JPH0723005A - 光増幅中継器 - Google Patents

光増幅中継器

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Publication number
JPH0723005A
JPH0723005A JP5163691A JP16369193A JPH0723005A JP H0723005 A JPH0723005 A JP H0723005A JP 5163691 A JP5163691 A JP 5163691A JP 16369193 A JP16369193 A JP 16369193A JP H0723005 A JPH0723005 A JP H0723005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
optical
pumping laser
optical coupling
pumping
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5163691A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Kikawa
克己 木川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0723005A publication Critical patent/JPH0723005A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 上り、下り用の増幅器に光ファイバ増幅器を
設けた光増幅中継器に関し、ポンピングレーザに劣化が
生じても安定に増幅することができる光増幅中継器の提
供することを目的とする。 【構成】 上り、下り用光ファイバ増幅器のポンピング
レーザの出力をそれぞれ光結合部の第一の入力端子に接
続し、該光結合部の第一の出力端子はそれぞれ波長多重
部を介して増幅ファイバに接続し、一方の光結合部の第
二の入力端子を減衰部を介してもう一方の光結合部の第
二の出力端子に相互に接続し、上り、下りの用光ファイ
バ増幅器のポンピングレーザの出力パワーを監視制御部
で監視し、第一のポンピングレーザの出力が低下した時
に第二の減衰部の減衰量を低下させて、第一の増幅ファ
イバに第二のポンピングレーザの出力を供給し、第二の
ポンピングレーザの出力が低下した時に第一の減衰部の
減衰量を低下させて、第二の増幅ファイバに第一のポン
ピングレーザの出力を供給するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器を適
用した光増幅中継器に係り、特に、ポンピングレーザに
劣化が生じても安定に中継を行なう光増幅中継器に関す
る。
【0002】光通信が本格的に実用化されてから15年
になろうとしている。当初は光伝送路に挿入される中継
器は、受信光を一旦電気変換して波形整形、タイミング
再生、波形再生を行なってから再び光変換して伝送路に
送出する方式によっていた。しかし、最近になって光の
ままで直接増幅できる光増幅器が開発されている。特
に、ポンピングレーザで励起したエルビウムドープファ
イバに信号光を通すことで増幅するエルビウムドープフ
ァイバ増幅器(以下EDFAと略記する)が、ポンピン
グパワーに対する利得効率が高いなどのために最も期待
されており、一部では実用に供されている。更に、ED
FAは在来の光強度変調方式による光通信システムで有
効であるだけでなく、現在開発中の光ソリトン通信や光
コヒーレント通信のキーデバイスでもある。
【0003】従って、安定で高性能な光ファイバ増幅器
の実現のために努力が続けられている。その中で、ポン
ピングレーザに劣化が生じても安定な中継機能を確保す
る技術の実現も重要な課題になっている。
【0004】
【従来の技術】図5は、従来の光増幅中継器の構成を示
す図である。図5において、1a、1b、1c、1dは
ポンピングレーザ部、2c、2dは光結合部、3a、3
bは波長多重部、4a、4bは増幅ファイバ、6aは監
視制御部、7a、7bは分波部、8a、8bは光−電気
変換部である。そして、ポンピングレーザ1cは1aの
バックアップ、1dは1bのバックアップのために設け
られている。以下に従来の光増幅中継器の動作について
略述する。尚、光増幅中継器を構成する上り、下りのE
DFAは対称なので、上りのEDFAについてのみ説明
する。
【0005】信号光は図5のA点に到達し、波長多重部
3aを介して増幅ファイバ4aに入射される。又、ポン
ピングレーザ1aの出力も光結合部2c、波長多重部3
aを介して増幅ファイバ4aに入射される。ここで信号
光の波長は通常1.55ミクロン、ポンピング光の波長
は0.8ミクロン又は0.98ミクロン又は1.48ミ
クロンである。増幅ファイバは通常エルビウムドープフ
ァイバであり、ポンピング光によって高いエネルギー準
位に励起されている。そこに信号光が入射されるので、
信号光による誘導放射が引き起こされて1.55ミクロ
ンの光のパワーが増加する。即ち、増幅ファイバを伝播
する間に信号光が増幅される。そして、分波部7aを介
してBから伝送路に送出される。
【0006】同時に、分波部7aのもう一方の出力端子
から信号光を取り出し、光−電気変換部8aで電気変換
の後、基準レベルとの差に相当する電圧を生成してポン
ピングレーザの駆動回路に印加、ポンピングレーザの出
力パワーを制御して信号光の出力レベルを一定に保つ。
【0007】EDFAにおいては、利得を確保するため
にポンピングレーザは常に大きなパワーを出力してお
り、その寿命に不安がないわけではない。そこで、ポン
ピングレーザ1aのバックアップにポンピングレーザ1
cを設け、ポンピングレーザ1aの出力パワーを監視制
御部6aで監視して(実際にはバック光のパワーを監視
する)、所定レベルより低下した時にポンピングレーザ
1cを駆動して、その出力を光結合部2c、波長多重部
3aを介して増幅ファイバ4aに供給する。これによっ
て、ポンピングレーザ1aに劣化が生じても光ファイバ
増幅器の利得を確保できる。
【0008】しかし、従来の構成では上りと下りの光フ
ァイバ増幅器に各々バックアップのポンピングレーザを
必要とし、経済的に不利であるばかりでなく、光増幅中
継器の構成が複雑にしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,かかる問題
に対処して、ポンピングレーザに劣化が生じても安定に
増幅でき、かつ、経済的で構成が簡易な光増幅中継器を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理を
説明する図である。図1において、1a、1bはポンピ
ングレーザ部、2a、2bは光結合部、3a、3bは波
長多重部、4a、4bは増幅ファイバ、5a、5bは減
衰部、6は監視制御部、7a、7bは分波部、8a、8
bは光−電気変換部である。
【0011】本発明の特徴は、光結合部2a、2bのポ
ンピングレーザ部に接続されない側の入力端子を減衰部
5b、5aを介して光結合部2b、2aのEDFAに接
続されない側の出力端子に接続し、監視制御部6がポン
ピングレーザ部1aまたは1bの出力レベル低下を検出
した時に減衰部5bまたは5aの減衰量を低下させる点
にある。
【0012】
【作用】今、下りのポンピングレーザ部1bの出力レベ
ルが低下したとして、本発明の作用を説明する。
【0013】通常は減衰部5a、5bの減衰量を光が事
実上通過しないように設定しておき、光結合部2aと2
bを遮断しておく。そして、下りのポンピングレーザ部
1bの出力レベルの低下を監視制御部6で検出した時に
は、監視制御部から所定の電圧を出力して減衰部5aを
駆動して減衰量を低下させ、光が通過できるようにす
る。こうすることにより、ポンピングレーザ1aの出力
の一部が光結合部2a、減衰部5b(この時には減衰量
は少ない)、光結合部2b、波長多重部3bを経由して
増幅ファイバ4bに供給される。従って、下りの光ファ
イバ増幅器は信号光を増幅して伝送路に送出することが
できる。
【0014】
【実施例】図2は、本発明の実施例における監視制御部
の構成例を示す。図2において、61a、61bは光−
電気変換回路、62a、62bは比較器である。ポンピ
ングレーザ部のバック光は光−電気変換回路に導かれ、
電気変換の後に尖頭値検出又は平均値検出されて、増幅
ファイバの出力レベルに対応する直流に変換される。こ
の直流電圧を比較器の逆相入力端子に印加し、同相入力
端子に印加されている基準電圧と比較する。今ポンピン
グレーザ部1bの出力レベルが低下して、光−電気変換
回路61bの出力直流電圧が低下すると比較器の出力端
子にはハイレベルが出力され、このハイレベルが減衰部
5aに印加されて、減衰量を低下させる。こうすること
により、ポンピングレーザ部1aの出力の一部が光結合
部2a、減衰部5b(この時には減衰量は少ない)、光
結合部2b、波長多重部3bを経由して増幅ファイバ4
bに供給されて、下りのEDFAは信号光を増幅して伝
送路に送出することができる。
【0015】これで、ポンピングレーザ部1bの出力レ
ベルが低下しても下り信号光を増幅することができて、
通信の信頼度を向上させることができる。しかし、図1
の構成では劣化したポンピングレーザ部1bに引続き電
流が供給されており、その劣化を加速する原因になる。
通常、ポンピングレーザ部に使用される半導体レーザで
は、劣化と共に流れる電流が増加する。これにより、中
継系の電源系統の負担が大きくなるばかりでなく、ポン
ピングレーザ部の発熱が大きくなって、中継器内の他の
部品に悪影響を与える。従って、出力レベルが低下した
ポンピングレーザ部は速やかに電源から切り離す必要が
ある。
【0016】図3は、図1の構成にポンピングレーザ部
の電源切断機能を追加したものである。図3において、
1a’、1b’はポンピングレーザ部、2a、2bは光
結合部、3a、3bは波長多重部、4a、4bは増幅フ
ァイバ、5a、5bは減衰部、6は監視制御部、7a、
7bは分波部、8a、8bは光−電気変換部である。図
3の構成と図1の構成の違いはポンピングレーザ部が電
源切断機能を具備しているか否かにある。
【0017】実現が容易なので特に図示はしないが、図
3の構成の場合には、監視制御部がポンピングレーザ部
の出力低下を検出した時には、監視制御部から出力が低
下したポンピングレーザ部に信号を送出して電源を切断
する。
【0018】これによって、劣化したポンピングレーザ
部に不要な電流を供給する必要がなくなり、且つ、ポン
ピングレーザ部の劣化進行による悪影響を除去できる。
図4は減衰部の構成例で、光スイッチを適用した例を示
す。
【0019】図4(1)は光ファイバスイッチを適用し
た例である。この光スイッチは、可動ファイバを移動す
ることによって入力端子Pに入射された光を出力端子
1、2に切り替えるもので、入力端子Pと出力端子Qを
異なる光結合部に接続し、出力端子Rは開放にしてお
く。そして、監視制御部がローレベルを出力している時
に可動ファイバを出力端子R側にセットしておく。今、
上り、下り何れかのポンピングレーザ部の出力が低下し
て、監視制御部がハイレベルを出力すると、可動ファイ
バは出力端子Q側に移動するので、二つの光結合部が低
損失で接続され、正常なレベルを出力しているポンピン
グレーザ部の出力光が、劣化を生じた側の増幅ファイバ
に供給される。
【0020】図4(2)は電気光学スイッチを適用した
例である。これは二つの電気光学素子を用い、それらの
偏光方向を一致させるか、90度ずらすかによって入射
光を通過させたり、遮断してスイッチの役割を果たすも
のである。図では右側の素子に電圧が印加されない時に
遮断し、電圧を印加すると偏光方向が一致して光を通過
させる例を示している。これは、ボッケルス・セルとし
て実現されているものである。そして、ボッケルス・セ
ルの入力/出力端子を異なる光結合部に接続し、セルの
一方の素子に監視制御部の出力電圧を印加する構成にす
る。
【0021】以上は光スイッチを適用した例であるが、
光減衰器を適用することも可能である。特開昭51─8
8043に詳細が述べられているので、図示と説明を省
略するが、例えば液晶をポンピングレーザ部の出力光が
通過する構成にして、液晶に印加する電圧によって連続
的に屈折率を変化させて、減衰量を制御しても同様な作
用を実現できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明により光増幅
中継器を構成する二つの光ファイバ増幅器のうち一方の
ポンピングレーザに劣化が生じても、経済的かつ簡易な
構成で劣化を生じた側の利得を確保することが可能にな
る。
【0023】更に、劣化したポンピングレーザ部を電源
から切り離すことにより、電源系の信頼度と中継器の信
頼度を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理。
【図2】 監視制御部の構成例。
【図3】 図1の構成にポンピングレーザ部の電源切断
機能を追加した構成。
【図4】 減衰部の構成例。
【図5】 従来の光増幅中継器。
【符号の説明】
1a、1b ポンピングレーザ部 2a、2b 光結合部 3a、3b 波長多重部 4a、4b 増幅ファイバ 5a、5b 減衰部 6 監視制御部 7a、7b 分波部 8a、8b 光−電気変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/35 501 9316−2K H01S 3/07 8934−4M 3/094 3/10 Z 8934−4M H04B 10/17 10/16 9372−5K H04B 9/00 J

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中継器を構成する上り/下り用の増幅器
    に、光ファイバ増幅器を適用した光増幅中継器におい
    て、 上り/下り用の増幅器に設けられたポンピングレーザ
    (1a、1b)の出力をそれぞれ光結合部(2a、2
    b)の第一の入力端子に接続し、該光結合部の第一の出
    力端子はそれぞれ波長多重部(3a、3b)を介して増
    幅ファイバ(4a、4b)に接続し、 前記光結合部(2a)の第二の入力端子は減衰部(5
    b)を介してもう一方の光結合部(2b)の第二の出力
    端子に接続し、 前記光結合部(2b)の第二の入力端子は減衰部(5
    a)を介してもう一方の光結合部(2a)の第二の出力
    端子に接続し、 上り、下り用の増幅器に設けられたポンピングレーザの
    出力パワーを監視制御部(6)で監視し、 一方のポンピングレーザ(1a)の出力が低下した時に
    減衰部(5b)の減衰量を低下させて、増幅ファイバ
    (4a)にポンピングレーザ(1b)の出力を供給し、 もう一方のポンピングレーザ(1b)の出力が低下した
    時に減衰部(5a)の減衰量を低下させて、増幅ファイ
    バ(4b)にポンピングレーザ(1a)の出力を供給す
    ることを特徴とする光増幅中継器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光増幅中継器において、 出力が低下したポンピングレーザの電源を切断すること
    を特徴とする光増幅中継器。
  3. 【請求項3】 請求項1、2記載の光増幅中継器におい
    て、 減衰部を光スイッチで構成し、一方のポンピングレーザ
    の出力が低下した時に光スイッチをONにして、ポンピ
    ングレーザの出力が低下した側の増幅ファイバに、もう
    一方のポンピングレーザの出力を供給することを特徴と
    する光増幅中継器。
  4. 【請求項4】 請求項1、2記載の光増幅中継器におい
    て、 減衰部を光減衰器で構成し、一方のポンピングレーザの
    出力が低下した時に光減衰器の減衰量を低下させて、ポ
    ンピングレーザの出力が低下した側の増幅ファイバに、
    もう一方のポンピングレーザの出力を供給することを特
    徴とする光増幅中継器。
JP5163691A 1993-07-02 1993-07-02 光増幅中継器 Withdrawn JPH0723005A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117375724A (zh) * 2023-12-06 2024-01-09 华海通信技术有限公司 一种水下设备以及通信系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117375724A (zh) * 2023-12-06 2024-01-09 华海通信技术有限公司 一种水下设备以及通信系统
CN117375724B (zh) * 2023-12-06 2024-03-19 华海通信技术有限公司 一种水下设备以及通信系统

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