JPH07240717A

JPH07240717A - 光増幅器

Info

Publication number: JPH07240717A
Application number: JP6028198A
Authority: JP
Inventors: Chikao Aoki; 周生青木; Kazuo Aida; 一夫相田; Yoshiaki Sato; 良明佐藤; Katsuhiro Asako; 勝弘浅子; Shinji Sakano; 伸治坂野; Riyouji Takeyari; 良治武鎗; Kazuo Yamane; 一雄山根; Susumu Kinoshita; 進木下
Original assignee: Fujitsu Ltd; Hitachi Ltd; NEC Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Hitachi Ltd; NEC Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2696064B2

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の光増幅器は、出力の一部を光カプラ
103で分岐して出力光電力モニタ107でモニタし、出力制
御部106を用いて出力が一定となるようにフィードバッ
ク制御を行なう光増幅器102を基本に構成されており、
入力光電力の変動に基づいて出力低減動作を行う。この
ために、入力部に光カプラ101を設け入力光電力モニタ1
04で入力光電力の値を入力光電力低下検出部105へ導
く。所定の光電力値と入力光電力値を比較し、もしも設
定値より入力光電力値が下がると、出力制御部106は、
制御目標値を下げた出力低減状態へモードを変更する。
そして、出力低減状態から定常出力状態に復帰するため
に、リセットSW108を設ける。【効果】この光増幅器を用いれば、効果的に光サージ
を抑圧することができるので、出力コネクタを扱う保守
者の危険や、接合部の溶融、受光器等の部品の破壊を防
止することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信に利用
される光増幅器の、光サージを抑圧する構成に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の光ファイバ通信の基本構成を図１２
に示す。電気信号は、光送信器208により光信号に変換
され、光ファイバ201に送り込まれる。光ファイバ201を
伝搬する光信号は、光ファイバ201の損失を受け、伝送
距離が進むにつれてその電力が弱くなる。弱まった光信
号は、光受信器209により電気信号に戻される。

【０００３】それに対する光増幅器を用いた光ファイバ
通信の基本構成を図１３に示す。光増幅器は、入力され
た光を電気に変換することなく直接増幅する機能を有し
ており、エネルギー源としてのポンプ光を光ファイバに
入射し、光ファイバの誘導ラマン散乱を利用して信号光
を増幅する光ファイバ増幅器や、外部からの電流によっ
て半導体中に生じるエネルギーを持った電子の誘導放出
によって信号光を増幅する半導体素子による光増幅器の
他、Ｅｒ，Ｐｒイオンをドープした光ファイバにエネル
ギー源としてのポンプ光を入射し、反転分布を生じさ
せ、その誘導放出を利用した光ファイバ増幅器等が知ら
れている。

【０００４】この光増幅器202を、ポストアンプ，プリ
アンプ，インラインアンプに用いた光ファイバ通信の研
究開発が盛んに行なわれている（例えば、萩本、青山：
光ファイバ増幅器を用いた中継伝送システム、電子情報
通信学会論文誌B-1、Vol. 75-B-1、No. 5、p246、199
2)。

【０００５】ポストアンプは光送信器208からの、光フ
ァイバ201への入射光電力を増大させる。プリアンプは
光受信器209の感度を向上させ、より少ない入力光電力
での動作を可能にする。ポストアンプ、プリアンプを用
いることで、長距離光ファイバ通信が行なえる。

【０００６】またインラインアンプは光中継器210への
入力光信号を増幅して出力するので、複数のインライン
アンプを用いることでも、光信号を電気信号に戻すこと
なく、長距離の光ファイバ通信が行なえる。

【０００７】以上で説明したように、光増幅器は、光フ
ァイバ通信の長距離化に効果がある。また、光増幅器
は、入力信号の伝送速度や変調方式に左右されることが
ないので、柔軟な通信システムを構築することができ
る。希土類元素であるErを添加した光ファイバを用いた
光ファイバ増幅器は、大きな利得・出力が得られるた
め、効果が大きい（例えば、島田：Erドープ光ファイバ
増幅器が光通信システムに与えるインパクト；O plus
E，113，p75，1989）。

【０００８】光ファイバ通信で用いる光増幅器には、多
少の入力変動に対して出力が変動しない機能が要求され
る。これは、工事や保守、温度、経年変化による光ファ
イバの損失変化に対応するためである。また、インライ
ンアンプを用いた光ファイバ通信では、インラインアン
プを設置する建物間の距離は均一とならないことが多
く、建物間の光ファイバ損失は均一でない。このため、
インラインアンプは、ある範囲の入力電力に対し、出力
を一定にする機能が要求される。以上２つの要求を満た
す出力一定制御（以後、ALC:Auto Level Controlと呼
ぶ）回路を備えた光増幅器の構成例を図１７に示す。

【０００９】ALC回路は、光増幅器202の出力の一部を光
カプラ203で分岐し、この分岐した出力を出力光電力モ
ニタ207でモニタする。そして、出力が一定となるよう
に出力（利得）制御部206を用いてフィードバック制御
を行なう。

【００１０】図１８にALC回路を備えた光増幅器の入出
力特性を示す。ALC回路を備えた光増幅器は、入力が変
化しても出力が変化せず一定となる。ただし、実際には
全入力範囲にわたってALCを行うことは無理である。な
ぜならば、入力電力が小さすぎると過大な利得を要求す
ることになり、入力電力が大きすぎると可変利得特性で
はなく可変損失特性を要求することにもなるからであ
る。このため、ALC回路を備えた光増幅器は、目的とす
る入力値を中心に入力範囲を規定している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ALC回路を備えていな
い光増幅器、例えば図１４(a) に示した励起光電力一
定制御回路206aを用いて励起光電力を一定に制御した光
ファイバ増幅器202aや、図１４(b)に示した注入電流一
定制御回路206bを用いて注入電流を一定に制御した半導
体光増幅器202b では、図１５に示すような入出力特性
を持つ。

【００１２】この図に示すように、これらの光増幅器で
は入力光電力が小さい場合には入出力光電力に比例関係
が成り立つ。この比例勾配が利得である。

【００１３】入力光電力が大きくなると、光増幅器内部
において光増幅に必要なエネルギレベルが減少するた
め、利得を一定に保持できなくなる。この図のａの領域
のように入出力光電力が比例関係にある利得を線形利得
と呼び、ｃの領域のように入出力光電力入力が比例関係
ではない利得を飽和利得と呼ぶ。

【００１４】これらの光増幅器では、定常的な入力値A
が光増幅器に入力されているときの出力は出力値Cとな
る。しかし、無入力の光増幅器に対して急に入力値Aが
加えられた場合、図１６に示すように、出力に過渡応答
（以後、光サージと呼ぶ）が生ずる。これは、入力時に
光増幅器が図１５のｃの領域のような線形利得を保持
し、過渡状態では図１５中の出力値Bに出力電力が達す
るためである。

【００１５】この光サージの発生について、図１７のAL
C回路を備えた光増幅器202に図１９に示す［くさび］型
の光電力を入力した場合についても説明する。図１９
（ａ）は入力光電力の時間変化を表わし、（ｂ）は光増
幅器202の利得の（ａ）に対応した時間変化を表わし、
（ｃ）は出力光電力の（ａ）に対応した時間変化を表わ
す。

【００１６】この図に示すように、入力が下がっている
領域では利得が上がっており、出力は一定を保持されて
いる。時刻tupにおいて急に入力光電力が大きくなった
時、その瞬間的な出力は光増幅器202が持つ利得G2によ
って決定される。このため、光サージが生ずる。

【００１７】光サージの大きさは光増幅器が保持できる
内部利得に依存するため、ALC回路を備えていない光増
幅器よりALC回路を備えた光増幅器の方が大きな光サー
ジを出力する可能性がある。

【００１８】光ファイバ通信においては、入力光コネク
タの脱着によって、無入力から急に光電力が光増幅器に
入力されることが考えられる。この場合、上記で説明し
たように、ALC回路の有無にかかわらず、光増幅器は光
サージを出力する可能性がある。

【００１９】ポストアンプやインラインアンプでは、光
増幅器の出力コネクタを保守者が扱うことがあり、光サ
ージが出力されると保守者の目に危険である。

【００２０】また、光サージは光コネクタ等の光部品に
もダメージを与える。例えば、出力光コネクタ接合部に
汚れがある場合、光サージによって接合部が溶融するこ
とが報告されている（中島他：電子情報通信学会秋期大
会，B-575，1991）。

【００２１】さらに光増幅器をプリアンプとして用いた
場合、光サージがプリアンプの後段にある受光器等の部
品を破壊する可能性もある。

【００２２】以上説明したように光サージは数々の障害
の原因となり、光増幅器を用いた光ファイバ通信の分野
において、光サージを抑えることが課題となっていた。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、入力光を増幅して一定の大きさの出力光を出力する
光増幅器において、入力光の入力光電力を検出する検出
部と、この検出部で検出した入力光電力の値を所定の値
と比較する比較部と、光増幅器の利得又は出力を制御す
る出力制御部とを設け、比較部で比較された入力光電力
が所定の値よりも小さいときに出力制御部によって光増
幅器の利得または出力を低減するようにしたものであ
る。

【００２４】そして、リセットSWを設けて元の状態に復
帰させるか、入力光電力が上昇したことを検出する回路
を設けて自動的に復帰させる構成とすることができる。

【００２５】

【作用】このような構成とすると、入力光電力が下がっ
た後に入力光電力が急に増加した場合には、入力光電力
が所定の値よりも下がった段階で光増幅器は出力低減状
態になっているので、光サージが発生してもそのピーク
値を小さくすることが可能である。

【００２６】

【実施例】本発明の第１の実施例について、図１，図２
及び図３を用いて説明する。

【００２７】図１はこの実施例の構成を示したものであ
り、出力の一部を光カプラ103で分岐して出力光電力モ
ニタ107でモニタし、出力（利得）制御部106を用いて出
力が一定となるようにフィードバック制御を行なうALC
回路を備えた光増幅器102を基本に構成されている。

【００２８】この実施例の光増幅器102は、入力光電力
の変動に基づいて出力低減動作を行うために、入力部に
光カプラ101を設け、入力光電力を一部分岐して入力光
電力モニタ104へ導く。この入力光電力モニタ104では入
力光電力を電気信号に変換し、その値を入力光電力低下
検出部105へ導く。入力光電力低下検出部105は予め設定
された光電力値と入力光電力値を比較し、もしも設定値
より入力光電力値が下がった場合、出力（利得）を制御
する出力制御部106へ通知する。通知を受けた出力（利
得）制御部106は、利得又は出力の制御目標値を下げる
変更を行なう。

【００２９】以上の光増幅器の動作を図２の状態遷移図
を用いて説明する。この光増幅器には、定常出力状態Ｓ
0と出力低減状態Ｌ1の二状態が存在する。入力光電力モ
ニタ104で検出された入力光電力が特定の値より大きい
場合、定常出力状態Ｓ0に留まる。特定の値より低い入
力光電力を検出した場合、出力低減状態Ｌ1へ遷移す
る。出力低減状態Ｌ1は利得が低い状態であるため、急
な光電力の入力によって発生する光サージを小さくする
ことができる。

【００３０】そして出力低減状態Ｌ1から定常出力状態
Ｓ0に復帰するために、出力（利得）制御部106にリセッ
トSW108を設ける。このリセットSW108を押下した場合、
光増幅回路は定常出力状態Ｓ0へ遷移する。

【００３１】この実施例では、利得を下げた出力低減状
態Ｌ1に遷移することで光サージの大きさを抑圧してい
るが、光サージをより完全に抑圧するためには、光増幅
器の動作が停止した状態に遷移するような制御を行なえ
ばよい。

【００３２】このような制御を行う光増幅器の、モニタ
した入力光電力値が特定の値より下がった場合に動作が
停止した状態に遷移する動作を図３を用いて説明する。
図３は実施例の光増幅器の利得，入出力特性を示した図
である。

【００３３】図３(a)に示すように入力光電力は始めは
一定値Ｉ1に保たれているが、時刻ｔ1から低下を始め、
時刻ｔupにて急に増加して元の一定値Ｉ1に回復するも
のとする。

【００３４】この光増幅器はALC回路を備えているの
で、光増幅器は図３(b)に示すように始めは利得Ｇ1であ
ったものが時刻ｔ1から利得を上げ、図３(c)に示すよう
に時刻ｔ2（このときの利得Ｇ2=Ｉ1/Ｉ2×Ｇ1）までは
一定の出力Ｏ1を保持する。

【００３５】そして入力低下しきい値をＩ2に設定して
いるため、時刻ｔ2において、この実施例の制御が働
き、光増幅器は動作を停止する。

【００３６】時刻ｔ2以降も入力光電力は減少して時刻
ｔupで急に増加するが、時刻ｔupには光増幅器は動作を
停止しており利得を保持しないので、光サージは発生し
ない。この後、入力光電力が一定値Ｉ1に安定した状
態でリセットSWを押下すれば、この光増幅器は定常出力
状態に回復し一定の所定Ｏ1を保持する。

【００３７】本発明の第２の実施例を、図４，図５及び
図６を用いて説明する。図４はこの実施例の構成を示し
たものであり、ALC回路を備えた光増幅器102を基本に構
成されている。

【００３８】この実施例の光増幅器102は、入力光電力
の低下／回復を検出し、光増幅器102の定常出力状態と
出力低減状態との間の遷移を自動的に行うために、入力
部に光カプラ101を設け、入力光電力を一部分岐して入
力光電力モニタ104へ導く。この入力光電力モニタ104で
は入力光電力を電気信号に変換し、その値を入力光電力
低下／回復検出部109へ導く。

【００３９】入力光電力低下／回復検出部109は予め設
定された光電力値と入力光電力値を比較し、もしも設定
値より入力光電力値が下がった場合は、出力（利得）を
制御する出力（利得）制御部106へ利得又は出力を低減
するように通知する。通知を受けた出力（利得）制御部
106は、制御目標値を下げる変更を行なう。逆に、設定
値より入力光電力値が上がった場合は、出力（利得）を
制御する出力（利得）制御部106へ利得又は出力を復帰
するように通知する。通知を受けた出力（利得）制御部
106は、制御目標値を復帰させる。

【００４０】以上の光増幅器の動作を図５の状態遷移図
を用いて説明する。この光増幅器には、定常出力状態Ｓ
0と出力低減状態Ｌ1の二状態が存在する。入力光電力モ
ニタ104で検出された入力光電力が特定の値より大きい
場合、定常出力状態Ｓ0に留まる。特定の値より低い入
力光電力を検出した場合、出力低減状態Ｌ1へ遷移す
る。出力低減状態Ｌ1は利得が低い状態であるため、急
な光電力の入力によって発生する光サージを小さくする
ことができる。

【００４１】そして入力光電力が特定の値より小さい場
合、出力低減状態Ｌ1に留まり続ける。この状態で特定
の値より大きい入力光電力を検出した場合、光増幅回路
は定常出力状態Ｓ0へ遷移する。

【００４２】この実施例では、利得を下げた出力低減状
態Ｌ1に遷移することで光サージの大きさを抑圧してい
るが、光サージをより完全に抑圧するためには、光増幅
器の動作が停止した状態に遷移するような制御を行なえ
ばよい。

【００４３】このような制御を行う光増幅器の、モニタ
した入力光電力値が特定の値より下がった場合に動作が
停止した状態に遷移する動作を図６を用いて説明する。
図６は実施例の光増幅器の利得，入出力特性を示した図
である。

【００４４】図６(a)に示すように入力光電力は始めは
一定値Ｉ1に保たれているが、時刻ｔ1から低下を始め、
時刻ｔupにて急に増加して元の一定値Ｉ1に回復するも
のとする。

【００４５】この光増幅器はALC回路を備えているの
で、光増幅器は図６(b)に示すように始めは利得Ｇ1であ
ったものが時刻ｔ1から利得を上げ、図６(c)に示すよう
に時刻ｔ2（このときの利得Ｇ2=Ｉ1/Ｉ2×Ｇ1）までは
一定の出力Ｏ1を保持する。

【００４６】そして入力低下しきい値をＩ2に設定して
いるため、時刻ｔ2において、この実施例の制御が働
き、光増幅器は動作を停止する。

【００４７】時刻ｔ2以降も入力光電力は減少して時刻
ｔupで急に増加するが、時刻ｔupには光増幅器は動作を
停止しており利得を保持しないので、光サージは発生し
ない。時刻ｔup以降は、入力光電力が入力回復しきい
値Ｉ3を超えるため、この光増幅器は定常出力状態に回
復し一定の出力Ｏ1を保持する。

【００４８】本発明の第３の実施例について、図７及び
図８を用いて説明する。図７はこの実施例の構成を示し
たものであり、ALC回路を備えた光増幅器102を基本に構
成されている。

【００４９】この実施例に示すように、光増幅器102の
出力が光コネクタ113を介して光ファイバや受光器に接
続されている場合、その光コネクタ113を保守者が扱う
ことがある。保守者の目の安全を考慮すると、出力光コ
ネクタ113が開放された場合、光増幅器の利得又は出力
を下げることが望ましい。

【００５０】この出力光コネクタ113が外れると、反射
光電力が増加する。これは光コネクタ113の端面で空気
と光ファイバコアの屈折率が異なる為である。この原理
を用いて、出力光コネクタ開放時に不用意な出力を行な
わない制御を行うことが報告されている（Nakagawa他：
A Bit-rate Flexible Transmission Field Trial Over
300km Installed Cables Employing optical amplifie
r，1991年7月25日，国際会議Optical Amplifiers and T
heir Applications）。

【００５１】本原理を改良し、出力光コネクタ113が外
れると利得又は出力を低下させ、出力光コネクタ113が
接続されると利得又は出力を復帰させる制御が考えられ
る。しかしながら、この制御と第２の実施例で用いた制
御を単純に組み合わせるだけでは以下の問題が生ずる。

【００５２】入力光電力による出力低下／回復の制御
は、光サージ抑圧のために行なう。このため、光サージ
をより完全に抑圧するためには、入力光電力の低下にと
もなう低減出力値が低いほど効果がある。

【００５３】一方、出力光コネクタ113の開放／接続に
よる制御は、反射光電力の変化を利用して行なう。この
ため、出力光コネクタ113の接続を確認するためには、
低減出力から約28〜30dB低下した反射光電力を検出する
必要があり、検出精度の関係から出力光コネクタ113の
開放による低減出力値はあまり低く設定することができ
ない。

【００５４】即ち、両者の制御の要求する低減出力値は
異なる。しかし、両者の低減出力値を共通にせず、独立
に制御を行なうことはできない。

【００５５】例えば、”入力光電力低下”→”出力停
止”→”反射光が無いため光コネクタ113開放検出不可
状態”→”保守者による光コネクタ開放”→”入力光電
力の回復”→”出力復帰”→”保守者の目に光入力”、
といった事態が起こる可能性があるためである。

【００５６】この実施例は以上説明した問題点を解決
し、入力光電力により出力低下／回復と出力光コネクタ
開放／接続による出力低下／回復を行なうことのできる
光増幅器であり、以下にその構成と動作を説明する。

【００５７】この実施例の光増幅器102は、入力光電力
の低下／回復を検出し、光増幅器102の定常出力状態と
出力低減状態との間の遷移を自動的に行うために、入力
部に光カプラ101を設け、入力光電力を一部分岐して入
力光電力モニタ104へ導く。この入力光電力モニタ104で
は入力光電力を電気信号に変換し、その値を入力光電力
低下／回復検出部110へ導く。

【００５８】入力光電力低下／回復検出部110は、予め
設定された第２の光電力値と入力光電力値を比較する。
もし、設定値より入力光電力値が下がった場合、出力
（利得）制御部106は制御目標値を、予め定められた第
２の低減出力に設定するようにする。もし、設定値より
入力光電力値が上がった場合、出力（利得）制御部106
は制御目標値を、予め定められた第１の低減出力に設定
するようにする。

【００５９】さらに、出力部に光カプラ103を用いて反
射光電力をモニタする。反射光電力モニタ111では、反
射光電力を電気信号に変換し、その値を反射光増加／減
少検出部112へ導く。反射光増加／減少検出部112は、予
め設定された第１の光電力値と反射光電力値とを比較す
る。もし、設定値より反射光電力値が増加し、入力光電
力が正常の場合、出力（利得）制御部106は制御目標値
を、予め定められた第１の低減出力に設定するようにす
る。もし、設定値より反射光電力値が減少し、入力光電
力が正常の場合、出力（利得）制御部106は、制御目標
値を定常出力に復帰するようにする。

【００６０】以上の光増幅器の動作を図８の状態遷移図
を用いて説明する。この光増幅器には、定常出力状態Ｓ
0と出力低減状態Ｌ1及び出力低減状態Ｌ2の三状態が存
在する。

【００６１】入力光電力モニタ104で検出された入力光
電力が特定の値より大きくかつ出力部の反射光電力モニ
タ111で検出された反射光電力が特定の値よりも小さい
場合、定常出力状態Ｓ0に留まる。特定の値より低い入
力光電力を検出した場合、出力低減状態Ｌ2へ遷移す
る。出力低減状態Ｌ2は利得が低い状態であるため、急
な光電力の入力によって発生する光サージを小さくする
ことができる。

【００６２】入力光電力が回復して特定の値よりも大き
くなると、出力低減状態Ｌ1へ遷移する。そして、反射
光電力モニタ111で検出された反射光電力が特定の値よ
りも大きい場合は、光コネクタ113が開放されていると
判断して出力低減状態Ｌ1に留まり続け、反射光電力が
特定の値より小さくなると、光増幅回路は定常出力状態
Ｓ0へ遷移する。

【００６３】一方、入力光電力が特定の値より大きい場
合であっても、反射光電力が特定の値よりも大きい場合
は出力低減状態Ｌ1に遷移する。

【００６４】光サージをより完全に抑圧するためには、
出力低減状態Ｌ2を出力停止状態とすればよい。光コネ
クタ開放／接続による出力低下／回復を確実に行なうた
めには、出力低減状態１の出力を-15dBm以上（PIN-PDの
受光能力= -45dBm程度、光ファイバに光コネクタを接続
した場合の反射減衰量=30dB 程度の場合）とすればよ
い。この実施例によれば、光サージを抑圧する制御と光
コネクタの開放／接続による制御を同時に両立させるこ
とができ、それぞれの目的を損なうことがない。

【００６５】本発明の第４の実施例を、図９及び図１０
を用いて説明する。図９は、この実施例の光増幅器の構
造を示した図であり、第３の実施例との差異についての
み説明し、同一の構成については説明を省略する。

【００６６】第３の実施例では、コネクタ開放／接続を
反射光電力（絶対値）によって識別し、出力または利得
を制御している。本実施例では、コネクタ開放／接続を
反射減衰量（出力光電力と反射光電力の比を示した相対
値であり、この実施例中では、反射減衰量=出力光電力
／反射光電力と定義する。）によって識別し、出力また
は利得を制御する。

【００６７】このため、図９において、反射減衰量増加
／減少検出部112aは出力光電力と反射光電力から反射減
衰量を算出し、設定された反射減衰量と比較する。図１
０に、この実施例の状態遷移図を示す。図８に示した第
３の実施例の状態遷移図に比べて、状態遷移条件が［反
射光の増加／減少］から［反射減衰量の増加／減少］に
変更してあるが、他の条件は同様であり、詳細な説明省
略する。

【００６８】この実施例の構成によれば、出力光電力と
反射光電力を用いて反射減衰量の比率の変動を検出して
いるので、光増幅器の出力光電力の大小によらず、広い
範囲でコネクタ開放／接続を検出することが可能であ
る。

【００６９】本発明の第５の実施例について説明する。
この実施例は、第２，第３又は第４の実施例の制御動作
をより確実なものとするために、各実施例の構成にヒス
テリシス回路を加えたものである。このため、上記各実
施例にヒステリシス回路を加えた場合の構成の差異につ
いてのみ説明し、同一の構成については説明を省略す
る。

【００７０】まず始めに、第２の実施例に本回路を加え
た実施例について説明する。

【００７１】第２の実施例は図４に示されているよう
に、設定された光電力値（しきい値）と入力光電力値を
比較する入力光電力低下／回復検出部109を有してい
る。

【００７２】しかしながら、１つのしきい値で低下検出
と回復検出を行なうと、入力光電力がしきい値と同じに
なった場合、低下検出と回復検出のどちらの制御が行な
われるか不確実となる。

【００７３】この第２の実施例の動作を確実にするた
め、ヒステリシス回路によって入力光電力低下／回復検
出部109に２つしきい値を設定し、ヒステリシス特性を
持たせたものである。図１１（ａ）に、ヒステリシス回
路によってヒステリシス特性を持たせた場合の、入力光
電力低下／回復検出部109の２つしきい値を示す。

【００７４】第３あるいは第４の実施例の入力光電力低
下／回復検出部110についても、第２の実施例と同様の
問題を有しており、ヒステリシス回路を備えることで同
様の効果が得られる。

【００７５】第３の実施例は図７にその構成を示すよう
に、設定された反射光電力値（しきい値）と反射光電力
値を比較する反射光増加／減少検出部112を有してい
る。この反射光増加／減少検出部112も、先に説明した
入力光電力低下／回復検出部110と同様の問題を有して
おり、ヒステリシス回路によって反射光増加／減少検出
部112に２つしきい値を設定してヒステリシス特性を持
たせることは、第３の実施例の動作を確実にするために
より有効である。図１１（ｂ）に、ヒステリシス回路に
よってヒステリシス特性を持たせた場合の、反射光増加
／減少検出部112の２つしきい値を示す。

【００７６】また、第４の実施例は図９にその構成を示
すように、設定された反射減衰量（しきい値）と算出し
た反射減衰量を比較する反射減衰量増加／減少検出部11
2aを有している。そして同様の理由で、第４の実施例の
動作を確実にするため、ヒステリシス回路によって反射
減衰量増加／減少検出部112aに２つしきい値を設定し、
ヒステリシス特性を持たせるものである。図１１（ｃ）
に、ヒステリシス回路によってヒステリシス特性を持た
せた場合の、反射減衰量増加／減少検出部112aの２つし
きい値を示す。このような構成とすることによって、低
下検出と回復検出のどちらの検出が行なわれるか確実に
判断することが可能となり、制御動作を確実に行うこと
が可能となる。

【００７７】これらの以上説明した各実施例はALC回路
を備えた光増幅器を用いているが、先に説明した励起光
電力一定制御の光ファイバ増幅器206aや、注入電流一定
制御の半導体光増幅器206bにも適用することが可能であ
る。この場合、ALC回路を備えた光増幅器では制御出力
値または制御利得を低い値に変更したが、励起光電力を
一定に制御していた光ファイバ増幅器では励起光電力を
下げるように制御すればよく、注入電流を一定に制御し
ていた半導体光増幅器では注入電流を下げるように制御
すればよい。

【００７８】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の光増幅
器を用いれば、効果的に光サージを抑圧することができ
るので、出力コネクタを扱う保守者の危険や、接合部の
溶融、受光器等の部品の破壊を防止することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の光増幅器の構成を示した図であ
る。

【図２】第１の実施例の光増幅器の状態遷移を示した図
である。

【図３】第１の実施例の光増幅器の利得、入出力特性を
示した図である。

【図４】第２の実施例の光増幅器の構成を示した図であ
る。

【図５】第２の実施例の光増幅器の状態遷移を示した図
である。

【図６】第２の実施例の光増幅器の利得、入出力特性を
示した図である。

【図７】第３の実施例の光増幅器の構成を示した図であ
る。

【図８】第３の実施例の光増幅器の状態遷移を示した図
である。

【図９】第４の実施例の光増幅器の構成を示した図であ
る。

【図１０】第４の実施例の光増幅器の状態遷移を示した
図である。

【図１１】第５の実施例のヒステリシス回路の検出しき
い値を示した図である。

【図１２】光ファイバ通信の構成を示した図である。

【図１３】光増幅器を用いた光ファイバ通信の構成を示
した図である。

【図１４】従来の一般的な光増幅器の構成を示した図で
ある。

【図１５】図１４の光増幅器の入出力特性を示した図で
ある。

【図１６】図１４の光増幅器において発生する光サージ
を示した図である。

【図１７】ALC回路を備えた光増幅器の構成を示した図
である。

【図１８】図１７の光増幅器の入出力特性を示した図で
ある。

【図１９】図１７の光増幅器において発生する光サージ
を示した図である。

【符号の説明】

101 光カプラ 102 光増幅器 103 光カプラ 104 入力光電力モニタ 105 入力光電力低下検出部 106 出力（利得）制御部 107 出力光電力モニタ 108 リセットSW 109 入力光電力低下／回復検出部 110 入力光電力低下／回復検出部 111 反射光電力モニタ 112 反射光増加／減少検出部 112a 反射減衰量増加／減少検出部 113 光コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｂ 10/17 10/16 (71)出願人 000005223 富士通株式会社神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 (72)発明者青木周生東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者相田一夫東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者佐藤良明東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者浅子勝弘東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者坂野伸治神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者武鎗良治東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者山根一雄神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者木下進神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力光を増幅して一定の大きさの出力光
を出力する光増幅器において、入力光の入力光電力を検出する検出部と、前記検出部で検出した入力光電力の値を所定の値と比較
する比較部と、前記光増幅器の利得又は出力を制御する出力制御部とを
有し、前記比較部で比較された入力光電力が前記所定の値より
も小さいときに前記出力制御部によって前記光増幅器の
利得又は出力を低減することを特徴とする光増幅器。
【請求項２】入力光を増幅して一定の大きさの出力光
を出力する光増幅器において、入力光の入力光電力を検出する検出部と、前記検出部で検出した入力光電力の値を所定の値と比較
する比較部と、前記光増幅器の利得又は出力を制御する出力制御部とを
有し、前記比較部で比較された入力光電力が前記所定の値より
も小さいときに前記出力制御部によって前記光増幅器の
利得又は出力を低減した出力低減状態とし、前記出力低
減状態において入力光電力が前記所定の値よりも大きく
なったときに前記光増幅器の出力光を前記一定の大きさ
とすることを特徴とする光増幅器。
【請求項３】請求項２記載の光増幅器において、前記
比較部にヒステリシス回路を備えたことを特徴とする光
増幅器。
【請求項４】入力光を増幅して出力光の大きさが一定
の状態にある定常出力状態にて出力光を出力する光増幅
器において、出力光の反射光電力を検出する第１の検出部と、前記第１の検出部で検出した反射光電力の値を所定の第
１の値と比較する第１の比較部と、入力光の入力光電力を検出する第２の検出部と、前記第２の検出部で検出した入力光電力の値を所定の第
２の値と比較する第２の比較部と、前記光増幅器の利得又は出力を制御する出力制御部とを
有し、前記出力定常状態において前記入力光電力が前記第２の
値よりも大きく前記反射光電力が前記第１の値よりも大
きくなったときに前記光増幅器の利得又は出力を低減し
た第１の出力低減状態とし、前記第１の出力低減状態で前記入力光電力が前記第２の
値よりも大きく前記反射光電力が前記第１の値よりも小
さくなったときに前記出力定常状態とし、前記第１の出力低減状態において前記入力光電力が前記
第２の値よりも小さくになったときに前記光増幅器の利
得又は出力を前記第１の低減状態よりもさらに低減した
第２の出力低減状態とし、前記定常出力状態において前記入力光電力が前記第２の
値よりも小さくなったときに前記第２の出力低減状態と
し、前記第２の出力低減状態において前記入力光電力が前記
第２の値よりも大きくなったときに前記第１の出力低減
状態とすることを特徴とする光増幅器。
【請求項５】請求項４記載の光増幅器において、前記
反射光電力の代わりに反射光電力と出力光電力の比で表
される反射減衰量を用いたことを特徴とする光増幅器。
【請求項６】請求項４又は５記載の光増幅器におい
て、前記第１及び第２の比較部にヒステリシス回路を備
えたことを特徴とする光増幅器。