JP3458885B2 - Optical fiber amplifier - Google Patents

Optical fiber amplifier

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JP3458885B2
JP3458885B2 JP29872696A JP29872696A JP3458885B2 JP 3458885 B2 JP3458885 B2 JP 3458885B2 JP 29872696 A JP29872696 A JP 29872696A JP 29872696 A JP29872696 A JP 29872696A JP 3458885 B2 JP3458885 B2 JP 3458885B2
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素貴 角井
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、WDM方式の光伝
送システムにおいて多波長の信号光を一括増幅する光フ
ァイバ増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier that collectively amplifies multi-wavelength signal light in a WDM optical transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の大容量高速化に伴い、波長多重
(WDM)伝送方式に関する研究・開発がなされてい
る。このWDM伝送方式において、最も重要な光素子の
1つが、多波長の信号光を一括増幅する光増幅器であ
る。この光増幅器は、高利得・低雑音であって、信号光
波長帯域において利得スペクトルが平坦であることが要
求され、従来より、Er(エルビウム)元素を添加した
増幅性光ファイバ(EDF:Er-Doped Fiber)を用いた
光ファイバ増幅器(EDFA: Er-Doped Fiber Amplifi
er)が用いられている。
2. Description of the Related Art With the increase in capacity and speed of optical communication, research and development have been conducted on wavelength division multiplexing (WDM) transmission systems. In this WDM transmission system, one of the most important optical elements is an optical amplifier that collectively amplifies signal lights of multiple wavelengths. This optical amplifier is required to have a high gain and low noise and a flat gain spectrum in the signal light wavelength band. Conventionally, an amplifying optical fiber (EDF: Er- Optical Fiber Amplifier (EDFA: Er-Doped Fiber Amplifi)
er) is used.

【0003】この光ファイバ増幅器は、光伝送システム
において光ファイバにより所定距離の間隔を隔てて配さ
れることから、次段の光ファイバ増幅器まで信号光が充
分な強度で伝送されるよう、光ファイバ増幅器から出力
される信号光は所定の強度以上である必要がある。そこ
で、従来より、たとえ入力信号光の強度が変動したとし
ても光ファイバ増幅器の出力信号光を一定強度に維持す
べく、EDFへ供給される励起光の強度すなわち増幅率
を制御することが行われている。ところが、EDFへ入
力する信号光の強度およびEDFへ供給される励起光の
強度が変動すると、EDFにおける反転分布の状態が変
動し、それに伴って利得スペクトルの平坦度が損なわれ
るという問題があった。
Since this optical fiber amplifier is arranged at a predetermined distance by an optical fiber in an optical transmission system, the optical fiber is transmitted to the optical fiber amplifier at the next stage with sufficient intensity. The signal light output from the amplifier needs to have a predetermined intensity or higher. Therefore, conventionally, even if the intensity of the input signal light fluctuates, the intensity of the pump light supplied to the EDF, that is, the amplification factor is controlled in order to maintain the output signal light of the optical fiber amplifier at a constant intensity. ing. However, when the intensity of the signal light input to the EDF and the intensity of the pump light supplied to the EDF change, the state of population inversion in the EDF changes, which causes a problem that the flatness of the gain spectrum is impaired. .

【0004】この問題を解決するための技術として以下
のものが知られている(S.Kinoshita, et al., OAA'96,
SaA5, 1996 、特開平8−248455号公報、特開平
8−250785号公報)。図13は、従来の光ファイ
バ増幅の構成図である。この光ファイバ増幅器は、カプ
ラ110、前段EDF120、カプラ111、可変光減
衰器130、カプラ112および後段EDF140がこ
の順に縦続接続されており、励起用レーザ光源121に
より前段EDF120へ励起光が供給され、励起用レー
ザ光源141により後段EDF140へ励起光が供給さ
れる。
The following techniques are known to solve this problem (S. Kinoshita, et al., OAA'96,
SaA5, 1996, JP-A-8-248455 and JP-A-8-250785). FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional optical fiber amplification. In this optical fiber amplifier, a coupler 110, a front stage EDF 120, a coupler 111, a variable optical attenuator 130, a coupler 112 and a rear stage EDF 140 are cascaded in this order, and pumping light is supplied to the front stage EDF 120 by a pumping laser light source 121. Excitation light is supplied from the excitation laser light source 141 to the subsequent EDF 140.

【0005】前段EDF120に入力する信号光の一部
はカプラ110により取り出されて光検出器122によ
り検出され、また、前段EDF120から出力される信
号光の一部はカプラ111により取り出されて光検出器
123により検出され、そして、光検出器122および
123それぞれにより検出された前段EDF120の入
力信号光および出力信号光それぞれの強度の比に基づい
て、AGC回路124により、励起用レーザ光源121
から出力され前段EDF120に供給される励起光の強
度が制御される。
A part of the signal light input to the front-stage EDF 120 is extracted by the coupler 110 and detected by the photodetector 122, and a part of the signal light output from the front-stage EDF 120 is extracted by the coupler 111. Based on the ratio of the intensities of the input signal light and the output signal light of the front-stage EDF 120 detected by the detector 123 and detected by the photodetectors 122 and 123, respectively, by the AGC circuit 124.
The intensity of the excitation light that is output from and is supplied to the front-stage EDF 120 is controlled.

【0006】また、可変光減衰器130から出力される
信号光(すなわち、後段EDF140へ入力する信号
光)の一部はカプラ112により取り出されて光検出器
131により検出され、そして、その光検出器131に
より検出された信号光の強度に基づいて、ALC回路1
32により、可変光減衰器130の挿入損失がフィード
バック制御される。また、後段EDF140は、APC
回路142により制御された励起用レーザ光源141に
より一定強度の励起光が供給される。
Further, a part of the signal light output from the variable optical attenuator 130 (that is, the signal light input to the post-stage EDF 140) is extracted by the coupler 112 and detected by the photodetector 131, and the light detection thereof is performed. ALC circuit 1 based on the intensity of the signal light detected by the device 131
By 32, the insertion loss of the variable optical attenuator 130 is feedback-controlled. Also, the latter-stage EDF 140 is an APC.
Excitation light having a constant intensity is supplied from the excitation laser light source 141 controlled by the circuit 142.

【0007】このようにすることで、前段EDF120
は一定の利得で信号光を増幅し、可変光減衰器130は
一定の強度の信号光を出力し、また、後段EDF140
も一定の利得で信号光を増幅し、そして、前段EDF1
20および後段EDF140それぞれの反転分布の変動
すなわち利得スペクトルの変動をなくしている。
By doing so, the front EDF 120
Amplifies the signal light with a constant gain, the variable optical attenuator 130 outputs a signal light with a constant intensity, and the post-stage EDF 140
Also amplifies the signal light with a constant gain, and the front EDF1
The variation of the population inversion of each of 20 and the latter-stage EDF 140, that is, the variation of the gain spectrum is eliminated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、前段EDF120の利得を一定にするために
2個の光検出器122および123が必要であり、ま
た、後段EDF140の入力信号光の強度を一定にする
ために1個の光検出器131が必要であり、合計する
と、利得スペクトルの平坦度を維持するために3個の光
検出器が必要であった。また、特開平8−248455
号公報および特開平8−250785号公報それぞれに
は、更に多数の光検出器を用いて利得スペクトルの変動
の抑制を図る光ファイバ増幅器が開示されている。
However, in the above-mentioned conventional example, two photodetectors 122 and 123 are required to keep the gain of the front EDF 120 constant, and the intensity of the input signal light of the rear EDF 140 is required. Required one photodetector 131, and in total three photodetectors were needed to maintain the flatness of the gain spectrum. In addition, JP-A-8-248455
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 8-250785 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 8-250785 each disclose an optical fiber amplifier that uses a larger number of photodetectors to suppress fluctuations in the gain spectrum.

【0009】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、少ない個数の光検出器を用い、入力信
号光強度が変動しても出力信号光強度が一定であって利
得スペクトルの変動のない光ファイバ増幅器を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems and uses a small number of photodetectors, and the output signal light intensity is constant even if the input signal light intensity varies, and the gain spectrum is increased. It is an object of the present invention to provide an optical fiber amplifier which does not fluctuate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る光ファ
イバ増幅器は、(1) 励起光を出力する第1の励起光源部
と、(2) 第1の励起光源部から出力された励起光が供給
されているときに信号光を増幅する増幅性光ファイバを
有する第1の光増幅部と、(3) 第1の光増幅部から出力
された信号光を減衰させる挿入損失が可変の可変光減衰
部と、(4) 励起光を出力する第2の励起光源部と、(5)
第2の励起光源部から出力された励起光が供給されてい
るときに、光減衰部から出力された信号光を増幅し、少
なくとも一部に第1の光増幅部の増幅性光ファイバと異
なる添加物が添加される増幅性光ファイバを有する第2
の光増幅部と、(6) 第1の光増幅部に入力する信号光の
強度を検出する入力信号光検出部と、(7) 入力信号光検
出部により検出された信号光の強度に基づいて、光ファ
イバ増幅器の利得偏差が最小となるように所定の値に
変光減衰部の挿入損失を制御する挿入損失制御部と、
(8) 第2の光増幅部から出力された信号光の強度を検出
する出力信号光検出部と、(9) 出力信号光検出部により
検出された信号光の強度に基づいて、その信号光の強度
が一定になるように第2の励起光源部から出力される励
起光の強度を制御する励起光制御部と、を備えることを
特徴とする。
An optical fiber amplifier according to a first aspect of the present invention comprises (1) a first pumping light source section for outputting pumping light, and (2) a pumping section output from the first pumping light source section. A first optical amplifier having an amplifying optical fiber that amplifies the signal light when light is supplied; and (3) a variable insertion loss that attenuates the signal light output from the first optical amplifier. Variable optical attenuator, (4) second pumping light source that outputs pumping light, (5)
When the pumping light output from the second pumping light source unit is being supplied, the signal light output from the optical attenuating unit is amplified and
If not, it is partially different from the amplifying optical fiber of the first optical amplifying section.
Second having an amplifying optical fiber to which a different additive is added
Based on the intensity of the signal light detected by the (7) input signal light detection unit, and (6) the input signal light detection unit that detects the intensity of the signal light input to the first light amplification unit Light fiber
An insertion loss control unit that controls the insertion loss of the variable optical attenuator unit to a predetermined value so that the gain deviation of the IVA amplifier is minimized ;
(8) and the output signal light detector for detecting the intensity of the signal light outputted from the second optical amplifying section, based on the intensity of the detected signal light (9) the output signal light detection unit, the signal light Strength of
And a pumping light controller that controls the intensity of the pumping light output from the second pumping light source unit so that?

【0011】この光ファイバ増幅器によれば、入力した
信号光は、第1の励起光源部から出力された励起光が供
給されている増幅性光ファイバを有する第1の光増幅部
により増幅され、挿入損失が可変の可変光減衰部により
減衰され、第2の励起光源部から出力された励起光が供
給されている増幅性光ファイバを有する第2の光増幅部
により増幅され、出力される。ここで、可変光減衰部の
挿入損失は、入力信号光検出部により検出された入力信
号光強度(第1の光増幅部に入力する信号光の強度)に
基づいて挿入損失制御部に制御され、これにより、光フ
ァイバ増幅器の利得平坦性が維持される。また、第2の
励起光源部から出力される励起光の強度は、出力信号光
検出部により検出された出力信号光強度(第2の光増幅
部から出力された信号光の強度)に基づいて励起光制御
部により制御され、これにより、光ファイバ増幅器の出
力信号光強度が一定に維持される。
According to this optical fiber amplifier, the input signal light is amplified by the first optical amplifying section having the amplifying optical fiber to which the pumping light output from the first pumping light source section is supplied, The insertion loss is attenuated by the variable optical attenuator that is variable, and the pumping light output from the second pumping light source unit is amplified and output by the second optical amplifier having an amplifying optical fiber to which the pumping light is supplied. Here, the insertion loss of the variable optical attenuator is controlled by the insertion loss controller based on the input signal light intensity detected by the input signal light detector (the intensity of the signal light input to the first optical amplifier). As a result, the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained. The intensity of the pumping light output from the second pumping light source unit is based on the output signal light intensity detected by the output signal light detecting unit (the intensity of the signal light output from the second optical amplifying unit). It is controlled by the pumping light controller, whereby the output signal light intensity of the optical fiber amplifier is maintained constant.

【0012】ここで、挿入損失制御部は、入力信号光検
出部により検出された信号光の強度の対数値に対して略
線形に可変光減衰部の挿入損失を対数値レベルで制御す
るのが好適である。このように可変光減衰部の挿入損失
が挿入損失制御部により制御されることにより、光ファ
イバ増幅器の利得平坦性が維持される。
Here, the insertion loss control unit controls the insertion loss of the variable optical attenuating unit at a logarithmic level substantially linearly with the logarithmic value of the intensity of the signal light detected by the input signal light detection unit. It is suitable. In this way, the insertion loss of the variable optical attenuator is controlled by the insertion loss controller, so that the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained.

【0013】第2の発明に係る光ファイバ増幅器は、
(1) それぞれ励起光を出力する前方向励起光源部および
後方向励起光源部と、(2) 添加物が異なる少なくとも2
種類の増幅性光ファイバが直列に接続される形態で構成
され、前方向励起光源部および後方向励起光源部それぞ
れから出力された励起光が前方向および後方向それぞれ
から供給されているときに信号光を増幅する増幅性光フ
ァイバを有する光増幅部と、(3) 光増幅部に入力する信
号光の強度を検出する入力信号光検出部と、(4)入力信
号光検出部により検出された信号光の強度に基づいて
光ファイバ増幅器の利得偏差が最小となるように所定の
値に前方向励起光源部から出力される励起光の強度を制
御する前方励起光制御部と、(5) 光増幅部から出力され
た信号光の強度を検出する出力信号光検出部と、(6) 出
力信号光検出部により検出された信号光の強度に基づい
、その信号光の強度が一定になるように後方向励起光
源部から出力される励起光の強度を制御する後方励起光
制御部と、を備えることを特徴とする。
The optical fiber amplifier according to the second invention is
(1) A forward pumping light source unit and a backward pumping light source unit that respectively output pumping light, and (2) at least two different additives.
Consists of a type of amplifying optical fiber connected in series
The pumping light output from each of the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit, and an optical amplifying unit having an amplifying optical fiber that amplifies the signal light when being supplied from the forward direction and the backward direction, respectively, (3) Based on the intensity of the signal light detected by the input signal light detection unit that detects the intensity of the signal light input to the light amplification unit, and (4) the input signal light detection unit ,
Predetermined to minimize the gain deviation of the optical fiber amplifier
A forward pumping light control unit that controls the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit to a value, and (5) an output signal light detection unit that detects the intensity of the signal light output from the light amplifying unit, ( 6) Based on the intensity of the signal light detected by the output signal light detector, the backward pumping light control that controls the intensity of the pumping light output from the backward pumping light source unit so that the intensity of the signal light becomes constant And a section.

【0014】この光ファイバ増幅器によれば、入力した
信号光は、前方向励起光源部および後方向励起光源部そ
れぞれから出力された励起光が前方向および後方向それ
ぞれから供給されている増幅性光ファイバを有する光増
幅部により増幅されて出力される。ここで、前方向励起
光源部から出力される励起光の強度は、入力信号光検出
部により検出された入力信号光強度に基づいて前方励起
光制御部により制御され、これにより、光ファイバ増幅
器の利得平坦性が維持される。また、後方向励起光源部
から出力される励起光の強度は、出力信号光検出部によ
り検出された出力信号光強度に基づいて後方励起光制御
部により制御され、これにより、光ファイバ増幅器の出
力信号光強度が一定に維持される。
According to this optical fiber amplifier, the input signal light is an amplifiable light in which the pumping light output from each of the forward pumping light source section and the backward pumping light source section is supplied from each of the forward and backward directions. It is amplified and output by the optical amplification section having a fiber. Here, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is controlled by the forward pumping light control unit based on the input signal light intensity detected by the input signal light detecting unit, whereby the optical fiber amplifier Gain flatness is maintained. Further, the intensity of the pumping light output from the backward pumping light source unit is controlled by the backward pumping light control unit based on the output signal light intensity detected by the output signal light detecting unit, and thus the output of the optical fiber amplifier The signal light intensity is kept constant.

【0015】第3の発明に係る光ファイバ増幅器は、
(1) 励起光を出力する第1の励起光源部と、(2) 第1の
励起光源部から出力された励起光が供給されているとき
に信号光を増幅する増幅性光ファイバを有する第1の光
増幅部と、(3) それぞれ励起光を出力する前方向励起光
源部および後方向励起光源部と、(4) 前方向励起光源部
および後方向励起光源部それぞれから出力された励起光
が前方向および後方向それぞれから供給されているとき
に、第1の光増幅部から出力された信号光を増幅し、第
1の光増幅部の増幅性光ファイバと少なくとも一部が異
なる添加物が添加される増幅性光ファイバを有する第2
の光増幅部と、(5) 第1の光増幅部に入力する信号光の
強度を検出する入力信号光検出部と、(6) 入力信号光検
出部により検出された信号光の強度に基づいて、光ファ
イバ増幅器の利得偏差が最小となるように所定の値に
方向励起光源部から出力される励起光の強度を制御する
前方励起光制御部と、(7) 第2の光増幅部から出力され
た信号光の強度を検出する出力信号光検出部と、(8) 出
力信号光検出部により検出された信号光の強度に基づい
、その信号光の強度が一定になるように後方向励起光
源部から出力される励起光の強度を制御する後方励起光
制御部と、を備えることを特徴とする。
An optical fiber amplifier according to the third invention is
(1) a first pumping light source section for outputting pumping light; and (2) a first pumping light source section for amplifying signal light when the pumping light output from the first pumping light source section is supplied. 1) an optical amplification unit, (3) a forward pumping light source unit and a backward pumping light source unit that respectively output pumping light, and (4) a pumping light output from each of the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit. Is supplied from each of the front direction and the rear direction, the signal light output from the first optical amplification unit is amplified ,
At least part of which is different from the amplifying optical fiber of the optical amplifying section of 1.
Second having an amplifying optical fiber to which a different additive is added
Based on the signal light intensity detected by the (6) input signal light detection unit, and (5) the input signal light detection unit that detects the intensity of the signal light input to the first light amplification unit Light fiber
The forward pumping light controller that controls the intensity of the pumping light that is output from the forward pumping light source unit to a predetermined value so that the gain deviation of the IVA amplifier is minimized, and (7) that is output from the second optical amplifier unit. Output signal light detector for detecting the intensity of the signal light, and (8) the backward pumping light source so that the intensity of the signal light becomes constant based on the intensity of the signal light detected by the output signal light detector. And a backward pumping light controller that controls the intensity of the pumping light output from the unit.

【0016】この光ファイバ増幅器によれば、入力した
信号光は、第1の励起光源部から出力された励起光が供
給されている増幅性光ファイバを有する第1の光増幅部
により増幅され、続いて、前方向励起光源部および後方
向励起光源部それぞれから出力された励起光が前方向お
よび後方向それぞれから供給されている増幅性光ファイ
バを有する第2の光増幅部により増幅され、出力され
る。ここで、前方向励起光源部から出力される励起光の
強度は、入力信号光検出部により検出された入力信号光
強度(第1の光増幅部に入力する信号光の強度)に基づ
いて前方励起光制御部により制御され、これにより、光
ファイバ増幅器の利得平坦性が維持される。また、後方
向励起光源部から出力される励起光の強度は、出力信号
光検出部により検出された出力信号光強度(第2の光増
幅部から出力された信号光の強度)に基づいて後方励起
光制御部により制御され、これにより、光ファイバ増幅
器の出力信号光強度が一定に維持される。
According to this optical fiber amplifier, the input signal light is amplified by the first optical amplifying section having the amplifying optical fiber to which the pumping light output from the first pumping light source section is supplied, Subsequently, the pumping light output from each of the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit is amplified by the second optical amplifying unit having an amplifying optical fiber supplied from each of the forward direction and the backward direction, and output. To be done. Here, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is based on the input signal light intensity detected by the input signal light detecting unit (the intensity of the signal light input to the first optical amplifying unit). It is controlled by the pumping light controller, which maintains the gain flatness of the optical fiber amplifier. In addition, the intensity of the pumping light output from the backward pumping light source unit is based on the output signal light intensity detected by the output signal light detecting unit (the intensity of the signal light output from the second optical amplifying unit). It is controlled by the pumping light controller, whereby the output signal light intensity of the optical fiber amplifier is maintained constant.

【0017】ここで、前方励起光制御部は、入力信号光
検出部により検出された信号光の強度に対して略線形
に、前方向励起光源部から出力される励起光の強度を制
御するのが好適である。このように前方向励起光源部か
ら出力される励起光の強度が前方励起光制御部により制
御されることにより、光ファイバ増幅器の利得平坦性が
維持される。
Here, the forward pumping light control unit controls the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit substantially linearly with respect to the intensity of the signal light detected by the input signal light detecting unit. Is preferred. In this way, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is controlled by the forward pumping light controller, so that the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0019】(第1の実施形態)先ず、第1の実施形態
について説明する。図1は、第1の実施形態に係る光フ
ァイバ増幅器の構成図である。
(First Embodiment) First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to the first embodiment.

【0020】この光ファイバ増幅器は、コネクタ10に
入力した信号光(波長1.55μm帯)を増幅してコネ
クタ11に出力するものであり、コネクタ10と11と
の間には、入力信号光モニタ用カプラ20、光アイソレ
ータ12、Al添加EDF30、WDMカプラ33、光
アイソレータ13、可変光減衰器40、P/Al共添加
EDF50、Al添加EDF51、WDMカプラ53、
光アイソレータ14および出力信号光モニタ用カプラ6
0が、必要に応じて光ファイバを介して、この順に縦続
接続されている。
This optical fiber amplifier amplifies the signal light (wavelength of 1.55 μm band) input to the connector 10 and outputs it to the connector 11. Between the connectors 10 and 11, an input signal light monitor is provided. Coupler 20, optical isolator 12, Al-doped EDF 30, WDM coupler 33, optical isolator 13, variable optical attenuator 40, P / Al co-doped EDF 50, Al-doped EDF 51, WDM coupler 53,
Optical isolator 14 and output signal light monitor coupler 6
0 are cascade-connected in this order via an optical fiber as required.

【0021】コネクタ10から伝搬してきた信号光を入
力する入力信号光モニタ用カプラ20は、その信号光の
大部分をそのまま通過させて光アイソレータ12へ入力
させるとともに、信号光の一部を取り出して入力信号光
検出器21へ入力させる。光アイソレータ12は、入力
信号光モニタ用カプラ20から伝搬してきた信号光をA
l添加EDF30側へ通過させるが、その反対方向へは
光を通過させない。一方、入力信号光モニタ用カプラ2
0から到達した信号光を検出する入力信号光検出器21
は、その強度に応じた入力信号光強度信号を出力するも
のであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。
The input signal light monitor coupler 20 for inputting the signal light propagating from the connector 10 allows most of the signal light to pass through the optical isolator 12 as it is, and at the same time extracts a part of the signal light. The input signal is input to the photodetector 21. The optical isolator 12 receives the signal light propagating from the input signal light monitor coupler 20 as A
The light is allowed to pass to the l-added EDF 30 side, but not to the opposite direction. On the other hand, the input signal light monitor coupler 2
Input signal light detector 21 for detecting signal light reaching from 0
Outputs an input signal light intensity signal according to its intensity, and for example, a photodiode is preferably used.

【0022】Al添加EDF30は、Er(エルビウ
ム)元素が500wt・ppm添加された石英系の増幅
性光ファイバ(EDF)に更にAl(アルミニウム)元
素が1.4wt%添加されたもので、1.53μm帯吸
収損が5.5dB/mで、長さが8mである。このAl
添加EDF30に、励起用レーザ光源32から出力され
た一定強度の励起光(波長0.98μm)がWDMカプ
ラ33を介して供給されると、反転分布を生じ信号光を
増幅する。また、WDMカプラ33は、励起用レーザ光
源32から出力された励起光をAl添加EDF30側へ
通過させるとともに、Al添加EDF30から出力され
た信号光を光アイソレータ13側へ通過させる。
The Al-added EDF 30 is obtained by adding 1.4 wt% of Al (aluminum) element to a silica-based amplifying optical fiber (EDF) to which Er (erbium) element is added by 500 wt.ppm. The 53 μm band absorption loss is 5.5 dB / m and the length is 8 m. This Al
When the pump light of constant intensity (wavelength 0.98 μm) output from the pumping laser light source 32 is supplied to the added EDF 30 via the WDM coupler 33, a population inversion occurs and the signal light is amplified. Further, the WDM coupler 33 passes the pumping light output from the pumping laser light source 32 to the Al-doped EDF 30 side, and also passes the signal light output from the Al-doped EDF 30 to the optical isolator 13 side.

【0023】光アイソレータ13は、WDMカプラ33
から伝搬してきた信号光を可変光減衰器40側へ通過さ
せるが、その反対方向へは光を通過させない。この光ア
イソレータ13を通過した信号光を入力する可変光減衰
器40は、挿入損失制御回路70により設定された挿入
損失で信号光を減衰させて出力し、その挿入損失制御回
路70は、入力信号光検出器21から出力された入力信
号光強度信号に基づいて可変光減衰器40の挿入損失を
フィードフォワード制御する。
The optical isolator 13 is a WDM coupler 33.
The signal light propagated from the optical path is transmitted to the variable optical attenuator 40 side, but the light is not transmitted in the opposite direction. The variable optical attenuator 40 for inputting the signal light that has passed through the optical isolator 13 attenuates the signal light with the insertion loss set by the insertion loss control circuit 70 and outputs the signal light. The insertion loss of the variable optical attenuator 40 is feedforward controlled based on the input signal light intensity signal output from the photodetector 21.

【0024】可変光減衰器40から出力された信号光を
入力するP/Al共添加EDF50は、3.9wt%の
P(リン)元素および0.3wt%のAl元素が共添加
されたEDFであって、1.53μm帯吸収損が4.5
dB/mで、長さが5mである。また、このP/Al共
添加EDF50から出力された信号光を入力するAl添
加EDF51は、Al添加EDF30と同じ組成であっ
て、長さが16mである。P/Al共添加EDF50お
よびAl添加EDF51は共に、励起用レーザ光源52
から出力された励起光(波長1.48μm)がWDMカ
プラ53を介して供給されると、反転分布を生じ信号光
を増幅する。また、WDMカプラ53は、励起用レーザ
光源52から出力された励起光をAl添加EDF51側
へ通過させるとともに、Al添加EDF51から出力さ
れた信号光を光アイソレータ14側へ通過させる。
The P / Al co-doped EDF 50 to which the signal light output from the variable optical attenuator 40 is input is an EDF co-doped with 3.9 wt% P (phosphorus) element and 0.3 wt% Al element. There is a 1.53 μm band absorption loss of 4.5
The length is 5 m in dB / m. The Al-doped EDF 51 that receives the signal light output from the P / Al co-doped EDF 50 has the same composition as the Al-doped EDF 30 and has a length of 16 m. The P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 are both laser light sources for excitation 52
When the pumping light (wavelength: 1.48 μm) output from is supplied via the WDM coupler 53, a population inversion is generated and the signal light is amplified. Further, the WDM coupler 53 passes the pumping light output from the pumping laser light source 52 to the Al-doped EDF 51 side, and also passes the signal light output from the Al-doped EDF 51 to the optical isolator 14 side.

【0025】光アイソレータ14は、WDMカプラ53
から伝搬してきた信号光を出力信号光モニタ用カプラ6
0側へ通過させるが、その反対方向へは光を通過させな
い。この光アイソレータ14を通過した信号光を入力す
る出力信号光モニタ用カプラ60は、その信号光の大部
分をそのまま通過させ更にコネクタ11を経て外部に出
力させるとともに、信号光の一部を取り出して出力信号
光検出器61へ入力させる。出力信号光モニタ用カプラ
60から到達した信号光を検出する出力信号光検出器6
1は、その強度に応じた出力信号光強度信号を出力する
ものであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。そして、励起光制御回路71は、この出力信号光強
度信号に基づいて、励起用レーザ光源52から出力され
る励起光の強度をフィードバック制御する。
The optical isolator 14 is a WDM coupler 53.
The signal light propagated from the output signal light monitor coupler 6
Passes light to the 0 side, but does not pass light in the opposite direction. The output signal light monitor coupler 60 for inputting the signal light that has passed through the optical isolator 14 allows most of the signal light to pass through as it is and further outputs the signal light to the outside via the connector 11, while extracting a part of the signal light. The output signal is input to the photodetector 61. Output signal light detector 6 for detecting the signal light reaching from the output signal light monitor coupler 60
1 outputs an output signal light intensity signal corresponding to the intensity, and for example, a photodiode is preferably used. Then, the excitation light control circuit 71 feedback-controls the intensity of the excitation light output from the excitation laser light source 52 based on the output signal light intensity signal.

【0026】また、出力信号光モニタ用カプラ60は、
コネクタ11側から入力した光を反射光検出器62へ入
力させ、反射光検出器62は、その光を検出する。な
お、コネクタ11から出力信号光モニタ用カプラ60に
入力する光は、コネクタ11が外れているときに生じる
信号光の反射光であり、この反射光検出器62は、本発
明とは直接の関係はない。
Further, the output signal light monitor coupler 60 is
The light input from the connector 11 side is input to the reflected light detector 62, and the reflected light detector 62 detects the light. The light input from the connector 11 to the output signal light monitor coupler 60 is reflected light of the signal light generated when the connector 11 is detached, and the reflected light detector 62 has a direct relationship with the present invention. There is no.

【0027】本実施形態に係る光ファイバ増幅器は以下
のように作用する。コネクタ10から入力した信号光の
大部分は、入力信号光モニタ用カプラ20および光アイ
ソレータ12を通過し、Al添加EDF30に入力す
る。このAl添加EDF30は、励起用レーザ光源32
から出力された一定強度の励起光(波長0.98μm)
が供給されて反転分布が形成されており、信号光は、こ
のAl添加EDF30に入力して増幅される。その増幅
された信号光は、WDMカプラ33および光アイソレー
タ13を通過して、可変光減衰器40に入力する。
The optical fiber amplifier according to this embodiment operates as follows. Most of the signal light input from the connector 10 passes through the input signal light monitor coupler 20 and the optical isolator 12, and is input to the Al-doped EDF 30. The Al-added EDF 30 is a laser light source 32 for excitation.
Excitation light of constant intensity (wavelength 0.98 μm)
Are supplied to form an inverted distribution, and the signal light is input to the Al-doped EDF 30 and amplified. The amplified signal light passes through the WDM coupler 33 and the optical isolator 13 and is input to the variable optical attenuator 40.

【0028】一方、コネクタ10から入力した信号光の
一部は、入力信号光モニタ用カプラ20により取り出さ
れ入力信号光検出器21に検出される。その検出された
信号光の強度に応じた入力信号光強度信号は、入力信号
光検出器21から出力され、挿入損失制御回路70に入
力する。そして、挿入損失制御回路70により、この入
力信号光強度に基づいて可変光減衰器40の挿入損失が
制御され、可変光減衰器40から出力される信号光は、
光ファイバ増幅器の利得偏差が最小となる強度になる。
On the other hand, a part of the signal light input from the connector 10 is taken out by the input signal light monitor coupler 20 and detected by the input signal light detector 21. An input signal light intensity signal corresponding to the detected intensity of the signal light is output from the input signal light detector 21 and input to the insertion loss control circuit 70. The insertion loss control circuit 70 controls the insertion loss of the variable optical attenuator 40 based on the input signal light intensity, and the signal light output from the variable optical attenuator 40 is
The intensity is such that the gain deviation of the optical fiber amplifier is minimized.

【0029】この可変光減衰器40から出力された信号
光は、P/Al共添加EDF50およびAl添加EDF
51に順次入力する。P/Al共添加EDF50および
Al添加EDF51は、励起用レーザ光源52から出力
された励起光(波長1.48μm)が供給されて反転分
布が形成されており、信号光は増幅される。そして、そ
の増幅された信号光は、WDMカプラ53、光アイソレ
ータ14および出力信号光モニタ用カプラ60を通過し
て、コネクタ11から出力される。
The signal light output from the variable optical attenuator 40 is P / Al co-doped EDF 50 and Al-doped EDF.
Input to 51 sequentially. The P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 are supplied with pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pumping laser light source 52 to form a population inversion, and the signal light is amplified. Then, the amplified signal light passes through the WDM coupler 53, the optical isolator 14, and the output signal light monitor coupler 60, and is output from the connector 11.

【0030】出力信号光の一部は、出力信号光モニタ用
カプラ60により取り出され出力信号光検出器61に検
出される。その検出された信号光の強度に応じた出力信
号光強度信号は、出力信号光検出器61から出力され、
励起光制御回路71に入力する。そして、励起光制御回
路71により、この出力信号光強度に基づいて、励起用
レーザ光源52から出力される励起光の強度が制御さ
れ、光ファイバ増幅器から出力される信号光の強度は一
定に維持される。
A part of the output signal light is taken out by the output signal light monitor coupler 60 and detected by the output signal light detector 61. An output signal light intensity signal corresponding to the intensity of the detected signal light is output from the output signal light detector 61,
It is input to the excitation light control circuit 71. Then, the pumping light control circuit 71 controls the intensity of the pumping light output from the pumping laser light source 52 based on the output signal light intensity, and the intensity of the signal light output from the optical fiber amplifier is maintained constant. To be done.

【0031】このように、入力信号光の強度を入力信号
光検出器21により検出し、前段のEDF(Al添加E
DF30)と後段のEDF(P/Al共添加EDF50
およびAl添加EDF51)との間に設けた可変光減衰
器40の挿入損失を、入力信号光強度に基づいて挿入損
失制御回路70により制御して、光ファイバ増幅器の利
得偏差を最小に維持し、また、出力信号光の強度を出力
信号光検出器61により検出し、励起用レーザ光源52
から後段のEDF(P/Al共添加EDF50およびA
l添加EDF51)に供給される励起光の強度を、出力
信号光強度に基づいて励起光制御回路71により制御し
て、光ファイバ増幅器の出力信号光強度を一定に維持す
る構成とした。したがって、本実施形態に係る光ファイ
バ増幅器は、2個の光検出器(入力信号光検出器21と
出力信号光検出器61)を用いて、利得平坦度と一定出
力信号光強度の双方を維持することができる。
In this way, the intensity of the input signal light is detected by the input signal light detector 21, and the EDF (Al-added E) of the preceding stage is detected.
DF30) and subsequent EDF (P / Al co-added EDF50
And the Al-doped EDF 51), the insertion loss of the variable optical attenuator 40 is controlled by the insertion loss control circuit 70 based on the input signal light intensity to maintain the gain deviation of the optical fiber amplifier to a minimum. The intensity of the output signal light is detected by the output signal light detector 61, and the excitation laser light source 52
To EDF (P / Al co-added EDF50 and A
The pumping light intensity supplied to the 1-doped EDF 51) is controlled by the pumping light control circuit 71 based on the output signal light intensity so that the output signal light intensity of the optical fiber amplifier is maintained constant. Therefore, the optical fiber amplifier according to the present embodiment uses the two photodetectors (the input signal photodetector 21 and the output signal photodetector 61) to maintain both the gain flatness and the constant output signal light intensity. can do.

【0032】次に、入力信号光強度と可変光減衰器40
の挿入損失との関係について説明する。図2は、入力信
号光強度と光ファイバ増幅器の利得偏差が最小となる可
変光減衰器40の挿入損失との関係を示すグラフであ
る。ここで、入力信号光は4波長とし、それぞれの波長
を1543nm、1548nm、1552nmおよび1
558nmとした。そして、この4波の入力信号光の強
度の合計を変化させたときに、光ファイバ増幅器におけ
る4波の入力信号光の利得偏差が最小となるように、可
変光減衰器40の挿入損失を手動で調整した。この図に
おいて、縦軸は、4波合計の入力信号光強度であり、横
軸は、その入力信号光強度に対して光ファイバ増幅器に
おける利得偏差が最小となる可変光減衰器40の挿入損
失である。この図から判るように、4波合計の入力信号
光強度が10dBm以下の範囲において、光ファイバ増
幅器における利得偏差を最小に維持するには、4波合計
の入力信号光強度に比例して可変光減衰器40の挿入損
失を変化させればよい。
Next, the input signal light intensity and the variable optical attenuator 40
The relationship with the insertion loss of is explained. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the insertion loss of the variable optical attenuator 40 that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier. Here, the input signal light has four wavelengths, and the respective wavelengths are 1543 nm, 1548 nm, 1552 nm and 1
It was 558 nm. The insertion loss of the variable optical attenuator 40 is manually adjusted so that the gain deviation of the four-wave input signal light in the optical fiber amplifier is minimized when the total intensity of the four-wave input signal light is changed. I adjusted it with. In this figure, the vertical axis represents the total input signal light intensity of four waves, and the horizontal axis represents the insertion loss of the variable optical attenuator 40 that minimizes the gain deviation in the optical fiber amplifier with respect to the input signal light intensity. is there. As can be seen from this figure, in the range where the total input signal light intensity of four waves is 10 dBm or less, in order to keep the gain deviation in the optical fiber amplifier to a minimum, the variable light is proportional to the total input signal light intensity of four waves. The insertion loss of the attenuator 40 may be changed.

【0033】次に、可変光減衰器40として電圧制御型
のものが用いられる場合の挿入損失特性について説明す
る。図3は、可変光減衰器40に加えられる制御電圧と
挿入損失との関係を示すグラフである。この図に示す電
圧制御型の可変光減衰器40の例では、挿入損失は制御
電圧に対し線形関係にある。
Next, the insertion loss characteristic when a voltage control type variable optical attenuator 40 is used will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the control voltage applied to the variable optical attenuator 40 and the insertion loss. In the example of the voltage-controlled variable optical attenuator 40 shown in this figure, the insertion loss has a linear relationship with the control voltage.

【0034】したがって、図2および図3から、挿入損
失制御回路70は、入力信号光モニタ用カプラ20から
取り出され入力信号光検出器21により検出された入力
信号光の強度を対数値に変換し、その対数値に対して線
形関係にある制御電圧を出力して可変光減衰器40の挿
入損失を制御すればよい。このようにすることにより、
光ファイバ増幅器の利得偏差を最小に維持することがで
きる。
Therefore, from FIG. 2 and FIG. 3, the insertion loss control circuit 70 converts the intensity of the input signal light taken out from the input signal light monitor coupler 20 and detected by the input signal light detector 21 into a logarithmic value. The control loss having a linear relationship with the logarithmic value may be output to control the insertion loss of the variable optical attenuator 40. By doing this,
The gain deviation of the optical fiber amplifier can be kept to a minimum.

【0035】次に、挿入損失制御回路70の具体的な回
路の1例について説明する。図4は、入力信号光検出器
21および挿入損失制御回路70の回路図である。この
挿入損失制御回路70は、6段のオペアンプAmp1乃
至Amp6等により、入力信号光検出器21であるフォ
トダイオードから出力された電流信号を電圧信号に変換
し、さらにその電圧信号を対数変換して増幅し、その結
果を可変光減衰器40へ入力するものである。
Next, an example of a specific circuit of the insertion loss control circuit 70 will be described. FIG. 4 is a circuit diagram of the input signal photodetector 21 and the insertion loss control circuit 70. The insertion loss control circuit 70 converts the current signal output from the photodiode, which is the input signal photodetector 21, into a voltage signal by using the six-stage operational amplifiers Amp1 to Amp6, and further performs the logarithmic conversion of the voltage signal. The signal is amplified and the result is input to the variable optical attenuator 40.

【0036】入力信号光検出器21であるフォトダイオ
ードのアノード端子は、可変抵抗器VR1を介して−
3.3Vの電位に接続され、カソード端子にはVcc電
位が印加され、入力信号光検出器21は逆バイアス電圧
が印加されている。オペアンプAmp1の+入力端子
は、入力信号光検出器21のアノード端子と接続され、
また、−入力端子は、自己の出力端子と直接に接続され
ている。オペアンプAmp2の−入力端子は、抵抗器R
1(抵抗値100Ω)を介してオペアンプAmp1の出
力端子と接続されるとともに、ダイオードDのアノード
端子とも接続され、+入力端子は、−3.3Vの電位が
印加され、出力端子は、ダイオードDのカソード端子と
接続されている。
The anode terminal of the photodiode, which is the input signal photodetector 21, is connected via a variable resistor VR1.
It is connected to a potential of 3.3V, a Vcc potential is applied to the cathode terminal, and a reverse bias voltage is applied to the input signal photodetector 21. The + input terminal of the operational amplifier Amp1 is connected to the anode terminal of the input signal photodetector 21,
The-input terminal is directly connected to its own output terminal. The-input terminal of the operational amplifier Amp2 is a resistor R
1 (resistance value 100Ω) is connected to the output terminal of the operational amplifier Amp1 and the anode terminal of the diode D, the + input terminal is applied with a potential of −3.3V, and the output terminal is connected to the diode D. It is connected to the cathode terminal of.

【0037】オペアンプAmp3の−入力端子は、抵抗
器R2(抵抗値1kΩ)を介してオペアンプAmp2の
出力端子と接続されるとともに、抵抗器R3(抵抗値9
kΩ)を介して自己の出力端子とも接続され、+入力端
子は、−3.3Vの電位が印加されている。オペアンプ
Amp4の+入力端子は、オペアンプAmp3の出力端
子と直接に接続され、−入力端子は、自己の出力端子と
直接に接続されている。オペアンプAmp5の−入力端
子は、抵抗器R4(抵抗値1kΩ)を介してオペアンプ
Amp4の出力端子と接続されるとともに、抵抗器R5
(抵抗値9kΩ)を介して自己の出力端子とも接続さ
れ、+入力端子は、−3.3Vの電位が印加されてい
る。オペアンプAmp6の+入力端子は、オペアンプA
mp5の出力端子と直接に接続され、−入力端子は、自
己の出力端子と直接に接続されている。そして、このオ
ペアンプAmp6の出力端子に出力された電圧信号は、
可変光減衰器40の挿入損失を制御する制御電圧とな
る。
The-input terminal of the operational amplifier Amp3 is connected to the output terminal of the operational amplifier Amp2 via the resistor R2 (resistance value 1 kΩ), and the resistor R3 (resistance value 9
It is also connected to its own output terminal via kΩ), and a potential of −3.3 V is applied to the + input terminal. The + input terminal of the operational amplifier Amp4 is directly connected to the output terminal of the operational amplifier Amp3, and the − input terminal is directly connected to its own output terminal. The-input terminal of the operational amplifier Amp5 is connected to the output terminal of the operational amplifier Amp4 via the resistor R4 (resistance value 1 kΩ), and also the resistor R5.
It is also connected to its own output terminal via (resistance value 9 kΩ), and a potential of -3.3 V is applied to the + input terminal. The + input terminal of the operational amplifier Amp6 is the operational amplifier A
It is directly connected to the output terminal of mp5, and the-input terminal is directly connected to its own output terminal. Then, the voltage signal output to the output terminal of the operational amplifier Amp6 is
It becomes a control voltage for controlling the insertion loss of the variable optical attenuator 40.

【0038】この挿入損失制御回路70によれば、入力
信号光検出器21から出力された電流の大きさを表す入
力信号光検出器21のアノード端子の電位は、オペアン
プAmp1によりインピーダンス整合されてオペアンプ
Amp2に入力し、オペアンプAmp2およびダイオー
ドDにより対数変換され、その対数変換された電圧信号
は、オペアンプAmp3乃至Amp6により増幅され
る。すなわち、この挿入損失制御回路70は、入力信号
光モニタ用カプラ20から取り出され入力信号光検出器
21により検出された入力信号光の強度を対数値に変換
し、その対数値に対して線形関係にある制御電圧を出力
して可変光減衰器40の挿入損失を制御することがで
き、したがって、光ファイバ増幅器の利得偏差を最小に
維持することができる。
According to the insertion loss control circuit 70, the potential of the anode terminal of the input signal photodetector 21, which represents the magnitude of the current output from the input signal photodetector 21, is impedance-matched by the operational amplifier Amp1 and the operational amplifier Amp1 is used. The voltage signal input to Amp2 is logarithmically converted by the operational amplifier Amp2 and the diode D, and the logarithmically converted voltage signal is amplified by the operational amplifiers Amp3 to Amp6. That is, the insertion loss control circuit 70 converts the intensity of the input signal light extracted from the input signal light monitor coupler 20 and detected by the input signal light detector 21 into a logarithmic value, and a linear relationship with the logarithmic value. It is possible to control the insertion loss of the variable optical attenuator 40 by outputting the control voltage at 1 to, and thus the gain deviation of the optical fiber amplifier can be kept to a minimum.

【0039】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
について説明する。図5は、第2の実施形態に係る光フ
ァイバ増幅器の構成図である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to the second embodiment.

【0040】本実施形態に係る光ファイバ増幅器が第1
の実施形態の場合と比較して主に異なる点は、前段のE
DF(Al添加EDF30)および可変光減衰器40が
設けられていない点、後段のEDF(P/Al共添加E
DF50およびAl添加EDF51)に後方向からだけ
でなく前方向からも励起光が供給されている点、およ
び、後段のEDFに前方向から供給される励起光の強度
が入力信号光強度に基づいて制御される点である。
The optical fiber amplifier according to the present embodiment is the first
The main difference from the embodiment of
DF (Al-added EDF 30) and variable optical attenuator 40 are not provided, and EDF (P / Al-codoped E
DF50 and Al-doped EDF51) are supplied with excitation light not only from the rear direction but also from the front direction, and the intensity of the excitation light supplied from the front direction to the subsequent EDF is based on the input signal light intensity. It is a controlled point.

【0041】この光ファイバ増幅器は、コネクタ10に
入力した信号光(波長1.55μm帯)を増幅してコネ
クタ11に出力するものであり、コネクタ10と11と
の間には、入力信号光モニタ用カプラ20、光アイソレ
ータ12、WDMカプラ55、P/Al共添加EDF5
0、Al添加EDF51、WDMカプラ53、光アイソ
レータ14および出力信号光モニタ用カプラ60が、必
要に応じて光ファイバを介して、この順に縦続接続され
ている。
This optical fiber amplifier amplifies the signal light (wavelength 1.55 μm band) input to the connector 10 and outputs it to the connector 11. Between the connectors 10 and 11, an input signal light monitor is provided. Coupler 20, optical isolator 12, WDM coupler 55, P / Al co-doped EDF5
0, Al-doped EDF 51, WDM coupler 53, optical isolator 14, and output signal light monitor coupler 60 are cascaded in this order through an optical fiber as necessary.

【0042】コネクタ10から伝搬してきた信号光を入
力する入力信号光モニタ用カプラ20は、その信号光の
大部分をそのまま通過させて光アイソレータ12へ入力
させるとともに、信号光の一部を取り出して入力信号光
検出器21へ入力させる。光アイソレータ12は、入力
信号光モニタ用カプラ20から伝搬してきた信号光をW
DMカプラ55側へ通過させるが、その反対方向へは光
を通過させない。一方、入力信号光モニタ用カプラ20
から到達した信号光を検出する入力信号光検出器21
は、その強度に応じた入力信号光強度信号を出力するも
のであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。入力信号光検出器21から出力される入力信号光強
度信号を入力する励起光制御回路72は、その入力信号
光強度信号に基づいて、励起用レーザ光源54から出力
される励起光(波長1.48μm)の強度をフィードフ
ォワード制御する。
The input signal light monitor coupler 20 for inputting the signal light propagating from the connector 10 allows most of the signal light to pass through as it is to be input to the optical isolator 12, and also extracts a part of the signal light. The input signal is input to the photodetector 21. The optical isolator 12 receives the signal light propagated from the input signal light monitor coupler 20 as W
Light is passed to the DM coupler 55 side, but light is not passed in the opposite direction. On the other hand, the coupler 20 for the input signal light monitor
Input signal light detector 21 for detecting signal light reaching from
Outputs an input signal light intensity signal according to its intensity, and for example, a photodiode is preferably used. The pumping light control circuit 72, which receives the input signal light intensity signal output from the input signal light detector 21, receives the pumping light (wavelength 1. The intensity of 48 μm) is feed-forward controlled.

【0043】P/Al共添加EDF50およびAl添加
EDF51それぞれは、第1の実施形態の場合と同一の
組成であるが、本実施形態では、P/Al共添加EDF
50の長さは3mであり、Al添加EDF51の長さは
15mである。このP/Al共添加EDF50およびA
l添加EDF51には、励起用レーザ光源54から出力
された励起光(波長1.48μm)がWDMカプラ55
を介して前方向から供給され、また、励起用レーザ光源
52から出力された励起光(波長1.48μm)がWD
Mカプラ53を介して後方向から供給されると、反転分
布を生じ、WDMカプラ55側から入力した信号光を増
幅する。
The P / Al co-added EDF 50 and the Al-added EDF 51 each have the same composition as in the first embodiment, but in the present embodiment, the P / Al co-added EDF is used.
The length of 50 is 3 m, and the length of Al-added EDF 51 is 15 m. This P / Al co-added EDF 50 and A
The l-doped EDF 51 receives the pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pumping laser light source 54 in the WDM coupler 55.
Pumping light (wavelength 1.48 μm) supplied from the pumping laser light source 52 through the WD
When the light is supplied from the rearward direction through the M coupler 53, a population inversion occurs, and the signal light input from the WDM coupler 55 side is amplified.

【0044】ここで、WDMカプラ55は、励起用レー
ザ光源54から出力された励起光をP/Al共添加ED
F50側へ通過させるとともに、光アイソレータ12側
から到達した信号光をP/Al共添加EDF50側へ通
過させるものであり、WDMカプラ53は、励起用レー
ザ光源52から出力された励起光をAl添加EDF51
側へ通過させるとともに、Al添加EDF51から出力
された信号光を光アイソレータ14側へ通過させるもの
である。
Here, the WDM coupler 55 adds the pumping light output from the pumping laser light source 54 to the P / Al co-doped ED.
The signal light reaching from the optical isolator 12 side is passed to the P / Al co-doped EDF 50 side while being passed to the F50 side, and the WDM coupler 53 adds the pumping light output from the pumping laser light source 52 to the Al-doped EDF51
The signal light output from the Al-doped EDF 51 is passed to the optical isolator 14 side while being passed to the optical isolator 14 side.

【0045】光アイソレータ14は、WDMカプラ53
から伝搬してきた信号光を出力信号光モニタ用カプラ6
0側へ通過させるが、その反対方向へは光を通過させな
い。この光アイソレータ14を通過した信号光を入力す
る出力信号光モニタ用カプラ60は、その信号光の大部
分をそのまま通過させ更にコネクタ11を経て外部に出
力させるとともに、信号光の一部を取り出して出力信号
光検出器61へ入力させる。出力信号光モニタ用カプラ
60から到達した信号光を検出する出力信号光検出器6
1は、その強度に応じた出力信号光強度信号を出力する
ものであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。そして、励起光制御回路71は、この出力信号光強
度信号に基づいて、励起用レーザ光源52から出力され
る励起光の強度をフィードバック制御する。
The optical isolator 14 is a WDM coupler 53.
The signal light propagated from the output signal light monitor coupler 6
Passes light to the 0 side, but does not pass light in the opposite direction. The output signal light monitor coupler 60 for inputting the signal light that has passed through the optical isolator 14 allows most of the signal light to pass through as it is and further outputs the signal light to the outside via the connector 11, while extracting a part of the signal light. The output signal is input to the photodetector 61. Output signal light detector 6 for detecting the signal light reaching from the output signal light monitor coupler 60
1 outputs an output signal light intensity signal corresponding to the intensity, and for example, a photodiode is preferably used. Then, the excitation light control circuit 71 feedback-controls the intensity of the excitation light output from the excitation laser light source 52 based on the output signal light intensity signal.

【0046】本実施形態に係る光ファイバ増幅器は以下
のように作用する。コネクタ10から入力した信号光の
大部分は、入力信号光モニタ用カプラ20、光アイソレ
ータ12およびWDMカプラ55を通過し、P/Al添
加EDF50に入力する。一方、コネクタ10から入力
した信号光の一部は、入力信号光モニタ用カプラ20に
より取り出され入力信号光検出器21に検出される。そ
の検出された信号光の強度に応じた入力信号光強度信号
は、入力信号光検出器21から出力され、励起光制御回
路72に入力する。そして、励起光制御回路72によ
り、この入力信号光強度に基づいて、光ファイバ増幅器
の利得偏差が最小となるように、励起用レーザ光源54
から出力される励起光の強度が制御される。
The optical fiber amplifier according to this embodiment operates as follows. Most of the signal light input from the connector 10 passes through the input signal light monitor coupler 20, the optical isolator 12, and the WDM coupler 55, and is input to the P / Al-doped EDF 50. On the other hand, a part of the signal light input from the connector 10 is taken out by the input signal light monitor coupler 20 and detected by the input signal light detector 21. An input signal light intensity signal corresponding to the detected intensity of the signal light is output from the input signal light detector 21 and input to the pumping light control circuit 72. Then, the pumping light control circuit 72 makes the pumping laser light source 54 minimize the gain deviation of the optical fiber amplifier based on the input signal light intensity.
The intensity of the excitation light output from is controlled.

【0047】P/Al共添加EDF50およびAl添加
EDF51は、励起用レーザ光源52および54それぞ
れから出力された励起光(波長1.48μm)が供給さ
れて反転分布が形成されており、これらに信号光が入力
すると、その信号光は増幅される。そして、その増幅さ
れた信号光は、WDMカプラ53、光アイソレータ14
および出力信号光モニタ用カプラ60を通過して、コネ
クタ11から出力される。
The P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 are supplied with pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pumping laser light sources 52 and 54, respectively, to form a population inversion distribution. When the light is input, the signal light is amplified. The amplified signal light is sent to the WDM coupler 53 and the optical isolator 14.
Then, the signal passes through the output signal light monitor coupler 60 and is output from the connector 11.

【0048】出力信号光の一部は、出力信号光モニタ用
カプラ60により取り出され出力信号光検出器61に検
出される。その検出された信号光の強度に応じた出力信
号光強度信号は、出力信号光検出器61から出力され、
励起光制御回路71に入力する。そして、励起光制御回
路71により、この出力信号光強度に基づいて、励起用
レーザ光源52から出力される励起光の強度が制御さ
れ、光ファイバ増幅器から出力される信号光の強度は一
定に維持される。
A part of the output signal light is taken out by the output signal light monitor coupler 60 and detected by the output signal light detector 61. An output signal light intensity signal corresponding to the intensity of the detected signal light is output from the output signal light detector 61,
It is input to the excitation light control circuit 71. Then, the pumping light control circuit 71 controls the intensity of the pumping light output from the pumping laser light source 52 based on the output signal light intensity, and the intensity of the signal light output from the optical fiber amplifier is maintained constant. To be done.

【0049】このように、入力信号光の強度を入力信号
光検出器21により検出し、励起用レーザ光源54から
出力されP/Al共添加EDF50およびAl添加ED
F51に前方向から供給される励起光の強度を、入力信
号光強度に基づいて励起光制御回路72により制御し
て、光ファイバ増幅器の利得偏差を最小に維持し、ま
た、出力信号光の強度を出力信号光検出器61により検
出し、励起用レーザ光源52から出力されP/Al共添
加EDF50およびAl添加EDF51に後方向から供
給される励起光の強度を、出力信号光強度に基づいて励
起光制御回路71により制御して、光ファイバ増幅器の
出力信号光強度を一定に維持する構成とした。したがっ
て、本実施形態に係る光ファイバ増幅器も、2個の光検
出器(入力信号光検出器21と出力信号光検出器61)
を用いて、利得平坦度と一定出力信号光強度の双方を維
持することができる。
As described above, the intensity of the input signal light is detected by the input signal light detector 21, and the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped ED are output from the excitation laser light source 54.
The intensity of the pumping light supplied to F51 from the front direction is controlled by the pumping light control circuit 72 based on the intensity of the input signal light to maintain the gain deviation of the optical fiber amplifier to a minimum, and the intensity of the output signal light. Is detected by the output signal light detector 61, and the intensity of the excitation light output from the excitation laser light source 52 and supplied to the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 from the rear is excited based on the output signal light intensity. It is controlled by the optical control circuit 71 to keep the output signal light intensity of the optical fiber amplifier constant. Therefore, the optical fiber amplifier according to this embodiment also has two photodetectors (the input signal photodetector 21 and the output signal photodetector 61).
Can be used to maintain both the gain flatness and the constant output signal light intensity.

【0050】次に、入力信号光強度と励起用レーザ光源
54により供給される励起光の強度との関係について説
明する。図6は、入力信号光強度と光ファイバ増幅器の
利得偏差が最小となる前方向励起光強度との関係を示す
グラフである。ここで、入力信号光は8波長とし、それ
ぞれの波長を1544nmから1558nmまでの2n
m刻みとした。そして、この8波の入力信号光それぞれ
の強度の合計を−26dBmから−20dBmまでの範
囲で変化させ、光ファイバ増幅器における8波の信号光
の利得偏差が最小となるように、励起用レーザ光源54
により前方向からP/Al共添加EDF50およびAl
添加EDF51に供給される励起光の強度を調整した。
この図において、横軸は、8波合計の入力信号光強度で
あり、縦軸は、その入力信号光強度に対して光ファイバ
増幅器における利得偏差が最小となる励起光強度であ
る。この図から判るように、光ファイバ増幅器における
8波の信号光の利得偏差を最小に維持するには、8波合
計の入力信号光強度に対して線形関係となるように、励
起用レーザ光源54から出力される励起光の強度を変化
させればよい。
Next, the relationship between the intensity of the input signal light and the intensity of the excitation light supplied by the excitation laser light source 54 will be described. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the forward pumping light intensity that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier. Here, the input signal light has 8 wavelengths, and each wavelength is 2n from 1544 nm to 1558 nm.
It was m steps. Then, the sum of the intensities of the respective eight input signal lights is changed in the range from −26 dBm to −20 dBm, and the pump laser light source is set so that the gain deviation of the eight signal lights in the optical fiber amplifier is minimized. 54
From the front by P / Al co-added EDF50 and Al
The intensity of the excitation light supplied to the added EDF 51 was adjusted.
In this figure, the horizontal axis is the total input signal light intensity of eight waves, and the vertical axis is the pump light intensity with which the gain deviation in the optical fiber amplifier is minimum with respect to the input signal light intensity. As can be seen from this figure, in order to keep the gain deviation of the eight-wave signal light in the optical fiber amplifier to a minimum, the pumping laser light source 54 has a linear relationship with the total input signal light intensity of the eight waves. It suffices to change the intensity of the excitation light output from the.

【0051】次に、光ファイバ増幅器の利得偏差が最小
となる強度の励起光を、励起用レーザ光源54により前
方向からP/Al共添加EDF50およびAl添加ED
F51に供給したときの出力信号光スペクトルについて
説明する。
Next, pumping light having an intensity that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier is emitted from the front by the pumping laser light source 54 from the P / Al co-doped EDF 50 and Al-doped ED.
The output signal light spectrum when supplied to F51 will be described.

【0052】図7(a)は、入力信号光強度が−26d
Bmである場合に、8波の利得偏差が最小となるよう励
起光を供給したときの出力信号光スペクトル図である。
この場合には、励起用レーザ光源54により前方向から
P/Al共添加EDF50およびAl添加EDF51に
供給される励起光の強度は0mWであり、励起用レーザ
光源52により後方向からP/Al共添加EDF50お
よびAl添加EDF51に供給される励起光の強度は4
1mWであり、このときに、光ファイバ増幅器の8波の
利得は平坦になった。
In FIG. 7A, the input signal light intensity is -26d.
FIG. 6 is an output signal light spectrum diagram when pump light is supplied so that the gain deviation of eight waves is minimized when Bm.
In this case, the intensity of the pumping light supplied from the pumping laser light source 54 to the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 from the front is 0 mW, and the pumping laser light source 52 from the back to the P / Al co-doped EDF 51. The intensity of the excitation light supplied to the added EDF 50 and the Al-added EDF 51 is 4
It was 1 mW, and at this time, the gain of eight waves of the optical fiber amplifier became flat.

【0053】図7(b)は、入力信号光強度が−20d
Bmである場合に、8波の利得偏差が最小となるよう励
起光を供給したときの出力信号光スペクトル図である。
この場合には、励起用レーザ光源54により前方向から
P/Al共添加EDF50およびAl添加EDF51に
供給される励起光の強度は35mWであり、励起用レー
ザ光源52により後方向からP/Al共添加EDF50
およびAl添加EDF51に供給される励起光の強度は
0mWであり、このときに、光ファイバ増幅器の8波の
利得は平坦になった。
In FIG. 7B, the input signal light intensity is -20d.
FIG. 6 is an output signal light spectrum diagram when pump light is supplied so that the gain deviation of eight waves is minimized when Bm.
In this case, the intensity of the pumping light supplied from the pumping laser light source 54 to the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 from the front is 35 mW, and the pumping laser light source 52 from the rear to the P / Al co-doped EDF 50. EDF50 added
The intensity of the pumping light supplied to the Al-doped EDF 51 was 0 mW, and at this time, the eight-wave gain of the optical fiber amplifier became flat.

【0054】これら図7(a)および(b)に示すよう
に、何れの場合も平坦な利得スペクトルが得られてい
る。ただし、雑音指数は、入力信号光強度が−26dB
mのとき(図7(a))には6.4dBであり、入力信
号光強度が−20dBmのとき(図7(b))には5.
2dBであり、入力信号光強度が異なると雑音指数も異
なることが判る。
As shown in FIGS. 7A and 7B, a flat gain spectrum is obtained in any case. However, the noise figure is -26 dB when the input signal light intensity is
When the input signal light intensity is -20 dBm (FIG. 7 (b)), it is 6.4 dB.
It is 2 dB, and it can be seen that the noise figure differs when the input signal light intensity differs.

【0055】なお、第2の実施形態に係る光ファイバ増
幅器の構成(図5)からP/Al共添加EDF50を除
いてAl添加EDF51のみにより平坦な利得スペクト
ルで信号光を増幅しようとする場合には、Al添加ED
F51を短くする必要があり、その結果、前方向励起で
も後方向励起でも、最小の利得偏差を与える入力信号光
強度は略同じになる。図8は、第2の実施形態に係る光
ファイバ増幅器からP/Al共添加EDF50を除いて
Al添加EDF51のみにより信号光を増幅する場合に
おける出力信号光スペクトル図である。Al添加EDF
51の長さは11mであり、入力信号光強度は−20d
Bmである。図8(a)は、励起用レーザ光源54によ
り前方向からのみAl添加EDF51に強度63mWの
励起光を供給したときの出力信号光スペクトル図であ
り、図8(b)は、励起用レーザ光源52により後方向
からのみAl添加EDF51に強度63mWの励起光を
供給したときの出力信号光スペクトル図である。これら
の図から判るように、何れの場合も平坦な利得スペクト
ルが得られている。
When the signal light is to be amplified with a flat gain spectrum only by the Al-doped EDF 51, excluding the P / Al co-doped EDF 50 from the configuration of the optical fiber amplifier according to the second embodiment (FIG. 5). Is Al-added ED
It is necessary to shorten F51, and as a result, the input signal light intensity that gives the minimum gain deviation is substantially the same whether it is forward pumping or backward pumping. FIG. 8 is an output signal light spectrum diagram when the signal light is amplified only by the Al-doped EDF 51 except for the P / Al co-doped EDF 50 from the optical fiber amplifier according to the second embodiment. Al-added EDF
The length of 51 is 11 m, and the input signal light intensity is -20 d.
It is Bm. FIG. 8A is an output signal light spectrum diagram when the pumping laser light source 54 supplies pumping light with an intensity of 63 mW to the Al-doped EDF 51 only from the front direction, and FIG. 8B is a pumping laser light source. FIG. 5 is an output signal light spectrum diagram when the excitation light having an intensity of 63 mW is supplied to the Al-doped EDF 51 only from the rear direction by 52. As can be seen from these figures, a flat gain spectrum is obtained in any case.

【0056】(第3の実施形態)次に、第3の実施形態
について説明する。図9は、第3の実施形態に係る光フ
ァイバ増幅器の構成図である。本実施形態に係る光ファ
イバ増幅器が第2の実施形態の場合と比較して主に異な
る点は、前段のEDF(Al添加EDF30)が更に設
けられている点である。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to the third embodiment. The optical fiber amplifier according to the present embodiment is different from the optical fiber amplifier according to the second embodiment mainly in that a front-stage EDF (Al-doped EDF 30) is further provided.

【0057】この光ファイバ増幅器は、コネクタ10に
入力した信号光(波長1.55μm帯)を増幅してコネ
クタ11に出力するものであり、コネクタ10と11と
の間には、入力信号光モニタ用カプラ20、光アイソレ
ータ12、Al添加EDF30、WDMカプラ33、光
アイソレータ13、WDMカプラ55、P/Al共添加
EDF50、Al添加EDF51、WDMカプラ53、
光アイソレータ14および出力信号光モニタ用カプラ6
0が、必要に応じて光ファイバを介して、この順に縦続
接続されている。
This optical fiber amplifier amplifies the signal light (wavelength 1.55 μm band) input to the connector 10 and outputs it to the connector 11. Between the connectors 10 and 11, an input signal light monitor is provided. Coupler 20, optical isolator 12, Al-doped EDF 30, WDM coupler 33, optical isolator 13, WDM coupler 55, P / Al co-doped EDF 50, Al-doped EDF 51, WDM coupler 53,
Optical isolator 14 and output signal light monitor coupler 6
0 are cascade-connected in this order via an optical fiber as required.

【0058】コネクタ10から伝搬してきた信号光を入
力する入力信号光モニタ用カプラ20は、その信号光の
大部分をそのまま通過させて光アイソレータ12へ入力
させるとともに、信号光の一部を取り出して入力信号光
検出器21へ入力させる。光アイソレータ12は、入力
信号光モニタ用カプラ20から伝搬してきた信号光をA
l添加EDF30側へ通過させるが、その反対方向へは
光を通過させない。一方、入力信号光モニタ用カプラ2
0から到達した信号光を検出する入力信号光検出器21
は、その強度に応じた入力信号光強度信号を出力するも
のであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。
The input signal light monitor coupler 20 for inputting the signal light propagating from the connector 10 allows most of the signal light to pass through as it is to be input to the optical isolator 12, and at the same time extracts a part of the signal light. The input signal is input to the photodetector 21. The optical isolator 12 receives the signal light propagating from the input signal light monitor coupler 20 as A
The light is allowed to pass to the l-added EDF 30 side, but light is not passed in the opposite direction. On the other hand, the input signal light monitor coupler 2
Input signal light detector 21 for detecting signal light reaching from 0
Outputs an input signal light intensity signal according to its intensity, and for example, a photodiode is preferably used.

【0059】Al添加EDF30は、第1の実施形態の
場合と同様の組成および長さを有するものである。この
Al添加EDF30に、励起用レーザ光源32から出力
された一定強度の励起光(波長0.98μm)がWDM
カプラ33を介して供給されると、反転分布を生じ信号
光を増幅する。また、WDMカプラ33は、励起用レー
ザ光源32から出力された励起光をAl添加EDF30
側へ通過させるとともに、Al添加EDF30から出力
された信号光を光アイソレータ13側へ通過させる。
The Al-added EDF 30 has the same composition and length as those in the first embodiment. Excitation light (wavelength 0.98 μm) of a constant intensity output from the excitation laser light source 32 is transmitted to the Al-doped EDF 30 by WDM.
When supplied via the coupler 33, a population inversion is generated to amplify the signal light. Further, the WDM coupler 33 applies the pumping light output from the pumping laser light source 32 to the Al-doped EDF 30.
And the signal light output from the Al-doped EDF 30 is passed to the optical isolator 13 side.

【0060】光アイソレータ13は、WDMカプラ33
から伝搬してきた信号光をWDMカプラ55側へ通過さ
せるが、その反対方向へは光を通過させない。WDMカ
プラ55は、光アイソレータ13側から到達した信号光
をP/Al共添加EDF50側へ通過させるとともに、
励起用レーザ光源54から出力された励起光をP/Al
共添加EDF50側へ通過させる。また、励起用レーザ
光源54から出力される励起光(波長1.48μm)の
強度は、入力信号光検出器21から出力された入力信号
光強度信号を入力する励起光制御回路72により、その
入力信号光強度信号に基づいてフィードフォワード制御
される。
The optical isolator 13 is a WDM coupler 33.
The signal light propagated from the WDM coupler 55 is passed to the WDM coupler 55 side, but the light is not passed in the opposite direction. The WDM coupler 55 allows the signal light reaching from the optical isolator 13 side to pass to the P / Al co-doped EDF 50 side,
The excitation light output from the excitation laser light source 54 is converted into P / Al.
Pass through the co-added EDF 50 side. The intensity of the excitation light (wavelength 1.48 μm) output from the excitation laser light source 54 is input by the excitation light control circuit 72 that inputs the input signal light intensity signal output from the input signal light detector 21. Feedforward control is performed based on the signal light intensity signal.

【0061】P/Al共添加EDF50およびAl添加
EDF51それぞれは、第1の実施形態の場合と同一の
組成および長さである。このP/Al共添加EDF50
およびAl添加EDF51には、励起用レーザ光源54
から出力された励起光(波長1.48μm)がWDMカ
プラ55を介して前方向から供給され、また、励起用レ
ーザ光源52から出力された励起光(波長1.48μ
m)がWDMカプラ53を介して後方向から供給される
と、反転分布を生じ、WDMカプラ55側から入力した
信号光を増幅する。WDMカプラ53は、励起用レーザ
光源52から出力された励起光をAl添加EDF51側
へ通過させるとともに、Al添加EDF51から出力さ
れた信号光を光アイソレータ14側へ通過させるもので
ある。
Each of the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 has the same composition and length as in the case of the first embodiment. This P / Al co-added EDF50
And the Al-added EDF 51 has a laser light source 54 for excitation.
The pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pump is supplied from the front through the WDM coupler 55, and the pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pumping laser light source 52 is supplied.
m) is supplied from the rear side through the WDM coupler 53, a population inversion occurs, and the signal light input from the WDM coupler 55 side is amplified. The WDM coupler 53 passes the pumping light output from the pumping laser light source 52 to the Al-doped EDF 51 side, and also passes the signal light output from the Al-doped EDF 51 to the optical isolator 14 side.

【0062】光アイソレータ14は、WDMカプラ53
から伝搬してきた信号光を出力信号光モニタ用カプラ6
0側へ通過させるが、その反対方向へは光を通過させな
い。この光アイソレータ14を通過した信号光を入力す
る出力信号光モニタ用カプラ60は、その信号光の大部
分をそのまま通過させ更にコネクタ11を経て外部に出
力させるとともに、信号光の一部を取り出して出力信号
光検出器61へ入力させる。出力信号光モニタ用カプラ
60から到達した信号光を検出する出力信号光検出器6
1は、その強度に応じた出力信号光強度信号を出力する
ものであり、例えばフォトダイオードが好適に用いられ
る。そして、励起光制御回路71は、この出力信号光強
度信号に基づいて、励起用レーザ光源52から出力され
る励起光の強度をフィードバック制御する。
The optical isolator 14 is a WDM coupler 53.
The signal light propagated from the output signal light monitor coupler 6
Passes light to the 0 side, but does not pass light in the opposite direction. The output signal light monitor coupler 60 for inputting the signal light that has passed through the optical isolator 14 allows most of the signal light to pass through as it is and further outputs the signal light to the outside via the connector 11, while extracting a part of the signal light. The output signal is input to the photodetector 61. Output signal light detector 6 for detecting the signal light reaching from the output signal light monitor coupler 60
1 outputs an output signal light intensity signal corresponding to the intensity, and for example, a photodiode is preferably used. Then, the excitation light control circuit 71 feedback-controls the intensity of the excitation light output from the excitation laser light source 52 based on the output signal light intensity signal.

【0063】本実施形態に係る光ファイバ増幅器は以下
のように作用する。コネクタ10から入力した信号光の
大部分は、入力信号光モニタ用カプラ20および光アイ
ソレータ12を通過し、Al添加EDF30に入力す
る。このAl添加EDF30は、励起用レーザ光源32
から出力された一定強度の励起光(波長0.98μm)
が供給されて反転分布が形成されており、信号光は、こ
のAl添加EDF30に入力して増幅される。その増幅
された信号光は、WDMカプラ33、光アイソレータ1
3およびWDMカプラ55を通過して、P/Al共添加
EDF50に入力する。
The optical fiber amplifier according to this embodiment operates as follows. Most of the signal light input from the connector 10 passes through the input signal light monitor coupler 20 and the optical isolator 12, and is input to the Al-doped EDF 30. The Al-added EDF 30 is a laser light source 32 for excitation.
Excitation light of constant intensity (wavelength 0.98 μm)
Are supplied to form an inverted distribution, and the signal light is input to the Al-doped EDF 30 and amplified. The amplified signal light is sent to the WDM coupler 33 and the optical isolator 1.
3 and WDM coupler 55, and enters P / Al co-doped EDF 50.

【0064】一方、コネクタ10から入力した信号光の
一部は、入力信号光モニタ用カプラ20により取り出さ
れ入力信号光検出器21に検出される。その検出された
信号光の強度に応じた入力信号光強度信号は、入力信号
光検出器21から出力され、励起光制御回路72に入力
する。そして、励起光制御回路72により、この入力信
号光強度に基づいて、光ファイバ増幅器の利得偏差が最
小となるように、励起用レーザ光源54から出力される
励起光の強度が制御される。
On the other hand, a part of the signal light input from the connector 10 is taken out by the input signal light monitor coupler 20 and detected by the input signal light detector 21. An input signal light intensity signal corresponding to the detected intensity of the signal light is output from the input signal light detector 21 and input to the pumping light control circuit 72. Then, the pumping light control circuit 72 controls the strength of the pumping light output from the pumping laser light source 54 based on the input signal light intensity so that the gain deviation of the optical fiber amplifier is minimized.

【0065】P/Al共添加EDF50およびAl添加
EDF51は、励起用レーザ光源52および54それぞ
れから出力された励起光(波長1.48μm)が供給さ
れて反転分布が形成されており、これらに信号光が入力
すると、その信号光は増幅される。そして、その増幅さ
れた信号光は、WDMカプラ53、光アイソレータ14
および出力信号光モニタ用カプラ60を通過して、コネ
クタ11から出力される。
The P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 are supplied with the pumping light (wavelength 1.48 μm) output from the pumping laser light sources 52 and 54, respectively, to form a population inversion. When the light is input, the signal light is amplified. The amplified signal light is sent to the WDM coupler 53 and the optical isolator 14.
Then, the signal passes through the output signal light monitor coupler 60 and is output from the connector 11.

【0066】出力信号光の一部は、出力信号光モニタ用
カプラ60により取り出され出力信号光検出器61に検
出される。その検出された信号光の強度に応じた出力信
号光強度信号は、出力信号光検出器61から出力され、
励起光制御回路71に入力する。そして、励起光制御回
路71により、この出力信号光強度に基づいて、励起用
レーザ光源52から出力される励起光の強度が制御さ
れ、光ファイバ増幅器から出力される信号光の強度は一
定に維持される。
A part of the output signal light is taken out by the output signal light monitor coupler 60 and detected by the output signal light detector 61. An output signal light intensity signal corresponding to the intensity of the detected signal light is output from the output signal light detector 61,
It is input to the excitation light control circuit 71. Then, the pumping light control circuit 71 controls the intensity of the pumping light output from the pumping laser light source 52 based on the output signal light intensity, and the intensity of the signal light output from the optical fiber amplifier is maintained constant. To be done.

【0067】このように、入力信号光の強度を入力信号
光検出器21により検出し、励起用レーザ光源54から
出力されP/Al共添加EDF50およびAl添加ED
F51に前方向から供給される励起光の強度を、入力信
号光強度に基づいて励起光制御回路72により制御し
て、光ファイバ増幅器の利得偏差を最小に維持し、ま
た、出力信号光の強度を出力信号光検出器61により検
出し、励起用レーザ光源52から出力されP/Al共添
加EDF50およびAl添加EDF51に後方向から供
給される励起光の強度を、出力信号光強度に基づいて励
起光制御回路71により制御して、光ファイバ増幅器の
出力信号光強度を一定に維持する構成とした。したがっ
て、本実施形態に係る光ファイバ増幅器も、2個の光検
出器(入力信号光検出器21と出力信号光検出器61)
を用いて、利得平坦度と一定出力信号光強度の双方を維
持することができる。
In this way, the intensity of the input signal light is detected by the input signal light detector 21, and the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped ED are outputted from the exciting laser light source 54.
The intensity of the pumping light supplied to F51 from the front direction is controlled by the pumping light control circuit 72 based on the intensity of the input signal light to maintain the gain deviation of the optical fiber amplifier to a minimum, and the intensity of the output signal light. Is detected by the output signal light detector 61, and the intensity of the excitation light output from the excitation laser light source 52 and supplied to the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF 51 from the rear is excited based on the output signal light intensity. It is controlled by the optical control circuit 71 to keep the output signal light intensity of the optical fiber amplifier constant. Therefore, the optical fiber amplifier according to this embodiment also has two photodetectors (the input signal photodetector 21 and the output signal photodetector 61).
Can be used to maintain both the gain flatness and the constant output signal light intensity.

【0068】次に、入力信号光強度と励起用レーザ光源
54により供給される励起光の強度との関係について説
明する。図10は、入力信号光強度と光ファイバ増幅器
の利得偏差が最小となる前方向励起光強度との関係を示
すグラフである。ここで、入力信号光は4波長とし、そ
れぞれの波長を1544nm、1548nm、1552
nmおよび1558nmとした。そして、この4波の入
力信号光それぞれの強度の合計を−17dBmから−1
0dBmまでの範囲で変化させ、光ファイバ増幅器にお
ける4波の信号光の利得偏差が最小となるように、励起
用レーザ光源54により前方向からP/Al共添加ED
F50およびAl添加EDF51に供給される励起光の
強度を調整した。この図において、横軸は、4波合計の
入力信号光強度であり、縦軸は、その入力信号光強度に
対して光ファイバ増幅器における利得偏差が最小となる
励起光強度である。この図から判るように、光ファイバ
増幅器における4波の信号光の利得偏差を最小に維持す
るには、4波合計の入力信号光強度に対して線形関係と
なるように、励起用レーザ光源54から出力される励起
光の強度を変化させればよい。
Next, the relationship between the intensity of the input signal light and the intensity of the excitation light supplied by the excitation laser light source 54 will be described. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the forward pumping light intensity that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier. Here, the input signal light has four wavelengths, and the respective wavelengths are 1544 nm, 1548 nm, and 1552 nm.
nm and 1558 nm. Then, the sum of the intensities of the four input signal lights is calculated from -17 dBm to -1.
The P / Al co-doped ED is changed from the front by the pumping laser light source 54 so that the gain deviation of the four-wave signal light in the optical fiber amplifier is minimized by changing the gain in the range of 0 dBm.
The intensity of the excitation light supplied to F50 and Al-added EDF51 was adjusted. In this figure, the horizontal axis is the total input signal light intensity of four waves, and the vertical axis is the pump light intensity with which the gain deviation in the optical fiber amplifier is minimum with respect to the input signal light intensity. As can be seen from this figure, in order to keep the gain deviation of the four-wave signal light in the optical fiber amplifier to a minimum, the pumping laser light source 54 should have a linear relationship with the total input signal light intensity of the four waves. It suffices to change the intensity of the excitation light output from the.

【0069】また、励起用レーザ光源54として半導体
レーザ光源が用いられる場合には、励起用レーザ光源5
4から出力される励起光の強度は、励起用レーザ光源5
4に供給される電流の量に対して線形関係にあるので、
したがって、入力信号光強度に対して、励起用レーザ光
源54に供給される電流を、図11に示すように制御す
れば、光ファイバ増幅器における4波の信号光の利得偏
差を最小とすることができる。
When a semiconductor laser light source is used as the excitation laser light source 54, the excitation laser light source 5
The intensity of the pumping light output from the
Since there is a linear relationship with the amount of current supplied to 4,
Therefore, if the current supplied to the pumping laser light source 54 is controlled with respect to the input signal light intensity as shown in FIG. 11, the gain deviation of the four-wave signal light in the optical fiber amplifier can be minimized. it can.

【0070】次に、励起光制御回路72の具体的な回路
の1例について説明する。図12は、入力信号光検出器
21、励起光制御回路72および励起用レーザ光源54
の回路図である。この励起光制御回路72は、4段のオ
ペアンプAmp11乃至Amp14およびnpn型のト
ランジスタTr等により、入力信号光検出器21である
フォトダイオードから出力された電流信号を電圧信号に
変換して増幅し、その結果に基づいて励起用レーザ光源
54である半導体レーザを発光させるものである。
Next, an example of a specific circuit of the pumping light control circuit 72 will be described. FIG. 12 shows an input signal light detector 21, a pumping light control circuit 72, and a pumping laser light source 54.
It is a circuit diagram of. The pumping light control circuit 72 converts the current signal output from the photodiode serving as the input signal photodetector 21 into a voltage signal and amplifies it by the four-stage operational amplifiers Amp11 to Amp14 and the npn-type transistor Tr. Based on the result, the semiconductor laser which is the excitation laser light source 54 is caused to emit light.

【0071】入力信号光検出器21であるフォトダイオ
ードのアノード端子は、可変抵抗器VR2を介して接地
され、カソード端子にはVcc電位が印加され、入力信
号光検出器21は逆バイアス電圧が印加されている。オ
ペアンプAmp11の+入力端子は、入力信号光検出器
21のアノード端子と接続され、−入力端子は、自己の
出力端子と直接に接続されている。オペアンプAmp1
2の−入力端子は、抵抗器R11(抵抗値1kΩ)を介
してオペアンプAmp11の出力端子と接続されるとと
もに、抵抗器R12(抵抗値3kΩ)を介して自己の出
力端子とも接続され、+入力端子は、接地されている。
オペアンプAmp13の+入力端子は、オペアンプAm
p12の出力端子と接続され、−入力端子は、自己の出
力端子と直接に接続されている。オペアンプAmp14
の−入力端子は、抵抗器R13(抵抗値1kΩ)を介し
てオペアンプAmp13の出力端子と接続されるととも
に、抵抗器R14(抵抗値3kΩ)を介して自己の出力
端子とも接続され、+入力端子は、接地されている。
The anode terminal of the photodiode, which is the input signal photodetector 21, is grounded via the variable resistor VR2, the Vcc potential is applied to the cathode terminal, and the reverse bias voltage is applied to the input signal photodetector 21. Has been done. The + input terminal of the operational amplifier Amp11 is connected to the anode terminal of the input signal photodetector 21, and the − input terminal is directly connected to its own output terminal. Operational amplifier Amp1
The − input terminal of 2 is connected to the output terminal of the operational amplifier Amp11 via the resistor R11 (resistance value 1 kΩ) and also connected to its own output terminal via the resistor R12 (resistance value 3 kΩ), and the + input The terminal is grounded.
The + input terminal of the operational amplifier Amp13 is connected to the operational amplifier Am.
It is connected to the output terminal of p12, and the-input terminal is directly connected to its own output terminal. Operational amplifier Amp14
The − input terminal of is connected to the output terminal of the operational amplifier Amp13 via the resistor R13 (resistance value 1 kΩ) and is also connected to its own output terminal via the resistor R14 (resistance value 3 kΩ), and the + input terminal Is grounded.

【0072】トランジスタTrのベース端子は、抵抗器
R15(抵抗値10Ω)を介してオペアンプAmp14
の出力端子と接続され、コレクタ端子はVcc電圧が印
加され、エミッタ端子は、抵抗器R16(抵抗値1.5
Ω)を介して励起用レーザ光源54である半導体レーザ
光源のアノード端子と接続されている。また、励起用レ
ーザ光源54のカソード端子は接地されている。
The base terminal of the transistor Tr is connected to the operational amplifier Amp14 via the resistor R15 (resistance value 10Ω).
Of the resistor R16 (with a resistance value of 1.5).
Ω) to the anode terminal of the semiconductor laser light source that is the excitation laser light source 54. The cathode terminal of the excitation laser light source 54 is grounded.

【0073】この励起光制御回路72によれば、入力信
号光検出器21から出力された電流の大きさを表す入力
信号光検出器21のアノード端子の電位は、オペアンプ
Amp11乃至Amp14により増幅され、このオペア
ンプAmp14の出力端子に現れた電位に対して線形関
係にあるコレクタ電流がトランジスタTrに流れる。す
なわち、励起用レーザ光源54は、入力信号光検出器2
1により検出された入力信号光強度に対して線形関係に
ある強度の励起光を出力する。したがって、この励起光
制御回路72は、光ファイバ増幅器の利得偏差を最小に
維持するよう、励起用レーザ光源54から出力される励
起光の強度を制御することができる。
According to this pumping light control circuit 72, the potential of the anode terminal of the input signal photodetector 21, which represents the magnitude of the current output from the input signal photodetector 21, is amplified by the operational amplifiers Amp11 to Amp14, A collector current having a linear relationship with the potential appearing at the output terminal of the operational amplifier Amp14 flows through the transistor Tr. That is, the excitation laser light source 54 is the input signal light detector 2
The pumping light having an intensity having a linear relationship with the intensity of the input signal light detected by 1 is output. Therefore, the pumping light control circuit 72 can control the intensity of the pumping light output from the pumping laser light source 54 so as to keep the gain deviation of the optical fiber amplifier at a minimum.

【0074】また、本実施形態に係る光ファイバ増幅器
では、P/Al共添加EDF50およびAl添加EDF
51それぞれの内部の反転分布の変化に因る雑音特性の
変動が低減され、雑音指数は常に4.7dB程度の一定
値に維持される。
Further, in the optical fiber amplifier according to this embodiment, the P / Al co-doped EDF 50 and the Al-doped EDF are used.
The fluctuation of the noise characteristic due to the change of the population inversion of each 51 is reduced, and the noise figure is always maintained at a constant value of about 4.7 dB.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり第1の発明
に係る光ファイバ増幅器によれば、入力した信号光は、
第1の励起光源部から出力された励起光が供給されてい
る増幅性光ファイバを有する第1の光増幅部により増幅
され、挿入損失が可変の可変光減衰部により減衰され、
第2の励起光源部から出力された励起光が供給されてい
る増幅性光ファイバを有する第2の光増幅部により増幅
され、出力される。ここで、可変光減衰部の挿入損失
は、入力信号光検出部により検出された入力信号光強度
(第1の光増幅部に入力する信号光の強度)に基づいて
挿入損失制御部に制御され、これにより、光ファイバ増
幅器の利得平坦性が維持される。また、第2の励起光源
部から出力される励起光の強度は、出力信号光検出部に
より検出された出力信号光強度(第2の光増幅部から出
力された信号光の強度)に基づいて励起光制御部により
制御され、これにより、光ファイバ増幅器の出力信号光
強度が一定に維持される。ここで、挿入損失制御部は、
入力信号光検出部により検出された信号光の強度の対数
値に対して略線形に可変光減衰部の挿入損失を制御する
のが好適である。このように可変光減衰部の挿入損失が
挿入損失制御部により制御されることにより、光ファイ
バ増幅器の利得平坦性が維持される。
As described above in detail, according to the optical fiber amplifier of the first invention, the input signal light is
The pumping light output from the first pumping light source unit is amplified by the first optical amplifying unit having the amplifying optical fiber to which the pumping light is supplied, and the insertion loss is attenuated by the variable optical attenuating unit that is variable,
The pumping light output from the second pumping light source unit is amplified and output by the second optical amplifying unit having the amplifying optical fiber to which the pumping light is supplied. Here, the insertion loss of the variable optical attenuator is controlled by the insertion loss controller based on the input signal light intensity detected by the input signal light detector (the intensity of the signal light input to the first optical amplifier). As a result, the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained. The intensity of the pumping light output from the second pumping light source unit is based on the output signal light intensity detected by the output signal light detecting unit (the intensity of the signal light output from the second optical amplifying unit). It is controlled by the pumping light controller, whereby the output signal light intensity of the optical fiber amplifier is maintained constant. Here, the insertion loss control unit
It is preferable to control the insertion loss of the variable optical attenuator substantially linearly with the logarithmic value of the intensity of the signal light detected by the input signal light detector. In this way, the insertion loss of the variable optical attenuator is controlled by the insertion loss controller, so that the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained.

【0076】また、第2の発明に係る光ファイバ増幅器
によれば、入力した信号光は、前方向励起光源部および
後方向励起光源部それぞれから出力された励起光が前方
向および後方向それぞれから供給されている増幅性光フ
ァイバを有する光増幅部により増幅されて出力される。
ここで、前方向励起光源部から出力される励起光の強度
は、入力信号光検出部により検出された入力信号光強度
に基づいて前方励起光制御部により制御され、これによ
り、光ファイバ増幅器の利得平坦性が維持される。ま
た、後方向励起光源部から出力される励起光の強度は、
出力信号光検出部により検出された出力信号光強度に基
づいて後方励起光制御部により制御され、これにより、
光ファイバ増幅器の出力信号光強度が一定に維持され
る。
Further, according to the optical fiber amplifier of the second invention, the input signal light is the pump light output from the forward pump light source section and the backward pump light source section from the backward pump light source section, respectively. It is amplified and output by the optical amplification section having the amplifying optical fiber being supplied.
Here, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is controlled by the forward pumping light control unit based on the input signal light intensity detected by the input signal light detecting unit, whereby the optical fiber amplifier Gain flatness is maintained. In addition, the intensity of the pumping light output from the backward pumping light source unit is
Controlled by the backward pumping light controller based on the output signal light intensity detected by the output signal light detector, and
The output signal light intensity of the optical fiber amplifier is kept constant.

【0077】また、第3の発明に係る光ファイバ増幅器
によれば、入力した信号光は、第1の励起光源部から出
力された励起光が供給されている増幅性光ファイバを有
する第1の光増幅部により増幅され、続いて、前方向励
起光源部および後方向励起光源部それぞれから出力され
た励起光が前方向および後方向それぞれから供給されて
いる増幅性光ファイバを有する第2の光増幅部により増
幅され、出力される。ここで、前方向励起光源部から出
力される励起光の強度は、入力信号光検出部により検出
された入力信号光強度(第1の光増幅部に入力する信号
光の強度)に基づいて前方励起光制御部により制御さ
れ、これにより、光ファイバ増幅器の利得平坦性が維持
される。また、後方向励起光源部から出力される励起光
の強度は、出力信号光検出部により検出された出力信号
光強度(第2の光増幅部から出力された信号光の強度)
に基づいて後方励起光制御部により制御され、これによ
り、光ファイバ増幅器の出力信号光強度が一定に維持さ
れる。
Further, according to the optical fiber amplifier of the third invention, the input signal light has a first amplifying optical fiber to which the pumping light output from the first pumping light source unit is supplied. A second light having an amplifiable optical fiber that is amplified by the optical amplification unit and is subsequently supplied with pumping light output from the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit, respectively. The signal is amplified by the amplifier and output. Here, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is based on the input signal light intensity detected by the input signal light detecting unit (the intensity of the signal light input to the first optical amplifying unit). It is controlled by the pumping light controller, which maintains the gain flatness of the optical fiber amplifier. The intensity of the pumping light output from the backward pumping light source unit is the output signal light intensity detected by the output signal light detecting unit (the intensity of the signal light output from the second optical amplifying unit).
Is controlled by the backward pumping light control unit, and the output signal light intensity of the optical fiber amplifier is maintained constant.

【0078】また、第2および第3の発明に係る光ファ
イバ増幅器それぞれにおいて、前方励起光制御部は、入
力信号光検出部により検出された信号光の強度に対して
略線形に、前方向励起光源部から出力される励起光の強
度を制御するのが好適である。このように前方向励起光
源部から出力される励起光の強度が前方励起光制御部に
より制御されることにより、光ファイバ増幅器の利得平
坦性が維持される。
In each of the optical fiber amplifiers according to the second and third aspects of the present invention, the forward pumping light control section pumps in a forward direction substantially linearly with respect to the intensity of the signal light detected by the input signal light detecting section. It is preferable to control the intensity of the excitation light output from the light source unit. In this way, the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit is controlled by the forward pumping light controller, so that the gain flatness of the optical fiber amplifier is maintained.

【0079】以上のように、第1乃至第3の発明に係る
光ファイバ増幅器の何れの場合も、わずか2個の光検出
器(入力信号光検出部、出力信号光検出部)を用いるだ
けで、入力信号光強度が変動したとしても、出力信号光
強度を一定に維持し、且つ、利得偏差を最小に維持する
ことができる。
As described above, in any of the optical fiber amplifiers according to the first to third inventions, only two photodetectors (input signal light detection unit and output signal light detection unit) are used. Even if the input signal light intensity varies, the output signal light intensity can be kept constant and the gain deviation can be kept to a minimum.

【0080】特に、第2および第3の発明に係る光ファ
イバ増幅器の場合には、機械的可動部を有する可変光減
衰部を用いないので、高い信頼性が得られる。また、第
3の発明に係る光ファイバ増幅器の場合には、第2の光
増幅部の増幅性光ファイバの内部の反転分布の変化に因
る雑音特性の変動を低減することができる。
In particular, in the case of the optical fiber amplifiers according to the second and third aspects of the invention, since the variable optical attenuator having the mechanically movable portion is not used, high reliability can be obtained. Further, in the case of the optical fiber amplifier according to the third invention, it is possible to reduce the fluctuation of the noise characteristic due to the change of population inversion inside the amplifying optical fiber of the second optical amplification section.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施形態に係る光ファイバ増幅の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a first embodiment.

【図2】入力信号光強度と光ファイバ増幅器の利得偏差
が最小となる可変光減衰器40の挿入損失との関係を示
すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the insertion loss of the variable optical attenuator 40 that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier.

【図3】可変光減衰器40に加えられる制御電圧と挿入
損失との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a control voltage applied to the variable optical attenuator 40 and an insertion loss.

【図4】入力光モニタ用検出器21および挿入損失制御
回路70の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of an input light monitor detector 21 and an insertion loss control circuit 70.

【図5】第2の実施形態に係る光ファイバ増幅器の構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a second embodiment.

【図6】入力信号光強度と光ファイバ増幅器の利得偏差
が最小となる前方向励起光強度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the forward pumping light intensity that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier.

【図7】(a)は、入力信号光強度が−26dBmであ
る場合に8波の利得偏差が最小となるよう励起光を供給
したときの出力信号光スペクトル図であり、(b)は、
入力信号光強度が−20dBmである場合に8波の利得
偏差が最小となるよう励起光を供給したときの出力信号
光スペクトル図である。
FIG. 7 (a) is an output signal light spectrum diagram when pump light is supplied so that the gain deviation of eight waves is minimized when the input signal light intensity is −26 dBm, and FIG.
It is an output signal light spectrum figure when pumping light is supplied so that the gain deviation of eight waves may become the minimum when the input signal light intensity is -20 dBm.

【図8】第2の実施形態に係る光ファイバ増幅器からP
/Al共添加EDF50を除いてAl添加EDF51の
みにより信号光を増幅する場合における出力信号光スペ
クトル図である。
FIG. 8 shows the optical fiber amplifier P according to the second embodiment.
FIG. 7 is an output signal light spectrum diagram in the case of amplifying signal light only by Al-added EDF 51 excluding / Al co-added EDF 50.

【図9】第3の実施形態に係る光ファイバ増幅器の構成
図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a third embodiment.

【図10】入力信号光強度と光ファイバ増幅器の利得偏
差が最小となる前方向励起光強度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the forward pumping light intensity that minimizes the gain deviation of the optical fiber amplifier.

【図11】入力信号光強度と励起用レーザ光源54に供
給される電流との関係を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the input signal light intensity and the current supplied to the excitation laser light source 54.

【図12】入力光モニタ用検出器21、励起光制御回路
72および励起用レーザ光源54の回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of an input light monitor detector 21, an excitation light control circuit 72, and an excitation laser light source 54.

【図13】従来の光ファイバ増幅の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional optical fiber amplification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11…コネクタ、12,13,14…光アイソレ
ータ、20…入力信号光モニタ用カプラ、21…入力信
号光検出器、30…Al添加EDF、32…励起用レー
ザ光源、33…WDMカプラ、40…可変光減衰器、5
0…P/Al共添加EDF、51…Al添加EDF、5
2…励起用レーザ光源、53…WDMカプラ、54…励
起用レーザ光源、55…WDMカプラ、60…出力信号
光モニタ用カプラ、61…出力信号光検出器、62…反
射光検出器、70…挿入損失制御回路、71,72…励
起光制御回路。
10, 11 ... Connector, 12, 13, 14 ... Optical isolator, 20 ... Input signal light monitor coupler, 21 ... Input signal light detector, 30 ... Al-doped EDF, 32 ... Excitation laser light source, 33 ... WDM coupler, 40 ... Variable optical attenuator, 5
0 ... P / Al co-added EDF, 51 ... Al-added EDF, 5
2 ... Excitation laser light source, 53 ... WDM coupler, 54 ... Excitation laser light source, 55 ... WDM coupler, 60 ... Output signal light monitor coupler, 61 ... Output signal light detector, 62 ... Reflected light detector, 70 ... Insertion loss control circuit 71, 72 ... Excitation light control circuit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−206427(JP,A) 特開 平8−213675(JP,A) 特開 平5−241209(JP,A) 特開 平8−254723(JP,A) 特開 平9−214034(JP,A) 特開 平9−219696(JP,A) 特開 平10−135546(JP,A) 特開 平10−51057(JP,A) 特開 平8−255940(JP,A) 特開 平8−248455(JP,A) 特表2000−513144(JP,A) 菅谷靖 他,電子情報通信学会技術研 究報告 Vol.95, No.185 (OCS95−36),1995年 7月26日, pp.21−26 S.Kinoshita et a l.,OSA Trends in O ptics and Photonic s, Vol.5, Optical Amplifiers and The ir Applications,1996 年12月25日,pp.49−52 (1996年7 月13日開催) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 H04B 10/00 - 10/28 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-206427 (JP, A) JP-A-8-213675 (JP, A) JP-A-5-241209 (JP, A) JP-A-8-254723 (JP , A) JP 9-214034 (JP, A) JP 9-219696 (JP, A) JP 10-135546 (JP, A) JP 10-51057 (JP, A) JP 8-255940 (JP, A) JP-A-8-248455 (JP, A) Special Table 2000-513144 (JP, A) Yasushi Sugaya et al., IEICE Technical Report Vol. 95, No. 185 (OCS95-36), July 26, 1995, pp. 21-26 S. Kinoshita et al. , OSA Trends in Optics and Photonics, Vol. 5, Optical Amplifiers and Their Applications, December 25, 1996, pp. 49-52 (held July 13, 1996) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30 H04B 10/00-10/28 JISST file (JOIS) WPI (DIALOG)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 励起光を出力する第1の励起光源部と、 前記第1の励起光源部から出力された励起光が供給され
ているときに信号光を増幅する増幅性光ファイバを有す
る第1の光増幅部と、 前記第1の光増幅部から出力された前記信号光を減衰さ
せる挿入損失が可変の可変光減衰部と、 励起光を出力する第2の励起光源部と、 前記第2の励起光源部から出力された励起光が供給され
ているときに、前記光減衰部から出力された前記信号光
を増幅し、少なくとも一部に前記第1の光増幅部の増幅
性光ファイバと異なる添加物が添加される増幅性光ファ
イバを有する第2の光増幅部と、 前記第1の光増幅部に入力する前記信号光の強度を検出
する入力信号光検出部と、 前記入力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、光ファイバ増幅器の利得偏差が最小とな
るように所定の値に前記可変光減衰部の挿入損失を制御
する挿入損失制御部と、 前記第2の光増幅部から出力された前記信号光の強度を
検出する出力信号光検出部と、 前記出力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、前記信号光の強度が一定になるように
記第2の励起光源部から出力される励起光の強度を制御
する励起光制御部と、 を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
1. A first pumping light source section that outputs pumping light, and an amplifying optical fiber that amplifies signal light when the pumping light output from the first pumping light source section is supplied. A first optical amplifier, a variable optical attenuator with variable insertion loss that attenuates the signal light output from the first optical amplifier, a second pumping light source that outputs pumping light, When the pumping light output from the second pumping light source unit is supplied, the signal light output from the optical attenuating unit is amplified , and at least part of the amplification of the first optical amplifying unit is performed.
Second optical amplifying section having an amplifying optical fiber to which an additive different from that of the optical signal optical fiber is added, and an input signal light detecting section for detecting the intensity of the signal light input to the first optical amplifying section, Based on the intensity of the signal light detected by the input signal light detector , the gain deviation of the optical fiber amplifier is minimized.
An insertion loss control unit that controls the insertion loss of the variable optical attenuator to a predetermined value, and an output signal light detection unit that detects the intensity of the signal light output from the second optical amplification unit, The intensity of the excitation light output from the second excitation light source unit so that the intensity of the signal light is constant based on the intensity of the signal light detected by the output signal light detector. An optical fiber amplifier, comprising:
【請求項2】 前記挿入損失制御部は、前記入力信号光
検出部により検出された前記信号光の強度の対数値に対
して略線形に前記可変光減衰部の挿入損失を対数値レベ
ルで制御する、ことを特徴とする請求項1記載の光ファ
イバ増幅器。
2. The insertion loss control unit controls the insertion loss of the variable optical attenuator at a logarithmic level in a substantially linear manner with respect to the logarithmic value of the intensity of the signal light detected by the input signal light detection unit. The optical fiber amplifier according to claim 1, wherein
【請求項3】 それぞれ励起光を出力する前方向励起光
源部および後方向励起光源部と、添加物が異なる少なくとも2種類の増幅性光ファイバが
直列に接続される形態で構成され、 前記前方向励起光源
部および前記後方向励起光源部それぞれから出力された
励起光が前方向および後方向それぞれから供給されてい
るときに信号光を増幅する増幅性光ファイバを有する光
増幅部と、 前記光増幅部に入力する前記信号光の強度を検出する入
力信号光検出部と、 前記入力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、光ファイバ増幅器の利得偏差が最小とな
るように所定の値に前記前方向励起光源部から出力され
る励起光の強度を制御する前方励起光制御部と、 前記光増幅部から出力された前記信号光の強度を検出す
る出力信号光検出部と、 前記出力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、前記信号光の強度が一定になるように
記後方向励起光源部から出力される励起光の強度を制御
する後方励起光制御部と、 を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
3. A forward pumping light source section and a backward pumping light source section which respectively output pumping light, and at least two types of amplifying optical fibers having different additives.
Amplification that is configured to be connected in series and amplifies signal light when pumping light output from each of the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit is supplied from each of the forward direction and the backward direction. Based on the intensity of the signal light detected by the input signal light detection unit, and an optical signal amplification unit having an optical fiber, an input signal light detection unit for detecting the intensity of the signal light input to the optical amplification unit. , The gain deviation of the optical fiber amplifier is minimized
A forward pumping light control unit that controls the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit to a predetermined value, and an output signal light that detects the intensity of the signal light output from the optical amplification unit. A pump that is output from the backward pumping light source unit so that the intensity of the signal light is constant based on the intensity of the signal light detected by the detector and the output signal light detector. An optical fiber amplifier, comprising: a backward pumping light controller that controls the intensity of light.
【請求項4】 励起光を出力する第1の励起光源部と、 前記第1の励起光源部から出力された励起光が供給され
ているときに信号光を増幅する増幅性光ファイバを有す
る第1の光増幅部と、 それぞれ励起光を出力する前方向励起光源部および後方
向励起光源部と、 前記前方向励起光源部および前記後方向励起光源部それ
ぞれから出力された励起光が前方向および後方向それぞ
れから供給されているときに、前記第1の光増幅部から
出力された信号光を増幅し、前記第1の光増幅部の増幅
性光ファイバと少なくとも一部が異なる添加物が添加さ
れる増幅性光ファイバを有する第2の光増幅部と、 前記第1の光増幅部に入力する前記信号光の強度を検出
する入力信号光検出部と、 前記入力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、光ファイバ増幅器の利得偏差が最小とな
るように所定の値に前記前方向励起光源部から出力され
る励起光の強度を制御する前方励起光制御部と、 前記第2の光増幅部から出力された前記信号光の強度を
検出する出力信号光検出部と、 前記出力信号光検出部により検出された前記信号光の強
度に基づいて、前記信 号光の強度が一定になるように
記後方向励起光源部から出力される励起光の強度を制御
する後方励起光制御部と、 を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
4. A first pumping light source section that outputs pumping light, and an amplifying optical fiber that amplifies the signal light when the pumping light output from the first pumping light source section is being supplied. No. 1 optical amplification unit, a forward pumping light source unit and a backward pumping light source unit that respectively output pumping light, and pumping light output from each of the forward pumping light source unit and the backward pumping light source unit is forward and backward. when being supplied from the rear direction, respectively, to amplify the signal light output from said first optical amplifier, the amplification of the first optical amplifying section
Additive with at least part of the optical fiber
A second optical amplifying section having an amplifying optical fiber, an input signal light detecting section for detecting the intensity of the signal light input to the first optical amplifying section, and an input signal light detecting section Based on the intensity of the signal light, the gain deviation of the optical fiber amplifier is minimized.
To detect the intensity of the signal light output from the second pumping light control unit and the forward pumping light control unit that controls the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit to a predetermined value. the output signal light detection unit, from the based on the intensity of the detected the signal light by the output signal light detecting unit, the signal light as before <br/> SL-rear direction pump light source intensity is constant An optical fiber amplifier comprising: a backward pumping light controller that controls the intensity of the pumping light that is output.
【請求項5】 前方励起光制御部は、前記入力信号光検
出部により検出された前記信号光の強度に対して略線形
に、前記前方向励起光源部から出力される励起光の強度
を制御する、ことを特徴とする請求項3または請求項4
記載の光ファイバ増幅器。
5. The forward pumping light controller controls the intensity of the pumping light output from the forward pumping light source unit substantially linearly with respect to the intensity of the signal light detected by the input signal light detector. 5. The method according to claim 3 or claim 4, wherein
The optical fiber amplifier described.
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S.Kinoshita et al.,OSA Trends in Optics and Photonics, Vol.5, Optical Amplifiers and Their Applications,1996年12月25日,pp.49−52 (1996年7月13日開催)
菅谷靖 他,電子情報通信学会技術研究報告 Vol.95, No.185 (OCS95−36),1995年 7月26日,pp.21−26

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