JP4484565B2 - チルト補償機能を有する多段光増幅器 - Google Patents
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Description
図1において、入力ポート11から入力された主信号は、光カプラ(CPL)1で前段用のEDFA励起部(EDFA Pump)16からの励起光と結合される。その信号は、光カプラ(CPL)15及び13を介して、前段用のプローブ光源17及び18からの2つのプローブ光Pλ1及びPλ2 とさらに結合されて、前段のエルビウム添加ファイバ(EDF)14に入力される。
図2の(a)には、入力されたCバンド(1520〜1550nm)の主信号の両端部に前段用のプローブ光Pλ1及びPλ2を配置し、それらと伴に利得特性が平坦な特性を示す励起光パワー(基準値)よりも大きなパワーの励起光(980nm又は1480nm)を前段のEDF14に入力した一例を示している。本例のように励起光のパワーが基準値よりも大きくなると、EDF14の利得特性は低域よりも高域の利得が低下して左肩上がりのチルト特性を呈するようになる。
図4において、フィードバック制御部33は、前段EDF14及び後段EDF34をそれぞれ初期値の励起光パワーを使って立ち上げる。その際には、光可変減衰器21の減衰量を最大に設定しておく(S001)。
図1では4個のフォトダイオード29〜32を使って、前段からのプローブ光プローブ光Pλ1及びPλ2と後段からのプローブ光Pλ1及びPλ2とをそれぞれ個別に検出していた。それに対して、本例では光スイッチ51と1個のフォトダイオード52を用い、光スイッチ51を順次切替えて共通のフォトダイオード52を使って各プローブ光Pλ1及びPλ2を検出できるように構成している。その他は、図1と同様である。
図6では、後段の光増幅器にラマンファイバ増幅器(RAMAN)61を採用し、そのためラマンファイバ励起部(RAMAN Pump)62を設けている。その他は、図1の構成と同様である。
図7の(a)では、前段からの主信号の両端部に後段用のプローブ光Pλ1及びPλ2を配置し、さらに増幅すべきその主信号帯域から約100nmシフトした2つの励起光λ1’及びλ2’を配置した例を示している。この場合、λ1’は1420nm、そしてλ2’は1450nmとなる。なお、一般にはラマン励起光の数に制限はない。
図8は、図4で示した第1の実施例におけるチルト補償制御フローと基本的には変わらない。ここでは、その相違点についてだけ説明する。
図9は、図6の光可変減衰器(ATT)21を削除している以外、図6と同じ構成を有している。本例ではフィードバック制御部33からの制御によって、ラマンファイバ61及びラマンファイバ励起部62が光可変減衰器(ATT)21の機能を果たす。
図10も、図8で示した第2の実施例におけるチルト補償制御フローと基本的には変わらず、ここではその相違点についてだけ説明する。
本例では、先に説明した図5と同様に、光スイッチ51と1個のフォトダイオード52を用い、光スイッチ51を順次切替えて共通のフォトダイオード52を使って各プローブ光Pλ1及びPλ2を検出できるように構成している。その他は図6と同様である。
図12では、フィードバック制御部33が個別に制御できる2つの後段用のラマンファイバ励起部63及び64を設け、そこからの励起光λ1’及びλ2’によって生成される周知の四光波混合光を利用して、前段用EDF14の励起光も併せて作成している。
図13の(a)には、図12の励起光λ1’及びλ2’を一例として示している。ここで、λ1’は1420nm、そしてλ2’は1450nmである(図7の(a)参照)。従って、Δλ=|λ1’−λ2’|=30nmである。
図14において、フィードバック制御部33は、先ず後段ラマンファイバ61をその初期値の励起光パワーを使って立ち上げる。その際には、光可変減衰器21の減衰量を最大に設定しておく(S301)。これと同時に、生成された前段用の励起光λ3’によって前段EDF14も立ち上がる。
本例では、先に説明した図5と同様に、光スイッチ51と1個のフォトダイオード52を用い、光スイッチ51を順次切替えて共通のフォトダイオード52を使って各プローブ光Pλ1及びPλ2を検出できるように構成している。その他は、図12と同様である。
図16は、図12の光可変減衰器(ATT)21を削除している以外、図12と同じ構成を有している。本例ではフィードバック制御部33からの制御によって、ラマンファイバ61及びラマンファイバ励起部63及び64が光可変減衰器(ATT)21の機能を果たす。
図17については、図14で示したチルト補償制御フローと相違する点だけを説明する。先ず、ステップS401では、当然に光可変減衰器21の設定を含まない。そして、ステップS402では、ステップS406〜408で利得の平坦化が達成された後更に、その平坦化処理によって生じたC点でのレベル変動を補正する。
本例では、先に説明した図5と同様に、光スイッチ51と1個のフォトダイオード52を用い、光スイッチ51を順次切替えて共通のフォトダイオード52を使って各プローブ光Pλ1及びPλ2を検出できるように構成している。その他は、図16と同様である。
14…エルビウム添加ファイバ(EDF)
16、41…EDFA励起部
17−18、39−40…プローブ光源
20、24−25、27−28…光フィルタ
21…光可変減衰器
29−32、52…フォトダイオード
33…フィードバック制御部
51…光スイッチ
61…ラマンファイバ
62−64…ラマンファイバ励起部
Claims (10)
- 2段接続した複数の光増幅器と、前記複数の光増幅器の励起光パワーを制御する制御部と、を備えた多段光増幅器であって、前記制御部は、
主信号の両端部に配置されたプローブ光相互間のレベル差によって前記複数の光増幅器毎のチルト量を検出するチルト検出手段と、
前記チルト検出手段によって検出された光増幅器毎のチルト量を互いに相殺して多段光増幅器の利得−波長特性を平坦化するように、前記複数の光増幅器の励起光パワーを制御するチルト相殺手段と、
を含み、前記制御部は、前段光増幅器に対する励起光及びプローブ光が主信号の伝播方向に進行し、後段光増幅器に対する励起光及びプローブ光が主信号の伝播方向と反対の方向に進行するように、励起光及びプローブ光を入射させ、各光増幅器を通過した各プローブ光を、両光増幅器の間の一箇所に配置された前記チルト検出手段で検出することを特徴とする多段増幅器。 - 前記チルト検出手段は、
前記複数の光増幅器からの各プローブ光を共通に検出する共通光検出手段と、
前記複数の光増幅器からの各プローブ光を順次切替えて前記共通光検出手段に与えるスイッチ手段と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の多段光増幅器。 - 前記多段増幅器は、前段及び後段がエルビューム添加ファイバからなる2段の光増幅器で構成され、
前記チルト相殺手段は、前記前段及び後段の光増幅器の各エルビューム添加ファイバ励起光パワーを個別に増減させて互いのチルト量を相殺する、
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の多段光増幅器。 - さらに、前記前段光増幅器と前記後段光増幅器との間に、光出力レベルを調整する可変光減衰器を有する、ことを特徴とする請求項3に記載の多段光増幅器。
- 前記多段光増幅器は、前段がエルビューム添加ファイバを有する光増幅器と後段がラマンファイバを有する光増幅器から成る2段の光増幅器で構成され、
前記チルト相殺手段は、前記前段光増幅器のエルビューム添加ファイバ励起光パワーを増減させ、そして前記後段光増幅器の複数のラマンファイバ励起光パワーの全体及び/又は一部を増減させて互いのチルト量を相殺する、
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の多段光増幅器。 - さらに、前記前段光増幅器と前記後段光増幅器との間に、光出力レベルを制御する可変光減衰器を有する、ことを特徴とする、請求項5に記載の多段光増幅器。
- 前記可変光減衰器に代えて、前記後段光増幅器の複数のラマンファイバ励起光パワーの全体を増減させることで光出力レベルを制御する、ことを特徴とする請求項6記載の多段光増幅器。
- 前記エルビューム添加ファイバ励起光は、前記複数のラマンファイバ励起光の四光波混合光として生成される、請求項5〜7のいずれか一つに記載の多段光増幅器。
- 多段接続した複数の光増幅器と、前記複数の光増幅器の励起光パワーを制御する制御部と、を備えた多段光増幅器であって、
前記制御部は、前記複数の光増幅器毎のチルト量を検出するチルト検出手段と、前記チルト検出手段によって検出された光増幅器毎のチルト量を互いに相殺するように、前記複数の光増幅器の励起光パワーを制御するチルト相殺手段と、を含み、
前記多段光増幅器は、前段がエルビューム添加ファイバを有する光増幅器と後段がラマンファイバを有する光増幅器から成る2段の光増幅器で構成され、
前記チルト相殺手段は、前記前段光増幅器のエルビューム添加ファイバ励起光パワーを増減させ、そして前記後段光増幅器の複数のラマンファイバ励起光パワーの全体及び/又は一部を増減させて互いのチルト量を相殺し、
前記エルビューム添加ファイバ励起光は、前記複数のラマンファイバ励起光の四光波混合光として生成される、多段光増幅器。 - 光増幅器を2段接続した多段光増幅器のチルト制御方法であって、
前段光増幅器及び後段光増幅器をそれぞれの励起光パワーによって立ち上げること、
前段光増幅器の光出力レベルが所望のレベルとなるように前段光増幅器の励起光パワーを制御すること、
主信号の両端部に配置されたプローブ光相互間のレベル差によって前段光増幅器及び後段光増幅器の各々のチルト量を検出すること、
前段光増幅器及び後段光増幅器の合成チルト量が所望の範囲内となるように、前段光増幅器のチルト量を後段光増幅器のチルト量が相殺するように後段光増幅器の励起光パワーを制御すること、
から成り、前段光増幅器に対する励起光及びプローブ光が主信号の伝播方向に進行し、後段光増幅器に対する励起光及びプローブ光が主信号の伝播方向と反対の方向に進行するように、励起光及びプローブ光を入射させ、各光増幅器を通過した各プローブ光を、両光増幅器の間の一箇所で検出することを特徴とする、多段光増幅器のチルト制御方法。
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