JPH0555673A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH0555673A JPH0555673A JP3215762A JP21576291A JPH0555673A JP H0555673 A JPH0555673 A JP H0555673A JP 3215762 A JP3215762 A JP 3215762A JP 21576291 A JP21576291 A JP 21576291A JP H0555673 A JPH0555673 A JP H0555673A
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- Japan
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- pumping light
- light source
- optical
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光増幅器の複数個の励起光源の光出力を任意
の比率に設定可能とする。 【構成】 複数（ｍ個）の励起光源２と励起光源駆動回
路４とを有する光増幅器１において、各励起光源２の光
出力の一部を電気に変換し観測するｍ個の光−電気変換
回路３と、ｍ個の光−電気変換回路３の出力信号を比較
しその偏差を検出してそれぞれの励起光源駆動回路４を
制御し各励起光源２の光出力を定められた比率に安定化
させる制御回路５とを備えている。
の比率に設定可能とする。 【構成】 複数（ｍ個）の励起光源２と励起光源駆動回
路４とを有する光増幅器１において、各励起光源２の光
出力の一部を電気に変換し観測するｍ個の光−電気変換
回路３と、ｍ個の光−電気変換回路３の出力信号を比較
しその偏差を検出してそれぞれの励起光源駆動回路４を
制御し各励起光源２の光出力を定められた比率に安定化
させる制御回路５とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅器に利用され、
特に、複数個の励起光源を有する光直接増幅器に関す
る。
特に、複数個の励起光源を有する光直接増幅器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光直接増幅器は新技術であり、特に、複
数個の励起光源を有する場合、個々の励起光源を制御す
る具体的方法は確立していない。
数個の励起光源を有する場合、個々の励起光源を制御す
る具体的方法は確立していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】希土類ドープ光ファイ
バを用いた光直接増幅器（例えば、鈴木「光ファイバ増
幅器モジュール」電子情報通信学会誌、７４巻３号Ｐ２
２１〜２２４参照）は、光信号を増幅するために励起光
を入射する必要がある。励起光を発生させる励起光源
は、現在のところ半導体レーザダイオードが主流である
が、光増幅器の増幅特性を向上させるために、複数個の
励起光源を用いて励起光パワーを上昇させる方法が検討
されている。
バを用いた光直接増幅器（例えば、鈴木「光ファイバ増
幅器モジュール」電子情報通信学会誌、７４巻３号Ｐ２
２１〜２２４参照）は、光信号を増幅するために励起光
を入射する必要がある。励起光を発生させる励起光源
は、現在のところ半導体レーザダイオードが主流である
が、光増幅器の増幅特性を向上させるために、複数個の
励起光源を用いて励起光パワーを上昇させる方法が検討
されている。
【０００４】しかし、複数個の励起光源の制御方法につ
いては、十分に検討がなされていない課題がある。
いては、十分に検討がなされていない課題がある。
【０００５】本発明の目的は、前記の課題を解消するこ
とにより、複数個の励起光源の制御方法の確立化を図っ
た光増幅器を提供することにある。
とにより、複数個の励起光源の制御方法の確立化を図っ
た光増幅器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数ｍ個の励
起光源およびその励起光源駆動回路を有する光増幅器に
おいて、各励起光源の光出力の一部を電気信号に変換す
るｍ個の光−電気変換回路と、各光−電気変換回路の出
力信号を比較し、その偏差を検出してそれぞれ対応する
各励起光源駆動回路を制御し、各励起光源の光出力を定
められた比率に安定化させる制御を行う制御回路とを備
えたことを特徴とする。
起光源およびその励起光源駆動回路を有する光増幅器に
おいて、各励起光源の光出力の一部を電気信号に変換す
るｍ個の光−電気変換回路と、各光−電気変換回路の出
力信号を比較し、その偏差を検出してそれぞれ対応する
各励起光源駆動回路を制御し、各励起光源の光出力を定
められた比率に安定化させる制御を行う制御回路とを備
えたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、前記制御回路は、前記各
光−電気変換回路の出力信号にそれぞれ設定された第一
の倍率をかけて出力するｍ個の第一の乗算器と、各第一
の乗算器の出力信号の平均値をとる平均値演算器と、こ
の平均値演算器の平均値出力信号と各第一の乗算器の出
力信号との差をとるｍ個の減算器と、各減算器の出力信
号にそれぞれ一定の第二の倍率をかけて出力するｍ個の
第二の乗算器と、各第二の乗算器の出力信号にそれぞれ
設定された設定値を加算し前記各励起光源駆動回路に供
給するｍ個の加算器とを含むことができる。
光−電気変換回路の出力信号にそれぞれ設定された第一
の倍率をかけて出力するｍ個の第一の乗算器と、各第一
の乗算器の出力信号の平均値をとる平均値演算器と、こ
の平均値演算器の平均値出力信号と各第一の乗算器の出
力信号との差をとるｍ個の減算器と、各減算器の出力信
号にそれぞれ一定の第二の倍率をかけて出力するｍ個の
第二の乗算器と、各第二の乗算器の出力信号にそれぞれ
設定された設定値を加算し前記各励起光源駆動回路に供
給するｍ個の加算器とを含むことができる。
【０００８】また、本発明は、前記第一の倍率は、各励
起光源の光出力の比率の設定値の逆数であり、前記第二
の倍率は本制御系のループ利得であり、前記加算器で加
える設定値は各励起光源の光出力の初期設定値であるこ
とが好ましい。
起光源の光出力の比率の設定値の逆数であり、前記第二
の倍率は本制御系のループ利得であり、前記加算器で加
える設定値は各励起光源の光出力の初期設定値であるこ
とが好ましい。
【０００９】
【作用】各励起光源の光出力の状態を各光−電気変換回
路で観測し、制御回路で各光−電気変換回路の出力信号
を比較し、その偏差を検出してそれぞれ対応する各励起
光源駆動回路を制御し、各励起光源の光出力を定められ
た比率に安定化する。
路で観測し、制御回路で各光−電気変換回路の出力信号
を比較し、その偏差を検出してそれぞれ対応する各励起
光源駆動回路を制御し、各励起光源の光出力を定められ
た比率に安定化する。
【００１０】従って、光増幅器の複数個の励起光源の光
出力は任意の比率に設定可能となる。
出力は任意の比率に設定可能となる。
【００１１】なお、制御回路は、各光−電気変換回路の
出力信号にあらかじめ設定された比率の設定値を与える
ｍ個の第一の乗算器と、各第一の乗算器の出力信号の平
均値をとる平均値演算器と、この平均値出力信号と各第
一の乗算器の出力信号との差をとるｍ個の減算器と、各
減算器の出力信号にループ利得を乗ずるｍ個の第二の乗
算器と、各第二の乗算器の出力信号にあらかじめ設定さ
れた各励起光源の光出力の初期設定値を加算するｍ個の
加算器とを含みフィードバックループを構成する。
出力信号にあらかじめ設定された比率の設定値を与える
ｍ個の第一の乗算器と、各第一の乗算器の出力信号の平
均値をとる平均値演算器と、この平均値出力信号と各第
一の乗算器の出力信号との差をとるｍ個の減算器と、各
減算器の出力信号にループ利得を乗ずるｍ個の第二の乗
算器と、各第二の乗算器の出力信号にあらかじめ設定さ
れた各励起光源の光出力の初期設定値を加算するｍ個の
加算器とを含みフィードバックループを構成する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明の第一実施例を示すブロック
構成図で、基本的な構成を示したものである。図１にお
いて、光直接増幅器（ＯＰＴＡＭＰ）１は、それぞれ励
起光源駆動回路（ＬＤＤ1 〜ＬＤＤm ）４が接続され
た、ｍ個の励起光源（ＬＤ1 〜ＬＤm ）２を有してい
る。そして、ｍ個の励起光源２には、各々の励起光源２
の光出力の一部を電気に変換して観測するｍ個の光−電
気変換回路（ＰＤ1 〜ＰＤm ）３が接続され、光−電気
変換回路３の各々の出力信号は制御回路（ＣＯＮＴ）５
にそれぞれ接続され、制御回路５からのｍ個の出力信号
はｍ個の励起光源駆動回路（ＬＤＤ1 〜ＬＤＤm ）４に
それぞれ接続される。
構成図で、基本的な構成を示したものである。図１にお
いて、光直接増幅器（ＯＰＴＡＭＰ）１は、それぞれ励
起光源駆動回路（ＬＤＤ1 〜ＬＤＤm ）４が接続され
た、ｍ個の励起光源（ＬＤ1 〜ＬＤm ）２を有してい
る。そして、ｍ個の励起光源２には、各々の励起光源２
の光出力の一部を電気に変換して観測するｍ個の光−電
気変換回路（ＰＤ1 〜ＰＤm ）３が接続され、光−電気
変換回路３の各々の出力信号は制御回路（ＣＯＮＴ）５
にそれぞれ接続され、制御回路５からのｍ個の出力信号
はｍ個の励起光源駆動回路（ＬＤＤ1 〜ＬＤＤm ）４に
それぞれ接続される。
【００１４】本発明の特徴は、図１において、ｍ個の励
起光源２の個々の光出力の一部を電気に変換し観測する
ｍ個の光−電気変換回路３と、ｍ個の光−電気変換回路
３の出力信号を比較し、その偏差を検出してｍ個の励起
光源に対応するｍ個の励起光源駆動回路４を制御するこ
とで、各励起光源２の光出力を定められた比率に安定化
させる制御回路５とを設けたことにある。
起光源２の個々の光出力の一部を電気に変換し観測する
ｍ個の光−電気変換回路３と、ｍ個の光−電気変換回路
３の出力信号を比較し、その偏差を検出してｍ個の励起
光源に対応するｍ個の励起光源駆動回路４を制御するこ
とで、各励起光源２の光出力を定められた比率に安定化
させる制御回路５とを設けたことにある。
【００１５】次に、本第一実施例の動作の大要について
説明する。
説明する。
【００１６】制御回路５には、ｍ個の励起光源２の光出
力情報であるｍ個の光−電気変換回路３の出力信号が入
力される。制御回路５はこのｍ個の励起光源２の光出力
情報を比較し、その偏差を算出して、ｍ個の励起光源２
の光出力があらかじめ設定されている比率になるように
ｍ個の励起光源駆動回路４を制御する。
力情報であるｍ個の光−電気変換回路３の出力信号が入
力される。制御回路５はこのｍ個の励起光源２の光出力
情報を比較し、その偏差を算出して、ｍ個の励起光源２
の光出力があらかじめ設定されている比率になるように
ｍ個の励起光源駆動回路４を制御する。
【００１７】図２は、本発明の第二実施例を示すブロッ
ク構成図で、図１における制御回路５の詳細例を合わせ
示したものである。ここで、制御回路５は、本発明の特
徴とするところの、ｍ個の乗算器（１）（ＭＵＬＴ1 〜
ＭＵＬＴm ）６と、平均値演算器（ＡＶＧ）７と、ｍ個
の減算器（ＳＵＢ1 〜ＳＵＢm ）８と、ｍ個の乗算器
（ＭＵＬＴ1a〜ＭＵＬＴ1m）９と、ｍ個の加算器（ＡＤ
Ｄ1 〜ＡＤＤm ）１０とを含んでいる。
ク構成図で、図１における制御回路５の詳細例を合わせ
示したものである。ここで、制御回路５は、本発明の特
徴とするところの、ｍ個の乗算器（１）（ＭＵＬＴ1 〜
ＭＵＬＴm ）６と、平均値演算器（ＡＶＧ）７と、ｍ個
の減算器（ＳＵＢ1 〜ＳＵＢm ）８と、ｍ個の乗算器
（ＭＵＬＴ1a〜ＭＵＬＴ1m）９と、ｍ個の加算器（ＡＤ
Ｄ1 〜ＡＤＤm ）１０とを含んでいる。
【００１８】次に、本第二実施例の動作について説明す
る。
る。
【００１９】ｍ個の励起光源２の光出力の一部を各々観
測しているｍ個の光−電気変換回路３からそれぞれ出力
される電気信号Ｘ1 〜Ｘm はｍ個の乗算器６にそれぞれ
入力され、各々の乗算器６に設定された倍率Ａ1 〜Ａm
と乗算され出力される。従ってｍ個の乗算器６の個々の
出力信号Ｙ1 〜Ｙm は、 Ｙm ＝Ａm Ｘm となる。ここで、ｍ個の乗算器６に設定した倍率Ａ1 〜
Ａm の逆数１／Ａ1 〜１／Ａm がｍ個の励起光源２の光
出力の比率の設定値を示すことになる。
測しているｍ個の光−電気変換回路３からそれぞれ出力
される電気信号Ｘ1 〜Ｘm はｍ個の乗算器６にそれぞれ
入力され、各々の乗算器６に設定された倍率Ａ1 〜Ａm
と乗算され出力される。従ってｍ個の乗算器６の個々の
出力信号Ｙ1 〜Ｙm は、 Ｙm ＝Ａm Ｘm となる。ここで、ｍ個の乗算器６に設定した倍率Ａ1 〜
Ａm の逆数１／Ａ1 〜１／Ａm がｍ個の励起光源２の光
出力の比率の設定値を示すことになる。
【００２０】平均値演算器７は、ｍ個の乗算器６の出力
信号Ｙ1 〜Ｙm の平均値
信号Ｙ1 〜Ｙm の平均値
【００２１】
【数１】 を出力する。ｍ個の減算器８は平均値演算器７の出力
〔外１〕と、ｍ個の乗算器６のそれぞれの出力信号Ｙ1
〜Ｙm との差、
〔外１〕と、ｍ個の乗算器６のそれぞれの出力信号Ｙ1
〜Ｙm との差、
【００２２】
【数２】 を出力する。
【００２３】
【外１】 ｍ個の乗算器９はｍ個の減算器８のそれぞれの出力信号
Ｚ1 〜Ｚm にあらかじめ設定された倍率Ｂを乗算し、そ
れぞれ Ｂ＊Ｚi （１≦ｉ≦ｍ） を出力する。ここで、乗算器９に設定されている倍率Ｂ
は、本制御系のループ利得を示す。
Ｚ1 〜Ｚm にあらかじめ設定された倍率Ｂを乗算し、そ
れぞれ Ｂ＊Ｚi （１≦ｉ≦ｍ） を出力する。ここで、乗算器９に設定されている倍率Ｂ
は、本制御系のループ利得を示す。
【００２４】ｍ個の加算器１０は各々にあらかじめ設定
された値Ｃ1 〜Ｃm と、ｍ個の乗算器９のそれぞれの出
力信号Ｂ＊Ｚ1 〜Ｂ＊Ｚm とを加算し、その出力 Ｗi ＝Ｃi ＋Ｂ＊Ｚi （１≦ｉ≦ｍ） で対応する励起光源駆動回路４をそれぞれ駆動する。
された値Ｃ1 〜Ｃm と、ｍ個の乗算器９のそれぞれの出
力信号Ｂ＊Ｚ1 〜Ｂ＊Ｚm とを加算し、その出力 Ｗi ＝Ｃi ＋Ｂ＊Ｚi （１≦ｉ≦ｍ） で対応する励起光源駆動回路４をそれぞれ駆動する。
【００２５】ここで、ｍ個の加算器１０にあらかじめ設
定されていた値Ｃ1〜Ｃm は対応する励起光源２の光出
力の初期設定値であり、加算されたＢ＊Ｚm は対応する
励起光源２の光出力の補正量を示している。
定されていた値Ｃ1〜Ｃm は対応する励起光源２の光出
力の初期設定値であり、加算されたＢ＊Ｚm は対応する
励起光源２の光出力の補正量を示している。
【００２６】本制御系における前記の動作を繰り返すこ
とによって、ｍ個の励起光源２の光出力Ｐ1 〜Ｐm は、
とによって、ｍ個の励起光源２の光出力Ｐ1 〜Ｐm は、
【００２７】
【数３】 の比率に収束する。また、制御の誤差は前記制御系ルー
プ利得Ｂによって決定される。
プ利得Ｂによって決定される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数
（ｍ個）の励起光源を有する光増幅器において、個々の
励起光源の光出力の一部を電気に変換し観測するｍ個の
光−電気変換回路と、ｍ個の光−電気変換回路の出力信
号を比較し、その偏差を検出してｍ個の励起光源に対応
するｍ個の励起光源駆動回路を制御することで、各励起
光源の光出力を定められた比率に安定させる制御回路を
備えることにより、ｍ個の励起光源の光出力を任意の比
率に設定できる効果がある。
（ｍ個）の励起光源を有する光増幅器において、個々の
励起光源の光出力の一部を電気に変換し観測するｍ個の
光−電気変換回路と、ｍ個の光−電気変換回路の出力信
号を比較し、その偏差を検出してｍ個の励起光源に対応
するｍ個の励起光源駆動回路を制御することで、各励起
光源の光出力を定められた比率に安定させる制御回路を
備えることにより、ｍ個の励起光源の光出力を任意の比
率に設定できる効果がある。
【図１】本発明の第一実施例を示すブロック構成図。
【図２】本発明の第二実施例を示すブロック構成図。
１ 光直接増幅器（ＯＰＴＡＭＰ） ２ 励起光源（ＬＤ1 〜ＬＤm ） ３ 光−電気変換回路（ＰＤ1 〜ＰＤm ） ４ 励起光源駆動回路（ＬＤＤ1 〜ＬＤＤm ） ５ 制御回路（ＣＯＮＴ） ６ 乗算器（１）（ＭＵＬＴ1 〜ＭＵＬＴm ） ７ 平均値演算器（ＡＶＧ） ８ 減算器（ＳＵＢ1 〜ＳＵＢm ） ９ 乗算器（２）（ＭＵＬＴ1a〜ＭＵＬＴma） １０ 加算器（ＡＤＤ1 〜ＡＤＤm ） Ａ1 〜Ａm 励起光源光出力比率設定値の逆数 Ｂ 制御系ループ利得 Ｃ1 〜Ｃm 励起光源光出力初期設定値 ｍ 励起光源数 Ｗ1 〜Ｗm （加算器の）出力信号 Ｘ1 〜Ｘm （光−電気変換回路の）出力信号 Ｙ1 〜Ｙm ｛乗算器（１）の｝出力信号 〔外１〕（平均値演算器の）出力信号 Ｚ1 〜Ｚm （減算器の）出力信号
Claims (3)
- 【請求項１】 複数ｍ個の励起光源およびその励起光源
駆動回路を有する光増幅器において、 各励起光源の光出力の一部を電気信号に変換するｍ個の
光−電気変換回路と、 各光−電気変換回路の出力信号を比較し、その偏差を検
出してそれぞれ対応する各励起光源駆動回路を制御し、
各励起光源の光出力を定められた比率に安定化させる制
御を行う制御回路とを備えたことを特徴とする光増幅
器。 - 【請求項２】 前記制御回路は、前記各光−電気変換回
路の出力信号にそれぞれ設定された第一の倍率をかけて
出力するｍ個の第一の乗算器と、各第一の乗算器の出力
信号の平均値をとる平均値演算器と、この平均値演算器
の平均値出力信号と各第一の乗算器の出力信号との差を
とるｍ個の減算器と、各減算器の出力信号にそれぞれ一
定の第二の倍率をかけて出力するｍ個の第二の乗算器
と、各第二の乗算器の出力信号にそれぞれ設定された設
定値を加算し前記各励起光源駆動回路に供給するｍ個の
加算器とを含む請求項１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】 前記第一の倍率は、各励起光源の光出力
の比率の設定値の逆数であり、前記第二の倍率は本制御
系のループ利得であり、前記加算器で加える設定値は各
励起光源の光出力の初期設定値である請求項２に記載の
光増幅器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215762A JP2806092B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光増幅器 |
| US07/936,843 US5299055A (en) | 1991-08-28 | 1992-08-28 | Optical fiber amplifier circuit comprising a control circuit for controlling a plurality of excitation light sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215762A JP2806092B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555673A true JPH0555673A (ja) | 1993-03-05 |
| JP2806092B2 JP2806092B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=16677812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3215762A Expired - Lifetime JP2806092B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5299055A (ja) |
| JP (1) | JP2806092B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640272A (en) * | 1993-10-21 | 1997-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiscreen display and process for assembling the same |
| US7038769B2 (en) | 2003-12-12 | 2006-05-02 | Fujitsu Limited | Characteristic monitoring method of pumping light source for optical amplification and optical amplifier |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816761B2 (ja) * | 1993-04-13 | 1996-02-21 | 日本電気株式会社 | 光増幅器制御回路 |
| JPH07176813A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-07-14 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ増幅器 |
| KR980013060A (ko) * | 1996-07-15 | 1998-04-30 | 김광호 | 펌프파워를 분리하여 양방향 여기시켜 전송광을 증폭하는 광섬유 증폭장치 |
| US5854698A (en) * | 1997-02-10 | 1998-12-29 | Lucent Technologies Inc. | Repeaterless branch powered fiber optic communication system |
| US6008934A (en) * | 1997-11-07 | 1999-12-28 | Lucent Technologies Inc. | Shared-pump multi-fiber optical amplifier |
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| US6366393B1 (en) * | 1999-08-25 | 2002-04-02 | Lucent Technologies Inc. | Fast gain control for optical amplifiers |
| JP2001196671A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Nec Corp | 波長多重伝送用光ファイバ増幅器 |
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