JPH10135546A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
- Publication number
- JPH10135546A JPH10135546A JP28700396A JP28700396A JPH10135546A JP H10135546 A JPH10135546 A JP H10135546A JP 28700396 A JP28700396 A JP 28700396A JP 28700396 A JP28700396 A JP 28700396A JP H10135546 A JPH10135546 A JP H10135546A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- semiconductor laser
- input signal
- fiber amplifier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、光増幅用光ファイバを利用して信号
光を直接増幅する光ファイバ増幅器に関する。 【解決手段】本発明は、希土類ドープトファイバとこの
ファイバに接続されたｎ個の励起用半導体レーザーとを
含む光ファイバ増幅器であって、該光ファイバ増幅器の
入力信号光を検出する入力信号検出手段と出力信号光を
検出する出力信号光検出手段と、（ｎ−１）個またはｎ
個の励起用半導体レーザーの各々の出力レベルをモニタ
するモニタ手段からの出力と、前記入力信号検出手段の
出力と前記出力信号光検出手段の出力を用いて、各々の
励起用半導体レーザが光ファイバ増幅器の出力パワーに
貢献する度合いの推定およびその推定値に基づいて励起
用半導体レーザーのフィードバック制御が行われるの
で、消費電力が少なく、雑音指数が低い光増幅器を提供
できる。
光を直接増幅する光ファイバ増幅器に関する。 【解決手段】本発明は、希土類ドープトファイバとこの
ファイバに接続されたｎ個の励起用半導体レーザーとを
含む光ファイバ増幅器であって、該光ファイバ増幅器の
入力信号光を検出する入力信号検出手段と出力信号光を
検出する出力信号光検出手段と、（ｎ−１）個またはｎ
個の励起用半導体レーザーの各々の出力レベルをモニタ
するモニタ手段からの出力と、前記入力信号検出手段の
出力と前記出力信号光検出手段の出力を用いて、各々の
励起用半導体レーザが光ファイバ増幅器の出力パワーに
貢献する度合いの推定およびその推定値に基づいて励起
用半導体レーザーのフィードバック制御が行われるの
で、消費電力が少なく、雑音指数が低い光増幅器を提供
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅用光ファイ
バを利用して信号光を直接増幅する光ファイバ増幅器に
関する。
バを利用して信号光を直接増幅する光ファイバ増幅器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバ増幅器においては、希
度類元素を添加したドープトファイバを光で励起して使
用するもので、複数個の励起用半導体レーザを使って入
力信号を増幅する場合がある。所望の増幅度を得るため
の励起用半導体レーザの調整について幾つかの提案があ
る。例えば、特公平７−１０９９１５号では、（ｎ−
１）個（ｎは３以上の正の整数）の励起用レーザ・ダイ
オードを互いに独立した（ｎ−１）個のＡＰＣ回路によ
り夫々制御することで、各励起用レーザ・ダイオードに
特性のバラツキが生じてもこれらを独立に調整して最大
限の増幅度を得、その上で、残りの１個の励起用レーザ
・ダイオードの出力レベルを制御して光ファイバ増幅器
から一定の出力を得るようにしている。
度類元素を添加したドープトファイバを光で励起して使
用するもので、複数個の励起用半導体レーザを使って入
力信号を増幅する場合がある。所望の増幅度を得るため
の励起用半導体レーザの調整について幾つかの提案があ
る。例えば、特公平７−１０９９１５号では、（ｎ−
１）個（ｎは３以上の正の整数）の励起用レーザ・ダイ
オードを互いに独立した（ｎ−１）個のＡＰＣ回路によ
り夫々制御することで、各励起用レーザ・ダイオードに
特性のバラツキが生じてもこれらを独立に調整して最大
限の増幅度を得、その上で、残りの１個の励起用レーザ
・ダイオードの出力レベルを制御して光ファイバ増幅器
から一定の出力を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ増幅器にあっては、出力を一定に保つために
励起用半導体レーザは一つであり、入力信号のレベル変
動が大きい場合に追従しきれなく出力レベルを一定にで
きない。即ち、入力信号レベルの許容範囲（ダイナミッ
クレンジ）が狭いという問題点がある。また、ドープト
ファイバと励起用半導体レーザーの位置関係で前方励起
と後方励起があり、前方励起方式は後方励起方式に比べ
て消費電力が大きくなるという問題や、後方励起式は変
動効率が高いものの、入力光の強度がある程度大きくな
ると雑音指数が悪化するという特徴がある。したがっ
て、従来の光ファイバ増幅器では、入力信号レベルの大
小に応じて消費電力および雑音指数について対応するこ
とが困難であった。
光ファイバ増幅器にあっては、出力を一定に保つために
励起用半導体レーザは一つであり、入力信号のレベル変
動が大きい場合に追従しきれなく出力レベルを一定にで
きない。即ち、入力信号レベルの許容範囲（ダイナミッ
クレンジ）が狭いという問題点がある。また、ドープト
ファイバと励起用半導体レーザーの位置関係で前方励起
と後方励起があり、前方励起方式は後方励起方式に比べ
て消費電力が大きくなるという問題や、後方励起式は変
動効率が高いものの、入力光の強度がある程度大きくな
ると雑音指数が悪化するという特徴がある。したがっ
て、従来の光ファイバ増幅器では、入力信号レベルの大
小に応じて消費電力および雑音指数について対応するこ
とが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、光増幅用光ファイバと、該
光増幅用光ファイバを光学的に励起するｎ個（ｎは２以
上）の励起用半導体レーザを含み、入力光信号を光のま
ま増幅して出力する光ファイバ増幅器において、前記光
ファイバからの入力信号光を検出する入力信号検出手段
と、前記光ファイバからの出力信号光を検出する出力信
号検出手段と、前記入力信号検出手段からの第１の出力
値および前記出力信号検出手段からの第２の出力値とを
モニタするモニタ手段と、該モニタ手段によって前記第
１の出力値および前記第２の出力値とを用いて前記励起
用半導体レーザが最終的に出力される出力パワーに貢献
する度合いの推定を行い、その推定値に基づいて前記励
起用半導体レーザからの出力パワーをフィードバック制
御を行う半導体レーザ制御手段とから構成された光ファ
イバ増幅器を提供する。
解決するためのものであり、光増幅用光ファイバと、該
光増幅用光ファイバを光学的に励起するｎ個（ｎは２以
上）の励起用半導体レーザを含み、入力光信号を光のま
ま増幅して出力する光ファイバ増幅器において、前記光
ファイバからの入力信号光を検出する入力信号検出手段
と、前記光ファイバからの出力信号光を検出する出力信
号検出手段と、前記入力信号検出手段からの第１の出力
値および前記出力信号検出手段からの第２の出力値とを
モニタするモニタ手段と、該モニタ手段によって前記第
１の出力値および前記第２の出力値とを用いて前記励起
用半導体レーザが最終的に出力される出力パワーに貢献
する度合いの推定を行い、その推定値に基づいて前記励
起用半導体レーザからの出力パワーをフィードバック制
御を行う半導体レーザ制御手段とから構成された光ファ
イバ増幅器を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図１は本発明の光ファイバ増幅器
のブロック図であり、図２は本発明の光ファイバ増幅器
を用いたときの入力信号光パワーと出力光パワーとの関
係を示した図であり、図３は本発明の光ファイバ増幅器
を用いたときの入力信号光パワーと雑音指数との関係を
示した図である。図１において、本発明の光ファイバ増
幅器において、１は入力信号モニタ用カプラー、２およ
び３はＷＤＭカプラー、４は出力信号モニタ用カプラ
ー、５は希土類ドープトファイバ、６は入力信号光モニ
タ、７は励起用半導体レーザ、８は励起用半導体レーザ
出力光モニタ、９は励起用半導体レーザ出力光モニタ、
１０は励起用半導体レーザ、１１は出力信号光モニタ、
１２はＣＰＵ、１３は光ファイバとから構成されてい
る。図１を用いて動作説明を行う。光入力信号が入力信
号モニタ用カプラー１に入力され、光入力信号はこの入
力信号モニタ用カプラー１によって、ＷＤＭカプラー２
と入力信号光モニタ６に分岐される。入力信号光モニタ
６は受信した光入力信号を検出してＣＰＵ１２に通知す
る。ＣＰＵ１２はこの検出した光入力信号のパワーにも
とづいて励起用半導体レーザ７を駆動し、その駆動され
た励起用半導体レーザ７からの出力値をモニタする励起
用半導体レーザ出力光モニタ８からＣＰＵ１２に通知す
る。一方、ＷＤＭカプラー２には、入力信号モニタ用カ
プラー１から出力される光入力信号と励起用半導体レー
ザ７からの光入力信号とが合成され、希土類ドープトフ
ァイバ５に入る。また、希土類ドープトファイバ５から
の出力信号がＷＤＭカプラー３を経由して出力信号モニ
タ用カプラー４から分岐され、一方は光出力信号として
出力され、他方は出力信号光モニタ１１によって出力信
号モニタ用カプラー４からの出力値をモニタし、ＣＰＵ
１２に通知する。ＣＰＵ１２はこの検出した出力信号モ
ニタ用カプラー４からの出力値のパワーにもとづいて励
起用半導体レーザ１０を駆動し、その駆動された励起用
半導体レーザ１０からの出力値を励起用半導体レーザ出
力光モニタ９によってモニタし、ＣＰＵ１２に通知す
る。同時に、励起用半導体レーザ１０からの出力信号が
ＷＤＭカプラー３に入力され、希土類ドープトファイバ
５に入る。このようにＣＰＵ１２は、入力信号光モニタ
６、励起用半導体レーザ出力光モニタ８、励起用半導体
レーザ出力光モニタ９および出力信号光モニタ１１によ
って信号を検出する。そして、これらの検出値にもとづ
いて、ＣＰＵ１２は希土類ドープトファイバ５から出力
されたＷＤＭカプラー３を経由して出力信号モニタ用カ
プラー４から分岐された出力信号光モニタ１１からのパ
ワーを入力側にフィードバック制御を行いながら、励起
用半導体レーザ７、１０を制御することにより、入力信
号レベルの変動が大きい場合であっても出力レベルを一
定に保つようにした。図２は、光ファイバ増幅器への入
力信号光パワーとその出力光パワーとの関係を表したも
のであって、前方励起、後方励起およびそれらを組み合
わせた双方向励起の場合について表されている。前方励
起、後方励起およびそれらを組合せた場合のどの場合で
あっても、入力信号光パワーが大きくなるにつれて、出
力光パワも大きくなっている。出力光パワーは、双方向
励起、後方励起および前方励起の順番に大きくなってい
る。図３は、入力信号光パワーと雑音指数との関係を説
明したグラフである。雑音指数の測定については、光ス
ペアナを用いて測定し、その結果をあらかじめＣＰＵ１
２に記憶させる。このようにして、ＣＰＵ１２には前方
励起、後方励起および双方向励起の各々に場合につい
て、出力特性、雑音特性を覚えた状態で、例えば入力信
号光パワーが−１０ｄＢｍで目標出力パワーは１２ｄＢ
ｍで一定に制御する場合を想定してみる。この場合、後
方励起を優先させ、不足分を補うように前方励起を動作
するようにＣＰＵ１２は設定する。前方及び後方励起用
の半導体レーザは出力信号光モニタ１１の出力が一定に
なるようにＣＰＵ１２でフィードバック制御するため
に、光信号入力に対してダイナミックレンジの広い制御
が可能である。雑音指数が問題となる入力信号光パワー
が０ｄＢｍ以上の場合は前方励起を優先させ、出力パワ
ーの不足分は後方励起で補うようにＣＰＵ１２は動作し
ている。
面を用いて説明する。図１は本発明の光ファイバ増幅器
のブロック図であり、図２は本発明の光ファイバ増幅器
を用いたときの入力信号光パワーと出力光パワーとの関
係を示した図であり、図３は本発明の光ファイバ増幅器
を用いたときの入力信号光パワーと雑音指数との関係を
示した図である。図１において、本発明の光ファイバ増
幅器において、１は入力信号モニタ用カプラー、２およ
び３はＷＤＭカプラー、４は出力信号モニタ用カプラ
ー、５は希土類ドープトファイバ、６は入力信号光モニ
タ、７は励起用半導体レーザ、８は励起用半導体レーザ
出力光モニタ、９は励起用半導体レーザ出力光モニタ、
１０は励起用半導体レーザ、１１は出力信号光モニタ、
１２はＣＰＵ、１３は光ファイバとから構成されてい
る。図１を用いて動作説明を行う。光入力信号が入力信
号モニタ用カプラー１に入力され、光入力信号はこの入
力信号モニタ用カプラー１によって、ＷＤＭカプラー２
と入力信号光モニタ６に分岐される。入力信号光モニタ
６は受信した光入力信号を検出してＣＰＵ１２に通知す
る。ＣＰＵ１２はこの検出した光入力信号のパワーにも
とづいて励起用半導体レーザ７を駆動し、その駆動され
た励起用半導体レーザ７からの出力値をモニタする励起
用半導体レーザ出力光モニタ８からＣＰＵ１２に通知す
る。一方、ＷＤＭカプラー２には、入力信号モニタ用カ
プラー１から出力される光入力信号と励起用半導体レー
ザ７からの光入力信号とが合成され、希土類ドープトフ
ァイバ５に入る。また、希土類ドープトファイバ５から
の出力信号がＷＤＭカプラー３を経由して出力信号モニ
タ用カプラー４から分岐され、一方は光出力信号として
出力され、他方は出力信号光モニタ１１によって出力信
号モニタ用カプラー４からの出力値をモニタし、ＣＰＵ
１２に通知する。ＣＰＵ１２はこの検出した出力信号モ
ニタ用カプラー４からの出力値のパワーにもとづいて励
起用半導体レーザ１０を駆動し、その駆動された励起用
半導体レーザ１０からの出力値を励起用半導体レーザ出
力光モニタ９によってモニタし、ＣＰＵ１２に通知す
る。同時に、励起用半導体レーザ１０からの出力信号が
ＷＤＭカプラー３に入力され、希土類ドープトファイバ
５に入る。このようにＣＰＵ１２は、入力信号光モニタ
６、励起用半導体レーザ出力光モニタ８、励起用半導体
レーザ出力光モニタ９および出力信号光モニタ１１によ
って信号を検出する。そして、これらの検出値にもとづ
いて、ＣＰＵ１２は希土類ドープトファイバ５から出力
されたＷＤＭカプラー３を経由して出力信号モニタ用カ
プラー４から分岐された出力信号光モニタ１１からのパ
ワーを入力側にフィードバック制御を行いながら、励起
用半導体レーザ７、１０を制御することにより、入力信
号レベルの変動が大きい場合であっても出力レベルを一
定に保つようにした。図２は、光ファイバ増幅器への入
力信号光パワーとその出力光パワーとの関係を表したも
のであって、前方励起、後方励起およびそれらを組み合
わせた双方向励起の場合について表されている。前方励
起、後方励起およびそれらを組合せた場合のどの場合で
あっても、入力信号光パワーが大きくなるにつれて、出
力光パワも大きくなっている。出力光パワーは、双方向
励起、後方励起および前方励起の順番に大きくなってい
る。図３は、入力信号光パワーと雑音指数との関係を説
明したグラフである。雑音指数の測定については、光ス
ペアナを用いて測定し、その結果をあらかじめＣＰＵ１
２に記憶させる。このようにして、ＣＰＵ１２には前方
励起、後方励起および双方向励起の各々に場合につい
て、出力特性、雑音特性を覚えた状態で、例えば入力信
号光パワーが−１０ｄＢｍで目標出力パワーは１２ｄＢ
ｍで一定に制御する場合を想定してみる。この場合、後
方励起を優先させ、不足分を補うように前方励起を動作
するようにＣＰＵ１２は設定する。前方及び後方励起用
の半導体レーザは出力信号光モニタ１１の出力が一定に
なるようにＣＰＵ１２でフィードバック制御するため
に、光信号入力に対してダイナミックレンジの広い制御
が可能である。雑音指数が問題となる入力信号光パワー
が０ｄＢｍ以上の場合は前方励起を優先させ、出力パワ
ーの不足分は後方励起で補うようにＣＰＵ１２は動作し
ている。
【０００６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の励
起用半導体レーザが光ファイバ増幅器の出力パワーに貢
献する度合いの推定およびその推定値に基づいて励起用
半導体レーザのパワーを制御することによって入力信号
レベルの変動が大きい場合であっても出力レベルを一定
にでき、ダイナミックレンジの広い範囲で制御できるの
で、消費電力が少なく、雑音指数が低い光増幅器を提供
できる。
起用半導体レーザが光ファイバ増幅器の出力パワーに貢
献する度合いの推定およびその推定値に基づいて励起用
半導体レーザのパワーを制御することによって入力信号
レベルの変動が大きい場合であっても出力レベルを一定
にでき、ダイナミックレンジの広い範囲で制御できるの
で、消費電力が少なく、雑音指数が低い光増幅器を提供
できる。
【図１】 本発明の光ファイバ増幅器のブロック図であ
る。
る。
【図２】 本発明の光ファイバ増幅器を用いたときの入
力信号光パワーと出力光パワーとの関係を示した図であ
る。
力信号光パワーと出力光パワーとの関係を示した図であ
る。
【図３】 本発明の光ファイバ増幅器を用いたときの入
力信号光パワーと雑音指数との関係を示した図である。
力信号光パワーと雑音指数との関係を示した図である。
１ 入力信号モニタ用カプラー ２ ＷＤＭカプラー ３ ＷＤＭカプラー ４ 出力信号モニタ用カプラー ５ 希土類ドープトファイバ ６ 入力信号光モニタ ７ 励起用半導体レーザ ８ 励起用半導体レーザ出力光モニタ ９ 励起用半導体レーザ出力光モニタ １０ 励起用半導体レーザ １１ 出力信号光モニタ １２ ＣＰＵ １３ 光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】光増幅用光ファイバと、該光増幅用光ファ
イバを光学的に励起するｎ個（ｎは２以上）の励起用半
導体レーザを含み、入力光信号を光のまま増幅して出力
する光ファイバ増幅器において、前記光ファイバからの
入力信号光を検出する入力信号検出手段と、前記光ファ
イバからの出力信号光を検出する出力信号検出手段と、
前記入力信号検出手段からの第１の出力値および前記出
力信号検出手段からの第２の出力値とをモニタするモニ
タ手段と、該モニタ手段によって前記第１の出力値およ
び前記第２の出力値とを用いて前記励起用半導体レーザ
が最終的に出力される出力パワーに貢献する度合いの推
定を行い、その推定値に基づいて前記励起用半導体レー
ザからの出力パワーをフィードバック制御を行う半導体
レーザ制御手段とから構成されていることを特徴とする
光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】前記半導体レーザ制御手段は、前記光ファ
イバ増幅器の出力パワーがほぼ一定になるように制御す
ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】前記半導体レーザ制御手段は、（ｎ−１）
個の励起用半導体レーザを前記推定値に基づいて制御が
行われ、残りの励起用半導体レーザは出力パワーのフィ
ードバック制御を行い、前記光ファイバ増幅器の出力パ
ワーがほぼ一定になるように制御することを特徴とする
請求項１記載の光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28700396A JPH10135546A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28700396A JPH10135546A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135546A true JPH10135546A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17711773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28700396A Pending JPH10135546A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10135546A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333798B1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-25 | Seneca Networks, Inc. | Bidirectional WDM optical communication network |
| JP2009188110A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nec Corp | 光増幅装置 |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP28700396A patent/JPH10135546A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333798B1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-25 | Seneca Networks, Inc. | Bidirectional WDM optical communication network |
| WO2002065679A1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-22 | Seneca Networks, Inc. | Bidirectional wdm optical communication network |
| JP2009188110A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nec Corp | 光増幅装置 |
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