JP3063724B2 - Wdm光直接増幅器 - Google Patents
Wdm光直接増幅器Info
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- optical
- signal
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- 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
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/2941—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation using an equalising unit, e.g. a filter
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0078—Frequency filtering
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- 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
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-
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- H01S2301/06—Gain non-linearity, distortion; Compensation thereof
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、WDM(Waveleng
th division multiplexing;波長分割多重)光直接増
幅器に関する。
th division multiplexing;波長分割多重)光直接増
幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に、従来のWDM光直接増幅器の基
本構成をブロック図にて示す。WDM光直接増幅器の入
力端は一方向にしか信号を透過しない光アイソレ−タ4
−1を介して希土類添加ファイバ1に接続され、その後
段には光合波器2、光アイソレ−タ4−2、光波長多重
信号の各波長の出力を等化する利得等化フィルタ11が
順に接続され、WDM光直接増幅器の出力端となる。光
合波器2の一方には励起レ−ザ3が希土類添加ファイバ
1へ励起光が入力される方向に接続される。
本構成をブロック図にて示す。WDM光直接増幅器の入
力端は一方向にしか信号を透過しない光アイソレ−タ4
−1を介して希土類添加ファイバ1に接続され、その後
段には光合波器2、光アイソレ−タ4−2、光波長多重
信号の各波長の出力を等化する利得等化フィルタ11が
順に接続され、WDM光直接増幅器の出力端となる。光
合波器2の一方には励起レ−ザ3が希土類添加ファイバ
1へ励起光が入力される方向に接続される。
【0003】この構成により、入力された光波長多重信
号を増幅し、さらに各波長の出力レベルを等化する。
号を増幅し、さらに各波長の出力レベルを等化する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のWDM光直接増幅器は、次のような問題点を有
している。
た従来のWDM光直接増幅器は、次のような問題点を有
している。
【0005】すなわち、何らかの障害により、WDM光
直接増幅器へ入力される光波長多重信号の各波長の信号
レベルが通常値から変化した場合には、利得等化フィル
タが可変でないため、WDM光直接増幅器の出力の各波
長の出力レベルが等化されない。その結果、伝送路のレ
ベルダイヤがくずれ伝送不可能となる。
直接増幅器へ入力される光波長多重信号の各波長の信号
レベルが通常値から変化した場合には、利得等化フィル
タが可変でないため、WDM光直接増幅器の出力の各波
長の出力レベルが等化されない。その結果、伝送路のレ
ベルダイヤがくずれ伝送不可能となる。
【0006】なお、多重化された光信号の数が変動して
も適切な強度に光信号を増幅できる光増幅器として、例
えば特開平8−255944号公報には、エルビウム添
加ファイバ(EDFA)で増幅された光信号は狭帯域波
長可変フィルタに入力され、多重化された中の一つが抽
出され、抽出した光信号強度が所定のしきい値レベルよ
りも小さいとき通過中心波長を変更してその強度がしき
い値レベル以上の光信号を検索し、検索された波長の光
信号強度が所定値となるように励起光の光量を変更する
ように発振レーザの駆動回路を制御する構成が提案され
ている。また特開平8−248457号公報には、光直
接増幅器によって増幅された多重化された光信号から光
分岐回路によってモニタ光を取り出し、波長可変フィル
タによってモニタ光から特定の波長が抽出し、抽出した
光信号のレベルに応じた電気信号によって光直接増幅器
の利得を利得制御を行うようにした構成が提案されてい
る。
も適切な強度に光信号を増幅できる光増幅器として、例
えば特開平8−255944号公報には、エルビウム添
加ファイバ(EDFA)で増幅された光信号は狭帯域波
長可変フィルタに入力され、多重化された中の一つが抽
出され、抽出した光信号強度が所定のしきい値レベルよ
りも小さいとき通過中心波長を変更してその強度がしき
い値レベル以上の光信号を検索し、検索された波長の光
信号強度が所定値となるように励起光の光量を変更する
ように発振レーザの駆動回路を制御する構成が提案され
ている。また特開平8−248457号公報には、光直
接増幅器によって増幅された多重化された光信号から光
分岐回路によってモニタ光を取り出し、波長可変フィル
タによってモニタ光から特定の波長が抽出し、抽出した
光信号のレベルに応じた電気信号によって光直接増幅器
の利得を利得制御を行うようにした構成が提案されてい
る。
【0007】したがって、本発明は、上記した問題点に
鑑みてなされたものであって、その目的は、増幅された
光波長多重信号を、各波長の出力レベルが常に等しくな
るように制御可能とし、障害等によりある波長の信号レ
ベルが増減した場合にも、各波長の出力レベルが等しく
なるように制御することができるWDM光直接増幅器を
提供することにある。
鑑みてなされたものであって、その目的は、増幅された
光波長多重信号を、各波長の出力レベルが常に等しくな
るように制御可能とし、障害等によりある波長の信号レ
ベルが増減した場合にも、各波長の出力レベルが等しく
なるように制御することができるWDM光直接増幅器を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のWDM光直接増幅器は、希土類添加光ファ
イバの後段に、フィルタリング(通過)中心波長および
中心波長における損失が可変される利得等化フィルタ
と、該利得等化フィルタの出力を入力とする光分波器を
備え、前記光分波器の一方の分岐側に、波長可変フィル
タ制御回路からの制御信号によりフィルタリング中心波
長が所望の値に可変され、前記光分波器によって分波さ
れた光波長多重信号を各波長それぞれの光信号を抽出す
る波長可変フィルタと、前記抽出された各波長の光信号
を電気信号に変換する光/電気変換器と、前記光/電気
変換器によって変換された電気信号を入力とし、検出さ
れた各波長に対応する電気信号レベルが等しくなるよう
に前記可変利得等化フィルタのフィルタリング中心波長
および中心波長における損失を制御する可変利得等化フ
ィルタ制御回路とを備える。
め、本発明のWDM光直接増幅器は、希土類添加光ファ
イバの後段に、フィルタリング(通過)中心波長および
中心波長における損失が可変される利得等化フィルタ
と、該利得等化フィルタの出力を入力とする光分波器を
備え、前記光分波器の一方の分岐側に、波長可変フィル
タ制御回路からの制御信号によりフィルタリング中心波
長が所望の値に可変され、前記光分波器によって分波さ
れた光波長多重信号を各波長それぞれの光信号を抽出す
る波長可変フィルタと、前記抽出された各波長の光信号
を電気信号に変換する光/電気変換器と、前記光/電気
変換器によって変換された電気信号を入力とし、検出さ
れた各波長に対応する電気信号レベルが等しくなるよう
に前記可変利得等化フィルタのフィルタリング中心波長
および中心波長における損失を制御する可変利得等化フ
ィルタ制御回路とを備える。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、WDM光直接増幅器に
よって増幅された光波長多重信号を、各波長の出力レベ
ルが常に等しくなるように制御するものである。このた
め、障害等によりある波長の信号レベルが増減した場合
にも、各波長の出力レベルが等しくなるように制御する
ことができる。
よって増幅された光波長多重信号を、各波長の出力レベ
ルが常に等しくなるように制御するものである。このた
め、障害等によりある波長の信号レベルが増減した場合
にも、各波長の出力レベルが等しくなるように制御する
ことができる。
【0010】本発明の実施の形態について以下に説明す
る。図1において、図5に示した従来のWDM光直接増
幅器と同一の要素には同一の参照符号が付されている。
図1を参照すると、本発明のWDM光直接増幅器は、そ
の好ましい実施の形態において、図5の利得等化フィル
タ11を可変利得フィルタ5で置き換え、その後段に光
分波器6を備え、光分波器6の一方の分岐側に、波長可
変フィルタ7、光/電気変換器(O/E変換器)8、可
変波長フィルタ制御回路9、可変利得等化フィルタ制御
回路10を備えている。
る。図1において、図5に示した従来のWDM光直接増
幅器と同一の要素には同一の参照符号が付されている。
図1を参照すると、本発明のWDM光直接増幅器は、そ
の好ましい実施の形態において、図5の利得等化フィル
タ11を可変利得フィルタ5で置き換え、その後段に光
分波器6を備え、光分波器6の一方の分岐側に、波長可
変フィルタ7、光/電気変換器(O/E変換器)8、可
変波長フィルタ制御回路9、可変利得等化フィルタ制御
回路10を備えている。
【0011】光波長多重信号が入力された場合、光分波
器6によって分波された光波長多重信号は、波長可変フ
ィルタ7を波長可変フィルタ制御回路9から出力される
動作信号に従って掃引することにより、各波長それぞれ
の信号にフィルタリングされる。フィルタリングされた
各波長の光信号は、O/E変換器8によって電気信号に
変換され、波長可変フィルタ制御回路9の動作信号と同
期して可変利得等化フィルタ制御回路10に検出され
る。可変利得等化フィルタ制御回路10は、検出された
各波長に対応する電気信号レベルが等しくなるように、
可変利得等化フィルタ5のフィルタリング中心波長およ
び中心波長における損失を制御する。
器6によって分波された光波長多重信号は、波長可変フ
ィルタ7を波長可変フィルタ制御回路9から出力される
動作信号に従って掃引することにより、各波長それぞれ
の信号にフィルタリングされる。フィルタリングされた
各波長の光信号は、O/E変換器8によって電気信号に
変換され、波長可変フィルタ制御回路9の動作信号と同
期して可変利得等化フィルタ制御回路10に検出され
る。可変利得等化フィルタ制御回路10は、検出された
各波長に対応する電気信号レベルが等しくなるように、
可変利得等化フィルタ5のフィルタリング中心波長およ
び中心波長における損失を制御する。
【0012】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の一実施例について図面を参
照して以下に説明する。
詳細に説明すべく、本発明の一実施例について図面を参
照して以下に説明する。
【0013】図1は、本発明の一実施例のWDM光直接
増幅器の基本構成を示すブロック図である。図1を参照
すると、WDM光直接増幅器の入力端は、一方向にしか
信号を透過しない光アイソレ−タ4−1を介して希土類
添加ファイバ1に接続され、その後段には光合波器2、
光アイソレ−タ4−2、フィルタリング中心波長および
中心波長における損失を所望の値に可変できる可変利得
等化フィルタ5、光分波器6が順に接続される。光合波
器2の一方には励起レ−ザ3が、希土類添加ファイバ1
へ励起光が入力される方向に接続される。ここまでの構
成が、入力信号を増幅する光直接増幅部である。
増幅器の基本構成を示すブロック図である。図1を参照
すると、WDM光直接増幅器の入力端は、一方向にしか
信号を透過しない光アイソレ−タ4−1を介して希土類
添加ファイバ1に接続され、その後段には光合波器2、
光アイソレ−タ4−2、フィルタリング中心波長および
中心波長における損失を所望の値に可変できる可変利得
等化フィルタ5、光分波器6が順に接続される。光合波
器2の一方には励起レ−ザ3が、希土類添加ファイバ1
へ励起光が入力される方向に接続される。ここまでの構
成が、入力信号を増幅する光直接増幅部である。
【0014】また、光分波器6の分岐出力のうち、一方
はWDM光直接増幅器の出力端となり、他方はフィルタ
リング中心波長を所望の値に可変できる波長可変フィル
タ7、O/E変換器8に順に接続される。波長可変フィ
ルタ7にはフィルタリング中心波長を制御する波長可変
フィルタ制御回路9が接続される。また、O/E変換器
8の出力は、可変利得等化フィルタ制御回路10に接続
され、可変利得等化フィルタ制御回路10は波長可変フ
ィルタ制御回路9の動作信号と同期してO/E変換器8
の出力を検出する。
はWDM光直接増幅器の出力端となり、他方はフィルタ
リング中心波長を所望の値に可変できる波長可変フィル
タ7、O/E変換器8に順に接続される。波長可変フィ
ルタ7にはフィルタリング中心波長を制御する波長可変
フィルタ制御回路9が接続される。また、O/E変換器
8の出力は、可変利得等化フィルタ制御回路10に接続
され、可変利得等化フィルタ制御回路10は波長可変フ
ィルタ制御回路9の動作信号と同期してO/E変換器8
の出力を検出する。
【0015】可変利得等化フィルタ制御回路10は、可
変利得等化フィルタ5に接続され、波長可変フィルタ7
およびO/E変換器8によって検出された各波長の信号
レベルが等しくなるように、可変利得等化フィルタ5の
フィルタリング中心波長および中心波長における損失を
制御する。
変利得等化フィルタ5に接続され、波長可変フィルタ7
およびO/E変換器8によって検出された各波長の信号
レベルが等しくなるように、可変利得等化フィルタ5の
フィルタリング中心波長および中心波長における損失を
制御する。
【0016】本発明の一実施例の動作について図1乃至
図4を用いて説明する。
図4を用いて説明する。
【0017】図1のWDM光直接増幅器の入力端に、λ
1〜λnの波長の光波長多重信号が入力された場合、光
分波器6によって分波された光波長多重信号は、波長可
変フィルタ7を波長可変フィルタ制御回路9から出力さ
れる動作信号に従って挿引することにより、λ1〜λn
の各波長それぞれの信号にフィルタリングされる。フィ
ルタリングされた各波長の光信号は、O/E変換器8に
よって電気信号に変換され、波長可変フィルタ制御回路
9の動作信号と同期して可変利得等化フィルタ制御回路
10に検出される。
1〜λnの波長の光波長多重信号が入力された場合、光
分波器6によって分波された光波長多重信号は、波長可
変フィルタ7を波長可変フィルタ制御回路9から出力さ
れる動作信号に従って挿引することにより、λ1〜λn
の各波長それぞれの信号にフィルタリングされる。フィ
ルタリングされた各波長の光信号は、O/E変換器8に
よって電気信号に変換され、波長可変フィルタ制御回路
9の動作信号と同期して可変利得等化フィルタ制御回路
10に検出される。
【0018】可変利得等化フィルタ制御回路10は、検
出されたλ1〜λnの各波長に対応する電気信号のレベ
ルP1〜Pnが等しくなるように、可変利得等化フィル
タ5のフィルタリング中心波長および中心波長における
損失を制御する。
出されたλ1〜λnの各波長に対応する電気信号のレベ
ルP1〜Pnが等しくなるように、可変利得等化フィル
タ5のフィルタリング中心波長および中心波長における
損失を制御する。
【0019】可変利得等化フィルタ5のフィルタリング
機能を図2に示す。図2において、(a)はフィルタリ
ング波長を可変させる様子を示す図、(b)は中心波長
における損失を可変させる様子を示す図である。可変利
得等化フィルタ5は、(a)、(b)の両機能を持ち合
わせており、(a+b)に示すようなフィルタリング特
性を持つものである。
機能を図2に示す。図2において、(a)はフィルタリ
ング波長を可変させる様子を示す図、(b)は中心波長
における損失を可変させる様子を示す図である。可変利
得等化フィルタ5は、(a)、(b)の両機能を持ち合
わせており、(a+b)に示すようなフィルタリング特
性を持つものである。
【0020】通常、光波長多重信号がWDM光直接増幅
器に入力されると、図3に示すように、可変利得等化フ
ィルタ5の出力におけるλ1〜λnの各波長のレベルは
等しく、したがって、O/E変換器8の出力P1〜Pn
も等しい。このため、可変利得等化フィルタ制御回路1
0は、現状を維持するように可変利得等化フィルタ5を
制御する。
器に入力されると、図3に示すように、可変利得等化フ
ィルタ5の出力におけるλ1〜λnの各波長のレベルは
等しく、したがって、O/E変換器8の出力P1〜Pn
も等しい。このため、可変利得等化フィルタ制御回路1
0は、現状を維持するように可変利得等化フィルタ5を
制御する。
【0021】ここで、図4に示すように、何らかの原因
により可変利得等化フィルタ5の出力におけるλ1〜λ
nの各波長のレベルが等しくなくなった場合、O/E変
換器8の出力P1〜Pnも同様に等しくなくなる。この
とき、可変利得等化フィルタ制御回路10は、P1〜P
nが等しくなるように可変利得等化フィルタ5のフィル
タリング中心波長および中心波長における損失を制御す
る。すなわち、図3の状態に戻すように制御する。
により可変利得等化フィルタ5の出力におけるλ1〜λ
nの各波長のレベルが等しくなくなった場合、O/E変
換器8の出力P1〜Pnも同様に等しくなくなる。この
とき、可変利得等化フィルタ制御回路10は、P1〜P
nが等しくなるように可変利得等化フィルタ5のフィル
タリング中心波長および中心波長における損失を制御す
る。すなわち、図3の状態に戻すように制御する。
【0022】本発明の他の実施例として、図1に示した
WDM光直接増幅器の基本構成において、可変利得等化
フィルタ5を直列(縦続)形態にn個接続するようにし
てもよい。これらすべてのフィルタを可変利得等化フィ
ルタ制御回路10で制御する。このような構成において
も、前記した実施例と同様の効果を得ることができる。
WDM光直接増幅器の基本構成において、可変利得等化
フィルタ5を直列(縦続)形態にn個接続するようにし
てもよい。これらすべてのフィルタを可変利得等化フィ
ルタ制御回路10で制御する。このような構成において
も、前記した実施例と同様の効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
WDM光直接増幅器の各波長の出力レベルを制御可能と
し、このため、障害等によりある波長の信号レベルが増
減した場合にも、各波長の出力レベルが等しくなるよう
に制御することができる、という効果を奏する。
WDM光直接増幅器の各波長の出力レベルを制御可能と
し、このため、障害等によりある波長の信号レベルが増
減した場合にも、各波長の出力レベルが等しくなるよう
に制御することができる、という効果を奏する。
【0024】その理由は、本発明においては、光波長多
重信号を波長可変フィルタと波長可変フィルタ制御回路
により、各波長の信号をきりだしてO/E変換し、各波
長の信号レベルに応じて、可変利得等化フィルタ制御回
路と可変利得等化フィルタにより、WDM光直接増幅器
の各波長の出力レベルが等しくなるように制御している
ためである。
重信号を波長可変フィルタと波長可変フィルタ制御回路
により、各波長の信号をきりだしてO/E変換し、各波
長の信号レベルに応じて、可変利得等化フィルタ制御回
路と可変利得等化フィルタにより、WDM光直接増幅器
の各波長の出力レベルが等しくなるように制御している
ためである。
【図1】本発明の一実施例のWDM光直接増幅器の基本
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例における可変利得等化フィル
タのフィルタリング機能を説明する説明図である。
タのフィルタリング機能を説明する説明図である。
【図3】本発明の一実施例において通常時の光直接増幅
器出力スペクトラムと波長可変フィルタ制御回路動作、
O/E変換器出力の関係を示す図である。
器出力スペクトラムと波長可変フィルタ制御回路動作、
O/E変換器出力の関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施例において障害時の光直接増幅
器出力スペクトラムと波長可変フィルタ制御回路動作、
O/E変換器出力の関係を示す図である。
器出力スペクトラムと波長可変フィルタ制御回路動作、
O/E変換器出力の関係を示す図である。
【図5】従来のWDM光直接増幅器の基本構成を示す図
である。
である。
1 希土類添加ファイバ 2 光合成器 3 発振レーザ 4 光アイソレータ 5 利得等化フィルタ 5′ 可変利得等化フィルタ 6 光分波器 7 波長可変フィルタ 8 O/E変換器 9 波長可変フィルタ 10 可変利得等化フィルタ制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/06 H04B 9/00 S 10/14 10/16 H04J 14/00 14/02 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 H01S 3/00 H04J 14/00
Claims (2)
- 【請求項1】希土類添加光ファイバを用いたWDM(Wa
velength division multiplexing)光直接増幅器にお
いて、 希土類添加光ファイバの後段に、通過中心波長および該
中心波長における損失が可変される利得等化フィルタ
と、 該利得等化フィルタの出力を入力とする光分波器を備
え、 波長可変フィルタ制御回路からの制御信号により通過中
心波長が所望の値に可変され、前記光分波器によって分
波された光波長多重信号を各波長それぞれの光信号を抽
出する波長可変フィルタと、 前記抽出された各波長の光信号を電気信号に変換する光
/電気変換器と、 前記光/電気変換器によって変換された電気信号を入力
とし、検出された各波長に対応する電気信号レベルが等
しくなるように前記可変利得等化フィルタの通過中心波
長および中心波長における損失を制御する可変利得等化
フィルタ制御回路と、 を備えたことを特徴とするWDM光直接増幅器。 - 【請求項2】前記光分波器によって分波された光波長多
重信号が、前記波長可変フィルタを前記波長可変フィル
タ制御回路から出力される制御信号に従って掃引するこ
とにより、各波長それぞれの光信号にフィルタリングさ
れ、 前記フィルタリングされた各波長の光信号は、前記光/
電気変換器によって電気信号に変換され、前記波長可変
フィルタ制御回路の動作信号と同期して前記可変利得等
化フィルタ制御回路で検出され、 前記可変利得等化フィルタ制御回路は、検出された各波
長に対応する電気信号レベルが等しくなるように、前記
可変利得等化フィルタの通過中心波長および中心波長に
おける損失を制御する、ことを特徴とする請求項1記載
のWDM光直接増幅器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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