JPH0677573A - 光agc回路 - Google Patents

光agc回路

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JPH0677573A
JPH0677573A JP4252182A JP25218292A JPH0677573A JP H0677573 A JPH0677573 A JP H0677573A JP 4252182 A JP4252182 A JP 4252182A JP 25218292 A JP25218292 A JP 25218292A JP H0677573 A JPH0677573 A JP H0677573A
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JP
Japan
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light
wavelength
output
signal
input
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Pending
Application number
JP4252182A
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English (en)
Inventor
Satoshi Matsuura
聡 松浦
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Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0677573A publication Critical patent/JPH0677573A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10015Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by monitoring or controlling, e.g. attenuating, the input signal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1301Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号光の入力レベルが光ファイバ増幅器の増
幅範囲内のときは、一定出力を取り出す。 【構成】 光源1Aは波長λbの励起光を出力し、合波
器2Aは波長λbの励起光と波長λaの信号光を合波す
る。光ファイバ増幅器3は合波器2Aの出力に含まれる
波長λbの励起光をエネルギー源として波長λaの信号
光を増幅し、光フィルタ4は波長λaの信号光を通過
し、波長λbの励起光を遮断する。受光器5は波長λa
の信号光を電気信号に変換し、増幅器6は受光器5の出
力を増幅する。検波器8は増幅器6の出力の大きさを検
出し、制御回路9は光源1Aの励起光出力を制御して検
波器8の入力を所定の大きさに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光通信システムの光
受信器などに使用され、入力の信号光のレベルに関係な
く同じレベルの信号出力を取り出す光AGC回路につい
てのものである。
【0002】
【従来の技術】次に、従来技術による光受信器用AGC
回路の構成を図3により説明する。図3の5は受光器、
10は可変利得増幅器、7は分波器、8は検波器、9は
制御回路である。波長λaの信号光は入力端子11に接
続され、受光器5により電気信号に変換される。受光器
5の出力は可変利得増幅器10により増幅され、可変利
得増幅器10の利得は制御回路9により制御される。可
変利得増幅器10の出力は、分波器7により2つに分け
られ、1つは検波器8へ導かれ、他の1つは出力端子1
2から取り出される。
【0003】検波器8は信号の大きさを測定し、制御回
路9は可変利得増幅器10の利得を制御して検波器8の
入力を所定の大きさにする。これにより、出力端子12
の信号を一定の大きさにすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3の可変利得増幅器
10は、信号帯域と同じ帯域幅で平坦な利得・位相特性
をもち、設定利得により利得・位相が変化しないことが
求められる。しかし、信号伝送速度が高速になると、こ
のような条件を満たす可変利得増幅器を得るのは難し
い。一方、光ファイバ増幅器に代表される光増幅器は広
帯域であり、その利得は励起光のパワーにより、設定利
得による信号帯域内で利得変化なく制御できる。そこ
で、光増幅器を光AGC回路に用いることが考えられ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】次に、第1の発明による
光AGC回路の構成を図1により説明する。図1の1A
は波長λbの励起光を出す光源、2Aは合波器、3は光
ファイバ増幅器、4は光フィルタ、6は増幅器であり、
その他は図3と同じものである。すなわち、図1は図3
の可変利得増幅器10を取り除き、図3の受光器5の前
に光源1A、合波器2A、光ファイバ増幅器3、光フィ
ルタ4を追加し、分波器7の前に増幅器6を追加したも
のである。
【0006】光源1Aの励起光は光ファイバ増幅器3を
励起するのに適した波長の光であり、光ファイバ増幅器
3が増幅する光の波長は入力の信号光の波長λaと一致
させる。合波器2Aは波長λaの信号光と光源1Aの波
長λbの励起光を合波し、光ファイバ増幅器3は励起光
をエネルギー源として、波長λaの信号光を増幅する。
光フィルタ4は光ファイバ増幅器3の出力光のうち、波
長λbの励起光を遮断し、波長λaの信号光だけを通過
させる。
【0007】受光器5は波長λaの信号光を電気信号に
変換し、増幅器6は受光器5の出力信号を増幅する。分
波器7、検波器8、制御回路9の作用は図3と同じであ
る。これにより、出力端子12の出力信号の大きさは、
図3と同じように所定の大きさになる。なお、光ファイ
バ増幅器3の発振防止のため、必要に応じ、その前後に
光アイソレータを挿入することがある。
【0008】次に、図1の光ファイバ増幅器の入出力特
性を図4により説明する。図4の横軸は信号光の入力レ
ベル、縦軸は信号光の出力レベルである。曲線21〜2
3は励起光のレベルが大、中、小の場合をそれぞれ示
す。信号光の入力レベルが小さく、図4の入力24のと
きは、励起光を大きくし、光ファイバ増幅器3の特性を
曲線21にすれば、出力はレベル27になる。
【0009】信号光の入力レベルがやや大きく、図4の
入力25のときは、励起光をやや小さくし、光ファイバ
増幅器3の特性を曲線22にすれば、出力はレベル27
になる。信号光の入力レベルがさらに大きく、図4の入
力26のときは、励起光をさらに小さくし、光ファイバ
増幅器3の特性を曲線23にすれば、出力はレベル27
になる。このように信号光の入力レベルが入力24から
入力26の範囲のどのような値でも出力をレベル27に
することができる。
【0010】しかし、曲線21〜23は最大出力レベル
が順に低下するので、レベル27として曲線21〜23
のすべてに光ファイバ増幅器3が出力できる大きさを用
いると、レベル27は大きくとることができず、受光器
5に大きな光レベルを入力することができない。したが
って、受光器5の出力におけるSN比を劣下させること
になる。
【0011】次に、第2の発明による光AGC回路の構
成を図2により説明する。図2の1Bは波長λcの光
源、2Bは合波器であり、その他は図1と同じものであ
る。図2は図1に光源1Bと合波器2Bを追加したもの
であり、制御回路9は図1では光源1Aのレベルを制御
するが、図2では光源1Bのレベルを制御する。すなわ
ち、図2では光ファイバ増幅器3の利得帯域内でレベル
を自由に設定できる波長λcの光源1Bを用意し、光源
1Bの出力光を入力の信号光と合波し、光ファイバ増幅
器3に加えることにより、出力の飽和レベルを下げるこ
となく光ファイバ増幅器3の利得を制御する。
【0012】合波器2Aは波長λaの光信号と波長λb
の励起光を合波し、合波器2Bは合波器1Aの出力光と
波長λcの光を合波する。光ファイバ増幅器3以下の作
用は図3と同じである。
【0013】次に、図2の光ファイバ増幅器3の入出力
特性を図5により説明する。図5の横軸は信号光の入力
レベル、縦軸は信号光の出力レベルである。曲線31〜
33は波長λcの光レベルが小、中、大のときの光ファ
イバ増幅器3の入出力特性をそれぞれ示す。
【0014】信号光の入力レベルが図5の入力34のと
きは、光ファイバ増幅器3の特性を曲線31にすれば、
出力はレベル37になる。信号光の入力レベルが図5の
入力35のときは、光ファイバ増幅器3の特性を曲線3
2にすれば、出力はレベル37になる。信号光の入力レ
ベルが図5の入力36のときは、光ファイバ増幅器3の
特性を曲線33にすれば、出力はレベル37になる。
【0015】図5に示すように、入力レベルが入力34
から入力36の範囲であれば、出力を一定のレベル37
にすることができる。図5では曲線31〜33のすべて
において光ファイバ増幅器3の出力飽和レベルが同じな
ので、出力のレベル37を大きくすることができ、受光
器出力のSN比を大きくすることができる。
【0016】
【実施例】次に、この発明による実施例を説明する。光
信号の波長λaを1.55μmとし、光源1Aの励起光の波
長を1.48μmとし、光源1Bの波長λcを1.53μmとす
る。光フィルタ4は波長1.55± 0.005μmの光だけを通
過させる。光ファイバ増幅器3はエルビウムを主とする
希土類元素をコアにドープすることにより波長1.52〜1.
56μm帯で利得をもつ増幅器である。
【0017】信号光は合波器2Aを通ることにより1d
B、合波器2Bを通ることにより4dB、光フィルタ4
を通ることにより3dBの減衰を受ける。受光器5の感
度は負荷抵抗50Ωのとき40V/W、増幅器6の利得は20
dBである。電気信号は分波器7で分波される際に3d
Bの減衰を受ける。
【0018】次に、実施例による波長特性を図6に示
す。図6より信号光と光源1Bの光の波長とも光ファイ
バ増幅器3の利得帯域内であることがわかる。
【0019】信号光の入力レベルが−10dBmで、マー
ク率1/2の光ASK信号が入力されたものとする。信
号光は合波器2A・2B、光ファイバ増幅器3、光フィ
ルタ4を通り受光器5に達する。波長λcの光の入力レ
ベルが0dBmであり、光ファイバ増幅器3の光信号に
対する利得が10dBとすると、受光器5への信号光のレ
ベルは−8dBmとなる。信号光は受光器5で電気信号
に変換され、増幅器6、分波器7を通り、検波器8へ入
力する。このとき検波器8の平均入力電圧は約45mVに
なる。
【0020】検波器8は信号振幅を測定し、振幅が約90
mVであることを検知し、制御回路9に出力する。制御
回路9は測定された信号の大きさが所定の1Vよりも低
いので、波長λcの光の出力レベルを下げ、信号光を大
きくする。これにより、波長λcの光の出力レベルが約
−10dBm、光ファイバ増幅器3の利得が約20.5dBに
なったとき、信号光の大きさが所定の1Vになり、出力
端子12に現れる信号の大きさもまた所定の1Vにな
る。
【0021】次に、実施例による光ファイバ増幅器3の
入出力特性を図7に示す。図7の横軸は信号光の入力レ
ベル、縦軸は出力レベルである。曲線38は波長λcの
光のレベルが−10dBmのときの入出力特性であり、曲
線39は波長λcの光のレベルが0dBmのときの入出
力特性を示す。信号光の入力レベルが−10dBmで波長
λcの光のレベルが0dBmのときは図7の点Pにな
る。制御回路9の出力信号により波長λcの光のレベル
を−10dBmに低下すると、図7の点Qになる。
【0022】
【発明の効果】第1の発明によれば、光ファイバ増幅器
の利得帯域内の波長をもち、そのレベルを自由に設定で
きる光を出す第1の光源を用意し、第1の光源の出力を
信号光に合波し、光ファイバ増幅器に入射し、第1の光
源の出力を制御回路で制御するので、一定出力を取り出
すことができる。
【0023】第2の発明によれば、第1の光源の他に光
ファイバ増幅器の利得帯域内の波長をもち、そのレベル
を自由に設定できる光を出す第2の光源を用意し、第1
の光源と第2の光源の出力を信号光と合波して光ファイ
バ増幅器に入射し、第2の光源の出力を制御回路で制御
するので、出力飽和レベルを下げることなく光ファイバ
増幅器の利得を制御することができる。これにより、信
号光の入力レベルが変動しても高い一定出力を取り出す
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明による光AGC回路の構成図であ
る。
【図2】第2の発明による光AGC回路の構成図であ
る。
【図3】従来技術によるAGC回路の構成図である。
【図4】図1の光ファイバ増幅器3の入出力特性であ
る。
【図5】図2の光ファイバ増幅器3の入出力特性であ
る。
【図6】図2の実施例の光ファイバ増幅器3の利得周波
数特性である。
【図7】図2の実施例の光ファイバ増幅器3の入出力特
性である。
【符号の説明】
1A 波長λbの励起光を出す光源 1B 波長λcの光を出す光源 2A 合波器 2B 合波器 3 光ファイバ増幅器 4 光フィルタ 5 受光器 6 増幅器 7 分波器 8 検波器 9 制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長λbの励起光を出力する光源(1A)
    と、 波長λbの励起光と波長λa(λa≠λb)の信号光を
    合波する合波器(2A)と、 合波器(2A)の出力に含まれる波長λbの励起光をエネル
    ギー源として波長λaの信号光を増幅する光ファイバ増
    幅器(3) と、 光ファイバ増幅器(3) の出力が接続され、波長λaの信
    号光は通過し、波長λbの励起光は遮断する光フィルタ
    (4) と、 光フィルタ(4) の出力に接続され、波長λaの信号光を
    電気信号に変換する受光器(5) と、 受光器(5) の出力を増幅する増幅器(6) と、 増幅器(6) の出力の大きさを検出する検波器(8) と、 検波器(8) の出力を入力とし、光源(1A)の励起光出力を
    制御して検波器(8) の入力を所定の大きさに制御する制
    御回路(9) とを備えることを特徴とする光AGC回路。
  2. 【請求項2】 波長λbの励起光を出力する第1の光源
    (1A)と、 波長λc(λc≠λb)の光を出力する第2の光源(1B)
    と、 波長λbの励起光と波長λa(λa≠λb≠λc)の信
    号光を合波する第1の合波器(2A)と、 第1の合波器(2A)の出力と波長λcの光を合波する第2
    の合波器(2B)と、 第2の合波器(2B)の出力に含まれる波長λbの励起光を
    エネルギー源として波長λaの信号光と波長λcの光を
    増幅する光ファイバ増幅器(3) と、 光ファイバ増幅器(3) の出力が接続され、波長λaの信
    号光は通過し、波長λbの励起光と波長λcの光は遮断
    する光フィルタ(4) と、 光フィルタ(4) の出力に接続され、波長λaの信号光を
    電気信号に変換する受光器(5) と、 受光器(5) の出力を増幅する増幅器(6) と、 増幅器(6) の出力の大きさを検出する検波器(8) と、 検波器(8) の出力を入力とし、第2の光源(1B)の励起光
    出力を制御して検波器(8) の入力を所定の大きさに制御
    する制御回路(9) とを備えることを特徴とする光AGC
    回路。
JP4252182A 1992-08-27 1992-08-27 光agc回路 Pending JPH0677573A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3923521A1 (de) * 1989-07-15 1991-01-24 Kodak Ag Ccd-zeilencamera mit selektiver beleuchtung
DE19532485A1 (de) * 1995-09-02 1997-03-06 Bosch Gmbh Robert Einrichtung mit optischem Faserverstärker
DE102006032533B3 (de) * 2006-05-31 2007-10-11 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Verfahren zum Entzerren einer mittels einer Scanneinrichtung eingescannten zweidimensionalen Abbildung einer nicht ebenflächigen Vorlage
JPWO2008105202A1 (ja) * 2007-02-26 2010-06-03 カナレ電気株式会社 光ファイバ伝送装置及び光通信ネットワーク

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