JPH11122219A - 波長多重光信号増幅器 - Google Patents

波長多重光信号増幅器

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JPH11122219A
JPH11122219A JP9285641A JP28564197A JPH11122219A JP H11122219 A JPH11122219 A JP H11122219A JP 9285641 A JP9285641 A JP 9285641A JP 28564197 A JP28564197 A JP 28564197A JP H11122219 A JPH11122219 A JP H11122219A
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optical
wavelength
optical signal
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optical power
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JP9285641A
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Hiroyoshi Kobayashi
大喜 小林
Tadashi Okiyama
正 沖山
Shinya Inagaki
真也 稲垣
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293Signal power control
    • H04B10/294Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
    • H04B10/296Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力光信号の光パワーレベルを一定に保持す
るようにした波長多重光信号増幅器に関し、波長多重光
信号を光増幅した場合に、異なる波長の各光信号間で、
光出力パワーレベルに偏差が生じないようにすることを
課題とする。 【解決手段】 光増幅手段3から出力された波長多重光
信号を分岐手段4が分岐する。この分岐された波長多重
光信号に対して波長分離手段5が波長分離を行い、各波
長毎の光信号を得る。複数の光パワーレベル検出手段6
a〜6nが、得られた各波長の光信号の光パワーレベル
をそれぞれ検出する。これらの検出された各光パワーレ
ベルに基づき、調整手段7が、複数の電気/光変換手段
1a〜1nの出力する各光信号の入力光パワーレベルを
調整し、これによって、複数の光パワーレベル検出手段
6a〜6nで検出される各光パワーレベルが互いに同一
になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光信号増
幅器に関し、特に、出力光信号の光パワーレベルを一定
に保持するようにした波長多重光信号増幅器に関する。
【0002】近年、光信号を増幅するに当たり、電気信
号に変換することなく、光信号のままで直接増幅する光
増幅器が開発されている。光増幅器として、エルビウム
などの希土類元素を添加した光ファイバにおいて光増幅
を行う光ファイバ増幅器や、半導体レーザ構造を有して
閾値以下の注入電流で駆動される半導体レーザ増幅器が
ある。
【0003】
【従来の技術】一般に、光増幅器は波長多重光信号を光
増幅することができる。すなわち、光増幅器は、互いに
異なる波長を有した2つ以上の光信号を同時に増幅する
ことが可能である。
【0004】なお、光増幅器は、その出力光の光パワー
レベルを一定に保持するために、出力フィードバック制
御を行っている。出力フィードバック制御は、光ファイ
バ増幅器を使用している場合には、励起光パワーを調整
することによって行われ、半導体レーザ増幅器を使用し
ている場合には、注入電流を調整することによって行わ
れる。なお、一つの波長に対する光増幅器では、出力さ
れた光信号の光パワーレベルが一定になるようになって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、2つ以上の光
信号の場合には上述のような出力フィードバック制御で
は、異なる波長の各光信号間で、光出力パワーレベルに
偏差が生じる。つまり、光増幅器の光出力パワーレベル
を一定に保っても、各光信号の光パワーレベルを合計し
た値が一定に保たれているだけであり、異なる波長の各
光信号間では、光出力パワーレベルに偏差が生じる。一
方、光増幅器の各波長の出力光偏差は小さいことが要求
される。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、波長多重光信号を光増幅した場合に、異なる
波長の各光信号間で、光出力パワーレベルの偏差を小さ
くするようにした波長多重光信号増幅器を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図1に示すように、電気信号を光信号に
それぞれ変換するとともに、当該各光信号の光パワーレ
ベルを可変できる複数の電気/光変換手段1a〜1n
と、複数の電気/光変換手段1a〜1nから出力された
各光信号を波長多重する波長多重手段2と、波長多重手
段2から出力された波長多重光信号を一括に光増幅する
光増幅手段3と、光増幅手段3から出力された波長多重
光信号を分岐する分岐手段4と、分岐手段4で分岐され
た一方の波長多重光信号に対して波長分離を行う波長分
離手段5と、波長分離手段5で得られた各波長の光信号
の光パワーレベルをそれぞれ検出する複数の光パワーレ
ベル検出手段6a〜6nと、複数の光パワーレベル検出
手段6a〜6nで検出された各光パワーレベルが互いに
同一になるように複数の電気/光変換手段1a〜1nが
出力する各光信号の光パワーレベルを調整する調整手段
7とを有することを特徴とする波長多重光信号増幅器が
提供される。
【0008】以上のような構成において、主信号の流れ
として、複数の電気/光変換手段1a〜1nが、入力し
た複数の電気信号を光信号にそれぞれ変換して波長多重
手段2へ送り、波長多重手段2が、送られた各光信号を
波長多重して光増幅手段3へ送り、光増幅手段3が、そ
の波長多重光信号を一括に光増幅し、出力する。
【0009】こうした主信号の流れに対して制御信号の
流れが次のようになる。先ず、光増幅手段3から出力さ
れた波長多重光信号を分岐手段4が分岐する。分岐手段
4で分岐された一方の波長多重光信号に対して波長分離
手段5が波長分離を行い、各波長毎の光信号を得る。そ
して、複数の光パワーレベル検出手段6a〜6nが、得
られた各波長の光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出
する。これらの検出された各光パワーレベルに基づき、
調整手段7が、複数の電気/光変換手段1a〜1nの出
力する各光信号の光パワーレベルを調整し、これによっ
て、複数の光パワーレベル検出手段6a〜6nで検出さ
れる各光パワーレベルが互いに同一になるようにする。
【0010】これにより、光増幅手段3から出力される
波長多重光信号において、その波長多重光信号を構成す
る各光信号の光パワーレベルが互いに同一となり、後段
の要求に合ったものとなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る波長多重光信
号増幅器の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0012】まず、第1の実施の形態の原理構成を、図
1を参照して説明する。第1の実施の形態は、複数の電
気信号を光信号にそれぞれ変換するとともに、当該各光
信号の光パワーレベルを可変できる複数の電気/光変換
手段1a〜1nと、複数の電気/光変換手段1a〜1n
から出力された各光信号を波長多重する波長多重手段2
と、波長多重手段2から出力された波長多重光信号を一
括に光増幅する光増幅手段3と、光増幅手段3から出力
された波長多重光信号を分岐する分岐手段4と、分岐手
段4で分岐された一方の波長多重光信号に対して波長分
離を行う波長分離手段5と、波長分離手段5で得られた
各波長の光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出する複
数の光パワーレベル検出手段6a〜6nと、複数の光パ
ワーレベル検出手段6a〜6nで検出された各光パワー
レベルが互いに同一になるように複数の電気/光変換手
段1a〜1nが出力する各光信号の光パワーレベルを調
整する調整手段7とから構成される。
【0013】以上のような構成において、主信号の流れ
として、複数の電気/光変換手段1a〜1nが、入力し
た複数の電気信号を光信号にそれぞれ変換して波長多重
手段2へ送り、波長多重手段2が、送られた各光信号を
波長多重して光増幅手段3へ送り、光増幅手段3が、そ
の波長多重光信号を一括に光増幅し、出力する。
【0014】こうした主信号の流れに対して制御信号の
流れが次のようになる。先ず、光増幅手段3から出力さ
れた波長多重光信号を分岐手段4が分岐する。分岐手段
4で分岐された一方の波長多重光信号に対して波長分離
手段5が波長分離を行い、各波長毎の光信号を得る。そ
して、複数の光パワーレベル検出手段6a〜6nが、得
られた各波長の光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出
する。これらの検出された各光パワーレベルに基づき、
調整手段7が、複数の電気/光変換手段1a〜1nの出
力する各光信号の光パワーレベルを調整し、これによっ
て、複数の光パワーレベル検出手段6a〜6nで検出さ
れる各光パワーレベルが互いに同一になるようにする。
【0015】これにより、光増幅手段3から出力される
波長多重光信号において、その波長多重光信号を構成す
る各光信号の光パワーレベルが互いに同一となり、後段
の要求に合ったものとなる。
【0016】つぎに、第1の実施の形態を詳しく説明す
る。図2は、第1の実施の形態に係る波長多重光信号増
幅器の構成を示す図である。この構成では、波長の異な
る2つの光信号を波長多重して光増幅している。なお、
図中の太線の矢印は光信号を示し、細線の矢印は電気信
号を示す。
【0017】図中、電気/光変換器(E/O)11,1
2に、主信号である2つの電気信号がそれぞれ入力さ
れ、電気/光変換器11,12は、それらを光信号にそ
れぞれ変換する。電気/光変換器11,12は、半導体
レーザ(Laser Diode )でそれぞれ構成され、後述のよ
うにE/O制御部17から送られる各制御信号に応じ
て、それらの光出力パワーを可変する。波長合分波器
(WDM;Wavelength Division Multiplexer)13は、
電気/光変換器11,12から送られた2つの光信号を
波長多重し、得られた波長多重光信号を光増幅器14へ
送る。光増幅器14は、送られた波長多重光信号を一括
光増幅する。光増幅器14は、光ファイバ増幅器または
半導体レーザ増幅器から構成され、励起光パワーまたは
注入電流が、後述するように自動利得制御部16によっ
て調整され、これによって、光増幅器14の光出力パワ
ーが可変される。
【0018】光増幅器14から出力された波長多重光信
号は後段の装置(図示せず)へ光ファイバを介して送ら
れるが、その途中にビームスプリッタ15が設けられ、
これによって波長多重光信号の一部が分岐される。分岐
された一方の光をE/O制御部17に入力して、光増幅
器14に入力される各波長の光パワーレベルが一定にな
るように処理される。又もう一方の分岐された波長多重
光信号は自動利得制御部(AGC;Auto Gain Controll
er) 16へ送られる。自動利得制御部16は、波長多重
光信号の光パワーレベルを検出し、その検出値を利用し
て、光増幅器14のゲインが一定になるように調整す
る。この調整は、光増幅器14が光ファイバ増幅器であ
る場合には励起光パワーを可変することによって行い、
また光増幅器14が半導体レーザ増幅器である場合には
注入電流を可変することによって行う。
【0019】一方、E/O制御部17は、ビームスプリ
ッタ15で分岐された波長多重光信号を波長分離し、分
離された各光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出し、
それらの検出値を利用して、電気/光変換器11,12
をそれぞれ制御する。この制御は、光増幅器14から出
力された波長多重光信号において、この波長多重光信号
に多重されている各光信号の入力光パワーレベルが互い
に同一になるように、電気/光変換器11,12を構成
する半導体レーザのバイアス電流を可変することによっ
て行われる。
【0020】図3はE/O制御部17の内部構成を説明
する図である。すなわち、入力した波長多重光信号を回
折格子17aで分波し、各波長毎の光信号をCCDアレ
イ17bへ送る。CCDアレイ17bは、各光信号の光
パワーレベルに相当する電圧値を出力調整部17cへそ
れぞれ送る。出力調整部17cは、送られた電圧値を基
にして、電気/光変換器11,12からそれぞれ出力さ
れる各光信号の光パワーレベルを調整するための各制御
信号を作成して、電気/光変換器11,12へそれぞれ
出力する。これらの各制御信号は、CCDアレイ17b
から送られた各電圧値が互いに同一になるように作成さ
れる。
【0021】上述した第1の実施の形態では、波長の異
なる2つの光信号を波長多重しているが、本発明では、
波長多重される光信号の数が2つに限定されるものでは
なく、もっと多くの数の、波長の異なる光信号を波長多
重している場合でも適用可能である。
【0022】また、図3に示したE/O制御部17は1
つの具体的な例を示すものであり、本発明のE/O制御
部は、分岐された波長多重光信号を波長分離し、分離さ
れた各光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出し、それ
らの検出値を利用して、電気/光変換器11,12をそ
れぞれ制御するという機能を実現できるものであれば、
他の構成であってもよい。
【0023】つぎに第2の実施の形態を説明する。図4
は第2の実施の形態の構成図である。第2の実施の形態
の構成は、基本的に第1の実施の形態の構成と同じであ
るので、同一構成部分には同一の参照番号を付与してそ
の説明を省略する。
【0024】第2の実施の形態では、電気/光変換器1
1,12と波長合分波器13との各間に、光減衰器(光
ATT)18,19をそれぞれ設ける。これらの光減衰
器18,19は、電気/光変換器11,12から送られ
る各光信号の光パワーをそれぞれ減衰させるものであ
り、後述のATT制御部20から送られる各制御信号に
より、それらの減衰度合いをそれぞれ可変する。ATT
制御部20は、第1の実施の形態のE/O制御部17と
同様に、ビームスプリッタ15で分岐された波長多重光
信号を波長分離し、分離された各光信号の光パワーレベ
ルをそれぞれ検出し、それらの検出値を利用して、光減
衰器18,19をそれぞれ制御する。この制御は、光増
幅器14から出力された波長多重光信号において、この
波長多重光信号に多重されている各光信号の入力光パワ
ーレベルが互いに同一になるように、光減衰器18,1
9の各減衰度合いを可変することによって行われる。
【0025】第2の実施の形態では、電気/光変換器1
1,12がそれらの光出力パワーを可変できる構成を有
していなくともよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、光増幅
手段から出力された波長多重光信号に対して波長分離手
段が波長分離を行い、複数の光パワーレベル検出手段
が、各光信号の光パワーレベルをそれぞれ検出する。こ
れらの検出された各光パワーレベルに基づき、調整手段
が、複数の電気/光変換手段の出力する各光信号の光パ
ワーレベルを調整し、これによって、複数の光パワーレ
ベル検出手段で検出される各光パワーレベルが互いに同
一になるようにする。
【0027】これにより、光増幅手段から出力される波
長多重光信号において、その波長多重光信号を構成する
各光信号の光パワーレベルの偏差が小さくなり、後段の
要求に合ったものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第1の実施の形態に係る波長多重光信号増幅器
の構成を示す図である。
【図3】E/O制御部の内部構成を説明する図である。
【図4】第2の実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
1a〜1n 電気/光変換手段 2 波長多重手段 3 光増幅手段 4 分岐手段 5 波長分離手段 6a〜6n 光パワーレベル検出手段 7 調整手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力光信号の光パワーレベルを一定に保
    持するようにした波長多重光信号増幅器において、 電気信号を光信号にそれぞれ変換するとともに、当該各
    光信号の光パワーレベルを可変できる複数の電気/光変
    換手段と、 前記複数の電気/光変換手段から出力された各光信号を
    波長多重する波長多重手段と、 前記波長多重手段から出力された波長多重光信号を一括
    に光増幅する光増幅手段と、 前記光増幅手段から出力された波長多重光信号を分岐す
    る分岐手段と、前記分岐手段で分岐された一方の波長多
    重光信号に対して波長分離を行う波長分離手段と、 前記波長分離手段で得られた各波長の光信号の光パワー
    レベルをそれぞれ検出する複数の光パワーレベル検出手
    段と、 前記複数の光パワーレベル検出手段で検出された各光パ
    ワーレベルが互いに同一になるように前記複数の電気/
    光変換手段が出力する各光信号の光パワーレベルを調整
    する調整手段と、 を有することを特徴とする波長多重光信号増幅器。
  2. 【請求項2】 前記光増幅手段は光ファイバ増幅器であ
    ることを特徴とする請求項1記載の波長多重光信号増幅
    器。
  3. 【請求項3】 前記光増幅手段は半導体レーザ増幅器で
    あることを特徴とする請求項1記載の波長多重光信号増
    幅器。
  4. 【請求項4】 前記分岐手段で分岐された前記一方の波
    長多重光信号に基づき、前記光増幅手段へ入力する光パ
    ワーレベルが一定になるようにし、前期光増幅手段の利
    得を一定にすることによって、前記光増幅手段の出力光
    パワーレベルの波長間微差を小さくすることを特徴とす
    る請求項1記載の波長多重光信号増幅器。
  5. 【請求項5】 出力光信号の光パワーレベルを一定に保
    持するようにした波長多重光信号増幅器において、 複数の電気信号を光信号にそれぞれ変換する複数の電気
    /光変換手段と、 前記複数の電気/光変換手段から出力された各光信号の
    光パワーレベルをそれぞれ減衰するとともに、当該減衰
    の度合いを可変できる複数の光パワーレベル減衰手段
    と、 前記複数の光パワーレベル減衰手段から出力された各光
    信号を波長多重する波長多重手段と、 前記波長多重手段から出力された波長多重光信号を一括
    に光増幅する光増幅手段と、 前記光増幅手段から出力された波長多重光信号を分岐す
    る分岐手段と、 前記分岐手段で分岐された一方の波長多重光信号に対し
    て波長分離を行う波長分離手段と、 前記波長分離手段で得られた各波長の光信号の光パワー
    レベルをそれぞれ検出する複数の光パワーレベル検出手
    段と、 前記複数の光パワーレベル検出手段で検出された各光パ
    ワーレベルが互いに同一になるように前記複数の光パワ
    ーレベル減衰手段の各減衰度合いを調整する調整手段
    と、 を有することを特徴とする波長多重光信号増幅器。
JP9285641A 1997-10-17 1997-10-17 波長多重光信号増幅器 Pending JPH11122219A (ja)

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