JPH1187812A - 利得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システム - Google Patents
利得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システムInfo
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- JPH1187812A JPH1187812A JP9248248A JP24824897A JPH1187812A JP H1187812 A JPH1187812 A JP H1187812A JP 9248248 A JP9248248 A JP 9248248A JP 24824897 A JP24824897 A JP 24824897A JP H1187812 A JPH1187812 A JP H1187812A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/2941—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation using an equalising unit, e.g. a filter
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/04—Gain spectral shaping, flattening
Landscapes
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- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はＷＤＭ（波長分割多重）に適した利
得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システムに関
し、利得等化の精度が高く且つ構成が簡単な利得等化器
の提供を主な課題としている。 【解決手段】 利得ピークを与える利得特性を有する光
増幅器のための利得等化器は、光増幅器に動作的に接続
される第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び
３６を備えており、第１の利得等化器３２は利得ピーク
を与える波長又はその近傍において最大の損失を与える
第１の損失特性を有しており、第２及び第３の利得等化
器３４及び３６はそれぞれ周期的な第２及び第３の損失
特性を有しており、第２の損失特性の周期は第３の損失
特性の周期よりも短く、第２及び第３の損失特性の各々
は、第１の利得等化器３２のみによって光増幅器の利得
特性を等化した場合に残留する２つの利得ピークのいず
れかを与える波長又はその近傍において最大の損失を与
える。
得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システムに関
し、利得等化の精度が高く且つ構成が簡単な利得等化器
の提供を主な課題としている。 【解決手段】 利得ピークを与える利得特性を有する光
増幅器のための利得等化器は、光増幅器に動作的に接続
される第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び
３６を備えており、第１の利得等化器３２は利得ピーク
を与える波長又はその近傍において最大の損失を与える
第１の損失特性を有しており、第２及び第３の利得等化
器３４及び３６はそれぞれ周期的な第２及び第３の損失
特性を有しており、第２の損失特性の周期は第３の損失
特性の周期よりも短く、第２及び第３の損失特性の各々
は、第１の利得等化器３２のみによって光増幅器の利得
特性を等化した場合に残留する２つの利得ピークのいず
れかを与える波長又はその近傍において最大の損失を与
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、波長が
異なる複数チャネルの光キャリアを含む波長分割多重信
号光を用いた光ファイバ通信に適した利得等化に関し、
更に詳しくは、組合せによる利得等化器及び該利得等化
器を備えた光伝送システムに関する。
異なる複数チャネルの光キャリアを含む波長分割多重信
号光を用いた光ファイバ通信に適した利得等化に関し、
更に詳しくは、組合せによる利得等化器及び該利得等化
器を備えた光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、低損失（例えば０．２ｄＢ／ｋ
ｍ）な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、
光ファイバを伝送路とする光通信システムが実用化され
ている。また、光ファイバにおける損失を補償して長距
離の伝送を可能にするために、信号光を増幅するための
光増幅器の使用が提案され或いは実用化されている。
ｍ）な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、
光ファイバを伝送路とする光通信システムが実用化され
ている。また、光ファイバにおける損失を補償して長距
離の伝送を可能にするために、信号光を増幅するための
光増幅器の使用が提案され或いは実用化されている。
【０００３】従来知られている光増幅器は、増幅される
べき信号光が供給される光増幅媒体と、光増幅媒体が信
号光の波長を含む利得帯域を提供するように光増幅媒体
をポンピング（励起）する手段とを備えている。例え
ば、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、
光増幅媒体としてのエルビウムドープファイバ（ＥＤ
Ｆ）と、予め定められた波長を有するポンプ光をＥＤＦ
に供するためのポンプ光源とを備えている。０．９８μ
ｍ帯或いは１．４８μｍ帯の波長を有するポンプ光を用
いることによって、波長１．５５μｍ帯を含む利得帯域
が得られる。また、半導体チップを光増幅媒体として用
いる光増幅器も知られている。この場合、半導体チップ
に電流を注入することによってポンピングが行われる。
べき信号光が供給される光増幅媒体と、光増幅媒体が信
号光の波長を含む利得帯域を提供するように光増幅媒体
をポンピング（励起）する手段とを備えている。例え
ば、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、
光増幅媒体としてのエルビウムドープファイバ（ＥＤ
Ｆ）と、予め定められた波長を有するポンプ光をＥＤＦ
に供するためのポンプ光源とを備えている。０．９８μ
ｍ帯或いは１．４８μｍ帯の波長を有するポンプ光を用
いることによって、波長１．５５μｍ帯を含む利得帯域
が得られる。また、半導体チップを光増幅媒体として用
いる光増幅器も知られている。この場合、半導体チップ
に電流を注入することによってポンピングが行われる。
【０００４】一方、光ファイバによる伝送容量を増大さ
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭを適用す
ることによって、当該多重数に応じて一本の光ファイバ
における伝送容量を増大させることができる。
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭを適用す
ることによって、当該多重数に応じて一本の光ファイバ
における伝送容量を増大させることができる。
【０００５】ＷＤＭが適用されるシステムに光増幅器を
組み入れる場合、利得偏差或いは利得傾斜（ゲインチル
ト）で代表される利得特性（利得の波長依存性）によっ
て伝送距離が制限される。例えば、ＥＤＦＡにおいて
は、波長１．５５μｍの近傍で利得偏差が生じる。カス
ケード接続された複数のＥＤＦＡについて利得偏差が累
積すると、利得が小さい帯域に含まれるチャネルの光Ｓ
ＮＲ（信号対雑音比）が悪くなる。
組み入れる場合、利得偏差或いは利得傾斜（ゲインチル
ト）で代表される利得特性（利得の波長依存性）によっ
て伝送距離が制限される。例えば、ＥＤＦＡにおいて
は、波長１．５５μｍの近傍で利得偏差が生じる。カス
ケード接続された複数のＥＤＦＡについて利得偏差が累
積すると、利得が小さい帯域に含まれるチャネルの光Ｓ
ＮＲ（信号対雑音比）が悪くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】光増幅器の利得偏差に
対処するために、光フィルタ等の受動光部品による利得
等化器が用いられる。利得偏差の累積によりあるチャネ
ルの光ＳＮＲの劣化が過剰になる前に、適切な位置に設
けられた利得等化器によって利得等化が行われる。
対処するために、光フィルタ等の受動光部品による利得
等化器が用いられる。利得偏差の累積によりあるチャネ
ルの光ＳＮＲの劣化が過剰になる前に、適切な位置に設
けられた利得等化器によって利得等化が行われる。
【０００７】１種類の利得等化器が用いられる場合に
は、利得等化器としての光フィルタが一般に単純な周期
的な損失特性（損失の波長依存性）あるいは単峰性の損
失特性を有していることに基づき、利得等化の精度がよ
くない。２種類の利得等化器を組み合わせることも提案
されているが、この場合にも利得等化の精度が必ずしも
十分ではない場合がある。
は、利得等化器としての光フィルタが一般に単純な周期
的な損失特性（損失の波長依存性）あるいは単峰性の損
失特性を有していることに基づき、利得等化の精度がよ
くない。２種類の利得等化器を組み合わせることも提案
されているが、この場合にも利得等化の精度が必ずしも
十分ではない場合がある。
【０００８】一方、５種類以上の光フィルタを組み合わ
せて光増幅器の利得特性にあった損失特性を設計するこ
とが提案され得るが、この場合には利得等化器の構成が
複雑になり、その損失も大きくなる。
せて光増幅器の利得特性にあった損失特性を設計するこ
とが提案され得るが、この場合には利得等化器の構成が
複雑になり、その損失も大きくなる。
【０００９】尚、１種類の利得等化器の使用或いは２種
類の利得等化器の組合せの使用については、本発明との
対比において発明の実施の形態の項で詳細に説明する。
よって、本発明の目的は、利得等化の精度が高く且つ構
成が簡単な利得等化器を提供することにある。
類の利得等化器の組合せの使用については、本発明との
対比において発明の実施の形態の項で詳細に説明する。
よって、本発明の目的は、利得等化の精度が高く且つ構
成が簡単な利得等化器を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、そのような利得等化
器を備えた新規な光伝送システムを提供することにあ
る。
器を備えた新規な光伝送システムを提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、利得ピークを与える利得特性（利得の波長依存
性）を有する光増幅器のための利得等化器が提供され
る。この利得等化器は、光増幅器に動作的に接続される
第１、第２及び第３の利得等化器を備えている。第１の
利得等化器は、利得ピークを与える波長又はその近傍に
おいて最大の損失を与える第１の損失特性（損失の波長
依存性）を有している。第２及び第３の利得等化器は、
それぞれ周期的な第２及び第３の損失特性を有してい
る。第２の損失特性の周期は第３の損失特性の周期より
短い。第２及び第３の損失特性の各々は、第１の利得等
化器のみによって光増幅器の利得特性を等化した場合に
残留する２つの利得ピークのいずれかを与える波長又は
その近傍において最大の損失を与える。
ると、利得ピークを与える利得特性（利得の波長依存
性）を有する光増幅器のための利得等化器が提供され
る。この利得等化器は、光増幅器に動作的に接続される
第１、第２及び第３の利得等化器を備えている。第１の
利得等化器は、利得ピークを与える波長又はその近傍に
おいて最大の損失を与える第１の損失特性（損失の波長
依存性）を有している。第２及び第３の利得等化器は、
それぞれ周期的な第２及び第３の損失特性を有してい
る。第２の損失特性の周期は第３の損失特性の周期より
短い。第２及び第３の損失特性の各々は、第１の利得等
化器のみによって光増幅器の利得特性を等化した場合に
残留する２つの利得ピークのいずれかを与える波長又は
その近傍において最大の損失を与える。
【００１２】この構成によると、特定の損失特性を有す
る３つの利得等化器を組み合わせているので、利得等化
を高精度に行うことができる。また、３つの利得等化器
の各々に要求される損失特性は単純であるから、利得等
化器の構成を簡単にすることができる。特に、第２及び
第３の利得等化器については、周期的な損失特性を有す
るファブリペロエタロンフィルタ等の簡単な構成のフィ
ルタを用いることができる。
る３つの利得等化器を組み合わせているので、利得等化
を高精度に行うことができる。また、３つの利得等化器
の各々に要求される損失特性は単純であるから、利得等
化器の構成を簡単にすることができる。特に、第２及び
第３の利得等化器については、周期的な損失特性を有す
るファブリペロエタロンフィルタ等の簡単な構成のフィ
ルタを用いることができる。
【００１３】この出願において、ある要素と他の要素と
が動作的に接続されるというのは、これらの要素が直接
接続される場合を含み、更に、これらの要素の間で光信
号又は電気信号の受け渡しができる程度の関連性をもっ
てこれらの要素が設けられている場合を含む。
が動作的に接続されるというのは、これらの要素が直接
接続される場合を含み、更に、これらの要素の間で光信
号又は電気信号の受け渡しができる程度の関連性をもっ
てこれらの要素が設けられている場合を含む。
【００１４】本発明の第２の側面によると、利得ピーク
を与える利得特性を有する光増幅器と光増幅器に動作的
に接続される第１、第２及び第３の利得等化器とを含む
光ファイバスパンを備えた光伝送システムが提供され
る。第１、第２及び第３の利得等化器は本発明の第１の
側面による利得等化器におけるのと同様な損失特性をそ
れぞれ有している。
を与える利得特性を有する光増幅器と光増幅器に動作的
に接続される第１、第２及び第３の利得等化器とを含む
光ファイバスパンを備えた光伝送システムが提供され
る。第１、第２及び第３の利得等化器は本発明の第１の
側面による利得等化器におけるのと同様な損失特性をそ
れぞれ有している。
【００１５】このシステムは、望ましくは、光ファイバ
スパンの一端にて信号光を光ファイバスパンへ供給する
ための第１端局と、光ファイバスパンの他端にて光ファ
イバスパンからの信号光を受けるための第２の端局とを
付加的に備えている。
スパンの一端にて信号光を光ファイバスパンへ供給する
ための第１端局と、光ファイバスパンの他端にて光ファ
イバスパンからの信号光を受けるための第２の端局とを
付加的に備えている。
【００１６】例えば、信号光は波長が異なる複数チャネ
ルの光キャリアを含む波長分割多重（ＷＤＭ）信号光で
ある。この場合、光増幅器の利得特性はＷＤＭ信号光の
帯域に関連性して決定され得る。
ルの光キャリアを含む波長分割多重（ＷＤＭ）信号光で
ある。この場合、光増幅器の利得特性はＷＤＭ信号光の
帯域に関連性して決定され得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明
を適用可能な光伝送システムのブロック図である。この
システムは、送信用の第１の端局２と、受信用の第２の
端局４と、端局２及び４間に敷設される光ファイバスパ
ン６とを備えている。
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明
を適用可能な光伝送システムのブロック図である。この
システムは、送信用の第１の端局２と、受信用の第２の
端局４と、端局２及び４間に敷設される光ファイバスパ
ン６とを備えている。
【００１８】第１の端局２は、異なる波長の光信号を出
力する複数の光送信機（ＴＸ）２（＃１，…，＃Ｎ）
と、これらの光信号を波長分割多重してＷＤＭ信号光を
得るための光マルチプレクサ１０とを備えている。ＷＤ
Ｍ信号光は光ファイバスパン６へ供給される。
力する複数の光送信機（ＴＸ）２（＃１，…，＃Ｎ）
と、これらの光信号を波長分割多重してＷＤＭ信号光を
得るための光マルチプレクサ１０とを備えている。ＷＤ
Ｍ信号光は光ファイバスパン６へ供給される。
【００１９】光ファイバスパン６は、光ファイバ伝送路
１２と、光ファイバ伝送路１２の途中に設けられる複数
のインライン型の光増幅器１４とを含む。光増幅器１４
による利得偏差を補償するために、光ファイバスパン６
の途中には少なくとも１つの利得等化器（ＧＥＱ）１６
が設けられる。
１２と、光ファイバ伝送路１２の途中に設けられる複数
のインライン型の光増幅器１４とを含む。光増幅器１４
による利得偏差を補償するために、光ファイバスパン６
の途中には少なくとも１つの利得等化器（ＧＥＱ）１６
が設けられる。
【００２０】第２の端局４は、光ファイバスパン６から
のＷＤＭ信号光を波長に従って分離して個々のチャネル
の光信号を得るための光デマルチプレクサ１８と、これ
らの光信号を受けるための複数の光受信機（ＲＸ）２０
（＃１，…，＃Ｎ）とを備えている。
のＷＤＭ信号光を波長に従って分離して個々のチャネル
の光信号を得るための光デマルチプレクサ１８と、これ
らの光信号を受けるための複数の光受信機（ＲＸ）２０
（＃１，…，＃Ｎ）とを備えている。
【００２１】図１のシステムの構成によると、波長分割
多重（ＷＤＭ）が適用されているので、多重数に応じて
伝送容量が拡大され、また、光増幅器１４が中継器とし
て採用されているので、簡単な構成で長距離の伝送が可
能になる。
多重（ＷＤＭ）が適用されているので、多重数に応じて
伝送容量が拡大され、また、光増幅器１４が中継器とし
て採用されているので、簡単な構成で長距離の伝送が可
能になる。
【００２２】図２を参照すると、利得等化器１６として
１種類の利得等化器（光フィルタ）が用いられている場
合（従来技術）における利得等化の様子が示されてい
る。縦軸は利得及び損失（ｄＢ）を示しており、横軸は
相対波長（ｎｍ）を示している。その１種類の利得等化
器は、あるチャネルの光ＳＮＲが過剰になる前に、対応
する利得等化器によって利得が等化されるように、光フ
ァイバスパン６の途中に１つ又は複数設けられる。
１種類の利得等化器（光フィルタ）が用いられている場
合（従来技術）における利得等化の様子が示されてい
る。縦軸は利得及び損失（ｄＢ）を示しており、横軸は
相対波長（ｎｍ）を示している。その１種類の利得等化
器は、あるチャネルの光ＳＮＲが過剰になる前に、対応
する利得等化器によって利得が等化されるように、光フ
ァイバスパン６の途中に１つ又は複数設けられる。
【００２３】図２において、符号２２は、その利得等化
器によって利得等化が行われるべき光増幅器の利得特性
（利得の波長依存性）を表しており、符号２４は、その
利得等化器の損失特性（損失の波長依存性）を表してい
る。ここでは、損失特性２４に対して利得特性２２の方
がなだらかであるので、利得等化の後に周期的な利得偏
差２６が残留する。
器によって利得等化が行われるべき光増幅器の利得特性
（利得の波長依存性）を表しており、符号２４は、その
利得等化器の損失特性（損失の波長依存性）を表してい
る。ここでは、損失特性２４に対して利得特性２２の方
がなだらかであるので、利得等化の後に周期的な利得偏
差２６が残留する。
【００２４】即ち、利得特性２２を与える帯域の最短波
長及び最長波長並びに最短波長及び最長波長の概略中間
の波長（中間波長）において光増幅器の利得と利得等化
器の損失とが相殺されており、最短波長及び中間波長の
間の波長λ1 と中間波長及び最長波長の間の波長λ2 と
に２つの利得ピークが残留している。
長及び最長波長並びに最短波長及び最長波長の概略中間
の波長（中間波長）において光増幅器の利得と利得等化
器の損失とが相殺されており、最短波長及び中間波長の
間の波長λ1 と中間波長及び最長波長の間の波長λ2 と
に２つの利得ピークが残留している。
【００２５】これら２つの利得ピークの間には、利得特
性２２が非対称であることと損失特性２４が一般的には
対称であることとにより、利得のアンバランスΔＧが生
じ、残留する利得特性２６は非対称なものとなる。この
ように、１種類の利得等化器が用いられる場合には、残
留する利得特性２６における周期的な利得偏差及び非対
称性が問題となる。
性２２が非対称であることと損失特性２４が一般的には
対称であることとにより、利得のアンバランスΔＧが生
じ、残留する利得特性２６は非対称なものとなる。この
ように、１種類の利得等化器が用いられる場合には、残
留する利得特性２６における周期的な利得偏差及び非対
称性が問題となる。
【００２６】このような点に鑑み、２種類の利得等化器
を組み合わせて使用することが提案されている。図３を
参照すると、２種類の利得等化器の組合せによる損失特
性（従来技術）が示されている。縦軸は損失（ｄＢ）を
表しており、横軸は相対波長（ｎｍ）を表している。
を組み合わせて使用することが提案されている。図３を
参照すると、２種類の利得等化器の組合せによる損失特
性（従来技術）が示されている。縦軸は損失（ｄＢ）を
表しており、横軸は相対波長（ｎｍ）を表している。
【００２７】ここでは、主利得等化器（主ＧＥＱ）とし
て損失特性の周期が２５ｎｍのものが用いられ、副利得
等化器（副ＧＥＱ）として損失特性の周期が６ｎｍのも
のが用いられている。
て損失特性の周期が２５ｎｍのものが用いられ、副利得
等化器（副ＧＥＱ）として損失特性の周期が６ｎｍのも
のが用いられている。
【００２８】主ＧＥＱの最大損失波長λOF1 は１５５
９．３ｎｍであり、副ＧＥＱの最低損失波長λOF2 は１
５５９．０ｎｍであり、これらの差に相当するオフセッ
ト波長Δλは０．３ｎｍに設定されている。その結果、
「Ｔｏｔａｌ」で示されるような組合せによる損失特性
が得られている。
９．３ｎｍであり、副ＧＥＱの最低損失波長λOF2 は１
５５９．０ｎｍであり、これらの差に相当するオフセッ
ト波長Δλは０．３ｎｍに設定されている。その結果、
「Ｔｏｔａｌ」で示されるような組合せによる損失特性
が得られている。
【００２９】ここで、主ＧＥＱを用いているのは、図２
により１種類の利得等化器を用いる場合と同様に、光増
幅器の利得特性又は利得偏差を補償するためである。ま
た、副ＧＥＱを用いているのは、主ＧＥＱによる補償後
に残留する周期的な利得偏差を補償するためである。更
に、オフセット波長Δλを設定しているのは、残留する
利得偏差における非対称性を補償するためである。
により１種類の利得等化器を用いる場合と同様に、光増
幅器の利得特性又は利得偏差を補償するためである。ま
た、副ＧＥＱを用いているのは、主ＧＥＱによる補償後
に残留する周期的な利得偏差を補償するためである。更
に、オフセット波長Δλを設定しているのは、残留する
利得偏差における非対称性を補償するためである。
【００３０】尚、図３により説明した２種類の利得等化
器の組合せについての付加的な詳細については、T. Nai
to et al.,“85-Gb/s WDM transmission experiment ov
er 7931 km using gain equalization to compensate f
or asymmetry in EDFA gaincharacteristics ”, First
Optoelectronics and Communications Conference(OEC
C '96) Technical Digest, July 1996, PD1-2 を参照さ
れたい。
器の組合せについての付加的な詳細については、T. Nai
to et al.,“85-Gb/s WDM transmission experiment ov
er 7931 km using gain equalization to compensate f
or asymmetry in EDFA gaincharacteristics ”, First
Optoelectronics and Communications Conference(OEC
C '96) Technical Digest, July 1996, PD1-2 を参照さ
れたい。
【００３１】図３により説明した２種類の利得等化器の
組合せにあっては、利得等化の精度が必ずしも高くない
場合が生じる。具体的には、主ＧＥＱによる補償後に残
留する利得特性における周期性及び非対称性の補償が不
完全になることがあるのである。
組合せにあっては、利得等化の精度が必ずしも高くない
場合が生じる。具体的には、主ＧＥＱによる補償後に残
留する利得特性における周期性及び非対称性の補償が不
完全になることがあるのである。
【００３２】図４は本発明による利得等化器の第１実施
形態を示すブロック図である。この利得等化器は、入力
ポート２８と出力ポート３０との間に第１の利得等化器
（１ｓｔ ＧＥＱ）３２、第２の利得等化器（２ｎｄ
ＧＥＱ）３４及び第３の利得等化器（３ｒｄ ＧＥＱ）
３６をカスケード接続して構成されている。利得等化器
３２，３４及び３６の接続順序は任意である。
形態を示すブロック図である。この利得等化器は、入力
ポート２８と出力ポート３０との間に第１の利得等化器
（１ｓｔ ＧＥＱ）３２、第２の利得等化器（２ｎｄ
ＧＥＱ）３４及び第３の利得等化器（３ｒｄ ＧＥＱ）
３６をカスケード接続して構成されている。利得等化器
３２，３４及び３６の接続順序は任意である。
【００３３】図４に示される利得等化器は図１の利得等
化器１６として用いることができる。図１のシステムで
は、利得等化器１６は１台だけ図示されているが、光フ
ァイバスパン６には複数の利得等化器１６（それぞれが
図４の構成を有する）が設けられていてもよい。また、
第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６を
光ファイバスパン６の異なる位置に分散して配置しても
よい。
化器１６として用いることができる。図１のシステムで
は、利得等化器１６は１台だけ図示されているが、光フ
ァイバスパン６には複数の利得等化器１６（それぞれが
図４の構成を有する）が設けられていてもよい。また、
第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６を
光ファイバスパン６の異なる位置に分散して配置しても
よい。
【００３４】第１の利得等化器３２は、利得等化が行わ
れるべき光増幅器１４が例えば図２に示される利得ピー
クを与える利得特性２２を有する場合に、利得ピークを
与える波長又はその近傍において最大の損失を与える損
失特性を有している。その損失特性は例えば図２に符号
２４で示される。
れるべき光増幅器１４が例えば図２に示される利得ピー
クを与える利得特性２２を有する場合に、利得ピークを
与える波長又はその近傍において最大の損失を与える損
失特性を有している。その損失特性は例えば図２に符号
２４で示される。
【００３５】図５を参照すると、図１の光ファイバスパ
ン６が図４の第１の利得等化器３２のみを備えている場
合における伝送後の光スペクトルの例が示されている。
縦軸は相対光パワー（ｄＢ）、横軸は波長（ｎｍ）を表
している。縦軸の１目盛は５ｄＢである。ここでは、２
４チャネルの波長分割多重が行われており、各チャネル
のビットレートは５．３Ｇｂ／ｓであり、光ファイバス
パン６の長さは７，８２８ｋｍであり、５５台の第１の
利得等化器３２が光ファイバスパン６に分散して配置さ
れているものとする。
ン６が図４の第１の利得等化器３２のみを備えている場
合における伝送後の光スペクトルの例が示されている。
縦軸は相対光パワー（ｄＢ）、横軸は波長（ｎｍ）を表
している。縦軸の１目盛は５ｄＢである。ここでは、２
４チャネルの波長分割多重が行われており、各チャネル
のビットレートは５．３Ｇｂ／ｓであり、光ファイバス
パン６の長さは７，８２８ｋｍであり、５５台の第１の
利得等化器３２が光ファイバスパン６に分散して配置さ
れているものとする。
【００３６】尚、図５に示される光スペクトルを得るた
めの実験の付加的な詳細については、 T. Naito et a
l., “128-Gbit/s WDM transmission of 24 5.3-Gbit/s
RZ signals over 7828km using equalization to comp
ensate for asymmetry in EDFAgain characteristics
”, Comference on Optical Fiber Communications (O
FC) '97 Technical Digest, Feb 1997, Tuj 2を参照さ
れたい。
めの実験の付加的な詳細については、 T. Naito et a
l., “128-Gbit/s WDM transmission of 24 5.3-Gbit/s
RZ signals over 7828km using equalization to comp
ensate for asymmetry in EDFAgain characteristics
”, Comference on Optical Fiber Communications (O
FC) '97 Technical Digest, Feb 1997, Tuj 2を参照さ
れたい。
【００３７】図６を参照すると、図５の光スペクトルに
おける信号光パワー（相対値、ｄＢ）と波長（ｎｍ）と
の関係が示されている。図５及び図６から明らかなよう
に、第１の利得等化器３２のみによって利得特性を等化
した場合には、利得ピーク（利得リップルのピーク）が
２つ残留していることがわかる。一方の利得ピークを与
える波長は１５５５ｎｍであり、他方の利得ピークを与
える波長は１５６２．５ｎｍである。また、２つの利得
ピークの間におけるピークレベルの差は４ｄＢであり、
短波長側のピーク付近の利得偏差の周期（或いは半値
幅）は長波長側のピーク付近の利得偏差の周期（或いは
半値幅）よりも１ｎｍ程度長い。
おける信号光パワー（相対値、ｄＢ）と波長（ｎｍ）と
の関係が示されている。図５及び図６から明らかなよう
に、第１の利得等化器３２のみによって利得特性を等化
した場合には、利得ピーク（利得リップルのピーク）が
２つ残留していることがわかる。一方の利得ピークを与
える波長は１５５５ｎｍであり、他方の利得ピークを与
える波長は１５６２．５ｎｍである。また、２つの利得
ピークの間におけるピークレベルの差は４ｄＢであり、
短波長側のピーク付近の利得偏差の周期（或いは半値
幅）は長波長側のピーク付近の利得偏差の周期（或いは
半値幅）よりも１ｎｍ程度長い。
【００３８】以下、このような残留した利得偏差を補償
するための第２及び第３の利得等化器３４及び３６の損
失特性の設計について詳細に説明する。図７は、本発明
において第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及
び３６の各々として用いることができる光フィルタにお
ける周期的な損失特性を示す図である。縦軸は損失を表
し、横軸は波長（ｎｍ）を表している。損失特性におい
ては、３つの重要なパラメータがある： （１）最大損失波長と隣の最大損失波長との間の差を与
えるＦＳＲ（フリースペクトラルレンジ： free-spectr
al-range）； （２）最大最小損失差（消光比）Ｌ；及び （３）最大損失波長λM 。ＦＳＲは損失特性の周期を与
える、ということもできる。
するための第２及び第３の利得等化器３４及び３６の損
失特性の設計について詳細に説明する。図７は、本発明
において第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及
び３６の各々として用いることができる光フィルタにお
ける周期的な損失特性を示す図である。縦軸は損失を表
し、横軸は波長（ｎｍ）を表している。損失特性におい
ては、３つの重要なパラメータがある： （１）最大損失波長と隣の最大損失波長との間の差を与
えるＦＳＲ（フリースペクトラルレンジ： free-spectr
al-range）； （２）最大最小損失差（消光比）Ｌ；及び （３）最大損失波長λM 。ＦＳＲは損失特性の周期を与
える、ということもできる。
【００３９】ファブリペロエタロン（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅ
ｒｏｔ ｅｔａｌｏｎ）型の光フィルタの損失特性ｇ
（λ，λM ，ＦＳＲ，Ｌ）は次の式で与えられる。 ｇ（λ，λM ，FSR, L) = 10 log｛[1-(1-10-L/20)/(1+
10-L/20)]2/[[1-(1-10-L/20)/(1+10-L/20)]2 + [4 ×(
1-10-L/20)/(1+10-L/20)]×cos2[ π（λ−λM )/ FS
R]]｝ また、マッハツェンダ型（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）
型の光フィルタの損失特性ｆ（λ，λM ，ＦＳＲ，Ｌ）
は次の式で与えられる。
ｒｏｔ ｅｔａｌｏｎ）型の光フィルタの損失特性ｇ
（λ，λM ，ＦＳＲ，Ｌ）は次の式で与えられる。 ｇ（λ，λM ，FSR, L) = 10 log｛[1-(1-10-L/20)/(1+
10-L/20)]2/[[1-(1-10-L/20)/(1+10-L/20)]2 + [4 ×(
1-10-L/20)/(1+10-L/20)]×cos2[ π（λ−λM )/ FS
R]]｝ また、マッハツェンダ型（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）
型の光フィルタの損失特性ｆ（λ，λM ，ＦＳＲ，Ｌ）
は次の式で与えられる。
【００４０】ｆ（λ，λM ，FSR, L) = 10 log[(1/4)×
[(1+10-L/20)2 +(1-10 -L/20)2-2(1+10-L/20) (1-10
-L/20) cos[2π（λ−λM )/FSR]] ２種類の光フィルタ（第２及び第３の利得等化器３４及
び３６）を組み合わせる場合には、従って、６つのパラ
メータが必要となる。ここで、ＦＳＲ，Ｌ及びλM のサ
フィックス（添字）を、相対的に短いＦＳＲを有する光
フィルタについては２、相対的に長いＦＳＲを有する光
フィルタについては３とする。図４の構成においては、
第２の利得等化器３４が相対的に短いＦＳＲ（ＦＳ
Ｒ2 ）を有しているとし、第３の利得等化器３６が相対
的に長いＦＳＲ（ＦＳＲ3 ）を有しているとする。
[(1+10-L/20)2 +(1-10 -L/20)2-2(1+10-L/20) (1-10
-L/20) cos[2π（λ−λM )/FSR]] ２種類の光フィルタ（第２及び第３の利得等化器３４及
び３６）を組み合わせる場合には、従って、６つのパラ
メータが必要となる。ここで、ＦＳＲ，Ｌ及びλM のサ
フィックス（添字）を、相対的に短いＦＳＲを有する光
フィルタについては２、相対的に長いＦＳＲを有する光
フィルタについては３とする。図４の構成においては、
第２の利得等化器３４が相対的に短いＦＳＲ（ＦＳ
Ｒ2 ）を有しているとし、第３の利得等化器３６が相対
的に長いＦＳＲ（ＦＳＲ3 ）を有しているとする。
【００４１】図５及び図６に示されるように、第１の利
得等化器３２のみによって利得等化を行った場合に残留
する利得特性が２つの利得ピークを有している場合、λ
M2及びλM3を、２つの利得ピークのいずれかを与える波
長又はその近傍に設定することが合理的である。望まし
くは、第２及び第３の利得等化器３４及び３６の最大損
失を有効に利用するために、λM2及びλM3は２つの利得
ピークのうちの大きいほうの利得ピークを与える波長又
はその近傍に設定される。
得等化器３２のみによって利得等化を行った場合に残留
する利得特性が２つの利得ピークを有している場合、λ
M2及びλM3を、２つの利得ピークのいずれかを与える波
長又はその近傍に設定することが合理的である。望まし
くは、第２及び第３の利得等化器３４及び３６の最大損
失を有効に利用するために、λM2及びλM3は２つの利得
ピークのうちの大きいほうの利得ピークを与える波長又
はその近傍に設定される。
【００４２】具体的には、例えば図５及び図６に示され
る利得特性を補償するために、第２及び第３の利得等化
器３４及び３６の各パラメータは次のように設定され
る：λM2及びλM3は伝送後の光スペクトルの長波長側の
利得ピークを与える波長（１５６２．５ｎｍ）に設定さ
れ；ＦＳＲ2 は１に規格化され；ＦＳＲ3 は自由度を有
するパラメータとして設定され；Ｌ2 は（２−Ｌ3 ）ｄ
Ｂに設定され；そしてＬ3 は自由度を有するパラメータ
として設定される。
る利得特性を補償するために、第２及び第３の利得等化
器３４及び３６の各パラメータは次のように設定され
る：λM2及びλM3は伝送後の光スペクトルの長波長側の
利得ピークを与える波長（１５６２．５ｎｍ）に設定さ
れ；ＦＳＲ2 は１に規格化され；ＦＳＲ3 は自由度を有
するパラメータとして設定され；Ｌ2 は（２−Ｌ3 ）ｄ
Ｂに設定され；そしてＬ3 は自由度を有するパラメータ
として設定される。
【００４３】Ｌ2 及びＬ3 を上述のように設定するの
は、長波長側の利得ピークを与える波長において合計で
２ｄＢの損失を与えるためである。このような各パラメ
ータの設定においては、自由度を有するパラメータは、
より長い周期を有する第３の利得等化器３６に関するＦ
ＳＲ3 及びＬ3 の２つとなる。
は、長波長側の利得ピークを与える波長において合計で
２ｄＢの損失を与えるためである。このような各パラメ
ータの設定においては、自由度を有するパラメータは、
より長い周期を有する第３の利得等化器３６に関するＦ
ＳＲ3 及びＬ3 の２つとなる。
【００４４】これら２つのパラメータは、第２及び第３
の利得等化器３４及び３６の損失特性の合計が、第１の
利得等化器３２のみによる利得等化で残留した利得特性
における短波長側のピークレベルと長波長側のピークレ
ベルとの差及び、短波長側の利得偏差の周期（半値幅）
と長波長側の利得偏差の周期（半値幅）との違いを同時
に満足するように設定される。
の利得等化器３４及び３６の損失特性の合計が、第１の
利得等化器３２のみによる利得等化で残留した利得特性
における短波長側のピークレベルと長波長側のピークレ
ベルとの差及び、短波長側の利得偏差の周期（半値幅）
と長波長側の利得偏差の周期（半値幅）との違いを同時
に満足するように設定される。
【００４５】図８を参照すると、第２及び第３の利得等
化器３４及び３６の損失特性の設計例が示されている。
縦軸は損失（ｄＢ）、横軸は波長（ｎｍ）を表してい
る。図８において、符号３８は第２の利得等化器３４の
損失特性、符号４０は第３の利得等化器３６の損失特
性、符号４２は第２及び第３の利得等化器３４及び３６
の組合せによる損失特性を表している。
化器３４及び３６の損失特性の設計例が示されている。
縦軸は損失（ｄＢ）、横軸は波長（ｎｍ）を表してい
る。図８において、符号３８は第２の利得等化器３４の
損失特性、符号４０は第３の利得等化器３６の損失特
性、符号４２は第２及び第３の利得等化器３４及び３６
の組合せによる損失特性を表している。
【００４６】ＦＳＲ3 がＦＳＲ2 の１．４倍であり、且
つ、Ｌ2 及びＬ3 がそれぞれ１．５ｄＢ及び０．５ｄＢ
の場合に、短波長側のピークレベルと長波長側のピーク
レベルとの差が約４ｄＢになる。
つ、Ｌ2 及びＬ3 がそれぞれ１．５ｄＢ及び０．５ｄＢ
の場合に、短波長側のピークレベルと長波長側のピーク
レベルとの差が約４ｄＢになる。
【００４７】具体的には、図５及び図６に示されるよう
に第１の利得等化器３２のみによる利得等化で利得特性
が残留する場合、ＦＳＲ2 を６．５ｎｍ，ＦＳＲ3 を
９．１ｎｍ（ＦＳＲ2 の１．４倍），Ｌ3 ＝０．５ｄＢ
に設定したときに、残留した利得特性が高精度に利得等
化される。
に第１の利得等化器３２のみによる利得等化で利得特性
が残留する場合、ＦＳＲ2 を６．５ｎｍ，ＦＳＲ3 を
９．１ｎｍ（ＦＳＲ2 の１．４倍），Ｌ3 ＝０．５ｄＢ
に設定したときに、残留した利得特性が高精度に利得等
化される。
【００４８】図９を参照すると、上述した具体的条件の
下での第２及び第３の利得等化器３４及び３６の組合せ
による損失特性に対して、図５及び図６により測定され
た信号パワーから求められる損失特性の目標値がプロッ
トされている。低いほうの２チャネルを除き、得られる
損失特性とその目標値とが極めてよく一致していること
がわかる。
下での第２及び第３の利得等化器３４及び３６の組合せ
による損失特性に対して、図５及び図６により測定され
た信号パワーから求められる損失特性の目標値がプロッ
トされている。低いほうの２チャネルを除き、得られる
損失特性とその目標値とが極めてよく一致していること
がわかる。
【００４９】これまでに説明した光増幅器の利得特性
は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の具
体例によって提供されている。ＥＤＦＡは、一般的に
は、増幅されるべき信号光（例えば波長が異なる複数の
光信号を波長分割多重してなるＷＤＭ信号光）が供給さ
れるエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）と、ＥＤＦが
信号光の波長を含む利得帯域を提供するようにＥＤＦを
ポンピング（励起）するためのポンプ光源とを備えてい
る。
は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の具
体例によって提供されている。ＥＤＦＡは、一般的に
は、増幅されるべき信号光（例えば波長が異なる複数の
光信号を波長分割多重してなるＷＤＭ信号光）が供給さ
れるエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）と、ＥＤＦが
信号光の波長を含む利得帯域を提供するようにＥＤＦを
ポンピング（励起）するためのポンプ光源とを備えてい
る。
【００５０】信号光及びポンプ光がＥＤＦの第１端から
第２端に向けて同じ方向に伝搬する場合にはフォワード
ポンピングであり、信号光が第１端から第２端に向けて
伝搬しポンプ光が第２端から第１端に向けて伝搬する場
合にはバックワードポンピングである。２つのポンプ光
源或いは１つのポンプ光源の２つの分岐出力をＥＤＦの
第１端及び第２端に光学的に接続した場合には、双方向
ポンピングとなる。
第２端に向けて同じ方向に伝搬する場合にはフォワード
ポンピングであり、信号光が第１端から第２端に向けて
伝搬しポンプ光が第２端から第１端に向けて伝搬する場
合にはバックワードポンピングである。２つのポンプ光
源或いは１つのポンプ光源の２つの分岐出力をＥＤＦの
第１端及び第２端に光学的に接続した場合には、双方向
ポンピングとなる。
【００５１】ＥＤＦにＡｌ（アルミニウム）を高濃度に
ドープすることによって、ＥＤＦＡの利得特性が広帯域
化することが知られている。いずれにしても、ＥＤＦＡ
においては、１種類の利得等化器のみによって利得等化
を行った場合には、図５及び図６に説明したような利得
特性が残留するので、本発明による利得等化器をＥＤＦ
Ａに適用することによって、高精度な利得等化が可能で
ある。
ドープすることによって、ＥＤＦＡの利得特性が広帯域
化することが知られている。いずれにしても、ＥＤＦＡ
においては、１種類の利得等化器のみによって利得等化
を行った場合には、図５及び図６に説明したような利得
特性が残留するので、本発明による利得等化器をＥＤＦ
Ａに適用することによって、高精度な利得等化が可能で
ある。
【００５２】ＥＤＦＡに適した第２及び第３の利得等化
器３４及び３６のパラメータの設計例を以下に説明す
る。図１０を参照すると、ＦＳＲ3 ／ＦＳＲ2 を１．４
に固定してＬ2 ／Ｌ3 を１，３及び５にしたときの第２
及び第３の利得等化器３４及び３６の組合せによる損失
特性が示されている。縦軸は損失（ｄＢ）を表し、横軸
はＦＳＲ2 で規格化された相対波長（ｎｍ）を表してい
る。規格化相対波長の原点（０）は長波長側の利得ピー
クを与える波長によって提供されている。
器３４及び３６のパラメータの設計例を以下に説明す
る。図１０を参照すると、ＦＳＲ3 ／ＦＳＲ2 を１．４
に固定してＬ2 ／Ｌ3 を１，３及び５にしたときの第２
及び第３の利得等化器３４及び３６の組合せによる損失
特性が示されている。縦軸は損失（ｄＢ）を表し、横軸
はＦＳＲ2 で規格化された相対波長（ｎｍ）を表してい
る。規格化相対波長の原点（０）は長波長側の利得ピー
クを与える波長によって提供されている。
【００５３】概略的には、Ｌ2 ／Ｌ3 を変えることによ
り、短波長側の損失ピークを与える波長が変化すること
がわかる。図１０において、破線はＬ2 ／Ｌ3 が１の場
合、太い実線はＬ2 ／Ｌ3 が３の場合、細い実線はＬ2
／Ｌ3 が５の場合を示している。
り、短波長側の損失ピークを与える波長が変化すること
がわかる。図１０において、破線はＬ2 ／Ｌ3 が１の場
合、太い実線はＬ2 ／Ｌ3 が３の場合、細い実線はＬ2
／Ｌ3 が５の場合を示している。
【００５４】図１０から明らかなように、Ｌ2 ／Ｌ3 を
１乃至５の範囲に設定することによって、ＥＤＦＡにお
いて１種類の利得等化器のみを用いた場合に残留する利
得特性を高精度で利得等化することができる損失特性が
得られることがわかる。
１乃至５の範囲に設定することによって、ＥＤＦＡにお
いて１種類の利得等化器のみを用いた場合に残留する利
得特性を高精度で利得等化することができる損失特性が
得られることがわかる。
【００５５】従って、第２の利得等化器３４によって与
えられる最大損失及び最小損失の差を第３の利得等化器
３６によって与えられる最大損失及び最小損失の差の１
乃至５倍に設定することによって、ＥＤＦＡについて高
精度に利得等化を行うことができる利得等化器の提供が
可能になる。
えられる最大損失及び最小損失の差を第３の利得等化器
３６によって与えられる最大損失及び最小損失の差の１
乃至５倍に設定することによって、ＥＤＦＡについて高
精度に利得等化を行うことができる利得等化器の提供が
可能になる。
【００５６】図１１を参照すると、Ｌ2 ／Ｌ3 を３に固
定し、ＦＳＲ3 ／ＦＳＲ2 を１．２，１．４及び１．６
とした場合における第２及び第３の利得等化器３４及び
３６の組合せの損失特性が示されている。細い実線はＦ
ＳＲ3 ／ＦＳＲ2 が１．２の場合、太い実線はＦＳＲ3
／ＦＳＲ2 が１．４の場合、破線はＦＳＲ3 ／ＦＳＲ 2
が１．６の場合を示している。
定し、ＦＳＲ3 ／ＦＳＲ2 を１．２，１．４及び１．６
とした場合における第２及び第３の利得等化器３４及び
３６の組合せの損失特性が示されている。細い実線はＦ
ＳＲ3 ／ＦＳＲ2 が１．２の場合、太い実線はＦＳＲ3
／ＦＳＲ2 が１．４の場合、破線はＦＳＲ3 ／ＦＳＲ 2
が１．６の場合を示している。
【００５７】図１０と同様縦軸は損失（ｄＢ）、横軸は
規格化相対波長（ｎｍ）を表している。ＦＳＲ3 ／ＦＳ
Ｒ2 を変えることによって、短波長側の損失ピークを与
える波長を概略一定にしたまま短波長側の損失ピークの
値を変えることができることがわかる。
規格化相対波長（ｎｍ）を表している。ＦＳＲ3 ／ＦＳ
Ｒ2 を変えることによって、短波長側の損失ピークを与
える波長を概略一定にしたまま短波長側の損失ピークの
値を変えることができることがわかる。
【００５８】図１１から明らかなように、ＦＳＲ3 ／Ｆ
ＳＲ2 を１．２乃至１．６の範囲に設定することによっ
て、ＥＤＦＡの利得特性を１種類の利得等化器で利得等
化した場合に残留する利得特性を高精度で利得等化する
ことができる。
ＳＲ2 を１．２乃至１．６の範囲に設定することによっ
て、ＥＤＦＡの利得特性を１種類の利得等化器で利得等
化した場合に残留する利得特性を高精度で利得等化する
ことができる。
【００５９】従って、第３の利得等化器３６の損失特性
の周期を第２の利得等化器３４の損失特性の周期の１．
２乃至１．６倍に設定することによって、ＥＤＦＡにつ
いて高精度で利得等化を行うことができる利得等化器の
提供が可能になる。
の周期を第２の利得等化器３４の損失特性の周期の１．
２乃至１．６倍に設定することによって、ＥＤＦＡにつ
いて高精度で利得等化を行うことができる利得等化器の
提供が可能になる。
【００６０】図４の第１実施形態においては、第１、第
２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６がカスケー
ド接続されているので、得られる損失特性は利得等化器
３２，３４及び３６の損失特性の和によって与えられ、
従って、損失特性の設計が容易である。
２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６がカスケー
ド接続されているので、得られる損失特性は利得等化器
３２，３４及び３６の損失特性の和によって与えられ、
従って、損失特性の設計が容易である。
【００６１】図１２を参照すると、第１、第２及び第３
の利得等化器３２，３４及び３６の各々として用いるこ
とができるファブリペロエタロンフィルタの基本構造が
示されている。ファブリペロエタロンフィルタは、スペ
ーサ層が一対の高反射多層膜によって挟まれるようにし
て構成されている。
の利得等化器３２，３４及び３６の各々として用いるこ
とができるファブリペロエタロンフィルタの基本構造が
示されている。ファブリペロエタロンフィルタは、スペ
ーサ層が一対の高反射多層膜によって挟まれるようにし
て構成されている。
【００６２】この一対の高反射多層膜は、共振条件が入
射光の入射角θ及びスペーサ層の厚みｄによって決定さ
れる共振器を構成する。入射光の波長が共振器の共振条
件を満足するときに、入射光の透過率は最大となる。
射光の入射角θ及びスペーサ層の厚みｄによって決定さ
れる共振器を構成する。入射光の波長が共振器の共振条
件を満足するときに、入射光の透過率は最大となる。
【００６３】このフィルタにおいては、入射角θ及びス
ペーサ層の厚みｄが決定されると、波長に従って透過率
が周期的に最大となる。従って、スペーサ層の厚みｄ等
を調節してフィルタを構成することによって、図７に示
されるような所望の周期的な損失特性を得ることができ
る。
ペーサ層の厚みｄが決定されると、波長に従って透過率
が周期的に最大となる。従って、スペーサ層の厚みｄ等
を調節してフィルタを構成することによって、図７に示
されるような所望の周期的な損失特性を得ることができ
る。
【００６４】以上のように、図４の第１実施形態による
と、第１の利得等化器３２により光増幅器１４の利得特
性を等化した後に残る利得特性を、ＦＳＲ（或いは損失
特性の周期）が異なる第２及び第３の利得等化器３４及
び３６により利得等化するようにしているので、全体と
して高精度な利得等化が可能になり、広い信号光波長帯
域を得ることができる。また、第１、第２及び第３の利
得等化器３２，３４及び３６の各々としては、ファブリ
ペロエタロンフィルタ等の周期的な損失特性を有する簡
単な構成の受動光部品を用いることができるので、単純
な構成の利得等化器の提供が可能になる。
と、第１の利得等化器３２により光増幅器１４の利得特
性を等化した後に残る利得特性を、ＦＳＲ（或いは損失
特性の周期）が異なる第２及び第３の利得等化器３４及
び３６により利得等化するようにしているので、全体と
して高精度な利得等化が可能になり、広い信号光波長帯
域を得ることができる。また、第１、第２及び第３の利
得等化器３２，３４及び３６の各々としては、ファブリ
ペロエタロンフィルタ等の周期的な損失特性を有する簡
単な構成の受動光部品を用いることができるので、単純
な構成の利得等化器の提供が可能になる。
【００６５】図１３を参照すると、本発明による利得等
化器の第２実施形態が示されている。第２実施形態は、
図４の第１実施形態と対比して、入力ポート２８及び第
１の利得等化器３２間に設けられる損失補償用の光増幅
器１４′と、光増幅器１４′の利得を制御するためのフ
ィードバックループとが付加されている点で特徴付けら
れる。
化器の第２実施形態が示されている。第２実施形態は、
図４の第１実施形態と対比して、入力ポート２８及び第
１の利得等化器３２間に設けられる損失補償用の光増幅
器１４′と、光増幅器１４′の利得を制御するためのフ
ィードバックループとが付加されている点で特徴付けら
れる。
【００６６】フィードバックループは、第３の利得等化
器３６及び出力ポート３０間に設けられ出力光から分岐
光を抽出するための光カプラ４６と、分岐光を受け分岐
光のパワーに対応する電気信号を出力するフォトディテ
クタ（ＰＤ）４８と、フォトディテクタ４８からの電気
信号に基づき光増幅器１４′の利得を制御するための制
御回路５０とを含む。
器３６及び出力ポート３０間に設けられ出力光から分岐
光を抽出するための光カプラ４６と、分岐光を受け分岐
光のパワーに対応する電気信号を出力するフォトディテ
クタ（ＰＤ）４８と、フォトディテクタ４８からの電気
信号に基づき光増幅器１４′の利得を制御するための制
御回路５０とを含む。
【００６７】このようなフィードバックループの採用に
より、利得等化器３２，３４及び３６の損失のバラツキ
に係わらず出力ポート３０における出力レベルを一定に
保つことができる。
より、利得等化器３２，３４及び３６の損失のバラツキ
に係わらず出力ポート３０における出力レベルを一定に
保つことができる。
【００６８】また、光ファイバ伝送路１２（図１参照）
における損失の結果、入力ポート２８における入力レベ
ルが低い場合でも、光増幅器１４′によりその入力レベ
ルが高められるので、利得等化器３２，３４及び３６の
損失による光ＳＮＲの劣化が防止される。
における損失の結果、入力ポート２８における入力レベ
ルが低い場合でも、光増幅器１４′によりその入力レベ
ルが高められるので、利得等化器３２，３４及び３６の
損失による光ＳＮＲの劣化が防止される。
【００６９】光増幅器１４′を第３の利得等化器３６と
光カプラ４６との間に設けることによって図１３と同じ
ようにフィードバックループを構成することはできる
が、入力レベルの低下に伴う光ＳＮＲの劣化を防止する
ためには、図１３のように光増幅器１４′を入力ポート
２８と第１の利得等化器３２との間に設けるのが望まし
い。
光カプラ４６との間に設けることによって図１３と同じ
ようにフィードバックループを構成することはできる
が、入力レベルの低下に伴う光ＳＮＲの劣化を防止する
ためには、図１３のように光増幅器１４′を入力ポート
２８と第１の利得等化器３２との間に設けるのが望まし
い。
【００７０】光増幅器１４′としてＥＤＦＡを用いる場
合には、ポンプ光源として使用されるレーザダイオード
の注入電流によって利得を制御することができる。ま
た、光増幅器１４′として半導体光増幅器が用いられて
いる場合には、半導体光増幅器の駆動電流によってその
利得を制御することができる。
合には、ポンプ光源として使用されるレーザダイオード
の注入電流によって利得を制御することができる。ま
た、光増幅器１４′として半導体光増幅器が用いられて
いる場合には、半導体光増幅器の駆動電流によってその
利得を制御することができる。
【００７１】一般的には、光増幅器１４′も光増幅器１
４と同様に利得特性を有しているので、本発明に従って
第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の
損失特性を設計するに際しては、光増幅器１４の利得特
性に光増幅器１４′の利得特性を含める考慮が必要であ
る。
４と同様に利得特性を有しているので、本発明に従って
第１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の
損失特性を設計するに際しては、光増幅器１４の利得特
性に光増幅器１４′の利得特性を含める考慮が必要であ
る。
【００７２】尚、光増幅器１４′としてＥＤＦＡが用い
られている場合、ポンプ光のパワーの変化に従ってＥＤ
Ｆにおける反転分布パラメータが変化し、それに伴って
利得特性が変化することがあるので、そのような利得特
性の変化が許容範囲を越える場合には、図１３のような
フィードバックループを採用せずに、一定の利得特性が
得られるようにポンプ光のパワーが制御されてもよい。
られている場合、ポンプ光のパワーの変化に従ってＥＤ
Ｆにおける反転分布パラメータが変化し、それに伴って
利得特性が変化することがあるので、そのような利得特
性の変化が許容範囲を越える場合には、図１３のような
フィードバックループを採用せずに、一定の利得特性が
得られるようにポンプ光のパワーが制御されてもよい。
【００７３】図１４を参照すると、本発明による利得等
化器の第３実施形態が示されている。ここでは、入力ポ
ート２８及び出力ポート３０間に３つの並列光パス５
２，５４及び５６を形成するために、入力ポート２８に
は１×３光カプラ５８が動作的に接続され、出力ポート
３０には３×１光カプラ６０が動作的に接続されてい
る。光ファイバ伝送路１２による損失を補償するため
に、入力ポート２８と１×３光カプラ５８との間には、
光増幅器１４′が設けられており、光増幅器１４′の利
得特性は一定に保たれている。
化器の第３実施形態が示されている。ここでは、入力ポ
ート２８及び出力ポート３０間に３つの並列光パス５
２，５４及び５６を形成するために、入力ポート２８に
は１×３光カプラ５８が動作的に接続され、出力ポート
３０には３×１光カプラ６０が動作的に接続されてい
る。光ファイバ伝送路１２による損失を補償するため
に、入力ポート２８と１×３光カプラ５８との間には、
光増幅器１４′が設けられており、光増幅器１４′の利
得特性は一定に保たれている。
【００７４】第１、第２及び第３の利得等化器３２，３
４及び３６はそれぞれ光パス５２，５４及び５６に設け
られている。また、利得等化器３２，３４及び３６のそ
れぞれ下流側には位相補償器（ＰＣ）６２，６４及び６
６が設けられている。
４及び３６はそれぞれ光パス５２，５４及び５６に設け
られている。また、利得等化器３２，３４及び３６のそ
れぞれ下流側には位相補償器（ＰＣ）６２，６４及び６
６が設けられている。
【００７５】供給された信号光は１×３光カプラ５８に
よって３つの分岐ビームに分けられ、これらの分岐ビー
ムはそれぞれ利得等化器３２，３４及び３６によって利
得等化を受けた後、位相補償器６２，６４及び６６によ
り位相を調整されて３×１光カプラ６０において加え合
わされる。従って、利得等化器３２，３４及び３６の損
失特性を本発明に従って設定しておくことによって、高
精度な利得等化が可能になる。
よって３つの分岐ビームに分けられ、これらの分岐ビー
ムはそれぞれ利得等化器３２，３４及び３６によって利
得等化を受けた後、位相補償器６２，６４及び６６によ
り位相を調整されて３×１光カプラ６０において加え合
わされる。従って、利得等化器３２，３４及び３６の損
失特性を本発明に従って設定しておくことによって、高
精度な利得等化が可能になる。
【００７６】位相補償器６２，６４及び６６を設けてい
るのは、光パス５２，５４及び５６における光信号の位
相を調整するためである。従って、光パス５２，５４及
び５６の路長を適切に設定しておくことによって、位相
補償器６２，６４及び６６のいずれか１つ若しくは２つ
又は全部を省略することができる。
るのは、光パス５２，５４及び５６における光信号の位
相を調整するためである。従って、光パス５２，５４及
び５６の路長を適切に設定しておくことによって、位相
補償器６２，６４及び６６のいずれか１つ若しくは２つ
又は全部を省略することができる。
【００７７】図１５は、本発明による利得等化器の第４
実施形態を示すブロック図である。ここでは、図１４の
光増幅器１４′に代えて、並列光パス５２，５４及び５
６にそれぞれ光増幅器１４′（＃１，＃２及び＃３）が
設けられている。光増幅器１４′（＃１，＃２及び＃
３）の各々のために、図１３に準じたフィードバックル
ープが設けられている。光増幅器１４′（＃１）のため
のフィードバックループは、位相補償器６２と３×１光
カプラ６０との間に設けられる光カプラ４６（＃１）
と、光カプラ４６（＃１）により抽出された分岐光を受
けるためのフォトディテクタ４８（＃１）と、フォトデ
ィテクタ４８（＃１）の出力レベルが一定に保たれるよ
うに光増幅器１４′（＃１）の利得を制御するための制
御回路５０（＃１）とを含む。
実施形態を示すブロック図である。ここでは、図１４の
光増幅器１４′に代えて、並列光パス５２，５４及び５
６にそれぞれ光増幅器１４′（＃１，＃２及び＃３）が
設けられている。光増幅器１４′（＃１，＃２及び＃
３）の各々のために、図１３に準じたフィードバックル
ープが設けられている。光増幅器１４′（＃１）のため
のフィードバックループは、位相補償器６２と３×１光
カプラ６０との間に設けられる光カプラ４６（＃１）
と、光カプラ４６（＃１）により抽出された分岐光を受
けるためのフォトディテクタ４８（＃１）と、フォトデ
ィテクタ４８（＃１）の出力レベルが一定に保たれるよ
うに光増幅器１４′（＃１）の利得を制御するための制
御回路５０（＃１）とを含む。
【００７８】光増幅器１４′（＃２）のためのフィード
バックループは、位相補償器６４と３×１光カプラ６０
との間に設けられる光カプラ４６（＃２）と、光カプラ
４６（＃２）により抽出された分岐光を受けるフォトデ
ィテクタ４８（＃２）と、フォトディテクタ４８（＃
２）の出力レベルが一定になるように光増幅器１４′
（＃２）の利得を制御するための制御回路５０（＃２）
とを含む。
バックループは、位相補償器６４と３×１光カプラ６０
との間に設けられる光カプラ４６（＃２）と、光カプラ
４６（＃２）により抽出された分岐光を受けるフォトデ
ィテクタ４８（＃２）と、フォトディテクタ４８（＃
２）の出力レベルが一定になるように光増幅器１４′
（＃２）の利得を制御するための制御回路５０（＃２）
とを含む。
【００７９】光増幅器１４′（＃３）のためのフィード
バックループは、位相補償器６６と３×１光カプラ６０
との間に設けられる光カプラ４６（＃３）と、光カプラ
４６（＃３）により抽出された分岐光を受けるフォトデ
ィテクタ４８（＃３）と、フォトディテクタ４８（＃
３）の出力レベルが一定に保たれるように光増幅器１
４′（＃３）の利得を制御するための制御回路５０（＃
３）とを含む。
バックループは、位相補償器６６と３×１光カプラ６０
との間に設けられる光カプラ４６（＃３）と、光カプラ
４６（＃３）により抽出された分岐光を受けるフォトデ
ィテクタ４８（＃３）と、フォトディテクタ４８（＃
３）の出力レベルが一定に保たれるように光増幅器１
４′（＃３）の利得を制御するための制御回路５０（＃
３）とを含む。
【００８０】この構成によると、並列光パス５２，５４
及び５６の各々にフィードバックループを設けているの
で、利得等化器３２，３４及び３６の損失特性のバラツ
キに係わらず、出力ポート３０における出力レベルを一
定に保つことができる。
及び５６の各々にフィードバックループを設けているの
で、利得等化器３２，３４及び３６の損失特性のバラツ
キに係わらず、出力ポート３０における出力レベルを一
定に保つことができる。
【００８１】図１６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、
本発明による複数の利得等化器の適用形態が示されてい
る。図１６の（Ａ）に示される例では、本発明による利
得等化器１６を複数用い、これら複数の利得等化器１６
の各々を個々の第１、第２及び第３の利得等化器３２，
３４及び３６に分け、それぞれ複数ある利得等化器３
２，３４及び３６を光ファイバスパン６の長手方向に分
散して配置している。
本発明による複数の利得等化器の適用形態が示されてい
る。図１６の（Ａ）に示される例では、本発明による利
得等化器１６を複数用い、これら複数の利得等化器１６
の各々を個々の第１、第２及び第３の利得等化器３２，
３４及び３６に分け、それぞれ複数ある利得等化器３
２，３４及び３６を光ファイバスパン６の長手方向に分
散して配置している。
【００８２】本発明を実施する場合、第１の利得等化器
３２の最大最小損失差は例えば１０〜２０ｄＢであるの
に対して、第２及び第３の利得等化器３４及び３６の各
々の最大最小損失差は２ｄＢ程度であるので、図１６の
（Ａ）に示される適用形態では、第２及び第３の利得等
化器３４及び３６の各々の数を第１の利得等化器３２の
数よりも少なくすることができる。その理由は、第２及
び第３の利得等化器３４及び３６の各々における光ＳＮ
Ｒの劣化が第１の利得等化器３２における光ＳＮＲの劣
化よりも少ないからである。
３２の最大最小損失差は例えば１０〜２０ｄＢであるの
に対して、第２及び第３の利得等化器３４及び３６の各
々の最大最小損失差は２ｄＢ程度であるので、図１６の
（Ａ）に示される適用形態では、第２及び第３の利得等
化器３４及び３６の各々の数を第１の利得等化器３２の
数よりも少なくすることができる。その理由は、第２及
び第３の利得等化器３４及び３６の各々における光ＳＮ
Ｒの劣化が第１の利得等化器３２における光ＳＮＲの劣
化よりも少ないからである。
【００８３】図１６の（Ｂ）に示される例では、第１、
第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の組合せ
として提供される利得等化器１６が複数用いられ、これ
ら複数の利得等化器１６が光ファイバスパン６の長手方
向に分散して設けられている。この構成によると、利得
等化器１６それ自身のモジュール化が可能であるから、
システムの構築が容易になる。
第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の組合せ
として提供される利得等化器１６が複数用いられ、これ
ら複数の利得等化器１６が光ファイバスパン６の長手方
向に分散して設けられている。この構成によると、利得
等化器１６それ自身のモジュール化が可能であるから、
システムの構築が容易になる。
【００８４】図１７を参照すると、本発明が適用される
双方向光伝送システムが示されている。このシステム
は、上り回線のための光ファイバスパン６（＃１）と下
り回線のための光ファイバスパン６（＃２）とを備えて
いる。
双方向光伝送システムが示されている。このシステム
は、上り回線のための光ファイバスパン６（＃１）と下
り回線のための光ファイバスパン６（＃２）とを備えて
いる。
【００８５】光ファイバスパン６（＃１）の両端にはそ
れぞれ送信用の端局２（＃１）と受信用の端局４（＃
１）とが接続され、光ファイバスパン６（＃２）の両端
にはそれぞれ送信用の端局２（＃２）と受信用の端局４
（＃２）とが接続されている。端局２（＃１）と端局４
（＃２）は同じ局舎内に配置され、端局４（＃１）と端
局２（＃２）は前記局舎とは別の同じ局舎内に配置され
る。
れぞれ送信用の端局２（＃１）と受信用の端局４（＃
１）とが接続され、光ファイバスパン６（＃２）の両端
にはそれぞれ送信用の端局２（＃２）と受信用の端局４
（＃２）とが接続されている。端局２（＃１）と端局４
（＃２）は同じ局舎内に配置され、端局４（＃１）と端
局２（＃２）は前記局舎とは別の同じ局舎内に配置され
る。
【００８６】光ファイバスパン６（＃１及び＃２）の途
中には、光増幅中継器ＲＰＴが設けられている。中継器
ＲＰＴは、上り回線のための光増幅器１４（＃１）及び
利得等化器１６（＃１）と、下り回線のための光増幅器
１４（＃２）及び利得等化器１６（＃２）とを有してい
る。
中には、光増幅中継器ＲＰＴが設けられている。中継器
ＲＰＴは、上り回線のための光増幅器１４（＃１）及び
利得等化器１６（＃１）と、下り回線のための光増幅器
１４（＃２）及び利得等化器１６（＃２）とを有してい
る。
【００８７】このシステムは、上り回線の受信用の端局
４（＃１）が、上り回線により送られてきたＷＤＭ信号
光における光ＳＮＲのチャネル間偏差を検出する検出器
を有している点で特徴付けられる。検出されたチャネル
間偏差に関する情報は、下り回線の送信用の端局２（＃
２）から中継器ＲＰＴに送られる。チャネル間偏差に関
する情報は例えば下り回線の光増幅器１４（＃２）によ
り受信され、その受信された情報に基づいて上り回線の
利得等化器１６（＃１）が制御される。
４（＃１）が、上り回線により送られてきたＷＤＭ信号
光における光ＳＮＲのチャネル間偏差を検出する検出器
を有している点で特徴付けられる。検出されたチャネル
間偏差に関する情報は、下り回線の送信用の端局２（＃
２）から中継器ＲＰＴに送られる。チャネル間偏差に関
する情報は例えば下り回線の光増幅器１４（＃２）によ
り受信され、その受信された情報に基づいて上り回線の
利得等化器１６（＃１）が制御される。
【００８８】利得等化器１６（＃１）における制御対象
は、利得等化器１６（＃１）に含まれる本発明による第
１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の損
失特性の少なくとも１つである。
は、利得等化器１６（＃１）に含まれる本発明による第
１、第２及び第３の利得等化器３２，３４及び３６の損
失特性の少なくとも１つである。
【００８９】例えば、長期的に見て、光ファイバスパン
６（＃１）の損失が変化すると、中継器ＲＰＴにおける
上り回線用の光増幅器１４（＃１）の利得を変化させる
必要がある。光増幅器１４（＃１）の利得が変化する
と、例えば光増幅器１４（＃１）がＥＤＦＡである場合
に、ＥＤＦにおける反転分布パラメータが変化し、光増
幅器１４（＃１）の利得特性が変化し、その結果、利得
等化器１６（＃１）に要求される損失特性が異なるもの
となる。
６（＃１）の損失が変化すると、中継器ＲＰＴにおける
上り回線用の光増幅器１４（＃１）の利得を変化させる
必要がある。光増幅器１４（＃１）の利得が変化する
と、例えば光増幅器１４（＃１）がＥＤＦＡである場合
に、ＥＤＦにおける反転分布パラメータが変化し、光増
幅器１４（＃１）の利得特性が変化し、その結果、利得
等化器１６（＃１）に要求される損失特性が異なるもの
となる。
【００９０】図１７の構成によると、上り回線用の端局
４（＃１）におけるＷＤＭ信号光の光ＳＮＲが一定にな
るように利得等化器１６（＃１）の損失特性を制御する
ことができるので、上述のような長期的に見た光ファイ
バスパン６（＃１）の損失の変化に係わらず常に高精度
な利得等化を行うことができる。
４（＃１）におけるＷＤＭ信号光の光ＳＮＲが一定にな
るように利得等化器１６（＃１）の損失特性を制御する
ことができるので、上述のような長期的に見た光ファイ
バスパン６（＃１）の損失の変化に係わらず常に高精度
な利得等化を行うことができる。
【００９１】尚、光ファイバスパンの損失の変化には、
光ファイバケーブルの修理のためのケーブル割入れ（光
ファイバケーブルの切断及び新たなケーブルの挿入）に
よる損失の変化も含まれる。例えば、光ファイバケーブ
ルが海底に敷設される場合、一箇所のケーブル割入れに
際しては当該箇所の水深の２乃至２．５倍の長さの新た
なケーブルが挿入されるので、無視し得ない損失の増大
がある。
光ファイバケーブルの修理のためのケーブル割入れ（光
ファイバケーブルの切断及び新たなケーブルの挿入）に
よる損失の変化も含まれる。例えば、光ファイバケーブ
ルが海底に敷設される場合、一箇所のケーブル割入れに
際しては当該箇所の水深の２乃至２．５倍の長さの新た
なケーブルが挿入されるので、無視し得ない損失の増大
がある。
【００９２】図１７のシステムにおいては、端局４（＃
１）において検出された光ＳＮＲのチャネル間偏差に基
づいて利得等化器１６（＃１）の損失特性が制御されて
いるが、端局４（＃１）において検出されたＷＤＭ信号
光における光パワーのチャネル間偏差に基づき利得等化
器１６（＃１）の損失特性が制御されてもよい。
１）において検出された光ＳＮＲのチャネル間偏差に基
づいて利得等化器１６（＃１）の損失特性が制御されて
いるが、端局４（＃１）において検出されたＷＤＭ信号
光における光パワーのチャネル間偏差に基づき利得等化
器１６（＃１）の損失特性が制御されてもよい。
【００９３】利得等化器１６（＃１）における損失特性
の調節は、例えば、利得等化器３２，３４及び３６の各
々として用いられるファブリペロエタロンフィルタ（図
１２参照）における入射角θにより行うことができる。
の調節は、例えば、利得等化器３２，３４及び３６の各
々として用いられるファブリペロエタロンフィルタ（図
１２参照）における入射角θにより行うことができる。
【００９４】損失特性の調節に際しての機械的な可動部
分を無くすために、利得等化器３２，３４及び３６の各
々として、電気信号により損失特性が調節可能なマッハ
ツェンダ型光フィルタを用いることもできる。マッハツ
ェンダ型光フィルタは入力ポート及び出力ポート間に一
対の光パスを有しており、これらの光パスの少なくとも
一方に印加される電界に従って損失特性を調節すること
ができる。
分を無くすために、利得等化器３２，３４及び３６の各
々として、電気信号により損失特性が調節可能なマッハ
ツェンダ型光フィルタを用いることもできる。マッハツ
ェンダ型光フィルタは入力ポート及び出力ポート間に一
対の光パスを有しており、これらの光パスの少なくとも
一方に印加される電界に従って損失特性を調節すること
ができる。
【００９５】利得等化器３２，３４及び３６の各々とし
ては、ノッチフィルタ、アレイ導波路グレーティング
（ＡＷＧ）、ファイバグレーティング等の他の受動光部
品を用いることもできる。
ては、ノッチフィルタ、アレイ導波路グレーティング
（ＡＷＧ）、ファイバグレーティング等の他の受動光部
品を用いることもできる。
【００９６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
利得等化の精度が高く且つ構成が簡単な利得等化器及び
そのような利得等化器を備えた新規な光伝送システムの
提供が可能になるという効果が生じる。
利得等化の精度が高く且つ構成が簡単な利得等化器及び
そのような利得等化器を備えた新規な光伝送システムの
提供が可能になるという効果が生じる。
【図１】図１は本発明を適用可能な光伝送システムのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図２は１種類の利得等化器による利得等化の説
明図（従来技術）である。
明図（従来技術）である。
【図３】図３は２種類の利得等化器の組合わせによる損
失特性を示す図（従来技術）である。
失特性を示す図（従来技術）である。
【図４】図４は本発明による利得等化器の第１実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】図５は伝送後の光スペクトルの例を示す図であ
る。
る。
【図６】図６は図５の光スペクトルの信号光パワーを示
す図である。
す図である。
【図７】図７は光フィルタにおける周期的な損失特性を
示す図である。
示す図である。
【図８】図８は第２及び第３の利得等化器の損失特性の
設計例を示す図である。
設計例を示す図である。
【図９】図９は第２及び第３の利得等化器の損失特性の
設計値と目標値の一致性を示す図である。
設計値と目標値の一致性を示す図である。
【図１０】図１０はＥＤＦＡ（エルビウムドープファイ
バ増幅器）に適したＬ2 ／Ｌ3 の例を示す図である。
バ増幅器）に適したＬ2 ／Ｌ3 の例を示す図である。
【図１１】図１１はＥＤＦＡに適したＦＳＲ3 ／ＦＳＲ
2 の例を示す図である。
2 の例を示す図である。
【図１２】図１２はファブリペロエタロンフィルタの基
本構造を示す図である。
本構造を示す図である。
【図１３】図１３は本発明による利得等化器の第２実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図１４】図１４は本発明による利得等化器の第３実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図１５】図１５は本発明による利得等化器の第４実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図１６】図１６の（Ａ）及び（Ｂ）は本発明による複
数の利得等化器の適用形態を示す図である。
数の利得等化器の適用形態を示す図である。
【図１７】図１７は本発明が適用される双方向光伝送シ
ステムのブロック図である。
ステムのブロック図である。
２８ 入力ポート ３０ 出力ポート ３２ 第１の利得等化器 ３４ 第２の利得等化器 ３６ 第３の利得等化器
Claims (21)
- 【請求項１】 利得ピークを与える利得特性を有する光
増幅器のための利得等化器であって、 上記光増幅器に動作的に接続される第１、第２及び第３
の利得等化器を備え、上記第１の利得等化器は上記利得
ピークを与える波長又はその近傍において最大の損失を
与える第１の損失特性を有し、 上記第２及び第３の利得等化器はそれぞれ周期的な第２
及び第３の損失特性を有し、 該第２の損失特性の周期は該第３の損失特性の周期より
短く、 該第２及び第３の損失特性の各々は、上記第１の利得等
化器のみによって上記光増幅器の上記利得特性を等化し
た場合に残留する２つの利得ピークのいずれかを与える
波長又はその近傍において最大の損失を与える利得等化
器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の利得等化器であって、 上記第３の損失特性の周期は上記第２の損失特性の周期
の１．２乃至１．６倍である利得等化器。 - 【請求項３】 請求項１に記載の利得等化器であって、 上記第２の利得等化器によって与えられる最大損失及び
最小損失の差は上記第３の利得等化器によって与えられ
る最大損失及び最小損失の差の１乃至５倍である利得等
化器。 - 【請求項４】 請求項１に記載の利得等化器であって、 上記第１、第２及び第３の利得等化器はカスケード接続
されている利得等化器。 - 【請求項５】 請求項１に記載の利得等化器であって、 入力及び出力間に第１、第２及び第３の並列光パスを形
成するための１×３光カプラ及び３×１光カプラを更に
備え、 上記第１、第２及び第３の利得等化器は上記第１、第２
及び第３の並列光パスにそれぞれ設けられている利得等
化器。 - 【請求項６】 請求項５に記載の利得等化器であって、 上記３×１光カプラにおける上記第１、第２及び第３の
並列光パスからの光信号の位相を調整するための少なく
とも１つの位相補償器を更に備えた利得等化器。 - 【請求項７】 請求項１に記載の利得等化器であって、 上記第２及び第３の利得等化器の各々はファブリペロエ
タロンフィルタからなる利得等化器。 - 【請求項８】 利得ピークを与える利得特性を有する光
増幅器と該光増幅器に動作的に接続される第１、第２及
び第３の利得等化器とを含む光ファイバスパンを備えた
光伝送システムであって、 上記第１の利得等化器は上記利得ピークを与える波長又
はその近傍において最大の損失を与える第１の損失特性
を有し、 上記第２及び第３の利得等化器はそれぞれ周期的な第２
及び第３の損失特性を有し、 該第２の損失特性の周期は該第３の損失特性の周期より
短く、 該第２及び第３の損失特性の各々は、上記第１の利得等
化器のみによって上記光増幅器の上記利得特性を等化し
た場合に残留する２つの利得ピークのいずれかを与える
波長又はその近傍において最大の損失を与える光伝送シ
ステム。 - 【請求項９】 請求項８に記載のシステムであって、 上記光ファイバスパンの一端にて信号光を該光ファイバ
スパンへ供給するための第１の端局と、 該光ファイバスパンの他端にて該光ファイバスパンから
の上記信号光を受けるための第２の端局とを更に備えた
システム。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のシステムであって、 上記信号光は波長が異なる複数チャネルの光キャリアを
含む波長分割多重（ＷＤＭ）信号光であり、上記光増幅
器の上記利得特性は上記ＷＤＭ信号光の帯域に関連して
決定されるシステム。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のシステムであっ
て、 上記第１の端局は、波長が異なる複数の光信号をそれぞ
れ出力する複数の光送信機と、該複数の光信号を波長分
割多重して上記ＷＤＭ信号光を出力する光マルチプレク
サとを含み、 上記第２の端局は、上記ＷＤＭ信号光を複数の光信号に
分ける光デマルチプレクサと、該複数の光信号をそれぞ
れ受ける複数の光受信機とを含むシステム。 - 【請求項１２】 請求項９に記載のシステムであって、 上記第２の端局が受ける上記ＷＤＭ信号光における信号
対雑音比のチャネル間偏差を検出するための手段と、 該チャネル間偏差が小さくなるように上記第１、第２及
び第３の損失特性の少なくとも１つを制御するための手
段とを更に備えたシステム。 - 【請求項１３】 請求項９に記載のシステムであって、 上記第２の端局が受ける上記ＷＤＭ信号光における光パ
ワーのチャネル間偏差を検出するための手段と、 該チャネル間偏差が小さくなるように上記第１、第２及
び第３の損失特性の少なくとも１つを制御するための手
段とを更に備えたシステム。 - 【請求項１４】 請求項８に記載のシステムであって、 上記光増幅器並びに上記第１、第２及び第３の利得等化
器はそれぞれ複数あるシステム。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のシステムであっ
て、 上記第２及び第３の利得等化器の各々の数は上記第１の
利得等化器の数よりも少ないシステム。 - 【請求項１６】 請求項８に記載のシステムであって、 上記第３の損失特性の周期は上記第２の損失特性の周期
の１．２乃至１．６倍であるシステム。 - 【請求項１７】 請求項８に記載のシステムであって、 上記第２の利得等化器によって与えられる最大損失及び
最小損失の差は上記第３の利得等化器によって与えられ
る最大損失及び最小損失の差の１乃至５倍であるシステ
ム。 - 【請求項１８】 請求項８に記載のシステムであって、 上記第１、第２及び第３の利得等化器はカスケード接続
されているシステム。 - 【請求項１９】 請求項８に記載のシステムであって、 入力及び出力間に第１、第２及び第３の並列光パスを形
成するための１×３光カプラ及び３×１光カプラを更に
備え、 上記第１、第２及び第３の利得等化器は上記第１、第２
及び第３の並列光パスにそれぞれ設けられるシステム。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載のシステムであっ
て、 上記３×１光カプラにおける上記第１、第２及び第３の
並列光パスからの光信号の位相を調整するための少なく
とも１つの位相補償器を更に備えたシステム。 - 【請求項２１】 請求項８に記載のシステムであって、 上記第２及び第３の利得等化器の各々はファブリペロエ
タロンフィルタからなるシステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9248248A JPH1187812A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 利得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システム |
| US09/017,673 US6034812A (en) | 1997-09-12 | 1998-02-03 | Gain equalizer and optical transmission system having the gain equalizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9248248A JPH1187812A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 利得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187812A true JPH1187812A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17175358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9248248A Withdrawn JPH1187812A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 利得等化器及び該利得等化器を備えた光伝送システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6034812A (ja) |
| JP (1) | JPH1187812A (ja) |
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1998
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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