JPH10163972A - 光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシステム - Google Patents
光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシステムInfo
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- JPH10163972A JPH10163972A JP8313759A JP31375996A JPH10163972A JP H10163972 A JPH10163972 A JP H10163972A JP 8313759 A JP8313759 A JP 8313759A JP 31375996 A JP31375996 A JP 31375996A JP H10163972 A JPH10163972 A JP H10163972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構成簡単にして、しかも信号光出力のＳ／Ｎ比
を劣化させることなく、且つ制御応答性良好にして光サ
ージの発生を抑圧しつつ、信号光入力を増幅し得る光増
幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシ
ステムを提供する。 【解決手段】励起光によりエネルギー供給され、当該供
給エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有する光
増幅装置であって、当該光増幅装置に入力される信号光
の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利
得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入
力強度の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の信
号光入力強度に対し、前記最大利得以下の正の利得領域
を有するよう制御する。
を劣化させることなく、且つ制御応答性良好にして光サ
ージの発生を抑圧しつつ、信号光入力を増幅し得る光増
幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシ
ステムを提供する。 【解決手段】励起光によりエネルギー供給され、当該供
給エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有する光
増幅装置であって、当該光増幅装置に入力される信号光
の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利
得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入
力強度の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の信
号光入力強度に対し、前記最大利得以下の正の利得領域
を有するよう制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送ネットワー
ク、光通信システムあるいは光伝送システムと、これら
に用いられる光増幅装置が具備された各種光伝送用装置
及びその制御方法に係わり、特に光サージの発生が抑圧
可とされた光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそ
れを利用したシステムに関するものである。
ク、光通信システムあるいは光伝送システムと、これら
に用いられる光増幅装置が具備された各種光伝送用装置
及びその制御方法に係わり、特に光サージの発生が抑圧
可とされた光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそ
れを利用したシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光増幅装置一般においては、光サージは
極力抑圧される必要があるものとなっている。ここにい
う“光サージ”とは、光増幅装置への信号光入力が瞬時
的に増大した場合に、その光増幅装置から極めて高い利
得を以て信号光が出力される現象をいう。光サージが発
生されるのは、以下の理由による。即ち、信号光入力が
減少した場合、所望の信号光出力が得られるべく、励起
光のパワーを拡大させ光増幅媒体内での増幅度を増大さ
せる必要があり、したがって、その際、光増幅媒体内部
には潜在的に大きな信号光増幅エネルギが蓄積されてい
るが、このような状態で瞬間的に信号光入力が増大すれ
ば、信号光はそれまでに蓄積されているエネルギを受
け、極めて高い利得を以て光増幅装置から放出されるか
らである。光サージが発生すれば、光通信末端側での受
光素子の破壊や、コネクタ端面の溶融が誘引されるばか
りか、場合によっては、人的障害（視覚障害）をも引き
起こすことから、光サージの発生は極力抑圧される必要
があるわけである。特に光増幅装置が多段接続される場
合、事態は更に深刻である。というのは、一旦発生され
た光サージが後段の光増幅装置各々で次々と増幅される
結果として、それら光増幅装置各々を構成している光学
部品に対しても致命的な破壊を与え兼ねないからであ
る。
極力抑圧される必要があるものとなっている。ここにい
う“光サージ”とは、光増幅装置への信号光入力が瞬時
的に増大した場合に、その光増幅装置から極めて高い利
得を以て信号光が出力される現象をいう。光サージが発
生されるのは、以下の理由による。即ち、信号光入力が
減少した場合、所望の信号光出力が得られるべく、励起
光のパワーを拡大させ光増幅媒体内での増幅度を増大さ
せる必要があり、したがって、その際、光増幅媒体内部
には潜在的に大きな信号光増幅エネルギが蓄積されてい
るが、このような状態で瞬間的に信号光入力が増大すれ
ば、信号光はそれまでに蓄積されているエネルギを受
け、極めて高い利得を以て光増幅装置から放出されるか
らである。光サージが発生すれば、光通信末端側での受
光素子の破壊や、コネクタ端面の溶融が誘引されるばか
りか、場合によっては、人的障害（視覚障害）をも引き
起こすことから、光サージの発生は極力抑圧される必要
があるわけである。特に光増幅装置が多段接続される場
合、事態は更に深刻である。というのは、一旦発生され
た光サージが後段の光増幅装置各々で次々と増幅される
結果として、それら光増幅装置各々を構成している光学
部品に対しても致命的な破壊を与え兼ねないからであ
る。
【０００３】ところで、光サージに対するこれまでの対
策例としては、文献「光アンプ多段接続における光サー
ジの検討」（１９９３年、電子情報通信学会、春季大会
Ｂ−９４１）に記載されたものが挙げられる。この対策
例における実験系の構成を図４１（Ａ）として、また、
多段接続された場合での光増幅器各々での光出力レベル
を図４１（Ｂ）として示す。図４１（Ａ）に示すよう
に、信号光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）（中心
波長１.５５μｍのＤＦＢ（分布帰還形）ーＬＤモジュ
ールを使用）に対する電流駆動によって、ＬＤからは信
号光がその立上り時間可変として発生可とされたものと
なっている。そのＬＤからの信号光は各々その前段に光
減衰器（ＡＴＴ）が配置されてなる光増幅器（エルビウ
ム添加光ファイバ増幅器に対し、波長１.４８μｍのポ
ンプレーザを用いて励起）（ＡＭＰ１〜ＡＭＰ５）各々
を順次介された上、信号光出力として得られている一
方、それら光増幅器各々から出力される信号光の波形状
態はＡＴＴを介しフォトダイオード（ＰＤ）によってモ
ニタ可とされているが、図４１（Ｂ）からも判るよう
に、ＬＤからの信号光はその立上り時間が遅くなる程に
光サ−ジは抑制され得、特にその立上り時間が数ｍｓｅ
ｃオーダに設定される場合には、光サ−ジは殆ど発生さ
れないものとなっている。
策例としては、文献「光アンプ多段接続における光サー
ジの検討」（１９９３年、電子情報通信学会、春季大会
Ｂ−９４１）に記載されたものが挙げられる。この対策
例における実験系の構成を図４１（Ａ）として、また、
多段接続された場合での光増幅器各々での光出力レベル
を図４１（Ｂ）として示す。図４１（Ａ）に示すよう
に、信号光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）（中心
波長１.５５μｍのＤＦＢ（分布帰還形）ーＬＤモジュ
ールを使用）に対する電流駆動によって、ＬＤからは信
号光がその立上り時間可変として発生可とされたものと
なっている。そのＬＤからの信号光は各々その前段に光
減衰器（ＡＴＴ）が配置されてなる光増幅器（エルビウ
ム添加光ファイバ増幅器に対し、波長１.４８μｍのポ
ンプレーザを用いて励起）（ＡＭＰ１〜ＡＭＰ５）各々
を順次介された上、信号光出力として得られている一
方、それら光増幅器各々から出力される信号光の波形状
態はＡＴＴを介しフォトダイオード（ＰＤ）によってモ
ニタ可とされているが、図４１（Ｂ）からも判るよう
に、ＬＤからの信号光はその立上り時間が遅くなる程に
光サ−ジは抑制され得、特にその立上り時間が数ｍｓｅ
ｃオーダに設定される場合には、光サ−ジは殆ど発生さ
れないものとなっている。
【０００４】また、公知例特開平６−４５６８２におけ
る構成例を、図４２に示す。図４２に示すように、光合
波器５２で合波された信号光及びレーザーダイオード５
３よりの励起光は、光アイソレータ５４を順方向に通過
して、ドープファイバ５５に入射する。ドープファイバ
５５に信号光及び励起光が入射すると、導波領域にドー
プされている希土類元素及び励起光の作用によって誘導
放出が生じ、信号光は増幅される。増幅された信号光及
び消費されずに残った励起光は、光帯域通過フィルタ５
６に入射する。光帯域通過フィルタ５６では、励起光及
び雑音成分となる自然放出光が除去されて、増幅された
信号光のみが光帯域通過フィルタ５６を通過する。通過
した信号光は、光分岐回路５７によって、分岐された光
を受光回路５８によって受光し、バイアス制御回路５９
によって、受光回路５８からの直流電圧を参照電圧Ｖre
f１と比較してその誤差成分が零になるようにレーザー
ダイオード５３のバイアス電流を制御する。符号６０
は、ポート６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ及び６０Ｄを有する
４ポート型の光サーキュレータを表している。ポート６
０Ａに供給された光はポート６０Ｂのみから出力し、ポ
ート６０Ｂに供給された光はポート６０Ｃのみから出力
し、ポート６０Ｃに供給された光はポート６０Ｄのみか
ら出力し、ポート６０Ｄに供給された光はポート６０Ａ
のみから出力する。ポート６０Ａにはレーザーダイオー
ド６１からの制御光が供給され、ポート６０Ｂは光分岐
回路５７のポート５７Ｂに接続され、ポート６０Ｃは図
示しない出力側光伝送路に接続され、ポート６０Ｄはデ
ッドエンドにされる。レーザーダイオード６１からの制
御光は、光サーキュレータ６０、光分岐回路５７及び及
び光帯域通過フィルタ５６をこの順に通過してドープフ
ァイバ５５に導入される。同時にレーザーダイオード６
１からの制御光のパワーをバイアス制御回路６２によっ
て受光回路５８からの直流電圧を参照電圧Ｖref４と比
較してその誤差成分が零となるように、レーザーダイオ
ード６１のバイアス電流を制御する構成となっている。
る構成例を、図４２に示す。図４２に示すように、光合
波器５２で合波された信号光及びレーザーダイオード５
３よりの励起光は、光アイソレータ５４を順方向に通過
して、ドープファイバ５５に入射する。ドープファイバ
５５に信号光及び励起光が入射すると、導波領域にドー
プされている希土類元素及び励起光の作用によって誘導
放出が生じ、信号光は増幅される。増幅された信号光及
び消費されずに残った励起光は、光帯域通過フィルタ５
６に入射する。光帯域通過フィルタ５６では、励起光及
び雑音成分となる自然放出光が除去されて、増幅された
信号光のみが光帯域通過フィルタ５６を通過する。通過
した信号光は、光分岐回路５７によって、分岐された光
を受光回路５８によって受光し、バイアス制御回路５９
によって、受光回路５８からの直流電圧を参照電圧Ｖre
f１と比較してその誤差成分が零になるようにレーザー
ダイオード５３のバイアス電流を制御する。符号６０
は、ポート６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ及び６０Ｄを有する
４ポート型の光サーキュレータを表している。ポート６
０Ａに供給された光はポート６０Ｂのみから出力し、ポ
ート６０Ｂに供給された光はポート６０Ｃのみから出力
し、ポート６０Ｃに供給された光はポート６０Ｄのみか
ら出力し、ポート６０Ｄに供給された光はポート６０Ａ
のみから出力する。ポート６０Ａにはレーザーダイオー
ド６１からの制御光が供給され、ポート６０Ｂは光分岐
回路５７のポート５７Ｂに接続され、ポート６０Ｃは図
示しない出力側光伝送路に接続され、ポート６０Ｄはデ
ッドエンドにされる。レーザーダイオード６１からの制
御光は、光サーキュレータ６０、光分岐回路５７及び及
び光帯域通過フィルタ５６をこの順に通過してドープフ
ァイバ５５に導入される。同時にレーザーダイオード６
１からの制御光のパワーをバイアス制御回路６２によっ
て受光回路５８からの直流電圧を参照電圧Ｖref４と比
較してその誤差成分が零となるように、レーザーダイオ
ード６１のバイアス電流を制御する構成となっている。
【０００５】本公知例特開平６−４５６８２によれば、
制御光の波長はドープファイバ５５で誘導放出を生じさ
せる波長帯、例えば、信号光の波長にほぼ等しく設定さ
れ、入力信号のパワーが比較的ゆっくりと変動したとき
に光帯域通過フィルタ５６を通過した信号光を受光回路
５８によって一部受光し、バイアス制御回路５９によっ
てレーザーダイオード５４からの励起光のパワーが制御
され、入力信号光のパワーが急激に変化したときに、バ
イアス制御回路６２によってレーザーダイオード６１か
ら供給される制御光のパワーが制御されるよう構成され
ている。これにより、入力信号の急峻な変化にもかかわ
らず出力信号のパワーを一定に保つことができるものと
なっている。
制御光の波長はドープファイバ５５で誘導放出を生じさ
せる波長帯、例えば、信号光の波長にほぼ等しく設定さ
れ、入力信号のパワーが比較的ゆっくりと変動したとき
に光帯域通過フィルタ５６を通過した信号光を受光回路
５８によって一部受光し、バイアス制御回路５９によっ
てレーザーダイオード５４からの励起光のパワーが制御
され、入力信号光のパワーが急激に変化したときに、バ
イアス制御回路６２によってレーザーダイオード６１か
ら供給される制御光のパワーが制御されるよう構成され
ている。これにより、入力信号の急峻な変化にもかかわ
らず出力信号のパワーを一定に保つことができるものと
なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献「光アンプ多段接続における光サージの検討」には、
信号光入力の立上り時間制御によるとする光サージ抑圧
方法のみが僅かに開示されているだけであり、その光サ
ージ抑圧方法の実際の光通信システムへの適用に際して
は、信号光入力の立上り以外の要因による光サージに対
処し得ないなど、その適用は相当限定されざるを得ない
ものとなっている。たとえ、信号光入力の立上り時間が
制御されているとしても、光信号伝送状態にある光ファ
イバに対し物理的な振動や衝撃が加わった場合には、そ
れによる信号光パワーの瞬間的変動に伴い光サージが容
易に誘引されるおそれがあるものとなっている。
献「光アンプ多段接続における光サージの検討」には、
信号光入力の立上り時間制御によるとする光サージ抑圧
方法のみが僅かに開示されているだけであり、その光サ
ージ抑圧方法の実際の光通信システムへの適用に際して
は、信号光入力の立上り以外の要因による光サージに対
処し得ないなど、その適用は相当限定されざるを得ない
ものとなっている。たとえ、信号光入力の立上り時間が
制御されているとしても、光信号伝送状態にある光ファ
イバに対し物理的な振動や衝撃が加わった場合には、そ
れによる信号光パワーの瞬間的変動に伴い光サージが容
易に誘引されるおそれがあるものとなっている。
【０００７】また、以上の不具合に加え、従来技術に係
る光増幅器においては、光サージを抑圧するためには、
励起（光）源からの励起光のパワーを減少せしめるか、
あるいはその励起光を一旦停止せしめる必要があるが、
その際に、光サージは励起光パワーの減少速度に速やか
に追従して抑圧制御され得なく、その制御応答性の向上
は望むべくもないものとなっている。何故なら、光サー
ジの抑圧度は、光増幅媒体に入力される信号光の立上り
前の蓄積エネルギと、信号光の立上り速度およびその光
パワーとに依存しているが、その抑圧速度は励起光パワ
ーの減少速度よりも遅いからである。したがって、光サ
ージが予め設定された値に抑圧されるまで、励起源から
の励起光出力は一時的に停止状態におかれるが、このこ
とは、とりもなおさず、事実上、励起源だけでは光サー
ジを効果的に抑圧制御し得ない空白時間が存在し、その
間、光サ−ジが発生し続けることを意味している。
る光増幅器においては、光サージを抑圧するためには、
励起（光）源からの励起光のパワーを減少せしめるか、
あるいはその励起光を一旦停止せしめる必要があるが、
その際に、光サージは励起光パワーの減少速度に速やか
に追従して抑圧制御され得なく、その制御応答性の向上
は望むべくもないものとなっている。何故なら、光サー
ジの抑圧度は、光増幅媒体に入力される信号光の立上り
前の蓄積エネルギと、信号光の立上り速度およびその光
パワーとに依存しているが、その抑圧速度は励起光パワ
ーの減少速度よりも遅いからである。したがって、光サ
ージが予め設定された値に抑圧されるまで、励起源から
の励起光出力は一時的に停止状態におかれるが、このこ
とは、とりもなおさず、事実上、励起源だけでは光サー
ジを効果的に抑圧制御し得ない空白時間が存在し、その
間、光サ−ジが発生し続けることを意味している。
【０００８】更に、従来技術に係る光増幅器では、瞬間
的な信号光入力の変動に対し、光増幅器からの信号光出
力を安定化させるべく、励起源への駆動電流を大きく変
動させる必要があるが、駆動電流が大きく変動される場
合にはまた、励起源での発振波長が変動する結果とし
て、信号光出力の安定性を欠いたり、光増幅器全体での
Ｓ／Ｎ比劣化を引き起こす要因ともなっていたものであ
る。
的な信号光入力の変動に対し、光増幅器からの信号光出
力を安定化させるべく、励起源への駆動電流を大きく変
動させる必要があるが、駆動電流が大きく変動される場
合にはまた、励起源での発振波長が変動する結果とし
て、信号光出力の安定性を欠いたり、光増幅器全体での
Ｓ／Ｎ比劣化を引き起こす要因ともなっていたものであ
る。
【０００９】本発明の第一の目的は、構成簡単にして、
しかも信号光出力のＳ／Ｎ比を劣化させることなく、か
つ制御応答性良好にして光サ−ジの発生を抑圧しつつ、
信号光入力を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅
装置並びにそれを利用したシステムを供するにある。
しかも信号光出力のＳ／Ｎ比を劣化させることなく、か
つ制御応答性良好にして光サ−ジの発生を抑圧しつつ、
信号光入力を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅
装置並びにそれを利用したシステムを供するにある。
【００１０】次に、本公知例特開平６−４５６８２で
は、制御光による光出力制御速度の速さについては言及
されているが、そのパワーについては言及されていな
い。実際、光サージを確実に抑圧するためには、制御速
度よりむしろドープファイバで過度に生じる蓄積エネル
ギーの消費制御とその方策が必要であって、本公知例で
はその点に言及されていない。
は、制御光による光出力制御速度の速さについては言及
されているが、そのパワーについては言及されていな
い。実際、光サージを確実に抑圧するためには、制御速
度よりむしろドープファイバで過度に生じる蓄積エネル
ギーの消費制御とその方策が必要であって、本公知例で
はその点に言及されていない。
【００１１】また、本公知例の制御光においてドープフ
ァイバで過度に生じる蓄積エネルギーの消費制御を行う
ことは困難である。なぜなら、制御光として使用される
信号光とほぼ同じ波長のＬＤの波長域は、光ファイバ伝
送上０．１ｎｍ以下程度であること、制御光をＬＤの波
長以外の成分を除去するところの帯域光フィルタを通過
させてドープファイバに導入する構成であること、およ
び独立に制御光を用意する必要があることより、いずれ
も光サージを抑圧するだけの高エネルギーを供給するこ
とができないためである。
ァイバで過度に生じる蓄積エネルギーの消費制御を行う
ことは困難である。なぜなら、制御光として使用される
信号光とほぼ同じ波長のＬＤの波長域は、光ファイバ伝
送上０．１ｎｍ以下程度であること、制御光をＬＤの波
長以外の成分を除去するところの帯域光フィルタを通過
させてドープファイバに導入する構成であること、およ
び独立に制御光を用意する必要があることより、いずれ
も光サージを抑圧するだけの高エネルギーを供給するこ
とができないためである。
【００１２】また、光増幅器本来の機能を損なうことな
きよう信号光の損失を低減することは当然ながら、本公
知例ではさらに制御光のパワーの損失を低減することが
必要なため、公知例において示されているように出力信
号光及び制御光の両者の光を低損失で合流分岐する、光
サーキュレータ等の複雑高価な光学部品を具備しなけれ
ばならない。
きよう信号光の損失を低減することは当然ながら、本公
知例ではさらに制御光のパワーの損失を低減することが
必要なため、公知例において示されているように出力信
号光及び制御光の両者の光を低損失で合流分岐する、光
サーキュレータ等の複雑高価な光学部品を具備しなけれ
ばならない。
【００１３】また制御光として使用するレーザーダイオ
ードも別個に具備する必要があり、かつ超高出力ＬＤが
必要であって、新たな開発課題が生じる。
ードも別個に具備する必要があり、かつ超高出力ＬＤが
必要であって、新たな開発課題が生じる。
【００１４】また、光増幅器の特性要素である雑音指数
や増幅利得は、制御光を導入することによって著しく劣
化するため、制御光の導入は光増幅器が本来持つ特性に
悪影響を与える。これを回避する方法についてはいっさ
い触れられていない。
や増幅利得は、制御光を導入することによって著しく劣
化するため、制御光の導入は光増幅器が本来持つ特性に
悪影響を与える。これを回避する方法についてはいっさ
い触れられていない。
【００１５】さらに公知例は、受光回路５８による出力
モニタをフィードバックし、励起光や制御光を制御する
構成であって、既にドープファイバ５５及び帯域通過フ
ィルタ５６より発出された光出力を検出して光サージを
抑圧する構成である。従って例えば、入力信号パワーが
減少したとき、ドープファイバ５５内には既に過度のエ
ネルギーが蓄積されるため、これが光サージの要因とな
るが、受光回路５８だけではこの現象を検知できない。
また受光回路５８によって検出した際、既に発生た光サ
ージは抑圧することができない。出力をモニタするだけ
では光増幅器全体としてみた場合、確実にかつ高速に光
サージを抑圧することが困難となる。
モニタをフィードバックし、励起光や制御光を制御する
構成であって、既にドープファイバ５５及び帯域通過フ
ィルタ５６より発出された光出力を検出して光サージを
抑圧する構成である。従って例えば、入力信号パワーが
減少したとき、ドープファイバ５５内には既に過度のエ
ネルギーが蓄積されるため、これが光サージの要因とな
るが、受光回路５８だけではこの現象を検知できない。
また受光回路５８によって検出した際、既に発生た光サ
ージは抑圧することができない。出力をモニタするだけ
では光増幅器全体としてみた場合、確実にかつ高速に光
サージを抑圧することが困難となる。
【００１６】また光出力の変動については言及されてい
るが、光サージ発生の根本原因である変動する光入力自
体への対処法は見あたらない。
るが、光サージ発生の根本原因である変動する光入力自
体への対処法は見あたらない。
【００１７】さらに、光増幅器の光出力の制御法につい
ては言及されているが、信号光の利得制御についての記
載はない。
ては言及されているが、信号光の利得制御についての記
載はない。
【００１８】本発明の第二の目的は、別個に制御光等の
デバイスを設けることなしに、光サージの発生要因とな
る蓄積エネルギーを抑圧しつつ信号光入力を増幅し得る
光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用し
たシステムを提供することにある。
デバイスを設けることなしに、光サージの発生要因とな
る蓄積エネルギーを抑圧しつつ信号光入力を増幅し得る
光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用し
たシステムを提供することにある。
【００１９】本発明の第三の目的は、別個に制御光等の
デバイスを設けることなしに、光サージの発生を抑圧し
つつ信号光入力を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光
増幅装置並びにそれを利用したシステムを提供すること
にある。
デバイスを設けることなしに、光サージの発生を抑圧し
つつ信号光入力を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光
増幅装置並びにそれを利用したシステムを提供すること
にある。
【００２０】本発明の第四の目的は、効率よく光サージ
を抑圧するだけの高エネルギーを供給しつつ信号光入力
を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びに
それを利用したシステムを提供することにある。
を抑圧するだけの高エネルギーを供給しつつ信号光入力
を増幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びに
それを利用したシステムを提供することにある。
【００２１】本発明の第五の目的は、高価な光学部品を
用いることなしに簡単に構成可能な光増幅媒体制御方法
及び光増幅装置並びにそれを利用したシステムを提供す
ることにある。
用いることなしに簡単に構成可能な光増幅媒体制御方法
及び光増幅装置並びにそれを利用したシステムを提供す
ることにある。
【００２２】本発明の第六の目的は、効率よく光サージ
を抑圧しつつ、光増幅器の光サージ抑圧以外の特性要素
に悪影響を与えることなく信号光入力を増幅し得る光増
幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシ
ステムを提供することにある。
を抑圧しつつ、光増幅器の光サージ抑圧以外の特性要素
に悪影響を与えることなく信号光入力を増幅し得る光増
幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれを利用したシ
ステムを提供することにある。
【００２３】本発明の第七の目的は、光増幅媒体制御方
法及び光増幅装置並びにそれを利用したシステム全体と
してみた場合、確実にかつ高速に光サージを抑圧するこ
とが可能となる光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並び
にそれを利用したシステムを提供することを目的とす
る。
法及び光増幅装置並びにそれを利用したシステム全体と
してみた場合、確実にかつ高速に光サージを抑圧するこ
とが可能となる光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並び
にそれを利用したシステムを提供することを目的とす
る。
【００２４】本発明の第八の目的は、光サージ発生の根
本原因である変動する光入力に対処し、ドープファイバ
内の過度の蓄積エネルギーを解消しつつ信号光入力を増
幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれ
を利用したシステムを提供することにある。
本原因である変動する光入力に対処し、ドープファイバ
内の過度の蓄積エネルギーを解消しつつ信号光入力を増
幅し得る光増幅媒体制御方法及び光増幅装置並びにそれ
を利用したシステムを提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基本的に
は、光増幅媒体および該光増幅媒体を励起する励起源を
なくとも主構成要素として、これに更に、光増幅媒体よ
りの信号光出力を一部分岐する第１の分岐手段と、該第
１の分岐手段により一部分岐された分岐光を該第１の分
岐手段を介し逆方向に回帰させ、信号光出力とは逆方向
に上記光増幅媒体に戻すための回帰手段と、上記第１の
分岐手段を介された信号光出力の一部を分岐する第２の
分岐手段と、該第２の分岐手段により一部分岐された分
岐光を検出する光検出手段と、該光検出手段からの検出
光パワーにもとづき、上記励起源および回帰手段のう
ち、少なくとも何れか一方を制御する制御手段とを具備
せしめるべく構成するか、または、光増幅媒体よりの信
号光出力を一部分岐する第１の分岐手段と、該第１の分
岐手段により一部分岐された分岐光を該第１の分岐手段
を介し逆方向に回帰させ、信号光出力とは逆方向に上記
光増幅媒体に戻すための回帰手段と、該回帰手段から上
記第１の分岐手段への回帰光の一部を分岐する第２の分
岐手段と、該第２の分岐手段により一部分岐された光を
検知する第１の光検出手段と、上記光増幅媒体に戻され
た上、該光増幅媒体で増幅された回帰光を一部分岐する
第３の分岐手段と、該第３の分岐手段により一部分岐さ
れた光を検出する第２の光検出手段と、上記第１，第２
の光検出手段各々からの検出光パワーにもとづき、上記
励起源および回帰手段のうち、少なくとも何れか一方を
制御する制御手段とを具備せしめるべく構成することで
達成される。
は、光増幅媒体および該光増幅媒体を励起する励起源を
なくとも主構成要素として、これに更に、光増幅媒体よ
りの信号光出力を一部分岐する第１の分岐手段と、該第
１の分岐手段により一部分岐された分岐光を該第１の分
岐手段を介し逆方向に回帰させ、信号光出力とは逆方向
に上記光増幅媒体に戻すための回帰手段と、上記第１の
分岐手段を介された信号光出力の一部を分岐する第２の
分岐手段と、該第２の分岐手段により一部分岐された分
岐光を検出する光検出手段と、該光検出手段からの検出
光パワーにもとづき、上記励起源および回帰手段のう
ち、少なくとも何れか一方を制御する制御手段とを具備
せしめるべく構成するか、または、光増幅媒体よりの信
号光出力を一部分岐する第１の分岐手段と、該第１の分
岐手段により一部分岐された分岐光を該第１の分岐手段
を介し逆方向に回帰させ、信号光出力とは逆方向に上記
光増幅媒体に戻すための回帰手段と、該回帰手段から上
記第１の分岐手段への回帰光の一部を分岐する第２の分
岐手段と、該第２の分岐手段により一部分岐された光を
検知する第１の光検出手段と、上記光増幅媒体に戻され
た上、該光増幅媒体で増幅された回帰光を一部分岐する
第３の分岐手段と、該第３の分岐手段により一部分岐さ
れた光を検出する第２の光検出手段と、上記第１，第２
の光検出手段各々からの検出光パワーにもとづき、上記
励起源および回帰手段のうち、少なくとも何れか一方を
制御する制御手段とを具備せしめるべく構成することで
達成される。
【００２６】また、光増幅装置に入力される信号光の入
力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利得制
御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入力強
度の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の信号光
入力強度に対し、前記最大利得以下の正の利得領域を有
するよう制御することにより達成される。
力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利得制
御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入力強
度の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の信号光
入力強度に対し、前記最大利得以下の正の利得領域を有
するよう制御することにより達成される。
【００２７】また、光増幅装置に入力される入力光の強
度が所定値以下であることを検知する検知手段と、当該
検知手段からの制御信号を受けて、前記光増幅媒体で発
生する光サージを制御するサージ制御光を前記光増幅媒
体へ導入する制御光導入手段とを備え、当該制御光導入
手段は、前記光増幅装置の雑音指数を１０ｄＢ以下に抑
えて利得制御することにより達成される。
度が所定値以下であることを検知する検知手段と、当該
検知手段からの制御信号を受けて、前記光増幅媒体で発
生する光サージを制御するサージ制御光を前記光増幅媒
体へ導入する制御光導入手段とを備え、当該制御光導入
手段は、前記光増幅装置の雑音指数を１０ｄＢ以下に抑
えて利得制御することにより達成される。
【００２８】また、光増幅装置に入力される入力光の強
度が少なくとも１０μｓ以上の時間、所定値以下である
ことを検知する検知手段と、当該検知手段からの制御信
号を受けて、前記光増幅媒体で発生する光サージを制御
するサージ制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光導
入手段とを備えたことにより達成される。
度が少なくとも１０μｓ以上の時間、所定値以下である
ことを検知する検知手段と、当該検知手段からの制御信
号を受けて、前記光増幅媒体で発生する光サージを制御
するサージ制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光導
入手段とを備えたことにより達成される。
【００２９】また、少なくとも２．７μｍ程度の波長を
有する制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光導入手
段を備えたことにより達成される。
有する制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光導入手
段を備えたことにより達成される。
【００３０】また、８０μＷ以上の強度の制御光を前記
光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことによ
り達成される。
光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことによ
り達成される。
【００３１】また、信号光を増幅して出力する光増幅器
と、当該光増幅器からの増幅された信号光を受ける光受
信器とを含む増幅機能付き光受信装置であって、前記光
増幅器はその内部で発生する光サージを制御するサージ
制御手段を備えたことを特徴とする増幅機能付き光受信
装置により達成される。
と、当該光増幅器からの増幅された信号光を受ける光受
信器とを含む増幅機能付き光受信装置であって、前記光
増幅器はその内部で発生する光サージを制御するサージ
制御手段を備えたことを特徴とする増幅機能付き光受信
装置により達成される。
【００３２】また、光増幅装置に入力される前記信号光
の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利
得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入
力強度が所定値以下の値を所定時間以上示した時点から
前記信号光入力強度が前記所定値以上の値を示すまでの
間、前記光増幅装置の信号光出力強度を強制的に下げる
よう制御することにより達成される。
の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利
得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入
力強度が所定値以下の値を所定時間以上示した時点から
前記信号光入力強度が前記所定値以上の値を示すまでの
間、前記光増幅装置の信号光出力強度を強制的に下げる
よう制御することにより達成される。
【００３３】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
出力光を出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
出力光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであ
って、前記光増幅装置は前記信号光が入力される光増幅
媒体と、当該光増幅媒体を励起する励起手段と、少なく
とも２．７μｍ程度の波長を有する制御光を前記光増幅
媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことにより達成
される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
出力光を出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
出力光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであ
って、前記光増幅装置は前記信号光が入力される光増幅
媒体と、当該光増幅媒体を励起する励起手段と、少なく
とも２．７μｍ程度の波長を有する制御光を前記光増幅
媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことにより達成
される。
【００３４】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
出力光を出力する、最大利得２８ｄＢ以上の光増幅装置
と、当該光増幅装置からの出力光を受ける光受信装置と
を含む光伝送システムであって、前記光増幅装置は、前
記信号光が入力される光増幅媒体と当該光増幅媒体を励
起する励起手段と、８０μＷ以上の強度の制御光を前記
光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことによ
り達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
出力光を出力する、最大利得２８ｄＢ以上の光増幅装置
と、当該光増幅装置からの出力光を受ける光受信装置と
を含む光伝送システムであって、前記光増幅装置は、前
記信号光が入力される光増幅媒体と当該光増幅媒体を励
起する励起手段と、８０μＷ以上の強度の制御光を前記
光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことによ
り達成される。
【００３５】また、信号光を送出する光送信装置と、前
記光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイ
バで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝
送システムであって、前記光増幅装置は前記光送信装置
の直後に設置され、且つその内部で発生する光サージを
制御するサージ制御手段を備えたことにより達成され
る。
記光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイ
バで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝
送システムであって、前記光増幅装置は前記光送信装置
の直後に設置され、且つその内部で発生する光サージを
制御するサージ制御手段を備えたことにより達成され
る。
【００３６】また、一入力・複数出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチの少なくとも一つの当該出力からの
信号光を受け、当該信号光を増幅して出力する光増幅装
置と、当該光増幅装置からの増幅された信号光を伝送す
る伝送ファイバと、当該伝送ファイバで伝送された信号
光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであっ
て、前記光増幅装置は前記光スイッチの直後に設置さ
れ、且つ光サージを制御するサージ制御手段を備えたこ
とにより達成される。
と、当該光スイッチの少なくとも一つの当該出力からの
信号光を受け、当該信号光を増幅して出力する光増幅装
置と、当該光増幅装置からの増幅された信号光を伝送す
る伝送ファイバと、当該伝送ファイバで伝送された信号
光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであっ
て、前記光増幅装置は前記光スイッチの直後に設置さ
れ、且つ光サージを制御するサージ制御手段を備えたこ
とにより達成される。
【００３７】また、複数入力・一出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
増幅された信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送
ファイバで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含
む光伝送システムであって、前記光増幅装置は前記光ス
イッチの直後に設置され、且つ光サージを制御するサー
ジ制御手段を備えたことにより達成される。
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
増幅された信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送
ファイバで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含
む光伝送システムであって、前記光増幅装置は前記光ス
イッチの直後に設置され、且つ光サージを制御するサー
ジ制御手段を備えたことにより達成される。
【００３８】また、信号光を送出する光送信装置と、前
記光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイ
バで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝
送システムであって、前記光増幅装置は前記光受信装置
の直前に設置され、且つその内部で発生する光サージを
制御するサージ制御手段を備えたことにより達成され
る。
記光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイ
バで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝
送システムであって、前記光増幅装置は前記光受信装置
の直前に設置され、且つその内部で発生する光サージを
制御するサージ制御手段を備えたことにより達成され
る。
【００３９】また、波長多重化された信号光を送出する
光送信装置と、当該光送信装置からの信号光を受け、当
該信号光を増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅
装置からの増幅された信号光を受ける光受信装置とを含
む光伝送システムであって、前記光増幅装置は励起光に
よりエネルギー供給され、当該供給エネルギーにより前
記波長多重化された信号光を増幅する光増幅媒体と、当
該光増幅媒体で発生する光サージを制御するサージ制御
手段を備えたことにより達成される。
光送信装置と、当該光送信装置からの信号光を受け、当
該信号光を増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅
装置からの増幅された信号光を受ける光受信装置とを含
む光伝送システムであって、前記光増幅装置は励起光に
よりエネルギー供給され、当該供給エネルギーにより前
記波長多重化された信号光を増幅する光増幅媒体と、当
該光増幅媒体で発生する光サージを制御するサージ制御
手段を備えたことにより達成される。
【００４０】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増
幅媒体と、当該光増幅装置に入力される前記信号光の入
力強度に応じて利得を制御する利得制御手段を備えたこ
とにより達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増
幅媒体と、当該光増幅装置に入力される前記信号光の入
力強度に応じて利得を制御する利得制御手段を備えたこ
とにより達成される。
【００４１】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受ける増幅機能付き光受信
装置とを含む光伝送システムであって、前記増幅機能付
き光受信装置は、前記光送信装置からの信号光を増幅し
て出力する光増幅器と当該光増幅器からの増幅された信
号光を受ける光受信器とを備え、前記光増幅器はその内
部で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備え
たことにより達成される。
該光送信装置からの信号光を受ける増幅機能付き光受信
装置とを含む光伝送システムであって、前記増幅機能付
き光受信装置は、前記光送信装置からの信号光を増幅し
て出力する光増幅器と当該光増幅器からの増幅された信
号光を受ける光受信器とを備え、前記光増幅器はその内
部で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備え
たことにより達成される。
【００４２】また、多重化信号を送出する光送信装置
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
信号光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光
伝送システムであって、前記光送信装置の直後に設置さ
れた光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、
当該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、当該
光増幅装置に入力される信号光の入力強度に応じて前記
光増幅装置の利得を制御する利得制御手段を備え、当該
利得制御手段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利
得を有し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前
記最大利得以下の正の利得領域を有するよう制御するこ
とにより達成される。
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
信号光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光
伝送システムであって、前記光送信装置の直後に設置さ
れた光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、
当該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、当該
光増幅装置に入力される信号光の入力強度に応じて前記
光増幅装置の利得を制御する利得制御手段を備え、当該
利得制御手段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利
得を有し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前
記最大利得以下の正の利得領域を有するよう制御するこ
とにより達成される。
【００４３】また、多重化信号を送出する光送信装置
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
信号光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光
伝送システムであって、前記光送信装置の直後に設置さ
れた光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、
当該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、前記
光送信装置からの多重化制御信号に応じて前記光増幅装
置の利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御
手段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有
し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前記最大
利得以下の正の利得領域を有するよう制御することによ
り達成される。
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
信号光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光
伝送システムであって、前記光送信装置の直後に設置さ
れた光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、
当該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、前記
光送信装置からの多重化制御信号に応じて前記光増幅装
置の利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御
手段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有
し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前記最大
利得以下の正の利得領域を有するよう制御することによ
り達成される。
【００４４】また、多重化信号を送出する光送信装置
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光
増幅装置からの信号光を受ける光受信装置とを含み長距
離伝送を行う光伝送システムであって、前記光送信装置
の直後に設置された光増幅装置は、その内部で発生する
光サージを制御するサージ制御手段を備え、当該サージ
制御手段によって前記光受信装置の信号光入力強度を１
６ｄＢｍ以下に抑えたことにより達成される。
と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光
増幅装置からの信号光を受ける光受信装置とを含み長距
離伝送を行う光伝送システムであって、前記光送信装置
の直後に設置された光増幅装置は、その内部で発生する
光サージを制御するサージ制御手段を備え、当該サージ
制御手段によって前記光受信装置の信号光入力強度を１
６ｄＢｍ以下に抑えたことにより達成される。
【００４５】また、一入力・複数出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチの少なくとも一出力からの信号光を
受け、当該信号光を増幅して出力する多段接続された光
増幅装置と、当該光増幅装置から出力される信号光を受
ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光伝送システ
ムであって、前記光スイッチの直後に設置された前記光
増幅装置は、その内部で発生する光サージを制御するサ
ージ制御手段を備え、当該サージ制御手段によって前記
光受信装置への信号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑え
たことにより達成される。
と、当該光スイッチの少なくとも一出力からの信号光を
受け、当該信号光を増幅して出力する多段接続された光
増幅装置と、当該光増幅装置から出力される信号光を受
ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光伝送システ
ムであって、前記光スイッチの直後に設置された前記光
増幅装置は、その内部で発生する光サージを制御するサ
ージ制御手段を備え、当該サージ制御手段によって前記
光受信装置への信号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑え
たことにより達成される。
【００４６】また、複数入力・一出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光
増幅装置から出力される信号光を受ける光受信装置とを
含み長距離伝送を行う光伝送システムであって、前記光
スイッチの直後に設置された前記光増幅装置は、その内
部で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備
え、当該サージ制御手段によって前記光受信装置への信
号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑えたことにより達成
される。
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光
増幅装置から出力される信号光を受ける光受信装置とを
含み長距離伝送を行う光伝送システムであって、前記光
スイッチの直後に設置された前記光増幅装置は、その内
部で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備
え、当該サージ制御手段によって前記光受信装置への信
号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑えたことにより達成
される。
【００４７】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置はその内部で発生する光サー
ジを制御するサージ制御手段を備え、当該サージ制御手
段によって前記光受信装置の信号光入力強度を１６ｄＢ
ｍ以下に抑えたことにより達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置はその内部で発生する光サー
ジを制御するサージ制御手段を備え、当該サージ制御手
段によって前記光受信装置の信号光入力強度を１６ｄＢ
ｍ以下に抑えたことにより達成される。
【００４８】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する
光増幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じ
て利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手
段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有し、
前記所定値以下の予め定められた信号光入力強度範囲に
対し、前記最大利得以下の正の利得を有するよう制御す
ることにより達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する
光増幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じ
て利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手
段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有し、
前記所定値以下の予め定められた信号光入力強度範囲に
対し、前記最大利得以下の正の利得を有するよう制御す
ることにより達成される。
【００４９】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増
幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じて利
得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段
は、前記信号光入力強度−２０ｄＢｍ以下の所定値で最
大利得を有し、前記所定値以下の予め定められた信号光
入力強度範囲に対し、前記最大利得以下の正の利得を有
するよう制御することにより達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増
幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じて利
得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段
は、前記信号光入力強度−２０ｄＢｍ以下の所定値で最
大利得を有し、前記所定値以下の予め定められた信号光
入力強度範囲に対し、前記最大利得以下の正の利得を有
するよう制御することにより達成される。
【００５０】また、信号光を送出する光送信装置と、当
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する
光増幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に対す
る利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手
段は、前記信号光入力強度が所定値以下の値を所定時間
以上示した時点で、当該時点から前記信号光入力強度が
前記所定値以上の値を示すまでの間、前記光増幅装置の
信号光出力強度を強制的に下げるよう制御することによ
り達成される。
該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し
て出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅さ
れた信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システム
であって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー
供給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する
光増幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に対す
る利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手
段は、前記信号光入力強度が所定値以下の値を所定時間
以上示した時点で、当該時点から前記信号光入力強度が
前記所定値以上の値を示すまでの間、前記光増幅装置の
信号光出力強度を強制的に下げるよう制御することによ
り達成される。
【００５１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から図４０に
より説明する。
より説明する。
【００５２】本発明の具体的構成を説明する前に、本発
明による光増幅媒体を制御する方法について説明する。
明による光増幅媒体を制御する方法について説明する。
【００５３】上述してきたように、実際、光サージを確
実に抑圧するためには、制御速度よりむしろ光増幅媒体
で過度に生じる蓄積エネルギーの消費制御とその方策が
必要である。すなわち、光サージが発生する第一の要因
は、光増幅媒体への入力信号光強度が小さい状態におい
て、過度の蓄積エネルギーが光増幅媒体内に保持される
ことによる。
実に抑圧するためには、制御速度よりむしろ光増幅媒体
で過度に生じる蓄積エネルギーの消費制御とその方策が
必要である。すなわち、光サージが発生する第一の要因
は、光増幅媒体への入力信号光強度が小さい状態におい
て、過度の蓄積エネルギーが光増幅媒体内に保持される
ことによる。
【００５４】第二の要因は、発生した光サージを抑圧し
ようと、瞬時に励起源よりのエネルギー供給を遮断して
も、光増幅媒体の増幅応答速度が本質的に遅いため、光
増幅媒体よりの光出力強度を瞬時に低下させることが不
可能であることによる。
ようと、瞬時に励起源よりのエネルギー供給を遮断して
も、光増幅媒体の増幅応答速度が本質的に遅いため、光
増幅媒体よりの光出力強度を瞬時に低下させることが不
可能であることによる。
【００５５】本方法は、光サージの要因となる光増幅媒
体の予兆現象を効果的に検知し、かつ光サージの増大を
抑圧するための方法である。
体の予兆現象を効果的に検知し、かつ光サージの増大を
抑圧するための方法である。
【００５６】図１、図２、図３に、本発明による光増幅
媒体を制御する方法の、第一の基本的な状態を示す。
媒体を制御する方法の、第一の基本的な状態を示す。
【００５７】まず図１に、光増幅媒体よりの出力信号光
強度と光増幅媒体への入力信号光強度の関係を示す。
強度と光増幅媒体への入力信号光強度の関係を示す。
【００５８】光増幅媒体に入力される入力信号光強度に
対する出力信号光強度の利得は、前記入力信号光強度の
所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の定められた
入力強度範囲に対し、前記最大利得以下の利得を有する
よう、光増幅媒体を制御している。
対する出力信号光強度の利得は、前記入力信号光強度の
所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の定められた
入力強度範囲に対し、前記最大利得以下の利得を有する
よう、光増幅媒体を制御している。
【００５９】一般的に、光伝送システムにおいて光増幅
を行う際、正常な信号伝送の維持や、異常の早期発見を
目的として、光増幅媒体への入力信号光範囲を規定する
場合が多い。またシステムマージン等のために規定の入
力信号光強度以下であっても、ある程度信号光利得を維
持しておくことがある。信号光が規定範囲を下回った場
合、通常動作と同様に光増幅媒体の利得増幅率を維持し
ていると、光増幅媒体内に過度の蓄積エネルギーが保持
され、光サージ発生の要因となる。
を行う際、正常な信号伝送の維持や、異常の早期発見を
目的として、光増幅媒体への入力信号光範囲を規定する
場合が多い。またシステムマージン等のために規定の入
力信号光強度以下であっても、ある程度信号光利得を維
持しておくことがある。信号光が規定範囲を下回った場
合、通常動作と同様に光増幅媒体の利得増幅率を維持し
ていると、光増幅媒体内に過度の蓄積エネルギーが保持
され、光サージ発生の要因となる。
【００６０】本発明によれば、過度の蓄積エネルギーが
発生する入力強度範囲に対し、蓄積エネルギーを抑圧す
ることによって光サージ発生を防止することが可能とな
る。かつまた、上記所定値以上であって通常に信号光を
増幅すべき範囲では、従来の光増幅媒体の利得増幅率等
の性能を損なうことなく、安全で信頼性の高い光増幅媒
体制御方法を実現可能である。
発生する入力強度範囲に対し、蓄積エネルギーを抑圧す
ることによって光サージ発生を防止することが可能とな
る。かつまた、上記所定値以上であって通常に信号光を
増幅すべき範囲では、従来の光増幅媒体の利得増幅率等
の性能を損なうことなく、安全で信頼性の高い光増幅媒
体制御方法を実現可能である。
【００６１】一般的に信号光利得は、図１の点線のよう
に入力信号光強度が低下するにしたがって、徐々に微増
する傾向にある。従って、信号光利得はこの点線の利得
より低下するようにすれば本発明の効果は得られる。
に入力信号光強度が低下するにしたがって、徐々に微増
する傾向にある。従って、信号光利得はこの点線の利得
より低下するようにすれば本発明の効果は得られる。
【００６２】図２に、光増幅媒体に光入力パルスが入力
された場合の光増幅媒体よりの光出力パルスを示す。
された場合の光増幅媒体よりの光出力パルスを示す。
【００６３】光増幅媒体への入力信号光強度が前記所定
値以下に達し、かつ所定値以下の時間範囲があらかじめ
定められた時間以上であるとき、光増幅媒体よりの光出
力あるいは信号光利得を図２、図１のように低下させる
よう、光増幅媒体を制御している。
値以下に達し、かつ所定値以下の時間範囲があらかじめ
定められた時間以上であるとき、光増幅媒体よりの光出
力あるいは信号光利得を図２、図１のように低下させる
よう、光増幅媒体を制御している。
【００６４】例えば、入力信号光強度が低下したとき、
出力信号光強度も低下するような領域で、低下した入力
信号光強度が、所定値以下に達し、且つその時間が所定
時間以上であるとき、出力信号光強度を強制的に低下さ
せる。従来、入力信号光に対して一定値を示す出力信号
光強度を低下させることによって、蓄積エネルギーを減
じることが可能となる。入力信号光が再び所定値以上と
なった時、光出力は再び向上する。
出力信号光強度も低下するような領域で、低下した入力
信号光強度が、所定値以下に達し、且つその時間が所定
時間以上であるとき、出力信号光強度を強制的に低下さ
せる。従来、入力信号光に対して一定値を示す出力信号
光強度を低下させることによって、蓄積エネルギーを減
じることが可能となる。入力信号光が再び所定値以上と
なった時、光出力は再び向上する。
【００６５】光増幅媒体を光伝送システムに使用する場
合、信号光は必ずしも一定に伝送されているわけではな
く、伝送経路中に設置された光スイッチの切り替え時
や、光コネクタの機械的な接続時等により、信号光の瞬
断が生じる可能性がある。瞬断する時間帯がある一定値
以下であれば光増幅媒体における蓄積エネルギーは保持
されないが、一定値以上の時間を経過すると、蓄積エネ
ルギーが保持されて、光サージの発生要因となる。
合、信号光は必ずしも一定に伝送されているわけではな
く、伝送経路中に設置された光スイッチの切り替え時
や、光コネクタの機械的な接続時等により、信号光の瞬
断が生じる可能性がある。瞬断する時間帯がある一定値
以下であれば光増幅媒体における蓄積エネルギーは保持
されないが、一定値以上の時間を経過すると、蓄積エネ
ルギーが保持されて、光サージの発生要因となる。
【００６６】この方法によれば、たとえば光スイッチ
や、光ファイバの構造的接続等に起因する時間間隔の比
較的長い瞬断に対して余分な蓄積エネルギーを保持させ
ることなく光増幅媒体を制御することが可能となる。ま
た、信号光のデータ０連続等の信号状態による不可避、
かつ光増幅の必要な、時間間隔の比較的短い瞬断に対し
ては通常の信号光利得を維持することが可能となる。
や、光ファイバの構造的接続等に起因する時間間隔の比
較的長い瞬断に対して余分な蓄積エネルギーを保持させ
ることなく光増幅媒体を制御することが可能となる。ま
た、信号光のデータ０連続等の信号状態による不可避、
かつ光増幅の必要な、時間間隔の比較的短い瞬断に対し
ては通常の信号光利得を維持することが可能となる。
【００６７】ここで、光出力あるいは信号光利得は、必
ずしも不連続に変化させる必要はなく、連続的に減少さ
せるよう制御しても良い。
ずしも不連続に変化させる必要はなく、連続的に減少さ
せるよう制御しても良い。
【００６８】本発明の光増幅媒体制御方法によれば、従
来の光増幅媒体の特性に悪影響を与えることなく安全で
信頼性の高い光増幅媒体制御方法を実現可能である。
来の光増幅媒体の特性に悪影響を与えることなく安全で
信頼性の高い光増幅媒体制御方法を実現可能である。
【００６９】図３に、光増幅媒体よりの出力光の光スペ
クトルを示す。
クトルを示す。
【００７０】光増幅媒体が励起状態にあるとき、光増幅
媒体からは増幅された信号光１以外に、自然放出光と呼
ばれる信号光以外の光の雑音成分が導出される。この自
然放出光成分２の光量は、光増幅媒体への励起エネルギ
ーと信号光利得に依存しており、光増幅媒体の蓄積エネ
ルギー量を端的に表わしている。
媒体からは増幅された信号光１以外に、自然放出光と呼
ばれる信号光以外の光の雑音成分が導出される。この自
然放出光成分２の光量は、光増幅媒体への励起エネルギ
ーと信号光利得に依存しており、光増幅媒体の蓄積エネ
ルギー量を端的に表わしている。
【００７１】本発明では、光増幅媒体の自然放出光量２
が、定められた最大自然放出光量以下の自然放出光量２
となるよう、光増幅媒体を制御している。
が、定められた最大自然放出光量以下の自然放出光量２
となるよう、光増幅媒体を制御している。
【００７２】一般的に、光伝送システムにおいて光増幅
を行う際、入力信号光強度が低下することによって自然
放出光量が増大する場合が多い。入力信号光強度が低下
した場合、通常動作と同様に光増幅媒体の自然放出光量
を維持していると、光増幅媒体内に過度の蓄積エネルギ
ーが保持され、光サージ発生の原因となる。
を行う際、入力信号光強度が低下することによって自然
放出光量が増大する場合が多い。入力信号光強度が低下
した場合、通常動作と同様に光増幅媒体の自然放出光量
を維持していると、光増幅媒体内に過度の蓄積エネルギ
ーが保持され、光サージ発生の原因となる。
【００７３】本発明によれば、自然放出光量を定められ
た所定値以下に抑圧することによって、蓄積エネルギー
を抑圧し光サージ発生を防止することが可能となる。か
つまた、上記所定値以下であって通常に信号光を増幅す
べき範囲では、従来の光増幅媒体の利得増幅率等の性能
を損なうことなく、光増幅媒体を制御することが可能で
ある。
た所定値以下に抑圧することによって、蓄積エネルギー
を抑圧し光サージ発生を防止することが可能となる。か
つまた、上記所定値以下であって通常に信号光を増幅す
べき範囲では、従来の光増幅媒体の利得増幅率等の性能
を損なうことなく、光増幅媒体を制御することが可能で
ある。
【００７４】図４に、図１、図２及び図３に示した光増
幅媒体制御方法を適用する光伝送ネットワーク例を示
す。図中、光伝送中継拠点３間では、光伝送中継拠点３
内の光送受信装置によって信号伝送がなされている。さ
らに光伝送中継拠点３から各端局４へ、あるいは各端局
４から中継拠点３へは、互いに合分配光伝送がなされて
いる。
幅媒体制御方法を適用する光伝送ネットワーク例を示
す。図中、光伝送中継拠点３間では、光伝送中継拠点３
内の光送受信装置によって信号伝送がなされている。さ
らに光伝送中継拠点３から各端局４へ、あるいは各端局
４から中継拠点３へは、互いに合分配光伝送がなされて
いる。
【００７５】図５に、例えば図４に示した光伝送ネット
ワークの光伝送中継拠点間に適用される、光伝送システ
ムの具体的例を示す。光伝送中継拠点３内の光送信装置
５よりの送信光信号は、光増幅装置６へ配送される。光
増幅装置６よりの増幅された光信号は伝送ファイバ７に
よって伝送された後、光増幅装置６によって伝送中の光
損失を補償すべく光増幅される。再度伝送ファイバ７及
び光増幅装置６を介した後、光伝送中継拠点３内の光受
信装置８へ配送されるシステムとなっている。
ワークの光伝送中継拠点間に適用される、光伝送システ
ムの具体的例を示す。光伝送中継拠点３内の光送信装置
５よりの送信光信号は、光増幅装置６へ配送される。光
増幅装置６よりの増幅された光信号は伝送ファイバ７に
よって伝送された後、光増幅装置６によって伝送中の光
損失を補償すべく光増幅される。再度伝送ファイバ７及
び光増幅装置６を介した後、光伝送中継拠点３内の光受
信装置８へ配送されるシステムとなっている。
【００７６】本発明の光伝送システムは、光増幅装置６
を有するシステムであって、光増幅媒体９の利得を能動
的に増大させるための励起源１０を含んでいる。また前
記少なくとも一つの光増幅装置６は、所定の入力強度範
囲、所定の時間的範囲あるいは所定の自然放出光量にお
いて利得を能動的に減じるための抑圧源１１を含んだ光
増幅装置６であることを特徴としている。
を有するシステムであって、光増幅媒体９の利得を能動
的に増大させるための励起源１０を含んでいる。また前
記少なくとも一つの光増幅装置６は、所定の入力強度範
囲、所定の時間的範囲あるいは所定の自然放出光量にお
いて利得を能動的に減じるための抑圧源１１を含んだ光
増幅装置６であることを特徴としている。
【００７７】ただし、上記入力強度範囲、時間的範囲あ
るいは自然放出光量において必ずしも抑圧源を限定的に
作用させなくともよい。あらかじめ定められた範囲に応
じて能動的に作用させる励起源と抑圧源を両者同時に調
整しつつ作用させてもよい。
るいは自然放出光量において必ずしも抑圧源を限定的に
作用させなくともよい。あらかじめ定められた範囲に応
じて能動的に作用させる励起源と抑圧源を両者同時に調
整しつつ作用させてもよい。
【００７８】例えば、最終段の光増幅装置のみ抑圧源を
含む構成とし、入力強度範囲、時間的範囲あるいは所定
の自然放出光量において利得を能動的に減じた場合、本
光増幅装置６前段において生じたすべての瞬断や光パル
スに対して、本光増幅装置６によって効果的に光サージ
を抑圧することが可能となる。
含む構成とし、入力強度範囲、時間的範囲あるいは所定
の自然放出光量において利得を能動的に減じた場合、本
光増幅装置６前段において生じたすべての瞬断や光パル
スに対して、本光増幅装置６によって効果的に光サージ
を抑圧することが可能となる。
【００７９】また例えば、伝送システム上の全ての光増
幅装置６について抑圧源１１を含む構成としても良い。
この場合、すべての光増幅装置６の光サージの抑圧度、
または正常な光出力パワーと光サージピークの比率であ
る光サージ比率を均等に制御する光増幅装置１１が望ま
しい。光サージの抑圧度あるいは光サージ比率は、光増
幅装置６を通過するごとに積算していく。従ってすべて
の光増幅装置６に本発明の抑圧源１１を具備させ、前記
抑圧度あるいは光サージ比率をそれぞれの光増幅装置６
に対して一定値に分散すれば、光伝送システム経路上前
記抑圧度あるいは比率をより低い一定値内に抑圧するこ
とが可能となる。同時に光伝送システムの危険度を適度
に分散することが可能である。
幅装置６について抑圧源１１を含む構成としても良い。
この場合、すべての光増幅装置６の光サージの抑圧度、
または正常な光出力パワーと光サージピークの比率であ
る光サージ比率を均等に制御する光増幅装置１１が望ま
しい。光サージの抑圧度あるいは光サージ比率は、光増
幅装置６を通過するごとに積算していく。従ってすべて
の光増幅装置６に本発明の抑圧源１１を具備させ、前記
抑圧度あるいは光サージ比率をそれぞれの光増幅装置６
に対して一定値に分散すれば、光伝送システム経路上前
記抑圧度あるいは比率をより低い一定値内に抑圧するこ
とが可能となる。同時に光伝送システムの危険度を適度
に分散することが可能である。
【００８０】図６に、例えば図４に示した光伝送ネット
ワークの光伝送中継拠点と各端局間の合分配光伝送に適
用される、光増幅装置と光スイッチを組み合わせた装置
を有する光伝送システムに適用したときの例を示す。
ワークの光伝送中継拠点と各端局間の合分配光伝送に適
用される、光増幅装置と光スイッチを組み合わせた装置
を有する光伝送システムに適用したときの例を示す。
【００８１】図６によれば、単一の伝送経路よりの光信
号を光スイッチ１２によってａ、ｂいずれかの方向に伝
送する。伝送する方向は、スイッチ制御手段１３によっ
て制御されており、伝送された信号光は光増幅装置６に
よって増幅されてから伝送経路に導出される。光増幅装
置６に対して検知手段１４をもって所定の入力強度範
囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光量となったと
き、光増幅装置６の信号利得を能動的に減じようとする
ものである。
号を光スイッチ１２によってａ、ｂいずれかの方向に伝
送する。伝送する方向は、スイッチ制御手段１３によっ
て制御されており、伝送された信号光は光増幅装置６に
よって増幅されてから伝送経路に導出される。光増幅装
置６に対して検知手段１４をもって所定の入力強度範
囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光量となったと
き、光増幅装置６の信号利得を能動的に減じようとする
ものである。
【００８２】従来、光スイッチによって光増幅装置への
入力光の不連続状態が生じる可能性があったが、この不
連続状態あるいは瞬断を効果的に検知して光増幅装置に
おいて発生する光サージを抑圧することが可能となる。
入力光の不連続状態が生じる可能性があったが、この不
連続状態あるいは瞬断を効果的に検知して光増幅装置に
おいて発生する光サージを抑圧することが可能となる。
【００８３】本システムでは、スイッチが繋がらない経
路に位置する光増幅装置には、光入力が０となる。ま
た、スイッチが繋がる経路に位置する光増幅装置には、
光入力がある決まった狭い強度範囲に収まることが多
い。従って図１において示したように、入力範囲が事実
上連続的に存在することがないため、図７に示すように
所定の入力強度において不連続的に利得を低下させる方
法をとってもよい。このとき光増幅装置の光出力特性
は、図２のようになる。所定の時間範囲を光スイッチの
切り替え時間から算出すればさらに有効である。
路に位置する光増幅装置には、光入力が０となる。ま
た、スイッチが繋がる経路に位置する光増幅装置には、
光入力がある決まった狭い強度範囲に収まることが多
い。従って図１において示したように、入力範囲が事実
上連続的に存在することがないため、図７に示すように
所定の入力強度において不連続的に利得を低下させる方
法をとってもよい。このとき光増幅装置の光出力特性
は、図２のようになる。所定の時間範囲を光スイッチの
切り替え時間から算出すればさらに有効である。
【００８４】また、上記入力光の不連続状態を検知する
方式は、光サージ予兆現象の検知として有効であるが、
光スイッチの接続と、非接続によって光入力の不連続状
態あるいは瞬断が生じることが明らかである場合には、
実際に伝送される入力信号光や、発生する自然放出光量
に依存して制御するのでなく、それ以前の光スイッチ制
御手段からの情報をあらかじめ検知することによって、
本発明の抑圧源を予見作用させれば、より望ましい。
方式は、光サージ予兆現象の検知として有効であるが、
光スイッチの接続と、非接続によって光入力の不連続状
態あるいは瞬断が生じることが明らかである場合には、
実際に伝送される入力信号光や、発生する自然放出光量
に依存して制御するのでなく、それ以前の光スイッチ制
御手段からの情報をあらかじめ検知することによって、
本発明の抑圧源を予見作用させれば、より望ましい。
【００８５】図８に、図５に示した光増幅装置と光スイ
ッチを組み合わせた装置を有する光伝送システムの派生
例を示す。
ッチを組み合わせた装置を有する光伝送システムの派生
例を示す。
【００８６】図８によれば、ａ、ｂ二つの伝送経路より
の光信号を光スイッチ１２によって一つの方向に伝送す
る。伝送する方向は、スイッチ制御手段１３によって制
御されており、伝送された信号光は光増幅装置６によっ
て増幅されてから再び伝送経路に導出される。光増幅装
置６に検知手段１４をもって入力信号光が所定の入力強
度範囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光量の状態
となったとき、光増幅装置６の信号利得を能動的に減じ
ようとするものである。
の光信号を光スイッチ１２によって一つの方向に伝送す
る。伝送する方向は、スイッチ制御手段１３によって制
御されており、伝送された信号光は光増幅装置６によっ
て増幅されてから再び伝送経路に導出される。光増幅装
置６に検知手段１４をもって入力信号光が所定の入力強
度範囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光量の状態
となったとき、光増幅装置６の信号利得を能動的に減じ
ようとするものである。
【００８７】光スイッチの切り替え等によって入力光の
不連続状態が生じる可能性があったが、この不連続状態
あるいは瞬断を効果的に検知して光増幅装置６において
発生する光サージを抑圧することが可能となる。
不連続状態が生じる可能性があったが、この不連続状態
あるいは瞬断を効果的に検知して光増幅装置６において
発生する光サージを抑圧することが可能となる。
【００８８】本構成では、スイッチが繋がらない時間帯
において光増幅装置には、光入力が０となる。また、ス
イッチが繋がった後、光増幅装置には、光入力がある決
まった狭い強度範囲に収まることが多い。あるいは、
ａ、ｂ二つの伝送経路よりの光信号の強度に相違はあっ
ても、それぞれの強度はある狭い強度範囲に収まること
が多い。従って図１において示したように、入力範囲が
事実上連続的に存在することがないため、図７に示すよ
うに所定の入力強度において不連続的に利得を低下させ
る方法をとってもよい。このとき光増幅装置の光出力特
性は、図２のようになる。所定の時間範囲を光スイッチ
の切り替え時間から算出すればさらに有効である。
において光増幅装置には、光入力が０となる。また、ス
イッチが繋がった後、光増幅装置には、光入力がある決
まった狭い強度範囲に収まることが多い。あるいは、
ａ、ｂ二つの伝送経路よりの光信号の強度に相違はあっ
ても、それぞれの強度はある狭い強度範囲に収まること
が多い。従って図１において示したように、入力範囲が
事実上連続的に存在することがないため、図７に示すよ
うに所定の入力強度において不連続的に利得を低下させ
る方法をとってもよい。このとき光増幅装置の光出力特
性は、図２のようになる。所定の時間範囲を光スイッチ
の切り替え時間から算出すればさらに有効である。
【００８９】また、上記入力光の不連続状態を検知する
方式は、光サージ予兆現象の検知として有効であるが、
光スイッチの接続と、非接続によって光入力の不連続状
態あるいは瞬断が生じることが明らかである場合には、
実際に伝送される入力信号光や、発生する自然放出光量
に依存して制御するのでなく、それ以前の光スイッチ制
御手段からの情報をあらかじめ検知することによって、
本発明の抑圧源を予見作用させれば、より望ましい。
方式は、光サージ予兆現象の検知として有効であるが、
光スイッチの接続と、非接続によって光入力の不連続状
態あるいは瞬断が生じることが明らかである場合には、
実際に伝送される入力信号光や、発生する自然放出光量
に依存して制御するのでなく、それ以前の光スイッチ制
御手段からの情報をあらかじめ検知することによって、
本発明の抑圧源を予見作用させれば、より望ましい。
【００９０】図９に、図５に示した光増幅装置を有する
光伝送システムの応用例として、光増幅装置と光送信装
置を組み合わせた装置を有する光伝送システムに適用し
たときの例を示す。
光伝送システムの応用例として、光増幅装置と光送信装
置を組み合わせた装置を有する光伝送システムに適用し
たときの例を示す。
【００９１】光送信装置は３２波長の多重信号を送信す
る光送信器１５よりの信号を合波器１６によって合波
し、伝送ファイバ７に送り出す構成となっている。例え
ば、ただ一つの信号光のみが運用状態にあり、光増幅装
置への入力強度が−５ｄＢｍであるとする。他の信号は
停止状態であるため、光増幅装置への入力レベルは低い
状態にある。この状態で残りの３１波長の信号光が運用
状態になると光パルスが生じ、光サージ発生の要因とな
る。このときの入力パルスは、全ての信号入力強度がそ
れぞれ−５ｄＢｍであるとすれば、入力パルスのピーク
強度は＋１０ｄｂｍである。
る光送信器１５よりの信号を合波器１６によって合波
し、伝送ファイバ７に送り出す構成となっている。例え
ば、ただ一つの信号光のみが運用状態にあり、光増幅装
置への入力強度が−５ｄＢｍであるとする。他の信号は
停止状態であるため、光増幅装置への入力レベルは低い
状態にある。この状態で残りの３１波長の信号光が運用
状態になると光パルスが生じ、光サージ発生の要因とな
る。このときの入力パルスは、全ての信号入力強度がそ
れぞれ−５ｄＢｍであるとすれば、入力パルスのピーク
強度は＋１０ｄｂｍである。
【００９２】一般的に光送信装置の後段に設置される光
増幅装置は、多重化されたそれぞれの光出力が一定値に
なるよう制御する場合が多い。従って、光増幅装置の全
光出力強度は、１波長のみが運用状態にある場合と３２
波全てが運用状態にある場合とで約１５ｄＢ変化する。
増幅装置は、多重化されたそれぞれの光出力が一定値に
なるよう制御する場合が多い。従って、光増幅装置の全
光出力強度は、１波長のみが運用状態にある場合と３２
波全てが運用状態にある場合とで約１５ｄＢ変化する。
【００９３】本構成は、光増幅装置に入力信号光が所定
の入力強度範囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光
量の状態となったとき、光増幅装置の信号利得を能動的
に減じようとするものである。
の入力強度範囲、時間的範囲あるいは所定の自然放出光
量の状態となったとき、光増幅装置の信号利得を能動的
に減じようとするものである。
【００９４】図１０に、本構成による光増幅装置の全信
号光入力強度と全信号光出力強度の関係を示す。例え
ば、一つの波長の信号光入力強度が−５ｄＢｍであると
き、３２波長の全信号光入力強度は、約１０ｄＢｍとな
る。ただし、それぞれの波長は全て同じ強度であると仮
定する。例えばそれぞれの波長の出力強度を＋７ｄＢｍ
に設定すると、全信号光入力強度が−５〜＋１０ｄＢｍ
の範囲内のとき、全信号光入力強度に対する全信号光出
力光強度の利得は１２ｄＢに固定される。本構成では、
抑圧源を例えば全入力光強度０ｄＢｍ以下において作用
させ同時に励起源を作用させることによって利得を７ｄ
Ｂに制御している。
号光入力強度と全信号光出力強度の関係を示す。例え
ば、一つの波長の信号光入力強度が−５ｄＢｍであると
き、３２波長の全信号光入力強度は、約１０ｄＢｍとな
る。ただし、それぞれの波長は全て同じ強度であると仮
定する。例えばそれぞれの波長の出力強度を＋７ｄＢｍ
に設定すると、全信号光入力強度が−５〜＋１０ｄＢｍ
の範囲内のとき、全信号光入力強度に対する全信号光出
力光強度の利得は１２ｄＢに固定される。本構成では、
抑圧源を例えば全入力光強度０ｄＢｍ以下において作用
させ同時に励起源を作用させることによって利得を７ｄ
Ｂに制御している。
【００９５】図１１に、制御源と励起源の作用量の全入
力光強度に対する変化を示す。
力光強度に対する変化を示す。
【００９６】制御源と励起源は互いに相反する作用を示
す。図１１に示す特性を実現するために、励起源の作用
量図１１（１）は、全入力光強度０ｄＢｍ以下における
量が単調に減少せず、やや作用量が増える傾向にある。
また同時に抑圧源の作用量図１１（２）は全入力光強度
０ｄＢｍ以下において作用量が増加する傾向にある。
す。図１１に示す特性を実現するために、励起源の作用
量図１１（１）は、全入力光強度０ｄＢｍ以下における
量が単調に減少せず、やや作用量が増える傾向にある。
また同時に抑圧源の作用量図１１（２）は全入力光強度
０ｄＢｍ以下において作用量が増加する傾向にある。
【００９７】励起源の作用量を一定とし、抑圧源の作用
量を変化させることによって図１１に示す特性を実現さ
せてもよい。
量を変化させることによって図１１に示す特性を実現さ
せてもよい。
【００９８】抑圧源は、あらかじめ定められた所定値か
ら作用させればよく、たとえば全入力光強度＋１０ｄＢ
ｍ以下では常に作用させるよう構成してもよい。このと
き、入力強度が大きいところでは、制御源の作用量を極
力少なくし、入力強度が小さくなるにしたがって徐々に
作用量が増大するようにする方が得策である。そのよう
にすれば、光増幅装置の雑音指数に悪影響を与えずに光
サージを抑圧することが可能である。
ら作用させればよく、たとえば全入力光強度＋１０ｄＢ
ｍ以下では常に作用させるよう構成してもよい。このと
き、入力強度が大きいところでは、制御源の作用量を極
力少なくし、入力強度が小さくなるにしたがって徐々に
作用量が増大するようにする方が得策である。そのよう
にすれば、光増幅装置の雑音指数に悪影響を与えずに光
サージを抑圧することが可能である。
【００９９】また、たとえば、運用されている波長の数
を検知して波長数があらかじめ定められた数を下回った
場合に抑圧源を作用させるようにしても良い。
を検知して波長数があらかじめ定められた数を下回った
場合に抑圧源を作用させるようにしても良い。
【０１００】このシステムによれば、光送信装置によっ
て生じた入力光の不連続状態あるいは瞬断を効果的に検
知して、光増幅装置において発生する光サージを抑圧す
ることが可能となる。
て生じた入力光の不連続状態あるいは瞬断を効果的に検
知して、光増幅装置において発生する光サージを抑圧す
ることが可能となる。
【０１０１】図１２に、図５に示した光増幅装置を有す
るシステムにおいて、光増幅装置と光受信装置を組み合
わせた装置に適用したときの例を示す。
るシステムにおいて、光増幅装置と光受信装置を組み合
わせた装置に適用したときの例を示す。
【０１０２】光受信装置８は光増幅装置６より直接に光
を受光する装置であって光サージによる光受光器等の破
壊が最も生じやすい箇所である。例えば、光受信装置の
前段に位置する光増幅装置において確実に光サージを抑
圧する必要がある例として、光ソリトン伝送が考えられ
る。光ソリトン伝送とは、信号光をパルス上に送信する
ことによって、光ファイバ特有の非線形効果と、分散の
影響を釣り合わせ、光パルスを維持したまま長距離伝送
を行う方式である。この方式では、信号波形の劣化や変
動等により光サージ発生の要因が多く、光サージ抑圧可
能な光増幅装置を具備することが必須である。
を受光する装置であって光サージによる光受光器等の破
壊が最も生じやすい箇所である。例えば、光受信装置の
前段に位置する光増幅装置において確実に光サージを抑
圧する必要がある例として、光ソリトン伝送が考えられ
る。光ソリトン伝送とは、信号光をパルス上に送信する
ことによって、光ファイバ特有の非線形効果と、分散の
影響を釣り合わせ、光パルスを維持したまま長距離伝送
を行う方式である。この方式では、信号波形の劣化や変
動等により光サージ発生の要因が多く、光サージ抑圧可
能な光増幅装置を具備することが必須である。
【０１０３】本構成では、光受信装置８前段の光増幅装
置６について所定の入力強度範囲あるいは時間的範囲に
おいて利得を能動的に減じようとするものである。
置６について所定の入力強度範囲あるいは時間的範囲に
おいて利得を能動的に減じようとするものである。
【０１０４】このシステムによれば、本光増幅装置前段
において生じたすべての光サージ要因となる瞬断や光パ
ルスに対して本光増幅装置によって効果的に光サージを
抑圧することが可能となり、光受信装置の破壊や劣化に
よって生じる全システムの機能停止を避けることが可能
となる。
において生じたすべての光サージ要因となる瞬断や光パ
ルスに対して本光増幅装置によって効果的に光サージを
抑圧することが可能となり、光受信装置の破壊や劣化に
よって生じる全システムの機能停止を避けることが可能
となる。
【０１０５】図１３に、上記光増幅装置の具体例を示
す。
す。
【０１０６】光増幅装置６に入力された信号光は、検知
手段１４内の分岐手段１７によって入力信号光の一部を
分岐する。分岐した光は光検出器１８によって入力信号
光強度あるいは信号光の変動時間を検知する。一方、分
岐手段１７を介した入力信号光は、光増幅媒体９内へ励
起源１０からの励起光源とともに導入されており、光増
幅媒体９よりの出力は出力信号光として出力される。同
時に光増幅媒体９へは、抑圧源１１よりの抑圧光が光合
波器１９を介して作用されており、光増幅媒体９に入力
される入力信号光強度に対する出力信号光強度の利得
は、前記入力信号光強度の所定値で最大利得を有し、前
記所定値以下の定められた入力強度範囲に対し、前記最
大利得以下の利得を有するよう、検知手段１４よりの信
号により、制御手段２０をもって光増幅媒体９を制御し
ている。
手段１４内の分岐手段１７によって入力信号光の一部を
分岐する。分岐した光は光検出器１８によって入力信号
光強度あるいは信号光の変動時間を検知する。一方、分
岐手段１７を介した入力信号光は、光増幅媒体９内へ励
起源１０からの励起光源とともに導入されており、光増
幅媒体９よりの出力は出力信号光として出力される。同
時に光増幅媒体９へは、抑圧源１１よりの抑圧光が光合
波器１９を介して作用されており、光増幅媒体９に入力
される入力信号光強度に対する出力信号光強度の利得
は、前記入力信号光強度の所定値で最大利得を有し、前
記所定値以下の定められた入力強度範囲に対し、前記最
大利得以下の利得を有するよう、検知手段１４よりの信
号により、制御手段２０をもって光増幅媒体９を制御し
ている。
【０１０７】あるいは、光増幅媒体への入力信号光強度
が前記所定値以下に達し、かつ所定値以下の時間範囲が
あらかじめ定められた時間以上であるとき、光増幅媒体
よりの光出力あるいは信号光利得を低下させるよう、検
知手段１４よりの信号により、制御手段２０をもって光
増幅媒体を制御している。
が前記所定値以下に達し、かつ所定値以下の時間範囲が
あらかじめ定められた時間以上であるとき、光増幅媒体
よりの光出力あるいは信号光利得を低下させるよう、検
知手段１４よりの信号により、制御手段２０をもって光
増幅媒体を制御している。
【０１０８】この光増幅装置によれば、光増幅装置本来
の特性を損なうことなく安全で信頼性の高い光増幅装置
を提供することが可能となる。
の特性を損なうことなく安全で信頼性の高い光増幅装置
を提供することが可能となる。
【０１０９】励起源あるいは抑圧源は光増幅媒体の前段
あるいは後段または両端から導入しても良い。
あるいは後段または両端から導入しても良い。
【０１１０】図１４に、上記光増幅装置の他の具体例を
示す。
示す。
【０１１１】光増幅装置に入力された信号光は、光増幅
媒体９内へ励起源１０からの励起光源とともに導入され
ており、光増幅媒体９よりの出力は出力信号光として出
力される。出力された光の一部は検知手段１４内の分岐
手段１７によって分岐され、分岐された光は信号光成分
を取り除く帯域通過フィルタ２１を介して光検出器１８
によって自然放出光量を検知する。同時に光増幅媒体へ
は、抑圧源よりの抑圧光が光合波器を介して作用されて
おり、光増幅媒体の自然放出光量は、定められた最大自
然放出光量以下の自然放出光量を有するよう、検知手段
１４よりの信号により、制御手段２０をもって光増幅媒
体を制御している。
媒体９内へ励起源１０からの励起光源とともに導入され
ており、光増幅媒体９よりの出力は出力信号光として出
力される。出力された光の一部は検知手段１４内の分岐
手段１７によって分岐され、分岐された光は信号光成分
を取り除く帯域通過フィルタ２１を介して光検出器１８
によって自然放出光量を検知する。同時に光増幅媒体へ
は、抑圧源よりの抑圧光が光合波器を介して作用されて
おり、光増幅媒体の自然放出光量は、定められた最大自
然放出光量以下の自然放出光量を有するよう、検知手段
１４よりの信号により、制御手段２０をもって光増幅媒
体を制御している。
【０１１２】この光増幅装置によれば、光増幅装置本来
の特性を損なうことなく安全で信頼性の高い光増幅装置
を提供することが可能となる。
の特性を損なうことなく安全で信頼性の高い光増幅装置
を提供することが可能となる。
【０１１３】励起源あるいは抑圧源は光増幅媒体の前段
あるいは後段または両端から導入しても良い。また検知
手段と抑圧源導入用の光合波器の位置関係は前後して変
わってもかまわない。なお、図１３、図１４では、検知
手段を光増幅媒体の前段あるいは後段に設けた一例を示
したが、これに限らず、伝送路上以外の場所に光増幅媒
体から洩れてくる自然放出光を検出しても良い。
あるいは後段または両端から導入しても良い。また検知
手段と抑圧源導入用の光合波器の位置関係は前後して変
わってもかまわない。なお、図１３、図１４では、検知
手段を光増幅媒体の前段あるいは後段に設けた一例を示
したが、これに限らず、伝送路上以外の場所に光増幅媒
体から洩れてくる自然放出光を検出しても良い。
【０１１４】図１５に、光増幅抑圧手段２２の具体例を
示す。
示す。
【０１１５】本構成の光増幅抑圧手段２２は検知手段１
４と、抑圧源１１から構成されている。光増幅抑圧手段
２２に入力された信号光は、検知手段１４内の分岐手段
１７によって入力信号光の一部を分岐する。分岐した光
は光検出器１８によって入力信号光強度あるいは信号光
の変動時間を検知する。同時に光増幅媒体９へは、抑圧
源１１よりの抑圧光が作用されており、光増幅媒体９に
入力される入力信号光強度に依存して抑圧源よりの抑圧
光が光増幅装置に導入されるよう構成されている。
４と、抑圧源１１から構成されている。光増幅抑圧手段
２２に入力された信号光は、検知手段１４内の分岐手段
１７によって入力信号光の一部を分岐する。分岐した光
は光検出器１８によって入力信号光強度あるいは信号光
の変動時間を検知する。同時に光増幅媒体９へは、抑圧
源１１よりの抑圧光が作用されており、光増幅媒体９に
入力される入力信号光強度に依存して抑圧源よりの抑圧
光が光増幅装置に導入されるよう構成されている。
【０１１６】本構成によれば、従来の光増幅装置に簡単
に付加可能な光増幅抑圧手段２２を提供可能である。
に付加可能な光増幅抑圧手段２２を提供可能である。
【０１１７】入力強度検知手段の替わりに、蓄積エネル
ギー検知手段であってもよい。例えば光増幅装置よりの
出力光を、蓄積エネルギー検知手段内の光分岐器によっ
て一部分岐する。分岐した光は帯域通過光フィルタによ
って信号光以外の光成分（の一部）を通過させる。通過
した光は光検出器によって検出され、制御装置に伝達さ
れる。伝達された検出量に依存して抑圧源よりの抑圧光
が導入手段を介して光増幅装置に導入されるよう構成す
ればよい。
ギー検知手段であってもよい。例えば光増幅装置よりの
出力光を、蓄積エネルギー検知手段内の光分岐器によっ
て一部分岐する。分岐した光は帯域通過光フィルタによ
って信号光以外の光成分（の一部）を通過させる。通過
した光は光検出器によって検出され、制御装置に伝達さ
れる。伝達された検出量に依存して抑圧源よりの抑圧光
が導入手段を介して光増幅装置に導入されるよう構成す
ればよい。
【０１１８】図１６に、光増幅手段２３の具体例を示
す。
す。
【０１１９】光増幅手段２３に入力された信号光は、光
増幅媒体９内へ光合波器２４を介して励起源１０からの
励起光源とともに導入されており、光増幅媒体９よりの
出力は出力信号光として出力される。同時に光増幅媒体
９へは、抑圧源１１よりの抑圧光が光合波器１９を介し
て作用されており、光増幅媒体９は、励起作用及び抑圧
作用両者を能動的に作用させる構成としている。
増幅媒体９内へ光合波器２４を介して励起源１０からの
励起光源とともに導入されており、光増幅媒体９よりの
出力は出力信号光として出力される。同時に光増幅媒体
９へは、抑圧源１１よりの抑圧光が光合波器１９を介し
て作用されており、光増幅媒体９は、励起作用及び抑圧
作用両者を能動的に作用させる構成としている。
【０１２０】本構成によれば、従来の単に光を増幅する
だけであった光増幅装置に、制動機能が付加された安全
性と信頼性の高い光増幅手段を提供可能である。
だけであった光増幅装置に、制動機能が付加された安全
性と信頼性の高い光増幅手段を提供可能である。
【０１２１】上記抑圧手段の具体例を示す前に、抑圧源
の機能を詳しく説明する。
の機能を詳しく説明する。
【０１２２】図１７に光増幅媒体の励起準位を模式的に
示す。
示す。
【０１２３】励起源よりの励起光２６によって励起され
た光増幅媒体は、図のように基底準位から第Ｎ励起準位
に持ち上げられ蓄積エネルギーとして保持される。第Ｎ
励起準位に持ち上げられた原子は励起源のエネルギーに
よっては、さらに上の準位に持ち上げられるかあるいは
途中の準位を経て再び基底準位に到達する。本発明の抑
圧手段は、信号光２７が誘導放出する際に生じる光サー
ジを防ぐために、誘導放出にかかわる蓄積エネルギーを
能動的に消費させることにある。従ってこれに相当する
抑圧光２５は、第一励起準位から基底準位への遷移にお
いて誘導放出を起こさせる１５００ｎｍ〜１６００ｎｍ
の広帯域の波長や、第Ｎ励起準位から第Ｎ−１励起準位
あるいは第Ｎ−２励起準位………に落ちるときの光を消
費させる波長光が望ましい。また、一時的に第Ｎ励起準
位の光をさらに上の準位に押し上げる波長光でもよい。
た光増幅媒体は、図のように基底準位から第Ｎ励起準位
に持ち上げられ蓄積エネルギーとして保持される。第Ｎ
励起準位に持ち上げられた原子は励起源のエネルギーに
よっては、さらに上の準位に持ち上げられるかあるいは
途中の準位を経て再び基底準位に到達する。本発明の抑
圧手段は、信号光２７が誘導放出する際に生じる光サー
ジを防ぐために、誘導放出にかかわる蓄積エネルギーを
能動的に消費させることにある。従ってこれに相当する
抑圧光２５は、第一励起準位から基底準位への遷移にお
いて誘導放出を起こさせる１５００ｎｍ〜１６００ｎｍ
の広帯域の波長や、第Ｎ励起準位から第Ｎ−１励起準位
あるいは第Ｎ−２励起準位………に落ちるときの光を消
費させる波長光が望ましい。また、一時的に第Ｎ励起準
位の光をさらに上の準位に押し上げる波長光でもよい。
【０１２４】例えば、第一励起準位から基底準位への遷
移において誘導放出を起こさせる１５００ｎｍ〜１６０
０ｎｍの広帯域の波長光と、第Ｎ励起準位から第Ｎ−１
励起準位あるいは第Ｎ−２励起準位………に落ちるとき
の波長光を同時に作用させれば、全ての励起準位の原子
は光サージの生成に比較して瞬時に基底準位に落とされ
るため、結果として蓄積エネルギーは早く効率的に消費
可能となる。
移において誘導放出を起こさせる１５００ｎｍ〜１６０
０ｎｍの広帯域の波長光と、第Ｎ励起準位から第Ｎ−１
励起準位あるいは第Ｎ−２励起準位………に落ちるとき
の波長光を同時に作用させれば、全ての励起準位の原子
は光サージの生成に比較して瞬時に基底準位に落とされ
るため、結果として蓄積エネルギーは早く効率的に消費
可能となる。
【０１２５】蓄積エネルギーを効果的に消費させるため
には、できる限り多くの準位遷移に関わる波長光を導入
することが有効である。
には、できる限り多くの準位遷移に関わる波長光を導入
することが有効である。
【０１２６】図１８に上記抑圧源１１の具体例を示す。
【０１２７】本構成の抑圧源１１は１．５μｍ帯に発光
波長を有するＩｎＧａＡｓＰ系のＬＥＤ２８からの光
を、希土類添加光ファイバであるエルビウム添加光ファ
イバ２９によって増幅し光アイソレータ３０によって戻
り光を抑圧しつつ抑圧光とするものである。希土類添加
光ファイバ２９を励起する励起源としての０．９８μｍ
半導体レーザ３１からの励起光は光合波器３２によって
希土類添加光ファイバに導入されている。
波長を有するＩｎＧａＡｓＰ系のＬＥＤ２８からの光
を、希土類添加光ファイバであるエルビウム添加光ファ
イバ２９によって増幅し光アイソレータ３０によって戻
り光を抑圧しつつ抑圧光とするものである。希土類添加
光ファイバ２９を励起する励起源としての０．９８μｍ
半導体レーザ３１からの励起光は光合波器３２によって
希土類添加光ファイバに導入されている。
【０１２８】本構成によれば、波長帯域の広い、充分な
光パワーの抑圧光を提供可能である。ＬＥＤは半導体レ
ーザに比較して信頼性が高く、また、０．９８μｍ半導
体レーザも低出力で廉価なもので充分必要なパワーを供
給可能であるため、信頼性の高い廉価な抑圧手段を提供
可能である。
光パワーの抑圧光を提供可能である。ＬＥＤは半導体レ
ーザに比較して信頼性が高く、また、０．９８μｍ半導
体レーザも低出力で廉価なもので充分必要なパワーを供
給可能であるため、信頼性の高い廉価な抑圧手段を提供
可能である。
【０１２９】一般に希土類添加光ファイバは、励起源に
よって励起するだけで、自然放出光である波長帯域の広
い光成分が導出される。従って希土類添加光ファイバ
が、上記ＬＥＤなくとも充分な自然放出光パワーを導出
可能であれば、ＬＥＤは必要ない。また、ＬＥＤは半導
体レーザであっても良いがその際、信号光のように単一
モードのレーザである必要はなく他モード発振のレーザ
で充分である。また抑圧源のパワー調整は、０．９８μ
ｍ半導体レーザと、ＬＥＤのどちらを用いても良い。
よって励起するだけで、自然放出光である波長帯域の広
い光成分が導出される。従って希土類添加光ファイバ
が、上記ＬＥＤなくとも充分な自然放出光パワーを導出
可能であれば、ＬＥＤは必要ない。また、ＬＥＤは半導
体レーザであっても良いがその際、信号光のように単一
モードのレーザである必要はなく他モード発振のレーザ
で充分である。また抑圧源のパワー調整は、０．９８μ
ｍ半導体レーザと、ＬＥＤのどちらを用いても良い。
【０１３０】希土類添加光ファイバ及び励起源とこれを
導入する光合波器の代わりに半導体増幅器を用いても良
い。このとき励起源は励起電流となる。
導入する光合波器の代わりに半導体増幅器を用いても良
い。このとき励起源は励起電流となる。
【０１３１】抑圧源１１は、波長帯域の広い、充分な光
パワーの抑圧光が得られるよう構成されたものであれ
ば、上記構成にとらわれない。
パワーの抑圧光が得られるよう構成されたものであれ
ば、上記構成にとらわれない。
【０１３２】図１９に、図１８の他の派生例として光増
幅媒体よりの出力光の一部を持ってこれを回帰させ、抑
圧光とし光増幅装置に用いた例を示す。
幅媒体よりの出力光の一部を持ってこれを回帰させ、抑
圧光とし光増幅装置に用いた例を示す。
【０１３３】図１９に示すように、一般的に、光増幅媒
体９は励起源１０からの励起光により励起可とされた状
態で、外部からの信号光入力Ｐinは光増幅媒体９で光増
幅された上、信号光を主とする光出力Ｐout′として取
り出されるものとなっているが、本発明による場合、そ
の信号光を主とする光出力Ｐout′の経路上には、回帰
光生成用の分岐手段３３、信号光を主とする光出力Ｐou
t′の光パワー検出用の光分岐手段１７がそれぞれ新た
に挿入された状態として構成されたものとなっている。
光分岐手段３２を介された信号光を主とする光出力Ｐou
t′はその一部が光分岐手段１７で分岐された上、光検
出手段１８で信号光を主とする光出力Ｐout の光パワー
が検出されている一方、光分岐手段１７を介されたもの
は光増幅装置６からの信号光を主とする光出力Ｐoutと
して得られているものである。一方、光増幅媒体９から
の信号光を主とする光出力Ｐout′はその一部が光分岐
手段３３２で分岐された上、回帰手段３４でその光パワ
ーが調節可とされた上、再び光分岐手段３３を介し光増
幅媒体９に回帰光として回帰せしめられるものとなって
いる。
体９は励起源１０からの励起光により励起可とされた状
態で、外部からの信号光入力Ｐinは光増幅媒体９で光増
幅された上、信号光を主とする光出力Ｐout′として取
り出されるものとなっているが、本発明による場合、そ
の信号光を主とする光出力Ｐout′の経路上には、回帰
光生成用の分岐手段３３、信号光を主とする光出力Ｐou
t′の光パワー検出用の光分岐手段１７がそれぞれ新た
に挿入された状態として構成されたものとなっている。
光分岐手段３２を介された信号光を主とする光出力Ｐou
t′はその一部が光分岐手段１７で分岐された上、光検
出手段１８で信号光を主とする光出力Ｐout の光パワー
が検出されている一方、光分岐手段１７を介されたもの
は光増幅装置６からの信号光を主とする光出力Ｐoutと
して得られているものである。一方、光増幅媒体９から
の信号光を主とする光出力Ｐout′はその一部が光分岐
手段３３２で分岐された上、回帰手段３４でその光パワ
ーが調節可とされた上、再び光分岐手段３３を介し光増
幅媒体９に回帰光として回帰せしめられるものとなって
いる。
【０１３４】図２０に、図１９に示す光増幅装置６の一
例での具体的構成を示す。図示のように、光増幅媒体９
は前段に光合波器２４を配してなるエルビウム添加光フ
ァイバ３５として、また、励起源１０は９８０ｎｍ励起
光源３６としてそれぞれ構成されたものとなっている。
９８０ｎｍ励起光源３６よりの励起光は光合波器２４を
介しエルビウム添加光ファイバ２４内に導入可とされて
いるものである。これにより、外部からの信号光入力Ｐ
inは光アイソレータ３７を介された上、エルビウム添加
光ファイバ３５で光増幅された後、エルビウム添加光フ
ァイバ３５から信号光を主とする光出力Ｐout′として
取り出されているものである。信号光を主とする光出力
Ｐout′はその後、光分岐手段３３としての光カップラ
（３：９７）３８でその一部（３％）が分岐された上、
回帰手段３４で処理されるものとなっている。回帰手段
３４では、光カップラ３８からの分岐光は光カップラ
（５０：５０）３９により２方向に更に分岐された上、
互いに逆方向から調節手段４０に入力されるが、調節手
段４０によって調節された光は互いに逆方向より出力さ
れた上、光カップラ３９によって再び合波された後、光
カップラ３８を介しエルビウム添加光ファイバ３５に回
帰光として戻されているものである。その回帰光はエル
ビウム添加光ファイバ３５で光増幅された上、入力側に
逆流するところとなるが、光アイソレータ３７によって
その逆流は阻止されているものである。
例での具体的構成を示す。図示のように、光増幅媒体９
は前段に光合波器２４を配してなるエルビウム添加光フ
ァイバ３５として、また、励起源１０は９８０ｎｍ励起
光源３６としてそれぞれ構成されたものとなっている。
９８０ｎｍ励起光源３６よりの励起光は光合波器２４を
介しエルビウム添加光ファイバ２４内に導入可とされて
いるものである。これにより、外部からの信号光入力Ｐ
inは光アイソレータ３７を介された上、エルビウム添加
光ファイバ３５で光増幅された後、エルビウム添加光フ
ァイバ３５から信号光を主とする光出力Ｐout′として
取り出されているものである。信号光を主とする光出力
Ｐout′はその後、光分岐手段３３としての光カップラ
（３：９７）３８でその一部（３％）が分岐された上、
回帰手段３４で処理されるものとなっている。回帰手段
３４では、光カップラ３８からの分岐光は光カップラ
（５０：５０）３９により２方向に更に分岐された上、
互いに逆方向から調節手段４０に入力されるが、調節手
段４０によって調節された光は互いに逆方向より出力さ
れた上、光カップラ３９によって再び合波された後、光
カップラ３８を介しエルビウム添加光ファイバ３５に回
帰光として戻されているものである。その回帰光はエル
ビウム添加光ファイバ３５で光増幅された上、入力側に
逆流するところとなるが、光アイソレータ３７によって
その逆流は阻止されているものである。
【０１３５】一方、光分岐手段３３を介された信号光を
主とする光出力Ｐout′（Ｐout′全体の９７％）は光分
岐手段１７としてのの光カップラ（５対９５）４１によ
って、更にその一部（５％）が分岐された上、その光パ
ワーが光検出手段１８で検出されているものである。結
局、本例では、光増幅装置としての信号光を主とする光
出力Ｐoutは、信号光を主とする光出力Ｐout′全体の９
２％として得られているものである。その光検出手段１
８からの検出光パワーにもとづき、後述のように、制御
手段２０により９８０ｎｍ励起光源３６および調節手段
４０が制御されているわけである。尤も、何れか１方の
みが制御されるようにしてもよいものである。また、制
御手段２０は光分岐手段１７及び光検出手段１８なしに
９８０ｎｍ励起光源３６および調節手段４０を制御して
も良いものである。エルビウム添加光ファイバ３５で
は、９８０ｎｍ励起光源３６からの励起光は利得を増大
させるべく作用している一方、回帰手段３４からの回帰
光は利得を減少させるべく作用しているわけである。
主とする光出力Ｐout′（Ｐout′全体の９７％）は光分
岐手段１７としてのの光カップラ（５対９５）４１によ
って、更にその一部（５％）が分岐された上、その光パ
ワーが光検出手段１８で検出されているものである。結
局、本例では、光増幅装置としての信号光を主とする光
出力Ｐoutは、信号光を主とする光出力Ｐout′全体の９
２％として得られているものである。その光検出手段１
８からの検出光パワーにもとづき、後述のように、制御
手段２０により９８０ｎｍ励起光源３６および調節手段
４０が制御されているわけである。尤も、何れか１方の
みが制御されるようにしてもよいものである。また、制
御手段２０は光分岐手段１７及び光検出手段１８なしに
９８０ｎｍ励起光源３６および調節手段４０を制御して
も良いものである。エルビウム添加光ファイバ３５で
は、９８０ｎｍ励起光源３６からの励起光は利得を増大
させるべく作用している一方、回帰手段３４からの回帰
光は利得を減少させるべく作用しているわけである。
【０１３６】図２１に、調節手段４０についてその一具
体的構成を示す。図示のように、調節手段４０はエルビ
ウム添加光ファイバ２９と、発振波長９８０ｎｍを有す
る励起光源（廉価な低光出力のもので可）３１と、励起
光源３１からの励起光をエルビウム添加光ファイバ２９
内に導入する光合波手段３２とから構成されたものとな
っている。エルビウム添加光ファイバ２９内では、その
両端側より入力される光パワーは、励起光源３１からの
励起光による増幅率制御下に増減調節された上、互いに
逆側ファイバ端より出力された後、光カップラ３９を介
し、逆方向に回帰されるものとなっている。本例では、
励起光源３１よりの励起光の増減のみによって、必要と
される回帰光の光パワーが所望に調節可とされているも
のであり、しかも光カップラ３８からの分岐光がそのま
ま回帰光の一部として使用され得るものである。
体的構成を示す。図示のように、調節手段４０はエルビ
ウム添加光ファイバ２９と、発振波長９８０ｎｍを有す
る励起光源（廉価な低光出力のもので可）３１と、励起
光源３１からの励起光をエルビウム添加光ファイバ２９
内に導入する光合波手段３２とから構成されたものとな
っている。エルビウム添加光ファイバ２９内では、その
両端側より入力される光パワーは、励起光源３１からの
励起光による増幅率制御下に増減調節された上、互いに
逆側ファイバ端より出力された後、光カップラ３９を介
し、逆方向に回帰されるものとなっている。本例では、
励起光源３１よりの励起光の増減のみによって、必要と
される回帰光の光パワーが所望に調節可とされているも
のであり、しかも光カップラ３８からの分岐光がそのま
ま回帰光の一部として使用され得るものである。
【０１３７】一般的にエルビウム添加光ファイバをはじ
めとする光増幅媒体は、増幅あるいは吸収しうる光波長
範囲を約５０nm程度以上有している。本発明の目的の一
つは、エルビウム添加光ファイバをはじめとする光増幅
媒体に不必要に蓄積しているエネルギーを効率的に消費
させることであって、このため回帰光はエルビウム添加
光ファイバ２９の増幅（吸収）波長を包括しうる光であ
ることが望ましい。図２１で用いた調節手段４０内のエ
ルビウム添加光ファイバ２９は、１５２０nm〜１５７０
nm程度の広い波長範囲の光を回帰光として送出し得る。
めとする光増幅媒体は、増幅あるいは吸収しうる光波長
範囲を約５０nm程度以上有している。本発明の目的の一
つは、エルビウム添加光ファイバをはじめとする光増幅
媒体に不必要に蓄積しているエネルギーを効率的に消費
させることであって、このため回帰光はエルビウム添加
光ファイバ２９の増幅（吸収）波長を包括しうる光であ
ることが望ましい。図２１で用いた調節手段４０内のエ
ルビウム添加光ファイバ２９は、１５２０nm〜１５７０
nm程度の広い波長範囲の光を回帰光として送出し得る。
【０１３８】図２２（Ａ）に、送出した回帰光の光スペ
クトルの概略図を示す。通常信号光として用いられる半
導体レーザー（ＬＤ）の波長帯域は約０．１nm以下であ
るが、回帰光として望ましい光スペクトルは、光増幅媒
体よりの信号光（０．１nm以下）の他に少なくとも０．
３nm程度以上、本具体例では１５２０nm〜１５７０nm程
度および２５７０ｎｍ近隣に光スペクトルを有するもの
であって、より望ましくは、図２２（Ｂ）に示すように
１５００nm〜１６００nm程度に光スペクトルを有するも
のである。また、より厳密には、エルビウム添加光ファ
イバ３５の増幅（吸収）波長を包括するために、エルビ
ウム添加光ファイバ２９の有する光スペクトルと同様の
光スペクトルを有する回帰光であれば、充分な機能を有
するといえるものである。また、容易に推測されるよう
に、光増幅媒体９内のエルビウム添加光ファイバ３５
が、例えば光スペクトルを波長１０６０nm帯や１３００
nm帯に有するネオジウム添加光ファイバや、光スペクト
ルを波長１３００nm帯に有するプラセオジウム添加光フ
ァイバあるいは、半導体光増幅器であっても同様に、回
帰光は、それぞれの波長帯を包括しうる光スペクトルを
有することが望ましい。また近年、上記信号光（０．１
nm以下）を光増幅媒体の増幅帯域内で複数合波させて、
一つの光増幅器にて増幅する波長多重増幅が検討されて
いる。この場合は、本発明の回帰光を用いることによっ
て、あたかも単一の信号光（０．１nm以下）よりも広い
波長帯域を持つ回帰光として作用するため、有効であ
る。
クトルの概略図を示す。通常信号光として用いられる半
導体レーザー（ＬＤ）の波長帯域は約０．１nm以下であ
るが、回帰光として望ましい光スペクトルは、光増幅媒
体よりの信号光（０．１nm以下）の他に少なくとも０．
３nm程度以上、本具体例では１５２０nm〜１５７０nm程
度および２５７０ｎｍ近隣に光スペクトルを有するもの
であって、より望ましくは、図２２（Ｂ）に示すように
１５００nm〜１６００nm程度に光スペクトルを有するも
のである。また、より厳密には、エルビウム添加光ファ
イバ３５の増幅（吸収）波長を包括するために、エルビ
ウム添加光ファイバ２９の有する光スペクトルと同様の
光スペクトルを有する回帰光であれば、充分な機能を有
するといえるものである。また、容易に推測されるよう
に、光増幅媒体９内のエルビウム添加光ファイバ３５
が、例えば光スペクトルを波長１０６０nm帯や１３００
nm帯に有するネオジウム添加光ファイバや、光スペクト
ルを波長１３００nm帯に有するプラセオジウム添加光フ
ァイバあるいは、半導体光増幅器であっても同様に、回
帰光は、それぞれの波長帯を包括しうる光スペクトルを
有することが望ましい。また近年、上記信号光（０．１
nm以下）を光増幅媒体の増幅帯域内で複数合波させて、
一つの光増幅器にて増幅する波長多重増幅が検討されて
いる。この場合は、本発明の回帰光を用いることによっ
て、あたかも単一の信号光（０．１nm以下）よりも広い
波長帯域を持つ回帰光として作用するため、有効であ
る。
【０１３９】また、前述したように、エルビウム添加光
ファイバをはじめとする光増幅媒体は、原理的に光サー
ジを発生する素因がある。光サージをより効果的に抑圧
するためには、本発明による回帰光の光量を増加させる
ことが有効であるが、反面過度の光量の増加は光増幅器
本来の目的である増幅利得効率を落とす要因となりう
る。しかし図２１による調節手段４０を用いれば、例え
ばエルビウム添加光ファイバ３５において光サージが発
生し、光の量が増加した瞬間に、信号光を主とする光出
力Ｐout′も増加し、調節手段４０内のエルビウム添加
光ファイバ２９においてもエルビウム添加光ファイバ３
５と同様の機構において光サージが発生する。すなわ
ち、図２１によれば通常の状態では調節手段４０によっ
て回帰光量は少量とし、光サージが発生したときのみ充
分有効な回帰光量を発生させることができるものであ
る。
ファイバをはじめとする光増幅媒体は、原理的に光サー
ジを発生する素因がある。光サージをより効果的に抑圧
するためには、本発明による回帰光の光量を増加させる
ことが有効であるが、反面過度の光量の増加は光増幅器
本来の目的である増幅利得効率を落とす要因となりう
る。しかし図２１による調節手段４０を用いれば、例え
ばエルビウム添加光ファイバ３５において光サージが発
生し、光の量が増加した瞬間に、信号光を主とする光出
力Ｐout′も増加し、調節手段４０内のエルビウム添加
光ファイバ２９においてもエルビウム添加光ファイバ３
５と同様の機構において光サージが発生する。すなわ
ち、図２１によれば通常の状態では調節手段４０によっ
て回帰光量は少量とし、光サージが発生したときのみ充
分有効な回帰光量を発生させることができるものであ
る。
【０１４０】図２３（ａ）に、抑圧源を用いないときに
生じた光サージ例を示し、図２３（ｂ）に、図２０の具
体例と図２１の具体例を持って光サージを抑圧したとき
の実測データを示す。本発明の効果により、光サージが
効果的に抑圧されているものである。
生じた光サージ例を示し、図２３（ｂ）に、図２０の具
体例と図２１の具体例を持って光サージを抑圧したとき
の実測データを示す。本発明の効果により、光サージが
効果的に抑圧されているものである。
【０１４１】図２１におけるエルビウム添加光ファイバ
２９の長さは約１０mとし、９８０nmの励起光源の光出
力を２０mWとしたが、より光サージを抑圧するために
は、エルビウム添加光ファイバ２９の長さを長くし、励
起光源の光出力を増やす、あるいは光カップラ３８の分
岐比を低く（２０対８０等）して、回帰光の光量を増加
させればよい。また本実施例では、励起光源の発振波長
を９８０nmとしたが、エルビウム添加光ファイバ２９を
増幅可能であれば、５３０nm、６６０nm、８３０nm、１
４８０nm近隣等に発振波長を有する励起光源を用いても
良い。特に５３０nm、６６０nm、８３０nmは、発光ダイ
オードを使用しても良い。１４８０ｎｍは、低出力のも
のでよいから発振素子の温度制御装置等の複雑な機能を
省いても良い。また、前述したように、ここで使用する
励起光源は廉価な低光出力のもので可能であるから、例
えば光増幅媒体９に作用させている励起光源３６の出力
を一部分岐し、これをエルビウム添加光ファイバ２９に
導入するよう構成しても良い。
２９の長さは約１０mとし、９８０nmの励起光源の光出
力を２０mWとしたが、より光サージを抑圧するために
は、エルビウム添加光ファイバ２９の長さを長くし、励
起光源の光出力を増やす、あるいは光カップラ３８の分
岐比を低く（２０対８０等）して、回帰光の光量を増加
させればよい。また本実施例では、励起光源の発振波長
を９８０nmとしたが、エルビウム添加光ファイバ２９を
増幅可能であれば、５３０nm、６６０nm、８３０nm、１
４８０nm近隣等に発振波長を有する励起光源を用いても
良い。特に５３０nm、６６０nm、８３０nmは、発光ダイ
オードを使用しても良い。１４８０ｎｍは、低出力のも
のでよいから発振素子の温度制御装置等の複雑な機能を
省いても良い。また、前述したように、ここで使用する
励起光源は廉価な低光出力のもので可能であるから、例
えば光増幅媒体９に作用させている励起光源３６の出力
を一部分岐し、これをエルビウム添加光ファイバ２９に
導入するよう構成しても良い。
【０１４２】因みに、調節手段４０が半導体光増幅器と
して構成される場合には、励起電流の増減によりその半
導体光増幅器での増幅率が制御されることで、回帰光の
光パワーが調節されるものである。
して構成される場合には、励起電流の増減によりその半
導体光増幅器での増幅率が制御されることで、回帰光の
光パワーが調節されるものである。
【０１４３】図２４は前記回帰手段３４の他の構成を示
したものである。本例では、図示のように、光カップラ
３８からの分岐光は光カップラ３９を介されることな
く、直接既述の調節手段４０を介し端面鏡面加工ファイ
バ４２、即ち、その端面が鏡面加工されたファイバ４２
によって逆方向に反射された後、再び調節手段４０を介
し回帰手段３４より出力される構成となっている。これ
により構成部品少なくして、回帰手段３４が構成され得
るものである。因みに、信号光出力Ｐout′からの光分
岐量を削減するには、図２５に示すように、光分岐手段
３３は光分岐手段１７，光検出手段１８間に配置すれば
よい。また、更なる変形として、図２６に示すように、
回帰手段３４からの回帰光は、光分岐手段３３，１７を
介されることなく、光合波器４３を介し光増幅媒体９に
回帰されるようにしてもよいものである。
したものである。本例では、図示のように、光カップラ
３８からの分岐光は光カップラ３９を介されることな
く、直接既述の調節手段４０を介し端面鏡面加工ファイ
バ４２、即ち、その端面が鏡面加工されたファイバ４２
によって逆方向に反射された後、再び調節手段４０を介
し回帰手段３４より出力される構成となっている。これ
により構成部品少なくして、回帰手段３４が構成され得
るものである。因みに、信号光出力Ｐout′からの光分
岐量を削減するには、図２５に示すように、光分岐手段
３３は光分岐手段１７，光検出手段１８間に配置すれば
よい。また、更なる変形として、図２６に示すように、
回帰手段３４からの回帰光は、光分岐手段３３，１７を
介されることなく、光合波器４３を介し光増幅媒体９に
回帰されるようにしてもよいものである。
【０１４４】本構成は、光分岐カプラによって分岐され
た光出力のパワーによって光学的に回帰光が調整され得
るものであって、電気的な系とは異なる光学的なフィー
ドバック回路を含んでいる。したがって抑圧方法は至っ
て簡単であり、電気的な遅れや制御方法等によって万が
一にも光サージを出してしまうことがない。
た光出力のパワーによって光学的に回帰光が調整され得
るものであって、電気的な系とは異なる光学的なフィー
ドバック回路を含んでいる。したがって抑圧方法は至っ
て簡単であり、電気的な遅れや制御方法等によって万が
一にも光サージを出してしまうことがない。
【０１４５】また本構成は、波長多重伝送の場合にはさ
らに有効である。波長多重伝送では、多重された信号
が、帯域の広い回帰光と同様の効果を持っているため、
光サージの抑圧度はさらに高い。たとえば、波長多重信
号において、波長多重数が、２波長から３２波長に瞬時
に立ち上がった場合、光増幅装置では光サージの要因と
なる。このような場合でも本構成の回帰光によれば、自
動的に光サージを抑圧し、安定な波長多重システムを構
築することが可能となる。
らに有効である。波長多重伝送では、多重された信号
が、帯域の広い回帰光と同様の効果を持っているため、
光サージの抑圧度はさらに高い。たとえば、波長多重信
号において、波長多重数が、２波長から３２波長に瞬時
に立ち上がった場合、光増幅装置では光サージの要因と
なる。このような場合でも本構成の回帰光によれば、自
動的に光サージを抑圧し、安定な波長多重システムを構
築することが可能となる。
【０１４６】本構成によれば、光サージを抑圧するに十
分な光強度を有する抑圧手段を提供することが可能とな
る。
分な光強度を有する抑圧手段を提供することが可能とな
る。
【０１４７】図２７に、図１４の具体的構成を示す。図
２７に示すように、一般的に、光増幅媒体９は励起源１
０からの励起光により励起可とされた状態で、外部から
の信号光入力Ｐinは光増幅媒体９で光増幅された上、信
号光を主とする光出力Ｐout′として取り出されるもの
となっているが、本発明による場合、その信号光を主と
する光出力Ｐout′の経路上には、回帰光生成用の分岐
手段３３、信号光を主とする光出力Ｐout′の光パワー
検出用の光分岐手段１７がそれぞれ新たに挿入された状
態として構成されたものとなっている。光分岐手段３３
を介された信号光を主とする光出力Ｐout′はその一部
が光分岐手段１７で分岐された上、さらに光分岐手段４
４によって分岐された後、光検出手段１８で信号光を主
とする光出力Ｐout の光パワーが検出されているもの
と、信号光以外の成分のみを通過する光フィルタ２１を
介した後、光検出手段１８’で信号光以外の成分の光パ
ワーを検出されているものとに分けられる。また、光分
岐手段１７を介されたものは光増幅器からの信号光を主
とする光出力Ｐoutとして得られているものである。一
方、光増幅媒体９からの信号光を主とする光出力Ｐou
t′はその一部が光分岐手段３３で分岐された上、回帰
手段３４でその光パワーが調節可とされた上、再び光分
岐手段３３を介し光増幅媒体９に回帰光として回帰せし
められるものとなっている。信号光を主とする光出力Ｐ
outの光パワーが所望値に維持されるべく、制御手段２
０ではまた、光検出手段１８からの検出光パワーにもと
づき、励起源１０、回帰手段３４の少なくとも何れか一
方が制御されているものである。ただし光検出手段１８
は、信号光を主とする光出力Ｐoutを一部モニタしよう
とするものであって、省くことによって本発明の効果が
失われることはない。
２７に示すように、一般的に、光増幅媒体９は励起源１
０からの励起光により励起可とされた状態で、外部から
の信号光入力Ｐinは光増幅媒体９で光増幅された上、信
号光を主とする光出力Ｐout′として取り出されるもの
となっているが、本発明による場合、その信号光を主と
する光出力Ｐout′の経路上には、回帰光生成用の分岐
手段３３、信号光を主とする光出力Ｐout′の光パワー
検出用の光分岐手段１７がそれぞれ新たに挿入された状
態として構成されたものとなっている。光分岐手段３３
を介された信号光を主とする光出力Ｐout′はその一部
が光分岐手段１７で分岐された上、さらに光分岐手段４
４によって分岐された後、光検出手段１８で信号光を主
とする光出力Ｐout の光パワーが検出されているもの
と、信号光以外の成分のみを通過する光フィルタ２１を
介した後、光検出手段１８’で信号光以外の成分の光パ
ワーを検出されているものとに分けられる。また、光分
岐手段１７を介されたものは光増幅器からの信号光を主
とする光出力Ｐoutとして得られているものである。一
方、光増幅媒体９からの信号光を主とする光出力Ｐou
t′はその一部が光分岐手段３３で分岐された上、回帰
手段３４でその光パワーが調節可とされた上、再び光分
岐手段３３を介し光増幅媒体９に回帰光として回帰せし
められるものとなっている。信号光を主とする光出力Ｐ
outの光パワーが所望値に維持されるべく、制御手段２
０ではまた、光検出手段１８からの検出光パワーにもと
づき、励起源１０、回帰手段３４の少なくとも何れか一
方が制御されているものである。ただし光検出手段１８
は、信号光を主とする光出力Ｐoutを一部モニタしよう
とするものであって、省くことによって本発明の効果が
失われることはない。
【０１４８】図２８に、図２７に示した光増幅装置の一
例での具体的構成を示す。図示のように、光分岐手段１
７によって分岐された光を、さらに光分岐手段４４とし
ての光カップラ（５０：５０）４５によって分岐し、片
方は光検出手段１８によって検出し、もう片方は、信号
光以外の光の成分のみを検出するよう、光フィルタ２１
を介した後光検出手段１８‘によって検出しようとする
ものである。例えば信号光の波長が、１５５０nmである
時、信号光以外の光の成分は、１５２０〜１５４５nmに
存在するため、１５４５nm以上の波長の光をカットする
低域通過光フィルタを使用すればよい。
例での具体的構成を示す。図示のように、光分岐手段１
７によって分岐された光を、さらに光分岐手段４４とし
ての光カップラ（５０：５０）４５によって分岐し、片
方は光検出手段１８によって検出し、もう片方は、信号
光以外の光の成分のみを検出するよう、光フィルタ２１
を介した後光検出手段１８‘によって検出しようとする
ものである。例えば信号光の波長が、１５５０nmである
時、信号光以外の光の成分は、１５２０〜１５４５nmに
存在するため、１５４５nm以上の波長の光をカットする
低域通過光フィルタを使用すればよい。
【０１４９】図２９に、図２４、図２５、図２６におけ
る制御手段２０の具体的回路構成を示す。光検出手段１
８’よりの検出光パワーは予め定められた基準値４６と
比較器４７で比較されており、あらかじめ定められた基
準値４６より光検出手段１８’のモニタ値が上がったと
きのみスイッチ４８がON状態となり電流源４９より調節
手段４０内の９８０nm励起光源３１を動作させるべく電
流が供給される回路となっている。一方、光検出手段１
８よりのモニタ信号があらかじめ定められた基準値５０
と比較して一定となるようフィードバック回路５１は９
８０ｎｍ励起光源３６を駆動する回路となっている。
る制御手段２０の具体的回路構成を示す。光検出手段１
８’よりの検出光パワーは予め定められた基準値４６と
比較器４７で比較されており、あらかじめ定められた基
準値４６より光検出手段１８’のモニタ値が上がったと
きのみスイッチ４８がON状態となり電流源４９より調節
手段４０内の９８０nm励起光源３１を動作させるべく電
流が供給される回路となっている。一方、光検出手段１
８よりのモニタ信号があらかじめ定められた基準値５０
と比較して一定となるようフィードバック回路５１は９
８０ｎｍ励起光源３６を駆動する回路となっている。
【０１５０】既述したように、回帰光は、励起光とは逆
の機能を有し、過度の光量の回帰光は光増幅器本来の性
能を制限するものとなる。
の機能を有し、過度の光量の回帰光は光増幅器本来の性
能を制限するものとなる。
【０１５１】また、エルビウム添加光ファイバ内の蓄積
エネルギーは、一定値以上増加させないことが光サージ
を防ぐ上で重要である。光増幅媒体９によって信号光が
増幅される場合、増幅された信号光には信号光以外の波
長の光成分が含まれるものとなっている。この信号光以
外の波長成分は、蓄積エネルギーの量を示すものであ
る。
エネルギーは、一定値以上増加させないことが光サージ
を防ぐ上で重要である。光増幅媒体９によって信号光が
増幅される場合、増幅された信号光には信号光以外の波
長の光成分が含まれるものとなっている。この信号光以
外の波長成分は、蓄積エネルギーの量を示すものであ
る。
【０１５２】例えば、本構成では、光増幅媒体の信号光
利得を３２ｄＢとしており、光サージを正常光出力強度
に対して１ｄＢ以下に抑圧するため、信号光以外の波長
成分である自然放出光量が、−１４．０ｄＢｍ／ｎｍ以
上増加せぬよう制御している。
利得を３２ｄＢとしており、光サージを正常光出力強度
に対して１ｄＢ以下に抑圧するため、信号光以外の波長
成分である自然放出光量が、−１４．０ｄＢｍ／ｎｍ以
上増加せぬよう制御している。
【０１５３】具体例において説明したような構成をとる
ことによって、あらかじめ規定された値以上に蓄積エネ
ルギーが増加したときのみ回帰光を作用させ、通常の規
定範囲内の蓄積エネルギーでは、何ら励起光源の作用を
制限する要素とはならないよう構成することが可能であ
る。
ことによって、あらかじめ規定された値以上に蓄積エネ
ルギーが増加したときのみ回帰光を作用させ、通常の規
定範囲内の蓄積エネルギーでは、何ら励起光源の作用を
制限する要素とはならないよう構成することが可能であ
る。
【０１５４】また蓄積エネルギーが、規定のパワーより
増加したとき、回帰光を作用させると同時に、励起光を
も落とすよう制御しても良い。そのようにすれば、単に
励起光を落としただけでは蓄積エネルギーは消費できな
いが、同時に回帰光が作用していることによってより効
果的に光サージを抑圧可能である。
増加したとき、回帰光を作用させると同時に、励起光を
も落とすよう制御しても良い。そのようにすれば、単に
励起光を落としただけでは蓄積エネルギーは消費できな
いが、同時に回帰光が作用していることによってより効
果的に光サージを抑圧可能である。
【０１５５】また蓄積エネルギーの量を示す信号光以外
の波長成分の光は、エルビウム添加光ファイバの後段か
らだけでなく、前段や、ファイバの側方からも放出され
るものであるから、光検出手段は、エルビウム添加光フ
ァイバの前段からの分岐あるいは側方からのとりこみに
よってモニタしても良い。
の波長成分の光は、エルビウム添加光ファイバの後段か
らだけでなく、前段や、ファイバの側方からも放出され
るものであるから、光検出手段は、エルビウム添加光フ
ァイバの前段からの分岐あるいは側方からのとりこみに
よってモニタしても良い。
【０１５６】本構成によれば、光サージを抑圧するに十
分な光強度を有する制御光手段を簡単に提供することが
可能となり、かつ制御応答の良い制御光手段を提供する
ことが可能となる。
分な光強度を有する制御光手段を簡単に提供することが
可能となり、かつ制御応答の良い制御光手段を提供する
ことが可能となる。
【０１５７】図３０に、図１４の他の派生例を示す。図
２０の回帰手段を適用し、前記図３０に示した光増幅装
置を構成し、図１２に示した光受信装置と組み合わせた
システムを、図４に示した光伝送システムにおいて使用
したときのサージ抑圧例について、以下説明する。
２０の回帰手段を適用し、前記図３０に示した光増幅装
置を構成し、図１２に示した光受信装置と組み合わせた
システムを、図４に示した光伝送システムにおいて使用
したときのサージ抑圧例について、以下説明する。
【０１５８】本構成では、抑圧光を導入するための９
７：３光分岐カプラ３８において、光出力の約３％を回
帰手段３４へ導入している。回帰手段３４内で分岐され
ている次の５０：５０光分岐カプラ３９では、約５０％
が右回りの経路をたどって調節手段４０にて調節され、
所定の光パワーとなった後、５０：５０光分岐カプラ３
９において約５０％が９７：３光分岐カプラ３８に配送
される。また左回りの経路をたどった光も同様に調節手
段よりの約５０％が戻り、結果として調節手段片端より
出た光のほぼすべてを回帰光として戻すことが可能であ
る。戻った光は９７：３光分岐カプラ３８によって約３
％が光増幅媒体９に導入されることになる。回帰光はそ
のパワーが大きいほど抑圧効果は大であるが、９７：３
光分岐カプラ３８の分岐比を大きくとってしまうと、光
増幅媒体９からの光出力を低下させ本来の光増幅装置の
特性を落とすことになる。たとえば９７：３光分岐カプ
ラ３８の分岐比を５０％にしてしまうと、回帰光は５０
％を戻すことが可能であるが、光増幅装置の光出力損失
も５０％に低下してしまう。
７：３光分岐カプラ３８において、光出力の約３％を回
帰手段３４へ導入している。回帰手段３４内で分岐され
ている次の５０：５０光分岐カプラ３９では、約５０％
が右回りの経路をたどって調節手段４０にて調節され、
所定の光パワーとなった後、５０：５０光分岐カプラ３
９において約５０％が９７：３光分岐カプラ３８に配送
される。また左回りの経路をたどった光も同様に調節手
段よりの約５０％が戻り、結果として調節手段片端より
出た光のほぼすべてを回帰光として戻すことが可能であ
る。戻った光は９７：３光分岐カプラ３８によって約３
％が光増幅媒体９に導入されることになる。回帰光はそ
のパワーが大きいほど抑圧効果は大であるが、９７：３
光分岐カプラ３８の分岐比を大きくとってしまうと、光
増幅媒体９からの光出力を低下させ本来の光増幅装置の
特性を落とすことになる。たとえば９７：３光分岐カプ
ラ３８の分岐比を５０％にしてしまうと、回帰光は５０
％を戻すことが可能であるが、光増幅装置の光出力損失
も５０％に低下してしまう。
【０１５９】本構成のように、回帰光調整手段４０によ
って十分なパワーの光が用意可能であれば、９７：３光
分岐カプラ３８における光損失を−３％に抑圧すること
が可能でありかつ、回帰光が−９７％の損失を受けても
十分な抑圧効果を持たせることが可能である。ここで、
光増幅媒体９よりの光出力の損失を抑圧し、回帰光の光
パワーの損失も最低限に抑えるための方法として光サー
キュレータを使用する方法があるが、光カプラより構成
が複雑でかつ高価であるため、光カプラの方が得策であ
ると考える。
って十分なパワーの光が用意可能であれば、９７：３光
分岐カプラ３８における光損失を−３％に抑圧すること
が可能でありかつ、回帰光が−９７％の損失を受けても
十分な抑圧効果を持たせることが可能である。ここで、
光増幅媒体９よりの光出力の損失を抑圧し、回帰光の光
パワーの損失も最低限に抑えるための方法として光サー
キュレータを使用する方法があるが、光カプラより構成
が複雑でかつ高価であるため、光カプラの方が得策であ
ると考える。
【０１６０】抑圧光を光増幅媒体９の前方から導入した
場合にも同様なことが言える。とくに光増幅媒体９の前
段に信号光損失が生じると、光増幅装置全体の雑音指数
特性を劣化させることになる。従って本発明の回帰手段
は、光増幅装置全体の特性に悪影響を与えずに充分な抑
圧効果を有する点で有効である。
場合にも同様なことが言える。とくに光増幅媒体９の前
段に信号光損失が生じると、光増幅装置全体の雑音指数
特性を劣化させることになる。従って本発明の回帰手段
は、光増幅装置全体の特性に悪影響を与えずに充分な抑
圧効果を有する点で有効である。
【０１６１】調節手段４０の光増幅媒体２９には、光増
幅媒体３５と同じ組成のものを使用している。また、光
増幅媒体３５を０．９８μｍで励起しているため、調整
手段４０も０．９８μｍの励起光源を使用している。そ
の理由は、上述したように本発明の目的は励起準位の原
子を効果的に消費させることであって光増幅媒体３５の
蓄積エネルギーを効率よく消費させるためには調整手段
４０にて使用する光増幅媒体２９の増幅帯域が類似して
いる方がよい。また、上述したように本発明の目的は励
起準位の蓄積エネルギーを消費させることであって、例
えば０．９８μｍの励起光源３６を使用し光増幅媒体３
５を励起する場合には、信号光の誘導放出にかかわる準
位の上に、２．７５μｍ帯の光を放出する準位が存在す
る。従って、調整手段４０に同じ放出過程の励起光源３
１及び光増幅媒体２９を使用することによってさらに回
帰光の効果を高めることが可能となる。
幅媒体３５と同じ組成のものを使用している。また、光
増幅媒体３５を０．９８μｍで励起しているため、調整
手段４０も０．９８μｍの励起光源を使用している。そ
の理由は、上述したように本発明の目的は励起準位の原
子を効果的に消費させることであって光増幅媒体３５の
蓄積エネルギーを効率よく消費させるためには調整手段
４０にて使用する光増幅媒体２９の増幅帯域が類似して
いる方がよい。また、上述したように本発明の目的は励
起準位の蓄積エネルギーを消費させることであって、例
えば０．９８μｍの励起光源３６を使用し光増幅媒体３
５を励起する場合には、信号光の誘導放出にかかわる準
位の上に、２．７５μｍ帯の光を放出する準位が存在す
る。従って、調整手段４０に同じ放出過程の励起光源３
１及び光増幅媒体２９を使用することによってさらに回
帰光の効果を高めることが可能となる。
【０１６２】また後述するように、使用する励起光源３
１の光パワーは少量でよく、電流消費量も少なくてす
む。したがって励起光源３１の温度調整機能は設けてお
らず、構成がより簡単となっている。
１の光パワーは少量でよく、電流消費量も少なくてす
む。したがって励起光源３１の温度調整機能は設けてお
らず、構成がより簡単となっている。
【０１６３】図５の光伝送システムによれば、光受信装
置８内の光受信器において、その破壊を防止するため＋
１６ｄＢｍ以下に光サージピーク強度を抑圧可能とする
ものである。より望ましくは、＋１０ｄＢｍ 以下に抑
圧することが望ましい。さらに本システムでは、最終段
の光増幅装置の光出力パワーは、−１０ｄＢｍから＋５
ｄＢｍである。図３１に、光出力パワーに対して本構成
が抑圧可能とする光サージのピーク比率を示す。図３１
（１）によれば本伝送システムの特徴は、例えば光出力
−１０ｄＢｍの時、光サージのピーク比率を２６ｄＢ以
下に抑圧したことである。また例えば、光出力＋５ｄＢ
ｍの時、光サージのピーク比率を１１ｄＢ以下に抑圧し
たことである。より望ましくは、同じく図３１（２）に
示すように、例えば光出力−１０ｄＢｍの時、光サージ
のピーク比率を２０ｄＢ以下に抑圧したことである。ま
た例えば、光出力＋５ｄＢｍの時、光サージのピーク比
率を５ｄＢ以下に抑圧したことである。
置８内の光受信器において、その破壊を防止するため＋
１６ｄＢｍ以下に光サージピーク強度を抑圧可能とする
ものである。より望ましくは、＋１０ｄＢｍ 以下に抑
圧することが望ましい。さらに本システムでは、最終段
の光増幅装置の光出力パワーは、−１０ｄＢｍから＋５
ｄＢｍである。図３１に、光出力パワーに対して本構成
が抑圧可能とする光サージのピーク比率を示す。図３１
（１）によれば本伝送システムの特徴は、例えば光出力
−１０ｄＢｍの時、光サージのピーク比率を２６ｄＢ以
下に抑圧したことである。また例えば、光出力＋５ｄＢ
ｍの時、光サージのピーク比率を１１ｄＢ以下に抑圧し
たことである。より望ましくは、同じく図３１（２）に
示すように、例えば光出力−１０ｄＢｍの時、光サージ
のピーク比率を２０ｄＢ以下に抑圧したことである。ま
た例えば、光出力＋５ｄＢｍの時、光サージのピーク比
率を５ｄＢ以下に抑圧したことである。
【０１６４】さて、光サージが最も顕著に現れる条件
は、最前段の光増幅装置の前で急峻な光パルスが立ち上
がった場合である。なぜなら、光サージはそれぞれの光
増幅装置について発生し、積算していくためである。図
５において説明したように、すべての光増幅装置に本発
明の抑圧源を具備させ、前記抑圧度あるいは光サージ比
率をそれぞれの光増幅装置に対して一定値に分散すれ
ば、光伝送システム経路上前記抑圧度あるいは比率をよ
り低い一定値内に抑圧することが可能となる。同時に光
伝送システムの危険度を適度に分散することが可能であ
る。従って、同じく図３１（３）に示すように、例えば
伝送システム経路上に光増幅装置は４台使用使用した場
合、個々の光増幅装置の特徴は、例えば最終断の光増幅
装置の光出力−１０ｄＢｍの時、光サージのピーク比率
を６．５ｄＢ以下に抑圧したことである。また例えば、
光出力＋５ｄＢｍの時、光サージのピーク比率を２．７
５ｄＢ以下に抑圧したことである。より望ましくは、同
じく図３１（４）に示すように、例えば光出力−１０ｄ
Ｂｍの時、光サージのピーク比率を５ｄＢ以下に抑圧し
たことである。また例えば、光出力＋５ｄＢｍの時、光
サージのピーク比率を１．２５ｄＢ以下に抑圧したこと
である。
は、最前段の光増幅装置の前で急峻な光パルスが立ち上
がった場合である。なぜなら、光サージはそれぞれの光
増幅装置について発生し、積算していくためである。図
５において説明したように、すべての光増幅装置に本発
明の抑圧源を具備させ、前記抑圧度あるいは光サージ比
率をそれぞれの光増幅装置に対して一定値に分散すれ
ば、光伝送システム経路上前記抑圧度あるいは比率をよ
り低い一定値内に抑圧することが可能となる。同時に光
伝送システムの危険度を適度に分散することが可能であ
る。従って、同じく図３１（３）に示すように、例えば
伝送システム経路上に光増幅装置は４台使用使用した場
合、個々の光増幅装置の特徴は、例えば最終断の光増幅
装置の光出力−１０ｄＢｍの時、光サージのピーク比率
を６．５ｄＢ以下に抑圧したことである。また例えば、
光出力＋５ｄＢｍの時、光サージのピーク比率を２．７
５ｄＢ以下に抑圧したことである。より望ましくは、同
じく図３１（４）に示すように、例えば光出力−１０ｄ
Ｂｍの時、光サージのピーク比率を５ｄＢ以下に抑圧し
たことである。また例えば、光出力＋５ｄＢｍの時、光
サージのピーク比率を１．２５ｄＢ以下に抑圧したこと
である。
【０１６５】さて実際のシステム設計では、一例とし
て、光受信装置内の光受信器において、その破壊を防止
するため、＋１０ｄＢｍ 以下に抑圧させた。さらに本
システムでは、最終段の光増幅装置の光出力パワーは、
−２ｄＢｍであったため、最終段における光サージの比
率が、１２ｄＢを超えないよう設計する必要がある。ま
た、伝送システム経路上に光増幅装置は４台使用したた
め、それぞれの光増幅装置における光サージの、正常光
出力からの光サージの比率が＜３ｄＢに抑圧されるよう
設計した。
て、光受信装置内の光受信器において、その破壊を防止
するため、＋１０ｄＢｍ 以下に抑圧させた。さらに本
システムでは、最終段の光増幅装置の光出力パワーは、
−２ｄＢｍであったため、最終段における光サージの比
率が、１２ｄＢを超えないよう設計する必要がある。ま
た、伝送システム経路上に光増幅装置は４台使用したた
め、それぞれの光増幅装置における光サージの、正常光
出力からの光サージの比率が＜３ｄＢに抑圧されるよう
設計した。
【０１６６】さらに、光受信器が光サージによって破壊
される直接的な原因は、ジュール熱に起因することが多
い。光サージの出力パルスは比較的時間の長いパルスと
なるため、サージパルスをできる限り速く収束させるこ
とが必要である。
される直接的な原因は、ジュール熱に起因することが多
い。光サージの出力パルスは比較的時間の長いパルスと
なるため、サージパルスをできる限り速く収束させるこ
とが必要である。
【０１６７】図３２に、本具体例において適用した、光
サージを疑似的に発生させる光パルスを示す。光パワー
が、−∞から＋３ｄＢｍまで立ち上がり、その立ち上が
り時間が最大２μＳであるような光を光増幅装置に入力
した。
サージを疑似的に発生させる光パルスを示す。光パワー
が、−∞から＋３ｄＢｍまで立ち上がり、その立ち上が
り時間が最大２μＳであるような光を光増幅装置に入力
した。
【０１６８】図３３に、光サージの比率が本構成によっ
て＜３ｄＢに抑圧された結果を示す。また図３４に、こ
のとき光増幅媒体の利得増幅率に対する光増幅媒体に入
力された回帰光パワーを示す。光サージを設計値内に抑
圧するためには、１００μＷ以上の回帰光を入力するこ
とが必要であって、このとき回帰光の光パワーは３：９
７光分岐カプラの前で３．３ｍＷ以上が供給されてい
る。
て＜３ｄＢに抑圧された結果を示す。また図３４に、こ
のとき光増幅媒体の利得増幅率に対する光増幅媒体に入
力された回帰光パワーを示す。光サージを設計値内に抑
圧するためには、１００μＷ以上の回帰光を入力するこ
とが必要であって、このとき回帰光の光パワーは３：９
７光分岐カプラの前で３．３ｍＷ以上が供給されてい
る。
【０１６９】回帰光の波長帯域は、信号光以外の波長帯
域を有することは抑圧光としての効果を高める点で重要
である。図３５に、回帰光の波長帯域幅を変えたときの
励起光源の必要電流を示す。光サージは本発明の構成に
よって少ない電流で効果的に抑圧されているが、波長帯
域を狭くすることによって必要電流は増加する。特に光
増幅媒体の増幅利得を比較的低く抑えた場合に必要電流
の差は顕著であり、３ｄＢ波長帯域において０．３ｎｍ
以下の波長帯域では、光増幅媒体の利得を減じることに
より必要電流が増加する。
域を有することは抑圧光としての効果を高める点で重要
である。図３５に、回帰光の波長帯域幅を変えたときの
励起光源の必要電流を示す。光サージは本発明の構成に
よって少ない電流で効果的に抑圧されているが、波長帯
域を狭くすることによって必要電流は増加する。特に光
増幅媒体の増幅利得を比較的低く抑えた場合に必要電流
の差は顕著であり、３ｄＢ波長帯域において０．３ｎｍ
以下の波長帯域では、光増幅媒体の利得を減じることに
より必要電流が増加する。
【０１７０】本実験の結果より、回帰光の波長帯域は、
３ｄＢ波長帯域において０．１ｎｍ以上の波長帯域を有
する光であることが望ましい。また０．１ｎｍ以下の波
長帯域であっても複数波長であればよい。例えば、波長
多重システムのように、複数の信号光が同時に光増幅媒
体によって増幅されるとき、これを回帰光に使用するこ
とは有効である。あるいは一般的に使用される信号光
は、サイドモード抑圧比が、３０から４０ｄＢ程度ある
が、このような信号光とは異なり、信号光以外に信号Ｓ
／Ｎで４０ｄＢ以下の裾野を有するか、信号光として適
さない４０ｄＢ以下のサイドモードを有する波長の光を
回帰光に使用することも有効である。
３ｄＢ波長帯域において０．１ｎｍ以上の波長帯域を有
する光であることが望ましい。また０．１ｎｍ以下の波
長帯域であっても複数波長であればよい。例えば、波長
多重システムのように、複数の信号光が同時に光増幅媒
体によって増幅されるとき、これを回帰光に使用するこ
とは有効である。あるいは一般的に使用される信号光
は、サイドモード抑圧比が、３０から４０ｄＢ程度ある
が、このような信号光とは異なり、信号光以外に信号Ｓ
／Ｎで４０ｄＢ以下の裾野を有するか、信号光として適
さない４０ｄＢ以下のサイドモードを有する波長の光を
回帰光に使用することも有効である。
【０１７１】次に光増幅媒体は、その用途によってデバ
イス長や組成濃度あるいは形状等が変わることが多い。
たとえば、一般的に希土類添加光ファイバでは、増幅効
率と雑音指数はトレードオフの関係にあり、雑音指数を
低減させるためには、希土類の添加量を少なくしたり、
希土類添加光ファイバの長さを短くする等の方法が採ら
れるが、増幅効率は低下する。
イス長や組成濃度あるいは形状等が変わることが多い。
たとえば、一般的に希土類添加光ファイバでは、増幅効
率と雑音指数はトレードオフの関係にあり、雑音指数を
低減させるためには、希土類の添加量を少なくしたり、
希土類添加光ファイバの長さを短くする等の方法が採ら
れるが、増幅効率は低下する。
【０１７２】図３６に、上記光増幅媒体の増幅パラメー
タが変わった場合の、回帰光パワーの変化を示す。実シ
ステム設計上、光増幅媒体の利得増幅率が決まる場合が
多い。本構成による実験も、光増幅装置の必要利得が２
８ｄＢであり、用途によって希土類添加光ファイバの長
さあるいは濃度が変わった場合、必要となる回帰光パワ
ーを示す。長さあるいは濃度を変えると必要励起光源パ
ワーは増加するが、雑音指数は低減される。
タが変わった場合の、回帰光パワーの変化を示す。実シ
ステム設計上、光増幅媒体の利得増幅率が決まる場合が
多い。本構成による実験も、光増幅装置の必要利得が２
８ｄＢであり、用途によって希土類添加光ファイバの長
さあるいは濃度が変わった場合、必要となる回帰光パワ
ーを示す。長さあるいは濃度を変えると必要励起光源パ
ワーは増加するが、雑音指数は低減される。
【０１７３】図３６によれば、光増幅装置の利得を２８
ｄＢに固定した場合には、回帰光パワーを約８０μＷ〜
１１０μＷの範囲に調整可能であるよう調整手段を構成
すればよい。
ｄＢに固定した場合には、回帰光パワーを約８０μＷ〜
１１０μＷの範囲に調整可能であるよう調整手段を構成
すればよい。
【０１７４】光増幅装置の用途によって必要利得が変わ
った場合には、本方式と同様に回帰光パワーの調整範囲
を決定すればよい。
った場合には、本方式と同様に回帰光パワーの調整範囲
を決定すればよい。
【０１７５】回帰光の帯域は、本構成のように光フィル
タ等によって制約することなく調整手段よりのすべての
波長帯域の光を導入することが望ましいが、光増幅媒体
の前方から回帰光を導入する場合や、特に光フィルタを
挿入する必要がある場合等は、回帰光の波長域を望まし
い波長域に設定することが必要である。
タ等によって制約することなく調整手段よりのすべての
波長帯域の光を導入することが望ましいが、光増幅媒体
の前方から回帰光を導入する場合や、特に光フィルタを
挿入する必要がある場合等は、回帰光の波長域を望まし
い波長域に設定することが必要である。
【０１７６】図３７に、回帰光の波長域を３ｎｍに設定
し、設定された波長帯に対して必要となる回帰光パワー
を示す。信号光の波長は、１５５０ｎｍとした。
し、設定された波長帯に対して必要となる回帰光パワー
を示す。信号光の波長は、１５５０ｎｍとした。
【０１７７】回帰光は、光出力の一部を調節して回帰す
る光であって光出力のうち最も光パワーを占めているも
のは信号光波長である。したがって信号光波長を有し、
かつ信号光以外の波長をも有するものが最も有効であ
る。
る光であって光出力のうち最も光パワーを占めているも
のは信号光波長である。したがって信号光波長を有し、
かつ信号光以外の波長をも有するものが最も有効であ
る。
【０１７８】また、次の理由からも信号光波長を有し、
かつ信号光以外の波長をも有するものが有効である。す
なわち、信号光の波長を有する帯域であれば、たとえば
光増幅媒体において光サージが発生した場合、この光サ
ージパルスによって調整手段内部の光増幅媒体において
新たな光サージが発生する。光増幅媒体で発生した光サ
ージが急峻でレベルが大きいほど調整手段における光サ
ージも大きくなる。したがって光増幅媒体において光サ
ージが発生した瞬間、通常回帰光として回帰する光パワ
ーより高いパワーの回帰光を戻すことが可能となり、相
乗効果によって光増幅媒体での光サージをより効果的に
抑圧することが可能となる。しかも、発生したサージが
大きいほど抑圧効果も大きくなる。
かつ信号光以外の波長をも有するものが有効である。す
なわち、信号光の波長を有する帯域であれば、たとえば
光増幅媒体において光サージが発生した場合、この光サ
ージパルスによって調整手段内部の光増幅媒体において
新たな光サージが発生する。光増幅媒体で発生した光サ
ージが急峻でレベルが大きいほど調整手段における光サ
ージも大きくなる。したがって光増幅媒体において光サ
ージが発生した瞬間、通常回帰光として回帰する光パワ
ーより高いパワーの回帰光を戻すことが可能となり、相
乗効果によって光増幅媒体での光サージをより効果的に
抑圧することが可能となる。しかも、発生したサージが
大きいほど抑圧効果も大きくなる。
【０１７９】図３８に、信号光を帯域に含む３ｎｍの帯
域を有する回帰光を使用した場合と、信号光を含まない
回帰光を使用した場合とで、３ｄＢ以下に抑圧されたサ
ージパルスを示す。図に明らかなように、信号光を有す
る波長帯の回帰光によれば、サージが発生したあとの抑
圧効果が高く、正常光出力への終息時間が早い。従っ
て、光受信器破壊の直接的原因となるジュール熱の発生
量を抑圧することが可能である。またさらに収束時間を
早めるためには、信号光が正常に入力されている状態で
あっても微弱な回帰光を導入しておくことが有効であ
る。なぜなら、調整手段内の蓄積エネルギーを保持する
ことが可能となり、上記調整手段内の光サージをより発
生しやすくするためである。微弱な回帰光を導入したこ
とによる光増幅媒体の利得増幅率の低下は、励起源をや
や増大させることによって充分補償可能である。
域を有する回帰光を使用した場合と、信号光を含まない
回帰光を使用した場合とで、３ｄＢ以下に抑圧されたサ
ージパルスを示す。図に明らかなように、信号光を有す
る波長帯の回帰光によれば、サージが発生したあとの抑
圧効果が高く、正常光出力への終息時間が早い。従っ
て、光受信器破壊の直接的原因となるジュール熱の発生
量を抑圧することが可能である。またさらに収束時間を
早めるためには、信号光が正常に入力されている状態で
あっても微弱な回帰光を導入しておくことが有効であ
る。なぜなら、調整手段内の蓄積エネルギーを保持する
ことが可能となり、上記調整手段内の光サージをより発
生しやすくするためである。微弱な回帰光を導入したこ
とによる光増幅媒体の利得増幅率の低下は、励起源をや
や増大させることによって充分補償可能である。
【０１８０】図３９に、上記光サージが３ｄＢ以下に抑
圧されている光増幅装置全体の利得特性を示す。正常な
信号光入力強度範囲は、−２０ｄＢｍ以上であってそれ
以下の約１５ｄＢ程度（約−３５ｄＢｍ）の入力光強度
はシステムマージンとしている。すなわち万一入力信号
が−２０ｄＢｍ以下となっても突然光増幅を停止して信
号伝送を不用意に妨げることのないよう、利得特性を連
続に少量低下させ、かつ雑音指数劣化を極力抑えた回帰
光制御を行っている。
圧されている光増幅装置全体の利得特性を示す。正常な
信号光入力強度範囲は、−２０ｄＢｍ以上であってそれ
以下の約１５ｄＢ程度（約−３５ｄＢｍ）の入力光強度
はシステムマージンとしている。すなわち万一入力信号
が−２０ｄＢｍ以下となっても突然光増幅を停止して信
号伝送を不用意に妨げることのないよう、利得特性を連
続に少量低下させ、かつ雑音指数劣化を極力抑えた回帰
光制御を行っている。
【０１８１】例えば、入力強度−２１ｄＢｍにおいて励
起光源の電流値は約３５ｍＡ、−２７ｄＢｍにおいて励
起光源の電流値は約４０ｍＡ、−２９．５ｄＢｍにおい
て励起光源の電流値は約４５ｍＡ、−３３ｄＢｍにおい
て励起光源の電流値は約６０ｍＡである。
起光源の電流値は約３５ｍＡ、−２７ｄＢｍにおいて励
起光源の電流値は約４０ｍＡ、−２９．５ｄＢｍにおい
て励起光源の電流値は約４５ｍＡ、−３３ｄＢｍにおい
て励起光源の電流値は約６０ｍＡである。
【０１８２】同時にこのとき、自然放出光量は、入力強
度−２１ｄＢｍにおいて−１６．１８ｄＢｍ／ｎｍ 、
−２７ｄＢｍにおいて−１７．９７ｄＢｍ／ｎｍ 、−
２９．５ｄＢｍにおいて−２１．３６ｄＢｍ／ｎｍ、−
３３ｄＢｍにおいて−２３．７０ｄＢｍ／ｎｍ であ
る。入力強度−２０ｄＢｍにおいて−１６．０９ｄＢｍ
／ｎｍであるから本構成では、自然放出光量も約−１６
ｄＢｍ／ｎｍ以下に抑圧されている。
度−２１ｄＢｍにおいて−１６．１８ｄＢｍ／ｎｍ 、
−２７ｄＢｍにおいて−１７．９７ｄＢｍ／ｎｍ 、−
２９．５ｄＢｍにおいて−２１．３６ｄＢｍ／ｎｍ、−
３３ｄＢｍにおいて−２３．７０ｄＢｍ／ｎｍ であ
る。入力強度−２０ｄＢｍにおいて−１６．０９ｄＢｍ
／ｎｍであるから本構成では、自然放出光量も約−１６
ｄＢｍ／ｎｍ以下に抑圧されている。
【０１８３】また例えば、入力信号光強度−２６ｄＢｍ
でも利得は−２０ｄＢｍにおける最大利得より、２ｄＢ
程度しか低下しておらず、正常信号光入力強度範囲に近
いところでは、ほとんど劣化が見られないよう制御され
ている。かつ雑音指数の劣化も０．２ｄＢ程度であっ
て、本伝送システム上何ら悪影響を与えない。
でも利得は−２０ｄＢｍにおける最大利得より、２ｄＢ
程度しか低下しておらず、正常信号光入力強度範囲に近
いところでは、ほとんど劣化が見られないよう制御され
ている。かつ雑音指数の劣化も０．２ｄＢ程度であっ
て、本伝送システム上何ら悪影響を与えない。
【０１８４】従来の光増幅装置では、光サージを防止す
るために、光入力の瞬断や低下を瞬時に検知し、出力あ
るいは利得を低下させる必要があった。しかしこれによ
って正常入力強度範囲判定のための雑音耐力等の特性が
劣化したり、光出力の安定化制御等の誤動作を誘発する
要因となっていた。本発明によれば、これら光サージの
問題を解消可能であるため、信号入力の異常低下を正確
に検知し、光増幅装置を安定に動作させることが可能で
ある。
るために、光入力の瞬断や低下を瞬時に検知し、出力あ
るいは利得を低下させる必要があった。しかしこれによ
って正常入力強度範囲判定のための雑音耐力等の特性が
劣化したり、光出力の安定化制御等の誤動作を誘発する
要因となっていた。本発明によれば、これら光サージの
問題を解消可能であるため、信号入力の異常低下を正確
に検知し、光増幅装置を安定に動作させることが可能で
ある。
【０１８５】図４０に、光増幅装置全体の出力特性を入
力の瞬断時間に対応させて示す。瞬断時間が１０μＳ以
下の場合には、入力が変動しても希土類添加光ファイバ
の応答速度が追い付かず、光サージは発生しない。した
がって、瞬断時間が１０μＳ以下の入力に対しては、信
号利得は図４０ａのカーブを描くよう調節手段を制御し
ている。一方、瞬断時間が１０μＳ以上の入力に対して
は、信号利得は図４０ｂのカーブを描くよう調節手段を
制御している。すなわち、信号特性上影響を与えない瞬
断に対しては光増幅装置の利得を維持させることが可能
である。
力の瞬断時間に対応させて示す。瞬断時間が１０μＳ以
下の場合には、入力が変動しても希土類添加光ファイバ
の応答速度が追い付かず、光サージは発生しない。した
がって、瞬断時間が１０μＳ以下の入力に対しては、信
号利得は図４０ａのカーブを描くよう調節手段を制御し
ている。一方、瞬断時間が１０μＳ以上の入力に対して
は、信号利得は図４０ｂのカーブを描くよう調節手段を
制御している。すなわち、信号特性上影響を与えない瞬
断に対しては光増幅装置の利得を維持させることが可能
である。
【０１８６】従来の光増幅装置では、光サージを防止す
るために、光入力の瞬断や低下を瞬時に検知し、出力あ
るいは利得を低下させる必要があった。しかしこれによ
って正常入力強度範囲判定のための雑音耐力等の特性が
劣化したり、光出力の安定化制御等の誤動作を誘発する
要因となっていた。本発明によれば、これら光サージの
問題を解消可能であるため、信号入力の異常低下を正確
に検知し、光増幅装置を安定に動作させることが可能で
ある。
るために、光入力の瞬断や低下を瞬時に検知し、出力あ
るいは利得を低下させる必要があった。しかしこれによ
って正常入力強度範囲判定のための雑音耐力等の特性が
劣化したり、光出力の安定化制御等の誤動作を誘発する
要因となっていた。本発明によれば、これら光サージの
問題を解消可能であるため、信号入力の異常低下を正確
に検知し、光増幅装置を安定に動作させることが可能で
ある。
【０１８７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サージ抑圧可能で信頼性及び安全性の高い光増幅媒体制
御方法及び光増幅装置並びにこれを用いた光伝送ネット
ワークを構築することが可能となる。
サージ抑圧可能で信頼性及び安全性の高い光増幅媒体制
御方法及び光増幅装置並びにこれを用いた光伝送ネット
ワークを構築することが可能となる。
【図１】図１は、本発明による光増幅装置の基本的な特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図２】図２は、同じく本発明による光増幅装置の基本
的な特性を示す図である。
的な特性を示す図である。
【図３】図３は、同じく本発明による光増幅装置の基本
的な特性を示す図である。
的な特性を示す図である。
【図４】図４は、同じく本発明による光伝送ネットワー
クの基本的なブロック構成を示す図である。
クの基本的なブロック構成を示す図である。
【図５】図５は、同じく本発明による光伝送システムの
基本的なブロック構成を示す図である。
基本的なブロック構成を示す図である。
【図６】図６は、光増幅装置と光スイッチが組み合わさ
れたシステム構成を示す図である。
れたシステム構成を示す図である。
【図７】図７は、図６において許容される特性を示す図
である。
である。
【図８】図８は、同じく光増幅装置と光スイッチが組み
合わされたシステム構成を示す図である。
合わされたシステム構成を示す図である。
【図９】図９は、光増幅装置と光送信装置が組み合わさ
れたシステムの構成を示す図である。
れたシステムの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、光増幅装置の全信号光入力強度と
全信号光出力強度の関係を示す図である。
全信号光出力強度の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、光増幅装置の制御源と励起源の作
用量の全入力強度に対する変化を示す図である。
用量の全入力強度に対する変化を示す図である。
【図１２】図１２は、光増幅装置と光受信装置を組み合
わせた装置を示す図である。
わせた装置を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す装置の一例での具体
的構成を示す図である。
的構成を示す図である。
【図１４】図１４は、同じく図１２に示す装置の一例で
の具体的構成を示す図である。
の具体的構成を示す図である。
【図１５】図１５は、光増幅抑圧手段の一例での具体的
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図１６】図１６は、光増幅手段の一例での具体的構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１７】図１７は、光増幅媒体の励起準位を模式的に
示す図である。
示す図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す抑圧源の一例での具
体的構成を示す図である。
体的構成を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８の他の派生例としての光増
幅装置を示す図である。
幅装置を示す図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す光増幅装置の一例で
の具体的構成を示す図である。
の具体的構成を示す図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す調整手段の一例での
具体的構成を示す図である。
具体的構成を示す図である。
【図２２】図２２は、回帰光の光スペクトルの概念図で
ある。
ある。
【図２３】図２３は、光増幅装置からの光出力の実測デ
ータを示す図である。
ータを示す図である。
【図２４】図２４は、回帰手段の一例での具体的構成を
示す図である。
示す図である。
【図２５】図２５は、同じく回帰手段の一例での具体的
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２６】図２６は、同じく回帰手段の一例での具体的
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２７】図２７は、図１４の一例での具体的構成を示
す図である。
す図である。
【図２８】図２８は、図２７に示す光増幅装置の一例で
の具体的構成を示す図である。
の具体的構成を示す図である。
【図２９】図２９は、図２４、図２５、図２６に示す制
御手段の一例での具体的回路構成を示す図である。
御手段の一例での具体的回路構成を示す図である。
【図３０】図３０は、図１４の他の派生例での具体的構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３１】図３１は、光出力に対する光サージピーク比
率を示す図である。
率を示す図である。
【図３２】図３２は、図３０の具体例において使用した
光サージを擬似的に発生させる光入力パルスを示す図で
ある。
光サージを擬似的に発生させる光入力パルスを示す図で
ある。
【図３３】図３３は、図３０の具体例における光出力を
示す図である。
示す図である。
【図３４】図３４は、図３０の具体例において、光増幅
媒体の利得増幅率に対する光増幅媒体に入力された回帰
光パワーを示す図である。
媒体の利得増幅率に対する光増幅媒体に入力された回帰
光パワーを示す図である。
【図３５】図３５は、図３０の具体例において、回帰光
の波長帯域幅を変えた時の励起光源の必要電流を示す図
である。
の波長帯域幅を変えた時の励起光源の必要電流を示す図
である。
【図３６】図３６は、図３０の具体例において、光増幅
媒体の増幅パラメータが変化した場合の回帰光パワーの
変化を示す図である。
媒体の増幅パラメータが変化した場合の回帰光パワーの
変化を示す図である。
【図３７】図３７は、図３０の具体例において、回帰光
の波長帯を３ｎｍに設定し、設定された波長帯に対して
必要となる回帰光パワーを示す図である。
の波長帯を３ｎｍに設定し、設定された波長帯に対して
必要となる回帰光パワーを示す図である。
【図３８】図３８は、図３０の具体例において、信号光
を含む回帰光と、含まない回帰光によって抑圧された光
サージ出力を示す図である。
を含む回帰光と、含まない回帰光によって抑圧された光
サージ出力を示す図である。
【図３９】図３９は、図３０の具体例において、光サー
ジが３ｄＢ以下に抑圧されている光増幅装置の利得特性
を示す図である。
ジが３ｄＢ以下に抑圧されている光増幅装置の利得特性
を示す図である。
【図４０】図４０は、光増幅装置全体の出力特性を入力
の瞬断時間に対応させて示す図である。
の瞬断時間に対応させて示す図である。
【図４１】図４１は、従来の光増幅器の構成を示す図で
ある。
ある。
【図４２】図４２は、同じく従来の光増幅器の構成を示
す図である。
す図である。
１…信号光成分、２…自然放出光成分、３…中継拠点、
４…端局、５…光送信装置、６…光増幅装置、７…伝送
ファイバ、８…光受信装置、９…光増幅媒体、１０…励
起源、１１…抑圧源、１２…光スイッチ、１３…スイッ
チ制御手段、１４…検知手段、１５…光送信器、１６、
１９、２４、３２、４３…合波器、１７、３３、４１、
４４…分岐手段、１８…光検出器、２０…制御手段、２
１…帯域通過フィルタ、２２…光増幅抑圧手段、２３…
光増幅手段、２５…抑圧光、２６…励起光、２７…信号
光、２８…ＬＥＤ、２９、３５…エルビウム添加光ファ
イバ、３０、３７…アイソレータ、３１…半導体レー
ザ、３４…回帰手段、３６…９８０ｎｍ励起光源、３
８、３９、４５…光カップラ、４０…調節手段、４２…
端面が鏡面加工されたファイバ、，４６、５０…基準
値、４７…比較器、４８…スイッチ、４９…電流源。
４…端局、５…光送信装置、６…光増幅装置、７…伝送
ファイバ、８…光受信装置、９…光増幅媒体、１０…励
起源、１１…抑圧源、１２…光スイッチ、１３…スイッ
チ制御手段、１４…検知手段、１５…光送信器、１６、
１９、２４、３２、４３…合波器、１７、３３、４１、
４４…分岐手段、１８…光検出器、２０…制御手段、２
１…帯域通過フィルタ、２２…光増幅抑圧手段、２３…
光増幅手段、２５…抑圧光、２６…励起光、２７…信号
光、２８…ＬＥＤ、２９、３５…エルビウム添加光ファ
イバ、３０、３７…アイソレータ、３１…半導体レー
ザ、３４…回帰手段、３６…９８０ｎｍ励起光源、３
８、３９、４５…光カップラ、４０…調節手段、４２…
端面が鏡面加工されたファイバ、，４６、５０…基準
値、４７…比較器、４８…スイッチ、４９…電流源。
Claims (32)
- 【請求項１】 励起光によりエネルギー供給され、当該
供給エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体の制御方
法であって、当該光増幅媒体に入力される信号光の入力
強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御し、前記光増
幅媒体は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有
し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前記最大
利得以下の正の利得領域を有するよう制御することを特
徴とする光増幅媒体制御方法。 - 【請求項２】 光増幅媒体と当該光増幅媒体を励起する
励起手段とを含む光増幅装置であって、当該光増幅装置
に入力される入力光の強度が所定値以下であることを検
知する検知手段と、当該検知手段からの制御信号を受け
て、前記光増幅媒体で発生する光サージを制御するサー
ジ制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光導入手段と
を備え、当該制御光導入手段は、前記光増幅装置の雑音
指数を１０ｄＢ以下に抑えて利得制御することを特徴と
する光増幅装置。 - 【請求項３】 光増幅媒体と当該光増幅媒体を励起する
励起手段とを含む光増幅装置であって、当該光増幅装置
に入力される入力光の強度が少なくとも１０μｓ以上の
時間、所定値以下であることを検知する検知手段と、当
該検知手段からの制御信号を受けて、前記光増幅媒体で
発生する光サージを制御するサージ制御光を前記光増幅
媒体へ導入する制御光導入手段とを備えたことを特徴と
する光増幅装置。 - 【請求項４】 信号光が入力され、当該信号光を増幅す
る光増幅媒体と当該光増幅媒体を励起する励起手段とを
含む光増幅装置であって、少なくとも２．７μｍ程度の
波長を有する制御光を前記光増幅媒体へ導入する制御光
導入手段を備えたことを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項５】 信号光が入力され、当該信号光を増幅す
る光増幅媒体と当該光増幅媒体を０．９８μｍ程度の波
長の光で励起する励起手段とを含む光増幅装置であっ
て、少なくとも２．７μｍ程度の波長を有する制御光を
前記光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたこと
を特徴とする光増幅装置。 - 【請求項６】 信号光が入力される光増幅媒体と当該光
増幅媒体を励起する励起手段とを含み、当該信号光に対
し２８ｄＢ以上の最大利得を有する光増幅装置であっ
て、８０μＷ以上の強度の制御光を前記光増幅媒体へ導
入する制御光導入手段を備えたことを特徴とする光増幅
装置。 - 【請求項７】 信号光が入力される光増幅媒体と当該光
増幅媒体を励起する励起手段とを含み、当該信号光に対
し２８ｄＢ以上の最大利得を有する光増幅装置であっ
て、８０μＷ以上の強度の制御光を前記光増幅媒体へ導
入する制御光導入手段を備え、当該制御光導入手段は、
前記光増幅装置の雑音指数を１０ｄＢ以下に抑えて利得
制御することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項８】 信号光を増幅して出力する光増幅器と、
当該光増幅器からの増幅された信号光を受ける光受信器
とを含む増幅機能付き光受信装置であって、前記光増幅
器はその内部で発生する光サージを制御するサージ制御
手段を備えたことを特徴とする増幅機能付き光受信装
置。 - 【請求項９】 励起光によりエネルギー供給され、当該
供給エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有する
光増幅装置であって、当該光増幅装置に入力される信号
光の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する
利得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光
入力強度の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の
信号光入力強度に対し、前記最大利得以下の正の利得領
域を有するよう制御することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１０】 励起光によりエネルギー供給され、当
該供給エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有す
る光増幅装置であって、当該光増幅装置から出力される
信号光の出力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御
する第１の利得制御手段と、前記光増幅装置に入力され
る信号光の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制
御する第２の利得制御手段とを備え、前記第１の利得制
御手段と第２の利得制御手段は、前記光増幅装置が前記
信号光入力強度の所定値で最大利得を有し、前記所定値
以下の信号光入力強度に対し、正の利得領域を有するよ
う制御することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１１】 励起光によりエネルギー供給され、当
該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有する光
増幅装置であって、当該光増幅装置に入力される信号光
の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制御する利
得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記信号光入
力強度−２０ｄＢｍ以下の所定値で最大利得を有し、前
記所定値以下の信号光入力強度に対し、正の利得領域を
有するよう制御することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１２】 励起光によりエネルギー供給され、当
該エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体を有し、２
８ｄＢ以上の最大利得を有する光増幅装置であって、当
該光増幅装置に入力される前記信号光の入力強度に応じ
て前記光増幅装置の利得を制御する利得制御手段を備
え、当該利得制御手段は、前記信号光入力強度−２０ｄ
Ｂｍ以下の所定値で最大利得を有し、前記所定値以下の
信号光入力強度に対し、正の利得領域を有するよう制御
することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１３】 励起光によりエネルギー供給され、当
該エネルギーにより信号光を増幅する光増幅媒体を有す
る光増幅装置であって、当該光増幅装置に入力される前
記信号光の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得を制
御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段は、前記
光増幅装置の雑音指数を１０ｄＢ以下に抑えて利得制御
することを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１４】 励起光によりエネルギー供給され、当
該供給エネルギーにより信号光を増幅する光増幅媒体を
有する光増幅装置であって、当該光増幅装置に入力され
る前記信号光の入力強度に応じて前記光増幅装置の利得
を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段は、
前記信号光入力強度が所定値以下の値を所定時間以上示
した時点から前記信号光入力強度が前記所定値以上の値
を示すまでの間、前記光増幅装置の信号光出力強度を強
制的に下げるよう制御することを特徴とする光増幅装
置。 - 【請求項１５】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し出
力光を出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの出
力光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであっ
て、前記光増幅装置は前記信号光が入力される光増幅媒
体と、当該光増幅媒体を励起する励起手段と、少なくと
も２．７μｍ程度の波長を有する制御光を前記光増幅媒
体へ導入する制御光導入手段を備えたことを特徴とする
光伝送システム。 - 【請求項１６】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅し出
力光を出力する、最大利得２８ｄＢ以上の光増幅装置
と、当該光増幅装置からの出力光を受ける光受信装置と
を含む光伝送システムであって、前記光増幅装置は、前
記信号光が入力される光増幅媒体と当該光増幅媒体を励
起する励起手段と、８０μＷ以上の強度の制御光を前記
光増幅媒体へ導入する制御光導入手段を備えたことを特
徴とする光伝送システム。 - 【請求項１７】 信号光を送出する光送信装置と、前記
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイバ
で伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送
システムであって、前記光増幅装置は前記光送信装置の
直後に設置され、且つその内部で発生する光サージを制
御するサージ制御手段を備えたことを特徴とする光伝送
システム。 - 【請求項１８】 一入力・複数出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチの少なくとも一つの当該出力からの
信号光を受け、当該信号光を増幅して出力する光増幅装
置と、当該光増幅装置からの増幅された信号光を伝送す
る伝送ファイバと、当該伝送ファイバで伝送された信号
光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムであっ
て、前記光増幅装置は前記光スイッチの直後に設置さ
れ、且つ光サージを制御するサージ制御手段を備えたこ
とを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項１９】 複数入力・一出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの
増幅された信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送
ファイバで伝送された信号光を受ける光受信装置とを含
む光伝送システムであって、前記光増幅装置は前記光ス
イッチの直後に設置され、且つ光サージを制御するサー
ジ制御手段を備えたことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２０】 信号光を送出する光送信装置と、前記
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を伝送する伝送ファイバと、当該伝送ファイバ
で伝送された信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送
システムであって、前記光増幅装置は前記光受信装置の
直前に設置され、且つその内部で発生する光サージを制
御するサージ制御手段を備えたことを特徴とする光伝送
システム。 - 【請求項２１】 波長多重化された信号光を送出する光
送信装置と、当該光送信装置からの信号光を受け、当該
信号光を増幅して出力する光増幅装置と、当該光増幅装
置からの増幅された信号光を受ける光受信装置とを含む
光伝送システムであって、前記光増幅装置は励起光によ
りエネルギー供給され、当該供給エネルギーにより前記
波長多重化された信号光を増幅する光増幅媒体と、当該
光増幅媒体で発生する光サージを制御するサージ制御手
段を備えたことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２２】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムで
あって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー供
給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増幅
媒体と、当該光増幅装置に入力される前記信号光の入力
強度に応じて利得を制御する利得制御手段を備えたこと
を特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２３】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受ける増幅機能付き光受信装
置とを含む光伝送システムであって、前記増幅機能付き
光受信装置は、前記光送信装置からの信号光を増幅して
出力する光増幅器と当該光増幅器からの増幅された信号
光を受ける光受信器とを備え、前記光増幅器はその内部
で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２４】 多重化信号を送出する光送信装置と、
当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅
して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの信号
光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光伝送
システムであって、前記光送信装置の直後に設置された
光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、当該
エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、当該光増
幅装置に入力される信号光の入力強度に応じて前記光増
幅装置の利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得
制御手段は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を
有し、前記所定値以下の信号光入力強度に対し、前記最
大利得以下の正の利得領域を有するよう制御することを
特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２５】 多重化信号を送出する光送信装置と、
当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅
して出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの信号
光を受ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光伝送
システムであって、前記光送信装置の直後に設置された
光増幅装置は、励起光によりエネルギー供給され、当該
エネルギーにより光を増幅する光増幅媒体と、前記光送
信装置からの多重化制御信号に応じて前記光増幅装置の
利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段
は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有し、前
記所定値以下の信号光入力強度に対し、前記最大利得以
下の正の利得領域を有するよう制御することを特徴とす
る光伝送システム。 - 【請求項２６】 多重化信号を送出する光送信装置と、
当該光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅
して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光増幅
装置からの信号光を受ける光受信装置とを含み長距離伝
送を行う光伝送システムであって、前記光送信装置の直
後に設置された光増幅装置は、その内部で発生する光サ
ージを制御するサージ制御手段を備え、当該サージ制御
手段によって前記光受信装置の信号光入力強度を１６ｄ
Ｂｍ以下に抑えたことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２７】 一入力・複数出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチの少なくとも一出力からの信号光を
受け、当該信号光を増幅して出力する多段接続された光
増幅装置と、当該光増幅装置から出力される信号光を受
ける光受信装置とを含み長距離伝送を行う光伝送システ
ムであって、前記光スイッチの直後に設置された前記光
増幅装置は、その内部で発生する光サージを制御するサ
ージ制御手段を備え、当該サージ制御手段によって前記
光受信装置への信号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑え
たことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２８】 複数入力・一出力構成の光スイッチ
と、当該光スイッチからの信号光を受け、当該信号光を
増幅して出力する多段接続された光増幅装置と、当該光
増幅装置から出力される信号光を受ける光受信装置とを
含み長距離伝送を行う光伝送システムであって、前記光
スイッチの直後に設置された前記光増幅装置は、その内
部で発生する光サージを制御するサージ制御手段を備
え、当該サージ制御手段によって前記光受信装置への信
号光入力強度を１６ｄＢｍ以下に抑えたことを特徴とす
る光伝送システム。 - 【請求項２９】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムで
あって、前記光増幅装置はその内部で発生する光サージ
を制御するサージ制御手段を備え、当該サージ制御手段
によって前記光受信装置の信号光入力強度を１６ｄＢｍ
以下に抑えたことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項３０】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムで
あって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー供
給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する光
増幅媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じて
利得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段
は、前記信号光入力強度の所定値で最大利得を有し、前
記所定値以下の予め定められた信号光入力強度範囲に対
し、前記最大利得以下の正の利得を有するよう制御する
ことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項３１】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムで
あって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー供
給され、当該エネルギーにより信号光を増幅する光増幅
媒体と、入力される前記信号光の入力強度に応じて利得
を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段は、
前記信号光入力強度−２０ｄＢｍ以下の所定値で最大利
得を有し、前記所定値以下の予め定められた信号光入力
強度範囲に対し、前記最大利得以下の正の利得を有する
よう制御することを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項３２】 信号光を送出する光送信装置と、当該
光送信装置からの信号光を受け、当該信号光を増幅して
出力する光増幅装置と、当該光増幅装置からの増幅され
た信号光を受ける光受信装置とを含む光伝送システムで
あって、前記光増幅装置は、励起光によりエネルギー供
給され、当該供給エネルギーにより信号光を増幅する光
増幅媒体と、入力される前記信号光の入強度に対する利
得を制御する利得制御手段を備え、当該利得制御手段
は、前記信号光入力強度が所定値以下の値を所定時間以
上示した時点で、当該時点から前記信号光入力強度が前
記所定値以上の値を示すまでの間、前記光増幅装置の信
号光出力強度を強制的に下げるよう制御することを特徴
とする光伝送システム。
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