）
は、第１の光分岐器２１によって分岐され、さらにバン
ド透過フィルタ４１を透過後の光のスペクトラムを示し
ている。ここでは、信号光の中心波長１５５０ｎｍに対
して、２０ｄＢ抑圧幅が±５ｎｍの波長帯域にある光の
みを透過させるバンド透過フィルタが用いられている。
【００３３】一方、図４（ｄ）は、第２の光分岐器２２
で分岐され、第２のバンド透過フィルタ４２を透過した
後の光のスペクトラムを示している。なお、第２のバン
ド透過フィルタ４２は、図１に示される実施例と同様の
ものが用いられている。
で分岐され、第２のバンド透過フィルタ４２を透過した
後の光のスペクトラムを示している。なお、第２のバン
ド透過フィルタ４２は、図１に示される実施例と同様の
ものが用いられている。
【００３４】図４（ｄ）において、実線で示される中心
波長近傍の光より算出される光出力レベルから、一点左
線で示される信号光の中心波長を含むスペクトラムの増
幅光に含まれる自然放出光の光出力レベルが算出され
る。そして、実際に測定された増幅光の光出力レベルか
ら上記方法によって算出された自然放出光の光出力レベ
ルが演算増幅器５０で減算処理される。なお、本実施例
においても、減算処理の際の比例係数αの設定は、最初
に示した実施例と同様、光増幅部１０に信号光を入力し
ない状態で式（３）の演算結果がゼロとなるようにすれ
ばよい。
波長近傍の光より算出される光出力レベルから、一点左
線で示される信号光の中心波長を含むスペクトラムの増
幅光に含まれる自然放出光の光出力レベルが算出され
る。そして、実際に測定された増幅光の光出力レベルか
ら上記方法によって算出された自然放出光の光出力レベ
ルが演算増幅器５０で減算処理される。なお、本実施例
においても、減算処理の際の比例係数αの設定は、最初
に示した実施例と同様、光増幅部１０に信号光を入力し
ない状態で式（３）の演算結果がゼロとなるようにすれ
ばよい。
【００３５】この結果、図４（ｂ）あるいは（ｃ）に示
されるハッチングされた部分の純粋な増幅信号光のみの
光出力レベルが算定され、これをもとに帰還制御するた
めのモニタ信号が光増幅部１０に送出される。このモニ
タ信号は、常に、信号光の中心波長を含むスペクトラム
の光とその近傍のみのスペクトラムの光の双方を測定し
減算処理して得られるので、たとえ増幅光に含まれる自
然放出光が変動しても、この影響を非常に受けにくい。
したがって、自然放出光の変動に影響されることなく、
精度よく増幅された信号光の光出力レベルを抽出し、こ
のレベルに基づいて帰還制御することが可能になり、安
定した光増幅伝送システムを実現することができるよう
になる。
されるハッチングされた部分の純粋な増幅信号光のみの
光出力レベルが算定され、これをもとに帰還制御するた
めのモニタ信号が光増幅部１０に送出される。このモニ
タ信号は、常に、信号光の中心波長を含むスペクトラム
の光とその近傍のみのスペクトラムの光の双方を測定し
減算処理して得られるので、たとえ増幅光に含まれる自
然放出光が変動しても、この影響を非常に受けにくい。
したがって、自然放出光の変動に影響されることなく、
精度よく増幅された信号光の光出力レベルを抽出し、こ
のレベルに基づいて帰還制御することが可能になり、安
定した光増幅伝送システムを実現することができるよう
になる。
【００３６】なお、本発明の光増幅器の実施の形態を示
す図１および図３においては、光増幅部の詳細について
は示されていないが、具体的な光増幅部として光ファイ
バ増幅器、半導体光増幅器のどちらでも適用可能なこと
は言うまでもない。光ファイバ増幅器の場合であれば、
利得制御は励起光源となる半導体レーザダイオードへの
注入電流の制御により行うことができる。また、半導体
光増幅器であれば、半導体素子への注入電流により容易
に利得制御を行うことができる。
す図１および図３においては、光増幅部の詳細について
は示されていないが、具体的な光増幅部として光ファイ
バ増幅器、半導体光増幅器のどちらでも適用可能なこと
は言うまでもない。光ファイバ増幅器の場合であれば、
利得制御は励起光源となる半導体レーザダイオードへの
注入電流の制御により行うことができる。また、半導体
光増幅器であれば、半導体素子への注入電流により容易
に利得制御を行うことができる。
【００３７】また、本発明の光増幅器で用いられている
狭波長帯域のバンド透過フィルタは、誘電帯多層膜から
なる干渉膜フィルタやフレーティング型フィルタによっ
て構成することができる。
狭波長帯域のバンド透過フィルタは、誘電帯多層膜から
なる干渉膜フィルタやフレーティング型フィルタによっ
て構成することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅器
は、光増幅部によって増幅された光出力に対して、自然
放出光と本来の増幅されるべき信号光の総量による光出
力と、自然放出光のみの光出力の両者を測定する。そし
て、これら両者の差分を減算処理によって求め、これを
もとに光増幅部の利得を制御しているので、自然放出光
の変動による影響を除去して、精度の高い光増幅制御を
行い、増幅された光出力のレベルを高精度に一定に維持
することが可能になる。
は、光増幅部によって増幅された光出力に対して、自然
放出光と本来の増幅されるべき信号光の総量による光出
力と、自然放出光のみの光出力の両者を測定する。そし
て、これら両者の差分を減算処理によって求め、これを
もとに光増幅部の利得を制御しているので、自然放出光
の変動による影響を除去して、精度の高い光増幅制御を
行い、増幅された光出力のレベルを高精度に一定に維持
することが可能になる。
【図１】本発明の光増幅器の一実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の光増幅器における各部での光のスペク
トラムを示す図である。
トラムを示す図である。
【図３】本発明の光増幅器の他の実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図４】本発明の光増幅器の他の実施例における光のス
ペクトラムを示す図である。
ペクトラムを示す図である。
【図５】従来の光増幅器の構成を示す図である。
１０ 光増幅部 ２１ 第１の光分岐器 ２２ 第２の光分岐器 ２３ 光分岐器 ３１ 第１の受光器 ３２ 第２の受光器 ３３ 受光器 ４１ 第１のバンド透過フィルタ ４２ 第２のバンド透過フィルタ ５０ 演算増幅器 ６０ 光増幅部
Claims (15)
- 【請求項１】 誘導放出現象を利用して入力された入力
信号光を直接増幅して増幅された信号光（以下「増幅信
号光」という。）と自然放出光とを含む増幅光を出力す
る光増幅手段と、 前記増幅光の全光出力レベルを測定する全光出力測定手
段と、 前記増幅光から自然放出光のみを抽出して自然放出光総
光出力レベルを測定する自然放出光総光出力レベル測定
手段と、 前記全光出力レベルから前記自然放出光総光出力レベル
を減算して増幅信号光レベルを算出する増幅信号光算出
手段と、 前記増幅信号光レベルにより、前記増幅信号光の光出力
レベルを一定に保つように前記光増幅手段の利得を制御
する利得制御手段とを備えていることを特徴とする光増
幅器。 - 【請求項２】 誘導放出現象を利用して入力された入力
信号光を直接増幅して増幅信号光と自然放出光とを含む
増幅光を出力する光増幅手段と、 前記増幅光の一部を分岐させて第１の分岐光を出力する
第１の光分岐手段と、 前記第１の分岐光を第１の電気信号に変換して出力する
第１の受光手段と、 前記増幅光の一部を分岐させて第２の分岐光を出力する
第２の光分岐手段と、 前記第２の分岐光のあらかじめ定められた特定波長帯域
の光のみを透過させ、特定波長光を出力する第２の光透
過フィルタ手段と、 前記特定波長光を第２の電気信号に変換して出力する第
２の受光手段と、 前記第１の電気信号と第２の電気信号を減算処理して差
分信号を出力をする演算増幅手段と、 前記差分信号により、前記増幅信号光の光出力レベルを
一定に保つように前記光増幅手段の利得を制御する利得
制御手段とを備えていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項３】 請求項２記載の光増幅器において、 前記特定波長帯域は、前記入力信号光の中心波長を含ま
ないで、その近傍に設定されていることを特徴とする光
増幅器。 - 【請求項４】 請求項３記載の光増幅器において、 前記減算手段は、前記第１の分岐光から自然放出光を除
去するように、前記特定波長光の光出力にあらかじめ定
められた定数を乗じた値を前記第１の分岐光の光出力か
ら減じる手段を含むことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項５】 請求項４記載の光増幅器において、 前記光増幅手段は、増幅用光ファイバと前記増幅用光フ
ァイバに励起光を入力する励起光源を含む光ファイバ増
幅器であることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項６】 請求項５記載の光増幅器において、 前記利得制御手段は、前記励起光源への注入電流を制御
する制御手段を備えていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項７】 請求項４記載の光増幅器において、 前記光増幅手段は、半導体光増幅器であることを特徴と
する光増幅器。 - 【請求項８】 請求項７記載の光増幅器において、 前記利得制御手段は、前記半導体増幅器への注入電流を
制御する制御手段を備えていることを特徴とする光増幅
器。 - 【請求項９】 誘導放出現象を利用して入力された入力
信号光を直接増幅して増幅信号光と自然放出光とを含む
増幅光を出力する光増幅手段と、 前記増幅光の一部を分岐させて第１の分岐光を出力する
第１の光分岐手段と、 前記第１の分岐光のあらかじめ定められた特定波長帯域
の光のみを透過させ、第１の特定波長光を出力する第１
の光透過フィルタ手段と、 前記増幅光の一部を分岐させて第２の分岐光を出力する
第２の光分岐手段と、 前記第２の分岐光のあらかじめ定められた特定波長帯域
の光のみを透過させ、第２の特定波長光を出力する第２
の光透過フィルタ手段と、 前記特定波長光を第２の電気信号に変換して出力する第
２の受光手段と、 前記第１の電気信号と第２の電気信号を減算処理して差
分信号を出力をする演算増幅手段と、 前記差分信号により、前記増幅信号光の光出力レベルを
一定に保つように前記光増幅手段の利得を制御する利得
制御手段とを備えていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１０】 請求項９記載の光増幅器において、 前記第１の特定波長帯域は、前記入力信号光の中心波長
を含む近傍領域に設定され、 前記第２の特定波長帯域は、前記入力信号光の中心波長
を含まないで、その近傍に設定されていることを特徴と
する光増幅器。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の光増幅器において、 前記減算手段は、前記第１の分岐光から自然放出光を除
去するように、前記特定波長光の光出力にあらかじめ定
められた定数を乗じた値を前記第１の分岐光の光出力か
ら減じる手段を含むことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の光増幅器において、 前記光増幅手段は、増幅用光ファイバと前記増幅用光フ
ァイバに励起光を入力する励起光源を含む光ファイバ増
幅器であることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の光増幅器において、 前記利得制御手段は、前記励起光源への注入電流を制御
する制御手段を備えていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の光増幅器において、 前記光増幅手段は、半導体光増幅器であることを特徴と
する光増幅器。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の光増幅器において、 前記利得制御手段は、前記半導体増幅器への注入電流を
制御する制御手段を備えていることを特徴とする光増幅
器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236535A JP2947136B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 光増幅器 |
| US08/707,391 US5706126A (en) | 1995-09-14 | 1996-09-04 | Optical amplifier |
| IT96MI001897A IT1284535B1 (it) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | Amplificatore ottico con livello costante di luce di segnale amplificata con elevata precisione, particolarmente per comunicazioni |
| FR9611257A FR2738928B1 (fr) | 1995-09-14 | 1996-09-16 | Amplificateur optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236535A JP2947136B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983054A JPH0983054A (ja) | 1997-03-28 |
| JP2947136B2 true JP2947136B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=17002121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7236535A Expired - Lifetime JP2947136B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 光増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5706126A (ja) |
| JP (1) | JP2947136B2 (ja) |
| FR (1) | FR2738928B1 (ja) |
| IT (1) | IT1284535B1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1051388A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Nec Corp | 光増幅装置 |
| IT1296852B1 (it) * | 1996-12-10 | 1999-08-02 | Nec Corp | Amplificatore ottico e procedimento e apparecchiatura di controllo di guadagno di amplificatore ottico |
| JP3808580B2 (ja) * | 1997-03-17 | 2006-08-16 | 富士通株式会社 | 光パワーモニタ及び該光パワーモニタを有する光増幅器 |
| KR100416439B1 (ko) * | 1998-11-24 | 2004-03-30 | 삼성전자주식회사 | 이득평탄도를제어하는광섬유증폭기 |
| US6198571B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-03-06 | Afc Technologies Inc. | Computerized intelligent optical amplifier for multi-channel optical networks |
| GB2360628A (en) * | 2000-03-25 | 2001-09-26 | Marconi Comm Ltd | A stabilised radiation source |
| JP3492316B2 (ja) * | 2000-09-22 | 2004-02-03 | 住友ベークライト株式会社 | 絶縁膜用材料、絶縁膜用コーティングワニス及びこれらを用いた絶縁膜並びに半導体装置 |
| GB2389957A (en) * | 2002-06-19 | 2003-12-24 | Kamelian Ltd | Automatic power control of a semiconductor optical amplifier |
| KR100526560B1 (ko) * | 2002-12-07 | 2005-11-03 | 삼성전자주식회사 | 자동파워조절 기능을 갖는 광섬유 증폭기 및 그 자동 파워조절 방법 |
| US8149926B2 (en) * | 2005-04-11 | 2012-04-03 | Intel Corporation | Generating edge masks for a deblocking filter |
| JP4615376B2 (ja) * | 2005-06-02 | 2011-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 遠隔励起光増幅伝送システム |
| US8045861B1 (en) * | 2006-11-17 | 2011-10-25 | Hrl Laboratories, Llc | Method and system for spectral suppression of noise in a communication signal |
| JP2009065180A (ja) * | 2008-10-06 | 2009-03-26 | Fujitsu Ltd | 光モニタ回路 |
| JP5470859B2 (ja) | 2009-01-09 | 2014-04-16 | 富士通株式会社 | 光増幅器、制御回路、および光増幅器の制御方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2230912B (en) * | 1989-04-22 | 1993-10-20 | Stc Plc | Optical amplifier gain control |
| JPH0575198A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-03-26 | Toshiba Corp | 光増幅装置 |
| US5343320A (en) * | 1992-08-03 | 1994-08-30 | At&T Bell Laboratories | Pump laser control circuit for an optical transmission system |
| US5471334A (en) * | 1992-10-21 | 1995-11-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier |
| JP2793469B2 (ja) * | 1993-05-26 | 1998-09-03 | 日本電気 株式会社 | 光直接増幅器の監視制御信号受信方式 |
| JP3012760B2 (ja) * | 1993-10-25 | 2000-02-28 | 三菱電機株式会社 | 光増幅器及び分配システム及びローカル・エリア・ネットワーク及び利得制御方法 |
| JP2778438B2 (ja) * | 1993-12-27 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 光増幅装置と光増幅器設計方法と光中継伝送システム |
| JP2694803B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1997-12-24 | 日本電気株式会社 | 光半導体レーザ装置の波長安定化方式 |
| FR2714982B1 (fr) * | 1994-01-13 | 1996-02-02 | Alcatel Nv | Amplificateur optique régulé. |
| FR2715017B1 (fr) * | 1994-01-13 | 1996-02-16 | Alcatel Nv | Procédé de transmission et liaison optique à multiplexage spectral avec amplification. |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236535A patent/JP2947136B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-04 US US08/707,391 patent/US5706126A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-13 IT IT96MI001897A patent/IT1284535B1/it active IP Right Grant
- 1996-09-16 FR FR9611257A patent/FR2738928B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2738928B1 (fr) | 1998-12-18 |
| IT1284535B1 (it) | 1998-05-21 |
| US5706126A (en) | 1998-01-06 |
| JPH0983054A (ja) | 1997-03-28 |
| FR2738928A1 (fr) | 1997-03-21 |
| ITMI961897A1 (it) | 1998-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990601 |