JPH0269982A - 光信号の増幅装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光信号の増幅に関し、月っ特に、増幅器アウ
トプットの光パワーが、十分に安定する様に、半導体光
増幅器のゲイン制御に適合する自動ゲインコントロール
に関する。（半導体増幅器は、反射を最小限に抑えたレ
ーザ、すなわち出来る限り、反ａｄシステムを抑制した
レーザと見なし得る。） ［従来の技術］ 半導体増幅器は、多くの現実の、或いは提案されている
アプリケーションを有する。この様なアプリケーション
の１つが、テレコミュニケーンヨン向けのそれである。

光ファイバは、約０．２乃至０　、　　３　ｄＴ３／　
ｋｍの減衰特性を有し、それ故、信号処理を施さない場
合のレンジには、限界がある。

光増幅器を用いる信号処理は、手軽さの故に魅力的であ
り、この様なシステムは、５０乃至１５０ｋｍ毎に増幅
器を必要とするため、約１０乃至３０ｄＴ３のゲインを
有する増幅器が有用である。ひずみ総計か許容出来なく
なる迄に、連続して最大１０個迄増幅器を用いることが
出来る。すなわち総延長距離か、５００乃至１．５００
ｋｍとなる。これを越すレンジに対しては、信号再形成
信号再タイミング装置を含む、より複雑な機器および、
多分、エラー補正が必要となる。

大気温度が光増幅器のゲインに影響を！ｉえることが良
く知られている。この様に、地上機器は、四季により影
響を受け、水中機器は、海水温度により影響を受ける。

特定の影響の語例中には、下記が含まれる。

（１）増幅器性能 温度上昇と共にゲインは低下する。これが重大な影響と
なる。これが、変動のうちの多分約半分を占める。

（２）屈折率 増幅器の屈折率、すなわち増幅器を構成する１′。

導体の屈折率は、温度とともに変化する。設計波長に於
いて、最適性能を発揮する様に、増幅器は設計され、且
つ光の波長は、屈折率により影響されるため、増幅器の
性能は温度により影響を受ける。

（３）偏光 増幅器は、光の異なる偏光に対し、異なるゲインを有す
る。屈折率は、ファイバにより影響を受け、この影響は
、温度依存性を有する傾向がある。

それ故、ゲインは、周囲環境温度に影響を受ける。

水中システムの場合の海水温度かその一例となる。

［発明が解決しようとする課題］ この様に、性能、およびそれ故、光増幅器光パワーアラ
］・プツトは、外部ファクタに左右される。

これら性能変動に由来する、パワー変動を減じることが
本発明の目的である。アウトプットパワーが直接測定さ
れるコンｉ・ロール技術の採用が提案されて来た。しか
し、この測定は、実施に困難が伴う。

［課題を解決するための手段および作用］本発明に用い
られるコントロール技術は、初期生成点に於いて、光信
号に低周波コントロールトーンを重ねることから成る。

光増幅器は、駆動電流により動力の供給を受け、且つ、
増幅器は、デテクタと類似のため、光伝送体での変調は
、デバイスのバイアス電流およびまたは電圧の変調とし
て検知出来る。特に、安定状態のバイアス電流およびま
たは電圧に重ねられた、コントロールトーン 紋として、コントロールトーンが検知出来る。この波紋
の変動か、システム性能の変動となって現れる。

本発明によれば、自動ゲインコン］・ロール（八〇〇）
回路か、この波紋をｌｌす定し、それにより、コントロ
ールパラメータを得る。ＡＧＣは、例えば、前景って設
定された値と比較することにより、コントロールパラメ
ータを一定に保つ様に、駆動電流を調整する。振動の振
幅（または、その同等値、例えばそのＲＭＳ値）は、便
利なコントロールトーンとなる。出来得れば、ＡＧＣは
、コントロールパラメータを得るため、振動の振幅（ま
たは同等値）に、安定状態の駆動ＴＩ３．流値を乗する
。

最終目的としては、例えば、光信号が変調を解かれる場
合、例えば、変調を解く前に濾過することにより、コン
トロールトーンは、目的に沿う様に、除去される。

上記の様に、本発明にかかわるＡＧＣは、信号」二に変
調されるコントロールトーンに依存スる。

コントロールトーン ０、１乃至１０％（出来れば１乃至５％）と小さい値を
とるべきである。コントロールトーンの周波数も信号の
場合に較べ例えば、１．　０　０倍以上低い、出来得れ
ば、１０，０００倍以上低いという程に、出来？１１れ
ば遥かに低い値をとるべきである。

大部分の光システムに於いて、ビット速度は、通常、秒
当り１メガビットを上廻り、しばしば秒当り１ギガビツ
トを越える。この場合、０．１ｋｔｌｚより１　０　０
　ｋｌｌｚの間の周波数がコントロールトーンに適する
。

コントロールトーン に大きな差異がそれぞれの分離を促すことが理解される
。これにより、コントロールトーンモシュレータ等デー
タハンドリングデバイスがら除外出来、デモシュレータ
は、コントロールトンの低周波数域で応答出来ない。同
様に、データは、ＡＧＣ回路より除外出来る。

本発明にかかわるＡＧＣ回路は、光増幅器テレコミュニ
ケーションシステム制御、わけても、水生先テレコミュ
ニケーションシステムの水中増幅器向けに、特に適して
いる。

上記の定常構成に加えて、本発明にかかわる増幅器には
、ケーブルが不意に破損する場合、零に低下する等、コ
ントロールトーンレベルが、初期レベル以下に低下する
場合に採用される、デフォルト構成を含むことが望まし
い。デフォルト構成は、下記機能の１つ以上を供する。

（１）デフォルト構成が採用されていることを示すため
、デフォルト信号を用意する。これは通常、ケーブル破
損または増幅器故障を示す。

（２）オペレーションの交替モードを用意する（ＡＧＣ
を除く）。これにより、ケーブルは、（１）に記すデフ
ォルト信号転送か出来る。

（３）コントロールトーンが一切存在しない場合、ＡＧ
Ｃループをオーバーロードより保護する。

［実施例］ 下記添付図面に関する具体例により、本発明は説明され
る。

第１図に示される様に、５台の中継器１３により接続さ
れる、６本の光ケーブル１２を経由して、レシーノ′Ｎ
１１へ、データにより変調される光信号を送り届ける、
トランスミッタ１０より成る。各中継器１３間の距離は
６０ｋＩ１１である。（これを工形る距離の場合、例え
ば５０ｋｍの場合、明らかに適用可能であるが、１１０
０ｋを越えるレンジの場合、適当な性能が発揮出来ない
恐れがある。）かくして、本システムの総延長距離は、
３６０　ｋｍとなる。

単純増幅のだめの光処理を制限するシステムは約１，０
００ｋｍの最大レンジをπ′１す、約１２台の中継器に
制限される。それにもかかわらず、最大１．０００ｋｍ
の水中接続の要求があり、この単純システムが、非常に
重要となる。

この様なシステムを規定する際に、各中継器の光パワー
アウトプットの規定が望ましい。特定条件下でのオペレ
ーション時に、最適性能を発揮させる様に、各区間距離
が設計される。が、システムの作動条件は、可成り変動
する。例えば、性能は温度に左右され、それ故、海水温
度の影響を受］　２ ける。・これにより、増幅器のアウトプットパワが、常
にシステムのスペックに合致する訳ではないため、性能
は、時により低下する場合がある。

本発明にかかわる増幅器は、出力を規定値近辺に保つた
めのＡＧＣ回路を含む。このＡＧＣ回路は、データ丈で
なく伝送体ビーム上で変調されるコントロールトーンを
用いる。！・ランスミッタ１０は、１０ｋＨ，ｚ水晶発
振器を含む（図示されていない）。発振器により生成さ
れるトーンはレーザ向は駆動電流に付加される。トーン
は、データ”１″およびまたは“０“に用いられる場合
がある。この例では、両方に用いられた。

トランスミツター１０に用いられるコントロートーンは
、中継器１３全台のＡＧＣ全回路に於いて受け取られ、
且つこれらにより用いられる。

伝送体トーンもレシーバ１１で受け取られるか、データ
リカバリのためのデモジュレーションが、悪影響を受け
ない様にするため、濾過される。

この例での光信号の重要な特徴は下記となる。

ビット速度 ２００　ＭＢｉＬｓ／ｓｅｅ コントロールトーン周波数 １００　ｋＨｚ ピッＩ・期間 ｎｓ コントロールトーン期間 １　００？　　ｓ コントロールトーン期間・ビット期間 Ｘ１０５ 信号・コントロールトーンレジ第 ５ｄＢ ＡＧＣ回路は第２図に示される。この回路は入力ファセ
ット（面）２１および出力ファセット２２を有する、レ
ーザ増幅器２０を制御する。使用時に、これらファセッ
トは、入出力ファイバと接続される。レーザ増幅器２０
からの高周波数信号が、デバイス２３に影響を与えるの
を防止するためのインダクタ２５を含むライン２４経由
で、ハイインピーダンス電流デバイス２３により給電さ
れる駆動電流によって、レーザ増幅器は動力源の供給を
受ける。作動レンジ内では、レーザの出力ファセット２
２の対数（パワー）が、ライン２４の駆動電流に対し比
例する。ライン２４の駆動電流調整により、ファセット
２２の出力を一定に保つＡＧＣ回路と、レーザ増幅器２
ｏが接続される。

ＡＧＣ回路は、コントロール！・−ンの振幅に比例する
アウトプットを生成する、低ノイズ増幅器２６および、
抵抗器２８の電流、すなわちレーザ増幅器２０向は駆動
電流に対し比例するアウトプットを生成する様、ライン
２４中に設置される抵抗器２８に並列に接続されるディ
ファレンス（差分）増幅器２７より成る。デバイス２６
および２７からのアウトプットは、アナログマルチプラ
イヤ２９に送られる。コンパワタ３０は、マルチプライ
ヤ２９のアウトプットを参照データ３１と比較し、比較
結果に対応して、デバイス２３調整のため接続される。

（短期変動分除去のため、応答は、約２秒を越える時間
での平均とすることが望ましい）。

ＡＧＣ回路のオペレーションの説明に移る。図に示され
るアナログデバイスに代えて、ディジタル処理も用いる
ことが出来る。

使用中、光信号は入力ファセット２１で受け取られ、出
力ファセット２２に於いてアウトプットを出力する、レ
ーザ増幅器２０内で増幅される。

レーザ増幅器１０は、偶発的に光信号の変調をライン２
４中に現れさせる。すなわち、波紋が安定状態のバイア
ス電圧に重なる。波紋は、光信号の変調に似た波形を有
する。インダクタ２５はそれがデータ（２００ＭＩ（ｚ
における）を抑制し、且つコントロールｉ・−ンの（１
０ｋｌｌｚにおける）通過を促す様に、接定される。

例えば、温度変化により、光システムの性能が変動する
場合、ファセット２２のアウトプットパワーは、変動し
、ライン２４中の対応する波紋の振幅も変動する。（フ
ァセット２２の出力が上昇する場合、ライン２４の振幅
が増大する。逆に、出力が低下する場合、振幅は減少す
る）。

増幅器２６は、コントロールトーンの振幅に応答し、そ
れ故マルチプライヤ２９へのその信号は、変動する。マ
ルチプライヤ２９のアウトプットは、最初の場合、コン
トロールトーンの変化によってのみ影響を受けるため、
当初、デバイス２３は、影響を受けない。それ故、ファ
セット２２に於ける出力が低下するとき、このアウトプ
ットか低ドする。コンパワタ３０は、不均衡を検知し、
ライン２４の駆動電流が増大する様に、デバイスの再設
定を行う。この増大は下記効果を生む。

（１）ファセット２２の出力が必要に応じ増大する様に
、増幅器２０のゲインは、増大する。

（２）ゲイン増大は、信号全体に及び、コントロールト
ーンの振幅が増大する。それ故、検出器２６のアウトプ
ットが増大する。

（３）抵抗器２８を通る駆動電流の増大は、ディファレ
ンス増幅器２７へのインプットに直接影響を及ぼし、そ
のアウトプットも増大する。

（４）そのインプット双方が増大するため、マルチプラ
イヤ２９のアウトプットは、それが参照デ夕３１の、予
めの設定値に等しくなる迄増大する。

この様に、ＡＧＣの制御ループは、生成物を一定に保持
する。この条件か許容制限範囲内に、ファセット２２の
光バワーアウ］・プツトを保持することに我々は気付い
ている。その他のコントロール戦略の比較は興味深いテ
ーマである。

在来型のコントロールは、データがこれに影響するのを
防止するインダクタおよび定電流デバイスのみ、すなわ
ち第２図の項目２３および２５のみより成る。この戦略
の欠陥は、例えば温度によりシステム特性が変動し、こ
の変動特性に合イっせて駆動電流を変動させることが必
要という点である。

デバイス２６が直接コンパ９タ３０へ接続される戦略も
、我々は考慮した（および項目２７，２８および２９は
除外される）。この戦略は、一定駆動電流の場合よりも
良い結果を生むが、光システムと駆動電流間の効果的接
続がゲインに依存するため、過剰補正が行われる。案内
コンポーネント２７．２８および２９は、駆動電流を考
慮し、過剰補正を実際的に除く。

水中ケーブルは常に、複数の、例えば６本の光ファイバ
を含み、そのそれぞれが独立に作動する。

通常、ファイバーは、１方向方向性を有しこのファイバ
の半数は、１方向に伝送され、残り半数か逆方向に伝送
される。ケーブルも、例えば長手方向に延び３スチール
ワイヤ等の引張り強度要素、電源用導線および水の侵入
を防ぐ外装より成る。

中継器は、２本のケーブルの強度要素に接合する強度要
素、各ケーブルの導線に接続される電源ユニット、電源
ユニットから電源を受け取る様接続される増幅器および
水の侵入を防ぎ、電気作用諸項目向けに作動環境を用意
するケースより成る。

各中継器は、１本のファイバ当り１個の割合で複数の増
幅器を含む。

各ファイバを２方向性の、すなわち２種のオペレーショ
ン向けに用いることが出来る。各方向の増幅が別個に制
御されなければならない場合、増幅のためトラフィック
を分ける必要がある。この様にすれば、各ファイバに対
し、２台の増幅器かあることになり、各増幅器は、第２
図に示される様に、それ自体のＡＧＣを有する。

択択肢として、各増幅器は、双方向の増幅に用いられる
。これにより、増幅器台数およびこれらを駆動する電力
が節約されるため、この方が望ましい。この技術は、チ
ャンネル双方が同一ゲインを得るという固有の制限条件
を含み、システム設訓はこの制限条件を考慮に入れてお
かなければならない。２方向性増幅器のＡＧＣ向けの幾
つかの望ましい必要条件は、下記に示される。

チャンネル１本のみにコントロールを割り当てることが
望まれる。これは、コントロールトーンを１本のチャン
ネル丈に用意することによるか、あるいは出来れば、各
チャンネルにそれ自体の特有のコントロールトーン る周波数を用意することによるかの何れかにより、達成
される。各増幅器は、第２図に示される様に、それ自体
のＡＧＣ回路を有し、各ＡＧＣは１つのコントロールト
ーン する様に同調される。

１　つ １組の増幅器を持つテレコミュニケーションケーブルに
関しては、ＡＧＣ回路の半数をあるコントロールトーン
に同調させ、ＡＧＣ回路の残り半分を他のコントロール
トーンに同調させることか勧められる。なるべくなら、
コントロールは、隣接増幅器に於いて異なる方が望まし
い。すなわち、“奇数番号”の増幅器は、ケーブルの一
方の端より制御され、“偶数番号”の増幅器はもう一方
の端より制御される方が望ましい。

このコントロール技術を２本以上のチャンネルを持つシ
ステム、例えば、波長分割マチルプレ・ツクスジステム
へ広げることが可能なことは明らかである。

第３図は、定常およびデフォルト構成を含む回路を示す
。定常構成は第２図に実際に示される、ＡＧＣ回路に一
致する。デフォルト構成は、コントロールトーンが初期
レベルを下廻る場合に採用される。

コントロールトーンの消失は、通常、ケーブル破損によ
り引き起こされ、これにより通常オペレションが妨げら
れる。デフォルトモードは、主として診断テスト向けに
予定される。特に、デフオルＩ・モードは、長大ケーブ
ルの特定の１個所または複数個所に於ける故障を示す。

これにより、少くとも大体の故障位置が示される。

第３図に示される回路は、４つの副回路を含む、すなわ
ち、 （１）定常構成 これは、第２図に示されるＡＧＣを少し修正した形とな
る。同様機能を果たす諸要素は、同一番号が割り振られ
る。

（２）セレクタ この副回路は、コントロールトーン（または、コントロ
ールトーンに比例する信号）の欠如を検知スる。コント
ロールトーン 場合、回路を定常構成に保持し、コントロールトンが、
初期値を下廻る場合、デフォルト構成を選定する。この
セレクタは、この選択を行うためのスイッチを含む。

（３）デフォルトコーラ（　ｃａｌ　ｌｅｒ）デフォル
ト構成の１部を構成する、この副回路により、コントロ
ールトーンが一切存在しない場合、光増幅器２０は、引
き続き機能を果たす。更に、この副回路は、それ自体の
確認のための特有周波数を発する。

（４）過負荷保護 デフォルト構成の１部も構成する副回路は、コントロー
ルト−ンが存在しない場合の不安定な、あるいは過負荷
状態のオペレーションを保護する。

オペレーション始動時（最初の時点、または破損事故後
）あるいは診断のためのデフォルトモードでのオペレー
ション時、過負荷保護が望ましい。

次に、４つの副回路が夫々別個に説明される。

上記項目（１）、すなわちＡＧＣは、第２図に於けるよ
り、ややより詳細に示される。特別の構成要素はコント
ロールトーンを他の周波数より分離するバンドパスフィ
ルタ３５、およびＤＣ信号をコンパリタ３０に送る整流
器３６である。コンパリタ３０のアウトプットは、イン
テグレータ３７に接続される。定常構成では、インテグ
レータ３７のアウトプットは、２路スイツチ４］により
、デバイス２３のコントロールボートに接続される。

上記項１」（２）、すなわちセレクタは、整流器３６の
アウトプット ４６、およびスイッチ４０および４１を作動させるコン
トロール装置４７より成る。

項目（３）は、コントロールトーン ＡＧＣが作動不能に陥る場合はいつでも、コントロール
信号の代用を果たすＤＣバイアスを用意する、固有抵抗
を持つネットワークより成る。デフォルトコーラも、そ
れ自体の中継器のデフォルトトーン特性を用意するロー
カル発振器を含む。すなわち、システム内の各中継器で
、デフォルトトーンが異なる。発振器４３および固有抵
抗を持つネットワーク４２は、２つの信号を合併させる
アダー（加算器）４４に接続される。合併信号は、デフ
ォルト構成の場合、ＡＧＣをデバイス２３より分離し、
アダー４４をデバイス２３に接続する、スイッチ４１に
送られる。

デフォルト構成の場合、すなわちコントロール　Ｂ トーン欠如の場合、増幅器２６およびそれ故マルチプラ
イヤ２９は、ゼロインプットとなる。これにより、コン
パリタ３０は、ゼロインプットを受け取り、その結果、
不可能な筈のバランスを達成するべく、非常に高いアウ
トプット 過負荷は、コンパリタそれ自体および、その結果として
、諸要素、すなわちインテグレータ３７を損傷さぜるに
足る程大きくなる場合がある。デフォルト構成の場合、
増幅器４５は、例えば４５（ＩＢのゲインで、インテグ
レータ３７のアウトプットからコンパリタ３０のインプ
ットへ信号を、フィードバックする。これにより、コン
パリタ３ｏには、現実のインプット信号が送られ、ルー
プ３０３７−４５−４０−４８は、安全パワーで安定す
る。（アダー４８は、検出器４６によりループ信号の検
知を妨げる）。

定常構成では、検出器４６は、デフォルトコーラ４２，
４３．４４を分離する、コントロールユニット４７を作
動させ、過負荷より副回路４５４０を保護する。ＡＧＣ
は、上記の様に作動する。

デフオルｉ・モードでのオペレーションの説明に移る。

最も一般的な事故は、ケーブルの破損である。

明らかに、これにより、破損個所をまたがるコミュニケ
ーション全体が妨げられる。陸上より破損個所に向け、
゛外向きの“方向で、および破損個所より陸上に向け、
“内向きの”方向で、方向を呼び出すことが好都合とな
る。明らかに、それぞれそれ自体の内向きおよび外向き
の方向となる２つのセグメントがケーブルにはある。

増幅器への電源は、光ケーブル中に含まれる電導体経由
で給電される。ケーブルが破損したとしても、なお給電
が可能である。海水は、戻り側導体として用いられ、破
損セグメトの場合でさえ、その長さおよび電気抵抗が大
きいため、破損端は、短絡回路を構成しない。これによ
り、増幅器が引き続き機能を果たすことを可能にする電
源保持が出来る。

ケーブルは、２方向コミュニケーション向けに設計され
、各セグメントは、外向きおよび内向き双方のテレコミ
ュニケーションチャンネルを含む。

明らかに、外向きチャンネルは、診断に対してすら無効
となる。１本の内向きチャンネルのデフォルトモードオ
ペレーションの説明に移る。

破損個所に最も近い増幅器は、“最初”と冠され、その
オペレーションは、最初に意味付けか行われる。たとえ
ケーブルが破損しても、電源は確保され、増幅器２０は
、ライン２４により駆動電流を受け取る。が、ケーブル
破損のため、インプットファセット２１に於いて光信号
は一切受け取られない。この状態下で増幅器はＬＥＤと
して作動し、これによりアウトプットファセット２２に
於いては、光信号が発せられる。信号の平均パワーは、
ネットワーク４２からのコントロールにより設定され、
条件は恐らく最適とならないが、少くとも使用に耐える
。ローカル発振器は、それ自体の特有のデフォルト波紋
を、ライン２４の駆動の電流上に重ね、増幅器２２の光
アウトプットそれにより、この特有のデフォルト周波数
に於いて変調される振幅となる。

この変調ＬＥＤ信号は、ファイバーを通り、次の増幅器
まで送られる。コントロールトーンは一切存在せず、こ
れにより、デフォルト構成となる。

引続きオペレーションか行えるため、この増幅器は、受
け取った信号を増幅し、それ自体のローカル発振器から
のそれ自体の特有のデフォルト周波数をこれに重ねる。

この様にして、２番目の増幅器のアウトプットファセッ
ト２２に於いて生成される光信号は、２つのデフォルト
周波数により変調される。

光信号は、増幅器から増幅器へと送られ、それにより、
陸上到百時に、一連の各増幅器のデフォルト周波数によ
り変調される。陸上ステーションで、光信号は複雑な波
形を有する電気信号へと変調が解かれる。この信号は、
周波数アナライザーに送られ、ここでデフォルト周波数
の存在が確認される。特定のデフォルト周波数の存在は
、その増幅器が、デフォルトモードて作動可能なだけで
なく、この増幅器が陸上に接続され、それ故セグメント
の破損長が割り出せることも示す。大部分のケーブルは
、複数の内向きチャンネルより成り、上記の診断テスト
は各チ，ヤンネルに対し繰り返し適用可能である。これ
により、複数の結果か得られ、理想的には、この結果は
相互に合致することが望ましい。

更に、診断テストは、ケーブルのセグメント双方に於い
て実施出来る。これにより、ケーブルの一端で幾つかを
、他端で残りをという風に、各中継器からのデフォルト
周波数の受け取りが可能となる。これにより、破損位置
の表示が非常に明瞭となる。

１個のセグメントが非常に長い場合、内側端部にオーバ
ーロードをかけずに外側端部に給電することが不可能と
なる場合が有り得る。この場合、他のセグメント長を短
くすれば、診断テストの実施が可能となる筈である。が
、これも、距離が比較的短い場合にのみ適用出来る。

過負荷保護副回路は、上記の様に、診断テスト向はデフ
ォルトモードオペレーション中、コンパ９タ３０および
インテグレータ３７を保護するたけでなく、ケーブルの
スイッチが入っている期間（−時的）、望ましい保護手
段も供する。スイッチ入れの極く初期の段階、および例
えば事故後等、オペレーションでの破損後のスイッチ入
れの場合はいっでも、これが当てはまる。

第２図に示される回路について考察する。通電中で、而
も光信号が存在しない場合、コンパ９タ３０に、過負荷
のリスクが生じる。第３図に示される様に、デフォルト
構成が採用され、これには過負荷に対する保護装置が含
まれる。

コントロールトーンを伴う光信号が第２図のインプット
ファセットに送られ、面も通電が為されない場合、増幅
は一切行われず、回路には電流が通じていない状態とな
る。信号が存在する状態で、通電のためスイッチが入れ
られる場合、適当な駆動電流がライン２４に確立する迄
、増幅は一切行われない。更に、この適当な電流がライ
ン２４に確立する迄、増幅器２６および２７へ適当な信
号は一切送られない。

それ故、−時的に、コンパ９タ３０およびそれ故デバイ
ス２３は適当なコントロール信号を持たないことになる
。これは、過負荷の可能性が生ずるという点で不安定な
状態といえる。第３図に示される変更修正は、この状態
を防止するためのものとなる。定常状態に未だ達してい
ないため、低コントロール信号が存在する場合、レベル
検出器４６は、回路をデフォルト構成に保つため、コン
トロールユニット４７を作動させる。これにより、一定
電流デバイス２３は、コンパ９タ３０およびインテグレ
ータ３７が増幅器４５により保護される間、ネットワー
ク４２から、適当なコントロール号を受け取る。これら
は、安定且つ安全な状態で、この間に光増幅器２０がそ
の機能を確立する。整流器３６からのコントロール信号
が適当な状態となると、レベル検出器４６が反応し、ス
イッチ４１および４８を逆転させるため、コントロール
ユニット４７を作動させる。これにより、回路をそのデ
フォルト構成から、定常構成に転換しそれにより回路は
ＡＧＣとして作動する。これは、スタートアップ時の有
用な保護となる。

レベル検出器４６が、定常およびデフォルトの双方の構
成に於いて、（それが存在する場合）コントロールト−
ンにより発動されることに注意すべきである。これによ
り、コントロールトーン低下し初期値を上廻る場合、回
路はデフォルト構成に切換わり、コントロールトーンが
、初期値を上田ると、回路は定常構成に戻る。

定常オペレーション時、コントロールトーンは、増幅後
可成り安定する。デフォルトオペレーション時、コント
ロールトーンはゼロとなる（またはノイズのみ）。それ
故、初期値の正確な設定は、重要でなくなる。定常値の
２５乃至７５パーセントの範囲での設定が望ましい。

［発明の効果コ この様に、本発明によれば、性能変動に由来する、パワ
ー変動を減じることが可能な光信号の増幅装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわるＡＧＣをそれぞれ伴う５台の
光増幅器を含む、光水中テレコミュニケ３　］ ジョンシステムのシングルファイバを示す図、第２図は
第１図のシステム中で用いられる増幅器の一実施例を示
すブロック図、 第３図は第１図のシステム中で用いられる増幅器の他の
実施例を示すブロック図である。 １０　・・・　トランスミッタ、１１　・・・　レシバ
、１２　・・・　光ケーブル、１３　・・・　中継器、
２１・・・　入力ファセット、２２・・・　出力ファセ
ット、２３　・・・　ハイインピーダンス電流デバイス
、２４　・・・　ライン、２５　・・・　インダクタ、
２６・・・　低ノイズ増幅器、２７　・・・　ディファ
レンス（差分）増幅器、２８　・・・　抵抗器、２９　
・・アナログマルチプライヤ、３０　・・・　コンパ９
タ、３５　・・・　バンドパスフィルタ、３６　・・・
整流器、３７　・・・　インテグレータ、４０．４１・
・・　スイッチ、４２　・・・　ネットワーク、４３・
・・　発振器、４４．４８　　・・・　アダー、４５・
・・　増幅器、４６　・・・　検出器、４７　・・・　
コントロールユニット。 手 続 補 正 書 （方式） 、事件の表示 特願平１−０５１８０３号 ？０発明の名称 光信号の増幅装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・ハ
フリック−リミテッド・カンパこ ４、代理人 住所　東京都千代田区霞が関３丁目７番２号、補正の対
象 図面 、補正の内容　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号発生装置から光信号を受け取るため接続される
   光増幅手段を具備する光コミュニケーションシステムで
   あって、該信号発生装置は、光コントロールトーンを光
   信号に変調する様になっており、上記増幅手段は、レー
   ザ増幅器へ駆動電流を送るための駆動手段を有し、該増
   幅器は、上記光信号を増幅して、受け取った光コントロ
   ールトーンと同等の電気的コントロールトーンを駆動電
   流に重ね、且つ該光増幅手段も電気的コントロールトー
   ンに応答して、レーザ増幅器のアウトプットパワーの変
   動を減するべく、駆動電流を変動させる様に構成された
   自動ゲインコントロール回路を備えたシステム。 ２、（ａ）上記光信号増幅器用レーザ増幅器、（ｂ）レ
   ーザ増幅器への駆動電流給電用駆動手段、（ｃ）駆動手
   段をレーザ増幅器へ接続する駆動回路、および （ｄ）駆動回路からのインプット受け取りのため接続さ
   れ且つ駆動電流制御のため接続されるアウトプットを持
   つＡＧＣ手段を具備し、且つ上記レーザ増幅器は、駆動
   電流中の信号に電気的コントロールトーンを重ねる様構
   成され、上記電気的コントロールトーンは受け取った光
   コントロールトーンに由来し、上記ＡＧＣ手段は、上記
   電気的コントロールトーンからパラメータ信号を生成し
   且つ予め設定したレベルにコントロールパラメータを保
   持すべく駆動電流を変動させる様に構成される光コント
   ロールトーンにより変調される光信号のための増幅装置
   。 ３、ＡＧＣ手段のアウトプットが、駆動手段に接続され
   る請求項２の増幅装置。 ４、ＡＧＣ手段が、電気的コントロールトーンに応答す
   る１番目のデテクタ、駆動電流に応答する２番目のデテ
   クタ、および上記１番目および２番目のデテクタに接続
   されるマルチプライヤーより成り、それにより、パラメ
   ータ信号はマルチプライヤの２つのインプットの生成物
   となる請求項２または３の増幅装置。 ５、１番目のデテクタが、コンデンサを経由する電気的
   コントロールトーンを受け取る様に接続される増幅器で
   ある請求項４の増幅装置。 ６、２番目のデテクタが駆動回路中に、設置される抵抗
   器と並列に接続される増幅器である請求項４または５の
   増幅装置。 ７、マルチプライヤのアウトプットがコントロールトー
   ン、整流器およびデファレンス増幅器向けバンド通過フ
   ィルタに接続され、それにより、上記デファレンス増幅
   器は、整流器のアウトプットを参照データと比較するこ
   とにより、エラー信号を生成する様に構成される請求項
   ４〜６の何れか１つの増幅装置。 ８、（ｉ）定常構成、 （ｉｉ）デフォルト構成、および （ｉｉｉ）構成（ｉ）および（ｉｉ）間の選択のため作
   動するセレクター手段、 を具備し、上記構成（ｉ）は、 （ａ）上記光信号増幅用レーザ増幅器、 （ｂ）レーザ増幅器への駆動電流給電用駆動手段、（ｃ
   ）駆動手段をレーザ増幅器へ接続する駆動回路、および （ｄ）駆動回路からのインプット受け取りのため接続さ
   れ、且つ駆動電流制御のため接続されるアウトプットを
   持つ、ＡＧＣ手段を具備するとともに、上記レーザ増幅
   器は、駆動電流中の信号に電気的コントロールトーンを
   重ねる様に構成され、上記電気的コントロールトーンは
   受け取った光コントロールトーンに由来し、上記ＡＧＣ
   手段は、上記電気的コントロールモードから、パラメー
   タ信号を生成し且つ予め設定したレベルにコントロール
   パラメータを保持すべく、駆動電流を変動させる様に構
   成され、且つ構成（ｉｉ）は、駆動電流を上記レーザ増
   幅器へ送るための代替手段より成り、セレクタ手段は、
   初期レベルを下廻るコントロールトーンレベルに応答す
   るデテクタおよび作動上、上記デテクタ手段に接続され
   るスイッチング手段を含み、さらに上記スイッチング手
   段は、検知レベルが初期値を上廻る場合、定常構成に接
   続し、検知レベルが初期値を下廻る場合、デフォルト構
   成に接続する様に構成されるコントロールゾーンにより
   変調される光信号用増幅装置。 ９、代替手段が上記駆動手段へ代替コントロール信号を
   送る様に適応し、スイッチング手段が定常構成の場合、
   ＡＧＣ手段を駆動手段に、且つデフォルト構成の場合、
   代替手段を駆動手段に接続する様に適応する請求項８の
   増幅装置。 １０、代替手段が特有のデフォルト周波数に於いて、波
   紋を伴うＤＣバイアスを用意する様に適応し、それによ
   り光アウトプットは、増幅器がデフォルト構成を採用し
   ているとの表示を含む請求項８または９の増幅装置。