JPH10190107A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
- Publication number
- JPH10190107A JPH10190107A JP6995997A JP6995997A JPH10190107A JP H10190107 A JPH10190107 A JP H10190107A JP 6995997 A JP6995997 A JP 6995997A JP 6995997 A JP6995997 A JP 6995997A JP H10190107 A JPH10190107 A JP H10190107A
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- JP
- Japan
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- output
- optical fiber
- input signal
- semiconductor laser
- signal
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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、励起用半導体レーザー
の駆動電流を制御する制御手段と、該光ファイバ増幅器
の出力をフィードバック制御する手段とを有し、入力信
号光モニタの出力をフィードフォーワード補償信号とし
て励起用半導体レーザーの駆動電流を制御する手段に加
算することによりフィードバック制御が行われるので、
光ファイバ増幅器の出力特性を改善できる。
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、励起用半導体レーザー
の駆動電流を制御する制御手段と、該光ファイバ増幅器
の出力をフィードバック制御する手段とを有し、入力信
号光モニタの出力をフィードフォーワード補償信号とし
て励起用半導体レーザーの駆動電流を制御する手段に加
算することによりフィードバック制御が行われるので、
光ファイバ増幅器の出力特性を改善できる。
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
力信号を増幅するものであり、ゲイン（出力度）が一定
になるように制御する場合と出力が一定になるように制
御する場合とがある。ゲインを一定に制御するためには
入力信号光モニターの出力を目標信号とし、出力信号光
モニタの出力を光ファイバ増幅器のフィードバック信号
として目標信号に追従するように光励起用半導体レーザ
ーの駆動電流を制御するものがある。また、出力を一定
に制御するには、所望の一定出力値を目標信号とし、出
力信号光モニタの出力を光ファイバ増幅器のフィードバ
ック信号として目標信号に一致するように光励起用半導
体レーザーの駆動電流を制御するものがある。。
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
力信号を増幅するものであり、ゲイン（出力度）が一定
になるように制御する場合と出力が一定になるように制
御する場合とがある。ゲインを一定に制御するためには
入力信号光モニターの出力を目標信号とし、出力信号光
モニタの出力を光ファイバ増幅器のフィードバック信号
として目標信号に追従するように光励起用半導体レーザ
ーの駆動電流を制御するものがある。また、出力を一定
に制御するには、所望の一定出力値を目標信号とし、出
力信号光モニタの出力を光ファイバ増幅器のフィードバ
ック信号として目標信号に一致するように光励起用半導
体レーザーの駆動電流を制御するものがある。。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ増幅器のゲインを一定に保つためには、入力
信号光モニターの出力を目標信号とし、出力信号光モニ
タの出力を光ファイバ増幅器のフィードバック信号とし
て目標信号に追従するように光励起用半導体レーザーの
駆動電流を制御していた。しかし、フィードバック制御
だけであり、制御偏差（目標信号とフィードバック信号
の誤差）が大きくなって所望の信号レベルが得られない
場合があった。特に、目標信号が大きく変化する場合に
は制御偏差が大きくなってしまい、入力信号が小さいと
きは出力も小さくなってしまうなど目標出力に対し、誤
差が大きくなってしまうという問題点があった。
光ファイバ増幅器のゲインを一定に保つためには、入力
信号光モニターの出力を目標信号とし、出力信号光モニ
タの出力を光ファイバ増幅器のフィードバック信号とし
て目標信号に追従するように光励起用半導体レーザーの
駆動電流を制御していた。しかし、フィードバック制御
だけであり、制御偏差（目標信号とフィードバック信号
の誤差）が大きくなって所望の信号レベルが得られない
場合があった。特に、目標信号が大きく変化する場合に
は制御偏差が大きくなってしまい、入力信号が小さいと
きは出力も小さくなってしまうなど目標出力に対し、誤
差が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００４】出力一定制御の場合も同様に、入力信号の
変動が大きい場合には目標出力に対し、誤差が大きくな
ってしまうなど出力一定制御の制御特性が悪かった。そ
こで、本発明は、入力信号レベルの変動が大きい場合で
もゲイン一定制御、出力一定制御の制御特性の向上した
極めて制御偏差の少ない光ファイバ増幅器を提供する。
変動が大きい場合には目標出力に対し、誤差が大きくな
ってしまうなど出力一定制御の制御特性が悪かった。そ
こで、本発明は、入力信号レベルの変動が大きい場合で
もゲイン一定制御、出力一定制御の制御特性の向上した
極めて制御偏差の少ない光ファイバ増幅器を提供する。
【０００５】
【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１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から構成され、前記第１の出力
値は前記励起用半導体レーザを制御するフィードフォー
ワード補償信号として用いられ、該フィードフォーワー
ド補償信号は前記入力信号検出手段の出力信号と前記第
２の出力値との比較結果に加えられるか、あるいは所望
の一定値と前記第２の出力値との比較結果に加えられて
励起用半導体レーザ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信号のゲインが
ほぼ一定あるいは出力一定に保たれる光増幅用光ファイ
バを提供する。
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１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から構成され、前記第１の出力
値は前記励起用半導体レーザを制御するフィードフォー
ワード補償信号として用いられ、該フィードフォーワー
ド補償信号は前記入力信号検出手段の出力信号と前記第
２の出力値との比較結果に加えられるか、あるいは所望
の一定値と前記第２の出力値との比較結果に加えられて
励起用半導体レーザ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信号のゲインが
ほぼ一定あるいは出力一定に保たれる光増幅用光ファイ
バを提供する。
【０００６】
【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ゲインとの関係
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は
ＷＤＭカプラー、３は出力信号モニタ用カプラー、４は
光アイソレーター、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出力光モニ
タ、８は励起用半導体レーザ、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は制御
回路、１２はレーザドライバー、１３はＦＦ補償回路、
１４は差動検出回路、１５は加算器とから構成されてい
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ゲインとの関係
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は
ＷＤＭカプラー、３は出力信号モニタ用カプラー、４は
光アイソレーター、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出力光モニ
タ、８は励起用半導体レーザ、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は制御
回路、１２はレーザドライバー、１３はＦＦ補償回路、
１４は差動検出回路、１５は加算器とから構成されてい
る。
【０００７】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、光アイソ
レータ４と入力信号光モニタ６に分岐される。光アイソ
レータ４からの出力信号は希土類ドープトファイバ５に
入る。そして、入力信号光モニタ６からの出力信号が制
御回路１１に内蔵されているＦＦ補償回路１３および差
動検出回路１４に入力される。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３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９によ
って出力信号モニタ用カプラー３からの出力値をモニタ
し、その出力値が制御回路１１に内蔵されている差動検
出回路１４に入力される。
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、光アイソ
レータ４と入力信号光モニタ６に分岐される。光アイソ
レータ４からの出力信号は希土類ドープトファイバ５に
入る。そして、入力信号光モニタ６からの出力信号が制
御回路１１に内蔵されているＦＦ補償回路１３および差
動検出回路１４に入力される。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３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９によ
って出力信号モニタ用カプラー３からの出力値をモニタ
し、その出力値が制御回路１１に内蔵されている差動検
出回路１４に入力される。
【０００８】差動検出回路１４で、入力信号光モニタ６
からの出力信号と出力信号モニタ用カプラー３からの出
力値との差異を演算し、その演算された差異信号を加算
器１５に入れる。また、その加算器１５ではＦＦ補償回
路１３からの出力信号と前述の差異信号とが加算され、
レーザードライバー１２に入力される。レーザードライ
バー１２はこの差異信号にもとづいて励起用半導体レー
ザ８を駆動し、励起用半導体レーザ出力光モニタ７がそ
の励起用半導体レーザ８の出力パワーを検出し、制御回
路１１に通知される。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２に入力され、希土類
ドープトファイバ５に入る。
からの出力信号と出力信号モニタ用カプラー３からの出
力値との差異を演算し、その演算された差異信号を加算
器１５に入れる。また、その加算器１５ではＦＦ補償回
路１３からの出力信号と前述の差異信号とが加算され、
レーザードライバー１２に入力される。レーザードライ
バー１２はこの差異信号にもとづいて励起用半導体レー
ザ８を駆動し、励起用半導体レーザ出力光モニタ７がそ
の励起用半導体レーザ８の出力パワーを検出し、制御回
路１１に通知される。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２に入力され、希土類
ドープトファイバ５に入る。
【０００９】このように制御回路１１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７および励起
用半導体レーザ出力光モニタ９からの出力信号のパワー
を検出する。そして、これらの検出値にもとづいて、制
御回路１１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２を経由して出力信号モニタ用カプラー
３から分岐された出力信号光モニタ９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８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ゲインを一定に保つように
した。
ニタ６、励起用半導体レーザ出力光モニタ７および励起
用半導体レーザ出力光モニタ９からの出力信号のパワー
を検出する。そして、これらの検出値にもとづいて、制
御回路１１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２を経由して出力信号モニタ用カプラー
３から分岐された出力信号光モニタ９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８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ゲインを一定に保つように
した。
【００１０】図２は、入力信号光パワーと出力ゲインと
の関係を説明したグラフである。光入力信号がＦＦ補償
回路１３に入力されないときには、入力信号パワーが−
４０ｄＢｍ以上から出力ゲインが除々に低下している。
一方、光入力信号がＦＦ補償回路１３に入力されるとき
には、入力信号パワーが−４０ｄＢｍ以上から＋１０ｄ
Ｂｍまでの期間は出力ゲインはほぼ一定であって、＋１
０ｄＢｍ以上で出力ゲインが低下していく。このよう
に、光入力信号がＦＦ補償回路１３に入力されるときに
は入力されないときに比較して出力ゲインが低下してい
ないことが分かる。
の関係を説明したグラフである。光入力信号がＦＦ補償
回路１３に入力されないときには、入力信号パワーが−
４０ｄＢｍ以上から出力ゲインが除々に低下している。
一方、光入力信号がＦＦ補償回路１３に入力されるとき
には、入力信号パワーが−４０ｄＢｍ以上から＋１０ｄ
Ｂｍまでの期間は出力ゲインはほぼ一定であって、＋１
０ｄＢｍ以上で出力ゲインが低下していく。このよう
に、光入力信号がＦＦ補償回路１３に入力されるときに
は入力されないときに比較して出力ゲインが低下してい
ないことが分かる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように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、励
起用半導体レーザーの駆動電流を制御する制御手段と、
該光ファイバ増幅器の出力をフィードバック制御する手
段とから構成され、入力信号光モニタの出力をフィード
フォーワード補償信号として励起用半導体レーザーの駆
動電流を制御する手段に加算することによりフィードバ
ック制御が行われるので、光ファイバ増幅器の出力特性
について改善することができる。
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、励
起用半導体レーザーの駆動電流を制御する制御手段と、
該光ファイバ増幅器の出力をフィードバック制御する手
段とから構成され、入力信号光モニタの出力をフィード
フォーワード補償信号として励起用半導体レーザーの駆
動電流を制御する手段に加算することによりフィードバ
ック制御が行われるので、光ファイバ増幅器の出力特性
について改善することができる。
【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ゲインとの関係を示した図であ
る。
力信号光パワーと出力ゲイン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 出力信号モニタ用カプラー ４ 光アイソレーター 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出力光モニタ ８ 励起用半導体レーザ ９ 励起用半導体レーザ １０ 出力信号光モニタ １１ 制御回路 １２ レーザードライバー １３ ＦＦ（フィードフォーワード）補償回路
Claims (1)
- 【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１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
タ手段とから構成され、前記第１の出力値は前記励起用
半導体レーザを制御するフィードフォーワード補償信号
として用いられ、該フィードフォーワード補償信号は前
記入力信号検出手段の出力信号と前記第２の出力値との
比較結果に加えられるか、あるいは所望の一定値と前記
第２の出力値との比較結果に加えられて励起用半導体レ
ーザ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信号のゲインがほぼ一定あるい
は出力一定に保たれることを特徴とする光ファイバ増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6995997A JPH10190107A (ja) | 1996-10-29 | 1997-03-24 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-287002 | 1996-10-29 | ||
| JP28700296 | 1996-10-29 | ||
| JP6995997A JPH10190107A (ja) | 1996-10-29 | 1997-03-24 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190107A true JPH10190107A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=26411139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6995997A Pending JPH10190107A (ja) | 1996-10-29 | 1997-03-24 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190107A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013313A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Optische verstärker und optische übertragungsstrecke |
| JP2001111151A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-04-20 | Lucent Technol Inc | 光増幅器制御配置及びその制御方法 |
| US6333798B1 (en) | 2001-02-13 | 2001-12-25 | Seneca Networks, Inc. | Bidirectional WDM optical communication network |
| WO2002101890A2 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Photon-X, Inc. | Dual mode programmable optical logarithmic amplifier driver |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP6995997A patent/JPH10190107A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013313A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Optische verstärker und optische übertragungsstrecke |
| US6452722B1 (en) | 1998-08-26 | 2002-09-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Optical amplifier with automatic level control and automatic gain control |
| JP2001111151A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-04-20 | Lucent Technol Inc | 光増幅器制御配置及びその制御方法 |
| 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 |
| WO2002101890A2 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Photon-X, Inc. | Dual mode programmable optical logarithmic amplifier driver |
| WO2002101890A3 (en) * | 2001-06-08 | 2003-11-06 | Photon X Inc | Dual mode programmable optical logarithmic amplifier driver |
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