JPH09214433A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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JPH09214433A
JPH09214433A JP8018680A JP1868096A JPH09214433A JP H09214433 A JPH09214433 A JP H09214433A JP 8018680 A JP8018680 A JP 8018680A JP 1868096 A JP1868096 A JP 1868096A JP H09214433 A JPH09214433 A JP H09214433A
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light power
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Taketaka Kai
雄高 甲斐
Hiroshi Onaka
寛 尾中
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    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
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    • H04B10/294Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the wavelength dependency of a signal gain for WDM transmission while output light power is kept constant through the use of an external power source by controlling oscillation light power so that input light power to a light amplifying medium is set to be constant from the detection result of input signal light power and oscillation light power. SOLUTION: An excitation light power control means 33 for keeping the signal light power of output from a light amplifier, an input signal light power detection means 21 and an oscillation light power detection means 26 are provided. Furthermore, an oscillation light power control means 29 for controlling oscillation light power so that input light power to the light amplifying medium becomes constant from the detection results of the input signal light power detection means 21 and the oscillation light power detection means 26 is provided. The oscillation light power of a wavelength different from input signal light is reduced or increased by quantity corresponding to the increase or reduced quantity of input signal light in an amplifying band, and input light power to the light amplifying medium is set to be constant. Thus, the specification of the wavelength of the amplifying gain can be set constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重伝送方式
における複数の信号光の一括増幅に適した光増幅器に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier suitable for collective amplification of a plurality of signal lights in a wavelength division multiplexing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】将来のマルチメディアネットワークを構
築するため、さらなる大容量の光通信システムが要求さ
れている。これまでに超大容量化を実現する多重化方式
として、時分割多重(Time-Division Multiplexing: T
DM)方式、光領域での時分割多重(Optical Time-Div
ision Multiplexing: OTDM)方式、波長多重(Wave
length-Division Multiplexing: WDM)方式等に関す
る研究が盛んに行われている。このうち、WDM伝送方
式は、エルビウム(Er)添加光ファイバ増幅器(ED
FA) の広い利得帯域を活用し、光レベルでのクロスコ
ネクトや分岐/挿入、あるいは異種サービスの多重化を
行う柔軟な光波ネットワークの実現手段として期待され
ている。
2. Description of the Related Art In order to construct a multimedia network in the future, an optical communication system with a larger capacity is required. Time-division multiplexing (T-Division Multiplexing: T) has been used as a multiplexing method for achieving an extremely large capacity.
DM) method, optical time-division multiplexing (Optical Time-Div)
ision Multiplexing: OTDM, Wavelength multiplexing
Researches on length-Division Multiplexing (WDM) system and the like are actively conducted. Among them, the WDM transmission system is an erbium (Er) -doped optical fiber amplifier (ED
It is expected to be used as a flexible lightwave network implementation method that utilizes the wide gain band of FA) to perform cross-connects, dropping / adding at the optical level, or multiplexing of different services.

【0003】また、WDM方式は、現在世界的に最も普
及している既設の1.3μm帯零分散シングルモードフ
ァイバ(SMF)ネットワークを用いて超大容量伝送を
行う場合に、他の方式と比較して有利と考えられる。こ
れは、各光キャリア当たりの伝送速度が低いため(例え
ば10Gb/s)、波長分散許容値や光ファイバの非線形
効果で制限される光入力パワーの許容値を比較的大きく
設定することができるからである。
Further, the WDM system is compared with other systems in the case of carrying out an ultra-high capacity transmission using an existing 1.3 μm band zero dispersion single mode fiber (SMF) network which is most popular in the world at present. Considered to be advantageous. This is because the transmission rate per each optical carrier is low (for example, 10 Gb / s), so that the chromatic dispersion allowable value and the allowable value of the optical input power limited by the nonlinear effect of the optical fiber can be set relatively large. Is.

【0004】WDM伝送方式実現のためには、広帯域に
わたり一定の増幅利得を持つ光増幅器(EDFA)が必
要である。EDFAは1530nm〜1560nm程度にわたり
増幅帯域(利得帯域)を有するが、その利得は波長に対
して必ずしも一定ではない。図7に典型的なEDFAの
自然放出光(Amplified Spontaneous Emission: AS
E)スペクトラムを示す。ASEスペクトラムは光増幅
器の小信号の利得特性をほぼ反映している。図から分か
るように、1530nm(=1.53μm)近辺に利得のピーク
があり、波長に対し平坦な特性ではない。
In order to realize the WDM transmission system, an optical amplifier (EDFA) having a constant amplification gain over a wide band is required. The EDFA has an amplification band (gain band) over a range of 1530 nm to 1560 nm, but its gain is not always constant with respect to wavelength. Fig. 7 shows the typical spontaneous emission of EDFA (Amplified Spontaneous Emission: AS
E) Shows the spectrum. The ASE spectrum almost reflects the small-signal gain characteristic of the optical amplifier. As can be seen from the figure, there is a gain peak near 1530 nm (= 1.53 μm), and the characteristics are not flat with respect to wavelength.

【0005】EDFAの利得の波長依存性を低減させる
方法として、一般にアルミニウム(Al)とErを共に
添加する方法が知られている(C. G. Atkins et al., E
lectron Lett., Vol. pp910-911 (1989))。また、ED
FAの動作点を最適化する方法(M. Suyama et al., OA
A '93, MB5-1 (1993))や、光フィルタを使用して利得特
性を平坦化させる方法(H. Toba et al., IEEE Photon.
Technol. Lett., Vol. 5, No.2, p248 (1993)) が提案
されている。
As a method of reducing the wavelength dependence of the gain of the EDFA, a method of adding aluminum (Al) and Er together is generally known (CG Atkins et al., E
lectron Lett., Vol. pp910-911 (1989)). Also, ED
A method for optimizing the operating point of FA (M. Suyama et al., OA
A '93, MB5-1 (1993)) and a method of flattening the gain characteristic by using an optical filter (H. Toba et al., IEEE Photon.
Technol. Lett., Vol. 5, No. 2, p248 (1993)) has been proposed.

【0006】EDFAの帯域は、光入力パワーと励起光
のパワーの関係が異なると大きく変化する。図8は、出
力光パワーと光増幅器の利得の関係を示す図であり、図
9は入力光パワーと出力光パワーの関係を励起光パワー
をパラメータとして示す図である。非飽和領域は、ED
FAにおいて反転分布状態となっているErイオンの割
合が大きく、出力光パワーの変化によらず一定利得が得
られる状態に対応し、飽和領域は反転分布状態のErイ
オンの割合が減少し、出力光パワーの増大に対して利得
が急激に低下している状態を示している。
The band of the EDFA changes greatly when the relationship between the optical input power and the pumping light power is different. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the output optical power and the gain of the optical amplifier, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the input optical power and the output optical power using the pumping optical power as a parameter. The unsaturated region is ED
In the FA, the proportion of Er ions in the population inversion state is large, which corresponds to a state in which a constant gain is obtained regardless of the change in output light power. In the saturation region, the proportion of Er ions in the population inversion state decreases, and the output It shows a state in which the gain sharply decreases with an increase in optical power.

【0007】この2種類の状態を変えるためには、例え
ば励起光のパワーを変えればよい。入力パワーに対して
励起光のパワーが十分にある場合は、反転分布状態とな
っているErイオンの割合が大きく非飽和状態となり、
一方、入力パワーに対して励起光のパワーが小さい場合
は、反転分布状態のErイオンの割合が減少し飽和状態
となる。
In order to change these two types of states, for example, the power of pumping light may be changed. When the power of the pumping light is sufficient with respect to the input power, the ratio of Er ions in the population inversion state becomes large and the state becomes unsaturated,
On the other hand, when the power of the pumping light is smaller than the input power, the ratio of Er ions in the population inversion state decreases and the state becomes saturated.

【0008】この2種類の状態におかれた光増幅器を複
数個縦属に接続したときのASE帯域を測定した例を図
10に示す。同図から、接続される光増幅器の段数が増大
すると非飽和領域で動作している場合には帯域幅の減少
は少ないが、飽和領域で動作している場合は、3dB帯
域幅が急速に減少していることが分かる。
An example of measuring the ASE band when a plurality of optical amplifiers placed in these two states are connected in cascade
Shown in 10. From the figure, when the number of connected optical amplifiers increases, the bandwidth decreases little when operating in the non-saturation region, but the 3 dB bandwidth decreases rapidly when operating in the saturation region. You can see that

【0009】図11は、EDFAの反転分布の割合(N2
/NT)をパラメータとした時の利得と波長の関係を示
す図である。パラメータN2/NTは、反転分布状態に
あるErイオンの全Erイオンに対する割合を示し、N
2/NT=1の場合は、すべてのErイオンが上位のエ
ネルギー準位に遷移して完全な反転分布が得られている
ことを示す。
FIG. 11 shows the proportion (N2) of the population inversion of the EDFA.
It is a figure which shows the relationship between gain and wavelength when / NT) is made into a parameter. Parameter N2 / NT indicates the ratio of Er ions in the population inversion state to all Er ions, and
In the case of 2 / NT = 1, it is shown that all Er ions transit to higher energy levels and a complete population inversion is obtained.

【0010】通常一定値の光出力パワー(Po)が得られ
るように励起パワーを制御しているが(図9参照)、E
DFAへ入力する信号光のパワーは、使用条件や経時劣
化により変化する。この変化に追従して光出力パワーが
一定になるように制御を行うと、図11に示す反転分布の
状態が変化することになり、利得の波長依存性が大きく
変化してしまい、特性を劣化させることになる。
Normally, the pump power is controlled so that a constant optical output power (Po) is obtained (see FIG. 9).
The power of the signal light input to the DFA changes depending on usage conditions and deterioration with time. If control is performed so that the optical output power becomes constant following this change, the state of population inversion shown in Fig. 11 will change, and the wavelength dependence of gain will change significantly, degrading the characteristics. I will let you.

【0011】したがって、例えば光フィルタを使用して
利得特性を平坦化させる方法においては、入力光パワー
に応じて光フィルタの特性を変化させる等の制御が可能
な可変光フィルタが必要となるが、このような光フィル
タは実現が困難であり、また実現できても現状技術では
極めて高価になるという問題があった。
Therefore, for example, in the method of flattening the gain characteristic by using the optical filter, a variable optical filter capable of controlling such as changing the characteristic of the optical filter according to the input optical power is required. There is a problem that such an optical filter is difficult to realize, and even if it can be realized, the current technology is extremely expensive.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】WDM伝送に必要な光
増幅器の条件を再度整理すると、 (1) 入力信号光パワーや波長多重数が変化しても増幅利
得の波長依存性が少ないこと (2) 各波長ごとの増幅された光パワーが一定の値に保た
れることが必要になる。図11において、N2/NTの値
が0.7 の近傍で1540〜1560nmの波長帯域に対して平坦
な利得特性が得られていることが分かる。
The conditions of the optical amplifier required for WDM transmission are re-arranged as follows: (1) The wavelength dependence of the amplification gain is small even if the input signal light power or the number of wavelength division multiplexing changes (2) ) It is necessary to maintain the amplified optical power for each wavelength at a constant value. In FIG. 11, it can be seen that a flat gain characteristic is obtained in the wavelength band of 1540 to 1560 nm in the vicinity of the N2 / NT value of 0.7.

【0013】したがって、常にEDFAの動作状態をこ
の反転分布状態に維持することができれば、平坦な利得
特性を得ることができる。このような動作を実現するた
めにはEDFAは利得一定になるように制御すればよ
い。即ち、入力光パワーの変化に応じて励起光パワーを
調節し、利得が一定になるようにすると、N2/NTを
任意の一定値に保つことができる。このような実験例が
文献(電子情報通信学会技術研究報告、OCS 94-66 PP31
-36)に示されている。
Therefore, if the operating state of the EDFA can always be maintained in this inverted population state, a flat gain characteristic can be obtained. In order to realize such an operation, the EDFA may be controlled so that the gain is constant. That is, when the pumping light power is adjusted according to the change in the input light power so that the gain becomes constant, N2 / NT can be maintained at an arbitrary constant value. Examples of such experiments are published in the Technical Report of IEICE Technical Report, OCS 94-66 PP31.
-36).

【0014】しかし、利得を一定に保つために励起光の
パワーを制御すると、上記(1) は実現できるが、(2) を
実現するために励起光のパワーを調節することができな
くなる。この点を解決するために、前記文献(電子情報
通信学会技術研究報告、OCS94-66 PP31-36)では、光出
力を光減衰器を使用して制御することを提案している。
図12はこのような光増幅器の構成を示す。
However, if the power of the pumping light is controlled in order to keep the gain constant, the above (1) can be realized, but the power of the pumping light cannot be adjusted to realize (2). In order to solve this point, the above-mentioned document (Technical research report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, OCS94-66 PP31-36) proposes to control the optical output by using an optical attenuator.
FIG. 12 shows the configuration of such an optical amplifier.

【0015】図12において、入力ポート1からの入力信
号光と励起LD4からの励起光がWDMカプラ3で加え
合わされ、EDF5に入力する。EDF5で増幅された
信号光は、光アイソレータ6、光減衰器7及び光カプラ
8を介して出力ポート9から出力される。励起LD4の
駆動電流は、自動ファイバ利得コントローラ(AFG
C)10によって制御される。AFGC10は、EDF5か
ら出力されるASEの光パワー等に基づき、EDF5に
おける利得が一定になるように励起光のパワーを制御す
る。
In FIG. 12, the input signal light from the input port 1 and the pump light from the pump LD 4 are added by the WDM coupler 3 and input to the EDF 5. The signal light amplified by the EDF 5 is output from the output port 9 via the optical isolator 6, the optical attenuator 7 and the optical coupler 8. The drive current of the pumping LD4 is the automatic fiber gain controller (AFG).
C) Controlled by 10. The AFGC 10 controls the power of the pumping light so that the gain in the EDF 5 becomes constant based on the optical power of the ASE output from the EDF 5.

【0016】また、増幅された信号光の一部は光カプラ
8にて分岐され、この分岐光はフォトディテクタ11で電
気信号に変換され、自動パワーコントローラ(APC)
12でフォトディテクタ11の出力信号レベルが一定になる
ように、光減衰器7の減衰率を制御する。
Further, a part of the amplified signal light is branched by the optical coupler 8, and the branched light is converted into an electric signal by the photodetector 11, and the automatic power controller (APC).
At 12, the attenuation factor of the optical attenuator 7 is controlled so that the output signal level of the photo detector 11 becomes constant.

【0017】光減衰器を使用すれば、光増幅器の利得と
は無関係に光出力を調節できるため、所望の光出力より
十分高い光出力が得られるようにEDFA5の組成や長
さ、励起LD4のパワーを設定し、利得一定制御を行っ
ている光増幅器の出力部に設置した光減衰器7を調整す
ることで、一定の光出力を得ることができる。即ち、上
記(1) 、(2) を同時に満足させることができる。
If an optical attenuator is used, the optical output can be adjusted independently of the gain of the optical amplifier. Therefore, the composition and length of the EDFA 5 and the pumping LD 4 of the EDFA 5 are adjusted so that an optical output sufficiently higher than a desired optical output can be obtained. A constant optical output can be obtained by setting the power and adjusting the optical attenuator 7 installed at the output part of the optical amplifier that performs constant gain control. That is, the above (1) and (2) can be satisfied at the same time.

【0018】しかし、図12のように光減衰器7を使用し
た構成とすると、光減衰器の使用による最大出力光パワ
ーの低下や、減衰率可変型の光減衰器を低コストで製造
するのが現状技術では困難であるという問題がある。
However, when the optical attenuator 7 is used as shown in FIG. 12, the maximum output optical power is reduced due to the use of the optical attenuator and the variable attenuation rate type optical attenuator can be manufactured at low cost. However, there is a problem that it is difficult with the current technology.

【0019】また、図13に示すように、外部の光源(プ
ローブLD)17から新たに光を挿入し、EDF18に入力
する光のパワーを一定値になるように制御する方法が提
案されているが(特願平7-311212、尾中 他、「光増幅
器」)、この場合、光減衰器を使用しなくてすむ代わり
に新たに光源が必要となる。しかも、EDFAの増幅帯
域内に発振波長を持ち、かつWDM信号とある程度離れ
た波長を持つ光源でなければならない。
Further, as shown in FIG. 13, a method has been proposed in which light is newly inserted from an external light source (probe LD) 17 and the power of light input to the EDF 18 is controlled to a constant value. (Japanese Patent Application No. 7-311212, Onaka et al., “Optical Amplifier”), but in this case, a new light source is needed instead of using an optical attenuator. Moreover, it must be a light source having an oscillation wavelength within the amplification band of the EDFA and having a wavelength separated from the WDM signal to some extent.

【0020】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、外部の光源を用いて新たに光を挿入する
ことなく、出力光パワーを一定に保ちつつ、WDM伝送
用の信号利得の波長依存性が少ない光増幅器を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to maintain a constant output optical power without newly inserting light by using an external light source while maintaining a signal gain for WDM transmission. It is an object of the present invention to provide an optical amplifier having less wavelength dependence of the.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記問題点は、以下の構
成によって解決される。 (請求項1) 所定の増幅帯域を有し励起光により入力
信号光を増幅して出力する光増幅媒体を有する光増幅器
において、該光増幅器の出力の信号光パワーを一定値に
保つように該励起光を制御する励起光パワー制御手段
と、該入力信号光のパワーを検出する入力信号光パワー
検出手段と、該光増幅媒体を利用して該所定の増幅帯域
内に波長をもつ光を発振させる発振手段と、該発振手段
の発振光パワーを検出する発振光パワー検出手段と、該
入力信号光パワー検出手段及び該発振光パワー検出手段
の検出結果より、該光増幅媒体への入力光パワーを一定
にするように該発振光パワーを制御する発振光パワー制
御手段とを設ける。
The above problems can be solved by the following constitutions. (Claim 1) An optical amplifier having an optical amplification medium which has a predetermined amplification band and amplifies input signal light by pumping light and outputs the amplified signal light so that the signal light power output from the optical amplifier is maintained at a constant value. Pumping light power control means for controlling pumping light, input signal light power detecting means for detecting power of the input signal light, and oscillation of light having a wavelength within the predetermined amplification band by using the optical amplification medium The oscillating means, the oscillating light power detecting means for detecting the oscillating light power of the oscillating means, the input signal light power detecting means and the detection result of the oscillating light power detecting means, and the input light power to the optical amplifying medium. And an oscillating light power control means for controlling the oscillating light power so as to keep constant.

【0022】入力信号光が増加あるいは減少した場合
に、出力信号光を一定にするために励起光パワーを制御
すると光増幅媒体における反転分布の割合が変化するた
め、増幅利得の波長特性が平坦でなくなる(図11参
照)。このため、発振光パワー制御手段により、入力信
号光の増加または減少分に対応する分だけ、該増幅帯域
で該入力信号光とは異なる波長の発振光パワーを減少ま
たは増加させて、光増幅媒体への入力光パワーを一定と
することにより、増幅利得の波長特性を一定にすること
ができる。
When the input signal light is increased or decreased, if the pumping light power is controlled to make the output signal light constant, the population inversion ratio in the optical amplification medium changes, so that the wavelength characteristic of the amplification gain is flat. It disappears (see Figure 11). Therefore, the oscillating light power control means decreases or increases the oscillating light power of a wavelength different from that of the input signal light in the amplification band by an amount corresponding to the increase or decrease of the input signal light, and the optical amplification medium. The wavelength characteristic of the amplification gain can be made constant by making the input optical power to the optical system constant.

【0023】(請求項2) 前記発振手段として、前記
発振光を反射させる少なくとも2個の反射素子を前記光
増幅媒体を挟んで設置して構成する。2個の反射素子を
光増幅媒体を挟んで設置することにより干渉計を構成す
る。発振光の波長が増幅媒体の増幅帯域内にあれば、該
波長の光は該増幅媒体を通って2個の反射素子の間を行
き来することにより、増幅され、一定条件下で発振す
る。
(Claim 2) As the oscillating means, at least two reflecting elements for reflecting the oscillated light are arranged with the optical amplification medium interposed therebetween. An interferometer is constructed by placing two reflecting elements with an optical amplification medium interposed therebetween. If the wavelength of the oscillated light is within the amplification band of the amplification medium, the light of the wavelength is amplified by going back and forth between the two reflective elements through the amplification medium, and oscillates under a certain condition.

【0024】(請求項3) 請求項2に記載の1つの反
射素子を反射率可変の素子とし、請求項1に記載の発振
光パワー制御手段により該反射率可変の素子の反射率を
制御することにより、発振光パワーの値を所定の値に制
御することができる。
(Claim 3) One of the reflecting elements according to claim 2 is a variable reflectance element, and the oscillation light power control means according to claim 1 controls the reflectance of the variable reflectance element. As a result, the value of the oscillation light power can be controlled to a predetermined value.

【0025】(請求項4) 請求項3に記載の反射率可
変の素子として、偏光子、ファラデー回転子、及び前記
発振光を100 %反射する素子をこの順に並べ、ファラデ
ー回転子を通る偏波光の回転角を電磁石を用いて制御す
ることにより、偏光子に入射する光に対して、ファラデ
ー回転子を通って100 %反射する素子で反射され再びフ
ァラデー回転子を通って偏光子から出射する光の偏光面
を0〜180 °変えることができる。この結果、全体とし
て反射率可変の素子とすることができる。
(Claim 4) As a variable reflectance element according to claim 3, a polarizer, a Faraday rotator, and an element that reflects 100% of the oscillation light are arranged in this order, and polarized light passing through the Faraday rotator is arranged. By controlling the rotation angle of the light using an electromagnet, the light that enters the polarizer is reflected by the element that is 100% reflected through the Faraday rotator and is emitted again from the polarizer through the Faraday rotator. The polarization plane of can be changed from 0 to 180 degrees. As a result, it is possible to form an element having a variable reflectance as a whole.

【0026】(請求項5) 請求項3に記載の反射率可
変の素子の反射率として必要な値を、請求項1に記載の
入力信号光のパワーの値に対応して記憶させた記憶手段
を設け、前記入力信号光のパワーの値に応じて該記憶手
段に記憶させた値を用いて前記発振光のパワーを調節す
るように構成する。このようにすれば、入力信号光が変
動したばあいにも、容易に発振光パワーを調節すること
ができ、増幅利得の波長特性を平坦とするとともに、出
力光パワーを一定にすることができる。
(Claim 5) Storage means for storing a value necessary for the reflectance of the variable reflectance element according to claim 3 in correspondence with the power value of the input signal light according to claim 1. Is provided, and the power of the oscillation light is adjusted by using the value stored in the storage means according to the value of the power of the input signal light. With this configuration, even when the input signal light fluctuates, the oscillation light power can be easily adjusted, the wavelength characteristic of the amplification gain can be made flat, and the output light power can be made constant. .

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1は、本発明における光増幅器
の原理的構成図である。本発明では、同図に示すように
通常の光増幅器の構成に反射ミラー等よりなる干渉計を
付加した構成とすることにより、WDM信号の帯域とは
別の波長の光を光増幅器で発振させて反転分布状態を可
変し、前述したWDM伝送に必要な光増幅器の条件、 (1) 利得の波長依存性が少ないこと (2) 出力光パワーが一定値に保たれること を同時に満足するようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the principle of an optical amplifier according to the present invention. According to the present invention, as shown in the figure, a configuration in which an interferometer including a reflection mirror or the like is added to the configuration of a normal optical amplifier allows the optical amplifier to oscillate light having a wavelength different from the band of the WDM signal. To change the population inversion state to satisfy the above-mentioned conditions for the optical amplifier required for WDM transmission, (1) there is little wavelength dependence of gain, and (2) that the output optical power is maintained at a constant value. It is the one.

【0028】図において、この光増幅器の光出力の一部
を分岐して取り出し、出力信号光パワー検出手段32で電
気信号に変換して、取り出した光パワーを一定に保つよ
うに励起光源23の出力光パワーを制御する。これによ
り、光出力の一定制御(Automatic Level Control ; A
LC)を行う。。なお、光増幅媒体(例えば、EDF)
27の出力側には、干渉計により増幅された光パワーや光
増幅器から発生する雑音成分を除去して、本来一定に保
ちたい信号成分のみを選択的に透過する光フィルタ(例
えば光バンドパスフィルタ)31を挿入する。
In the figure, a part of the optical output of this optical amplifier is branched and taken out, converted into an electric signal by the output signal optical power detecting means 32, and the pumping light source 23 keeps the extracted optical power constant. Control the output light power. This allows constant control of the optical output (Automatic Level Control; A
LC). . An optical amplification medium (for example, EDF)
On the output side of 27, an optical filter (for example, an optical bandpass filter) that removes the optical power amplified by the interferometer and the noise component generated from the optical amplifier and selectively transmits only the signal component that is originally desired to be kept constant ) Insert 31.

【0029】前述したようにALC制御を行っているた
め、入力光パワーが変化しても励起光源23の出力光パワ
ーを調整して光出力を一定値にしている。(例えば図9
において、動作点が(a) から(b) 点に移動する)。この
ため、このままではWDM信号の場合は、各信号のトー
タルパワーが一定になるように制御されているだけであ
り、入力信号光パワーが変化すると、励起光源のパワー
の制御によりN2/NTの値が変化するため、図11に示
すように利得の波長依存性が変化してしまう。
Since the ALC control is performed as described above, even if the input light power changes, the output light power of the pumping light source 23 is adjusted to keep the light output at a constant value. (For example, in FIG.
In, the operating point moves from point (a) to point (b)). Therefore, as it is, in the case of the WDM signal, it is merely controlled so that the total power of each signal becomes constant, and when the input signal light power changes, the value of N2 / NT is controlled by controlling the power of the pumping light source. Changes, the wavelength dependence of gain changes as shown in FIG.

【0030】このため、EDF27を挟んで反射ミラー2
5、30等により干渉計を構成し、EDFAにおいて発生
するASE光(自然放出光)のうち、WDM信号とは離
れたある一定の波長の光のみを選択的に発振させる。そ
うすることにより、非常に強いパワーをもった光が発振
し、WDM信号の帯域と離しているためフィルタで容易
に取り除くことができる。また、その光パワーを制御す
ることにより、外部から新たに光を挿入することなく、
EDF内の光パワーつまり入力光パワーを一定に保つこ
とができる。
Therefore, the reflection mirror 2 is sandwiched by the EDF 27.
An interferometer is composed of 5 and 30 and selectively oscillates only the light of a certain wavelength apart from the WDM signal among the ASE light (spontaneous emission light) generated in the EDFA. By doing so, light with very strong power oscillates and is separated from the band of the WDM signal, so that it can be easily removed by a filter. Also, by controlling the optical power, without newly inserting light from the outside,
The optical power in the EDF, that is, the input optical power can be kept constant.

【0031】これにより、図9において、(b) から(a)
点に動作点が戻るため励起光パワーが元の値になって、
N2/NTの値が変化せず、増幅帯域における波長依存
性をなくすことができる。具体的には、干渉計の内部に
光パワーを制御できる素子を組み込み、意図的に発振さ
せる光パワーを調節することで、ALC制御のための励
起光源のパワー調節に起因するN2/NTの値の変化と
は独立に、N2/NTの値を変えることが可能となる。
As a result, in FIG. 9, (b) to (a)
Since the operating point returns to the point, the pumping light power becomes the original value,
The value of N2 / NT does not change, and the wavelength dependence in the amplification band can be eliminated. Specifically, by incorporating an element capable of controlling the optical power inside the interferometer and adjusting the optical power to oscillate intentionally, the value of N2 / NT caused by the power adjustment of the excitation light source for ALC control It becomes possible to change the value of N2 / NT independently of the change of.

【0032】次に、干渉計の構成について説明する。図
1において、ある特定の波長λS のみを分岐することが
できる光カプラ24、28をEDF27を挟んで配置する。但
し、λS はEDF27の増幅帯域内にある波長であるが、
WDM信号の波長よりも十分離れているものとする。
今、仮にλS が1530nmとすると、1530nmの波長を選
択的に分岐または合波することができる光カプラ24、28
を用いる。
Next, the structure of the interferometer will be described. In FIG. 1, optical couplers 24 and 28 capable of branching only a specific wavelength λ S are arranged with an EDF 27 interposed therebetween. However, λ S is a wavelength within the amplification band of the EDF 27,
It is assumed that the wavelength is sufficiently far from the wavelength of the WDM signal.
Now, assuming that λ S is 1530 nm, optical couplers 24 and 28 capable of selectively branching or multiplexing the wavelength of 1530 nm.
Is used.

【0033】光カプラ24によって分岐された1530nmの
光は、その先に取り付けられたミラー25によって100 %
反射し、再び光カプラ24によってWDM信号と合波さ
れ、EDF27を通過する際に増幅され、今度は光カプラ
28によって分波される。分波された1530nmの光は、反
射率γ(<1)をもつ反射率可変ミラー30によってγ倍
の光が反射され、再び光カプラ28によって他の信号と合
波され、EDF27を通過する際に増幅され、再度光カプ
ラ24へ戻る。1530nm100 %反射ミラー25と反射率γの
ミラー30とによる反射を重ねていき、この系の損失より
も増幅が上回ったとき、1530nmの光が発振する。
The light of 1530 nm split by the optical coupler 24 is 100% by the mirror 25 attached at the end thereof.
The reflected light is combined with the WDM signal again by the optical coupler 24, amplified when passing through the EDF 27, and this time the optical coupler.
It is split by 28. The demultiplexed light of 1530 nm is reflected by the reflectance variable mirror 30 having the reflectance γ (<1) to be multiplied by γ, and is again combined with another signal by the optical coupler 28 to pass through the EDF 27. And is returned to the optical coupler 24 again. 1530 nm 100% reflection mirror 25 and a mirror 30 having a reflectance γ overlap each other, and when the amplification exceeds the loss of this system, light of 1530 nm oscillates.

【0034】その時の発振の様子を図2に示す。同図に
示すようなスペクトルの狭い光でなくても、発振させる
光の帯域がWDM信号帯域から十分離れていれば、容易
に光フィルタを用いて取り除くことができる。
The state of oscillation at that time is shown in FIG. Even if the light has a narrow spectrum as shown in the figure, if the band of the light to be oscillated is sufficiently far from the WDM signal band, it can be easily removed by using an optical filter.

【0035】次に、発振光のパワーの制御方法について
説明する。EDFにおけるErの緩和時間が比較的長い
(≒数10ms)という事実を利用して、この緩和時間
より短い時間で光を発振させたり、発振させなかったり
することで、時間平均としてパワーを制御するようにす
る。図3に発振光のパワーの制御の一例を示す。
Next, a method of controlling the power of the oscillation light will be described. Utilizing the fact that the relaxation time of Er in EDF is relatively long (≈ several tens of ms), light is oscillated or not oscillated in a time shorter than this relaxation time to control the power as a time average. To do so. FIG. 3 shows an example of controlling the power of oscillation light.

【0036】図1の反射率可変ミラー30の反射率γを次
第に大きくしていくと、発振光は徐々に強くなるのでは
なく、あるところで突然発振する。このため、発振させ
るパワーを大きくしたい場合は、図3(A) に示すように
発振間隔を短くする。これにより、時間的にみた平均の
パワーを大きく、また一定に保つことができる。一方、
発振させるパワーを小さくしたい場合は、同図(B) に示
すように発振する間隔をより長くする。そうすること
で、時間平均的にパワーを小さく、また一定に保つこと
ができる。
When the reflectance γ of the variable reflectance mirror 30 of FIG. 1 is gradually increased, the oscillated light does not gradually become stronger but suddenly oscillates at a certain point. For this reason, when it is desired to increase the oscillation power, the oscillation interval is shortened as shown in FIG. This makes it possible to keep the average power over time large and constant. on the other hand,
If you want to reduce the oscillation power, make the oscillation interval longer as shown in FIG. By doing so, the power can be kept small and constant over time.

【0037】このような発振光を利用して、入力信号光
パワーが弱い場合はより強い光を発振させ、入力信号光
パワーが強い場合は発振させる光を弱くして、EDFの
増幅帯域内にある光のトータル入力パワーを常に一定に
保持できるようにする。
By using such oscillated light, stronger light is oscillated when the input signal light power is weak, and weaker light is oscillated when the input signal light power is strong, so that it is within the amplification band of the EDF. It is possible to keep the total input power of a certain light constant.

【0038】つまり、図1の入力信号光パワー検出手段
21で入力信号光の一部を分岐させてモニタしておき、入
力信号光パワーの強弱によってミラー30の反射率γの量
をEDF27の緩和時間よりも早く制御することで、ED
F27に入力する光のパワーを全体として常に一定に保つ
ことができる。また、こうすることにより、周囲の温度
変化による位相変化で発振光のパワーの揺らぎを補正す
ることが可能となる。
That is, the input signal light power detecting means of FIG.
A part of the input signal light is branched and monitored by 21 and the amount of the reflectance γ of the mirror 30 is controlled earlier than the relaxation time of the EDF 27 depending on the strength of the input signal light power.
The power of the light input to F27 can always be kept constant as a whole. Further, by doing so, it becomes possible to correct the fluctuation of the power of the oscillated light due to the phase change due to the change of the ambient temperature.

【0039】また、発振する光パワーはモニタ光を発振
光パワー検出手段26で電気信号に変換後、発振光パワー
制御手段29の電子回路で制御を行うが、EDFAの緩和
時間は比較的長いので電子回路で十分制御可能である。
これは、参考文献( 電子情報通信学会全国大会'92 春
c-318, pp 4-360) 、(G. A. Ball et al, IEEE J.Li
ghtwave., Vol.10, pp1338-1343 (1992))、(G. A. Ba
ll et al, Electron.Lett. Vol.29, No.18, pp 1623-16
25 (1993))により制御可能であることが報告されてい
る。
The optical power to oscillate is controlled by the electronic circuit of the oscillation light power control means 29 after the monitor light is converted into an electric signal by the oscillation light power detection means 26, but the relaxation time of the EDFA is relatively long. It can be fully controlled by an electronic circuit.
This can be found in the bibliography (IEICE National Conference '92 Spring
c-318, pp 4-360), (GA Ball et al, IEEE J.Li
ghtwave., Vol.10, pp1338-1343 (1992)), (GA Ba
ll et al, Electron.Lett. Vol.29, No.18, pp 1623-16
25 (1993)).

【0040】しかしながら、EDF27への入力パワーを
一定に保つだけではN2/NTの値は0.7 になるとは限
らず、入力パワーをどのレベルで一定に保つかが重要と
なる。ある一定のレベルに入力パワーを保ち、常にN2
/NT=0.7 に保たなければ、利得における波長依存性
をなくすことができない。
However, the value of N2 / NT does not always become 0.7 only by keeping the input power to the EDF 27 constant, and it is important at what level the input power is kept constant. Keep the input power at a certain level and always keep N2
Unless /NT=0.7 is maintained, the wavelength dependence of gain cannot be eliminated.

【0041】これには、入力信号光パワーに応じて発振
光のパワーを補正する手段をきめ細かく操作すれば対処
可能であり、例えば光増幅器にマイクロプロセッサやメ
モリ等を用いた制御回路を搭載し、予めメモリに入力信
号光パワーの値に応じて最適な発振光のパワーの値を記
憶させておき、この値に基づいて入力信号光パワーに応
じたミラー30の反射率γの制御を行えばよい。
This can be dealt with by finely operating the means for correcting the power of the oscillation light according to the power of the input signal light. For example, the optical amplifier is equipped with a control circuit using a microprocessor or memory, The optimum oscillation light power value may be stored in advance in the memory according to the input signal light power value, and the reflectance γ of the mirror 30 may be controlled according to the input signal light power based on this value. .

【0042】このような制御を行うことにより、どのよ
うな入力信号光パワーの変化に対してもN2/NTの値
を常に0.7 に保つことができ、その結果、利得における
波長依存性をなくすことができる。
By performing such control, the value of N2 / NT can always be kept at 0.7 regardless of any change in the power of the input signal light, and as a result, the wavelength dependence of the gain can be eliminated. You can

【0043】また、WDM信号の入力光パワーの値が想
定される変化の最大値と最小値のほぼ中間の時に、反射
率γも制御可能な範囲の中間程度になるように調整す
る。この状態で、光増幅器の光出力が所定のパワーとな
り、かつ利得の波長特性が平坦になるようにEDF27の
パラメータ(Erイオン濃度やEDFの長さ等)や励起
光源のパワーを選んでおく。(もちろん、励起光源の最
大出力は入力信号光パワーが最小値となった場合にも所
定の光出力が得られるうに余力を残しておく必要があ
る。) また、入力信号光パワーもしくは波長多重数が増加した
場合は、励起光パワーが小さくてすむため、反転分布状
態となるErの数が減少してN2/NTの値が小さくな
って、短波長側の利得が減少する。そこで、入力信号光
パワーの増加に応じて発振させる光のパワーを減少させ
てやり、N2/NTの値を0.7 になるように制御すれば
よい。
Further, when the value of the input optical power of the WDM signal is approximately in the middle of the expected maximum value and the minimum value, the reflectance γ is adjusted so as to be in the middle of the controllable range. In this state, the parameters of the EDF 27 (Er ion concentration, EDF length, etc.) and the power of the pumping light source are selected so that the optical output of the optical amplifier has a predetermined power and the wavelength characteristic of gain is flat. (Of course, the maximum output of the pumping light source needs to have a surplus so that a predetermined optical output can be obtained even when the input signal light power reaches the minimum value.) In addition, the input signal light power or the wavelength multiplexing number Is increased, the pumping light power may be small, so that the number of Er in the population inversion state is decreased, the value of N2 / NT is decreased, and the gain on the short wavelength side is decreased. Therefore, the power of the light to be oscillated is reduced according to the increase of the input signal light power, and the value of N2 / NT may be controlled to be 0.7.

【0044】次に、反射率γを制御する方法について説
明する。反射率γの制御方法としては、干渉を利用す
る方法、偏光を利用する方法、などが考えられるが、
それぞれについて以下に具体的に説明する。
Next, a method of controlling the reflectance γ will be described. As a method of controlling the reflectance γ, a method of using interference, a method of using polarized light, etc. can be considered.
Each will be specifically described below.

【0045】「干渉を利用する方法」として、LN変
調器を使う方法がある。図4に示すように、LN変調器
34の一方から1530nm帯の光を入力し、LN変調器34を
通って他方に付けられた100 %反射ミラーによって反射
を受ける。この際、LN変調器のバイアス電圧を変える
ことにより、LN変調器内で干渉させる位相を変化さ
せ、通過する光のパワーをα(<1)倍に任意に制御す
ることができる。
As a "method of utilizing interference", there is a method of using an LN modulator. As shown in FIG. 4, the LN modulator
Light in the 1530 nm band is input from one side of the light source 34, passes through the LN modulator 34, and is reflected by the 100% reflection mirror attached to the other side. At this time, by changing the bias voltage of the LN modulator, it is possible to change the interfering phase in the LN modulator and arbitrarily control the power of the passing light by α (<1) times.

【0046】但し、1530nm帯の光はミラーで完全反射
され、再びLN変調器34を通過することで、α2 倍に減
衰される。つまり、LN変調器のバイアス電圧を変化さ
せることによって、反射率を0〜100 %まで自在に制御
することができる。
However, the light in the 1530 nm band is completely reflected by the mirror, passes through the LN modulator 34 again, and is attenuated by α 2 times. That is, the reflectance can be freely controlled from 0 to 100% by changing the bias voltage of the LN modulator.

【0047】なお、電気光学効果を用いたLN変調器は
偏光依存性をもつが、LN変調器の前に偏光子を挿入す
ることで対処可能であり、発振させる光の偏光は問題な
い。次に、「偏光を利用する方法」として光アイソレ
ータを使う方法がある。光アイソレータは一対の入射端
と出射端を持ち、順方向の光は低損失で逆方向からの光
は高損失であるという非相反性により、光を決められた
方向にのみ通過させる素子である。図5にその構成例を
示す。
Although the LN modulator using the electro-optic effect has polarization dependency, it can be dealt with by inserting a polarizer in front of the LN modulator, and there is no problem with polarization of light to be oscillated. Next, there is a method of using an optical isolator as a “method of utilizing polarized light”. An optical isolator is a device that has a pair of entrance and exit ends, and allows light to pass only in a specified direction due to the non-reciprocity that light in the forward direction has low loss and light from the opposite direction has high loss. . FIG. 5 shows an example of the configuration.

【0048】図において、1530nm帯の光はまず偏光子
37により直線偏光とされ、ファラデー回転子38に入射さ
れる。そのとき、ファラデー回転子38では、偏光の回転
角を自由に制御できるようにしておく。ファラデー回転
子を通過した光は、100 %反射ミラー39により反射し、
再びファラデー回転子38に入射する。そのとき反射によ
り偏光は変わらないため、光はファラデー回転子を2回
通過することにより2倍の回転を受ける。
In the figure, the light in the 1530 nm band is first a polarizer.
It is linearly polarized by 37 and is incident on the Faraday rotator 38. At this time, the Faraday rotator 38 is designed so that the rotation angle of polarized light can be freely controlled. The light passing through the Faraday rotator is reflected by the 100% reflection mirror 39,
The light enters the Faraday rotator 38 again. At that time, since the polarization does not change due to reflection, the light passes through the Faraday rotator twice, and thus undergoes double rotation.

【0049】そこで、例えばファラデー回転子38におけ
る回転角を45°に設定した場合には、光はファラデー回
転子を2回通過することで90°の回転を受け、偏光子を
通過できず、すべての光が遮断される。また、回転子を
通過後も偏光が回転しないように(1回の通過で180 度
の整数倍の回転をするように)ファラデー回転子を調節
すると、反射してファラデー回転子を2回通過してきた
光も偏光が回転しないため、偏光子に遮られることなく
通過する。
Therefore, for example, when the rotation angle of the Faraday rotator 38 is set to 45 °, the light passes through the Faraday rotator twice and receives 90 ° rotation, so that the light cannot pass through the polarizer. Light is blocked. If the Faraday rotator is adjusted so that the polarized light does not rotate even after passing through the rotator (so that it makes an integral multiple of 180 degrees in one pass), it will reflect and pass through the Faraday rotator twice. Since the polarized light does not rotate, the light also passes through without being blocked by the polarizer.

【0050】つまり、ファラデー回転子における偏光の
回転角を調節することにより、0%〜100 %の任意の反
射率をもつ素子を形成することが可能となる。ファラデ
ー回転子38において偏光の回転角を決めるのは、素子
長、磁束密度、及び素子の定数である。偏光の回転角を
自由に制御することができれば、上述した素子を構成す
ることができる。そこで、図5に示すようなファラデー
回転子38のまわりに電磁石40を取りつけ、電磁石に流す
電流を変えることにより磁界を変化させ、ファラデー回
転角を制御することが可能となる。
That is, by adjusting the rotation angle of polarized light in the Faraday rotator, it becomes possible to form an element having an arbitrary reflectance of 0% to 100%. It is the element length, the magnetic flux density, and the element constant that determine the rotation angle of the polarized light in the Faraday rotator 38. If the rotation angle of polarized light can be freely controlled, the above-described element can be configured. Therefore, it becomes possible to control the Faraday rotation angle by mounting the electromagnet 40 around the Faraday rotator 38 as shown in FIG. 5 and changing the current flowing through the electromagnet to change the magnetic field.

【0051】尚、上述した制御方法は、反射率を0%〜
100 %の間で自由に制御する方法に関するものである
が、反射率可変ミラー(図1の30)の反射率γを0%
(完全透過)と100 %(完全反射)との2つを可変する
機能のみを持った素子の場合でも、図3に示すように発
振間隔を制御することにより、発振光パワーを制御する
ことも可能である。
The above-mentioned control method has a reflectance of 0% to
This is related to the method of controlling freely between 100%, but the reflectance γ of the variable reflectance mirror (30 in Fig. 1) is 0%.
Even in the case of an element that has only the function of changing the two values (perfect transmission) and 100% (perfect reflection), it is possible to control the oscillation light power by controlling the oscillation interval as shown in FIG. It is possible.

【0052】ところで、上記の操作を行っても光増幅器
の光出力はALC制御により常に一定に保たれている。
但し、保たれている光出力はWDM信号の全パワーが一
定に保たれているのであり、波長多重数が変化すると当
然のことながら、各光信号個々のパワーは変化する。
Even if the above operation is performed, the optical output of the optical amplifier is always kept constant by ALC control.
However, since the total optical power of the WDM signal that is maintained is kept constant, the power of each optical signal naturally changes when the number of wavelength division multiplexing changes.

【0053】従って、波長多重数が変化しても各波長ご
との光出力のパワーを変化させないようにするために
は、光増幅器に現在の波長多重数を知らせる手段を用意
するか、光増幅器の内部に波長多重数を検出する手段が
必要となるが、これらについては、先願(特願平7-2147
33) において示された手段により可能である。
Therefore, in order to prevent the power of the optical output for each wavelength from changing even if the number of wavelength division multiplexing changes, a means for notifying the current number of wavelength division multiplexing to the optical amplifier is prepared, or A means for detecting the number of wavelength division multiplexes is required inside, but regarding these, the prior application (Japanese Patent Application No. 7-2147
It is possible by the means shown in 33).

【0054】図6に、本発明を用いた光増幅器の実施例
を示す。同図は、励起光源としての励起LDを2個(4
7、60) 使用する、いわゆる双方向励起の場合について
示している。また、同図の構成では、反射率可変ミラー
57を出射端側に設置しているが、100 %反射ミラー52と
位置を交換し入射端側に設置しても、同様な光増幅器を
構成することができる。この結果、光可変減衰器や新た
な光源を用いることなく、EDF55への光入力パワーを
一定値に制御することができ、光増幅器の利得の波長依
存性を少なくすることが可能となる。
FIG. 6 shows an embodiment of an optical amplifier using the present invention. This figure shows two pump LDs (4
7, 60) Shows the case of so-called bidirectional excitation used. Further, in the configuration shown in FIG.
Although 57 is installed on the exit end side, a similar optical amplifier can be constructed by replacing the position with the 100% reflection mirror 52 and installing it on the entrance end side. As a result, the optical input power to the EDF 55 can be controlled to a constant value without using a variable optical attenuator or a new light source, and the wavelength dependence of the gain of the optical amplifier can be reduced.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部から光を挿入することなく、波長多重伝送における利
得の波長依存性が少なく、かつ出力光パワーを一定に保
つ光増幅器を実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an optical amplifier in which the wavelength dependence of the gain in the wavelength division multiplex transmission is small and the output optical power is kept constant without inserting light from the outside. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は本発明の光増幅器の原理的構成図、FIG. 1 is a principle configuration diagram of an optical amplifier of the present invention,

【図2】は本発明における発振光の様子を示す図、FIG. 2 is a diagram showing a state of oscillated light in the present invention,

【図3】は本発明における発振光パワーの制御方法を説
明するための図、
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of controlling oscillation light power in the present invention,

【図4】は実施例における発振光パワー制御素子の構成
図(その1)、
FIG. 4 is a configuration diagram (part 1) of an oscillation light power control element in an example,

【図5】は実施例における発振光パワー制御素子の構成
図(その2)、
FIG. 5 is a configuration diagram (part 2) of the oscillation light power control element in the example,

【図6】は本発明の実施例の光増幅器の構成図、FIG. 6 is a configuration diagram of an optical amplifier according to an embodiment of the present invention,

【図7】は典型的なASEのスペクトラムを示す図、FIG. 7 is a diagram showing a typical ASE spectrum,

【図8】は一例の利得と出力光パワーの関係を示す図、FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between gain and output optical power,

【図9】は一例の入力光パワーと出力光パワーの関係を
示す図、
FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between input optical power and output optical power,

【図10】は一例のASEの3dB帯域幅と光増幅器段
数の関係を示す図、
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the 3 dB bandwidth of ASE and the number of optical amplifier stages,

【図11】は一例のEDFAの反転分布の割合(N2/
NT)をパラメータとした時の利得と波長の関係を示す
図、
FIG. 11 is a ratio of population inversion (N2 /
A diagram showing the relationship between gain and wavelength when NT) is used as a parameter,

【図12】は第1の従来例の光増幅器の構成図、FIG. 12 is a configuration diagram of an optical amplifier of a first conventional example,

【図13】は第2の従来例の光増幅器の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a second conventional optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は入力ポート、 2は光アイソレータ、 3はWDM
カプラ、 4は励起LD、 5はEDF、 6は光アイ
ソレータ、 7は光減衰器、 8は光カプラ、9は出力
ポート、 10はAFGC、 11はフォトディテクタ、
12はAPC、13は光アイソレータ、 14はWDMカプ
ラ、 15は励起LD、 16は光カプラ、 17はプローブ
LD、 18はEDF、 19は光アイソレータ、 20は光
BPF、 21は入力信号光パワー検出手段、 22はWD
Mカプラ、 23は励起光源、24は光カプラ、 25は100
%反射ミラー、 26は発振光パワー検出手段、 27は光
増幅媒体(EDF)、 28は光カプラ、 29は発振光パ
ワー制御手段、 30は反射率可変ミラー、 31は光BP
F、 32は出力信号光パワー検出手段、 33は励起光パ
ワー制御手段、 34はLN変調器、 35は電圧制御回
路、 36は100 %反射ミラー、 37は偏光子、 38はフ
ァラデー回転子、 39は100 %反射ミラー、 40は電磁
石、 41は電流制御回路、 43は光カプラ、 44はフォ
トディテクタ、 45はアンプ、 46はWDMWカプラ、
47は励起LD、 48は駆動回路、49は光アイソレー
タ、 50は光カプラ、 51は光カプラ、 52は100 %反
射ミラー、 53はフォトディテクタ、 54はアンプ、
55はEDF 、 56は光カプラ、57は反射率可変ミラー、
58は駆動回路、 59はWDMカプラ、 60は励起LD、
61は駆動回路、 62は光アイソレータ、 63は光BP
F、 64は光カプラ、 65はフォトディテクタ、 66は
アンプ、 67はA/D D/Aコンバータ、68はCP
U、 69はROM、 70はRAMを示す。
1 is an input port, 2 is an optical isolator, 3 is WDM
Coupler, 4 pump LD, 5 EDF, 6 optical isolator, 7 optical attenuator, 8 optical coupler, 9 output port, 10 AFGC, 11 photodetector,
12 is APC, 13 is optical isolator, 14 is WDM coupler, 15 is pump LD, 16 is optical coupler, 17 is probe LD, 18 is EDF, 19 is optical isolator, 20 is optical BPF, 21 is input signal optical power detection Means, 22 is WD
M coupler, 23 is excitation light source, 24 is optical coupler, 25 is 100
% Reflection mirror, 26 oscillation light power detection means, 27 optical amplification medium (EDF), 28 optical coupler, 29 oscillation light power control means, 30 variable reflectance mirror, 31 optical BP
F, 32 is output signal light power detection means, 33 is pumping light power control means, 34 is an LN modulator, 35 is a voltage control circuit, 36 is a 100% reflection mirror, 37 is a polarizer, 38 is a Faraday rotator, 39 Is a 100% reflection mirror, 40 is an electromagnet, 41 is a current control circuit, 43 is an optical coupler, 44 is a photodetector, 45 is an amplifier, 46 is a WDMW coupler,
47 is an excitation LD, 48 is a drive circuit, 49 is an optical isolator, 50 is an optical coupler, 51 is an optical coupler, 52 is a 100% reflection mirror, 53 is a photodetector, 54 is an amplifier,
55 is an EDF, 56 is an optical coupler, 57 is a variable reflectance mirror,
58 is a drive circuit, 59 is a WDM coupler, 60 is an excitation LD,
61 is a drive circuit, 62 is an optical isolator, 63 is an optical BP
F, 64 is an optical coupler, 65 is a photo detector, 66 is an amplifier, 67 is an A / D D / A converter, 68 is a CP
U, 69 is a ROM, and 70 is a RAM.

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01S 3/07 H01S 3/131 3/10 H04B 9/00 E 3/131 H04J 14/00 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01S 3/07 H01S 3/131 3/10 H04B 9/00 E 3/131 H04J 14/00 14 / 02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の増幅帯域を有し励起光により入力
信号光を増幅して出力する光増幅媒体を有する光増幅器
において、 該光増幅器の出力の信号光パワーを一定値に保つように
該励起光を制御する励起光パワー制御手段と、 該入力信号光のパワーを検出する入力信号光パワー検出
手段と、 該光増幅媒体を利用して該所定の増幅帯域内に波長をも
つ光を発振させる発振手段と、 該発振手段の発振光パワーを検出する発振光パワー検出
手段と、 該入力信号光パワー検出手段及び該発振光パワー検出手
段の検出結果より、該光増幅媒体への入力光パワーを一
定にするように該発振光パワーを制御する発振光パワー
制御手段とを設けたことを特徴とする光増幅器。
1. An optical amplifier having an optical amplification medium which has a predetermined amplification band and which amplifies input signal light by pumping light and outputs the amplified signal light so that the signal light power of the output of the optical amplifier is maintained at a constant value. Pumping light power control means for controlling the pumping light, input signal light power detecting means for detecting the power of the input signal light, and oscillation of light having a wavelength within the predetermined amplification band by using the optical amplification medium The oscillating means, the oscillating light power detecting means for detecting the oscillating light power of the oscillating means, the input signal light power detecting means and the detection result of the oscillating light power detecting means, and the input light power to the optical amplification medium. And an oscillating light power control means for controlling the oscillating light power so as to keep the optical power constant.
【請求項2】 前記発振手段は、前記発振光を反射させ
る少なくとも2個の反射素子を前記光増幅媒体を挟んで
設置して構成することを特徴とする請求項1に記載の光
増幅器。
2. The optical amplifier according to claim 1, wherein the oscillating means is configured by installing at least two reflecting elements that reflect the oscillated light with the optical amplifying medium interposed therebetween.
【請求項3】 前記発振光パワー制御手段は、請求項2
に記載の1つの反射素子を反射率可変の素子とし、該反
射率可変の素子の反射率を制御することを特徴とする請
求項1に記載の光増幅器。
3. The oscillation light power control means according to claim 2.
2. The optical amplifier according to claim 1, wherein one of the reflective elements according to claim 1 is a variable reflectance element, and the reflectance of the variable reflectance element is controlled.
【請求項4】 請求項3に記載の反射率可変の素子は、
偏光子、ファラデー回転子、及び前記発振光を100 %反
射する素子をこの順に並べ、該ファラデー回転子を通る
偏波光の回転角を電磁石を用いて制御する構成としたこ
とを特徴とする請求項1に記載の光増幅器。
4. The variable reflectance element according to claim 3,
A polarizer, a Faraday rotator, and an element that reflects 100% of the oscillation light are arranged in this order, and the rotation angle of the polarized light passing through the Faraday rotator is controlled by using an electromagnet. 1. The optical amplifier according to 1.
【請求項5】 請求項3に記載の反射率可変の素子の反
射率として必要な値を、請求項1に記載の入力信号光の
パワーの値に対応して記憶させた記憶手段を設け、前記
入力信号光のパワーの値に応じて該記憶手段に記憶させ
た値を用いて前記発振光のパワーを調節することを特徴
とする請求項1に記載の光増幅器。
5. A storage means is provided for storing a value required as a reflectance of the variable reflectance element according to claim 3 in correspondence with a power value of the input signal light according to claim 1. The optical amplifier according to claim 1, wherein the power of the oscillation light is adjusted by using a value stored in the storage unit according to a value of the power of the input signal light.
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