JP2963103B2 - 光信号の増幅装置 - Google Patents
光信号の増幅装置Info
- Publication number
- JP2963103B2 JP2963103B2 JP1051803A JP5180389A JP2963103B2 JP 2963103 B2 JP2963103 B2 JP 2963103B2 JP 1051803 A JP1051803 A JP 1051803A JP 5180389 A JP5180389 A JP 5180389A JP 2963103 B2 JP2963103 B2 JP 2963103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- signal
- control tone
- drive current
- control
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/2931—Signal power control using AGC
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
- H04B10/0777—Monitoring line amplifier or line repeater equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2914—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using lumped semiconductor optical amplifiers [SOA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/07—Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal
- H04B2210/075—Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal using a pilot tone
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光信号の増幅に関し、かつ特に、増幅器ア
ウトプットの光パワーが、十分に安定するように、半導
体光増幅器のゲイン制御に適合する自動ゲインコントロ
ールに関する。（半導体増幅器は、反射を最小限に抑え
たレーザ、すなわち出来る限り、反射システムを抑制し
たレーザであると見てよい。） ［従来の技術］ 半導体増幅器は、多くの現実の、或いは提案されてい
るアプリケーション（応用）を有する。このようなアプ
リケーションの１つが、テレコミュニケーション（遠隔
通信）向けである。光ファイバは、約0.2乃至0.3dB/km
の減衰特性を有し、それ故、信号処理を施さない場合の
レンジ（距離）には、限界がある。光増幅器を用いる信
号処理は、手軽さの故に魅力的であり、このようなシス
テムは、50乃至150km毎に増幅器を必要とするため、約1
0乃至30dBのゲインを有する増幅器が有用である。ひず
み総計が許容出来なくなる迄には、連続して最大10個迄
増幅器を用いることが出来る。すなわち総延長距離が、
500乃至1500kmとなる。これを越すレンジに対しては、
信号再整形、信号再タイミング装置を含む、より複雑な
機器と、おそらくは、エラー補正が必要となる。
ウトプットの光パワーが、十分に安定するように、半導
体光増幅器のゲイン制御に適合する自動ゲインコントロ
ールに関する。（半導体増幅器は、反射を最小限に抑え
たレーザ、すなわち出来る限り、反射システムを抑制し
たレーザであると見てよい。） ［従来の技術］ 半導体増幅器は、多くの現実の、或いは提案されてい
るアプリケーション（応用）を有する。このようなアプ
リケーションの１つが、テレコミュニケーション（遠隔
通信）向けである。光ファイバは、約0.2乃至0.3dB/km
の減衰特性を有し、それ故、信号処理を施さない場合の
レンジ（距離）には、限界がある。光増幅器を用いる信
号処理は、手軽さの故に魅力的であり、このようなシス
テムは、50乃至150km毎に増幅器を必要とするため、約1
0乃至30dBのゲインを有する増幅器が有用である。ひず
み総計が許容出来なくなる迄には、連続して最大10個迄
増幅器を用いることが出来る。すなわち総延長距離が、
500乃至1500kmとなる。これを越すレンジに対しては、
信号再整形、信号再タイミング装置を含む、より複雑な
機器と、おそらくは、エラー補正が必要となる。
周囲温度が光増幅器のゲインに影響を与えることが良
く知られている。したがって、地上機器は、四季により
影響を受け、水中機器は、海水温度により影響を受け
る。
く知られている。したがって、地上機器は、四季により
影響を受け、水中機器は、海水温度により影響を受け
る。
特定の影響の諸例中には、下記が含まれる。
（１）増幅器性能 温度上昇と共にゲインは低下する。これが重大な影響
となる。これが、変動のうちの多分約半分を占める。
となる。これが、変動のうちの多分約半分を占める。
（２）屈折率 増幅器の屈折率、すなわち増幅器を構成する半導体の
屈折率は、温度とともに変化する。設計波長に於いて、
最適機能を発揮するように、増幅器は設計され、かつ光
の波長は、屈折率により影響されるため、増幅器の性能
は温度により影響を受ける。
屈折率は、温度とともに変化する。設計波長に於いて、
最適機能を発揮するように、増幅器は設計され、かつ光
の波長は、屈折率により影響されるため、増幅器の性能
は温度により影響を受ける。
（３）偏光 増幅器は、光の異なる偏光に対し、異なるゲインを有
する。偏光は、ファイバにより影響を受け、この影響
は、温度依存性をもつ傾向がある。それ故、ゲインは、
周囲温度に影響を受ける。水中システムの場合の海水温
度がそれ一例となる。
する。偏光は、ファイバにより影響を受け、この影響
は、温度依存性をもつ傾向がある。それ故、ゲインは、
周囲温度に影響を受ける。水中システムの場合の海水温
度がそれ一例となる。
［発明が解決しようとする課題］ このように、性能、およびそれ故、光増幅器光パワー
アウトプットは、外部ファクタに左右される。これら性
能変動に由来するパワー変動を減ずることが本発明の目
的である。アウトプットパワーが直接設定されるコント
ロール技術の採用が提案されて来た。しかし、この測定
は、実施に困難が伴う。
アウトプットは、外部ファクタに左右される。これら性
能変動に由来するパワー変動を減ずることが本発明の目
的である。アウトプットパワーが直接設定されるコント
ロール技術の採用が提案されて来た。しかし、この測定
は、実施に困難が伴う。
［課題を解決するための手段のおよび作用］ 本発明に用いられるコントロール技術は、光信号が最
初に生成される地点で光信号に低周波コントロールトー
ンを重ねることから成る。
初に生成される地点で光信号に低周波コントロールトー
ンを重ねることから成る。
半導体光増幅器は、駆動電流により動力の供給を受
け、かつ、増幅器は、デテクタ（検出器）と似ているの
で、光キャリア上での変調は、デバイスのバイアス電流
もしくは電圧またはその両方の変調として検知出来る。
特に、安定状態のバイアス電流もしくは電圧またはその
両方に重ねられたコントロールトーンは、同じ周波数を
持つ波紋（リップル）として、検知出来る。この波紋の
変動が、システム性能の変動となって現れる。
け、かつ、増幅器は、デテクタ（検出器）と似ているの
で、光キャリア上での変調は、デバイスのバイアス電流
もしくは電圧またはその両方の変調として検知出来る。
特に、安定状態のバイアス電流もしくは電圧またはその
両方に重ねられたコントロールトーンは、同じ周波数を
持つ波紋（リップル）として、検知出来る。この波紋の
変動が、システム性能の変動となって現れる。
本発明によれば、自動ゲインコントロール（AGC）回
路が、この波紋を測定し、それにより、コントロールパ
ラメータを得る。AGCは、例えば、前以って設定された
値と比較することにより、コントロールパラメータを一
定に保つように、駆動電流を調整する。振動の振幅（ま
たは、その同等値、例えばそのRMS値）は、便利なコン
トロールパラメータとなる。出来れば、AGCは、コント
ロールパラメータを得るため、振動の振幅（または同等
値）に、安定状態の駆動電流値を乗算するとよい。
路が、この波紋を測定し、それにより、コントロールパ
ラメータを得る。AGCは、例えば、前以って設定された
値と比較することにより、コントロールパラメータを一
定に保つように、駆動電流を調整する。振動の振幅（ま
たは、その同等値、例えばそのRMS値）は、便利なコン
トロールパラメータとなる。出来れば、AGCは、コント
ロールパラメータを得るため、振動の振幅（または同等
値）に、安定状態の駆動電流値を乗算するとよい。
最終目的としては、例えば、光信号が変調を解かれる
場合、例えば、変調を解く前に濾過することにより、コ
ントロールトーンは目的に沿うように除去される。
場合、例えば、変調を解く前に濾過することにより、コ
ントロールトーンは目的に沿うように除去される。
上記のように、本発明のかかわるAGCは、信号上に変
調されるコントロールトーンに依存する。コントロール
トーンの振幅は、信号のそれに較べ、0.1乃至10％（出
来れば１乃至５％）と小さい値をとるべきである。コン
トロールトーンの周波数も信号の場合に較べ、例えば10
0倍以上低く、出来れば10,000倍以上低いという程に、
うんと低い値をとるべきである。大部分の光システムに
於いて、ビット速度は、通常、秒当たり１メガビットを
上廻り、しばしば秒当り１ギガビットを越える。この場
合、0.1kHzから100kHzの問の周波数がコントロールトー
ンに適する。
調されるコントロールトーンに依存する。コントロール
トーンの振幅は、信号のそれに較べ、0.1乃至10％（出
来れば１乃至５％）と小さい値をとるべきである。コン
トロールトーンの周波数も信号の場合に較べ、例えば10
0倍以上低く、出来れば10,000倍以上低いという程に、
うんと低い値をとるべきである。大部分の光システムに
於いて、ビット速度は、通常、秒当たり１メガビットを
上廻り、しばしば秒当り１ギガビットを越える。この場
合、0.1kHzから100kHzの問の周波数がコントロールトー
ンに適する。
コントロールトーンとデータ間の周波数の非常に大き
な差異がそれぞれの分離を促すことが理解される。これ
により、コントロールトーンは、デモジュレータなどの
データハンドリングデバイス（データ処理装置）から除
外出来、デモジュレータは、コントロールトーンの低周
波数域で応答出来なくてもよい。同様に、データは、AG
C回路から除外出来る。
な差異がそれぞれの分離を促すことが理解される。これ
により、コントロールトーンは、デモジュレータなどの
データハンドリングデバイス（データ処理装置）から除
外出来、デモジュレータは、コントロールトーンの低周
波数域で応答出来なくてもよい。同様に、データは、AG
C回路から除外出来る。
本発明にかかわるAGC回路は、光増幅器テレコミュニ
ケーションシステムの制御、わけても、水中光テレコミ
ュニケーションシステムの水中増幅器向けにとくに適し
ている。
ケーションシステムの制御、わけても、水中光テレコミ
ュニケーションシステムの水中増幅器向けにとくに適し
ている。
上記の正規構成に加えて、本発明に係る増幅器には、
ケーブルが不意に破損する場合、零に低下するなど、コ
ントロールトーンレベルが、初期レベル以下に低下する
場合に採用される、デフォルト構成（故障時対応の構
成）を含むことが望ましい。デフォルト構成は、下記機
能の１つ以上の提供をする。
ケーブルが不意に破損する場合、零に低下するなど、コ
ントロールトーンレベルが、初期レベル以下に低下する
場合に採用される、デフォルト構成（故障時対応の構
成）を含むことが望ましい。デフォルト構成は、下記機
能の１つ以上の提供をする。
（１）デフォルト（欠陥）のある構成が採用されている
ことを示すため、デフォルト信号を用意する。これは通
常、ケーブル破損または増幅器故障を示す。
ことを示すため、デフォルト信号を用意する。これは通
常、ケーブル破損または増幅器故障を示す。
（２）AGCのないオペレーション（動作）の交替モード
を用意する（AGCを除く）。これにより、ケーブルは、
（１）に記すデフォルト信号送信が出来る。
を用意する（AGCを除く）。これにより、ケーブルは、
（１）に記すデフォルト信号送信が出来る。
（３）コントロールトーンが一切存在しない場合、AGC
ループをオーバーロードより保護する。
ループをオーバーロードより保護する。
［実施例］ 下記添付図面に関する具体例により、本発明は説明さ
れる。
れる。
このシステムは、６本の光ケーブル12を経由して、５
台の中継器13により継続されレシーバ（受信機）11へ、
データにより変調された信号を送り届けるトランスミッ
タ（受信機）10より成る。トランスミッタ10は後に述べ
るコントロールトーンを発生し、光信号に重ねている。
各中継器13間の距離は60kmである。（これを下廻る距
離、例えば50kmの場合も明らかに適用可能であるが、10
0kmを越えるレンジの場合は適当な性能が発揮出来ない
恐れがある。）かくして、本システムの総延長距離は、
360kmとなる。
台の中継器13により継続されレシーバ（受信機）11へ、
データにより変調された信号を送り届けるトランスミッ
タ（受信機）10より成る。トランスミッタ10は後に述べ
るコントロールトーンを発生し、光信号に重ねている。
各中継器13間の距離は60kmである。（これを下廻る距
離、例えば50kmの場合も明らかに適用可能であるが、10
0kmを越えるレンジの場合は適当な性能が発揮出来ない
恐れがある。）かくして、本システムの総延長距離は、
360kmとなる。
信号処理を単純増幅に限定するシステムは約12台の中
継器に制限され、これは約1,000kmの最大レンジを与え
る。それにもかかわらず、最大1,000kmの水中接続の要
求があり、この単純なシステムが、非常に重要となる。
継器に制限され、これは約1,000kmの最大レンジを与え
る。それにもかかわらず、最大1,000kmの水中接続の要
求があり、この単純なシステムが、非常に重要となる。
このようなシステムを特定する際に、各中継器の光パ
ワーアウトプットの特定することが望ましい。特定条件
下での動作時に、最適性能を発揮させるように、各区間
距離が設計される。が、システムの動作条件は、可成り
変動する。例えば、性能は温度に左右され、それ故、海
水温度の影響を受ける。これにより、増幅器のアウトプ
ットパワーが、常にシステムの仕様に合致する訳ではな
いため、ときにより性能は低下する場合がある。
ワーアウトプットの特定することが望ましい。特定条件
下での動作時に、最適性能を発揮させるように、各区間
距離が設計される。が、システムの動作条件は、可成り
変動する。例えば、性能は温度に左右され、それ故、海
水温度の影響を受ける。これにより、増幅器のアウトプ
ットパワーが、常にシステムの仕様に合致する訳ではな
いため、ときにより性能は低下する場合がある。
本発明に係る増幅器は、出力を規定値近辺に保つため
のAGC回路を含む。このAGC回路は、データだけでなくキ
ャリヤビーム上で変調されるコントロールトーンを用い
る。トランスミッタ10は、10kHz水晶発振器を含む（図
示されていない）。発振器により生成されるトーンはレ
ーザ向け駆動電流に付加される。トーンは、データ“1"
および、または“0"に用いられる場合がある。この例で
は、両方に用いられた。
のAGC回路を含む。このAGC回路は、データだけでなくキ
ャリヤビーム上で変調されるコントロールトーンを用い
る。トランスミッタ10は、10kHz水晶発振器を含む（図
示されていない）。発振器により生成されるトーンはレ
ーザ向け駆動電流に付加される。トーンは、データ“1"
および、または“0"に用いられる場合がある。この例で
は、両方に用いられた。
トランスミッター10に用いられるコントロールトーン
は、中継器13全台のAGC全回路に於いて受取られ、かつ
これらにより用いられる。キャリヤトーンもレシーバ11
で受取られるが、データリカバリ（回復）のためのデモ
ジュレーション（復調）が悪影響を受けないようにする
ために濾波される。
は、中継器13全台のAGC全回路に於いて受取られ、かつ
これらにより用いられる。キャリヤトーンもレシーバ11
で受取られるが、データリカバリ（回復）のためのデモ
ジュレーション（復調）が悪影響を受けないようにする
ために濾波される。
この例での光信号の重要の特徴は下記となる。
ビットレート 200MBits/sec コントロールトーン周波数 10kHz ビット期間 5ns コントロール期間 100μｓ コントロール期間とビット期間との比 ２×104 信号とコントロールトーンとの比 15dB AGC回路は第２図に示される。この回路は入力ファセ
ット（面）21および出力ファセット22を有しているレー
ザ増幅器20を制御する。使用時にはこれらファセットは
入出力ファイバと接続される。レーザ増幅器20はライン
24経由してハイインピーダンス電流デバイス23により供
給される駆動電流によりレ動力源の供給を受け、ライン
24にはインダクタ25があって、レーザ20からの高周波数
信号がデバイス23に影響を与えるのを防止するようにし
ている。動作範囲内では、レーザの出力ファセット22で
の対数パワーはライン24の駆動電流に比例する。このレ
ーザ増幅器20ライン24の駆動電流を調整することによ
り、ファセット22の出力を一定に保つAGC回路と関係し
ている。
ット（面）21および出力ファセット22を有しているレー
ザ増幅器20を制御する。使用時にはこれらファセットは
入出力ファイバと接続される。レーザ増幅器20はライン
24経由してハイインピーダンス電流デバイス23により供
給される駆動電流によりレ動力源の供給を受け、ライン
24にはインダクタ25があって、レーザ20からの高周波数
信号がデバイス23に影響を与えるのを防止するようにし
ている。動作範囲内では、レーザの出力ファセット22で
の対数パワーはライン24の駆動電流に比例する。このレ
ーザ増幅器20ライン24の駆動電流を調整することによ
り、ファセット22の出力を一定に保つAGC回路と関係し
ている。
AGC回路は、コントロールトーンの振幅に比例する出
力を生成する低ノイズ増幅器26と、抵抗器28の電流すな
わちレーザ増幅器20に向けた駆動電流に比例する出力を
生成するようにライン24中に設置された抵抗器28と並列
に接続されたディファレンス（差分）増幅器27とから成
る。デバイス26および27からの出力は、アナログマルチ
プライヤ（乗算器）29に送られる。コンパレータ（比較
器）30は、マルチプライヤ29の出力を参照データ31と比
較し、比較結果に対応してデバイス23調整するように接
続される。（短期変動分除去のため、応答は、約２秒を
越える時間での平均とすることが望ましい）。AGC回路
の動作の説明に移る。図に示されるアナログデバイスに
代えて、ディジタル処理を用いることが出来る。
力を生成する低ノイズ増幅器26と、抵抗器28の電流すな
わちレーザ増幅器20に向けた駆動電流に比例する出力を
生成するようにライン24中に設置された抵抗器28と並列
に接続されたディファレンス（差分）増幅器27とから成
る。デバイス26および27からの出力は、アナログマルチ
プライヤ（乗算器）29に送られる。コンパレータ（比較
器）30は、マルチプライヤ29の出力を参照データ31と比
較し、比較結果に対応してデバイス23調整するように接
続される。（短期変動分除去のため、応答は、約２秒を
越える時間での平均とすることが望ましい）。AGC回路
の動作の説明に移る。図に示されるアナログデバイスに
代えて、ディジタル処理を用いることが出来る。
使用中、光信号は入力ファセット21で受け取られ、出
力ファセット22において出力を送出するレーザ増幅器20
内で増幅される。レーザ増幅器20は、副次的に光信号の
変調がライン24中に現れるようにし、波紋（リップル）
を定常状態のバイアス電圧に重なる。波紋は光信号の変
調に似た波形を有する。インダクタ25はそれがデータ
（200MHzにある）を抑制するが、コントロールトーン
（10kHzにある）の通過を許すように選定される。
力ファセット22において出力を送出するレーザ増幅器20
内で増幅される。レーザ増幅器20は、副次的に光信号の
変調がライン24中に現れるようにし、波紋（リップル）
を定常状態のバイアス電圧に重なる。波紋は光信号の変
調に似た波形を有する。インダクタ25はそれがデータ
（200MHzにある）を抑制するが、コントロールトーン
（10kHzにある）の通過を許すように選定される。
例えば、温度変化により、光システムの性能が変動す
る場合、ファセット22の出力パワーは変動し、ライン24
中の対応する波紋の振幅も変動する。（ファセット22の
出力が上昇する場合、ライン24の振幅が増大する。逆
に、出力が低下する場合、振幅は減少する）。
る場合、ファセット22の出力パワーは変動し、ライン24
中の対応する波紋の振幅も変動する。（ファセット22の
出力が上昇する場合、ライン24の振幅が増大する。逆
に、出力が低下する場合、振幅は減少する）。
増幅器26はコントロールトーンの振幅に応答し、それ
故、マルチプライヤ29へのその信号は変動する。マルチ
プライヤ29の出力が、最初は、コントロールトーンの変
化によってのみ影響を受けるので、はじめは、デバイス
23は影響を受けない。それ故、ファセット22における出
力が低下すると、この出力が低下する。コンパレータ30
は不均衝を検知し、ライン24の駆動電流が増大するよう
に、デバイスの再設定（リセット）を行う。この増大は
下記効果を生む。
故、マルチプライヤ29へのその信号は変動する。マルチ
プライヤ29の出力が、最初は、コントロールトーンの変
化によってのみ影響を受けるので、はじめは、デバイス
23は影響を受けない。それ故、ファセット22における出
力が低下すると、この出力が低下する。コンパレータ30
は不均衝を検知し、ライン24の駆動電流が増大するよう
に、デバイスの再設定（リセット）を行う。この増大は
下記効果を生む。
（１）ファセット22の出力が必要に応じ増大するよう
に、増幅器20のゲインが増大する。
に、増幅器20のゲインが増大する。
（２）ゲイン増大は信号全体に及び、コントロールトー
ンの振幅が増大する。それ故、検出器26の出力が増大す
る。
ンの振幅が増大する。それ故、検出器26の出力が増大す
る。
（３）抵抗器28を通る駆動電流の増大は、ディファレン
ス増幅器27への入力に直接影響を及ぼし、その出力も増
大する。
ス増幅器27への入力に直接影響を及ぼし、その出力も増
大する。
（４）その双方の入力が増大するため、マルチプライヤ
29の出力は参照データ31として予め設定した値に等しく
なるまで増大する。
29の出力は参照データ31として予め設定した値に等しく
なるまで増大する。
このように、AGCの制御ループは、結果を一定に保持
する。この条件はファセット22での光パワー出力を許容
制限範囲内に保つことを我々は見出だした。他のコント
ロール戦略との比較は興味深いテーマである。
する。この条件はファセット22での光パワー出力を許容
制限範囲内に保つことを我々は見出だした。他のコント
ロール戦略との比較は興味深いテーマである。
在来型のコントロールは、データがこれに影響するの
を防止するためのインダクタおよび定電流デバイスの
み、すなわち第２図の項目23および25より成る。この戦
略の欠陥は、例えば温度によりシステム特性が変動し、
この変動特性に合わせて駆動電流を変動させることが必
要という点である。
を防止するためのインダクタおよび定電流デバイスの
み、すなわち第２図の項目23および25より成る。この戦
略の欠陥は、例えば温度によりシステム特性が変動し、
この変動特性に合わせて駆動電流を変動させることが必
要という点である。
デバイス26が直接コンパレータ30へ接続される（かつ
項目27,28および29は除外される）戦略も、我々は考慮
した。この戦略は、一定駆動電流の場合よいも良い結果
を生むが、光システムと駆動電流間の効果的な結合がゲ
インに依存するため、過剰補正が行われる。部品27,28
および29を導入したことは、駆動電流を考慮し、過剰補
正を実際的に除いている。
項目27,28および29は除外される）戦略も、我々は考慮
した。この戦略は、一定駆動電流の場合よいも良い結果
を生むが、光システムと駆動電流間の効果的な結合がゲ
インに依存するため、過剰補正が行われる。部品27,28
および29を導入したことは、駆動電流を考慮し、過剰補
正を実際的に除いている。
この発明の駆動電流デバイス23は増幅器20に駆動電流
を供給する。駆動回路にはコネクタ部（24）と一緒に抵
抗器28とインダクタ25とが含まれている。デバイス20は
接地されており、言い換えれば駆動電流デバイス23で発
生した駆動電流は半導体レーザデバイス20を経てアース
へ落ちる。デバイス20は‘レーザ’であり、誘導放出に
よる光増幅作用で動作する。このことは光入力21から光
出力22への光子（フォトン）の流れが駆動回路からアー
スへ流れる電子（電流）の通路に刺戟（誘導）を与えて
いることを意味する。言い換えると、光の回路（21−20
−22）を通る光がアースへ通ずる駆動回路（23,24,28,2
4,25,24,20、接地）を流れる駆動電流を制御しているの
である。デバイス20は増幅器として設計されており、駆
動電流を制御するために光用の増幅機能を分担している
わけではないが、しかし、半導体レーザ増幅器はその駆
動電流を制御するデバイスとして働くのであり、したが
って、受信した光信号内にある光のコントロールトーン
（制御トーン）が駆動電流に移されて、この光のコント
ロールトーンが等価な電気的コントロールトーンを駆動
電流内で作る。この発明はこの電気的コントロールトー
ンを制御技術に利用している。
を供給する。駆動回路にはコネクタ部（24）と一緒に抵
抗器28とインダクタ25とが含まれている。デバイス20は
接地されており、言い換えれば駆動電流デバイス23で発
生した駆動電流は半導体レーザデバイス20を経てアース
へ落ちる。デバイス20は‘レーザ’であり、誘導放出に
よる光増幅作用で動作する。このことは光入力21から光
出力22への光子（フォトン）の流れが駆動回路からアー
スへ流れる電子（電流）の通路に刺戟（誘導）を与えて
いることを意味する。言い換えると、光の回路（21−20
−22）を通る光がアースへ通ずる駆動回路（23,24,28,2
4,25,24,20、接地）を流れる駆動電流を制御しているの
である。デバイス20は増幅器として設計されており、駆
動電流を制御するために光用の増幅機能を分担している
わけではないが、しかし、半導体レーザ増幅器はその駆
動電流を制御するデバイスとして働くのであり、したが
って、受信した光信号内にある光のコントロールトーン
（制御トーン）が駆動電流に移されて、この光のコント
ロールトーンが等価な電気的コントロールトーンを駆動
電流内で作る。この発明はこの電気的コントロールトー
ンを制御技術に利用している。
水中ケーブルは常に複数の例えば６本の光ファイバを
含み、そのそれぞれが独立に動作する。通常ファイバー
は、一方向性を有し、このファイバの半数は一方向に伝
送し、残り半数が逆方向に伝送する。また、ケーブルは
例えば長手方向に延びるスチールワイヤなどの引張り強
度要素、電力用導線、および水の浸入を防ぐ外装より成
る。中継器は２本のケーブルの強度要素に接合する強度
要素、各ケーブルの導体に接続される電源ユニット、電
源ユニットから電力を受け取るよう接続されている増幅
器、および水の浸入を防ぎかつ電気的作用諸項目向けに
動作環境を用意するケースより成る。各中継器は複数の
増幅器を、すなわち１本のファイバ当り１個の割合で、
含む。
含み、そのそれぞれが独立に動作する。通常ファイバー
は、一方向性を有し、このファイバの半数は一方向に伝
送し、残り半数が逆方向に伝送する。また、ケーブルは
例えば長手方向に延びるスチールワイヤなどの引張り強
度要素、電力用導線、および水の浸入を防ぐ外装より成
る。中継器は２本のケーブルの強度要素に接合する強度
要素、各ケーブルの導体に接続される電源ユニット、電
源ユニットから電力を受け取るよう接続されている増幅
器、および水の浸入を防ぎかつ電気的作用諸項目向けに
動作環境を用意するケースより成る。各中継器は複数の
増幅器を、すなわち１本のファイバ当り１個の割合で、
含む。
各ファイバを二方向性の、すなわち２種の動作向けに
用いることが出来る。各方向の増幅が別個に制御されな
ければならない場合は、増幅のためトラフィックを分け
る必要がある。このようにすれば、各ファイバに対し、
２台の増幅器があることになり、各増幅器は、第２図に
示されるように、それ自体のAGCを有する。
用いることが出来る。各方向の増幅が別個に制御されな
ければならない場合は、増幅のためトラフィックを分け
る必要がある。このようにすれば、各ファイバに対し、
２台の増幅器があることになり、各増幅器は、第２図に
示されるように、それ自体のAGCを有する。
代わりに、各増幅器が双方向の増幅に用いられる。こ
れにより増幅器台数およびこれらを駆動する電力が節約
されるため、この方が望ましい。この技術は、チャンネ
ル双方が同一ゲインを得るという固有の制限条件を含
み、システム設計はこの制限条件を考慮にいれておかな
ければならない。二方向性増幅器のAGC向けの幾つかの
望ましい要件を下記に示す。
れにより増幅器台数およびこれらを駆動する電力が節約
されるため、この方が望ましい。この技術は、チャンネ
ル双方が同一ゲインを得るという固有の制限条件を含
み、システム設計はこの制限条件を考慮にいれておかな
ければならない。二方向性増幅器のAGC向けの幾つかの
望ましい要件を下記に示す。
１チャンネルのみにコントロールを割り当てることが
望まれる。これは、コントロールトーンを１のチャンネ
ルだけに用意することによるか、あるいは出来れば、各
チャンネルにそれ自体に特有のコントロールトーン、す
なわち、２つの異なる周波数を用意することによるかの
何れかにより達成される。各増幅器は第２図に示すよう
にそれ自体のAGC回路を有し、各AGCは１つのコントロー
ルトーンに応答し、かつ他を無視するように同調され
る。
望まれる。これは、コントロールトーンを１のチャンネ
ルだけに用意することによるか、あるいは出来れば、各
チャンネルにそれ自体に特有のコントロールトーン、す
なわち、２つの異なる周波数を用意することによるかの
何れかにより達成される。各増幅器は第２図に示すよう
にそれ自体のAGC回路を有し、各AGCは１つのコントロー
ルトーンに応答し、かつ他を無視するように同調され
る。
１組の増幅器を持つテレコミュニケーションケーブル
に関しては、AGC回路の半数をあるコントロールトーン
に同調させ、AGC回路の残り半分を他のコントロールト
ーンに同調させることが勧められる。なるべくなら、コ
ントロールは、隣接増幅器では異なる方が望ましい。す
なわち、“奇数番号”の増幅器は、ケーブルの一方の端
より制御され、“偶数番号”の増幅器はもう一方の端よ
り制御される方が望ましい。
に関しては、AGC回路の半数をあるコントロールトーン
に同調させ、AGC回路の残り半分を他のコントロールト
ーンに同調させることが勧められる。なるべくなら、コ
ントロールは、隣接増幅器では異なる方が望ましい。す
なわち、“奇数番号”の増幅器は、ケーブルの一方の端
より制御され、“偶数番号”の増幅器はもう一方の端よ
り制御される方が望ましい。
このコントロール技術を２本以上のチャンネルを持つ
システム、例えば、波長分割マチルプレックスシステム
へ拡張することが可能なことは明らかである。
システム、例えば、波長分割マチルプレックスシステム
へ拡張することが可能なことは明らかである。
第３図は、正常およびデフォルト（欠陥のある）構成
を含む回路を示す。正常構成は第２図に示されているAG
C回路に実質的に一致している。デフォルト構成はコン
トロールトーンが初期レベルを下廻る場合に採用され
る。
を含む回路を示す。正常構成は第２図に示されているAG
C回路に実質的に一致している。デフォルト構成はコン
トロールトーンが初期レベルを下廻る場合に採用され
る。
コントロールトーンの消失は、通常、ケーブル破損に
より引き起こされ、これにより通常動作が妨げられる。
デフォルトモードは、主として診断テスト向けとされ
る。とくに、デフォルトモードでは、長大ケーブルの特
定の１個所または複数個所における故障を示す。これに
より、少くとも大体の故障位置が示される。
より引き起こされ、これにより通常動作が妨げられる。
デフォルトモードは、主として診断テスト向けとされ
る。とくに、デフォルトモードでは、長大ケーブルの特
定の１個所または複数個所における故障を示す。これに
より、少くとも大体の故障位置が示される。
第３図に示される回路は、４つの副回路を含む、すな
わち、 （１）正常構成 これは、第２図に示されるAGCを少し修正した形とな
る。同様の機能を果たす諸要素は、同一番号が割り振ら
れている。
わち、 （１）正常構成 これは、第２図に示されるAGCを少し修正した形とな
る。同様の機能を果たす諸要素は、同一番号が割り振ら
れている。
（２）セレクタ この副回路は、コントロールトーン（または、コント
ロールトーンに比例する信号）の欠如を検知する。コン
トロールトーンがしきい値を上廻る場合、回路を正常構
成に保持し、コントロールトーンが、しきい値を下廻る
場合デフォルト構成を選ぶ。このセレクタは、この選択
を行うためのスイッチを含む。
ロールトーンに比例する信号）の欠如を検知する。コン
トロールトーンがしきい値を上廻る場合、回路を正常構
成に保持し、コントロールトーンが、しきい値を下廻る
場合デフォルト構成を選ぶ。このセレクタは、この選択
を行うためのスイッチを含む。
（３）デフォルト・コーラ（欠陥すなわち遭難の発呼） デフォルト構成の１部を構成するこの副回路により、
コントロールトーンが一切存在しない場合に、光増幅器
20が引き続き機能を果せる。さらに、この副回路は、こ
れ自体を識別するために特有の周波数を発する。
コントロールトーンが一切存在しない場合に、光増幅器
20が引き続き機能を果せる。さらに、この副回路は、こ
れ自体を識別するために特有の周波数を発する。
（４）過負荷保護 デフォルト構成の１部も構成する副回路は、コントロ
ールトーンが存在しない場合の不安定な、あるいは過負
荷状態の動作を保護する。動作始動のとき（最初の時
点、または破損事故後）あるいは診断のためのデフォル
トモードでの動作のときに過負荷保護が望ましい。
ールトーンが存在しない場合の不安定な、あるいは過負
荷状態の動作を保護する。動作始動のとき（最初の時
点、または破損事故後）あるいは診断のためのデフォル
トモードでの動作のときに過負荷保護が望ましい。
次に、４つの副回路を夫々別個に説明する。
上記項目（１）、すなわちAGCは、第２図に於けるよ
り、ややより詳細に示されている。特別の構成要素はコ
ントロールトーンを他の周波数より分離するバンドパス
フィルタ35、およびDC信号をコンパレータ30に送る整流
器36である。コンパレータ30の出力は、インテグレータ
37に接続される。正常構成では、インテグレータ37の出
力は、２路スイッチ41により、デバイス23のコントロー
ルポートに接続される。
り、ややより詳細に示されている。特別の構成要素はコ
ントロールトーンを他の周波数より分離するバンドパス
フィルタ35、およびDC信号をコンパレータ30に送る整流
器36である。コンパレータ30の出力は、インテグレータ
37に接続される。正常構成では、インテグレータ37の出
力は、２路スイッチ41により、デバイス23のコントロー
ルポートに接続される。
上記項目（２）、すなわちセレクタは、整流器36の出
力をモニタするDCレベル検出器46、およびスイッチ40お
よび41を作動させるコントロール装置47より成る。
力をモニタするDCレベル検出器46、およびスイッチ40お
よび41を作動させるコントロール装置47より成る。
項目（３）は、コントロールトーン欠如によりAGCが
作動不能に陥る場合はいつでも、コントロール信号の代
用を果たすDCバイアスを用意するような抵抗性回路（ネ
ットワーク）42より成る。デフォルトコーラも、それ自
体の中継器に特有のデフォルトトーンを用意するローカ
ル発振器43を含む。すなわち、システム内の各中継器
で、デフォルトトーンが異なる。発振器43および抵抗性
回路（ネットワーク）42は、２つの信号を合併させるア
ダー（加算器）44に接続される。合併信号は、デフォル
ト構成の場合に、AGCをデバイス23より分離しかつアダ
ー44をデバイス23に接続するスイッチ41に送られる。
作動不能に陥る場合はいつでも、コントロール信号の代
用を果たすDCバイアスを用意するような抵抗性回路（ネ
ットワーク）42より成る。デフォルトコーラも、それ自
体の中継器に特有のデフォルトトーンを用意するローカ
ル発振器43を含む。すなわち、システム内の各中継器
で、デフォルトトーンが異なる。発振器43および抵抗性
回路（ネットワーク）42は、２つの信号を合併させるア
ダー（加算器）44に接続される。合併信号は、デフォル
ト構成の場合に、AGCをデバイス23より分離しかつアダ
ー44をデバイス23に接続するスイッチ41に送られる。
デフォルト構成の場合、すなわちコントロールトーン
欠如の場合に、増幅器26およびそれ故マルチプライヤ29
は、ゼロインプットとなる。これにより、コンパレータ
30は、ゼロインプットを受け、その結果、不可能の筈の
バランスを達成するようになり、非常に高い出力を生成
する。コンパレータそれ自体とそれに続く諸要素、すな
わちインテグレータ37を損傷させるに足る程過負荷が大
きくなる場合がある。デフォルト構成の場合、増幅器45
は、例えば45dBのゲインで、インテグレータ37の出力か
らコンパレータ30のインプットへ信号をフィードバック
する。それにより、コンパレータ30には、現実のインプ
ット信号が送られ、ループ30−37−45−40−48は、安全
パワーで安定する。（アダー48は検出器46によりループ
信号の検知を妨げる）。
欠如の場合に、増幅器26およびそれ故マルチプライヤ29
は、ゼロインプットとなる。これにより、コンパレータ
30は、ゼロインプットを受け、その結果、不可能の筈の
バランスを達成するようになり、非常に高い出力を生成
する。コンパレータそれ自体とそれに続く諸要素、すな
わちインテグレータ37を損傷させるに足る程過負荷が大
きくなる場合がある。デフォルト構成の場合、増幅器45
は、例えば45dBのゲインで、インテグレータ37の出力か
らコンパレータ30のインプットへ信号をフィードバック
する。それにより、コンパレータ30には、現実のインプ
ット信号が送られ、ループ30−37−45−40−48は、安全
パワーで安定する。（アダー48は検出器46によりループ
信号の検知を妨げる）。
正常構成では検出器46は、デフォルトコーラ42,43,44
とを過負荷より副回路45,40とを分離するためにコント
ロールユニット47を作動させる。AGCは、上記のように
作動する。デフォルトモードでの動作の説明に移る。
とを過負荷より副回路45,40とを分離するためにコント
ロールユニット47を作動させる。AGCは、上記のように
作動する。デフォルトモードでの動作の説明に移る。
最も一般的な事故は、ケーブルの破損である。明らか
に、これにより、破損個所をまたぐ通信全体が妨げられ
る。陸上より破損個所に向けた“外向きの”方向で、お
よび破損個所より陸上に向けた“内向きの”方向で、呼
び出しをすることが好都合となる。明らかに、それぞれ
それ内向きおよび外向きの方向となる２つのセグメント
がケーブルにはある。
に、これにより、破損個所をまたぐ通信全体が妨げられ
る。陸上より破損個所に向けた“外向きの”方向で、お
よび破損個所より陸上に向けた“内向きの”方向で、呼
び出しをすることが好都合となる。明らかに、それぞれ
それ内向きおよび外向きの方向となる２つのセグメント
がケーブルにはある。
増幅器への電源は、光ケーブル中に含まれる導電体経
由で給電される。ケーブルが破損したとしても、なお給
電が可能である。海水は、戻り側導体として用いられ、
破損セグメトの場合でさも、その長さおよび電気抵抗が
大きいため、破損端は、短絡回路を構成しない。これに
より、増幅器が引き続き機能を果たすことを可能にする
電源保持が出来る。
由で給電される。ケーブルが破損したとしても、なお給
電が可能である。海水は、戻り側導体として用いられ、
破損セグメトの場合でさも、その長さおよび電気抵抗が
大きいため、破損端は、短絡回路を構成しない。これに
より、増幅器が引き続き機能を果たすことを可能にする
電源保持が出来る。
ケーブルは、２方向コミュニケーション向けに設計さ
れ、各セグメントは、外向きおよび内向き双方のテレコ
ミュニケーション（遠隔通信）チャンネルを含む。明ら
かに、外向きチャンネルは、診断に対してすらも使用で
きない。１本の内向きチャンネルのデフォルトモードオ
ペレーションの説明に移る。
れ、各セグメントは、外向きおよび内向き双方のテレコ
ミュニケーション（遠隔通信）チャンネルを含む。明ら
かに、外向きチャンネルは、診断に対してすらも使用で
きない。１本の内向きチャンネルのデフォルトモードオ
ペレーションの説明に移る。
破損個所に最も近い増幅器は、“第１の”と冠詞をつ
け、その動作は、最初に説明される。たとえケーブルが
破損しても、電源は確保され、増幅器20は、ライン24に
より駆動電流を受け取る。が、ケーブル破損のため、イ
ンプットファセット21に於いて光信号は一切受け取られ
ない。この状態下で増幅器はLEDとして作動し、これに
より出力ファセット22に於いては、光信号が発せられ
る。信号の平均パワーは、ネットワーク42からのコント
ロールにより設定され、条件は恐らく最適とならない
が、少くとも使用に耐える。ローカル発振器は、それ自
体の特有のデフォルト波紋リップルを、ライン24の駆動
の電流上に重ね、増幅器22の光出力はそれにより、この
特有のデフォルト周波数に於いて変調される振幅とな
る。
け、その動作は、最初に説明される。たとえケーブルが
破損しても、電源は確保され、増幅器20は、ライン24に
より駆動電流を受け取る。が、ケーブル破損のため、イ
ンプットファセット21に於いて光信号は一切受け取られ
ない。この状態下で増幅器はLEDとして作動し、これに
より出力ファセット22に於いては、光信号が発せられ
る。信号の平均パワーは、ネットワーク42からのコント
ロールにより設定され、条件は恐らく最適とならない
が、少くとも使用に耐える。ローカル発振器は、それ自
体の特有のデフォルト波紋リップルを、ライン24の駆動
の電流上に重ね、増幅器22の光出力はそれにより、この
特有のデフォルト周波数に於いて変調される振幅とな
る。
この変調LED信号は、ファイバーを通り、次の増幅器
まで送られる。コントロールトーンは一切存在せず、こ
れにより、デフォルト構成となる。引続き動作が行える
ため、この増幅器は、受け取った信号を増幅し、それ自
体のローカル発振器からのそれ自体に特有のデフォルト
周波数をこれに重ねる。このようにして、２番目の増幅
器の出力ファセット22において生成される光信号は２つ
のデフォルト周波数により変調される。
まで送られる。コントロールトーンは一切存在せず、こ
れにより、デフォルト構成となる。引続き動作が行える
ため、この増幅器は、受け取った信号を増幅し、それ自
体のローカル発振器からのそれ自体に特有のデフォルト
周波数をこれに重ねる。このようにして、２番目の増幅
器の出力ファセット22において生成される光信号は２つ
のデフォルト周波数により変調される。
光信号は、増幅器から増幅器へと送られ、それによ
り、陸上到着時に、一連の各増幅器のデフォルト周波数
により変調される。陸上ステーションで、光信号は複雑
の波形を有する電気信号へと変調が解かれる（復調させ
る）。この信号は、周波数アナライザーに送られ、ここ
でデフォルト周波数の存在が確認される。特定のデフォ
ルト周波数の存在は、その増幅器がデフォルトモードで
作動機能なだけでなく、この増幅器が陸に接続され、そ
れ故セグメントの破損長が割り出せることも示してい
る。大部分のケーブルは、複数の内向きチャンネルより
成り、上記の診断テストは各チャンネルに対し繰り返し
適用可能である。これにより、複数の結果が得られ、理
想的には、この結果は相互に合致することが望ましい。
り、陸上到着時に、一連の各増幅器のデフォルト周波数
により変調される。陸上ステーションで、光信号は複雑
の波形を有する電気信号へと変調が解かれる（復調させ
る）。この信号は、周波数アナライザーに送られ、ここ
でデフォルト周波数の存在が確認される。特定のデフォ
ルト周波数の存在は、その増幅器がデフォルトモードで
作動機能なだけでなく、この増幅器が陸に接続され、そ
れ故セグメントの破損長が割り出せることも示してい
る。大部分のケーブルは、複数の内向きチャンネルより
成り、上記の診断テストは各チャンネルに対し繰り返し
適用可能である。これにより、複数の結果が得られ、理
想的には、この結果は相互に合致することが望ましい。
さらに、診断テストは、ケーブルのセグメント双方に
おいて実施出来る。これにより、ケーブルの一端で幾つ
かを、他端で残りをというふうに、各中継器からのデフ
ォルト周波数の受け取りが可能となる。これにより、破
損位置の表示が非常に明瞭となる。
おいて実施出来る。これにより、ケーブルの一端で幾つ
かを、他端で残りをというふうに、各中継器からのデフ
ォルト周波数の受け取りが可能となる。これにより、破
損位置の表示が非常に明瞭となる。
１個のセグメントが非常に長い場合、内側端部にオー
バーロードをかけずに外側端部に給電することが不可能
となる場合が有り得る。この場合、他のセグメント長を
短くすれば、診断テストの実施が可能となる筈である。
が、これも、距離が比較的短い場合にのみ適用出来る。
バーロードをかけずに外側端部に給電することが不可能
となる場合が有り得る。この場合、他のセグメント長を
短くすれば、診断テストの実施が可能となる筈である。
が、これも、距離が比較的短い場合にのみ適用出来る。
過負荷保護副回路は、上記のように、診断テスト向け
デフォルトモードオペレーション中、コンパレータ30お
よびインテグレータ37を保護するだけでなく、ケーブル
のスイッチが入っている期間（一時的）、望ましい保護
手段も供する。スイッチ入れの極く初期の段階、および
例えば事故後など、オペレーションでの破損後のスイッ
チ入れの場合はいつでも、これが当てはまる。
デフォルトモードオペレーション中、コンパレータ30お
よびインテグレータ37を保護するだけでなく、ケーブル
のスイッチが入っている期間（一時的）、望ましい保護
手段も供する。スイッチ入れの極く初期の段階、および
例えば事故後など、オペレーションでの破損後のスイッ
チ入れの場合はいつでも、これが当てはまる。
第２図に示される回路について考察する。通電中で、
しかも光信号が存在しない場合、コンパレータ30に、過
負荷のリスクを生じる。第３図に示されるように、デフ
ォルト構成が採用され、これには過負荷に対する保護装
置が含まれる。
しかも光信号が存在しない場合、コンパレータ30に、過
負荷のリスクを生じる。第３図に示されるように、デフ
ォルト構成が採用され、これには過負荷に対する保護装
置が含まれる。
コントロールトーンを伴う光信号が第２図のインプッ
トファセットに送られ、しかも通電が為されない場合、
増幅は一切行われず、回路には電流が通じていない状態
となる。信号が存在する状態で、通電のためスイッチが
入れられる場合、適当な駆動電流がライン24に確立する
まで増幅は一切行われない。さらに、この適当な電流が
ライン24に確立するまで、増幅器26および27へ適当な信
号は一切送られない。
トファセットに送られ、しかも通電が為されない場合、
増幅は一切行われず、回路には電流が通じていない状態
となる。信号が存在する状態で、通電のためスイッチが
入れられる場合、適当な駆動電流がライン24に確立する
まで増幅は一切行われない。さらに、この適当な電流が
ライン24に確立するまで、増幅器26および27へ適当な信
号は一切送られない。
それ故、一時的に、コンパレータ30およびデバイス23
は適当なコントロール信号を持たないことになる。これ
は、過負荷の可能性が生ずるという点で不安定な状態と
いえる。第３図に示される変更修正は、この状態を防止
するためのものとなる。正常状態に未だ達していないた
め、低コントロール信号が存在する場合、レベル検出器
46は、回路をデフォルト構成に保つため、コントロール
ユニット47を作動させる。これにより、一定電流デバイ
ス23は、コンパレータ30およびインテグレータ37が増幅
器45により保護される間、ネットワーク42から、適当な
コントロール信号を受け取る。これらは、安定かつ安全
な状態で、この間に光増幅器20がその機能を確立する。
整流器36からのコントロール信号が適当な状態となる
と、レベル検出器46が反応し、スイッチ41および48を逆
転させるため、コントロールユニット47を作動させる。
これにより、回路をそのデフォルト構成から、正常構成
に転換しそれにより回路はAGCとして作動する。これ
は、スタートアップ時の有用の保護となる。
は適当なコントロール信号を持たないことになる。これ
は、過負荷の可能性が生ずるという点で不安定な状態と
いえる。第３図に示される変更修正は、この状態を防止
するためのものとなる。正常状態に未だ達していないた
め、低コントロール信号が存在する場合、レベル検出器
46は、回路をデフォルト構成に保つため、コントロール
ユニット47を作動させる。これにより、一定電流デバイ
ス23は、コンパレータ30およびインテグレータ37が増幅
器45により保護される間、ネットワーク42から、適当な
コントロール信号を受け取る。これらは、安定かつ安全
な状態で、この間に光増幅器20がその機能を確立する。
整流器36からのコントロール信号が適当な状態となる
と、レベル検出器46が反応し、スイッチ41および48を逆
転させるため、コントロールユニット47を作動させる。
これにより、回路をそのデフォルト構成から、正常構成
に転換しそれにより回路はAGCとして作動する。これ
は、スタートアップ時の有用の保護となる。
レベル検出器46が、正常およびデフォルトの双方の構
成に於いて、（それが存在する場合）コントロールトー
ンにより発動されることに注意すべきである。これによ
り、コントロールトーンが低下し初期値を下廻る場合、
回路はデフォルト構成に切換わり、コントロールトーン
が、初期値を上廻ると回路は正常構成に戻る。
成に於いて、（それが存在する場合）コントロールトー
ンにより発動されることに注意すべきである。これによ
り、コントロールトーンが低下し初期値を下廻る場合、
回路はデフォルト構成に切換わり、コントロールトーン
が、初期値を上廻ると回路は正常構成に戻る。
定常動作時には、コントロールトーンは、増幅後可成
り安定する。デフォルト動作時には、コントロールトー
ンはゼロとなる（またはノイズのみ）。それ故、初期値
の正確な設定は、重要でなくなる。正常値の25乃至75パ
ーセントの範囲での設定が望ましい。
り安定する。デフォルト動作時には、コントロールトー
ンはゼロとなる（またはノイズのみ）。それ故、初期値
の正確な設定は、重要でなくなる。正常値の25乃至75パ
ーセントの範囲での設定が望ましい。
［発明の効果］ このように、本発明によれば、性能変動に由来するパ
ワー変動を減じることが可能な光信号の増幅装置を提供
することができる。
ワー変動を減じることが可能な光信号の増幅装置を提供
することができる。
第１図は本発明にかかわるAGCをそれぞれ伴う５台の光
増幅器を含む、光水中テレコミュニケーションシステム
のシングルファイバを示す図、 第２図は第１図のシステム中で用いられる増幅器の一実
施例を示すブロック図、 第３図は第１図のシステム中で用いられる増幅器の他の
実施例を示すブロック図である。 10……トランスミッタ、11……レシーバ、12……光ケー
ブル、13……中継器、21……入力ファセット、22……出
力ファセット、23……ハイインピーダンス電流デバイ
ス、24……ライン、25……インダクタ、26……低ノイズ
増幅器、27……ディファレンス（差動）増幅器、28……
抵抗器、29……アナログマルチプライヤ、30……コンパ
レータ、35……バンドパスフィルタ、36……整流器、37
……インテグレータ、40,41……スイッチ、42……ネッ
トワーク、43……発振器、44,48……アダー、45……増
幅器、46……検出器、47……コントロールユニット。
増幅器を含む、光水中テレコミュニケーションシステム
のシングルファイバを示す図、 第２図は第１図のシステム中で用いられる増幅器の一実
施例を示すブロック図、 第３図は第１図のシステム中で用いられる増幅器の他の
実施例を示すブロック図である。 10……トランスミッタ、11……レシーバ、12……光ケー
ブル、13……中継器、21……入力ファセット、22……出
力ファセット、23……ハイインピーダンス電流デバイ
ス、24……ライン、25……インダクタ、26……低ノイズ
増幅器、27……ディファレンス（差動）増幅器、28……
抵抗器、29……アナログマルチプライヤ、30……コンパ
レータ、35……バンドパスフィルタ、36……整流器、37
……インテグレータ、40,41……スイッチ、42……ネッ
トワーク、43……発振器、44,48……アダー、45……増
幅器、46……検出器、47……コントロールユニット。
フロントページの続き (72)発明者 アンドルー・デイビッド・エリス イギリス国、アイピー２・９エーデイ ー、サフォーク、アイプスウイッチ、ジ ップスウイク・アベニュー 27 (72)発明者 デレク・ジョン・メリオン イギリス国、アイピー３・８テイーエ ル、サフォーク、アイプスウイッチ、バ ックルスハム・ロード 37エー (56)参考文献 特開 昭58−202636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−119935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−180395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−93737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189830（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−72054（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−178744（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−3649（ＪＰ，Ｕ) Ｊｏｕｒｎａｌ．ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗ ａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ ｌ．ＬＴ−３，Ｎｏ．４（1985）Ｐ. 909−913 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01S 3/103 H01S 3/133 H04B 90/00 H03G 3/20
Claims (7)
- 【請求項１】（ａ）光信号増幅器用半導体レーザ増幅
器、 （ｂ）半導体レーザ増幅器への駆動電流供給用駆動手
段、 （ｃ）駆動手段を半導体レーザ増幅器へ接続する駆動回
路、 および （ｄ）駆動回路からのインプットの受け取りのために接
続され、かつ駆動電流制御のために接続されるアウトプ
ットを持つAGC手段を備え、 かつ上記半導体レーザ増幅器は、駆動電流中の信号に電
気的コントロールトーンを重ねるように構成され、上記
電気的コントロールトーンは受け取った光コントロール
トーンから得られたものであり、 上記AGC手段は、上記電気的コントロールトーンからパ
ラメータ信号を生成し、かつ予め設定したレベルにコン
トロールパラメータを保持するように駆動電流を変化す
るために適応されている、光コントロールトーンにより
変調された光信号のための増幅装置であって、 前記AGC手段が、電気的コントロールトーンに応答する
第１のデテクタと、駆動電流に応答する第２のデテクタ
と、上記第１および第２のデテクタに接続されたマルチ
プライヤーとから成り、それにより、パラメータ信号は
マルチプライヤの２つのインプットの積となるようにし
た光信号の増幅装置。 - 【請求項２】第１のデテクタが、コンデンサを経由して
電気的コントロールトーンを受け取るように接続された
増幅器である請求項１記載の増幅装置。 - 【請求項３】第２のデテクタが駆動回路中に配置された
抵抗器と並列に接続された増幅器である請求項１または
２記載の増幅装置。 - 【請求項４】マルチプライヤのアウトプットがコントロ
ールトーン用のバンドパスフィルタと、整流器と、デフ
ァレンス増幅器とに接続され、それにより、上記デファ
レンス増幅器は、整流器のアウトプットを参照値と比較
することにより、エラー信号を生成するように適応され
ている請求項１ないし３の何れか１つに記載の増幅装
置。 - 【請求項５】（ｉ）正常構成と、 （ii）デフォルト構成と、および （iii）上記両構成（ｉ）および（ii）間の選択のため
作動するセレクター手段と を備え、上記構成（ｉ）は、 （ａ）上記光信号増幅用半導体レーザ増幅器と、 （ｂ）半導体レーザ増幅器への駆動電流給電用駆動手段
と、 （ｃ）駆動手段をレーザ増幅器へ接続する駆動回路と、
および （ｄ）駆動回路からのインプット受け取りのため接続さ
れ、かつ駆動電流制御のため接続されるアウトプットを
持つ、AGC手段を備えるとともに、 上記半導体レーザ増幅器は、駆動電流中の信号に電気的
コントロールトーンを重ねるように適応されており、上
記電気的コントロールトーンは受け取った光コントロー
ルトーンから得られ、 上記AGC手段は、上記電気的コントロールトーンから、
パラメータ信号を生成し、かつ予め設定したレベルにコ
ントロールパラメータを保持するように駆動電流を変え
るために適応するようにされ、 かつ上記デフォルト構成（ii）は、駆動電流を上記半導
体レーザ増幅器へ送るための代替手段より成り、また上
記セレクタ手段は、しきい値レベルを下廻るコントロー
ルトーンレベルに応答するデテクタと上記デテクタ手段
に動作時に接続されるスイッチング手段とを含み、 さらに上記スイッチング手段は、検知レベルがしきい値
を上廻る場合、正常構成に接続し、検知レベルがしきい
値を下廻る場合、デフォルト構成に接続するように適応
されているコントロールゾーンを備えて変調された光信
号の増幅装置。 - 【請求項６】代替手段が上記駆動手段へ代替コントロー
ル信号を送るように適応し、スイッチング手段が正常構
成の場合には、AGC手段を駆動手段に、またデフォルト
構成の場合には、代替手段を駆動手段に接続するように
適応しているる請求項５記載の増幅装置。 - 【請求項７】代替手段が特有のデフォルト周波数におい
て、リップルを伴うDCバイアスを用意するように適応し
ていて、それにより光アウトプットが、増幅器はデフォ
ルト構成を採用しているとの表示を含む請求項５または
６記載の増幅装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8818107.8 | 1988-03-04 | ||
| GB888805204A GB8805204D0 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Amplification of optical signals |
| GB8805204 | 1988-03-04 | ||
| GB888818107A GB8818107D0 (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Amplification of optical signals |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11104196A Division JP3078535B2 (ja) | 1988-03-04 | 1999-04-12 | 光通信システムおよび中継器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269982A JPH0269982A (ja) | 1990-03-08 |
| JP2963103B2 true JP2963103B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=26293583
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051803A Expired - Fee Related JP2963103B2 (ja) | 1988-03-04 | 1989-03-03 | 光信号の増幅装置 |
| JP11104196A Expired - Lifetime JP3078535B2 (ja) | 1988-03-04 | 1999-04-12 | 光通信システムおよび中継器 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11104196A Expired - Lifetime JP3078535B2 (ja) | 1988-03-04 | 1999-04-12 | 光通信システムおよび中継器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4995100A (ja) |
| EP (1) | EP0331304B1 (ja) |
| JP (2) | JP2963103B2 (ja) |
| CA (1) | CA1293996C (ja) |
| DE (1) | DE68910851T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9008895D0 (en) * | 1990-04-20 | 1990-06-20 | British Telecomm | Optical communications link fault signalling |
| GB2245121B (en) * | 1990-06-16 | 1994-03-16 | Stc Plc | Telemetry |
| GB2245122B (en) * | 1990-06-16 | 1994-08-03 | Stc Plc | Telemetry |
| GB2245120B (en) * | 1990-06-16 | 1994-03-30 | Stc Plc | Telemetry |
| JPH04217123A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-07 | Fujitsu Ltd | 光伝送システムの給電方式 |
| DE4106778A1 (de) * | 1991-03-04 | 1992-09-10 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Optisch-elektrisch-wandler mit erweitertem dynamikbereich |
| US5268786A (en) * | 1991-03-15 | 1993-12-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical fiber amplifier and its amplification method |
| GB9106181D0 (en) * | 1991-03-22 | 1991-05-08 | British Telecomm | Photonic amplifier |
| IT1247844B (it) * | 1991-03-29 | 1995-01-02 | Pirelli Cavi S P A Dir Proprie | Linea di telecomunicazione a fibre ottiche con amplificatori ottici, dotata di mezzi di protezione in grado di interrompere l'emissione luminosa in tutta la linea in presenza di un'interruzione della fibra ottica e di riattivarla automaticamente al ripristino della sua continuita' |
| IT1247845B (it) * | 1991-03-29 | 1995-01-02 | Pirelli Cavi Spa | Linea di telecomunicazione a fibre ottiche con dispositivo di protezione per amplificatori ottici |
| GB9115453D0 (en) * | 1991-07-18 | 1991-09-04 | British Telecomm | Fault location in optical systems |
| US5296956A (en) * | 1992-07-17 | 1994-03-22 | At&T Bell Laboratories | Performance monitoring and fault location for optical equipment, systems and networks |
| US5513029A (en) * | 1994-06-16 | 1996-04-30 | Northern Telecom Limited | Method and apparatus for monitoring performance of optical transmission systems |
| CA2155693C (en) * | 1994-08-25 | 1999-12-14 | Daniel A. Fishman | Performance monitoring and fault location in optical transmission systems |
| US5563731A (en) * | 1995-02-22 | 1996-10-08 | Nec Corporation | Monitor control signal receiving apparatus for optical fiber amplifier |
| JP4204693B2 (ja) | 1999-03-31 | 2009-01-07 | 三菱電機株式会社 | 光増幅装置 |
| JP2002198598A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-12 | Nec Corp | 光増幅利得制御回路および光増幅利得制御方法 |
| US7215891B1 (en) | 2003-06-06 | 2007-05-08 | Jds Uniphase Corporation | Integrated driving, receiving, controlling, and monitoring for optical transceivers |
| US8036539B2 (en) * | 2005-06-28 | 2011-10-11 | Finisar Corporation | Gigabit ethernet longwave optical transceiver module having amplified bias current |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991784A (ja) * | 1973-01-05 | 1974-09-02 | ||
| GB2025121B (en) * | 1978-07-06 | 1982-05-19 | Post Office | Stabilisation of injection lasers |
| JPS5523612A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-20 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Detection system of faulty position of optical fiber transmission system |
| US4574249A (en) * | 1981-09-08 | 1986-03-04 | At&T Bell Laboratories | Nonintegrating lightwave receiver |
| FR2524230B1 (fr) * | 1982-03-26 | 1986-01-10 | Lignes Telegraph Telephon | Systeme de transmission d'informations sur une voie de service du type fibre optique |
| JPS5986930A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-19 | Fujitsu Ltd | 光中継器 |
| US4499610A (en) * | 1983-06-30 | 1985-02-12 | Gould Inc. | Feedback system with automatic gain control action |
| JPS59145586A (ja) * | 1983-12-27 | 1984-08-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レ−ザ用直流バイアス回路 |
| US4688268A (en) * | 1984-01-11 | 1987-08-18 | Chevron Research Company | Fiber optic receiver having a combined baseline clamp and automatic gain control detector |
| JPS61262327A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザダイオ−ドのアナログ変調回路 |
| US4859015A (en) * | 1988-08-17 | 1989-08-22 | The Boeing Company | Optical receiver having optical gain medium and mode selector |
-
1989
- 1989-02-13 DE DE89301356T patent/DE68910851T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-13 EP EP89301356A patent/EP0331304B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-02 US US07/318,221 patent/US4995100A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-03 JP JP1051803A patent/JP2963103B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-06 CA CA000592790A patent/CA1293996C/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-12 JP JP11104196A patent/JP3078535B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｏｕｒｎａｌ．ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．ＬＴ−３，Ｎｏ．４（１９８５）Ｐ．９０９−９１３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0331304B1 (en) | 1993-11-24 |
| EP0331304A2 (en) | 1989-09-06 |
| US4995100A (en) | 1991-02-19 |
| JP2000049711A (ja) | 2000-02-18 |
| CA1293996C (en) | 1992-01-07 |
| JPH0269982A (ja) | 1990-03-08 |
| EP0331304A3 (en) | 1989-12-20 |
| DE68910851D1 (de) | 1994-01-05 |
| JP3078535B2 (ja) | 2000-08-21 |
| DE68910851T2 (de) | 1994-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2963103B2 (ja) | 光信号の増幅装置 | |
| US5703711A (en) | In-line optical amplifier | |
| US6288836B1 (en) | Optical amplifier and optical communication system having the optical amplifier | |
| US5784192A (en) | Optical amplifying repeater | |
| JPH0895097A (ja) | 波長多重光増幅器 | |
| US6748179B2 (en) | WDM channel monitoring system and method | |
| US5809049A (en) | Method and apparatus for monitoring the RF drive circuit of a linear laser transmitter | |
| CA2438609C (en) | Optically amplified back-up receiver | |
| EP0904641B1 (en) | Fibre optic transmission with fibre amplifiers and supervisory signals | |
| US5724149A (en) | Optical communication link fault signalling | |
| EP0534433A2 (en) | Optical regenerative-repeater system | |
| US5847856A (en) | Optical power monitor device, optical amplifier, and optical transmitter | |
| US6342959B1 (en) | Transient suppression in an optical wavelength division multiplexed network | |
| JPH0468830A (ja) | 光増幅装置の制御方法及び光増幅装置 | |
| US6373610B1 (en) | Optical surge suppressing apparatus | |
| US5557265A (en) | Method and system for indicating an optical transmit amplifier fault | |
| EP0674404A1 (en) | Optical repeater | |
| JP2786517B2 (ja) | 光増幅器 | |
| JPS6114697B2 (ja) | ||
| EP0950292B1 (en) | An optical receiver and a method of protecting such a receiver | |
| EP0717513B1 (en) | Method and system for indicating an optical transmit amplifier fault | |
| JP2000031906A (ja) | 光波長多重中継器 | |
| JPH1117621A (ja) | ループ型光伝送システムの光送信装置 | |
| JPH04281432A (ja) | 光増幅器の出力安定化回路 | |
| GB2336048A (en) | Amplifying optical receiver with filter to remove unwanted modulations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |