JPH11220196A - 光増幅器 - Google Patents

光増幅器

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JPH11220196A
JPH11220196A JP10017522A JP1752298A JPH11220196A JP H11220196 A JPH11220196 A JP H11220196A JP 10017522 A JP10017522 A JP 10017522A JP 1752298 A JP1752298 A JP 1752298A JP H11220196 A JPH11220196 A JP H11220196A
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照寿 金森
Yoshitake Nishida
好毅 西田
Atsushi Mori
淳 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号数が増減しても各波長の信号光の利
得を一定に制御する。 【解決手段】 n波長(nは1以上の整数)の信号光
のうち、任意のm波長(mは1以上n以下の整数)の信
号光をモニタ信号光とする。モニタ信号光が1波長の場
合は、その信号光の利得が一定値になるように励起光量
を調整する。また、モニタ信号光が複数(n波長の全信
号光を含む)の場合は、各モニタ信号光の利得の変動の
平均値が最小になるように励起光量を調整する。全入
力光量と全出力光量を検出し、その比(全出力光量/全
入力光量)が一定値になるように励起光量を調整する。
n波長(nは1以上の整数)の信号光とは別に、所定
の波長の制御用信号光をモニタ信号光として用意し、そ
の制御用信号光の利得が一定値になるように励起光量を
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を増幅する
光増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】通信容量の増大が可能な波長多重(WD
M)通信システムでは、光増幅器の利得平坦波長域の拡
大が課題になっている。それを可能にする光増幅器に
は、広帯域光増幅器と並列型光増幅器がある。
【0003】広帯域光増幅器は、Er 添加テルライトフ
ァイバのように80nmの広範囲にわたる増幅帯域を有す
る増幅媒体と、利得の過大な部分を削除するフィルタを
組み合わせたものである。これにより、従来の光通信で
用いられている1.55μm帯で約30nmの増幅帯域よりも
広い帯域で利得平坦な特性が実現可能になっている。
【0004】並列型光増幅器は、例えば1.55μm帯と1.
58μm帯でそれぞれ利得を有する光増幅器を並列接続し
て使用するものである。これにより、両帯域にわたる広
い帯域で利得平坦な特性が実現可能になっている。な
お、分散シフトファイバを使用した光通信システムにお
いて、1.55μm帯の光信号を伝送すると四光波混合によ
り伝送特性が劣化する問題があるので、1.58μm帯の光
信号を使用するシステム構築が検討され、1.58μm帯で
利得を有する光増幅器(1.58μm帯光増幅器)が研究さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、波長多重
(WDM)通信システムの光増幅器で波長多重信号光を
一括増幅する際に問題になるのは、波長多重された信号
数の増減により各波長の信号光の利得に変動が生じるこ
とである。すなわち、信号数が増加すると、全入力信号
光量が増加するために各波長の信号光の利得は減少し、
信号数が減少すると各波長の信号光の利得は増加する。
したがって、システム運用中に信号数の変化があると、
光増幅器の利得変動によって伝送特性が劣化することに
なる。実際の光ネットワークでは、各ノードにおいて信
号光の挿入(add) /分離(drop)が行われるので信号数が
増減し、光増幅器へ入力する信号数の変化が頻繁に起こ
りうる。
【0006】このように信号数の増減がある波長多重通
信システムの光増幅器として、上記の広帯域光増幅器、
並列型光増幅器、1.58μm帯光増幅器を適用するには、
入力信号数の変動によって全入力信号光量が変動して
も、各波長の信号光の利得を一定に制御する技術が必要
になる。
【0007】本発明は、入力信号数が増減しても各波長
の信号光の利得を一定に制御することができる光増幅器
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】エルビウム添加光ファイ
バを用いた光増幅器(以下「EDFA」という)に波長
多重信号光を入力したときの各波長の信号光の利得は、
励起光量および全入力信号光量に応じて変化する。ここ
で、図4を参照し、励起光量または全入力信号光量を変
化させたときのEDFAの動作状態の変化について説明
する。
【0009】励起光量が一定の条件では、全入力信号光
量が小さくなると、各波長の信号光の利得は大きくなる
が、短波長側の方が利得の増加する割合が大きい。すな
わち、全入力信号光量a2 のときに各波長の信号光の利
得が波長軸に対してフラットな状態(図4(2))に対し
て、入力信号数が減って全入力信号光量が小さくなる
(a1<a2)と、各波長の信号光の利得は波長軸に対し
て右下がり状態(図4(1))へと変化する。一方、入力信
号数が増えて全入力信号光量が大きくなる(a3>a2)
と、各波長の信号光の利得は波長軸に対して右上がり状
態(図4(3))へと変化する。
【0010】また、全入力信号光量が一定の条件では、
励起光量が小さくなると、各波長の信号光の利得は小さ
くなるが、短波長側の方が利得の低下する割合が大き
い。すなわち、励起光量b2 のときに各波長の信号光の
利得が波長軸に対してフラットな状態(図4(5))に対し
て、励起光量が小さくなる(b1<b2)と、各波長の信
号光の利得は波長軸に対して右上がり状態(図4(4))へ
と変化する。一方、励起光量が大きくなる(b3>b2
と、各波長の信号光の利得は波長軸に対して右下がり状
態(図4(6))へと変化する。
【0011】このようにEDFAの動作状態は全入力信
号光量と励起光量で変化するので、全入力信号光量が変
化して各波長の信号光の利得が変化した場合には、その
変化を打ち消すように励起光量を調整すればよいことが
わかる。
【0012】ここで、入力する波長多重信号光の信号数
の変化によって生じるEDFAの動作状態の変化を検出
し、励起光量を調整して各波長の信号光の利得の変動が
小さくなるように制御する利得制御法,,を示
す。それぞれ請求項1,2,3に対応する。
【0013】 n波長(nは1以上の整数)の信号光
のうち、任意のm波長(mは1以上n以下の整数)の信
号光をモニタ信号光とする。モニタ信号光が1波長の場
合は、その信号光の利得が一定値になるように励起光量
を調整する。また、モニタ信号光が複数(n波長の全信
号光を含む)の場合は、各モニタ信号光の利得の変動の
平均値が最小になるように励起光量を調整する。
【0014】 EDFAの全入力光量と全出力光量を
検出し、その比(全出力光量/全入力光量)が一定値に
なるように励起光量を調整する。また、全入力光量の変
化分と全出力光量の変化分が等しくなるように励起光量
を調整しても同様である。
【0015】なお、においてn波長の全信号光をモニ
タする場合との場合の違いは、前者は各波長の信号光
のみを対象としているのに対して、後者は自然放出光等
の雑音光を含むすべての入出力光を対象としているとこ
ろにある。
【0016】 n波長(nは1以上の整数)の信号光
とは別に、所定の波長の制御用信号光をモニタ信号光と
して用意し、その制御用信号光の利得が一定値になるよ
うに励起光量を調整する。
【0017】
【発明の実施の形態】(請求項1の光増幅器の第1の実
施形態の構成)図1は、請求項1の光増幅器の第1の実
施形態の構成を示す。
【0018】図において、本実施形態の光増幅器は、光
増幅媒体であるEr 添加ファイバ1と、励起光源2−
1,2−2と、信号光と励起光を合波してEr 添加ファ
イバ1に入力する合波器3−1,3−2と、アイソレー
タ4−1,4−2と、入出力される信号光の一部を分岐
する分岐部5−1,5−2と、分岐された信号光の光量
を測定する光検出器6−1,6−2と、光検出器の測定
結果に応じて励起光の光量を制御する制御回路7により
構成される。
【0019】Er 添加ファイバ1には、表2のAのファ
イバを用いる。励起光源2−1,2−2には、1480nm
帯量子井戸半導体レーザを用いる。合波器3−1,3−
2には、バルク型WDMカップラを用いる。分岐部5−
1,5−2は、図2に示すように、入出力される信号光
の一部を分岐するカップラ8と、所定の波長の信号光を
分波するバンドパスフィルタ(BPF)9により構成さ
れる。なお、複数の波長の信号光をモニタする場合に
は、透過波長可変のバンドパスフィルタを用いて順次透
過波長を切り替えるか、アレイ導波路回折格子型フィル
タ(AWG)を用いて複数の波長の信号光を同時に分波
する。光検出器6−1,6−2には、Geフォトダイオ
ードを用いる。なお、複数の波長の信号光をAWGで分
波する場合には、各波長に対応する多チャネル型光検出
器を用いる。
【0020】図3は、本発明の光増幅器の増幅特性を測
定する評価系の構成を示す。図において、波長可変光源
10−1〜10−8から出力される信号光は、光の透過
をオン・オフする光スイッチ11−1〜11−8を介し
て合波器12で合波され、信号光強度を調整する光アッ
テネータ13を介して本発明の光増幅器14に入力され
る。光増幅器14で増幅された信号光は、光スペクトラ
ムアナライザ15で観測される。波長可変光源10−1
〜10−8の信号波長は、各々1520nmから1610nmの
範囲で任意に設定可能である。本構成では、最大8波の
波長多重信号光の増幅特性を評価できる。また、任意の
光スイッチをオフにする(光を透過させない)ことによ
り、任意の信号光を除いた増幅特性を評価できる。
【0021】(請求項1の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図5は、請求項1の光増幅器の
第1の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光をオ
フとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、1570,
1574,1578,1582,1586,1590,1594,1598nmとし、
入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0022】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1574nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
これは、入力信号数の減少によって全入力信号光量が減
少し、そのために図4(1) に示すように短波長側の利得
がより大きくなり、最大の利得変動値は信号波長1570n
mで 2.1dBであった。
【0023】図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請
求項1(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御は、1つの信号波長1570nmをモニタ
波長とし、図1の分岐部5−1,5−2で波長1570nm
の信号光を取り出し、光検出器6−1,6−2でモニタ
波長の信号光の増幅前後の光量を測定し、制御回路7で
モニタ波長の信号光の利得が一定値(ここでは30.2d
B)になるように励起光源2−1,2−2を制御して励
起光量を調整する。具体的には、励起光量を減少させれ
ばよく、図4(4) に示すように短波長側の利得の減少量
を大きくする。これにより、全チャネルにおいて最大利
得変動を 0.3dB(1578nm)に抑えることができた。
【0024】なお、オフとする信号波長を1574nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0025】また、全入力信号光量の増減による利得変
動は、図4(1),(3) に示すように短波長側の信号光の方
が大きいので、モニタ波長も短波長側の信号光に選択し
た方がよいと言える。ただし、モニタ波長を1570nm以
外の波長に変え、任意の1波長をオフとした場合でも、
同様の利得制御を行うことにより最大利得変動を 0.5d
B以下に抑えることができた。さらに、2波以上をモニ
タし、各信号光の利得の変動の平均値が最小になるよう
に制御しても同様であった。
【0026】(請求項1の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−6波長オフ)図6は、請求項1の光増幅器の
第1の実施形態の増幅特性であり、6波長の信号光をオ
フとした場合の利得制御例を示す。
【0027】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1574,1578,1582,
1586,1590,1594nmの6波をオフとした2波の信号光
増幅時の利得(利得制御なし)を示す。このとき、最大
の利得変動値は信号波長1570nmで 5.6dBであった。
【0028】図中「●」は、同2波の信号光増幅時に請
求項1(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御は、1つの信号波長1570nmをモニタ
波長とし、同様にモニタ波長の信号光の利得が一定値
(ここでは30.2dB)になるように励起光量を減少させ
る。これにより、全チャネルにおいて最大利得変動を
0.2dB(1598nm)に抑えることができた。なお、モ
ニタ波長を1598nmに変えた場合でも、同様の利得制御
を行うことにより最大利得変動を 0.5dB以下に抑える
ことができた。また、2波をモニタし、各信号光の利得
の変動の平均値が最小になるように制御しても同様であ
った。
【0029】また、図1に示す第1の実施形態の構成に
おいて、励起光源2−1,2−2の少なくとも一方に、
980nm帯量子井戸半導体レーザを用いても利得制御効
果は同じであった。また、本実施形態では双方向励起を
行っているが、前方励起または後方励起のいずれか一方
であっても利得制御効果は同じであった。これらについ
ては、以下に示す各実施形態においても同様であった。
【0030】(請求項1の光増幅器の第2の実施形態の
構成)請求項1の光増幅器の第2の実施形態の構成は、
図1に示す第1の実施形態のものと同様である。ただ
し、本実施形態では、光増幅媒体であるEr 添加ファイ
バ1として、表2のBのファイバを用いる。
【0031】(請求項1の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図7は、請求項1の光増幅器の
第2の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光をオ
フとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、1565,
1570,1575,1580,1585,1590,1595,1600nmとし、
入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0032】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1565nmで 2.4dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項1
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御は、1つの信号波長1565nmをモニタ波長と
し、モニタ波長の信号光の利得が一定値(ここでは30.2
dB)になるように励起光量を減少させる。これによ
り、全チャネルにおいて最大利得変動を 0.2dB(1575
nm)に抑えることができた。
【0033】なお、オフとする信号波長を1570nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0034】また、モニタ波長を1565nm以外の波長に
変え、任意の1波長をオフとした場合でも、同様の利得
制御を行うことにより最大利得変動を 0.5dB以下に抑
えることができた。さらに、2波以上をモニタし、各信
号光の利得の変動の平均値が最小になるように制御して
も同様であった。
【0035】(請求項1の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−6波長オフ)図8は、請求項1の光増幅器の
第2の実施形態の増幅特性であり、6波長の信号光をオ
フとした場合の利得制御例を示す。
【0036】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570,1575,1580,
1585,1590,1595nmの6波をオフとした2波の信号光
増幅時の利得(利得制御なし)を示す。最大の利得変動
値は信号波長1565nmで 6.2dBであった。図中「●」
は、同2波の信号光増幅時に請求項1(上記)の利得
制御を行ったときの利得を示す。この利得制御は、1つ
の信号波長1565nmをモニタ波長とし、モニタ波長の信
号光の利得が一定値(ここでは30.2dB)になるように
励起光量を減少させる。これにより、全チャネルにおい
て最大利得変動を 0.2dB(1600nm)に抑えることが
できた。
【0037】なお、モニタ波長を1600nmに変えた場合
でも、同様の利得制御を行うことにより最大利得変動を
0.5dB以下に抑えることができた。また、2波をモニ
タし、各信号光の利得の変動の平均値が最小になるよう
に制御しても同様であった。
【0038】また、請求項1の光増幅器の第2の実施形
態において、Er 添加ファイバ1として表2のCのファ
イバを用いても特性は同じであった。さらに、Er 添加
ファイバ1として表2のD、E、F、Gのファイバを用
いても、最大利得変動は 0.5dB以下であった。
【0039】(請求項1の光増幅器の第3の実施形態の
構成)図9は、請求項1の光増幅器の第3の実施形態の
構成を示す。図において、本実施形態の光増幅器は、図
1に示す第1の実施形態の構成に加えて、出力側のアイ
ソレータ4−2と分岐部5−2との間に利得等化器16
を挿入した構成である。利得等化器16には誘電体多層
膜フィルタを用いるが、ファイバグレーティング、マッ
ハツェンダ型フィルタ、音響光学フィルタ等を用いても
同等の特性が得られる。また、Er 添加ファイバ1に
は、表2のHのファイバを用いる。
【0040】(請求項1の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図10は、請求項1の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、153
5,1545,1555,1565,1575,1585,1595,1605nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0041】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1545nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1535nmで 2.8dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項1
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御は、1つの信号波長1535nmをモニタ波長と
し、モニタ波長の信号光の利得が一定値(ここでは22.2
dB)になるように励起光量を減少させる。これによ
り、全チャネルにおいて最大利得変動を 0.4dB(1565
nm)に抑えることができた。
【0042】なお、オフとする信号波長を1545nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.5dB以下に抑えること
ができた。
【0043】また、モニタ波長を1535nm以外の波長に
変え、任意の1波長をオフとした場合でも、同様の利得
制御を行うことにより最大利得変動を 0.5dB以下に抑
えることができた。さらに、2波以上をモニタし、各信
号光の利得の変動の平均値が最小になるように制御して
も同様であった。
【0044】(請求項1の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−6波長オフ)図11は、請求項1の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、6波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0045】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1545,1555,1565,
1575,1585,1595nmの6波をオフとした2波の信号光
増幅時の利得(利得制御なし)を示す。最大の利得変動
値は信号波長1535nmで 6.5dBであった。図中「●」
は、同2波の信号光増幅時に請求項1(上記)の利得
制御を行ったときの利得を示す。この利得制御は、1つ
の信号波長1535nmをモニタ波長とし、モニタ波長の信
号光の利得が一定値(ここでは22.2dB)になるように
励起光量を減少させる。これにより、全チャネルにおい
て最大利得変動を 0.2dB(1605nm)に抑えることが
できた。
【0046】なお、モニタ波長を1605nmに変えた場合
でも、同様の利得制御を行うことにより最大利得変動を
0.5dB以下に抑えることができた。また、2波をモニ
タし、各信号光の利得の変動の平均値が最小になるよう
に制御しても同様であった。
【0047】また、請求項1の光増幅器の第3の実施形
態において、Er 添加ファイバ1として、表2のA,
B,C,D,E,F,Gのファイバを用いても、最大利
得変動は 0.5dB以下であった。
【0048】(請求項2の光増幅器の第1の実施形態の
構成)請求項2の光増幅器の第1の実施形態の構成は、
図1に示す請求項1の光増幅器の第1の実施形態のもの
と同様である。ただし、請求項2の光増幅器における利
得制御法は、上記に示すように、光検出器6−1,6
−2でEr 添加ファイバ1の全入力光量と全出力光量を
検出し、その比(全出力光量/全入力光量)が一定値に
なるように制御回路7が励起光量を制御することを特徴
とする。したがって、分岐部5−1,5−2は、波長依
存性のないファイバカップラまたはバルク型カップラを
用い、全入力光および全出力光の一部を分岐する。な
お、制御回路7は、全入力光量の変化分と全出力光量の
変化分が等しくなるように励起光量を制御しても同様で
ある。
【0049】(請求項2の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図12は、請求項2の光増幅器
の第1の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、157
0,1574,1578,1582,1586,1590,1594,1598nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0050】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
このとき、最大の利得変動値は信号波長1574nmで 1.9
dBであった。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に
請求項2(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御により、全チャネルにおいて最大利得
変動を 0.4dB(1574nm)に抑えることができた。
【0051】なお、オフとする信号波長を1570nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0052】(請求項2の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図13は、請求項2の光増幅器
の第1の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0053】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1574,1578,1582,
1586,1590,1594,1598nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。このと
き、信号波長1565nmの利得変動は 6.3dBであった。
図中「●」は、同1波の信号光増幅時に請求項2(上記
)の利得制御を行ったときの利得を示す。この利得制
御により利得変動を 0.4dBに抑えることができた。
【0054】(請求項2の光増幅器の第2の実施形態の
構成)請求項2の光増幅器の第2の実施形態の構成は、
図1に示す請求項1の光増幅器の第1の実施形態のもの
と同様である。ただし、本実施形態では、光増幅媒体で
あるEr 添加ファイバ1として、表2のBのファイバを
用いる。
【0055】(請求項2の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図14は、請求項2の光増幅器
の第2の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、156
5,1570,1575,1580,1585,1590,1595,1600nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0056】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1565nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1570nmで 2.1dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項2
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御では、Er 添加ファイバ1の全入力光量と全出
力光量を検出し、その比(全出力光量/全入力光量)が
一定値になるように励起光量を制御する。これにより、
全チャネルにおいて最大利得変動を 0.4dB(1570n
m)に抑えることができた。
【0057】なお、オフとする信号波長を1565nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0058】(請求項2の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図15は、請求項2の光増幅器
の第2の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0059】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570,1575,1580,
1585,1590,1595,1600nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。このと
き、信号波長1565nmの利得変動は 6.3dBであった。
図中「●」は、同1波の信号光増幅時に請求項2(上記
)の利得制御を行ったときの利得を示す。この利得制
御により利得変動を 0.5dBに抑えることができた。
【0060】また、請求項2の光増幅器の第2の実施形
態において、Er 添加ファイバ1として、表2のCのフ
ァイバを用いても特性は同じであった。さらに、Er 添
加ファイバ1として、表2のD、E、F、Gのファイバ
を用いても、最大利得変動は0.5dB以下であった。
【0061】(請求項2の光増幅器の第3の実施形態の
構成)請求項2の光増幅器の第3の実施形態の構成は、
図9に示す請求項1の光増幅器の第3の実施形態の構成
と同様である。ただし、利得制御法は、上記に示すよ
うに、Er 添加ファイバ1の全入力光量と全出力光量を
検出し、その比(全出力光量/全入力光量)が一定値に
なるように励起光量を制御する。Er 添加ファイバ1に
は、表2のHのファイバを用いる。
【0062】(請求項2の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図16は、請求項2の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、153
5,1545,1555,1565,1575,1585,1595,1605nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0063】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1535nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1545nmで 2.5dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項2
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御により、全チャネルにおいて最大利得変動を
0.4dB(1545nm)に抑えることができた。
【0064】なお、オフとする信号波長を1535nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0065】(請求項2の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図17は、請求項2の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0066】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1545,1555,1565,
1575,1585,1595、1605nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。信号波長
1535nmの利得変動値は 6.5dBであった。図中「●」
は、同1波の信号光増幅時に請求項2(上記)の利得
制御を行ったときの利得を示す。この利得制御により、
利得変動を 0.5dBに抑えることができた。
【0067】また、請求項2の光増幅器の第3の実施形
態において、Er 添加ファイバ1として、表2のA,
B,C,D,E,F,Gのファイバを用いても、最大利
得変動は 0.5dB以下であった。
【0068】(請求項3の光増幅器の第1の実施形態の
構成)図18は、請求項3の光増幅器の第1の実施形態
の構成を示す。図において、本実施形態の光増幅器は、
光増幅媒体であるEr 添加ファイバ1と、励起光源2−
1,2−2と、信号光と励起光を合波してEr 添加ファ
イバ1に入力する合波器3−1,3−2と、アイソレー
タ4−1,4−2と、制御用信号光源17と、制御用信
号光の一部を分岐する分岐部5−1,5−2と、信号光
と制御用信号光を合波する合波器18と、分岐された制
御用信号光の光量を測定する光検出器6−1,6−2
と、光検出器の測定結果に応じて励起光の光量を制御す
る制御回路7により構成される。
【0069】Er 添加ファイバ1には、表2のAのファ
イバを用いる。励起光源2−1,2−2には、1480nm
帯量子井戸半導体レーザを用いる。合波器3−1,3−
2には、バルク型WDMカップラを用いる。制御用信号
光源17は、発振波長1565nmの分布帰還型半導体レー
ザを用いる。制御用信号光を合波する合波器18は、フ
ァイバカップラを用いる。分岐部5−1,5−2は、カ
ップラと制御用信号光を分波するバンドパスフィルタに
より構成される。なお、分岐部5−1は、合波器18と
アイソレータ4−1との間に挿入してもよい。光検出器
6−1,6−2には、Ge フォトダイオードを用いる。
【0070】(請求項3の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図19は、請求項3の光増幅器
の第1の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、157
0,1574,1578,1582,1586,1590,1594,1598nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0071】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
このとき、最大の利得変動値は信号波長1574nmで 1.6
dBであった。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に
請求項3(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御では、図18の分岐部5−1,5−2
で波長1565nmの制御用信号光を取り出し、光検出器6
−1,6−2で制御用信号光の増幅前後の光量を測定
し、制御回路7で制御用信号光の利得が一定値になるよ
うに励起光源2−1,2−2を制御して励起光量を減少
させる。これにより、全チャネルにおいて最大利得変動
を 0.3dB(1574nm)に抑えることができた。
【0072】なお、オフとする信号波長を1570nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0073】また、制御用信号光の波長を1565nm以外
の波長に変え、任意の1波長をオフとした場合でも、同
様の利得制御を行うことにより最大利得変動を 0.5dB
以下に抑えることができた。
【0074】(請求項3の光増幅器の第1の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図20は、請求項3の光増幅器
の第1の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0075】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1574,1578,1582,
1586,1590,1594,1598nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。このと
き、信号波長1570nmの利得変動は 5.6dBであった。
図中「●」は、同2波の信号光増幅時に請求項3(上記
)の利得制御を行ったときの利得を示す。この利得制
御により利得変動を 0.5dBに抑えることができた。な
お、制御用信号光波長を1565nm以外の波長に変えた場
合でも、同様の利得制御を行うことにより最大利得変動
を 0.5dB以下に抑えることができた。
【0076】(請求項3の光増幅器の第2の実施形態の
構成)請求項3の光増幅器の第2の実施形態の構成は、
図18に示す第1の実施形態のものと同様である。ただ
し、本実施形態では、光増幅媒体であるEr 添加ファイ
バ1として、表2のBのファイバを用いる。また、制御
用信号光源17は、発振波長1560nmの分布帰還型半導
体レーザを用いる。
【0077】(請求項3の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図21は、請求項3の光増幅器
の第2の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、156
5,1570,1575,1580,1585,1590,1595,1600nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
【0078】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1565nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1570nmで 1.9dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項3
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御では、制御用信号光の利得が一定値になるよう
に励起光量を制御する。これにより、全チャネルにおい
て最大利得変動を 0.4dB(1570nm)に抑えることが
できた。
【0079】なお、オフとする信号波長を1565nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0080】また、制御用信号光の波長を1560nm以外
の波長に変え、任意の1波長をオフとした場合でも、同
様の利得制御を行うことにより最大利得変動を 0.5dB
以下に抑えることができた。
【0081】(請求項3の光増幅器の第2の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図22は、請求項3の光増幅器
の第2の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0082】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1570,1575,1580,
1585,1590,1595,1600nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。このと
き、信号波長1565nmの利得変動値は 5.9dBであっ
た。図中「●」は、同1波の信号光増幅時に請求項3
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御により、利得変動を0.5dBに抑えることがで
きた。なお、制御用信号光の波長を1560nm以外の波長
に変えた場合でも、同様の利得制御を行うことにより最
大利得変動を 0.5dB以下に抑えることができた。
【0083】また、請求項3の光増幅器の第2の実施形
態において、Er 添加ファイバ1として、表2のCのフ
ァイバを用いても特性は同じであった。さらに、Er 添
加ファイバ1として、表2のD、E、F、Gのファイバ
を用いても、最大利得変動は0.5dB以下であった。
【0084】(請求項3の光増幅器の第3の実施形態の
構成)図23は、請求項3の光増幅器の第3の実施形態
の構成を示す。図において、本実施形態の光増幅器は、
図18に示す第1の実施形態の構成に加えて、出力側の
アイソレータ4−2と分岐部5−2との間に利得等化器
16を挿入した構成である。利得等化器16には誘電体
多層膜フィルタを用いるが、ファイバグレーティング、
マッハツェンダ型フィルタ、音響光学フィルタ等を用い
ても同等の特性が得られる。また、Er 添加ファイバ1
には、表2のHのファイバを用いる。
【0085】(請求項3の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−1波長オフ)図24は、請求項3の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、1波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。信号波長は、153
5,1545,1555,1565,1575,1585,1595,1605nmと
し、入力信号光量は各チャネル当たり−20dBmとした。
また、制御用信号光源17は、発振波長1525nmの分布
帰還型半導体レーザを用いる。
【0086】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1535nmをオフとし
た7波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。
最大の利得変動値は信号波長1545nmで 2.2dBであっ
た。図中「●」は、同7波の信号光増幅時に請求項3
(上記)の利得制御を行ったときの利得を示す。この
利得制御により、全チャネルにおいて最大利得変動を
0.4dB(1545nm)に抑えることができた。
【0087】なお、オフとする信号波長を1535nm以外
の任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。また、制御用信号光の波長を1525nm以外の
波長に変えた場合でも、同様の利得制御を行うことによ
り最大利得変動を 0.5dB以下に抑えることができた。
【0088】(請求項3の光増幅器の第3の実施形態の
増幅特性−7波長オフ)図25は、請求項3の光増幅器
の第3の実施形態の増幅特性であり、7波長の信号光を
オフとした場合の利得制御例を示す。
【0089】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1545,1555,1565,
1575,1585,1595、1605nmの7波をオフとした1波の
信号光増幅時の利得(利得制御なし)を示す。信号波長
1535nmの利得変動値は 6.2dBであった。図中「●」
は、同1波の信号光増幅時に請求項3(上記)の利得
制御を行ったときの利得を示す。この利得制御により、
利得変動を 0.5dBに抑えることができた。
【0090】なお、制御用信号光の波長を1525nm以外
の波長に変えた場合でも、同様の利得制御を行うことに
より最大利得変動を 0.5dB以下に抑えることができ
た。また、請求項3の光増幅器の第3の実施形態におい
て、Er 添加ファイバ1として、表2のA,B,C,
D,E,F,Gのファイバを用いても、最大利得変動は
0.5dB以下であった。
【0091】(請求項1〜3の光増幅器の他の実施形
態)以上の実施形態では、光増幅媒体として1種類のE
r 添加ファイバ1本を使用したが、1種類以上のEr 添
加ファイバを2本使用してもよい。その場合には、図
1,9,18,23において、破線で囲んだEr 添加フ
ァイバ1、励起光源2−1,2−2、合波器3−1,3
−2を、図26,27に示すような構成としてもよい。
図26(1) 〜(4) 、図27(1) 〜(2) に示す構成は、E
r 添加ファイバ1−1,1−2の間にアイソレータ4−
3を挿入し、励起光源2−1,2−2,2−3および合
波器3−1,3−2,3−3の位置を変えることによ
り、それぞれの励起法の組み合わせを変えたものであ
る。表1にそれぞれの励起法を示す。
【0092】
【表1】
【0093】また、Er 添加ファイバ1−1,1−2
は、表2のA〜Gの光ファイバ(ただしファイバ長は任
意)の任意の組み合わせでよい。さらに、1種類以上の
Er 添加ファイバを3本以上使用した場合にも同様に構
成することができる。
【0094】(請求項11の光増幅器の実施形態の構
成)図28は、請求項11の光増幅器の実施形態の構成
を示す。図において、本実施形態の光増幅器は、信号光
を2つの波長帯域に分波する分波器19と、分波器19
で分波された各波長帯域の信号光をそれぞれ増幅する2
つの光増幅部20−1,20−2と、各光増幅部から出
力される信号光強度を調整する光可変減衰器(例えば、
バルク型減衰量可変光アッテネータ)21−1,21−
2と、各光可変減衰器から出力される信号光を合波する
合波部22とにより構成される。
【0095】光増幅部20−1,20−2は、上記各実
施形態の光増幅器のいずれかにより構成されるものとす
る。なお、光増幅部が3つ以上並列に配置された構成に
おいても同様である。また、各光増幅部のEr 添加ファ
イバ1としては、表2のA,B,C,D,E,F,Gの
ファイバ(ただしファイバ長は任意)のいずれを用いて
もよい。
【0096】(請求項11の光増幅器の増幅特性−2波
長オフ)ここでは、光増幅部20−1,20−2とし
て、図9に示す利得等化回路16を含む構成のものを用
いた場合の増幅特性を示す。ただし、光増幅部20−1
のEr 添加ファイバ1は表2のAの光ファイバ(ただし
ファイバ長は20m)とし、光増幅部20−2のEr 添加
ファイバ1は表2のAの光ファイバとする。
【0097】図29は、請求項11の光増幅器の実施形
態の増幅特性であり、2波長の信号光をオフとした場合
の利得制御例を示す。信号波長は、1532,1540,1548,
1556,1574,1582,1590,1598nmとし、入力信号光量
は各チャネル当たり−20dBmとした。各信号波長のう
ち、1532,1540,1548,1556nmは光増幅部20−1で
増幅され、1574,1582,1590,1598nmは光増幅部20
−2で増幅される。
【0098】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1540,1582nmをオ
フとした6波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を
示す。最大の利得変動値は信号波長1532nmで 2.3dB
であった。
【0099】図中「●」は、同6波の信号光増幅時に請
求項1(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御は、光増幅部20−1では信号波長15
32nmをモニタ波長とし、光増幅部20−2では信号波
長1574nmをモニタ波長とし、各モニタ波長の信号光の
利得が一定値(ここでは26.2,26.5dB)になるように
励起光量を減少させる。これにより、全チャネルにおい
て最大利得変動を 0.2dB(1590nm)に抑えることが
できた。
【0100】(請求項11の光増幅器の増幅特性−2波
長オフ)ここでは、光増幅部20−1,20−2とし
て、図9に示す利得等化回路16を含む構成であり、図
26(4) に示す2つのEr 添加ファイバ1−1,1−2
を備え、それぞれ前方励起および後方励起する構成のも
のを用いた場合の増幅特性を示す。ただし、光増幅部2
0−1のEr 添加ファイバ1−1は表2のAの光ファイ
バ(ただしファイバ長は4m)とし、Er 添加ファイバ
1−2は表2のBの光ファイバ(ただしファイバ長は7
m)とし、光増幅部20−2のEr 添加ファイバ1−1
は表2のAの光ファイバ(ただしファイバ長は20m)と
し、Er 添加ファイバ1−2は表2のAの光ファイバ
(ただしファイバ長は 150m)とする。
【0101】図30は、請求項11の光増幅器の増幅特
性であり、2波長の信号光をオフとした場合の利得制御
例を示す。信号波長は、1532,1540,1548,1556,157
4,1582,1590,1598nmとし、入力信号光量は各チャ
ネル当たり−20dBmとした。各信号波長のうち、1532,
1540,1548,1556nmは光増幅部20−1で増幅され、
1574,1582,1590,1598nmは光増幅部20−2で増幅
される。
【0102】図中の「▲」は、8波の信号光増幅時の利
得を示す。図中「○」は、信号波長1540,1582nmをオ
フとした6波の信号光増幅時の利得(利得制御なし)を
示す。最大の利得変動値は信号波長1532nmで 2.2dB
であった。
【0103】図中「●」は、同6波の信号光増幅時に請
求項1(上記)の利得制御を行ったときの利得を示
す。この利得制御は、光増幅部20−1では信号波長15
32nmをモニタ波長とし、光増幅部20−2では信号波
長1574nmをモニタ波長とし、各モニタ波長の信号光の
利得が一定値(ここでは26.2,26.5dB)になるように
励起光量を減少させる。これにより、全チャネルにおい
て最大利得変動を 0.2dB(1590nm)に抑えることが
できた。
【0104】なお、図29,30に示した増幅特性を有
する各光増幅部において、それぞれオフとする信号波長
を任意の1波長とした場合でも、同様の利得制御を行う
ことにより、最大利得変動を 0.4dB以下に抑えること
ができた。
【0105】また、各光増幅部において、それぞれモニ
タ波長を変え、任意の1波長をオフとした場合でも、同
様の利得制御を行うことにより最大利得変動を 0.5dB
以下に抑えることができた。さらに、2波以上をモニタ
し、各信号光の利得の変動の平均値が最小になるように
制御しても同様であった。
【0106】また、各光増幅部において、それぞれオフ
とする信号波長を2波長以上とした場合でも、同様の利
得制御を行うことにより、最大利得変動を 0.5dB以下
に抑えることができた。
【0107】また、利得制御法は、請求項2(上記)
の実施形態に示すように、Er 添加ファイバ1の全入力
光量と全出力光量を検出し、その比(全出力光量/全入
力光量)が一定値になるように励起光量を制御しても同
様である。また、請求項3(上記)の実施形態に示す
ように、制御用信号光の利得が一定値になるように励起
光量を制御しても同様である。
【0108】
【表2】
【0109】なお、以上説明した各実施形態では、光増
幅媒体としてEr 添加ファイバを用いた例を示したが、
1.3 μm帯ではPr 添加ファイバ、1.4 μm帯ではTm
添加ファイバを使用することにより、同様の利得制御が
可能である。
【0110】また、以上説明した各実施形態は、入力信
号数が減少して入力信号光量が減少し、短波長側の信号
光の利得が相対的に大きく増加する場合について、励起
光量を減少させることにより各波長の信号光の利得を一
定に制御する例である。これは、図4(1),(4) に示すよ
うに入力信号光量と励起光量に対する相補的な増幅特性
に基づいている。同様に、入力信号数が増加して入力信
号光量が増加し、短波長側の信号光の利得が相対的に大
きく低下する場合に、図4(3),(6) に示す相補的な増幅
特性に基づいて、励起光量を増加させることにより各波
長の信号光の利得を一定に制御することができる。
【0111】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅器
は、波長多重信号光を増幅する際に、入力信号数が変化
した場合でも各波長の信号光の利得が一定になるように
制御することができる。このような光増幅器を波長多重
(WDM)通信システムに適用することにより、信号数
の変化があった場合でも伝送特性の劣化を最小限に抑え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1(請求項2)の光増幅器の第1の実施
形態の構成を示すブロック図。
【図2】分岐部5−1,5−2の構成例を示すブロック
図。
【図3】本発明の光増幅器の増幅特性を測定する評価系
の構成を示すブロック図。
【図4】EDFAの動作状態の変化を説明する図。
【図5】請求項1の光増幅器の第1の実施形態の増幅特
性(1波長オフ)を示す図。
【図6】請求項1の光増幅器の第1の実施形態の増幅特
性(6波長オフ)を示す図。
【図7】請求項1の光増幅器の第2の実施形態の増幅特
性(1波長オフ)を示す図。
【図8】請求項1の光増幅器の第2の実施形態の増幅特
性(6波長オフ)を示す図。
【図9】請求項1(請求項2)の光増幅器の第3の実施
形態の構成を示すブロック図。
【図10】請求項1の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図11】請求項1の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(6波長オフ)を示す図。
【図12】請求項2の光増幅器の第1の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図13】請求項2の光増幅器の第1の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図14】請求項2の光増幅器の第2の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図15】請求項2の光増幅器の第2の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図16】請求項2の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図17】請求項2の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図18】請求項3の光増幅器の第1の実施形態の構成
を示すブロック図。
【図19】請求項3の光増幅器の第1の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図20】請求項3の光増幅器の第1の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図21】請求項3の光増幅器の第2の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図22】請求項3の光増幅器の第2の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図23】請求項3の光増幅器の第3の実施形態の構成
を示すブロック図。
【図24】請求項3の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(1波長オフ)を示す図。
【図25】請求項3の光増幅器の第3の実施形態の増幅
特性(7波長オフ)を示す図。
【図26】光増幅媒体の他の配置例および励起法を示す
ブロック図。
【図27】光増幅媒体の他の配置例および励起法を示す
ブロック図。
【図28】請求項11の光増幅器の実施形態の構成を示
すブロック図。
【図29】請求項11の光増幅器の増幅特性(2波長オ
フ)を示す図。
【図30】請求項11の光増幅器の増幅特性(2波長オ
フ)を示す図。
【符号の説明】
1 Er 添加ファイバ 2 励起光源 3 合波器 4 アイソレータ 5 分岐部 6 光検出器 7 制御回路 8 カップラ 9 バンドパスフィルタ(BPF) 10 波長可変光源 11 光スイッチ 12 合波器 13 光アッテネータ 14 光増幅器 15 光スペクトラムアナライザ 16 利得等化器 17 制御用信号光源 18 合波器 19 分波器 20 光増幅部 21 光可変減衰器 22 合波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 照寿 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 西田 好毅 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 森 淳 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるn波長(nは1以上の整数)
    の信号光を一括増幅して出力する光増幅媒体と、 前記光増幅媒体に入力する励起光を発生する励起光源
    と、 前記信号光と前記励起光を結合して前記光増幅媒体に入
    力する光結合手段と、 前記光増幅媒体に入出力される信号光のうち所定のm波
    長(mは1以上n以下の整数)の信号光の一部を分岐す
    る光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐された所定のm波長の信号光の増
    幅前後の光量を測定する光検出器と、 前記所定のm波長の信号光の増幅前後の光量を比較し、
    各信号光の利得の変動の平均値が最小になるように前記
    励起光の光量を制御する制御手段とを備えたことを特徴
    とする光増幅器。
  2. 【請求項2】 入力されるn波長(nは1以上の整数)
    の信号光を一括増幅して出力する光増幅媒体と、 前記光増幅媒体に入力する励起光を発生する励起光源
    と、 前記信号光と前記励起光を結合して前記光増幅媒体に入
    力する光結合手段と、 前記光増幅媒体の全入力光および全出力光の一部を分岐
    する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐された全入力光および全出力光の
    光量を測定する光検出器と、 前記全入力光および全出力光の光量の比が一定値になる
    ように前記励起光の光量を制御する制御手段とを備えた
    ことを特徴とする光増幅器。
  3. 【請求項3】 入力されるn波長(nは1以上の整数)
    の信号光と所定の波長の制御用信号光とを一括増幅して
    出力する光増幅媒体と、 前記光増幅媒体に入力する励起光を発生する励起光源
    と、 前記信号光と前記制御用信号光と前記励起光を結合して
    前記光増幅媒体に入力する光結合手段と、 前記光増幅媒体に入出力される前記制御用信号光の一部
    を分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐された前記制御用信号光の増幅前
    後の光量を測定する光検出器と、 前記制御用信号光の増幅前後の光量の比(利得)が一定
    値になるように前記励起光の光量を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする光増幅器。
  4. 【請求項4】 光増幅媒体は、コア部またはクラッド部
    にレーザ遷移を有する希土類または遷移金属を添加した
    光ファイバであることを特徴とする請求項1〜3のいず
    れかに記載の光増幅器。
  5. 【請求項5】 光増幅媒体は、Er 添加ファイバである
    ことを特徴とする請求項4に記載の光増幅器。
  6. 【請求項6】 光増幅媒体は、Er 添加石英系ファイ
    バ、Er 添加フッ化物系ファイバ、Er 添加テルライト
    系ファイバ、Er 添加多成分酸化物系ファイバ、Er 添
    加フツリン酸系ファイバ、Er 添加カルコゲナイドガラ
    スファイバの中から選択された1種類以上の光ファイバ
    であることを特徴とする請求項4に記載の光増幅器。
  7. 【請求項7】 光増幅媒体は、Er 添加石英系ファイバ
    であり、1570nmから1598nmの波長域にある信号光を
    増幅する特性を有することを特徴とする請求項5または
    請求項6に記載の光増幅器。
  8. 【請求項8】 光増幅媒体は、Er 添加フッ化物系ファ
    イバであり、1565nmから1600nmの波長域にある信号
    光を増幅する特性を有することを特徴とする請求項5ま
    たは請求項6に記載の光増幅器。
  9. 【請求項9】 光増幅媒体は、Er 添加テルライト系フ
    ァイバであり、1535nmから1605nmの波長域にある信
    号光を増幅する特性を有することを特徴とする請求項5
    または請求項6に記載の光増幅器。
  10. 【請求項10】 信号光を複数の波長帯域に分波する分
    波器と、前記分波器から出力される各波長帯域の信号光
    を増幅する複数の光増幅部と、前記複数の光増幅部から
    出力される信号光を合波する合波器とを備えた光増幅器
    において、 前記複数の光増幅部が請求項1ないし請求項9のいずれ
    かに記載の光増幅器であることを特徴とする光増幅器。
  11. 【請求項11】 複数の光増幅部と合波器の入力ポート
    との間に、各光増幅部から出力される信号光強度を調整
    する光可変減衰器を挿入したことを特徴とする請求項1
    0に記載の光増幅器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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