JPH06237033A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH06237033A JPH06237033A JP5062009A JP6200993A JPH06237033A JP H06237033 A JPH06237033 A JP H06237033A JP 5062009 A JP5062009 A JP 5062009A JP 6200993 A JP6200993 A JP 6200993A JP H06237033 A JPH06237033 A JP H06237033A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑性を低減するが先行技術の光増幅器の直
線性を保持する光増幅器の提供。 【構成】 増幅素子として固体レーザ２を利用する光増
幅器。光増幅器の直線性を改良するために、従来技術に
おいて複雑な補償機構を必要とする。本発明の光増幅器
において、同様の直線性の改良は従来のように電流源か
ら固体レーザー２に送るのではなく電圧源４から供給す
ることによって達成される。
線性を保持する光増幅器の提供。 【構成】 増幅素子として固体レーザ２を利用する光増
幅器。光増幅器の直線性を改良するために、従来技術に
おいて複雑な補償機構を必要とする。本発明の光増幅器
において、同様の直線性の改良は従来のように電流源か
ら固体レーザー２に送るのではなく電圧源４から供給す
ることによって達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光入力信号を光出力信
号に増幅するための固体レーザと、電気ポンプエネルギ
を固体レーザに供給するために固体レーザに接続された
電力供給源とを有する光増幅器に関する。
号に増幅するための固体レーザと、電気ポンプエネルギ
を固体レーザに供給するために固体レーザに接続された
電力供給源とを有する光増幅器に関する。
【０００２】また、本発明は増幅器を利用する伝送シス
テムに関する。
テムに関する。
【０００３】
【従来の技術】前述した光増幅器は、１９８８年７月に
発行されたＡ．サレー，Ｒ．ジョプソン及びＴ．ダーシ
ーによるエレクトロレターＶｏｌ．２４，Ｎｏ１５，ｐ
ｐ．９５０−９５２の記事「半導体光増幅器の非線形補
償」から公知である。
発行されたＡ．サレー，Ｒ．ジョプソン及びＴ．ダーシ
ーによるエレクトロレターＶｏｌ．２４，Ｎｏ１５，ｐ
ｐ．９５０−９５２の記事「半導体光増幅器の非線形補
償」から公知である。
【０００４】光増幅器は、例えば、伝送媒体としてグラ
スファイバを利用する光伝送システムにおいて使用され
る。光伝送システムは、今日において電話交換機の間の
デジタルトランクライン用に使用されている。他のアプ
リケーションは長距離にわたってアナログＡＶ信号の配
分用のケーブルテレビジョンネットワークにおける使用
である。
スファイバを利用する光伝送システムにおいて使用され
る。光伝送システムは、今日において電話交換機の間の
デジタルトランクライン用に使用されている。他のアプ
リケーションは長距離にわたってアナログＡＶ信号の配
分用のケーブルテレビジョンネットワークにおける使用
である。
【０００５】一時にカバーされるグラスファイバの最大
の長さは種々の要因によって制限される。この制限に関
する第１の要因は、送信器によって送信されるグラスフ
ァイバ内の光の減衰である。第２の要因はディジタル伝
送の場合に送信器によって伝送されたパルスのひずみを
生じるグラスファイバの分散である。このパルスのひず
みは、異なる波長を有する光信号毎にグラスファイバデ
ィレイが異なる結果生じる。このパルスのひずみは、グ
ラスファイバの長さに比例し、さらに伝送される光のス
ペクトル幅に依存する。
の長さは種々の要因によって制限される。この制限に関
する第１の要因は、送信器によって送信されるグラスフ
ァイバ内の光の減衰である。第２の要因はディジタル伝
送の場合に送信器によって伝送されたパルスのひずみを
生じるグラスファイバの分散である。このパルスのひず
みは、異なる波長を有する光信号毎にグラスファイバデ
ィレイが異なる結果生じる。このパルスのひずみは、グ
ラスファイバの長さに比例し、さらに伝送される光のス
ペクトル幅に依存する。
【０００６】グラスファイバによってさらに大きな距離
をカバーするために、グラスファイバ内に等距離に設置
される通常リジェネレーティブリピータと称されるもの
が使用される。これらのリジェネレーティブリピータは
受信した光信号をディジタル光信号に変換する完全な光
受信器を有する。さらにリジェネレーティブリピータ
は、グラスファイバにわたってより長い伝達を行うため
にディジタル信号を光信号に再変換する完全な光送信器
を有する。このようなリジェネレーティブリピータはむ
しろ複雑である。
をカバーするために、グラスファイバ内に等距離に設置
される通常リジェネレーティブリピータと称されるもの
が使用される。これらのリジェネレーティブリピータは
受信した光信号をディジタル光信号に変換する完全な光
受信器を有する。さらにリジェネレーティブリピータ
は、グラスファイバにわたってより長い伝達を行うため
にディジタル信号を光信号に再変換する完全な光送信器
を有する。このようなリジェネレーティブリピータはむ
しろ複雑である。
【０００７】非常に小さいスペクトル幅を有する光信号
を発生するレーザを使用する伝送システムにおいて、カ
バーすることのできる最大距離は主にグラスファイバの
減衰によって決定される。これらの場合、リジェネレー
ティブリピータを使用する必要はないが、光増幅器は光
信号を増幅するために十分である。
を発生するレーザを使用する伝送システムにおいて、カ
バーすることのできる最大距離は主にグラスファイバの
減衰によって決定される。これらの場合、リジェネレー
ティブリピータを使用する必要はないが、光増幅器は光
信号を増幅するために十分である。
【０００８】しばしば増幅エレメントとしての固体レー
ザを有する光増幅器は、リジェネレーチィブリピータよ
り簡単であるから、この方法でかなりのコストの節減を
実現することができる。
ザを有する光増幅器は、リジェネレーチィブリピータよ
り簡単であるから、この方法でかなりのコストの節減を
実現することができる。
【０００９】光増幅器の他の利点は、その操作がシンボ
ル速度とは独立しており、そのシンボルは異なる波長を
有する光信号を同時に増幅することができることであ
る。
ル速度とは独立しており、そのシンボルは異なる波長を
有する光信号を同時に増幅することができることであ
る。
【００１０】光増幅器の重要な特性は、増幅器の光入力
信号と増幅器の光出力信号の間の関係の直線性である。
信号と増幅器の光出力信号の間の関係の直線性である。
【００１１】種々の増幅変調光搬送波を使用するトラン
クラインにおいて、サチュレーション誘導クロストーク
と称されるものが発生する。搬送波毎の実際の光出力電
力は、その非線形性によって他の搬送波の実際の出力電
力に依存するから、このクロストークが発生する。
クラインにおいて、サチュレーション誘導クロストーク
と称されるものが発生する。搬送波毎の実際の光出力電
力は、その非線形性によって他の搬送波の実際の出力電
力に依存するから、このクロストークが発生する。
【００１２】適正な直線性が必要な光増幅器の他の使用
は、ケーブルＴＶシステム内で光配分を行うための使用
である。これらのシステムにおいて、全体のＵＨＦバン
ド（４７０−８６０ＭＨｚ）を構成する配分される信号
は、グラスファイバを通って配分される増幅変調光信号
に変換される。例えば、非線形光信号のような非線形エ
レメントがこの配分システムに存在するならば、所望の
（ＴＶ）チャンネルで生じる相互変調ひずみからノイズ
が発生する。
は、ケーブルＴＶシステム内で光配分を行うための使用
である。これらのシステムにおいて、全体のＵＨＦバン
ド（４７０−８６０ＭＨｚ）を構成する配分される信号
は、グラスファイバを通って配分される増幅変調光信号
に変換される。例えば、非線形光信号のような非線形エ
レメントがこの配分システムに存在するならば、所望の
（ＴＶ）チャンネルで生じる相互変調ひずみからノイズ
が発生する。
【００１３】上述した雑誌の記事から知られた光増幅器
において、固体レーザが増幅器エレメントとして使用さ
れる。固体レーザに必要な電気ポンプエネルギは、電源
この場合電流源によって供給される。固体レーザの非直
線性を改良するために、固体レーザに供給される電流
は、直流成分だけでなく、固体レーザの入力端の光信号
の電力に比例する追加の成分をも含む。
において、固体レーザが増幅器エレメントとして使用さ
れる。固体レーザに必要な電気ポンプエネルギは、電源
この場合電流源によって供給される。固体レーザの非直
線性を改良するために、固体レーザに供給される電流
は、直流成分だけでなく、固体レーザの入力端の光信号
の電力に比例する追加の成分をも含む。
【００１４】しかしながら、固体レーザに供給される追
加の成分を発生させるために、固体レーザの入力端で光
の部分を引き出すために光カプラが必要になる。引き出
されたこの光は、フォトダイオードによって連続的に電
気信号に変換され、電気信号は固体レーザのために電流
の追加の成分に再変換される。固体レーザのために電流
の追加の成分を発生するための発生手段の存在は、光増
幅器をさらに複雑にする。
加の成分を発生させるために、固体レーザの入力端で光
の部分を引き出すために光カプラが必要になる。引き出
されたこの光は、フォトダイオードによって連続的に電
気信号に変換され、電気信号は固体レーザのために電流
の追加の成分に再変換される。固体レーザのために電流
の追加の成分を発生するための発生手段の存在は、光増
幅器をさらに複雑にする。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、最初
のパラグラフで定義したような複雑性を低減するが先行
技術の光増幅器の直線性を保持する光増幅器を提供する
ことを目的とする。
のパラグラフで定義したような複雑性を低減するが先行
技術の光増幅器の直線性を保持する光増幅器を提供する
ことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明は、電力供給源が電圧源であることを特徴とする。
明は、電力供給源が電圧源であることを特徴とする。
【００１７】本発明は固体レーザの利得の要因が固体レ
ーザの活動層の電圧によって主に決定されるという認識
に基づいている。この点に関して、活動層の電圧は、導
体バンド及びバランスバンドの擬フェルミ準位、従って
２つのバンドの負荷キャリア濃度を決定する。固体レー
ザの利得は負荷キャリアのこの濃度及び多数の定数値に
よって決定されるから、この利得は２つのバンドの一定
濃度の負荷キャリアの場合に一定である。
ーザの活動層の電圧によって主に決定されるという認識
に基づいている。この点に関して、活動層の電圧は、導
体バンド及びバランスバンドの擬フェルミ準位、従って
２つのバンドの負荷キャリア濃度を決定する。固体レー
ザの利得は負荷キャリアのこの濃度及び多数の定数値に
よって決定されるから、この利得は２つのバンドの一定
濃度の負荷キャリアの場合に一定である。
【００１８】従来の光増幅器における電流源の代わりに
電圧源から固体レーザを供給することによって固体レー
ザの作動層の電圧、従って光入力信号の値とは関係のな
い一定の水準の利得を維持することが可能である。強い
光入力信号の場合において、固体レーザは必要な光出力
信号をつくるために電圧源からの電流をさらに自動的に
消費する。
電圧源から固体レーザを供給することによって固体レー
ザの作動層の電圧、従って光入力信号の値とは関係のな
い一定の水準の利得を維持することが可能である。強い
光入力信号の場合において、固体レーザは必要な光出力
信号をつくるために電圧源からの電流をさらに自動的に
消費する。
【００１９】本発明の実施例は電圧源が負の出力インピ
ーダンスを有することを特徴とする。
ーダンスを有することを特徴とする。
【００２０】負の出力インピーダンスを有する電圧源の
使用は、固体レーザに関して望ましくない直列抵抗の存
在にもかかわらずほぼ一定の水準で固体レーザの活動層
間の電圧を維持することが可能になる。この負の出力イ
ンピーダンスの絶対値の可能な選択は、固体レーザの直
列抵抗の全体の値である。しかしながら、光増幅器の最
大の直線性を得るために、固体レーザの直列抵抗より大
きく、または小さくなるように電圧源の出力インピーダ
ンスの絶対値を選択することが考慮されている。
使用は、固体レーザに関して望ましくない直列抵抗の存
在にもかかわらずほぼ一定の水準で固体レーザの活動層
間の電圧を維持することが可能になる。この負の出力イ
ンピーダンスの絶対値の可能な選択は、固体レーザの直
列抵抗の全体の値である。しかしながら、光増幅器の最
大の直線性を得るために、固体レーザの直列抵抗より大
きく、または小さくなるように電圧源の出力インピーダ
ンスの絶対値を選択することが考慮されている。
【００２１】本発明の他の実施例は、増幅器が固体レー
ザの温度を測定するための温度測定手段と、固体レーザ
の測定された温度に応答して電圧源によって発生した電
圧を調整するための調整手段とを含む。
ザの温度を測定するための温度測定手段と、固体レーザ
の測定された温度に応答して電圧源によって発生した電
圧を調整するための調整手段とを含む。
【００２２】固体レーザの温度を測定し、測定された温
度に基づいて電源によって発生する電圧に適当な依存性
を与えることによって光増幅器の利得を固体レーザの温
度とは独立したものにする。
度に基づいて電源によって発生する電圧に適当な依存性
を与えることによって光増幅器の利得を固体レーザの温
度とは独立したものにする。
【００２３】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００２４】図１に示す光増幅器において、グラスファ
イバ１は、半導体レーザ２において固体レーザの第１の
小面に接続されている。半導体レーザ２の第２の小面ｂ
は第２のグラスファイバ３に接続されている。
イバ１は、半導体レーザ２において固体レーザの第１の
小面に接続されている。半導体レーザ２の第２の小面ｂ
は第２のグラスファイバ３に接続されている。
【００２５】半導体レーザ２の陽極は電源４の正の端子
に接続されており、半導体レーザ２の陰極は、電源４の
負の端子に接続されている。
に接続されており、半導体レーザ２の陰極は、電源４の
負の端子に接続されている。
【００２６】半導体レーザ２はペルチェ素子５上に配置
されている。さらにペルチェ素子５はペルチェ素子５の
温度を測定するために温度センサ７を収容する。温度セ
ンサ７の出力信号は制御回路６に供給される。制御回路
６の出力は、ペルチェ素子に接続されている。
されている。さらにペルチェ素子５はペルチェ素子５の
温度を測定するために温度センサ７を収容する。温度セ
ンサ７の出力信号は制御回路６に供給される。制御回路
６の出力は、ペルチェ素子に接続されている。
【００２７】図１に示すような光レシーバの半導体レー
ザ２は、増幅された光を半導体レーザ２に捕捉し、増幅
光を半導体レーザから引き出す２つの小面ａ及びｂを有
する。半導体レーザ２は小面ａ上に捕捉された光及び正
面ｂに捕捉された光の双方を増幅することができる。多
くの場合において、半導体レーザ２は対照的であり、そ
れは２つの小面が同じ反射率を有することを意味する。
ザ２は、増幅された光を半導体レーザ２に捕捉し、増幅
光を半導体レーザから引き出す２つの小面ａ及びｂを有
する。半導体レーザ２は小面ａ上に捕捉された光及び正
面ｂに捕捉された光の双方を増幅することができる。多
くの場合において、半導体レーザ２は対照的であり、そ
れは２つの小面が同じ反射率を有することを意味する。
【００２８】半導体レーザの動作及び構造並びに半導体
レーザを製造するために適当な材料は１９８１年のジョ
ンウイリィ社のＳ．Ｍスエによる「半導体装置の物理」
と題された本の第１２章に開示されている。光信号を増
幅するための半導体レーザの使用については１９８８年
４月に発行された「光波長技術のジャーナル」のＭ，Ｊ
オマホイによる「未来のファイバシステム使用するため
の半導体レーザ光増幅器」の記事から公知である。
レーザを製造するために適当な材料は１９８１年のジョ
ンウイリィ社のＳ．Ｍスエによる「半導体装置の物理」
と題された本の第１２章に開示されている。光信号を増
幅するための半導体レーザの使用については１９８８年
４月に発行された「光波長技術のジャーナル」のＭ，Ｊ
オマホイによる「未来のファイバシステム使用するため
の半導体レーザ光増幅器」の記事から公知である。
【００２９】本発明によって電気ポンプエネルギを半導
体レーザ２に供給するための電源としての電圧源４を利
用することによって、本導体レーザの利得が、これまで
のような直流電流が供給される半導体レーザの場合より
も増幅される光信号の電力に依存しなくなる。その結
果、サレー、ジョプソン及びダーシによる上述した記事
で説明したような半導体レーザを通って流れる電流を拡
大するための複雑な補償手段がもはや必要でなくなる。
体レーザ２に供給するための電源としての電圧源４を利
用することによって、本導体レーザの利得が、これまで
のような直流電流が供給される半導体レーザの場合より
も増幅される光信号の電力に依存しなくなる。その結
果、サレー、ジョプソン及びダーシによる上述した記事
で説明したような半導体レーザを通って流れる電流を拡
大するための複雑な補償手段がもはや必要でなくなる。
【００３０】この電圧は増幅される光信号がない場合、
半導体レーザ２の望ましくない発振を避けるために半導
体レーザ２のスレッショルド電流以下になる。
半導体レーザ２の望ましくない発振を避けるために半導
体レーザ２のスレッショルド電流以下になる。
【００３１】半導体レーザ２の利得が温度変化の結果と
して変化するのを避けるために、半導体レーザ２の温度
は一定の水準に維持される。これはペルチェ素子５の温
度を測定するために温度センサ７を収容するペルチェ素
子５によって行われる。ペルチェ素子の温度、従って半
導体レーザ２の温度が所望の値から外れると、制御回路
６は、測定温度が高すぎるならば、これを下げるよう
に、測定温度が低すぎるならばそれを加熱するようにペ
ルチェ素子を通って電流を供給する。半導体レーザ２の
適当な操作温度は、例えば２０°Ｃである。
して変化するのを避けるために、半導体レーザ２の温度
は一定の水準に維持される。これはペルチェ素子５の温
度を測定するために温度センサ７を収容するペルチェ素
子５によって行われる。ペルチェ素子の温度、従って半
導体レーザ２の温度が所望の値から外れると、制御回路
６は、測定温度が高すぎるならば、これを下げるよう
に、測定温度が低すぎるならばそれを加熱するようにペ
ルチェ素子を通って電流を供給する。半導体レーザ２の
適当な操作温度は、例えば２０°Ｃである。
【００３２】図２に示す電圧源４において、電圧Ｖref
を送る基準電源１０の第１の端子は抵抗器Ｒを有する抵
抗器１２の第１の端子に接続されている。抵抗器１２の
第２の端子は同様に抵抗器Ｒを有する抵抗器の端子１４
及び差動増幅器１８の非反転入力端子に接続されてい
る。
を送る基準電源１０の第１の端子は抵抗器Ｒを有する抵
抗器１２の第１の端子に接続されている。抵抗器１２の
第２の端子は同様に抵抗器Ｒを有する抵抗器の端子１４
及び差動増幅器１８の非反転入力端子に接続されてい
る。
【００３３】抵抗器１４の第２の端子が値Ｒd を有する
抵抗器の第１の端子及び作動増幅器１８の出力端子に接
続されている。抵抗器１６の第２の端子が作動増幅器１
８の反転入力端子及びキャパシタ２０の第１の端子に接
続されている。基準電源１０の第２の端子がキャパシタ
２０の第２の端子に接続されている。半導体レーザ２用
電圧はキャパシタ２０の第１及び第２の端子の間で供給
される。
抵抗器の第１の端子及び作動増幅器１８の出力端子に接
続されている。抵抗器１６の第２の端子が作動増幅器１
８の反転入力端子及びキャパシタ２０の第１の端子に接
続されている。基準電源１０の第２の端子がキャパシタ
２０の第２の端子に接続されている。半導体レーザ２用
電圧はキャパシタ２０の第１及び第２の端子の間で供給
される。
【００３４】図２に示すような電源は、本発明による負
の出力インピーダンスを有する電圧源がある。これから
説明する電圧Ｖref 及び電流Ｉから電圧Ｖを引き出すた
めに、キャパシタ２０の効果は放棄される。差動増幅器
１８の利得が十分大きいならば、この作動増幅器１８は
反転入力端と非反転入力端との電圧差をゼロにするよう
にする。
の出力インピーダンスを有する電圧源がある。これから
説明する電圧Ｖref 及び電流Ｉから電圧Ｖを引き出すた
めに、キャパシタ２０の効果は放棄される。差動増幅器
１８の利得が十分大きいならば、この作動増幅器１８は
反転入力端と非反転入力端との電圧差をゼロにするよう
にする。
【００３５】この仮定に基づいて、反転及び非反転入力
端子の双方の電圧はＶに等しくなるように設定される。
差動増幅器１８の出力電圧端Ｖu において次の比較が書
かれる。
端子の双方の電圧はＶに等しくなるように設定される。
差動増幅器１８の出力電圧端Ｖu において次の比較が書
かれる。
【００３６】 Ｖu ＝Ｖ＋Ｉ・Ｒd （１） （Ｖu −Ｖ）／Ｒ＝（Ｖ−Ｖref ）／Ｒ （２） 式（１）を（２）に代入し、Ｖu を消去すると、次のも
のが得られる。
のが得られる。
【００３７】 Ｖ＝Ｖref ＋Ｉ・Ｒd （３） 式（３）から負の出力インピーダンスを有する電圧源が
得られ、その結果電流Ｉの上昇とともに出力電圧が増大
する。本発明によれば、値Ｒd が半導体レーザの直列抵
抗に等しいならば、半導体レーザの活動層の直列電圧を
得ることが分かる。Ｒd のわずかに大きいまたはわずか
に小さい値が光増幅器の良好な直線性を伴うことを考慮
することができる。なぜならば、活動層と利得の間の関
係がシミュレーションモデル上に基礎を置いているから
である。
得られ、その結果電流Ｉの上昇とともに出力電圧が増大
する。本発明によれば、値Ｒd が半導体レーザの直列抵
抗に等しいならば、半導体レーザの活動層の直列電圧を
得ることが分かる。Ｒd のわずかに大きいまたはわずか
に小さい値が光増幅器の良好な直線性を伴うことを考慮
することができる。なぜならば、活動層と利得の間の関
係がシミュレーションモデル上に基礎を置いているから
である。
【００３８】光増幅器の光入力信号の電力が迅速に立ち
上がる場合に半導体レーザ２のために必要な追加の電流
を迅速に供給するためにキャパシタ２０が組み込まれて
いる。この差動増幅器は追加の電流を十分に迅速に供給
することができない。
上がる場合に半導体レーザ２のために必要な追加の電流
を迅速に供給するためにキャパシタ２０が組み込まれて
いる。この差動増幅器は追加の電流を十分に迅速に供給
することができない。
【００３９】図３に示す光増幅器において、第１のグラ
スファイバ３４が固体レーザ、この場合半導体レーザ３
０の第１の小面に接続されている。第２のグラスファイ
バ３６が半導体レーザ３０の第２の小面に接続されてい
る。温度測定装置、この場合温度センサ３８は半導体レ
ーザ３０の温度を測定するために半導体レーザに接続さ
れている。温度センサ３８の出力信号はアナログデジタ
ル変換器４６の入力端に供給される。アナログデジタル
変換器４６の出力端は調整装置、この場合マイクロプロ
セッサ４０の第１の入力ポートに接続されている。マイ
クロプロセッサ４０の出力ポートは電源、この場合デジ
タルアナログ変換器４４の入力端に接続されている。
スファイバ３４が固体レーザ、この場合半導体レーザ３
０の第１の小面に接続されている。第２のグラスファイ
バ３６が半導体レーザ３０の第２の小面に接続されてい
る。温度測定装置、この場合温度センサ３８は半導体レ
ーザ３０の温度を測定するために半導体レーザに接続さ
れている。温度センサ３８の出力信号はアナログデジタ
ル変換器４６の入力端に供給される。アナログデジタル
変換器４６の出力端は調整装置、この場合マイクロプロ
セッサ４０の第１の入力ポートに接続されている。マイ
クロプロセッサ４０の出力ポートは電源、この場合デジ
タルアナログ変換器４４の入力端に接続されている。
【００４０】半導体レーザ３０の陽極は抵抗器３２の第
１の端子及びアナログデジタル変換器４２の第１の入力
端に接続されている。抵抗器３２の第２の端子はアナロ
グデジタル変換器４２の第２の入力端及びデジタルアナ
ログ変換器４４の第１の出力端に接続されている。デジ
タルアナログ変換器４４の第２の出力端は半導体レーザ
３０のカソードに接続されている。アナログデジタル変
換器４２の出力端はマイクロプロセッサ４０の第２の入
力ポートに接続されている。
１の端子及びアナログデジタル変換器４２の第１の入力
端に接続されている。抵抗器３２の第２の端子はアナロ
グデジタル変換器４２の第２の入力端及びデジタルアナ
ログ変換器４４の第１の出力端に接続されている。デジ
タルアナログ変換器４４の第２の出力端は半導体レーザ
３０のカソードに接続されている。アナログデジタル変
換器４２の出力端はマイクロプロセッサ４０の第２の入
力ポートに接続されている。
【００４１】半導体レーザ３０の温度を測定することに
よって、本発明によれば、温度と独立した光増幅器の利
得をつくるために半導体レーザ３０の温度によって電圧
源によって電圧をつくることを可能にする。
よって、本発明によれば、温度と独立した光増幅器の利
得をつくるために半導体レーザ３０の温度によって電圧
源によって電圧をつくることを可能にする。
【００４２】この目的のために、このマイクロプロセッ
サ４０は一定の利得での半導体レーザ３０に必要な電圧
と温度との間の関係を記憶する。この関係はテーブルま
たは曲線フィッティングによって決定された公式によっ
てマイクロプロセッサ４０内に記憶される。
サ４０は一定の利得での半導体レーザ３０に必要な電圧
と温度との間の関係を記憶する。この関係はテーブルま
たは曲線フィッティングによって決定された公式によっ
てマイクロプロセッサ４０内に記憶される。
【００４３】この関係を確立することは一定の利得にお
ける温度の関数としての必要な電圧の１つの測定値を必
要とする。補正測定を周期的に行い、半導体レーザ３０
のエージングの効果を補償するためにマイクロプロセッ
サ４０内に記憶された関係を調整することが考慮され得
る。
ける温度の関数としての必要な電圧の１つの測定値を必
要とする。補正測定を周期的に行い、半導体レーザ３０
のエージングの効果を補償するためにマイクロプロセッ
サ４０内に記憶された関係を調整することが考慮され得
る。
【００４４】デジタルアナログ変換器４４によって形成
された電源を与えるために、半導体レーザを通って流れ
る電流を測定することが必要である。これは、半導体レ
ーザ３０内に上昇電圧がある場合、アナログデジタル変
換器４２の助けによって、抵抗器３２の電圧をデジタル
アナログ変換器４４の出力電圧を増加させるために使用
されるデジタル信号に変換することによって実行され
る。
された電源を与えるために、半導体レーザを通って流れ
る電流を測定することが必要である。これは、半導体レ
ーザ３０内に上昇電圧がある場合、アナログデジタル変
換器４２の助けによって、抵抗器３２の電圧をデジタル
アナログ変換器４４の出力電圧を増加させるために使用
されるデジタル信号に変換することによって実行され
る。
【００４５】必要な電流の変化に対するマイクロプロセ
ッサ４０の応答速度が非常に遅いならば、図２に示すよ
うな負の抵抗器を有する電源は、抵抗器３２の代わりに
アナログデジタル変換器４２と組み合わせて使用され
る。図２に示す電源１０は、デジタルアナログ変換器４
４によって形成される。
ッサ４０の応答速度が非常に遅いならば、図２に示すよ
うな負の抵抗器を有する電源は、抵抗器３２の代わりに
アナログデジタル変換器４２と組み合わせて使用され
る。図２に示す電源１０は、デジタルアナログ変換器４
４によって形成される。
【００４６】図４に示す伝送装置において、光発信器５
０がグラスファイバ５１，５４を通って光受信器５９に
接続されている。ガラスファイバ５１と５４との間には
本発明による光増幅器５３が挿入される。ガラスファイ
バ５４と５７との間に本発明による光増幅器５６が挿入
されている。さらに供給ライン５２，５５及び５８が光
増幅器５３及び５６を介して光発信器５０及び光受信器
との間に挿入されている。
０がグラスファイバ５１，５４を通って光受信器５９に
接続されている。ガラスファイバ５１と５４との間には
本発明による光増幅器５３が挿入される。ガラスファイ
バ５４と５７との間に本発明による光増幅器５６が挿入
されている。さらに供給ライン５２，５５及び５８が光
増幅器５３及び５６を介して光発信器５０及び光受信器
との間に挿入されている。
【００４７】光受信器５０によって伝送された光はグラ
スファイバ５１を通って光増幅器５３に伝送され、そこ
で増幅される。増幅された光信号はグラスファイバ５４
を通って光増幅器５６に搬送され、そこで増幅され光受
信器５９に伝送される。光伝送器に必要な電気エネルギ
は接続部５２，５５及び５８を通って各光増幅器に送ら
れる。
スファイバ５１を通って光増幅器５３に伝送され、そこ
で増幅される。増幅された光信号はグラスファイバ５４
を通って光増幅器５６に搬送され、そこで増幅され光受
信器５９に伝送される。光伝送器に必要な電気エネルギ
は接続部５２，５５及び５８を通って各光増幅器に送ら
れる。
【図１】本発明による光増幅器の第１の実施例を示す
図。
図。
【図２】図１に示す光受信器に使用される負の出力イン
ピーダンスを有する電源を示す図。
ピーダンスを有する電源を示す図。
【図３】本発明による光増幅器の第２の実施例を示す
図。
図。
【図４】本発明による伝送システムを示す図。
１ グラスファイバ ２ 半導体レーザ ３ 第２のグラスファイバ ４ 電圧源 ５ ペルチェ素子 ６ 制御回路 ７ 温度センサ １０ 基準電圧源 １２ 抵抗器 １４ 抵抗器 １８ 差動増幅器 ２０ キャパシタ ３０ 半導体レーザ ４０ マイクロプロセッサ ５０ 光受信器 ５１，５４，５７ グラスファイバ ５３ 光増幅器 ５９ 光受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/16 10/04 8523−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｊ 8523−5Ｋ Ｓ
Claims (8)
- 【請求項１】光入力信号を光出力信号に増幅するための
固体レーザと、電気ポンプエネルギを固体レーザに供給
するために固体レーザに接続された電力供給源とを有す
る光増幅器において、前記電力供給源が電圧源であるこ
とを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】前記電圧源は負の出力インピーダンスを有
することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】前記電圧源の出力インピーダンスの絶対値
は固体レーザの直列抵抗に等しいことを特徴とする請求
項２に記載の光増幅器。 - 【請求項４】前記増幅器は固体レーザの温度を測定する
ための温度測定装置を有し、固体レーザの測定温度に応
答して電圧源によって発生した電圧を調整するための調
整装置を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれ
か一項に記載の光増幅器。 - 【請求項５】少なくとも１つの光増幅器を介して光受信
器に接続された光発信器を有し、光増幅器は光入力信号
を光出力信号に増幅するための固体レーザと、電気ポン
プエネルギを固体レーザに供給するために固体レーザに
接続された電力供給源とを有する光伝送装置において、
前記電力供給源が電圧源であることを特徴とする光増幅
器。 - 【請求項６】電圧源は負の出力インピーダンスを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の光伝送装置。 - 【請求項７】前記電圧源の出力インピーダンスの絶対値
は固体レーザの直列抵抗に等しいことを特徴とする請求
項６に記載の光伝送装置。 - 【請求項８】前記増幅器は固体レーザの温度を測定する
ための温度測定装置を有し、固体レーザの測定温度に応
答して電圧源によって発生した電圧を調整するための調
整装置を含むことを特徴とする請求項５，６または７の
いずれか一項に記載の光伝送装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| EP92200850 | 1992-03-25 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JPH02184828A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-19 | Toshiba Corp | 半導体光増幅器 |
| US4952017A (en) * | 1989-03-14 | 1990-08-28 | At&T Bell Laboratories | Polarization independent semiconductor optical amplifier |
| US5334854A (en) * | 1990-07-11 | 1994-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical semiconductor device with wavelength selectivity and method for amplifying or emitting the light using the same |
| DE4026087C2 (de) * | 1990-08-17 | 1996-12-12 | Hell Ag Linotype | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Laserdiode |
-
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- 1993-03-10 US US08/029,253 patent/US5337176A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-15 EP EP93200747A patent/EP0562667B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-15 SG SG1996007047A patent/SG44756A1/en unknown
- 1993-03-15 DE DE69303306T patent/DE69303306T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1993-03-22 CA CA002092156A patent/CA2092156C/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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