JP4296384B2 - Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system - Google Patents

Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system Download PDF

Info

Publication number
JP4296384B2
JP4296384B2 JP2002273455A JP2002273455A JP4296384B2 JP 4296384 B2 JP4296384 B2 JP 4296384B2 JP 2002273455 A JP2002273455 A JP 2002273455A JP 2002273455 A JP2002273455 A JP 2002273455A JP 4296384 B2 JP4296384 B2 JP 4296384B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
intensity
time constant
error
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002273455A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004111724A (en
Inventor
清人 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2002273455A priority Critical patent/JP4296384B2/en
Publication of JP2004111724A publication Critical patent/JP2004111724A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4296384B2 publication Critical patent/JP4296384B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号光を増幅する技術に関し、さらに言えば、波長分割多重（Wavelength-Division Multiplexing、ＷＤＭ）して得られるＷＤＭ信号光を増幅するのに好適に使用できる光増幅器、その制御方法および装置、並びに光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長分割多重（ＷＤＭ）技術は、波長の異なる複数の信号光を多重化して伝送することにより、伝送容量を高めるのに好適である。よって、高伝送容量の光通信システムに利用されることが多い。また、ＷＤＭを利用した光通信システムでは、長距離にわたる伝送によって生じる信号光の伝送損失を補償するため、その中継局などにおいて光増幅器が使用されるのが一般的である。
【０００３】
近年、光通信分野では、伝送容量増大のために多重化する波長数（多重波長数）の増加の要求がますます強くなり、その要求に対応するために１００波を超える波長を多重化したＷＤＭ装置も見られるようになってきている。このように、近年のＷＤＭ装置では、多重波長数が一波から百数十波まで及んでおり、その場合の入力ＷＤＭ信号光の光強度のダイナミックレンジは二十数ｄＢにまで達している。従って、このようなＷＤＭ装置で使用される光増幅器は、このような広いダイナミックレンジに対応できることが必要である。これは、光増幅器のダイナミックレンジ拡大に関する静的な要求と言うことができる。
【０００４】
他方、ＷＤＭを利用した光伝送システムは高価であるため、可能な限り局間距離を伸ばして中継局数を極力減らすことが求められる。しかし、局間距離を伸ばすと、局間に敷設されている光ファイバ伝送路の環境に起因する損失特性の変動が累積して過大となるから、中継局に設けられた光増幅器への入力ＷＤＭ信号光の強度の経時変化が大きくなる、という難点が生じる。よって、ＷＤＭ装置で使用する光増幅器には、この面からもダイナミックレンジ拡大の要求があることが分かる。これは、光増幅器のダイナミックレンジ拡大に関する動的な要求であると言える。
【０００５】
このように、近年のＷＤＭ光伝送システムで使用される光増幅器に対する、入力ＷＤＭ信号光強度のダイナミックレンジ拡大の要求は、静的にも動的にも増加しつつあるのである。
【０００６】
図１０は、ＷＤＭ光伝送システムで使用される従来の光増幅器１５０の構成の一例を示す機能ブロック図である。この光増幅器１５０の制御は、利得を監視してその利得を一定に保つように光ファイバ増幅器用の励起光源に対して負帰還をかける、というものである。（当該先行技術は文献公知発明に係るものではない。）
この光増幅器１５０は、図１０に示すように、光学部と制御部に分けられる。光学部は、入力コネクタ１０１、光分岐器１０２、増幅手段として機能するＥｒ（エルビウム）添加光ファイバ１０３、光分岐器１０４、出力コネクタ１０５、光検出器１０６、励起光源１０７および光検出器１０８を備えている。制御部は、入力光強度検出回路１０９、利得算出回路１１０、利得設定回路１１１、誤差増幅・フィルタ回路１１２、光源駆動回路１１３および出力光強度検出回路１１４を備えている。
【０００７】
入力コネクタ１０１は、当該光増幅器１５０と光ファイバ伝送路（図示せず）との接続に使用されるもので、入力ＷＤＭ光ＬINの入力端として機能する。
【０００８】
光分岐器１０２は、入力コネクタ１０１を介して入力された入力ＷＤＭ光ＬINの一部を分岐し、得られた分岐光ＬINを光検出器１０６に送る。光検出器１０６は、送られて来た分岐光ＬINの強度を検出し、それに応じた電気信号Ｓ１０６を生成して入力光強度検出回路１０９に送る。光分岐器１０２を通過した大部分の入力ＷＤＭ光ＬINは、Ｅｒ添加光ファイバ１０３に送られる。
【０００９】
Ｅｒ添加光ファイバ１０３は、光分岐器１０２を通過した入力ＷＤＭ光ＬINを所定利得で増幅し、得られた増幅入力ＷＤＭ光ＬINAを光分岐器１０４に送る。
【００１０】
光分岐器１０４は、増幅入力ＷＤＭ光ＬINAの一部を分岐し、得られた分岐光ＬINAを光検出器１０８に送る。光検出器１０８は、送られて来た分岐光ＬINAの強度を検出し、それに応じた電気信号Ｓ１０８を生成して出力光強度検出回路１１４に送る。光分岐器１０４を通過した大部分の増幅入力ＷＤＭ光ＬINAは、出力光ＬOUTとして出力コネクタ１０５より出力される。
【００１１】
出力コネクタ１０５は、当該光増幅器１５０と光ファイバ伝送路（図示せず）との接続に使用されるもので、出力光ＬOUTの出力端として機能する。
【００１２】
励起光源１０７は、光源駆動回路１１３により駆動されてＥｒ添加光ファイバ１０３に所定の励起光ＬDRを供給し、Ｅｒ添加光ファイバ１０３を所定の励起状態にする。Ｅｒ添加光ファイバ１０３は、この励起状態において光増幅作用を発揮するからである。
【００１３】
入力光強度検出回路１０９は、入力ＷＤＭ光ＬINの強度を検出する光検出器１０６から出力される電気信号Ｓ１０６に基づいて、入力ＷＤＭ光ＬINの強度に応じた電気信号（入力光強度信号）Ｓ１０９を生成し、利得算出回路１１０に送る。
【００１４】
出力光強度検出回路１１４は、出力ＷＤＭ光ＬOUTの強度を検出する光検出器１０８から出力される電気信号Ｓ１０８に基づいて、出力ＷＤＭ光ＬOUTの強度に応じた電気信号（出力光強度信号）Ｓ１１４を生成し、利得算出回路１１０に送る。
【００１５】
利得算出回路１１０は、入力された入力光強度信号Ｓ１０９と出力光強度信号Ｓ１１４を利用して「実測利得」を算出し、算出した実測利得に対応する電気信号（利得信号）Ｓ１１０を誤差増幅・フィルタ回路１１２に出力する。
【００１６】
利得設定回路１１１は、基準となる利得（基準利得）の値を設定しておくための回路である。利得設定回路１１１は、設定された基準利得に対応する基準利得信号Ｓ１１１を誤差増幅・フィルタ回路１１２に送る。
【００１７】
誤差増幅・フィルタ回路１１２は、利得信号Ｓ１１０に対応する実測（現在）利得の値と基準利得の値との誤差を増幅した後、増幅した誤差信号の中から高周波成分を除去して直流分を光源制御信号Ｓ１１２として光源駆動回路１１３に出力する。誤差増幅・フィルタ回路１１２は、所定の負帰還利得と帰還時定数を有している。
【００１８】
従来の光増幅器１５０は以上のような構成を有するものであり、入力光強度信号Ｓ１０９と出力光強度信号Ｓ１１４を介して現在利得を監視しながら、励起光源１０７に対して負帰還をかけて、当該増幅器１５０の利得が常に一定に保たれるように制御している。
【００１９】
本発明に関連する他の従来技術としては、例えば次のようなものがある。
【００２０】
【特許文献１】
特開平１１−２２０１９６号公報（第１−１２頁、図１、図４）
【特許文献２】
特開平１１−２６６０４７号公報（第１−５頁、図２、図３）
【特許文献３】
特開平２００１−９４１８１号公報（第１−１０頁、図１、図５）
特許文献１（特開平１１−２２０１９６号公報）には、入力信号数が増減しても各波長の信号光の利得を一定に制御できる光増幅器が開示されている。ＷＤＭ信号光の数が増加すると全入力信号光量が増加するため、各波長の信号光の利得が減少する。逆に、ＷＤＭ信号光の数が減少すると全入力信号光量が減少するため、各波長の信号光の利得が増加する。このため、ＷＤＭ信号光の数の変化によって光増幅器の利得が変動し、伝送特性が劣化してしまう。この問題点を解消するため、当該公報に開示された光増幅器では、（ａ）ＷＤＭ信号光の増幅前後の光量を比較し、光増幅媒体（例えば、エルビウム添加光ファイバ）を励起するための励起光の光量を各信号光の利得変動の平均値が最小になるように制御する、（ｂ）光増幅媒体の励起光の光量を、当該光増幅媒体の全入力光の光量と全出力光の光量の比が一定値になるように制御する、あるいは（ｃ）光増幅媒体の励起光の光量を、ＷＤＭ信号光と共に当該光増幅媒体に入力される制御用信号光（モニタ信号光）の増幅前後の光量の比（利得）が一定値となるように制御する。こうすることにより、光増幅器の利得の変動を抑制している。
【００２１】
特許文献２（特開平１１−２６６０４７号公報）には、利得傾斜を調節しうる光増幅器が開示されている。ここに「利得傾斜」とは、ＷＤＭ信号光中の各信号光の波長に応じて利得が増加したり減少したりすることをいう。この光増幅器は、信号光を増幅する光増幅媒体と、当該光増幅媒体に所定のポンプ（励起）光を供給するポンプ（励起）光源と、前記光増幅媒体と前記ポンプ光源の間に光学的に接続され、温度に依存した波長依存性を有する光フィルタと、制御信号にしたがって前記光フィルタの温度を制御する制御ユニットとを備えている。前記制御ユニットにより前記光フィルタの温度を変えると、当該光フィルタの波長選択性が変わるので、前記ポンプ光の中心波長が変化する。このため、前記光増幅媒体における利得の波長依存性に応じて前記光フィルタの温度を変えることにより、当該光増幅器の利得傾斜を調節することが可能となる。
【００２２】
特許文献３（特開平２００１−９４１８１号公報）には、ＷＤＭ信号光中の信号光の波長分布が変動しても精度良く利得を一定化できる光増幅器が開示されている。この光増幅器では、ＷＤＭ信号光の入力パワーと当該ＷＤＭ信号光中の信号光の波長分布を検出し、それら検出結果に基づいて光増幅手段を励起するための励起光のパワーを算出する。そして、算出した励起光パワーにしたがって、前記励起光を光増幅手段に供給する励起手段を制御することにより、前記光増幅手段の利得を制御する。このため、ＷＤＭ信号光中の信号光の波長分布が変動しても精度良く利得を一定化することができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示した従来の光増幅器１５０では、利得を監視してその利得が常に一定になるように光ファイバ増幅器用の励起光源１０７に対して負帰還をかけている。このため、入力ＷＤＭ光ＬINの強度レベルの変化が非常に大きくなると（例えば、１０〜２０ｄＢ程度の変化が生じると）、それに応じて（ａ）出力光ＬOUTの強度を変えるために励起光源１０７の負荷が大きく変動する、（ｂ）Ｅｒ添加光ファイバ１０３の動作点の変動によりその励起状態が変化して、制御部の周波数特性がずれてしまう、という問題が生じる。
【００２４】
（ａ）の励起光源１０７の負荷の動的変動に対しては、回路的に対応が可能である。しかし、制御部の負帰還利得と帰還時定数は固定であるから、（ｂ）の周波数特性の動的変動に対応するには、制御部の周波数特性の「最悪条件」、すなわち「位相余裕と利得余裕がとれなくなる制御応答速度」に適合するように、負帰還利得と帰還時定数を設定しなければならない。従って、場合によっては、実際に可能な制御応答速度よりも一桁以上遅い応答速度になってしまう、という問題が生じる。
【００２５】
また、仮にこのような遅い制御応答速度を許容したとしても、百数十波の波長を含む入力ＷＤＭ信号に対してはダイナミックレンジが二十数ｄＢにも及ぶため、多重波長数の変更に伴う入力ＷＤＭ信号光の強度変化に対応することはできない、という問題がある。
【００２６】
特許文献１（特開平１１−２２０１９６号公報）に開示された光増幅器では、入力ＷＤＭ信号光の数が増減しても各波長の信号光の利得を一定に制御できるが、上述した（ｂ）Ｅｒ添加光ファイバ１０３の動作点の変動による制御部の周波数特性のずれを解消することはできない。
【００２７】
特許文献２（特開平１１−２６６０４７号公報）に開示された光増幅器では、温度に依存した波長依存性を有する光フィルタを使用しており、光増幅媒体における利得の波長依存性に応じて前記光フィルタの温度を変えることにより、光増幅器の利得傾斜を調節している。しかし、この光増幅器においても、上述した（ｂ）Ｅｒ添加光ファイバ１０３の動作点の変動による制御部の周波数特性のずれを解消することはできない。
【００２８】
特許文献３（特開平２００１−９４１８１号公報）に開示された光増幅器では、ＷＤＭ信号光の入力パワーと当該ＷＤＭ信号光中の信号光の波長分布を検出し、その検出結果に基づいて励起光パワーひいては励起手段を制御しているため、ＷＤＭ信号光中の信号光の波長分布が変動しても精度良く利得を一定化することができる。しかし、この光増幅器においても、上述した（ｂ）Ｅｒ添加光ファイバ１０３の動作点の変動による制御部の周波数特性のずれを解消することはできない。
【００２９】
本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、多重波長数の大きな変動、伝送路損失の変動等に起因する入力ＷＤＭ信号光の大きな光強度の変動（例えば、光強度のダイナミックレンジが二十数ｄＢに及ぶような場合）があっても、その変動に対して最適な制御応答速度が得られる光増幅器と、その制御法および装置並びに光伝送システムを提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、入力ＷＤＭ光の多重波長数に対する制限を緩和できる光増幅器と、その制御法および装置並びに光伝送システムを提供することにある。
【００３１】
本発明のさらに他の目的は、入力ＷＤＭ光の急激な強度変化に対する応答速度を高速化できる光増幅器と、その制御法および装置並びに光伝送システムを提供することにある。
【００３２】
ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかになる。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
（１） 本発明の光増幅器は、
光増幅手段により入力光を増幅して出力光を得ると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器において、
前記入力光の強度に応じた入力光強度信号を生成する入力光強度信号生成手段と、
前記出力光の強度に応じた出力光強度信号を生成する出力光強度信号生成手段と、
前記出力光強度信号と前記入力光強度信号とから現在利得を算出する利得算出手段と、
前記現在利得と所定の基準利得との誤差を増幅して利得誤差信号を生成する誤差増幅手段と、
前記利得誤差信号の不要成分を除去して、当該光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するフィルタ手段と、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更する利得・時定数変更手段とを備え、
前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められることを特徴とするものである。
【００３４】
（２） 本発明の光増幅器では、前記出力光強度信号と前記入力光強度信号とから現在利得を前記利得算出手段で算出し、前記誤差増幅手段で前記現在利得と所定の基準利得の誤差を増幅して利得誤差信号を生成する。そして、前記フィルタ手段で前記利得誤差信号の不要成分を除去して、当該光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成する。前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数は、前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じてそれぞれ最適な値に変更される。
【００３５】
このため、多重波長数の大きな変動や伝送路損失の変動等に起因する入力ＷＤＭ信号光の大きな光強度の変動が生じた時には、前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められる。よって、入力ＷＤＭ信号光の急激な強度変化に対する応答速度を高速化することができると共に、このような場合にも最適な制御応答速度が得られる。その結果、入力ＷＤＭ信号光の多重波長数に対する制限を緩和することができる。
【００３６】
（３） 本発明の光増幅器の好ましい例では、前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される。
【００３７】
本発明の光増幅器の他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００３８】
本発明の光増幅器のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００３９】
本発明の光増幅器のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。
【００４０】
本発明の光増幅器のさらに他の好ましい例では、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを含む。
【００４１】
本発明の光増幅器のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅・フィルタ回路の利得値と時定数を変更する。
【００４２】
本発明の光増幅器のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む。
【００４３】
なお、前記利得・時定数変更手段は、前記入力光強度信号あるいは前記出力光強度信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更するのが好ましい。
【００４４】
（４） 本発明の光増幅器の制御方法は、
光増幅手段により入力光を増幅して出力光を得ると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器の制御方法において、
前記出力光の強度と前記入力光の強度とから現在利得を算出するステップと、
誤差増幅手段により前記現在利得と所定の基準利得の誤差を増幅して利得誤差信号を生成するステップと、
フィルタ手段により前記利得誤差信号の不要成分を除去して、前記光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するステップとを備え、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更することにより、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数を選択して使用し、もって前記入力光の強度変化に対する応答を早めることを特徴とするものである。
【００４５】
（５） 本発明の光増幅器の制御方法では、（２）で上述した本発明の光増幅器の場合と実質的に同じ理由により、本発明の光増幅器の場合と同じ効果が得られる。すなわち、本発明の光増幅器の制御方法では、前記出力光の強度と前記入力光の強度とから現在利得を算出し、誤差増幅手段で前記現在利得と所定の基準利得の誤差を増幅して利得誤差信号を生成する。そして、フィルタ手段で前記利得誤差信号の不要成分を除去して、当該光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成する。前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じてそれぞれ最適な値に変更される。
【００４６】
このため、多重波長数の大きな変動や伝送路損失の変動等に起因する入力ＷＤＭ信号光の大きな光強度の変動が生じた時には、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて適宜、最適な値に変更される。そして、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められる。よって、入力ＷＤＭ信号光の急激な強度変化に対する応答速度を高速化することができると共に、このような場合にも最適な制御応答速度が得られる。その結果、入力ＷＤＭ信号光の多重波長数に対する制限を緩和することができる。
【００４７】
（６） 本発明の光増幅器の制御方法の好ましい例では、前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される。
【００４８】
本発明の光増幅器の制御方法の他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００４９】
本発明の光増幅器の制御方法の他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００５０】
本発明の光増幅器の制御方法のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が、異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が、異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。
【００５１】
本発明の光増幅器の制御方法のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数を変更する際に、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを使用する。
【００５２】
本発明の光増幅器の制御方法のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。
【００５３】
本発明の光増幅器の制御方法のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む。
【００５４】
なお、前記入力光の強度に応じた信号あるいは前記出力光の強度に応じた信号を用いて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数がそれぞれ変更されるのが好ましい。
【００５５】
（７） 本発明の光増幅器の制御装置は、
光増幅手段により入力光を増幅して出力光として出力すると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器の制御装置において、
前記出力光の強度と前記入力光の強度とから現在利得を算出する利得算出手段と、
前記現在利得と所定の基準利得との誤差を増幅して利得誤差信号を生成する誤差増幅手段と、
前記利得誤差信号の不要成分を除去して、前記光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するフィルタ手段と、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更する利得・時定数変更手段とを備え、
前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められることを特徴とするものである。
【００５６】
（８） 本発明の光増幅器の制御装置は、カテゴリーの違いを除けば、（４）で上述した本発明の光増幅器の制御方法の発明特定事項と実質的に同一の発明特定事項を有するものであるから、同制御方法の場合と同じ効果が得られることが明らかである。
【００５７】
（９） 本発明の光増幅器の制御装置の好ましい例では、前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される。
【００５８】
本発明の光増幅器の制御装置の他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００５９】
本発明の光増幅器の制御装置のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つを選択する。
【００６０】
本発明の光増幅器の制御装置のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が、異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が、異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む。
【００６１】
本発明の光増幅器の制御装置のさらに他の好ましい例では、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを含む。
【００６２】
本発明の光増幅器の制御装置のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される。
【００６３】
本発明の光増幅器の制御装置のさらに他の好ましい例では、前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む。
【００６４】
なお、前記利得・時定数変更手段は、前記入力光の強度に応じた信号あるいは前記出力光の強度に応じた信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更するのが好ましい。
【００６５】
（１０） 本発明の光伝送システムは、
光ファイバ伝送路と、
前記光ファイバ伝送路に光学的に接続された、上記（１）または（３）に記載された本発明のいずれかの光増幅器とを備えてなるものである。
【００６６】
（１１） 本発明の光伝送システムは、上記（１）または（３）に記載されたいずれかの光増幅器を含むので、当該光増幅器と同じ効果が得られる。
【００６７】
（１２） 本発明の光伝送システムの好ましい例では、前記光ファイバ伝送路の一端に光学的に接続された光送信手段と、前記光ファイバ伝送路の他端に光学的に接続された光受信手段とをさらに備える。
【００６８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【００６９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の光増幅器５０の構成を示す機能ブロック図である。
【００７０】
この光増幅器５０は、ＷＤＭ光伝送システムで使用されるものであり、図１に示すように、光学部と制御部に分けられる。光学部は、入力コネクタ１、光分岐器２、増幅手段として機能するＥｒ添加光ファイバ３、光分岐器４、出力コネクタ５、光検出器６、励起光源７および光検出器８を備えている。制御部すなわち、光増幅器５０の制御装置は、入力光強度検出回路９、利得算出回路１０、利得設定回路１１、ｎ個の誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎ、光源駆動回路１３、出力光強度検出回路１４および最適回路選択スイッチ回路１５を備えている。制御部は、利得を監視してその利得を一定に保つように、光ファイバ増幅器すなわちＥｒ添加光ファイバ３用の励起光源７に対して負帰還をかける。
【００７１】
入力コネクタ１は、当該光増幅器５０と光ファイバ伝送路（図示せず）との接続に使用されるもので、入力ＷＤＭ光ＬINの入力端として機能する。
【００７２】
光分岐器２は、入力コネクタ１を介して入力された入力ＷＤＭ光ＬINの一部を分岐し、得られた分岐光ＬINを光検出器６に送る。光検出器６は、送られて来た分岐光ＬINの強度を検出し、それに応じた電気信号Ｓ６を生成して入力光強度検出回路９に送る。光分岐器２を通過した大部分の入力ＷＤＭ光ＬINは、Ｅｒ添加光ファイバ３に送られる。
【００７３】
Ｅｒ添加光ファイバ３は、光分岐器２を通過した入力ＷＤＭ光ＬINを所定利得で増幅し、得られた増幅入力ＷＤＭ光ＬINAを光分岐器４に送る。
【００７４】
光分岐器４は、増幅入力ＷＤＭ光ＬINAの一部を分岐し、得られた分岐光ＬINAを光検出器８に送る。光検出器８は、送られて来た分岐光ＬINAの強度を検出し、それに応じた電気信号Ｓ８を生成して出力光強度検出回路１４に送る。光分岐器４を通過した大部分の増幅入力ＷＤＭ光ＬINAは、出力光ＬOUTとして、出力コネクタ５より出力される。
【００７５】
出力コネクタ５は、当該光増幅器５０と光ファイバ伝送路（図示せず）との接続に使用されるもので、出力光ＬOUTの出力端として機能する。
【００７６】
励起光源７は、光源駆動回路１３により駆動されてＥｒ添加光ファイバ３に所定の励起光ＬDRを供給し、Ｅｒ添加光ファイバ３を所定の励起状態にする。Ｅｒ添加光ファイバ３は、この励起状態において光増幅作用を発揮するからである。
【００７７】
入力光強度検出回路９は、光検出器６から出力された電気信号Ｓ６に基づいて入力ＷＤＭ光ＬINの強度に応じた電気信号（入力光強度信号）Ｓ９ＡとＳ９Ｂを生成し、出力する。入力光強度信号Ｓ９Ａは、利得算出回路１０に送られる。入力光強度信号Ｓ９Ｂは、スイッチ回路１５に送られる。
【００７８】
出力光強度検出回路１４は、出力ＷＤＭ信号光ＬOUTの強度を検出する光検出器８から出力された電気信号Ｓ８に基づいて、出力ＷＤＭ光ＬOUTの強度に応じた電気信号（出力光強度信号）Ｓ１４を生成し、利得算出回路１０に送る。
【００７９】
利得算出回路１０は、入力された入力光強度信号Ｓ９Ａと出力光強度信号Ｓ１４を利用して利得を算出し、算出した利得に対応する電気信号（利得信号）Ｓ１０をスイッチ回路１５に出力する。
【００８０】
スイッチ回路１５は、入力光強度信号Ｓ９Ｂに対応して、ｎ個の電気信号（選択信号）Ｓ１５−１〜Ｓ１５−ｎのいずれか一つを誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎの対応するいずれか一つに出力する。
【００８１】
例えば、入力光強度Ｉについて（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1（ただし、Ｉ1＜Ｉ2＜・・・＜Ｉn-1）を設定しておき、入力光強度Ｉを、それら基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1と比較した結果、Ｉ＜Ｉ1ならば、スイッチ回路１５は、利得信号Ｓ１０を選択用電気信号Ｓ１５−１として誤差増幅・フィルタ回路１２−１に出力する。これにより、誤差増幅・フィルタ回路１２−１が選択・使用される。
【００８２】
入力光強度ＩがＩ1＜Ｉ＜Ｉ2であれば、スイッチ回路１５は、利得信号Ｓ１０を選択用電気信号Ｓ１５−２として誤差増幅・フィルタ回路１２−１に出力する。これにより、誤差増幅・フィルタ回路１２−２が選択・使用される。
【００８３】
同様に、入力光強度ＩがＩ＞Ｉn-1であれば、スイッチ回路１５は、利得信号Ｓ１０を選択用電気信号Ｓ１５−ｎとして誤差増幅・フィルタ回路１２−１に出力する。これにより、誤差増幅・フィルタ回路１２−ｎが選択・使用される。
【００８４】
このような機能を持つスイッチ回路１５は、例えば、演算増幅器（Operational Amplifier、ＯＰアンプ）を用いた公知のマルチレベル・コンパレータにより、容易に実現できる。
【００８５】
利得設定回路１１は、基準となる利得（基準利得）の値を設定しておくための回路である。利得設定回路１１は、設定された基準利得に対応する基準利得信号Ｓ１１を誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎのすべてに送る。
【００８６】
誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎは、それぞれ、利得信号Ｓ１０に対応する現在利得の値と基準利得の値との誤差を増幅した後、増幅した誤差信号の中から高周波成分（不要成分）を除去して直流分を光源制御信号Ｓ１２−１、Ｓ１２−２、・・・・、Ｓ１２−ｎとして光源駆動回路１３に出力する。誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎは、互いに異なる負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎと、互いに異なる帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎを有している。ただし、Ｇ１＜Ｇ２＜・・・＜Ｇｎである。ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎの大きさの関係は任意である。利得信号Ｓ１０の値（すなわち現在利得の値）に対応してこれらが切り換えて使用される。
【００８７】
基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1は、例えば試験等によって、入力光強度Ｉの変動によって負帰還制御回路の周波数特性が大きく変動する範囲または値を見いだし、その範囲の内外で負帰還利得が切り替わるように設定することができる。次に、そうして決定した基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1に対して、最適となる負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの値を設定する。こうしてＧ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの値が決定されれば、それらＧ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの値の各々に対して、応答速度が最大となるように帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎの値を設定すればよい。
【００８８】
誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎは、公知の回路構成を用いて容易に実現できるので、その構成についての説明は省略する。
【００８９】
光増幅器５０は以上のような構成を有するものであり、制御部（制御装置）は、入力光強度信号Ｓ９と出力光強度信号Ｓ１４を介して現在利得を監視しながら、励起光源７に対して負帰還をかけて、当該増幅器５０の利得が常に一定に保たれるように制御している。
【００９０】
以上説明したように、本発明の第１実施形態の光増幅器５０では、スイッチ回路１５の動作によって常に最適な負帰還利得と帰還時定数が選択して使用されるため、負帰還制御の位相余裕と利得余裕を圧縮して安定性限界、すなわち発振の生じる直前にまで応答を早めることができる。よって、多重波長数の大きな変動や伝送路損失の変動等に起因する入力ＷＤＭ信号光の大きな光強度の変動が生じた時にも、最適な制御応答速度が得られる。また、これにより、入力ＷＤＭ光ＬINの急激な強度変化に対する応答速度を高速化することが可能となる。
【００９１】
また、出力光強度の入力光強度に対する比（すなわち現在利得）に依存して励起光源７とＥｒ添加光ファイバ３の通過帯域特性が変動するのに応じて、最適な負帰還利得と帰還時定数が選択して使用されるため、負帰還制御回路の安定条件で制限される入力光強度のダイナミックレンジが拡大される。その結果、例えば光強度のダイナミックレンジが二十数ｄＢに及ぶような場合であっても、対応が可能となる。よって、入力ＷＤＭ光の多重波長数に対する制限を緩和することが可能となる。
【００９２】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態の光増幅器５０Ａの構成を示す機能ブロック図である。
【００９３】
この光増幅器５０Ａは、最適回路選択スイッチ回路１５を、入力光強度信号Ｓ９Ｂではなく出力光強度信号Ｓ１４によって動的に切り換えを行う点を除いて、図１に示す第１実施形態の光増幅器５０と同じ構成を有する。したがって、同じ構成の部分については、図３で第１実施形態におけるのと同じ符号を付してその説明を省略する。また、第２実施形態の光増幅器５０Ａの動作は、第１実施形態のそれと実質的に同一である。
【００９４】
このように、第２実施形態の光増幅器５０Ａでは、最適回路選択スイッチ回路１５の切換に使用する信号を、入力光強度信号Ｓ９Ｂに代えて出力光強度信号Ｓ１４にしたものに相当するから、第１実施形態の光増幅器５０におけるのと同じ効果が得られる。
【００９５】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態の光増幅器５０Ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【００９６】
この光増幅器５０Ｂは、最適回路選択スイッチ回路１５と誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎに代えて、利得切換スイッチ回路２１、時定数切換スイッチ回路２２、利得可変の誤差増幅回路２３および時定数可変のローパス・フィルタ回路２４を設けたものであり、その他の構成は図１に示す第１実施形態の光増幅器５０と同じ構成を有する。したがって、同じ構成の部分については、図３で第１実施形態におけるのと同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
利得切換スイッチ回路２１は、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受けて、入力光強度に応じて誤差増幅回路２３の負帰還利得を変更する。時定数切換スイッチ回路２２は、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受けて、入力光強度に応じてフィルタ回路２４の帰還時定数を変更する。誤差増幅回路２３は、利得算出回路１０で得た算出利得と、利得設定回路１１で設定された基準利得との誤差を、所定利得で増幅し、誤差信号Ｓ２３を出力する。フィルタ回路２４は、誤差信号Ｓ２３を受け、その高周波成分を除去して光源駆動信号Ｓ２４として光源駆動回路１３に出力する。
【００９８】
例えば、第１実施形態の場合と同様に、入力光強度Ｉについて（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1（ただし、Ｉ1＜Ｉ2＜・・・＜Ｉn-1）を設定しておく。誤差増幅回路２３は、互いに異なる負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎを有しており、それらのいずれか一つの利得値で誤差増幅を行う。フィルタ２４は、互いに異なる帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎを有しており、それらのいずれか一つの時定数で誤差信号Ｓ２３の高周波成分を除去し、光源制御信号Ｓ２４として出力する。
【００９９】
利得切換スイッチ回路２１は、入力光強度信号Ｓ９Ｂによって得た入力光強度Ｉを、基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1と比較する。その結果、Ｉ＜Ｉ1ならば、利得切換スイッチ回路２１は、電気信号Ｓ２１を誤差増幅回路２３に送ってその利得をＧ１に設定する。入力光強度ＩがＩ1＜Ｉ＜Ｉ2であれば、その利得をＧ２に設定する。入力光強度ＩがＩ＞Ｉn-1であれば、その利得をＧｎに設定する。
【０１００】
時定数切換スイッチ回路２２は、入力光強度信号Ｓ９Ｂによって得た入力光強度Ｉを、基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1と比較する。その結果、Ｉ＜Ｉ1ならば、時定数切換スイッチ回路２２は、電気信号Ｓ２２をフィルタ２４に送ってその帰還時定数を例えばｔ１に設定する。入力光強度ＩがＩ1＜Ｉ＜Ｉ2であれば、ｔ２に設定し、Ｉ＞Ｉn-1であれば、ｔｎに設定する。
【０１０１】
図３に示された利得切換スイッチ回路２１と利得切換スイッチ回路２１の構成例を図７（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。
【０１０２】
図７（ａ）に示す利得切換スイッチ回路２１は、レベル判定回路２１ａと利得調整回路２１ｂを有している。レベル判定回路２１ａは、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受け、入力光強度に応じてレベル判定信号Ｓ２１ａを利得調整回路２１ｂに出力する。利得調整回路２１ｂは、レベル判定信号Ｓ２１ａを受け、入力光強度のレベルに応じた利得調整信号Ｓ２１を誤差増幅回路２３に出力する。誤差増幅回路２３は、利得調整信号Ｓ２１に応じて負帰還利得の値を調整し、その値をもって、算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行う。そして、出力信号Ｓ２３をフィルタ回路２４に出力する。
【０１０３】
図７（ｂ）に示す利得調整回路２１ｂは、レベル判定回路２２ａと時定数調整回路２２ｂを有している。レベル判定回路２２ａは、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受け、入力光強度に応じてレベル判定信号Ｓ２２ａを時定数調整回路２２ｂに出力する。時定数調整回路２２ｂは、レベル判定信号Ｓ２２ａを受け、入力光強度のレベルに応じた時定数調整信号Ｓ２２をフィルタ回路２４に出力する。フィルタ回路２４は、時定数調整信号Ｓ２２に応じて時定数を調整し、その値をもって、誤差増幅回路２３より出力される誤差信号Ｓ２３の高周波成分を除去する。そして、光源制御信号Ｓ２４として光源駆動回路１３に向けて出力する。
【０１０４】
上述した入力光強度Ｉに関する（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1は、利得切換スイッチ回路２１のレベル判定回路２１ａに設定する。レベル判定回路２１ａは、入力光強度Ｉがこれらのうちのどのレベルにあるか判定を行い、入力光強度の当該レベルを示すレベル判定信号Ｓ２１ａを利得調整回路２１ｂに出力する。利得調整回路２１ｂは、レベル判定信号Ｓ２１ａを受けて、入力光強度のレベルに最適な負帰還利得の値を決定し、その値を利得調整信号Ｓ２１を介して誤差増幅回路２３に報知する。誤差増幅回路２３は、利得調整信号Ｓ２１で報知された利得値に合致または対応する値を負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの中から選択し、その値で算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行う。
【０１０５】
同様に、時定数切換スイッチ回路２２のレベル判定回路２２ａにも、入力光強度Ｉに関する（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1を設定する。レベル判定回路２２ａは、入力光強度Ｉがこれらのうちのどのレベルにあるか判定を行い、入力光強度の当該レベルを示すレベル判定信号Ｓ２２ａを時定数調整回路２２ｂに出力する。時定数調整回路２２ｂは、レベル判定信号Ｓ２２ａを受けて、入力光強度のレベルに最適な時定数の値を決定し、その値を時定数調整信号Ｓ２２を介してフィルタ回路２４に報知する。フィルタ回路２４は、時定数調整信号Ｓ２２で報知された時定数値に合致または対応する値を帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎの中から選択し、その値で誤差信号Ｓ２３の高周波成分を除去する。そして、光源制御信号Ｓ２４として出力する。
【０１０６】
第３実施形態の光増幅器５０Ｂで使用される利得可変の誤差増幅回路２３は、例えば、ＯＰアンプを用いた差動増幅器において帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値を外部から変更可能とする（例えば、帰還抵抗器Ｒｆを可変抵抗器で構成する、あるいは抵抗値の異なる複数の抵抗器を選択使用できるようにする、あるいは電界効果トランジスタを抵抗器として用い、そのゲート電圧の変更を通じて抵抗値を可変とする）ことにより容易に実現できる。最近では、利得変更用の外部端子を備えたＯＰアンプ（ＩＣ）が存在するから、それを使用してもよい。
【０１０７】
第３実施形態の光増幅器５０Ｂで使用される時定数可変のローパス・フィルタ回路２４は、例えば抵抗器ＲとコンデンサＣからなる「パッシブ・フィルタ」でも実現できるし、例えば抵抗器ＲとコンデンサＣにトランジスタやＯＰアンプの能動素子を組み合わせてなる「アクティブ・フィルタ」でも実現できる。ＲＣパッシブ・フィルタの場合は、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を可変とすればよい。抵抗器ＲとコンデンサＣにＯＰアンプを組み合わせてなるＲＣアクティブ・フィルタの場合も、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を可変とすればよい。電界効果トランジスタを抵抗器あるいはコンデンサとして用い、そのゲート電圧の変更を通じて抵抗値あるいは容量値を可変としてもよいことは、言うまでもない。
【０１０８】
上記のような機能を持つレベル判定回路２１ａ、２２ａは、例えば、ＯＰアンプを用いた公知のマルチレベル・コンパレータにより、容易に実現できる。
【０１０９】
上記のような機能を持つ利得調整回路２１ｂとしては、利得可変の誤差増幅回路２３がＯＰアンプを用いた差動増幅器であって帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値を外部から変更可能としたものであれば、レベル判定信号Ｓ２２ａの内容に応じて、帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値として所定抵抗値のいずれかを選択・設定する利得調整信号Ｓ２１を出力する回路を使用することができる。利得可変の誤差増幅回路２３が、利得変更用の外部端子を備えたＯＰアンプであれば、利得変更用の外部端子に、利得調整信号Ｓ２１を利得変更用信号としての仕様を満たすようにして印加すればよい。
【０１１０】
上記のような機能を持つ時定数調整回路２２ｂは、ローパス・フィルタ回路２４がＲＣパッシブ・フィルタの場合であってもＲＣアクティブ・フィルタの場合であっても、時定数調整信号Ｓ２２によって、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を変えるように構成すればよい。
【０１１１】
第３実施形態の光増幅器５０Ｂの他の動作は、第１実施形態のそれと実質的に同一である。
【０１１２】
このように、第３実施形態の光増幅器５０Ｂでは、利得切換スイッチ回路２１により、入力光強度に応じて誤差増幅回路２３の負帰還利得を変更して最適化すると共に、時定数切換スイッチ回路２２により、入力光強度に応じてフィルタ回路２４の帰還時定数を変更して最適化することができる。よって、第３実施形態の光増幅器５０Ｂにおいても、第１実施形態の光増幅器５０におけるのと同じ効果が得られる。
【０１１３】
また、上述した第１および第２の実施形態では、ｎ個の誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎを切換使用することにより負帰還利得と帰還時定数を切り換えていたが、第３実施形態の光増幅器５０Ｂでは、利得切換スイッチ回路２１と時定数切換スイッチ回路２２により負帰還利得と帰還時定数を切り換えるので、負帰還利得と帰還時定数の値を細かく設定しても、回路構成が複雑にならない、という効果がある。また、その結果、負帰還利得と帰還時定数の微調整が可能である、という効果もある。
【０１１４】
（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態の光増幅器５０Ｃの構成を示す機能ブロック図である。
【０１１５】
この光増幅器５０Ｃは、最適回路選択スイッチ回路１５と誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎに代えて、単一の利得・時定数可変の誤差増幅・フィルタ回路３２を設けたものであり、その他の構成は図１に示す第１実施形態の光増幅器５０と同じ構成を有する。したがって、同じ構成の部分については、図４で第１実施形態におけるのと同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１１６】
誤差増幅・フィルタ回路３２は、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受けて、入力光強度に応じてその誤差増幅部分の負帰還利得を変更し、また入力光強度に応じてそのローパス・フィルタ部分の帰還時定数を変更する。
【０１１７】
例えば、第１実施形態の場合と同様に、入力光強度Ｉについて（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1（ただし、Ｉ1＜Ｉ2＜・・・＜Ｉn-1）を設定しておく。誤差増幅・フィルタ回路３２は、互いに異なる負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎと、互いに異なる帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎを有しており、負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎのいずれか一つを用いて、算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行い、さらに、帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎのいずれか一つを用いて、誤差増幅回路２３より出力される誤差信号Ｓ２３の高周波成分を除去する。そして、光源制御信号Ｓ３２として光源駆動回路１３に出力する。
【０１１８】
誤差増幅・フィルタ回路３２は、入力光強度信号Ｓ９Ｂによって得た入力光強度Ｉを、基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1と比較する。その結果、Ｉ＜Ｉ1ならば、その利得をＧ１に設定し、その帰還時定数を例えばｔ１に設定する。入力光強度ＩがＩ1＜Ｉ＜Ｉ2であれば、その利得をＧ２に、その帰還時定数を例えばｔ２に設定する。入力光強度ＩがＩ＞Ｉn-1であれば、その利得をＧｎに、その帰還時定数を例えばｔｎに設定する。
【０１１９】
図４に示された誤差増幅・フィルタ回路３２の構成例を図８に示す。
【０１２０】
図８に示す誤差増幅・フィルタ回路３２は、レベル判定回路３２ａと、利得調整回路３２ｂと、時定数調整回路３２ｃと、利得可変の差動増幅回路３２ｄと、時定数可変のローパス・フィルタ回路３２ｅとを有している。レベル判定回路３２ａは、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受け、入力光強度に応じてレベル判定信号Ｓ３２ａを利得調整回路３２ｂと時定数調整回路３２ｃとに出力する。
【０１２１】
利得調整回路３２ｂは、レベル判定信号Ｓ３２ａを受け、入力光強度のレベルに応じた利得調整信号Ｓ３２ｂを差動増幅回路３２ｄに出力する。差動増幅回路３２ｄは、利得調整信号Ｓ３２ｂに応じて負帰還利得の値を調整し、その値をもって、算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行う。そして、出力信号Ｓ３２ｄとしてフィルタ回路３２ｅに出力する。
【０１２２】
時定数調整回路３２ｃは、レベル判定信号Ｓ３２ａを受け、入力光強度のレベルに応じた時定数調整信号Ｓ３２ｃをフィルタ回路３２ｅに出力する。フィルタ回路３２ｅは、時定数調整信号Ｓ３２ｃに応じて時定数を調整し、その値をもって、差動増幅回路３２ｄの出力信号Ｓ３２ｄの高周波成分を除去し、光源制御信号Ｓ３２として光源駆動回路１３に向けて出力する。
【０１２３】
上述した入力光強度Ｉに関する（ｎ−１）個の基準値Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉn-1は、レベル判定回路３２ａに設定する。レベル判定回路３２ａは、入力光強度Ｉがこれらのうちのどのレベルにあるか判定を行い、入力光強度の当該レベルを示すレベル判定信号Ｓ３２ａを利得調整回路３２ｂと時定数調整回路３２ｃに出力する。利得調整回路３２ｂは、レベル判定信号Ｓ３２ａを受けて、入力光強度のレベルに最適な負帰還利得の値を決定し、その値を利得調整信号Ｓ３２ｂを介して差動増幅回路３２ｄに報知する。差動増幅回路３２は、利得調整信号Ｓ３２ｂで報知された利得値に合致または対応する値を負帰還利得Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの中から選択し、その値をもって、算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行い、出力信号Ｓ３２ｄをフィルタ回路３２ｅに出力する。
【０１２４】
同様に、時定数調整回路３２ｃは、レベル判定信号Ｓ３２ａを受けて、入力光強度のレベルに最適な時定数の値を決定し、その値を時定数調整信号Ｓ３２ｃを介してフィルタ回路３２ｅに報知する。フィルタ回路３２ｅは、時定数調整信号Ｓ３２ｃで報知された時定数値に合致または対応する値を帰還時定数ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎの中から選択し、その値をもって出力信号Ｓ３２ｄの高周波成分を除去してから、光源制御信号Ｓ３２として出力する。
【０１２５】
第４実施形態の光増幅器５０Ｃにおける誤差増幅・フィルタ回路３２で使用されるレベル判定回路３２ａと、利得調整回路３２ｂと、時定数調整回路３２ｃと、利得可変の差動増幅回路３２ｄと、時定数可変のローパス・フィルタ回路３２ｅは、次のようにして実現される。
【０１２６】
利得可変の差動増幅回路３２ｄは、第３実施形態の場合と同様に、例えば、ＯＰアンプを用いた差動増幅器において帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値を外部から変更可能とする（例えば、帰還抵抗器Ｒｆを可変抵抗器で構成する、あるいは抵抗値の異なる複数の抵抗器を選択使用できるようにする、あるいは電界効果トランジスタを抵抗器として用い、そのゲート電圧の変更を通じて抵抗値を可変とする）ことにより容易に実現できる。最近では、利得変更用の外部端子を備えたＯＰアンプが存在するから、それを使用してもよい。
【０１２７】
時定数可変のローパス・フィルタ回路３２ｅは、第３実施形態の場合と同様に、例えば抵抗器ＲとコンデンサＣからなる「パッシブ・フィルタ」でも実現できるし、例えば抵抗器ＲとコンデンサＣにトランジスタやＯＰアンプの能動素子を組み合わせてなる「アクティブ・フィルタ」でも実現できる。ＲＣパッシブ・フィルタの場合は、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を可変とすればよい。抵抗器ＲとコンデンサＣにＯＰアンプを組み合わせてなるＲＣアクティブ・フィルタの場合も、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を可変とすればよい。電界効果トランジスタを抵抗器あるいはコンデンサとして用い、そのゲート電圧の変更を通じて抵抗値あるいは容量値を可変としてもよい。
【０１２８】
レベル判定回路３２ａは、第３実施形態におけるレベル判定回路２１ａ、２２ａと同様に、例えば、ＯＰアンプを用いた公知のマルチレベル・コンパレータにより容易に実現できる。
【０１２９】
上記のような機能を持つ利得調整回路３２ｂとしては、利得可変の差動増幅回路３２ｄがＯＰアンプを用いた差動増幅器であって帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値を外部から変更可能としたものであれば、レベル判定信号Ｓ２２ａの内容に応じて、帰還抵抗器Ｒｆの抵抗値として所定抵抗値のいずれかを選択・設定する利得調整信号Ｓ３２ｂを出力する回路を使用することができる。利得可変の誤差増幅回路２３が、利得変更用の外部端子を備えたＯＰアンプであれば、利得変更用の外部端子に、利得調整信号Ｓ２１を利得変更用信号としての仕様を満たすようにして印加することができる。
【０１３０】
上記のような機能を持つ時定数調整回路３２ｃは、ローパス・フィルタ回路３２ｅがＲＣパッシブ・フィルタの場合であってもＲＣアクティブ・フィルタの場合であっても、時定数調整信号Ｓ３２ｃによって、抵抗器Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量値の少なくとも一方を変えるように構成すればよい。
【０１３１】
第４実施形態の光増幅器５０Ｃの他の動作は、第１実施形態のそれと実質的に同一である。
【０１３２】
このように、第４実施形態の光増幅器５０Ｃでは、負帰還利得と帰還時定数が可変の誤差増幅・フィルタ回路３２を用いているので、入力光強度に応じて誤差増幅部分の負帰還利得を変更して最適化すると共に、フィルタ部分の帰還時定数を変更して最適化することができる。よって、第４実施形態の光増幅器５０Ｃにおいても、第１実施形態の光増幅器５０におけるのと同じ効果が得られる。
【０１３３】
また、上述した第１および第２の実施形態では、負帰還利得と帰還時定数はとびとびの値しか取れなかったが、第４実施形態の光増幅器５０Ｃでは、第３実施形態と同様に、入力光強度に応じて負帰還利得と帰還時定数をいずれも細かいピッチでほぼ連続的に変更できるので、負帰還利得と帰還時定数の微調整が可能である、という効果もある。さらに、第１および第２の実施形態よりも回路構成がより簡単になる、という効果もある。
【０１３４】
（第５実施形態）
図５は、本発明の第５実施形態の光増幅器５０Ｄの構成を示す機能ブロック図である。
【０１３５】
この光増幅器５０Ｄは、最適回路選択スイッチ回路１５と誤差増幅・フィルタ回路１２−１〜１２−ｎに代えて、負帰還利得が可変の単一の誤差増幅回路３３と帰還時定数が可変の単一のローパス・フィルタ回路３４を設けたものであり、その他の構成は図１に示す第１実施形態の光増幅器５０と同じ構成を有する。したがって、同じ構成の部分については、図５で第１実施形態におけるのと同じ符号を付してその説明を省略する。なお、第５実施形態の光増幅器５０Ｄは、第４実施形態の光増幅器５０Ｃ（図４参照）における誤差増幅・フィルタ回路３２の増幅部とフィルタ部を分離したものに相当する、とも言うことができる。
【０１３６】
利得可変の誤差増幅回路３３は、利得算出回路１０で得た算出利得と利得設定回路１１で設定された基準利得との誤差を所定利得で増幅し、誤差信号Ｓ３３として出力する。誤差増幅回路３３はまた、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受けて、入力光強度に応じてその負帰還利得を変更する。この変更は、第４実施形態と同様の方法により行うことができる。
【０１３７】
時定数可変のフィルタ回路３４は、誤差増幅回路３３から誤差信号Ｓ３３を受け、その高周波成分を除去して光源制御信号Ｓ３４として光源駆動回路１３に出力する。フィルタ回路３４はまた、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受けて、入力光強度に応じてその帰還時定数を変更する。この変更は、第４実施形態と同様の方法により行うことができる。
【０１３８】
図５に示された誤差増幅回路３３とフィルタ回路３４の構成例を図９に示す。
【０１３９】
図９に示す誤差増幅回路３３は、レベル判定回路３３ａと、利得調整回路３３ｂと、利得可変の差動増幅回路３３ｃとを有している。図９に示すフィルタ回路３４は、レベル判定回路３４ａと、時定数調整回路３４ｂと、時定数可変のローパス・フィルタ回路３４ｃとを有している。
【０１４０】
誤差増幅回路３３のレベル判定回路３３ａは、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受け、入力光強度に応じてレベル判定信号Ｓ３３ａを利得調整回路３３ｂに出力する。利得調整回路３３ｂは、レベル判定信号Ｓ３３ａを受け、入力光強度のレベルに応じた利得調整信号Ｓ３３ｂを差動増幅回路３３ｃに出力する。差動増幅回路３３ｃは、利得調整信号Ｓ３３ｂに応じて負帰還利得の値を調整し、その値をもって、算出利得信号Ｓ１０と基準利得信号Ｓ１１の誤差の増幅を行う。そして、出力信号Ｓ３３としてフィルタ回路３４ｃに出力する。
【０１４１】
フィルタ回路３４のレベル判定回路３４ａは、入力光強度検出回路９から送られる入力光強度信号Ｓ９Ｂを受け、入力光強度に応じてレベル判定信号Ｓ３４ａを時定数調整回路３４ｂに出力する。時定数調整回路３４ｂは、レベル判定信号Ｓ３４ａを受け、入力光強度のレベルに応じた時定数調整信号Ｓ３４ｂをフィルタ回路３４ｃに出力する。フィルタ回路３４ｃは、時定数調整信号Ｓ３４ｂに応じて時定数の値を調整し、その値をもって、差動増幅回路３３ｃの出力信号Ｓ３３の高周波成分を除去し、光源制御信号Ｓ３４として光源駆動回路１３に向けて出力する。
【０１４２】
図９に示すレベル判定回路３３ａ、利得調整回路３３ｂ、差動増幅回路３３ｃ、レベル判定回路３４ａ、時定数調整回路３４ｂ、およびフィルタ回路３４ｃは、いずれも、図８に示した第４実施形態の場合と同じようにして実現できる。
【０１４３】
第５実施形態の光増幅器５０Ｄの他の動作は、第１実施形態のそれと実質的に同一である。
【０１４４】
このように、第５実施形態の光増幅器５０Ｄでは、負帰還利得が可変の単一の誤差増幅回路３３と帰還時定数が可変の単一のフィルタ回路３４を用いているので、入力光強度に応じて誤差増幅回路３３の負帰還利得を変更して最適化すると共に、フィルタ回路３４の帰還時定数を変更して最適化することができる。よって、第５実施形態の光増幅器５０Ｄにおいても、第１実施形態の光増幅器５０におけるのと同じ効果が得られる。
【０１４５】
また、上述した第１および第２の実施形態では、負帰還利得と帰還時定数はとびとびの値しか取れなかったが、第５実施形態の光増幅器５０Ｄでは、第３および第４の実施形態と同様に、入力光強度に応じて負帰還利得と帰還時定数をいずれも細かいピッチでほぼ連続的に変更できるので、負帰還利得と帰還時定数の微調整が可能である、という効果もある。
【０１４６】
さらに、単一の誤差増幅回路３３と単一のフィルタ回路３４を用いているので、第１および第２の実施形態よりも回路構成がより簡単になる、という効果もある。
【０１４７】
（第６実施形態）
図６は、本発明の第６実施形態の光伝送システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【０１４８】
この光伝送システムは、第１実施形態の光増幅器５０を内蔵した光中継器５１を備えており、その光中継器５１を光ファイバ伝送路５４を介して光送信装置５２と接続する一方、光ファイバ伝送路５５を介して光受信装置５３と接続したものである。
【０１４９】
この光伝送システムは、上述した第１実施形態の光増幅器５０を含むので、当該光増幅器５０と同じ効果が得られる。
（変形例）
上記の第１〜第６実施形態は本発明を具体化した例を示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【０１５０】
例えば、上記の第１〜第６実施形態では、光増幅媒体としてＥｒ添加光ファイバを用い、それを励起光で励起する構成としているが、Ｅｒ添加光ファイバ以外の光増幅媒体をも使用できることは言うまでもない。また、励起光で励起する光増幅媒体に限定されず、励起光を使用しない光増幅手段であっても使用可能である。
【０１５１】
また、負帰還利得と帰還時定数の変更方法も任意であり、上述したものに限定されるものではない。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の光増幅器、その制御方法および装置並びに光伝送システムによれば、多重波長数の大きな変動、伝送路損失の変動等に起因する入力ＷＤＭ信号光の大きな光強度の変動（例えば、光強度のダイナミックレンジが二十数ｄＢに及ぶような場合）があっても、その変動に対して最適な制御応答速度が得られる。また、ＷＤＭ信号光の多重波長数に対する制限を緩和でき、入力ＷＤＭ信号光の急激な強度変化に対する応答速度を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第４実施形態の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の第５実施形態の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第６実施形態の光伝送システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態の光増幅器に使用される利得切換スイッチ回路の構成を示す機能ブロック図、（ｂ）は同光増幅器に使用される時定数切換スイッチ回路の構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態の光増幅器に使用される誤差増幅・フィルタ回路の構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の第５実施形態の光増幅器に使用される誤差増幅回路とフィルタ回路の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１０】従来の光増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１ 入力コネクタ
２ 光分岐器
３ Ｅｒ添加光ファイバ
４ 光分岐器
５ 出力コネクタ
６ 光検出器
７ 励起光源
８ 光検出器
９ 入力光強度検出回路
１０ 利得算出回路
１１ 利得設定回路
１２−１〜１２−ｎ 利得・時定数固定の誤差増幅・フィルタ回路
１３ 光源駆動回路
１４ 出力光強度検出回路
１５ 最適回路選択スイッチ回路
２１ 利得切換スイッチ回路
２１ａ レベル判定回路
２１ｂ 利得調整回路
２２ 時定数切換スイッチ回路
２２ａ レベル判定回路
２２ｂ 時定数調整回路
２３ 利得可変の誤差増幅回路
２４ 時定数可変のフィルタ回路
３２ 利得・時定数可変の誤差増幅・フィルタ回路
３２ａ レベル判定回路
３２ｂ 利得調整回路
３２ｃ 時定数調整回路
３２ｄ 差動増幅回路
３２ｅ フィルタ回路
３３ 利得可変の誤差増幅回路
３３ａ レベル判定回路
３３ｂ 利得調整回路
３３ｃ 差動増幅回路
３４ 時定数可変のフィルタ回路
３４ａ レベル判定回路
３４ｂ 時定数調整回路
３４ｃ フィルタ回路
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ 光増幅器
５１ 光中継器
５２ 光送信装置
５３ 光受信装置
５４、５５ 光ファイバ伝送路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for amplifying signal light, and more specifically, an optical amplifier that can be suitably used for amplifying WDM signal light obtained by wavelength division multiplexing (WDM), a control method thereof, and The present invention relates to an apparatus and an optical transmission system.
[0002]
[Prior art]
The wavelength division multiplexing (WDM) technique is suitable for increasing the transmission capacity by multiplexing and transmitting a plurality of signal lights having different wavelengths. Therefore, it is often used for an optical communication system having a high transmission capacity. In an optical communication system using WDM, an optical amplifier is generally used in a relay station or the like in order to compensate for transmission loss of signal light caused by transmission over a long distance.
[0003]
In recent years, in the optical communication field, there has been an increasing demand for an increase in the number of multiplexed wavelengths (the number of multiplexed wavelengths) in order to increase the transmission capacity, and in order to meet the demand, WDM that has multiplexed wavelengths exceeding 100 waves. Devices are also being seen. Thus, in recent WDM devices, the number of multiplexed wavelengths ranges from one wave to a few tens of waves, and the dynamic range of the light intensity of the input WDM signal light in that case reaches as much as 20 or more dB. Therefore, an optical amplifier used in such a WDM apparatus needs to be able to cope with such a wide dynamic range. This can be said to be a static requirement for expanding the dynamic range of an optical amplifier.
[0004]
On the other hand, since an optical transmission system using WDM is expensive, it is required to extend the inter-station distance as much as possible to reduce the number of relay stations as much as possible. However, if the inter-station distance is increased, fluctuations in loss characteristics due to the environment of the optical fiber transmission line laid between the stations become accumulated and become excessive. Therefore, the input WDM to the optical amplifier provided in the relay station There arises a problem that the change with time of the intensity of the signal light becomes large. Therefore, it can be seen that the optical amplifier used in the WDM apparatus is also required to expand the dynamic range from this aspect. This can be said to be a dynamic requirement for expanding the dynamic range of an optical amplifier.
[0005]
Thus, demands for expanding the dynamic range of input WDM signal light intensity for optical amplifiers used in recent WDM optical transmission systems are increasing both statically and dynamically.
[0006]
FIG. 10 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a conventional optical amplifier 150 used in the WDM optical transmission system. The control of the optical amplifier 150 is to monitor the gain and apply negative feedback to the pumping light source for the optical fiber amplifier so as to keep the gain constant. (The prior art does not relate to a known literature invention.)
As shown in FIG. 10, the optical amplifier 150 is divided into an optical unit and a control unit. The optical unit includes an input connector 101, an optical splitter 102, an Er (erbium) doped optical fiber 103 that functions as an amplifying means, an optical splitter 104, an output connector 105, a photodetector 106, an excitation light source 107, and a photodetector 108. I have. The control unit includes an input light intensity detection circuit 109, a gain calculation circuit 110, a gain setting circuit 111, an error amplification / filter circuit 112, a light source driving circuit 113, and an output light intensity detection circuit 114.
[0007]
The input connector 101 is used for connection between the optical amplifier 150 and an optical fiber transmission line (not shown).INIt functions as the input terminal of.
[0008]
The optical splitter 102 receives the input WDM light L input via the input connector 101.INBranching light L obtained by branching a part ofINTo the photodetector 106. The photodetector 106 sends the branched light L that has been sent.IN, And an electric signal S106 corresponding to the detected intensity is generated and sent to the input light intensity detection circuit 109. Most of the input WDM light L that has passed through the optical splitter 102INIs sent to the Er-doped optical fiber 103.
[0009]
The Er-doped optical fiber 103 is the input WDM light L that has passed through the optical splitter 102.INIs amplified with a predetermined gain, and the resulting amplified input WDM light LINAIs sent to the optical splitter 104.
[0010]
The optical splitter 104 is an amplified input WDM light LINABranching light L obtained by branching a part ofINATo the photodetector 108. The photodetector 108 sends the branched light L that has been sent.INA, And an electric signal S108 corresponding to the detected intensity is generated and sent to the output light intensity detection circuit 114. Most of the amplified input WDM light L that has passed through the optical splitter 104INAIs the output light LOUTAs output from the output connector 105.
[0011]
The output connector 105 is used for connection between the optical amplifier 150 and an optical fiber transmission line (not shown).OUTFunctions as the output end of
[0012]
The excitation light source 107 is driven by the light source driving circuit 113 and is supplied to the Er-doped optical fiber 103 with a predetermined excitation light L.DRTo put the Er-doped optical fiber 103 into a predetermined excitation state. This is because the Er-doped optical fiber 103 exhibits an optical amplification action in this excited state.
[0013]
The input light intensity detection circuit 109 has an input WDM light LINBased on the electrical signal S106 output from the photodetector 106 that detects the intensity of the input WDM light LINAn electric signal (input light intensity signal) S109 corresponding to the intensity of the signal is generated and sent to the gain calculation circuit 110.
[0014]
The output light intensity detection circuit 114 outputs the output WDM light LOUTBased on the electrical signal S108 output from the photodetector 108 that detects the intensity of the output WDM light LOUTAn electric signal (output light intensity signal) S114 corresponding to the intensity of the signal is generated and sent to the gain calculation circuit 110.
[0015]
The gain calculation circuit 110 calculates an “actual gain” by using the input light intensity signal S109 and the output light intensity signal S114 that have been input, and error-amplifies the electric signal (gain signal) S110 corresponding to the calculated actual gain. Output to the filter circuit 112.
[0016]
The gain setting circuit 111 is a circuit for setting a reference gain (reference gain) value. The gain setting circuit 111 sends a reference gain signal S111 corresponding to the set reference gain to the error amplification / filter circuit 112.
[0017]
The error amplification / filter circuit 112 amplifies an error between the actual (current) gain value corresponding to the gain signal S110 and the reference gain value, and then removes a high frequency component from the amplified error signal to obtain a DC component. The light source control signal S112 is output to the light source driving circuit 113. The error amplification / filter circuit 112 has a predetermined negative feedback gain and a feedback time constant.
[0018]
The conventional optical amplifier 150 has the above-described configuration. While monitoring the current gain via the input light intensity signal S109 and the output light intensity signal S114, negative feedback is applied to the pumping light source 107. Control is performed so that the gain of the amplifier 150 is always kept constant.
[0019]
Examples of other conventional techniques related to the present invention include the following.
[0020]
[Patent Document 1]
JP-A-11-220196 (page 1-12, FIG. 1 and FIG. 4)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-266047 (page 1-5, FIG. 2, FIG. 3)
[Patent Document 3]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-94181 (page 1-10, FIGS. 1 and 5)
Japanese Patent Laid-Open No. 11-220196 discloses an optical amplifier that can control the gain of signal light of each wavelength to be constant even when the number of input signals increases or decreases. When the number of WDM signal lights increases, the total input signal light quantity increases, so the gain of signal light of each wavelength decreases. Conversely, when the number of WDM signal lights decreases, the total input signal light quantity decreases, so the gain of signal light of each wavelength increases. For this reason, the gain of the optical amplifier fluctuates due to the change in the number of WDM signal lights, and the transmission characteristics deteriorate. In order to solve this problem, in the optical amplifier disclosed in the publication, (a) excitation for exciting an optical amplifying medium (for example, an erbium-doped optical fiber) by comparing light amounts before and after amplification of WDM signal light. The amount of light is controlled so that the average value of the gain fluctuation of each signal light is minimized. (B) The amount of excitation light of the optical amplifying medium is set to the amount of all input light and the amount of all output light of the optical amplifying medium. The control is performed so that the ratio of the light amounts becomes a constant value, or (c) the amount of excitation light of the optical amplification medium is amplified together with the WDM signal light and the control signal light (monitor signal light) input to the optical amplification medium Control is performed so that the ratio (gain) of the amount of light before and after becomes a constant value. By doing so, fluctuations in the gain of the optical amplifier are suppressed.
[0021]
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-266047) discloses an optical amplifier capable of adjusting the gain tilt. Here, “gain inclination” means that the gain increases or decreases according to the wavelength of each signal light in the WDM signal light. The optical amplifier includes an optical amplifying medium that amplifies signal light, a pump (excitation) light source that supplies predetermined pump (excitation) light to the optical amplifying medium, and an optical device between the optical amplification medium and the pump light source And an optical filter having a wavelength dependency depending on the temperature, and a control unit for controlling the temperature of the optical filter in accordance with a control signal. When the temperature of the optical filter is changed by the control unit, the wavelength selectivity of the optical filter changes, so that the center wavelength of the pump light changes. For this reason, it is possible to adjust the gain inclination of the optical amplifier by changing the temperature of the optical filter in accordance with the wavelength dependence of the gain in the optical amplification medium.
[0022]
Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-94181) discloses an optical amplifier that can make the gain constant accurately even if the wavelength distribution of the signal light in the WDM signal light fluctuates. In this optical amplifier, the input power of the WDM signal light and the wavelength distribution of the signal light in the WDM signal light are detected, and the power of the excitation light for exciting the optical amplification means is calculated based on the detection results. Then, the gain of the optical amplification means is controlled by controlling the excitation means that supplies the excitation light to the optical amplification means according to the calculated excitation light power. For this reason, even if the wavelength distribution of the signal light in the WDM signal light varies, the gain can be made constant with high accuracy.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional optical amplifier 150 shown in FIG. 10, the gain is monitored and negative feedback is applied to the pumping light source 107 for the optical fiber amplifier so that the gain is always constant. Therefore, the input WDM light LINWhen the change in the intensity level becomes very large (for example, when a change of about 10 to 20 dB occurs), (a) the output light LOUTThe load of the excitation light source 107 fluctuates greatly in order to change the intensity of the light, and (b) the excitation state changes due to the fluctuation of the operating point of the Er-doped optical fiber 103, and the frequency characteristics of the control unit shift. Occurs.
[0024]
The dynamic variation of the load of the excitation light source 107 in (a) can be handled in a circuit. However, since the negative feedback gain and the feedback time constant of the control unit are fixed, the “worst condition” of the frequency characteristic of the control unit, that is, “phase margin and The negative feedback gain and the feedback time constant must be set so as to match the “control response speed at which the gain margin cannot be obtained”. Therefore, in some cases, there arises a problem that the response speed is one order of magnitude slower than the actually possible control response speed.
[0025]
Even if such a slow control response speed is allowed, the dynamic range of the input WDM signal including hundreds of tens of wavelengths extends to more than twenty dB, which is accompanied by a change in the number of multiplexed wavelengths. There is a problem that it cannot cope with the intensity change of the input WDM signal light.
[0026]
In the optical amplifier disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-220196), the gain of signal light of each wavelength can be controlled to be constant even when the number of input WDM signal lights increases or decreases. The deviation of the frequency characteristic of the control unit due to the fluctuation of the operating point of the Er-doped optical fiber 103 cannot be eliminated.
[0027]
In the optical amplifier disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-266047), an optical filter having a wavelength dependency depending on temperature is used, and the wavelength is dependent on the wavelength dependency of gain in the optical amplification medium. The gain slope of the optical amplifier is adjusted by changing the temperature of the optical filter. However, even in this optical amplifier, the deviation of the frequency characteristics of the control unit due to the fluctuation of the operating point of the (b) Er-doped optical fiber 103 described above cannot be eliminated.
[0028]
In the optical amplifier disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-94181), the input power of the WDM signal light and the wavelength distribution of the signal light in the WDM signal light are detected, and the excitation light is based on the detection result. Since the power and the excitation means are controlled, the gain can be made constant with high accuracy even if the wavelength distribution of the signal light in the WDM signal light fluctuates. However, even in this optical amplifier, the deviation of the frequency characteristics of the control unit due to the fluctuation of the operating point of the (b) Er-doped optical fiber 103 described above cannot be eliminated.
[0029]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to increase the intensity of the input WDM signal light caused by large fluctuations in the number of multiplexed wavelengths, fluctuations in transmission path loss, and the like. An optical amplifier capable of obtaining an optimal control response speed even when there is a fluctuation (for example, when the dynamic range of light intensity reaches 20 or more dB), its control method and apparatus, and optical transmission To provide a system.
[0030]
Another object of the present invention is to provide an optical amplifier capable of relaxing restrictions on the number of multiplexed wavelengths of input WDM light, a control method and apparatus therefor, and an optical transmission system.
[0031]
Still another object of the present invention is to provide an optical amplifier capable of increasing the response speed to an abrupt intensity change of input WDM light, its control method and apparatus, and an optical transmission system.
[0032]
Other objects of the present invention which are not specified here will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
  (1) The optical amplifier of the present invention
  In an optical amplifier that amplifies input light by an optical amplifying means to obtain output light, and controls the output light to be constant by applying negative feedback to the output light,
  An input light intensity signal generating means for generating an input light intensity signal according to the intensity of the input light;
  Output light intensity signal generating means for generating an output light intensity signal according to the intensity of the output light;
  Gain calculating means for calculating a current gain from the output light intensity signal and the input light intensity signal;
  Error amplifying means for amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain to generate a gain error signal;
  Filter means for removing a unnecessary component of the gain error signal and generating a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier to be constant;
  According to the intensity of the input light or the intensity of the output light, the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means are respectively set.OptimalGain / time constant changing means to change,
  The gain / time constant changing means selects and uses an optimum gain and time constant according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to changes in the intensity of the input light.It is characterized by this.
[0034]
  (2) In the optical amplifier of the present invention, a current gain is calculated from the output light intensity signal and the input light intensity signal by the gain calculating means, and an error between the current gain and a predetermined reference gain is calculated by the error amplifying means. Amplify to generate a gain error signal. Then, an unnecessary component of the gain error signal is removed by the filter means, and a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier to be constant is generated. The gain of the error amplifying unit and the time constant of the filter unit are respectively determined by the gain / time constant changing unit according to the intensity of the input light or the intensity of the output light.OptimalIt is changed to a correct value.
[0035]
  For this reason, when a large fluctuation in the optical intensity of the input WDM signal light caused by a large fluctuation in the number of multiplexed wavelengths or a fluctuation in transmission path loss occurs,The gain / time constant changing means selects and uses an optimum gain and time constant according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to changes in the intensity of the input light.. Therefore, the response speed with respect to a sudden intensity change of the input WDM signal light can be increased, and an optimal control response speed can be obtained even in such a case. As a result, the restriction on the number of multiplexed wavelengths of input WDM signal light can be relaxed.
[0036]
(3) In a preferred example of the optical amplifier of the present invention, the optical amplifying means includes an optical amplifying medium that receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and an excitation light control means that controls the excitation light. And the gain control signal is used to control the excitation light.
[0037]
  In another preferred example of the optical amplifier of the present invention, the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output light,One of the plurality of error amplification circuits and one of the plurality of filter circuits are selected.
[0038]
  In still another preferred example of the optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means and the filter means include a plurality of error amplifying / filtering circuits having different gain values and different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightOne of the plurality of error amplification / filter circuits is selected.
[0039]
In still another preferred example of the optical amplifier of the present invention, the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants.
[0040]
  In still another preferred example of the optical amplifier according to the present invention, the gain / time constant changing means includes:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightA first switch for changing the gain of the error amplification means;Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightAnd a second switch for changing the time constant of the filter means.
[0041]
  In still another preferred example of the optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means and the filter means include a single error amplifying / filtering circuit having a variable gain value and time constant. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightThe gain value and time constant of the error amplification / filter circuit are changed.
[0042]
In still another preferred example of the optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means includes an error amplifying circuit having a variable gain value, and the filter means includes a filter circuit having a variable time constant.
[0043]
  In addition,The gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means using the input light intensity signal or the output light intensity signal, respectively.Is preferred.
[0044]
  (4) The control method of the optical amplifier of the present invention includes:
  In the control method of the optical amplifier that amplifies the input light by the optical amplifying means to obtain the output light, and controls the output light so that the gain is constant by applying negative feedback to the output light.
  Calculating a current gain from the intensity of the output light and the intensity of the input light;
  Amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain by an error amplifying means to generate a gain error signal;
  Removing unnecessary components of the gain error signal by a filter means, and generating a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier constant,
  According to the intensity of the input light or the intensity of the output light, the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means are respectively set.OptimalBy changing the value toThe optimal gain and time constant are selected and used according to the intensity of the input light or the output light, thereby speeding up the response to changes in the intensity of the input light.It is characterized by this.
[0045]
  (5) In the control method of the optical amplifier of the present invention, the same effect as that of the optical amplifier of the present invention can be obtained for substantially the same reason as that of the optical amplifier of the present invention described in (2). That is, in the optical amplifier control method of the present invention, a current gain is calculated from the intensity of the output light and the intensity of the input light, and an error amplifying means amplifies an error between the current gain and a predetermined reference gain. An error signal is generated. Then, an unnecessary component of the gain error signal is removed by the filter means to generate a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier to be constant. The gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means are respectively in accordance with the intensity of the input light or the intensity of the output light.OptimalIt is changed to a correct value.
[0046]
  For this reason, when a large fluctuation in the light intensity of the input WDM signal light due to a large fluctuation in the number of multiplexed wavelengths, a fluctuation in transmission path loss, or the like occurs, the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means are Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output light,OptimalIt is changed to a correct value.Then, the optimum gain and time constant are selected and used according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to the intensity change of the input light.. Therefore, the response speed with respect to a sudden intensity change of the input WDM signal light can be increased, and an optimal control response speed can be obtained even in such a case. As a result, the restriction on the number of multiplexed wavelengths of input WDM signal light can be relaxed.
[0047]
(6) In a preferable example of the control method of the optical amplifier of the present invention, the optical amplifying means receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and the excitation light control controls the excitation light. And the gain control signal is used to control the pump light.
[0048]
  In another preferred example of the method for controlling an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightSelecting one of the plurality of error amplifier circuits and one of the plurality of filter circuits.
[0049]
  In another preferred example of the method for controlling an optical amplifier according to the present invention, the error amplification means and the filter means are configured to include a plurality of error amplification / filter circuits having different gain values and different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightOne of the plurality of error amplification / filter circuits is selected.
[0050]
In still another preferred example of the method for controlling an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. Including.
[0051]
  In still another preferred example of the control method of the optical amplifier of the present invention, when changing the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means,Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightA first switch for changing the gain of the error amplification means;Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightA second switch for changing the time constant of the filter means is used.
[0052]
In another preferred example of the method for controlling an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means and the filter means include a single error amplifying / filtering circuit having a variable gain value and time constant.
[0053]
In still another preferred example of the optical amplifier control method of the present invention, the error amplifying means includes an error amplifying circuit having a variable gain value, and the filter means includes a filter circuit having a variable time constant.
[0054]
  In addition,Using the signal according to the intensity of the input light or the signal according to the intensity of the output light, the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means are respectively changed.Is preferred.
[0055]
  (7) The control device for the optical amplifier according to the present invention comprises:
  In the control device of the optical amplifier that amplifies the input light by the optical amplifying means and outputs it as output light, and controls the output light so as to be constant by applying negative feedback to the output light.
  Gain calculating means for calculating a current gain from the intensity of the output light and the intensity of the input light;
  Error amplifying means for amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain to generate a gain error signal;
  Filter means for generating a gain control signal for removing the unnecessary component of the gain error signal and controlling the gain of the optical amplifier to be constant;
  According to the intensity of the input light or the intensity of the output light, the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means are respectively set.OptimalGain / time constant changing means to change,
  The gain / time constant changing means selects and uses an optimum gain and time constant according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to changes in the intensity of the input light.It is characterized by this.
[0056]
(8) The optical amplifier control device of the present invention has substantially the same invention specific matter as the invention specific matter of the optical amplifier control method of the present invention described above in (4), except for the difference in category. Therefore, it is clear that the same effect as in the case of the control method can be obtained.
[0057]
(9) In a preferred example of the control device for the optical amplifier of the present invention, the optical amplifying means receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and the excitation light control controls the excitation light. And the gain control signal is used to control the pump light.
[0058]
  In another preferred example of the optical amplifier control apparatus of the present invention, the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output light,One of the plurality of error amplification circuits and one of the plurality of filter circuits are selected.
[0059]
  In still another preferred example of the control apparatus for an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means and the filter means are configured to include a plurality of error amplification / filter circuits having different gain values and different time constants. The gain / time constant changing means is:Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightOne of the plurality of error amplification / filter circuits is selected.
[0060]
In still another preferred example of the control apparatus for an optical amplifier according to the present invention, the error amplification means includes a plurality of error amplification circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. Including.
[0061]
  In still another preferred example of the control device for the optical amplifier of the present invention,The gain / time constant changing means depends on the intensity of the input light or the intensity of the output light.A first switch for changing the gain of the error amplification means;Depending on the intensity of the input light or the intensity of the output lightA second switch for changing a time constant of the filter means;Include.
[0062]
In still another preferred example of the control apparatus for an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means and the filter means are configured to include a single error amplifying / filtering circuit whose gain value and time constant are variable.
[0063]
In still another preferred example of the control apparatus for an optical amplifier according to the present invention, the error amplifying means includes an error amplifying circuit having a variable gain value, and the filter means includes a filter circuit having a variable time constant.
[0064]
  In addition,The gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means using a signal corresponding to the intensity of the input light or a signal corresponding to the intensity of the output light.Is preferred.
[0065]
(10) The optical transmission system of the present invention includes:
An optical fiber transmission line;
The optical amplifier according to the present invention described in (1) or (3) above is optically connected to the optical fiber transmission line.
[0066]
(11) Since the optical transmission system of the present invention includes any one of the optical amplifiers described in the above (1) or (3), the same effect as the optical amplifier can be obtained.
[0067]
(12) In a preferred example of the optical transmission system of the present invention, optical transmission means optically connected to one end of the optical fiber transmission line, and optical reception optically connected to the other end of the optical fiber transmission line Means.
[0068]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
[0069]
(First embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the optical amplifier 50 according to the first embodiment of the present invention.
[0070]
The optical amplifier 50 is used in a WDM optical transmission system, and is divided into an optical unit and a control unit as shown in FIG. The optical unit includes an input connector 1, an optical splitter 2, an Er-doped optical fiber 3 that functions as an amplification means, an optical splitter 4, an output connector 5, a photodetector 6, an excitation light source 7, and a photodetector 8. . The control unit, that is, the control device of the optical amplifier 50 includes an input light intensity detection circuit 9, a gain calculation circuit 10, a gain setting circuit 11, n error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n, a light source driving circuit 13, An output light intensity detection circuit 14 and an optimum circuit selection switch circuit 15 are provided. The controller applies negative feedback to the optical fiber amplifier, that is, the pumping light source 7 for the Er-doped optical fiber 3 so as to monitor the gain and keep the gain constant.
[0071]
The input connector 1 is used for connection between the optical amplifier 50 and an optical fiber transmission line (not shown).INIt functions as the input terminal of.
[0072]
The optical splitter 2 is an input WDM light L input via the input connector 1.INBranching light L obtained by branching a part ofINTo the photodetector 6. The photodetector 6 sends the branched light L that has been sent.IN, And an electric signal S6 corresponding to the detected intensity is generated and sent to the input light intensity detection circuit 9. Most of the input WDM light L that has passed through the optical splitter 2INIs sent to the Er-doped optical fiber 3.
[0073]
The Er-doped optical fiber 3 is the input WDM light L that has passed through the optical splitter 2.INIs amplified with a predetermined gain, and the resulting amplified input WDM light LINAIs sent to the optical splitter 4.
[0074]
The optical branching unit 4 has an amplified input WDM light LINABranching light L obtained by branching a part ofINAIs sent to the photodetector 8. The photodetector 8 sends the branched light L that has been sent.INA, And an electric signal S8 corresponding to the detected intensity is generated and sent to the output light intensity detection circuit 14. Most of the amplified input WDM light L that has passed through the optical splitter 4INAIs the output light LOUTIs output from the output connector 5.
[0075]
The output connector 5 is used for connection between the optical amplifier 50 and an optical fiber transmission line (not shown).OUTFunctions as the output end of
[0076]
The excitation light source 7 is driven by the light source drive circuit 13 and is supplied to the Er-doped optical fiber 3 with a predetermined excitation light L.DRAnd the Er-doped optical fiber 3 is brought into a predetermined excitation state. This is because the Er-doped optical fiber 3 exhibits an optical amplification action in this excited state.
[0077]
The input light intensity detection circuit 9 is connected to the input WDM light L based on the electric signal S6 output from the light detector 6.INElectric signals (input light intensity signals) S9A and S9B corresponding to the intensity of the light are generated and output. The input light intensity signal S9A is sent to the gain calculation circuit 10. The input light intensity signal S9B is sent to the switch circuit 15.
[0078]
The output light intensity detection circuit 14 outputs the output WDM signal light LOUTBased on the electric signal S8 output from the photodetector 8 that detects the intensity of the output WDM light LOUTAn electric signal (output light intensity signal) S14 corresponding to the intensity of the signal is generated and sent to the gain calculation circuit 10.
[0079]
The gain calculation circuit 10 calculates a gain using the input light intensity signal S9A and the output light intensity signal S14 that are input, and outputs an electric signal (gain signal) S10 corresponding to the calculated gain to the switch circuit 15.
[0080]
In response to the input light intensity signal S9B, the switch circuit 15 converts any one of the n electrical signals (selection signals) S15-1 to S15-n to the error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n. Output to one of the corresponding ones.
[0081]
For example, (n−1) reference values I for the input light intensity I1, I2... In-1(However, I1<I2<... <In-1) Is set, and the input light intensity I is changed to the reference value I.1, I2... In-1As a result of comparison with I <I1Then, the switch circuit 15 outputs the gain signal S10 as the selection electric signal S15-1 to the error amplification / filter circuit 12-1. As a result, the error amplification / filter circuit 12-1 is selected and used.
[0082]
Input light intensity I is I1<I <I2If so, the switch circuit 15 outputs the gain signal S10 as the selection electric signal S15-2 to the error amplification / filter circuit 12-1. As a result, the error amplification / filter circuit 12-2 is selected and used.
[0083]
Similarly, the input light intensity I is I> In-1If so, the switch circuit 15 outputs the gain signal S10 as the selection electric signal S15-n to the error amplification / filter circuit 12-1. Thereby, the error amplification / filter circuit 12-n is selected and used.
[0084]
The switch circuit 15 having such a function can be easily realized by, for example, a known multilevel comparator using an operational amplifier (Operational Amplifier, OP amplifier).
[0085]
The gain setting circuit 11 is a circuit for setting a reference gain (reference gain) value. The gain setting circuit 11 sends a reference gain signal S11 corresponding to the set reference gain to all of the error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n.
[0086]
Each of the error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n amplifies an error between the current gain value and the reference gain value corresponding to the gain signal S10, and then high-frequency components (unnecessary from the amplified error signal). Component) is removed, and the direct current component is output to the light source drive circuit 13 as the light source control signals S12-1, S12-2,..., S12-n. The error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n have different negative feedback gains G1, G2,..., Gn and feedback time constants t1, t2,. However, G1 <G2 <... <Gn. The relationship between the sizes of t1, t2,..., tn is arbitrary. These are switched and used in accordance with the value of the gain signal S10 (that is, the current gain value).
[0087]
Reference value I1, I2... In-1For example, it is possible to find a range or value in which the frequency characteristic of the negative feedback control circuit largely fluctuates due to a change in the input light intensity I by a test or the like, and to set the negative feedback gain to be switched within or outside that range. Next, the reference value I thus determined1, I2... In-1Are set to optimum negative feedback gains G1, G2,..., Gn. If the values of G1, G2,..., Gn are thus determined, the feedback time constants t1, t2 are set so that the response speed becomes maximum for each of the values of G1, G2,. ,..., Tn may be set.
[0088]
  Error amplification / filter circuit 12-1 ~12-nSince it can be easily realized using a known circuit configuration, description of the configuration is omitted.
[0089]
The optical amplifier 50 has the above-described configuration, and the control unit (control device) monitors the current gain via the input light intensity signal S9 and the output light intensity signal S14, and controls the excitation light source 7. A negative feedback is applied so that the gain of the amplifier 50 is always kept constant.
[0090]
As described above, in the optical amplifier 50 according to the first embodiment of the present invention, the optimum negative feedback gain and the feedback time constant are always selected and used by the operation of the switch circuit 15, so that the phase margin of the negative feedback control The gain margin can be compressed to speed up the response to the stability limit, that is, just before the oscillation occurs. Therefore, an optimum control response speed can be obtained even when a large fluctuation in the optical intensity of the input WDM signal light occurs due to a large fluctuation in the number of multiplexed wavelengths, a fluctuation in transmission path loss, or the like. This also allows the input WDM light LINIt becomes possible to increase the response speed to a sudden intensity change.
[0091]
Further, the optimum negative feedback gain and feedback time constant according to the variation of the passband characteristics of the pumping light source 7 and the Er-doped optical fiber 3 depending on the ratio of the output light intensity to the input light intensity (that is, the current gain). Therefore, the dynamic range of the input light intensity limited by the stability condition of the negative feedback control circuit is expanded. As a result, for example, even when the dynamic range of the light intensity reaches 20 or more dB, it is possible to cope with it. Therefore, it is possible to relax the restriction on the number of multiplexed wavelengths of input WDM light.
[0092]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the optical amplifier 50A according to the second embodiment of the present invention.
[0093]
This optical amplifier 50A is the optical amplifier 50 of the first embodiment shown in FIG. 1 except that the optimum circuit selection switch circuit 15 is dynamically switched not by the input light intensity signal S9B but by the output light intensity signal S14. Has the same configuration. Accordingly, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in FIG. The operation of the optical amplifier 50A of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
[0094]
Thus, in the optical amplifier 50A of the second embodiment, the signal used for switching the optimum circuit selection switch circuit 15 corresponds to the output light intensity signal S14 instead of the input light intensity signal S9B. The same effect as in the optical amplifier 50 of one embodiment can be obtained.
[0095]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the optical amplifier 50B according to the third embodiment of the present invention.
[0096]
The optical amplifier 50B includes a gain changeover switch circuit 21, a time constant changeover switch circuit 22, a variable gain error amplification circuit 23, and an optimum circuit selection switch circuit 15 and error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n. A low-pass filter circuit 24 having a variable time constant is provided, and other configurations are the same as those of the optical amplifier 50 of the first embodiment shown in FIG. Accordingly, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in FIG.
[0097]
The gain changeover switch circuit 21 receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and changes the negative feedback gain of the error amplifying circuit 23 according to the input light intensity. The time constant changeover switch circuit 22 receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and changes the feedback time constant of the filter circuit 24 according to the input light intensity. The error amplifying circuit 23 amplifies the error between the calculated gain obtained by the gain calculating circuit 10 and the reference gain set by the gain setting circuit 11 with a predetermined gain, and outputs an error signal S23. The filter circuit 24 receives the error signal S23, removes the high frequency component thereof, and outputs it to the light source drive circuit 13 as the light source drive signal S24.
[0098]
For example, as in the case of the first embodiment, (n−1) reference values I for the input light intensity I are used.1, I2... In-1(However, I1<I2<... <In-1) Is set in advance. The error amplification circuit 23 has different negative feedback gains G1, G2,..., Gn, and performs error amplification with any one of these gain values. The filter 24 has mutually different feedback time constants t1, t2,..., Tn, and removes the high frequency component of the error signal S23 with any one of these time constants and outputs it as the light source control signal S24. .
[0099]
The gain changeover switch circuit 21 uses the input light intensity I obtained by the input light intensity signal S9B as a reference value I.1, I2... In-1Compare with As a result, I <I1Then, the gain changeover switch circuit 21 sends the electric signal S21 to the error amplifier circuit 23 and sets its gain to G1. Input light intensity I is I1<I <I2If so, the gain is set to G2. Input light intensity I is I> In-1If so, the gain is set to Gn.
[0100]
The time constant changeover switch circuit 22 uses the input light intensity I obtained by the input light intensity signal S9B as the reference value I.1, I2... In-1Compare with As a result, I <I1Then, the time constant changeover switch circuit 22 sends the electric signal S22 to the filter 24 and sets its feedback time constant to t1, for example. Input light intensity I is I1<I <I2If so, set t2 and I> In-1If so, it is set to tn.
[0101]
Configuration examples of the gain changeover switch circuit 21 and the gain changeover switch circuit 21 shown in FIG. 3 are shown in FIGS. 7A and 7B, respectively.
[0102]
The gain changeover switch circuit 21 shown in FIG. 7A includes a level determination circuit 21a and a gain adjustment circuit 21b. The level determination circuit 21a receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and outputs a level determination signal S21a to the gain adjustment circuit 21b according to the input light intensity. The gain adjustment circuit 21b receives the level determination signal S21a and outputs a gain adjustment signal S21 corresponding to the level of the input light intensity to the error amplification circuit 23. The error amplification circuit 23 adjusts the value of the negative feedback gain in accordance with the gain adjustment signal S21, and amplifies the error between the calculated gain signal S10 and the reference gain signal S11 using the value. The output signal S23 is output to the filter circuit 24.
[0103]
The gain adjustment circuit 21b shown in FIG. 7B has a level determination circuit 22a and a time constant adjustment circuit 22b. The level determination circuit 22a receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and outputs the level determination signal S22a to the time constant adjustment circuit 22b according to the input light intensity. The time constant adjustment circuit 22b receives the level determination signal S22a and outputs a time constant adjustment signal S22 corresponding to the level of the input light intensity to the filter circuit 24. The filter circuit 24 adjusts the time constant according to the time constant adjustment signal S22, and removes a high frequency component of the error signal S23 output from the error amplifier circuit 23 with the value. Then, the light source control signal S24 is output toward the light source driving circuit 13.
[0104]
(N-1) reference values I relating to the input light intensity I described above.1, I2... In-1Is set in the level determination circuit 21 a of the gain changeover switch circuit 21. The level determination circuit 21a determines which level of the input light intensity I is, and outputs a level determination signal S21a indicating the level of the input light intensity to the gain adjustment circuit 21b. The gain adjustment circuit 21b receives the level determination signal S21a, determines the optimum negative feedback gain value for the input light intensity level, and notifies the error amplification circuit 23 of the value via the gain adjustment signal S21. The error amplification circuit 23 selects a value that matches or corresponds to the gain value notified by the gain adjustment signal S21 from the negative feedback gains G1, G2,..., Gn, and uses the calculated gain signal S10 and the reference as the value. The error of the gain signal S11 is amplified.
[0105]
Similarly, the level determination circuit 22a of the time constant changeover switch circuit 22 also has (n-1) reference values I relating to the input light intensity I.1, I2... In-1Set. The level determination circuit 22a determines which level of the input light intensity I is, and outputs a level determination signal S22a indicating the level of the input light intensity to the time constant adjustment circuit 22b. The time constant adjusting circuit 22b receives the level determination signal S22a, determines a time constant value optimum for the level of the input light intensity, and notifies the filter circuit 24 of the value via the time constant adjusting signal S22. The filter circuit 24 selects a value that matches or corresponds to the time constant value notified by the time constant adjustment signal S22 from the feedback time constants t1, t2,..., Tn, and uses that value as the high frequency of the error signal S23. Remove ingredients. And it outputs as light source control signal S24.
[0106]
The variable gain error amplifying circuit 23 used in the optical amplifier 50B of the third embodiment can change the resistance value of the feedback resistor Rf from the outside in a differential amplifier using an OP amplifier (for example, feedback). The resistor Rf is composed of a variable resistor, or a plurality of resistors having different resistance values can be selectively used, or a field effect transistor is used as a resistor, and the resistance value is made variable by changing its gate voltage. ) Can easily be realized. Recently, there is an OP amplifier (IC) having an external terminal for gain change, and it may be used.
[0107]
The time constant variable low-pass filter circuit 24 used in the optical amplifier 50B of the third embodiment can be realized by a “passive filter” including a resistor R and a capacitor C, for example. It can also be realized by an “active filter” formed by combining active elements of transistors and OP amplifiers. In the case of an RC passive filter, at least one of the resistance value of the resistor R and the capacitance value of the capacitor C may be made variable. In the case of an RC active filter in which the resistor R and the capacitor C are combined with an OP amplifier, at least one of the resistance value of the resistor R and the capacitance value of the capacitor C may be made variable. Needless to say, the field effect transistor may be used as a resistor or a capacitor, and the resistance value or the capacitance value may be made variable by changing the gate voltage.
[0108]
The level determination circuits 21a and 22a having the above functions can be easily realized by, for example, a known multilevel comparator using an OP amplifier.
[0109]
As the gain adjustment circuit 21b having the above-described function, the variable gain error amplifier circuit 23 is a differential amplifier using an OP amplifier, and the resistance value of the feedback resistor Rf can be changed from the outside. For example, a circuit that outputs a gain adjustment signal S21 that selects and sets one of the predetermined resistance values as the resistance value of the feedback resistor Rf can be used in accordance with the content of the level determination signal S22a. If the variable gain error amplifying circuit 23 is an OP amplifier having an external terminal for changing the gain, the gain adjusting signal S21 is applied to the external terminal for changing the gain so as to satisfy the specification as a signal for changing the gain. do it.
[0110]
The time constant adjusting circuit 22b having the above-described function is controlled by the time constant adjusting signal S22 regardless of whether the low-pass filter circuit 24 is an RC passive filter or an RC active filter. What is necessary is just to comprise so that at least one of the resistance value of R and the capacitance value of the capacitor | condenser C may be changed.
[0111]
Other operations of the optical amplifier 50B of the third embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.
[0112]
As described above, in the optical amplifier 50B of the third embodiment, the gain changeover switch circuit 21 changes and optimizes the negative feedback gain of the error amplifying circuit 23 in accordance with the input light intensity, and also the time constant changeover switch circuit 22. Thus, the feedback time constant of the filter circuit 24 can be changed and optimized according to the input light intensity. Therefore, the same effect as in the optical amplifier 50 of the first embodiment can be obtained in the optical amplifier 50B of the third embodiment.
[0113]
In the first and second embodiments described above, the negative feedback gain and the feedback time constant are switched by switching the n error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n. In the optical amplifier 50B of the embodiment, since the negative feedback gain and the feedback time constant are switched by the gain changeover switch circuit 21 and the time constant changeover switch circuit 22, even if the negative feedback gain and the feedback time constant are finely set, the circuit configuration Has the effect of not complicating. As a result, there is an effect that the negative feedback gain and the feedback time constant can be finely adjusted.
[0114]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the optical amplifier 50C according to the fourth embodiment of the present invention.
[0115]
This optical amplifier 50C is provided with a single gain / time constant variable error amplification / filter circuit 32 in place of the optimum circuit selection switch circuit 15 and the error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n. The other configurations are the same as those of the optical amplifier 50 of the first embodiment shown in FIG. Therefore, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in FIG.
[0116]
The error amplification / filter circuit 32 receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, changes the negative feedback gain of the error amplification portion according to the input light intensity, and also according to the input light intensity. Change the feedback time constant of the low-pass filter.
[0117]
For example, as in the case of the first embodiment, (n−1) reference values I for the input light intensity I are used.1, I2... In-1(However, I1<I2<... <In-1) Is set in advance. The error amplification / filter circuit 32 has negative feedback gains G1, G2,..., Gn different from each other and feedback time constants t1, t2,. ,..., Gn is used to amplify the error between the calculated gain signal S10 and the reference gain signal S11, and any one of feedback time constants t1, t2,. Is used to remove the high frequency component of the error signal S23 output from the error amplifying circuit 23. And it outputs to the light source drive circuit 13 as light source control signal S32.
[0118]
The error amplification / filter circuit 32 converts the input light intensity I obtained from the input light intensity signal S9B into a reference value I.1, I2... In-1Compare with As a result, I <I1Then, the gain is set to G1, and the feedback time constant is set to t1, for example. Input light intensity I is I1<I <I2If so, the gain is set to G2, and the feedback time constant is set to t2, for example. Input light intensity I is I> In-1If so, the gain is set to Gn, and the feedback time constant is set to tn, for example.
[0119]
FIG. 8 shows a configuration example of the error amplification / filter circuit 32 shown in FIG.
[0120]
The error amplification / filter circuit 32 shown in FIG. 8 includes a level determination circuit 32a, a gain adjustment circuit 32b, a time constant adjustment circuit 32c, a variable gain differential amplification circuit 32d, and a time constant variable low-pass filter circuit 32e. And have. The level determination circuit 32a receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and outputs the level determination signal S32a to the gain adjustment circuit 32b and the time constant adjustment circuit 32c according to the input light intensity.
[0121]
The gain adjustment circuit 32b receives the level determination signal S32a and outputs a gain adjustment signal S32b corresponding to the level of the input light intensity to the differential amplifier circuit 32d. The differential amplifier circuit 32d adjusts the value of the negative feedback gain according to the gain adjustment signal S32b, and amplifies the error between the calculated gain signal S10 and the reference gain signal S11 with the value. Then, the output signal S32d is output to the filter circuit 32e.
[0122]
The time constant adjustment circuit 32c receives the level determination signal S32a and outputs a time constant adjustment signal S32c corresponding to the level of the input light intensity to the filter circuit 32e. The filter circuit 32e adjusts the time constant according to the time constant adjustment signal S32c, and with the value, removes the high frequency component of the output signal S32d of the differential amplifier circuit 32d and directs it to the light source drive circuit 13 as the light source control signal S32. Output.
[0123]
(N-1) reference values I relating to the input light intensity I described above.1, I2... In-1Is set in the level determination circuit 32a. The level determination circuit 32a determines which level of the input light intensity I is, and outputs a level determination signal S32a indicating the level of the input light intensity to the gain adjustment circuit 32b and the time constant adjustment circuit 32c. . The gain adjustment circuit 32b receives the level determination signal S32a, determines the optimum negative feedback gain value for the input light intensity level, and notifies the differential amplification circuit 32d of the value via the gain adjustment signal S32b. The differential amplifier circuit 32 selects a value that matches or corresponds to the gain value notified by the gain adjustment signal S32b from the negative feedback gains G1, G2,... And an error of the reference gain signal S11 are output, and an output signal S32d is output to the filter circuit 32e.
[0124]
Similarly, the time constant adjustment circuit 32c receives the level determination signal S32a, determines the optimum time constant value for the input light intensity level, and informs the filter circuit 32e of the value via the time constant adjustment signal S32c. To do. The filter circuit 32e selects a value that matches or corresponds to the time constant value notified by the time constant adjustment signal S32c from the feedback time constants t1, t2,. After removing the components, the light source control signal S32 is output.
[0125]
A level determination circuit 32a, a gain adjustment circuit 32b, a time constant adjustment circuit 32c, a variable gain differential amplification circuit 32d, and a time constant used in the error amplification / filter circuit 32 in the optical amplifier 50C of the fourth embodiment. The variable low-pass filter circuit 32e is realized as follows.
[0126]
Similarly to the third embodiment, the variable gain differential amplifier circuit 32d can change the resistance value of the feedback resistor Rf from the outside in a differential amplifier using an OP amplifier, for example (for example, a feedback resistor). The resistor Rf is composed of a variable resistor, or a plurality of resistors having different resistance values can be selectively used, or a field effect transistor is used as a resistor, and the resistance value is variable by changing its gate voltage) This can be easily realized. Recently, there is an OP amplifier having an external terminal for changing the gain, and it may be used.
[0127]
The low-pass filter circuit 32e having a variable time constant can be realized by a “passive filter” including, for example, a resistor R and a capacitor C, as in the third embodiment. It can also be realized by an “active filter” formed by combining active elements of an OP amplifier. In the case of an RC passive filter, at least one of the resistance value of the resistor R and the capacitance value of the capacitor C may be made variable. In the case of an RC active filter in which the resistor R and the capacitor C are combined with an OP amplifier, at least one of the resistance value of the resistor R and the capacitance value of the capacitor C may be made variable. A field effect transistor may be used as a resistor or a capacitor, and the resistance value or the capacitance value may be made variable by changing the gate voltage.
[0128]
The level determination circuit 32a can be easily realized by, for example, a known multilevel comparator using an OP amplifier, similarly to the level determination circuits 21a and 22a in the third embodiment.
[0129]
As the gain adjustment circuit 32b having the above function, a variable gain differential amplifier circuit 32d is a differential amplifier using an OP amplifier, and the resistance value of the feedback resistor Rf can be changed from the outside. If so, it is possible to use a circuit that outputs a gain adjustment signal S32b that selects and sets one of the predetermined resistance values as the resistance value of the feedback resistor Rf in accordance with the content of the level determination signal S22a. If the variable gain error amplifying circuit 23 is an OP amplifier having an external terminal for changing the gain, the gain adjusting signal S21 is applied to the external terminal for changing the gain so as to satisfy the specification as a signal for changing the gain. can do.
[0130]
The time constant adjusting circuit 32c having the above-described function is provided with a resistor by a time constant adjusting signal S32c regardless of whether the low-pass filter circuit 32e is an RC passive filter or an RC active filter. What is necessary is just to comprise so that at least one of the resistance value of R and the capacitance value of the capacitor | condenser C may be changed.
[0131]
Other operations of the optical amplifier 50C of the fourth embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.
[0132]
As described above, the optical amplifier 50C of the fourth embodiment uses the error amplification / filter circuit 32 in which the negative feedback gain and the feedback time constant are variable. Therefore, the negative feedback gain of the error amplification portion is set according to the input light intensity. It is possible to optimize by changing and optimize by changing the feedback time constant of the filter portion. Therefore, in the optical amplifier 50C of the fourth embodiment, the same effect as in the optical amplifier 50 of the first embodiment can be obtained.
[0133]
Further, in the first and second embodiments described above, the negative feedback gain and the feedback time constant can only take discrete values, but in the optical amplifier 50C of the fourth embodiment, as in the third embodiment, the input Since both the negative feedback gain and the feedback time constant can be changed almost continuously with a fine pitch in accordance with the light intensity, there is an effect that the negative feedback gain and the feedback time constant can be finely adjusted. Furthermore, there is an effect that the circuit configuration becomes simpler than those of the first and second embodiments.
[0134]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier 50D according to the fifth embodiment of the present invention.
[0135]
In this optical amplifier 50D, instead of the optimum circuit selection switch circuit 15 and the error amplification / filter circuits 12-1 to 12-n, a single error amplification circuit 33 with a variable negative feedback gain and a single feedback time constant are variable. One low pass filter circuit 34 is provided, and the other configuration is the same as that of the optical amplifier 50 of the first embodiment shown in FIG. Accordingly, portions having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in FIG. Note that the optical amplifier 50D of the fifth embodiment corresponds to a configuration in which the amplification unit and the filter unit of the error amplification / filter circuit 32 in the optical amplifier 50C (see FIG. 4) of the fourth embodiment are separated. it can.
[0136]
The variable gain error amplifying circuit 33 amplifies the error between the calculated gain obtained by the gain calculating circuit 10 and the reference gain set by the gain setting circuit 11 by a predetermined gain, and outputs it as an error signal S33. The error amplifying circuit 33 also receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and changes its negative feedback gain according to the input light intensity. This change can be performed by the same method as in the fourth embodiment.
[0137]
The variable time constant filter circuit 34 receives the error signal S33 from the error amplification circuit 33, removes the high-frequency component thereof, and outputs it as the light source control signal S34 to the light source drive circuit 13. The filter circuit 34 also receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and changes its feedback time constant according to the input light intensity. This change can be performed by the same method as in the fourth embodiment.
[0138]
FIG. 9 shows a configuration example of the error amplifying circuit 33 and the filter circuit 34 shown in FIG.
[0139]
The error amplification circuit 33 shown in FIG. 9 includes a level determination circuit 33a, a gain adjustment circuit 33b, and a variable gain differential amplification circuit 33c. The filter circuit 34 shown in FIG. 9 includes a level determination circuit 34a, a time constant adjustment circuit 34b, and a low-pass filter circuit 34c having a variable time constant.
[0140]
The level determination circuit 33a of the error amplification circuit 33 receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and outputs a level determination signal S33a to the gain adjustment circuit 33b according to the input light intensity. The gain adjustment circuit 33b receives the level determination signal S33a and outputs a gain adjustment signal S33b corresponding to the level of the input light intensity to the differential amplifier circuit 33c. The differential amplifier circuit 33c adjusts the value of the negative feedback gain according to the gain adjustment signal S33b, and amplifies the error between the calculated gain signal S10 and the reference gain signal S11 using the value. Then, the output signal S33 is output to the filter circuit 34c.
[0141]
The level determination circuit 34a of the filter circuit 34 receives the input light intensity signal S9B sent from the input light intensity detection circuit 9, and outputs the level determination signal S34a to the time constant adjustment circuit 34b according to the input light intensity. The time constant adjustment circuit 34b receives the level determination signal S34a and outputs a time constant adjustment signal S34b corresponding to the level of the input light intensity to the filter circuit 34c. The filter circuit 34c adjusts the value of the time constant in accordance with the time constant adjustment signal S34b, and with this value, removes the high frequency component of the output signal S33 of the differential amplifier circuit 33c, and the light source drive circuit 13 as the light source control signal S34. Output to.
[0142]
All of the level determination circuit 33a, the gain adjustment circuit 33b, the differential amplifier circuit 33c, the level determination circuit 34a, the time constant adjustment circuit 34b, and the filter circuit 34c shown in FIG. 9 are the same as those in the fourth embodiment shown in FIG. It can be realized in the same way as the case.
[0143]
Other operations of the optical amplifier 50D of the fifth embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.
[0144]
Thus, in the optical amplifier 50D of the fifth embodiment, the single error amplifier circuit 33 with a variable negative feedback gain and the single filter circuit 34 with a variable feedback time constant are used. Accordingly, the negative feedback gain of the error amplifier circuit 33 can be changed and optimized, and the feedback time constant of the filter circuit 34 can be changed and optimized. Therefore, in the optical amplifier 50D of the fifth embodiment, the same effect as in the optical amplifier 50 of the first embodiment can be obtained.
[0145]
Further, in the first and second embodiments described above, the negative feedback gain and the feedback time constant can only take discrete values, but in the optical amplifier 50D of the fifth embodiment, the third and fourth embodiments are different from the third and fourth embodiments. Similarly, since both the negative feedback gain and the feedback time constant can be changed almost continuously with a fine pitch in accordance with the input light intensity, there is an effect that the negative feedback gain and the feedback time constant can be finely adjusted.
[0146]
Further, since the single error amplifier circuit 33 and the single filter circuit 34 are used, there is an effect that the circuit configuration becomes simpler than that of the first and second embodiments.
[0147]
  (Sixth embodiment)
  FIG.These are functional block diagrams which show schematic structure of the optical transmission system of 6th Embodiment of this invention.
[0148]
This optical transmission system includes an optical repeater 51 incorporating the optical amplifier 50 of the first embodiment, and connects the optical repeater 51 to an optical transmission device 52 through an optical fiber transmission line 54, while The optical receiver 53 is connected via a fiber transmission line 55.
[0149]
Since this optical transmission system includes the optical amplifier 50 of the first embodiment described above, the same effects as the optical amplifier 50 can be obtained.
(Modification)
Said 1st-6th embodiment shows the example which actualized this invention, and this invention is not limited to these embodiment. It goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
[0150]
For example, in the first to sixth embodiments described above, an Er-doped optical fiber is used as an optical amplification medium and it is configured to be pumped with pumping light. However, it is possible to use an optical amplification medium other than an Er-doped optical fiber. Needless to say. Further, the present invention is not limited to an optical amplification medium that is excited with excitation light, and an optical amplification means that does not use excitation light can also be used.
[0151]
Further, the method of changing the negative feedback gain and the feedback time constant is arbitrary, and is not limited to the above-described one.
[0152]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical amplifier, the control method and apparatus thereof, and the optical transmission system of the present invention, a large variation in the light intensity of the input WDM signal light due to a large variation in the number of multiplexed wavelengths, a variation in transmission line loss, or the like. Even if there is a case (for example, when the dynamic range of light intensity reaches 20 or more dB), an optimal control response speed can be obtained with respect to the fluctuation. In addition, the restriction on the number of multiplexed wavelengths of WDM signal light can be relaxed, and the response speed to a sudden intensity change of input WDM signal light can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission system according to a sixth embodiment of the present invention.
7A is a functional block diagram showing a configuration of a gain changeover switch circuit used in an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a time constant changeover switch circuit used in the optical amplifier. It is a functional block diagram which shows the example of a structure.
FIG. 8 is a functional block diagram showing a configuration example of an error amplification / filter circuit used in an optical amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a functional block diagram showing a configuration example of an error amplifier circuit and a filter circuit used in an optical amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a functional block diagram showing a configuration of a conventional optical amplifier.
[Explanation of symbols]
1 Input connector
2 Optical splitter
3 Er-doped optical fiber
4 Optical splitter
5 Output connector
6 Light detector
7 Excitation light source
8 Photodetector
9 Input light intensity detection circuit
10 Gain calculation circuit
11 Gain setting circuit
12-1 to 12-n Error amplification / filter circuit with fixed gain and time constant
13 Light source drive circuit
14 Output light intensity detection circuit
15 Optimal circuit selection switch circuit
21 Gain changeover switch circuit
21a Level judgment circuit
21b Gain adjustment circuit
22 Time constant changeover switch circuit
22a Level judgment circuit
22b Time constant adjustment circuit
23 Variable gain error amplifier circuit
24 Time constant variable filter circuit
32 Gain / time constant variable error amplification / filter circuit
32a Level judgment circuit
32b Gain adjustment circuit
32c Time constant adjustment circuit
32d differential amplifier circuit
32e filter circuit
33 Variable gain error amplifier circuit
33a Level judgment circuit
33b Gain adjustment circuit
33c Differential amplifier circuit
34 Filter circuit with variable time constant
34a Level judgment circuit
34b Time constant adjustment circuit
34c filter circuit
50, 50A, 50B, 50C, 50D optical amplifier
51 Optical repeater
52 Optical transmitter
53 Optical receiver
54, 55 Optical fiber transmission line

Claims (32)

光増幅手段により入力光を増幅して出力光を得ると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器において、
前記入力光の強度に応じた入力光強度信号を生成する入力光強度信号生成手段と、
前記出力光の強度に応じた出力光強度信号を生成する出力光強度信号生成手段と、
前記出力光強度信号と前記入力光強度信号とから現在利得を算出する利得算出手段と、
前記現在利得と所定の基準利得との誤差を増幅して利得誤差信号を生成する誤差増幅手段と、
前記利得誤差信号の不要成分を除去して、当該光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するフィルタ手段と、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更する利得・時定数変更手段とを備え、
前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められることを特徴とする光増幅器。In an optical amplifier that amplifies input light by an optical amplifying means to obtain output light, and controls the output light to be constant by applying negative feedback to the output light,
An input light intensity signal generating means for generating an input light intensity signal according to the intensity of the input light;
Output light intensity signal generating means for generating an output light intensity signal according to the intensity of the output light;
Gain calculating means for calculating a current gain from the output light intensity signal and the input light intensity signal;
Error amplifying means for amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain to generate a gain error signal;
Filter means for removing a unnecessary component of the gain error signal and generating a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier to be constant;
Gain / time constant changing means for changing the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means to optimum values according to the intensity of the input light or the intensity of the output light ,
The gain / time constant changing means selects and uses the optimum gain and time constant according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to the intensity change of the input light. A characteristic optical amplifier. 前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される請求項１に記載の光増幅器。  The optical amplification means includes an optical amplification medium that receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and excitation light control means that controls the excitation light, and the gain control signal receives the excitation light. 2. The optical amplifier according to claim 1, which is used for controlling. 前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含んでおり、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つを選択する請求項１または２に記載の光増幅器。  The error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants, and the gain / time constant changing means 3. The optical amplifier according to claim 1, wherein one of the plurality of error amplification circuits and one of the plurality of filter circuits are selected according to intensity or intensity of the output light. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成され、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つを選択する請求項１または２に記載の光増幅器。  The error amplifying means and the filter means include a plurality of error amplification / filter circuits having different gain values and different time constants, and the gain / time constant changing means includes the input light intensity or the output light. The optical amplifier according to claim 1, wherein one of the plurality of error amplification / filter circuits is selected according to the intensity of the optical amplifier. 前記誤差増幅手段が、異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が、異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む請求項１または２に記載の光増幅器。  The optical amplifier according to claim 1, wherein the error amplifying unit includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter unit includes a plurality of filter circuits having different time constants. 前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを含む請求項１または２に記載の光増幅器。  The gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means according to the intensity of the input light or the output light, and according to the intensity of the input light or the intensity of the output light. The optical amplifier according to claim 1, further comprising: a second switch that changes a time constant of the filter means. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成され、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅・フィルタ回路の利得値と時定数を変更する請求項１または２に記載の光増幅器。  The error amplifying means and the filter means are configured to include a single error amplifying / filtering circuit whose gain value and time constant are variable, and the gain / time constant changing means includes the intensity of the input light or the output light. 3. The optical amplifier according to claim 1, wherein a gain value and a time constant of the error amplification / filter circuit are changed in accordance with the intensity of the optical amplifier. 前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む請求項１または２に記載の光増幅器。  3. The optical amplifier according to claim 1, wherein the error amplifying unit includes an error amplifying circuit having a variable gain value, and the filter unit includes a filter circuit having a variable time constant. 前記利得・時定数変更手段が、前記入力光強度信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更する請求項１〜８のいずれか１項に記載の光増幅器。  9. The optical amplifier according to claim 1, wherein the gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means using the input light intensity signal. 前記利得・時定数変更手段が、前記出力光強度信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更する請求項１〜８のいずれか１項に記載の光増幅器。  9. The optical amplifier according to claim 1, wherein the gain / time constant changing unit changes the gain of the error amplifying unit and the time constant of the filter unit using the output light intensity signal. 光増幅手段により入力光を増幅して出力光を得ると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器の制御方法において、
前記出力光の強度と前記入力光の強度とから現在利得を算出するステップと、
誤差増幅手段により前記現在利得と所定の基準利得の誤差を増幅して利得誤差信号を生成するステップと、
フィルタ手段により前記利得誤差信号の不要成分を除去して、前記光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するステップとを備え、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更することにより、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数を選択して使用し、もって前記入力光の強度変化に対する応答を早めることを特徴とする光増幅器の制御方法。In the control method of the optical amplifier that amplifies the input light by the optical amplifying means to obtain the output light, and controls the output light so that the gain is constant by applying negative feedback to the output light.
Calculating a current gain from the intensity of the output light and the intensity of the input light;
Amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain by an error amplifying means to generate a gain error signal;
Removing unnecessary components of the gain error signal by a filter means, and generating a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier constant,
By changing the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means to optimum values according to the intensity of the input light or the output light, respectively, the intensity of the input light or the intensity of the output light is obtained. A method for controlling an optical amplifier, wherein an optimum gain and a time constant are selected and used accordingly, and the response to the intensity change of the input light is accelerated . 前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される請求項１１に記載の光増幅器の制御方法。  The optical amplification means includes an optical amplification medium that receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and excitation light control means that controls the excitation light, and the gain control signal receives the excitation light. 12. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, which is used for controlling. 前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含んでおり、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つが選択される請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  The error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants, depending on the intensity of the input light or the intensity of the output light. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11 or 12, wherein one of the plurality of error amplifier circuits and one of the plurality of filter circuits are selected. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成され、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つが選択される請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  The error amplifying unit and the filter unit include a plurality of error amplification / filter circuits having different gain values and different time constants, and a plurality of the errors according to the intensity of the input light or the intensity of the output light. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11 or 12, wherein one of the amplification / filter circuits is selected. 前記誤差増幅手段が、異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が、異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  13. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, wherein the error amplification means includes a plurality of error amplification circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. 前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数を変更する際に、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを使用する請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  A first switch that changes the gain of the error amplification means in accordance with the intensity of the input light or the intensity of the output light when changing the gain of the error amplification means and the time constant of the filter means; and the input light 13. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, wherein a second switch that changes a time constant of the filter means according to the intensity of the output light or the intensity of the output light is used. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  13. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, wherein the error amplifying unit and the filter unit include a single error amplifying / filtering circuit having a variable gain value and time constant. 前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む請求項１１または１２に記載の光増幅器の制御方法。  13. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, wherein the error amplification means includes an error amplification circuit having a variable gain value, and the filter means includes a filter circuit having a variable time constant. 前記入力光の強度に応じた信号を用いて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数がそれぞれ変更される請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の光増幅器の制御方法。  19. The method of controlling an optical amplifier according to claim 11, wherein the gain of the error amplifying unit and the time constant of the filter unit are each changed using a signal corresponding to the intensity of the input light. 前記出力光の強度に応じた信号を用いて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数がそれぞれ変更される請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の光増幅器の制御方法。  The method of controlling an optical amplifier according to any one of claims 11 to 18, wherein the gain of the error amplifying unit and the time constant of the filter unit are each changed using a signal corresponding to the intensity of the output light. 光増幅手段により入力光を増幅して出力光として出力すると共に、その出力光に負帰還をかけて利得が一定となるように制御する光増幅器の制御装置において、
前記出力光の強度と前記入力光の強度とから現在利得を算出する利得算出手段と、
前記現在利得と所定の基準利得との誤差を増幅して利得誤差信号を生成する誤差増幅手段と、
前記利得誤差信号の不要成分を除去して、前記光増幅器の利得を一定に制御するための利得制御信号を生成するフィルタ手段と、
前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ最適な値に変更する利得・時定数変更手段とを備え、
前記利得・時定数変更手段により、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて最適な利得および時定数が選択して使用され、もって前記入力光の強度変化に対する応答が早められることを特徴とする光増幅器の制御装置。In the control device of the optical amplifier that amplifies the input light by the optical amplifying means and outputs it as output light, and controls the output light so that the gain is constant by applying negative feedback to the output light.
Gain calculating means for calculating a current gain from the intensity of the output light and the intensity of the input light;
Error amplifying means for amplifying an error between the current gain and a predetermined reference gain to generate a gain error signal;
Filter means for generating a gain control signal for controlling the gain of the optical amplifier to be constant by removing unnecessary components of the gain error signal;
Gain / time constant changing means for changing the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means to optimum values according to the intensity of the input light or the intensity of the output light ,
The gain / time constant changing means selects and uses the optimum gain and time constant according to the intensity of the input light or the intensity of the output light, thereby speeding up the response to the intensity change of the input light. An optical amplifier control device. 前記光増幅手段が、励起光の供給を受けて前記入力光の増幅を行う光増幅媒体と、前記励起光を制御する励起光制御手段とを含んでおり、前記利得制御信号は前記励起光を制御するために使用される請求項２１に記載の光増幅器の制御装置。  The optical amplification means includes an optical amplification medium that receives the supply of excitation light and amplifies the input light, and excitation light control means that controls the excitation light, and the gain control signal receives the excitation light. The control device of the optical amplifier according to claim 21, which is used for controlling. 前記誤差増幅手段が異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含むと共に、前記フィルタ手段が異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含んでおり、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて、複数の前記誤差増幅回路のうちの一つと複数の前記フィルタ回路のうちの一つを選択する請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  The error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants, and the gain / time constant changing means 23. The optical amplifier control device according to claim 21, wherein one of the plurality of error amplification circuits and one of the plurality of filter circuits are selected in accordance with the intensity or the intensity of the output light. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、異なる利得値と異なる時定数を持つ複数の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成され、前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて複数の前記誤差増幅・フィルタ回路のうちの一つを選択する請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  The error amplifying means and the filter means include a plurality of error amplification / filter circuits having different gain values and different time constants, and the gain / time constant changing means includes the input light intensity or the output light. 23. The optical amplifier control device according to claim 21, wherein one of the plurality of error amplification / filter circuits is selected according to the intensity of the optical amplifier. 前記誤差増幅手段が、異なる利得値を持つ複数の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が、異なる時定数を持つ複数のフィルタ回路を含む請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  23. The optical amplifier control device according to claim 21, wherein the error amplifying means includes a plurality of error amplifying circuits having different gain values, and the filter means includes a plurality of filter circuits having different time constants. 前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記誤差増幅手段の利得を変更する第１スイッチと、前記入力光の強度または前記出力光の強度に応じて前記フィルタ手段の時定数を変更する第２スイッチとを含む請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  The gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means according to the intensity of the input light or the output light, and according to the intensity of the input light or the intensity of the output light. 23. The control device for an optical amplifier according to claim 21, further comprising a second switch that changes a time constant of the filter means. 前記誤差増幅手段および前記フィルタ手段が、利得値および時定数が可変の単一の誤差増幅・フィルタ回路を含んで構成される請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  23. The optical amplifier control device according to claim 21, wherein the error amplifying means and the filter means include a single error amplifying / filtering circuit having a variable gain value and time constant. 前記誤差増幅手段が利得値が可変の誤差増幅回路を含み、前記フィルタ手段が時定数が可変のフィルタ回路を含む請求項２１または２２に記載の光増幅器の制御装置。  23. The optical amplifier control device according to claim 21, wherein the error amplifying means includes an error amplifying circuit having a variable gain value, and the filter means includes a filter circuit having a variable time constant. 前記利得・時定数変更手段が、前記入力光の強度に応じた信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更する請求項２１〜２８のいずれか１項に記載の光増幅器の制御装置。  The gain / time constant changing means changes the gain of the error amplifying means and the time constant of the filter means using a signal corresponding to the intensity of the input light, respectively. Optical amplifier control device. 前記利得・時定数変更手段が、前記出力光の強度に応じた信号を用いて前記誤差増幅手段の利得および前記フィルタ手段の時定数をそれぞれ変更する請求項２１〜２８のいずれか１項に記載の光増幅器の制御装置。  The gain / time constant changing unit changes the gain of the error amplifying unit and the time constant of the filter unit using a signal corresponding to the intensity of the output light, respectively. Optical amplifier control device. 光ファイバ伝送路と、
前記光ファイバ伝送路に光学的に接続された、請求項１〜１０のいずれか１項に記載された光増幅器と
を備えてなる光伝送システム。An optical fiber transmission line;
An optical transmission system comprising: the optical amplifier according to claim 1, optically connected to the optical fiber transmission path. 前記光ファイバ伝送路の一端に光学的に接続された光送信手段と、
前記光ファイバ伝送路の他端に光学的に接続された光受信手段と
をさらに備えている請求項３１に記載の光伝送システム。Optical transmission means optically connected to one end of the optical fiber transmission line;
32. The optical transmission system according to claim 31, further comprising optical receiving means optically connected to the other end of the optical fiber transmission path.
JP2002273455A 2002-09-19 2002-09-19 Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system Expired - Lifetime JP4296384B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002273455A JP4296384B2 (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002273455A JP4296384B2 (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004111724A JP2004111724A (en) 2004-04-08
JP4296384B2 true JP4296384B2 (en) 2009-07-15

Family

ID=32270204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002273455A Expired - Lifetime JP4296384B2 (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4296384B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4714535B2 (en) * 2005-09-21 2011-06-29 富士通株式会社 Optical amplifier
EP2020767B1 (en) 2006-05-25 2017-08-02 Mitsubishi Electric Corporation Optical relay device and optical relay transmission system
JP4582349B2 (en) * 2007-07-24 2010-11-17 ソニー株式会社 Display device
JP2014155127A (en) * 2013-02-12 2014-08-25 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical apparatus
CN109990895B (en) * 2019-05-07 2024-02-20 珠海一微半导体股份有限公司 Infrared receiving system for inhibiting ambient light interference and SOC chip

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004111724A (en) 2004-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0509733B1 (en) Radio-frequency power amplifier device
US6377394B1 (en) Optical amplifier gain control
US20040062557A1 (en) Optical receiver
US20080068700A1 (en) Optical amplifying method, optical amplifying apparatus, and optical amplified transmission system using the apparatus
JPH1051057A (en) Light amplifier for multiplexing of wavelength, and its control method
JPH11122173A (en) Detection of waveform change by wavelength dispersion, and method and device for compensation of waveform
US5809049A (en) Method and apparatus for monitoring the RF drive circuit of a linear laser transmitter
JPH09238037A (en) Output power control circuit
JP4296384B2 (en) Optical amplifier, control method and apparatus thereof, and optical transmission system
JP4084144B2 (en) Optical amplifier
RU2248087C2 (en) Optical amplifier and optical transmission line
GB2360602A (en) Optical attenuator including dual control loops
KR100210913B1 (en) Optical amplifier having auto signal trcking filter and there fore operating method
US7062169B2 (en) Systems and methods for compensating for signal transients
CN116545396A (en) Transimpedance amplifier device and optical receiver
RU2438231C2 (en) Radio communication signal amplification device and method
US6236262B1 (en) Regulated power supply with a high input noise rejection ratio
US6879607B2 (en) Semiconductor laser module
US6519068B1 (en) Circuits and methods for achieving high signal-to-noise ratios and obtaining stabilized laser signals in dense wavelength division multiplexing systems
JP2006254468A (en) Mobile communications terminal having driving voltage control apparatus and method thereof
JPH05267757A (en) Fiber type light amplifier
JP2000349717A (en) Device and method for amplifying light
JP3628206B2 (en) Fiber optic amplifier
JPH10294628A (en) High frequency amplifier
KR101058345B1 (en) Optical amplifier arrangement having adjustable slew-rate limiter, and Method for controlling the optical output power therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081021

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090318

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4296384

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term