JPH0224636A - 光出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力光を増幅して出力し、その出力光レベルを一定化す
る光出力制御装置に関し、 入力光レベルや偏光状態の変化によっても、出力光レベ
ルを一定化することを目的とし、人力光の偏光を制御す
る偏光制御器と、該偏光制御器の偏光状態を制御する偏
光制御部と、該偏光制御器の出力光を増幅する光増幅器
と、該光増幅器の利得を制御する利得制御部と、該光増
幅器の出力光を検出する光検出部と、該光検出部の検出
信号を基に、前記偏光制御部による前記偏光制−御器の
制御と、前記利得制御部による前記光増幅器の利得制御
とを切替える制御切替部とを備えて構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、入力光を増幅して出力し、その出力光レベル
を一定化する光出力制御装置に関するものである。

長距離光通信システムに於いては、所定距離毎に信号を
中継増幅する為の光中継器が設けられている。従来、こ
の光中継器に於いては、光信号を電気信号に変換した後
、整形、増幅し、予め設定された出力光レベルとなるよ
うに、自動制御される構成が一般的である。ところで、
コ七−レント光通信等に於いては、光レベルで直接信号
増幅を行う光増幅器を中継器として用いることが考えら
れている。この光増幅器を用いる場合の問題点の一つと
して、利得が入射光の偏光方向に依存することがある。

一方、光ファイバ等の光伝送路の条件によっては光信号
の偏光方向が変化する偏光揺らぎが生じ、それにより光
増幅器は影響を受けることになる。従って、このような
偏光揺らぎによる影響を受けないように構成することが
要望されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来例のブロック図であり、光増幅器３１に、
光ファイバからなる光伝送路３５を介して人力光Ｐｉｎ
が加えられ、この入力光ｐｉｎは光増幅器３１により増
幅されて、光ファイバからなる光伝送路３６に出力光Ｐ
ｏｕｔとして送出される。この出力光Ｐｏｕｔの一部が
、ハーフミラ−等からなる光分岐部３４により分岐され
て、ホトダイオード等からなる光検出部３３に人力され
、出力光Ｐｏｕｔのレベル検出が行われて、この出力光
ｐｏｕｔのレベルが予め設定された値となるように、利
得制御部３２により光増幅器３１の利得が制御される。

光増幅器３１は、既に各種の構成が知られており、例え
ば、双安定レーザダイオードと称される構成を用いるこ
とができる。これは、ＩｎＰ基板上にＩ　ｎＧａＡｓ　
Ｐ活性層を設け、励起電極と制御電極との間に、光吸収
領域を形成したものであり、人力光Ｐｉｎを励起光とし
、制ＪＴｆＪＮ極に加える注入電流により出力光レベル
を制御することができる。従って、利得制御部３２によ
り注入電流を制御することにより、光増幅器３１の利得
を制御することができる。又光検出部３３は、ホトダイ
オード等の受光素子と、その出力信号を基準信号と比較
する比較器等から構成され、基準信号に対する差信号を
利得制御部３２に加えて、その差信号がＯとなるように
、光増幅器３１の利得制御が行われる制御ループが形成
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

光増幅器３１は、入力光Ｐｉｎの偏光方向により利得特
性が異なる場合が一般的である。例えば、第４図に示す
ように、光増幅器３１に、ＴＥ偏光とＴＭ偏光とが入力
された時に、ＴＭ偏光よりＴＥ偏光に対する利得が大き
くなるものである。

例えば、光増幅器３１の注入電流と利得との関係を、Ｔ
Ｅ偏光とＴＭ偏光とについて測定したところ、第５図に
示す結果が得られた。即ち、ＴＭ偏光よりＴＥ偏光に対
する利得が約５〜１０ｄＢ程度大きくなるものである。

又長距離の光伝送路に於いては、光伝送路の各種の条件
により信号光の偏光方向が変化する偏光揺らぎが生じる
ものである。従って、前述の光増幅器３１に対する入力
光Ｐｉｎの偏光方向も変化することになる。その為、注
入電流を一定としても、入力光Ｐｉｎに対する利得が変
化することになり、所定の出力光Ｐｏｕｔレベルに制御
することが容易でない欠点があった。

本発明は、入力光レベルや偏光状態の変化によっても、
出力光レベルを一定化することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光出力制御装置は、光増幅器の入力光の偏光制
御を行うことにより、安定な出力光を得るものであり、
第１図を参照して説明する。

入力光の偏光を制御する偏光制御器１と、この偏光制御
器１の偏光状態を制御する偏光制御部２と、この偏光制
御器１の出力光を増幅する光増幅器３と、この光増幅器
３の利得を制御する利得制御部４と、光増幅器３の出力
光を検出するホトダイオード等からなる光検出部５と、
この光検出部５の検出信号を基に、偏光制御部２による
偏光制御器１の制御と、利得制御部４による光増幅器３
の利得制御とを切替える制御切替部６とを備えて構成し
たものである。

〔作用〕

制御［切替部６は、光検出部５の検出信号を偏光制御部
２に加えた後、利得制御部４に加えるように切替制御す
るものであり、偏光制御部２により偏光制御器１を制御
して、光増幅器３の出力光レベルが最大となるようにし
た後、利得制御部４により光増幅器３の利得を制御して
、出力光レベルが所定の値となるようにするものであり
、入力光の偏光方向のみが変化した場合は、偏光制御部
２により偏光制御器１を制御するだけで、出力光レベル
を所定の値に維持することができる。従って、偏光揺ら
ぎ等による出力光レベルの変化を抑圧するように制御す
ることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は偏
光制御器、１２は偏光制御部、１３は光増幅器、１４は
利得制御部、１５はホトダイオード、１６は増幅器、１
７は比較部、１８は基準値設定部、１９は抵抗、２０は
制御切替部、２１は切替スイッチ、２２は制御回路、２
３は入力光伝送路、２４は出力光伝送路、２５は光分岐
部、＋■は電源電圧、２６はλ／４板である。

偏光制御器１１は、例えば、ファラディ素子により構成
することができる。このファラディ素子は、磁場を加え
ることにより、その磁場と平行に伝搬する直線偏光の偏
光面を回転させることができるものであり、偏光制御部
１２によりその磁場の強さを制御して、光増幅器１３へ
入力される光の偏光面を制御することになる。又λ／４
板２６を設けて、このλ／４板２６に対する入射偏光面
を制御することにより、光増幅器１３に円偏光を人力す
ることができる。

又光増幅器１３は、前述の従来例と同様な、例えば、双
安定レーザダイオード等の構成を用いることができる。

又光分岐部２５で分岐した出力光の一部を入力するホト
ダイオード１５と、その出力信号を増幅する一定利得の
増幅器１６と、基準値設定部１８で設定した基準値と比
較する比較部１７とにより、第１図に於ける光検出部５
を構成し、又制御切替部２０は、切替スイッチ２１とそ
れを制御する制御回路２２とから構成され、制御回路２
２はタイマ等により、所定時間毎に切替スイッチ２１の
切替動作を行わせるか、或いは、比較部１７からの差信
号を判断して、出力光レベルの変化が生じた場合のみ偏
光制御部１２から利得制御部１４への制御切替えを行わ
せる構成とすることができる。

又基準値設定部工８は、ツェナーダイオード等により形
成した基準電圧を、可変抵抗等により所望の設定値とし
て比較部１７に加える構成を有するものである。

入力光伝送路２３を介して加えられた入力光の偏光面が
変化して、光増幅器１３の出力光レベルが低下した時、
比較部１７からの差信号が制御切替部２０の切替スイッ
チ２１を介して偏光制御部１２に加えられる。偏光制御
部１２は、出力光レベルが低下したことを示す差信号が
加えられたことにより、偏光制御器１１を構成するファ
ラディ素子の磁場を制御して、光増幅器１３への入力光
の偏光面を、出力光レベルが大きくなるように制御する
。即ち、光増幅器１３への入力光をＴＥ偏光となるよう
に調整した後に、入力光の偏光揺らぎにより出力光レベ
ルが低下した場合、偏光制御器１１により偏光面を回転
させて、元のＴＥ偏光となるように制御するものである
。

そして、この偏光制御器１１の制御が終了した後、或い
は所定の時間後に、制御切替部２０の制御回路２２によ
り切替スイッチ２１は利得制御部１４に切替えられる。

それによって、比較部１７からの差信号が利得制御部１
４に加えられる。前述の偏光制御器１１により光増幅器
１３への入力光の偏光面が制御されて、出力光レベルが
元に戻った時は、比較部１７からの差信号は０となるか
ら、利得制御部１４は、光増幅器１３の利得を前の状態
のままとすることになる。

又光増幅器１３の利得も変化している場合に於いては、
偏光制御器１１の制御によっても、出力光レベルが所定
の値に戻らないので、制御切替部２０により利得制御部
１４に制御が切替えられた時に、比較部１７からの差信
号に応じて利得制御部１４は、光増幅器１３の注入電流
等によりその利得を制御して、出力光レベルを所定の値
に戻すことになる。

偏光制御により、第５図に示すように、光増幅器１３の
利得を５〜１０ｄＢ程度制御できるので、先ず、偏光制
御を行って出力光レベルを最大等の所定の値とした後、
光増幅器１３の利得を注入電流等により制御するもので
、偏光揺らぎが大きい場合でも、容易に出力光レベルを
一定化することができる。

又点線で示すλ／４板２６を設けて、光増幅器１３へ円
偏光を入力することができるもので、入力光伝送路２３
による偏光揺らぎが生じた場合、ファラディ素子による
偏光面の回転を制御することにより、光増幅器１３へは
常に円偏光として入力することができる。このように円
偏光とした場合、ＴＥ偏光については３ｄＢ低下するこ
とになるが、光増幅器１３への入力光パワーを一定化す
ることができるから、出力光パワーを一定化することが
でき、それによって、出力光パワーの安定制御を容易に
することができる。

本発明は、前述の実施例のみに限定されるものではなく
、種々付加変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は従来例のブロック図、第４図は
偏光依存性の説明図、第５図は利得特性曲線図である。 １は偏光制御器、２は偏光制御部、３は光増幅器、４は
利得制御部、５は光検出部、６は制御切替部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力光の偏光を制御する偏光制御器（１）と、該偏光制
   御器（１）の偏光状態を制御する偏光制御部（２）と、 該偏光制御器（１）の出力光を増幅する光増幅器（３）
   と、 該光増幅器（３）の利得を制御する利得制御部（４）と
   、 該光増幅器（３）の出力光を検出する光検出部（５）と
   、 該光検出部（５）の検出信号を基に、前記偏光制御部（
   ２）による前記偏光制御器（１）の制御と、前記利得制
   御部（４）による前記光増幅器（３）の利得制御とを切
   替える制御切替部（６）とを備えた ことを特徴とする光出力制御装置。