JP2002518855A - Method for controlling the gain tilt of an erbium-doped fiber amplifier using an intermediate attenuator - Google Patents

Method for controlling the gain tilt of an erbium-doped fiber amplifier using an intermediate attenuator

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JP2002518855A JP2000555339A JP2000555339A JP2002518855A JP 2002518855 A JP2002518855 A JP 2002518855A JP 2000555339 A JP2000555339 A JP 2000555339A JP 2000555339 A JP2000555339 A JP 2000555339A JP 2002518855 A JP2002518855 A JP 2002518855A
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クマー スリヴァスタヴァ,アタル
ウィリアム サルホフ,ジェームス
サン,ヤン
エル. ウォルフ,チャールズ
ゾー,ジアンフイ
レーラー ヅィスキンド,ジョン
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ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 本発明によると、エルビウムドープドファイバ増幅器における利得傾斜の制御が、複数のエルビウムドープドファイバ増幅器段の間に配置された中間段可変減衰器の減衰を調節することによって実現される。入力信号の正の電力傾斜は減衰器損失を増加することで補償され、負の電力傾斜は減衰器損失を低減することで補償される。 (57) According to the present invention, control of a gain tilt in an erbium-doped fiber amplifier is realized by adjusting attenuation of an intermediate-stage variable attenuator arranged between a plurality of erbium-doped fiber amplifier stages. Is done. The positive power slope of the input signal is compensated by increasing the attenuator loss, and the negative power slope is compensated by reducing the attenuator loss.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 関連する特許出願 本出願は、1998年6月19日付けで出願された暫定の合衆国特許出願第60/089967
号の権利を主張するものである。
RELATED PATENT APPLICATIONS This application is a provisional United States Patent Application No. 60/089967, filed June 19, 1998.
Claim the rights of the issue.

【0002】[0002]

【発明の分野】FIELD OF THE INVENTION

本発明は、一般的には光通信の分野、より詳細には中間段減衰器にて利得傾斜
を制御できるエルビウムドープドファイバ増幅器に関する。
The present invention relates generally to the field of optical communications, and more particularly to an erbium-doped fiber amplifier whose gain tilt can be controlled by an intermediate attenuator.

【0003】[0003]

【発明の背景】BACKGROUND OF THE INVENTION

音声およびデータ網の進化に伴うより高い容量の伝送システムに対する需要の
発生のために、多数の個別のチャネルを有するマルチ波長波長分割多元(WDM)
光通信システムが開発されることとなった。これに関しては、Y.Sun,J.B.Judkin
s,A.K.Srivastava,L.Grarrett,J.L.Zyskind,J.W.Sulhoff,C.Wolf,R.M.Derosier,
A.H.Gnauck,R.W.Tkach,J.Zhou,R.P.Espindola,A.M.Vengsarkar,A.R.Chraplyvyら
による“Transmission of 32-WDM 10-Gb/s Channels Over 640 Km using Broad
Band,Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fiber Amplifiers(広帯域利得平坦
化エルビウムドープドシリカファイバ増幅器を用いての32-WDM 10-Gb/sチャネル
の640kmに渡っての伝送)",IEEE Photon.Tech.Lett.,Vol.9,No.12,pp.1652-1654
,December 1997;A.K.Srivastava,Y.Sun,J.L.Zyskind.J.W.Sulhoff,C.Wolf,J.B.
Judkins,J.Zhou,M.Zirngibl,R.P.Espindola,A.M.Vengsarkar,Y.P.LiおよびA.R.C
hraplyvyらによる“Error Free Transmission of 64 WDM 10-Gb/s Channels Ove
r 520 Km of TRUEWAVE fiber(64 WDM 10-Gb/sチャネルの520kmのトルーウエー
ブファイバを通じてのエラー無しの伝送)",NEED PUBLCATION DATE;A.K.Srivast
ava,Y.Sun,J.W.Sulhoff,C.Wolf,M.Zirngibl,R.Monnard,A.R.Chraplyvy,A.A.Abra
mov,R.P.Espindola,T.A.Strasser,J.R.Pedrazzini,A.M.Vengsarkar,J.L.Zyskind
,J.Zhou,D.A.Ferrand,P.F.Wysocki,J.B.JudkinsおよびY.P.Liらによる“1 Tb/s
Transmission of 100 WDM 10-Gb/s Channels Over 400 Km of TRUEWAVE fiber(
100 WDM 10-Gb/sチャネルの400kmのトルーウエーブファイバを通じての1Tb/s伝
送)",OFC Technical Digest,Postdeadline Papers,PD. 10-1-10-4,San Jose,C.
A.February 22-27,1998)などを参照されたい。
Multi-wavelength wavelength division multiplexing (WDM) with many individual channels due to the demand for higher capacity transmission systems as voice and data networks evolve
Optical communication systems have been developed. In this regard, Y.Sun, JBJudkin
s, AKSrivastava, L.Grarrett, JLZyskind, JWSulhoff, C.Wolf, RMDerosier,
AHGnauck, RWTkach, J. Zhou, RPEspindola, AMVengsarkar, ARChraplyvy et al., `` Transmission of 32-WDM 10-Gb / s Channels Over 640 Km using Broad
Band, Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fiber Amplifiers " Lett., Vol. 9, No. 12, pp. 1652-1654
, December 1997; AKSrivastava, Y. Sun, JLZyskind. JWSulhoff, C. Wolf, JB
Judkins, J. Zhou, M. Zirngibl, RPEspindola, AMVengsarkar, YPLi and ARC
“Error Free Transmission of 64 WDM 10-Gb / s Channels Ove” by hraplyvy et al.
r 520 Km of TRUEWAVE fiber (error-free transmission over a 520 km true-wave fiber of 64 WDM 10-Gb / s channel) ", NEED PUBLCATION DATE; AKSrivast
ava, Y.Sun, JWSulhoff, C.Wolf, M.Zirngibl, R.Monnard, ARChraplyvy, AAAbra
mov, RPEspindola, TAStrasser, JRPedrazzini, AMVengsarkar, JLZyskind
, J. Zhou, DAFerrand, PFWysocki, JB Judkins and YPLi et al. “1 Tb / s
Transmission of 100 WDM 10-Gb / s Channels Over 400 Km of TRUEWAVE fiber (
100 WDM 10-Gb / s channel 1 Tb / s transmission over 400 km of true-wave fiber) ", OFC Technical Digest, Postdeadline Papers, PD. 10-1-10-4, San Jose, C.
A. February 22-27, 1998).

【0004】 これらWDM光通信システムおよび網の容量を増加する試みる中で、一般に、あ
る与えられたWDMシステム内で可能な限り多数の波長分割多元(WDM)光チャネル
を確保することが望ましいことがわかってきた。容易に理解できるように、この
“高密度(dense)”WDM(DWDM)光システムおよび網を実現するためには、広帯
域光ファイバが要望される。
In attempting to increase the capacity of these WDM optical communication systems and networks, it is generally desirable to have as many wavelength division multiple (WDM) optical channels as possible within a given WDM system. I understand. As can be readily appreciated, broadband optical fibers are required to implement this "dense" WDM (DWDM) optical system and network.

【0005】 通信システムおよび網内で用いられる光信号を増幅するためには、好ましくは
、希土類ドープド光ファイバ増幅器が用いられる。これら希土類ドープド光ファ
イバ増幅器は、コスト効率が良く、ノイズが低く、偏波に依存しない比較的大き
な帯域幅を提供し、かなり小さなクロストークを持つ他、関連する動作波長にお
ける挿入損失も低いことが知られている。これら望ましい特性のために、希土類
ドープド光ファイバ増幅器、例えば、エルビウムドープドファイバ増幅器(EDFA
)は、多くの光波通信システム、特に、波長分割多元(WDM)光通信システムお
よび網における従来のオプトエレクトロニック再生器に取って替りつつある。
[0005] Rare earth doped optical fiber amplifiers are preferably used to amplify optical signals used in communication systems and networks. These rare-earth-doped fiber amplifiers are cost-effective, provide low noise, provide a relatively large bandwidth independent of polarization, have fairly low crosstalk, and have low insertion loss at the associated operating wavelength. Are known. Because of these desirable properties, rare earth doped fiber amplifiers, such as erbium doped fiber amplifiers (EDFAs)
) Is replacing many optoelectronic communication systems, especially wavelength division multiplexing (WDM) optical communication systems and conventional optoelectronic regenerators in networks.

【0006】 WDM伝送システムおよび網に要求されるチャネル数の増加に対応するためには
、広い帯域幅を有する光増幅器が要求され、このためには、増幅器の利得がチャ
ネル障害の無い伝送ができるように全WDM帯域幅を通じて一様であることが要求
される。
In order to cope with the increase in the number of channels required for a WDM transmission system and a network, an optical amplifier having a wide bandwidth is required. Thus, it is required to be uniform throughout the entire WDM bandwidth.

【0007】 当分野においては周知のように、望ましい利得特性は利得等化フィルタ、例え
ば、長周期グレーティング(格子)を用いて得ることができる。(これに関して
は、例えばA.M.Vengsarkar,P.J.Jemaire,J.B.Judkins,V.Bhatia,T.Erdoganおよ
びJ.E.Snipeらによる“Long-Period Fiber Gratings as Band-Rejection Filter
s(帯域除去フィルタとしての長周期ファイバグレーティング)",J.Lightwave T
ech.,Vol.14,No.1,pp.58 65,January,1996を参照されたい)。ただし、残念な
ことに、このような広い帯域幅の光増幅器を実際のシステムに用いた場合、シス
テム電力の“平坦さ(flatness)”が、伝送ファイバや分散補償ファイバ内のス
ペクトル損失、受動(パシブ)要素内のスペクトル損失、入力信号の電力スペク
トルの変動、ファイバ内のラマン効果(Raman effect)などの様々な要因のため
に影響を受ける。これに関しては、例えばA.R.ChraplyvyおよびP.S.Henryによる
“Optical Power Limits In Muiti-Channel Wavelemgth-Division-Multiplexed
Systems Due to Stimulated Raman Scattering(励起ラマン散乱に起因するマル
チチャネル波長分割多元システムにおける光電力の制約),Electron.Lett.,Vol.
20,No.2,pp.58 59,January 1984を参照されたい。
As is well known in the art, desirable gain characteristics can be obtained using a gain equalizing filter, for example, a long period grating. (Regarding this, for example, “Long-Period Fiber Gratings as Band-Rejection Filter”
s (long-period fiber grating as band-elimination filter) ", J. Lightwave T
ech., Vol. 14, No. 1, pp. 5865, January, 1996). Unfortunately, when using such a wide bandwidth optical amplifier in a real system, the "flatness" of the system power is due to the spectral loss in the transmission fiber or dispersion compensating fiber, the passive ( (Passive) Affected by various factors such as spectral loss in the element, fluctuations in the power spectrum of the input signal, and Raman effects in the fiber. In this regard, for example, “Optical Power Limits In Muiti-Channel Wavelemgth-Division-Multiplexed” by ARChraplyvy and PSHenry
Systems Due to Stimulated Raman Scattering (Restriction of Optical Power in Multi-Channel Wavelength Division Multiplexing System Caused by Excited Raman Scattering), Electron Lett., Vol.
20, No. 2, pp. 5859, January 1984.

【0008】 一次までは、広帯域光増幅器の“理想的平坦さ(ideal flatness)”からの偏
差は、信号電力スペクトルの線形傾斜に接近する。従って、所望の動作特性を有
する広帯域光増幅器を得るためには、この電力スペクトルの傾斜を制御するため
の方法および装置が要望される。
[0008] Up to the first order, deviations from the "ideal flatness" of a broadband optical amplifier approach the linear slope of the signal power spectrum. Therefore, in order to obtain a broadband optical amplifier having desired operating characteristics, there is a need for a method and apparatus for controlling the slope of this power spectrum.

【0009】[0009]

【発明の要旨】[Summary of the Invention]

我々は、光増幅器の利得の傾斜を、増幅器内に配置された中間段減衰器を用い
て制御する方法を発見した。この中間段減衰器は、チャネル電力スペクトルの傾
斜を緩和する。減衰器の損失を変化させることで、エルビウムドープドファイバ
の平均反転レベルが調節され、結果として、エルビウムドープドファイバ増幅器
(EDFA)の利得スペクトルの利得傾斜が制御される。
We have found a way to control the slope of the gain of an optical amplifier using an interstage attenuator located within the amplifier. This intermediate stage attenuator alleviates the slope of the channel power spectrum. Varying the attenuator loss adjusts the average inversion level of the erbium-doped fiber and consequently controls the gain slope of the gain spectrum of the erbium-doped fiber amplifier (EDFA).

【0010】 本発明の他の特徴および長所並びに本発明の様々な実施例の構造および動作が
以下の詳細な説明を付録の図面を参照しながら読むことで一層明白になるもので
ある。
[0010] Other features and advantages of the present invention, as well as the structure and operation of various embodiments of the present invention, will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.

【0011】 図1(a)は、本発明の光増幅器および方法の基本原理を示す。ここに示す増
幅器100は、大まかに2つの段に分けられ、光イソレータ(OI)101、エル
ビウムドープド光ファイバ(EDF)103のセクション、波長選択結合器(WSC)
105、利得等化フィルタ(GEF)107、可変減衰器(VA)109、980nm光ポ
ンプ111、1480nmの光ポンプ113から構成される。増幅器100は、帯域幅
が広い、ダイナミック(動作)レンジが大きい、電力が高いなど光信号の波長分
割多元(多重)伝送に対して要求される特性を有する。
FIG. 1A shows the basic principle of the optical amplifier and the method of the present invention. The amplifier 100 shown here is roughly divided into two stages, an optical isolator (OI) 101, a section of erbium-doped optical fiber (EDF) 103, a wavelength selective coupler (WSC).
105, a gain equalizing filter (GEF) 107, a variable attenuator (VA) 109, a 980 nm optical pump 111, and a 1480 nm optical pump 113. The amplifier 100 has characteristics required for wavelength division multiplex (multiplex) transmission of an optical signal, such as a wide bandwidth, a large dynamic (operation) range, and a high power.

【0012】 引き続いて図1(a)との関連で説明すると、光信号(図示せず)は入力ポー
ト110から、光増幅器100に入り、出力ポート120から出て、出力ポート
120は、入力ポート110の下流に位置する。光イソレータ101、減衰器1
09、利得等化フィルタ(GEF)107、波長選択結合器(WSC)105は、当分
野において周知であり、さまざまなものが市販されている。さらに、光イソレー
タを、図(1a)に示すように、それぞれ、エルビウムドープド光ファイバ(ED
FA)の上流と下流に配置することは便利ではあるが、ただし、これはオプション
である。
Continuing with the description of FIG. 1A, an optical signal (not shown) enters optical amplifier 100 at input port 110 and exits output port 120, and output port 120 is connected to input port 120. It is located downstream of 110. Optical isolator 101, attenuator 1
09, gain equalizing filter (GEF) 107, and wavelength selective combiner (WSC) 105 are well known in the art, and various types are commercially available. Further, as shown in FIG. 1A, the optical isolators are respectively connected to erbium-doped optical fibers (EDs).
Placement upstream and downstream of FA) is convenient, but optional.

【0013】 図1(b)は、図1(a)の光ファイバの利得と波長の関係を示す。図からわ
かるように、増幅器100は、35nmの帯域幅(1526nm〜1561nm)に渡って一様
な利得特性を示す。利得スペクトルは可変減衰器109を調節することで、一定
の範囲内の様々な入力電力のレベルに対して平坦に保つことができる。例えば、
−4dBmなる入力電力に対して、減衰器の損失を最小に設定した場合、利得は
24dB、利得の圧縮(抑圧)は、12dB、雑音指数は、約5dBとなる。
FIG. 1B shows the relationship between the gain and the wavelength of the optical fiber shown in FIG. As can be seen, the amplifier 100 exhibits a uniform gain characteristic over a bandwidth of 35 nm (1526 nm to 1561 nm). By adjusting the variable attenuator 109, the gain spectrum can be kept flat for various input power levels within a certain range. For example,
When the loss of the attenuator is set to the minimum with respect to the input power of -4 dBm, the gain is 24 dB, the gain compression (suppression) is 12 dB, and the noise figure is about 5 dB.

【0014】 図2は、本発明による利得傾斜の制御に対する実験設定を簡略的に示す。図示
するように、ここでは、2つの光増幅器が用いられる。より詳細には、第一のエ
ルビウムドープドファイバ増幅器210を用いて、シミュレートされた電力シフ
トを有する入力信号スペクトルが第二のエルビウムドープドファイバ増幅器22
0に対して調製(生成)される。導波路グレーティング(格子)ルータ230を
用いて外部レーザ(図示せず)にて発生された18個のWDM信号(λ1〜λ18)が
多重/多元化(マルチプレキシング)された。ここでの説明の目的に対しては、
これら信号チャネルは、1531.4〜1558.6nmのレンジとされ、チャネル間隔は、20
0GHzとされ、結果として、帯域幅は、全体で概ね27nmとされた。
FIG. 2 schematically shows an experimental setup for controlling the gain tilt according to the invention. As shown, two optical amplifiers are used here. More specifically, using a first erbium-doped fiber amplifier 210, an input signal spectrum having a simulated power shift is applied to a second erbium-doped fiber amplifier 22.
Prepared (produced) for 0. Using a waveguide grating (grating) router 230, 18 WDM signals (λ 1 to λ 18 ) generated by an external laser (not shown) were multiplexed / multiplexed. For the purposes of this discussion,
These signal channels are in the range of 1531.4 to 1558.6 nm, and the channel spacing is 20
The bandwidth was set to 0 GHz, and as a result, the overall bandwidth was set to approximately 27 nm.

【0015】 次に、これらチャネルの信号電力が減衰器/電力計240に送られ、減衰器/
電力計240によって、図1に示す増幅器100と類似する構造を持つ第一の(
調製)増幅器210への入力電力が制御された。さらに図1との関連で、増幅器
100の中間段内の減衰器109は、最短と最長の波長チャネルの間で、−4d
Bと4dBの間の総電力傾斜が得られるようにチューニングされる。評価の目的
で、第二の(テスト)増幅器200に入力された信号電力スペクトルの傾斜が光
スペクトルアナライザ260によってモニタされ、第二の減衰器/電力計250
を用いて、テスト増幅器220に入る入力電力の総量が調節された。
Next, the signal power of these channels is sent to the attenuator / power meter 240,
The power meter 240 allows a first (having a structure similar to the amplifier 100 shown in FIG.
Preparation) The input power to the amplifier 210 was controlled. Further in connection with FIG. 1, attenuator 109 in the intermediate stage of amplifier 100 provides a -4d between the shortest and longest wavelength channels.
Tune to obtain a total power ramp between B and 4 dB. For evaluation purposes, the slope of the signal power spectrum input to the second (test) amplifier 200 is monitored by the optical spectrum analyzer 260 and the second attenuator / power meter 250
Was used to adjust the total amount of input power entering the test amplifier 220.

【0016】 ここで用いられる正の傾斜なる用語は、短波長側電力が低く、長波長側電力が
高い電力傾斜を意味し、負の傾斜なる用語は、逆の状況を意味する。
As used herein, the term positive slope refers to a power slope where the short wavelength power is low and the long wavelength power is high, and the term negative slope refers to the opposite situation.

【0017】 図3(a)は、+4dBと−2dBの両方の傾斜を持つ18個のWDMチャネル
の入力スペクトルを示す。テスト増幅器220の中間段可変光減衰器を適当に調
節することで電力スペクトルの傾斜を補償することができる。図3(b)は、テ
スト増幅器220の下流で得られる、入力スペクトル内の4dBと−2dBの両
方の傾斜を補償した後の出力スペクトルを示す。図から、両方のケースにおいて
、入力スペクトルの傾斜は、中間段減衰器の損失を調節することで完全に緩和で
きることがわかる。
FIG. 3A shows the input spectrum of 18 WDM channels having both +4 dB and −2 dB slopes. By appropriately adjusting the intermediate stage variable optical attenuator of the test amplifier 220, the slope of the power spectrum can be compensated. FIG. 3 (b) shows the output spectrum obtained downstream of the test amplifier 220 after compensating for both 4dB and -2dB slopes in the input spectrum. It can be seen from the figures that in both cases the slope of the input spectrum can be completely mitigated by adjusting the loss of the intermediate stage attenuator.

【0018】 図4は、総入力電力が0.4dBmに固定されたとき−4dB〜+4dBのレ
ンジの様々な入力信号の傾斜に対して平坦な出力スペクトルを得るために必要な
減衰器の損失を示す。この入力電力レベルでは、減衰器は平坦な入力スペクトル
に対して平坦な出力スペクトルを生成するために、4.5dBに設定される。
FIG. 4 illustrates the attenuator loss required to obtain a flat output spectrum for various input signal slopes in the range of −4 dB to +4 dB when the total input power is fixed at 0.4 dBm. Show. At this input power level, the attenuator is set to 4.5 dB to produce a flat output spectrum for a flat input spectrum.

【0019】 電力スペクトルの傾斜が−2dBから4dBの間にあるときは、補償は減衰器
の損失を0dBから17dBの間で調節することで完全に達成することができる
。ただし、減衰器の損失を増加すると、出力電力が低減するというペナルティ(
不利益)も発生する。傾斜が−4dBである場合は、減衰器の最小の損失では出
力電力のスペクトルを平坦化するのに十分でない。
When the slope of the power spectrum is between −2 dB and 4 dB, compensation can be fully achieved by adjusting the attenuator loss between 0 dB and 17 dB. However, the penalty of decreasing the output power as the attenuator loss increases (
Disadvantage) also occurs. With a slope of -4 dB, the minimum loss of the attenuator is not enough to flatten the output power spectrum.

【0020】 図5は、利得を一定とした動作に対する類似の評価を示す。この評価において
は、入力電力は、各電力傾斜条件において、21.4dBなる一定な利得が維持
されるように調節された。平坦な出力スペクトルを生成するために、減衰器の損
失は、平坦な入力スペクトルに対しては2dBに設定された。減衰器がその最小
値に設定された場合、正の傾斜では完全な補償が達成され、−2dBなる負のの
入力傾斜では部分的な補償が達成された。上述の総入力電力を一定にした場合と
同様に、総出力電力は、減衰を増加すると低減する。 当業者においては本発明の様々な追加の修正が明らかだと思われる。本明細書
の上述の具体的な教示からはずれるものでも本発明の原理に基本的に依拠するな
ら全て発明の範囲に入るものと見做され、他の当分野の進歩に貢献するそれらの
同等物も同様にここに開示および請求される発明の範囲に入るものと見做される
ものである
FIG. 5 shows a similar evaluation for constant gain operation. In this evaluation, the input power was adjusted to maintain a constant gain of 21.4 dB under each power ramp condition. To produce a flat output spectrum, the attenuator loss was set to 2 dB for a flat input spectrum. When the attenuator was set to its minimum value, full compensation was achieved with a positive slope and partial compensation was achieved with a negative input slope of -2 dB. Similar to the case where the total input power is constant as described above, the total output power decreases as the attenuation increases. Various additional modifications of the invention will be apparent to those skilled in the art. Anything that departs from the above specific teachings of the present specification, but which basically relies on the principles of the present invention, is considered to be within the scope of the invention, and their equivalents contributing to other advances in the art. Are also deemed to fall within the scope of the invention disclosed and claimed herein

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1a】 本発明による中間段可変光減衰器を備えた二段光増幅器の略図で
ある。
FIG. 1a is a schematic diagram of a two-stage optical amplifier with an intermediate-stage variable optical attenuator according to the present invention.

【図1b】 図1の光増幅器の利得対波長のプロットである。FIG. 1b is a plot of gain versus wavelength for the optical amplifier of FIG.

【図2】 本発明による利得傾斜制御の実験設定の略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an experimental setup for gain tilt control according to the present invention.

【図3a】 +4dBと−dBの両方の傾斜を有する18 WDMチャネルの入力電
力スペクトルのプロットである。
FIG. 3a is a plot of the input power spectrum of an 18 WDM channel having both +4 dB and −dB slopes.

【図3b】 本発明による増幅器による増幅の後の、傾斜を修正された出力ス
ペクトルのプロットである。
FIG. 3b is a plot of the output spectrum corrected for slope after amplification by an amplifier according to the present invention.

【図4】 −4dB〜4dBのレンジの様々な信号傾斜に対して定電力動作に
おいて平坦な出力スペクトルを得るために必要な減衰器損失を示すプロットであ
る。
FIG. 4 is a plot showing the attenuator loss required to obtain a flat output spectrum in constant power operation for various signal slopes ranging from -4 dB to 4 dB.

【図5】 −4dB〜4dBのレンジの様々な信号傾斜に対して定利得動作に
おいて必要な減衰器損失を示すプロットである。
FIG. 5 is a plot showing attenuator loss required in constant gain operation for various signal slopes ranging from -4 dB to 4 dB.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年9月29日(2000.9.29)[Submission date] September 29, 2000 (2000.9.29)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AL,AM,A T,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA ,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES, FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,I D,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US, UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 サン,ヤン アメリカ合衆国 07748 ニュージャーシ ィ,ミドルタウン,クノールウッド ドラ イヴ 908 (72)発明者 ウォルフ,チャールズ エル. アメリカ合衆国 07757 ニュージャーシ ィ,オーシャン ピー.オー.ボックス 101 (72)発明者 ゾー,ジアンフイ アメリカ合衆国 07728 ニュージャーシ ィ,フリーホールド,ケンタッキー ウェ イ 119 (72)発明者 ヅィスキンド,ジョン レーラー アメリカ合衆国 17036 ペンシルヴァニ ア,ハンメルスタウン,フィーザント ラ ン ロード 670 Fターム(参考) 5F072 AB09 AK06 HH02 JJ20 MM01 RR01 YY17 5K002 BA02 BA13 CA13 DA02 FA01──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH , GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, U S, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor San, Jan United States 07748 New Jersey, Middletown, Knorrwood Driving 908 (72) Inventor Wolf, Charles El. United States 07757 New Jersey, Ocean P. Oh. Box 101 (72) Inventor Zoe, Jianhui United States 07728 New Jersey, Freehold, Kentucky Way 119 (72) Inventor Diskind, John Lehrer United States 17036 Pennsylvania, Hammerstown, Pheasant Run Road 670 F-term (Reference) 5F072 AB09 AK06 HH02 JJ20 MM01 RR01 YY17 5K002 BA02 BA13 CA13 DA02 FA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号と出力信号を有する光増幅器において用いる利得の
傾斜を制御するための方法であって、 前記入力信号に対する電力傾斜の特性を決定(検出)するステップ;および 減衰器の損失を調節することで利得の傾斜を適正に制御するステップを含む方
法。
1. A method for controlling a gain slope for use in an optical amplifier having an input signal and an output signal, the method comprising: determining (detecting) a characteristic of a power slope with respect to the input signal; Adjusting the gain to properly control the gain slope.
【請求項2】 前記入力信号の特性が正の電力傾斜であると決定されたとき
、前記減衰器の損失が増加されるものである請求の範囲1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the loss of the attenuator is increased when the characteristic of the input signal is determined to be a positive power slope.
【請求項3】 前記入力信号の特性が負の電力傾斜であると決定されたとき
、前記減衰器の損失が低減されるものである請求の範囲1に記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the loss of the attenuator is reduced when the characteristic of the input signal is determined to be a negative power slope.
【請求項4】 前記光増幅器が多段エルビウムドープドファイバ増幅器であ
り、前記減衰器が多段増幅器の中間段に配置された可変減衰器である請求の範囲
1に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein said optical amplifier is a multi-stage erbium-doped fiber amplifier, and said attenuator is a variable attenuator arranged at an intermediate stage of the multi-stage amplifier.
【請求項5】 エルビウムドープドファイバ増幅器の利得傾斜特性を制御す
るための方法であって、前記増幅器が: 増幅されるべき光信号を受信するための入力ポート; 前記入力ポートと光通信するエルビウムドープド光増幅ファイバを備えた第一
の増幅段; エルビウムドープド光増幅ファイバを備えた第二の増幅段; 前記第二の増幅段によって増幅された信号を出力するための前記第二の増幅段
と光通信する出力ポート;および 前記第一の増幅段と第二の増幅段との間にこれらと光通信できるように配置さ
れた可変減衰器を含み; この方法が: 光信号を前記入力ポートに導入するステップ; 前記入力光信号の電力傾斜特性を決定するステップ;および 前記可変減衰器の損失を調節することで所望の利得傾斜を得るステップを含む
方法。
5. A method for controlling a gain tilt characteristic of an erbium-doped fiber amplifier, the amplifier comprising: an input port for receiving an optical signal to be amplified; an erbium in optical communication with the input port. A first amplification stage with a doped optical amplification fiber; a second amplification stage with an erbium-doped optical amplification fiber; the second amplification for outputting a signal amplified by the second amplification stage. An output port in optical communication with the stage; and a variable attenuator disposed between the first and second amplification stages for optical communication therewith; Introducing to a port; determining a power slope characteristic of the input optical signal; and adjusting a loss of the variable attenuator to obtain a desired gain slope.
【請求項6】 前記入力信号の特性が正の電力傾斜であると決定されたとき
、前記減衰器の損失が増加されるものである請求の範囲5に記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein the loss of the attenuator is increased when the characteristic of the input signal is determined to be a positive power slope.
【請求項7】 前記入力信号の特性が負の電力傾斜であると決定されたとき
、前記減衰器の損失が低減されるものである請求の範囲5に記載の方法。
7. The method of claim 5, wherein the loss of the attenuator is reduced when a characteristic of the input signal is determined to be a negative power slope.
JP2000555339A 1998-06-19 1999-06-18 Method for controlling the gain tilt of an erbium-doped fiber amplifier using an intermediate attenuator Pending JP2002518855A (en)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB0124258D0 (en) * 2001-10-09 2001-11-28 Marconi Comm Ltd Optical amplifier control in WDM communications systems
US7619812B2 (en) * 2004-08-11 2009-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for the rapid adjustment of the tilt of optical WDM signals
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248455A (en) * 1995-03-09 1996-09-27 Fujitsu Ltd Optical amplifier for wavelength multiplexing
GB2314714B (en) * 1996-06-26 2000-04-05 Northern Telecom Ltd Optical amplifier modules
US5900969A (en) * 1997-02-14 1999-05-04 Lucent Technologies Inc. Broadband flat gain optical amplifier

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