JP3759940B2 - 自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法 - Google Patents

自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3759940B2
JP3759940B2 JP2003404605A JP2003404605A JP3759940B2 JP 3759940 B2 JP3759940 B2 JP 3759940B2 JP 2003404605 A JP2003404605 A JP 2003404605A JP 2003404605 A JP2003404605 A JP 2003404605A JP 3759940 B2 JP3759940 B2 JP 3759940B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical fiber
signal
input
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003404605A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004193604A (ja
Inventor
▲ほん▼碩 辛
星澤 黄
秉昌 姜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004193604A publication Critical patent/JP2004193604A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3759940B2 publication Critical patent/JP3759940B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
    • 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
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
    • H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
    • 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
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10015—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by monitoring or controlling, e.g. attenuating, the input signal
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1305—Feedback control systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

本発明は、光通信ネットワークに関し、特に、光伝送路上に配置される光ファイバ増幅器に関する。
光ファイバ増幅器(optical fiber amplifier)技術の発展で、信号伝送距離の増加及び光素子で発生した損失の補償について比較的広い波長帯域で均等に行えるようになり、波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing；ＷＤＭ)伝送システム及びネットワークの拡散を加速させている。波長分割多重方式では、光信号が相互異なる波長の多数のチャンネルで構成される。既存の波長分割多重方式の光ファイバ増幅器は、各チャンネル別利得を一定に保持する自動利得調節(Automatic Gain Control；ＡＧＣ)光ファイバ増幅器と、入力チャンネルのパワーと無関係に出力パワーを一定に保持する自動出力パワー調節(Automatic Power Control；ＡＰＣ)光ファイバ増幅器とに分けることができる。自動利得調節機能を有する光ファイバ増幅器は、入力される光信号のパワー変化に対してチャンネル別利得が一定に保持されるが、チャンネル別出力パワーが変わる特性を示す。また、自動出力パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器は、入力される光信号のパワー変化と無関係にその出力パワーを一定に保持するが、利得傾斜度を一定に保持することができない。利得傾斜度(gain tilt)が最小化された状態は、利得平坦化された(gain flattened)状態を示し、利得傾斜度が高いほどチャンネル間のパワー差が大きくなる。
図１は、従来技術による自動利得調節機能を有する光ファイバ増幅器の構成を示す。この光ファイバ増幅器は、第１タップカプラー１１０及び第２タップカプラー１３０と、第１光検出器１４０及び第２光検出器１５０と、光増幅部１２０と、利得調節回路１６０とから構成される。
第１タップカプラー１１０は第１乃至第３ポートを備え、第１ポートへ入力された光信号の一部を第２ポートへ出力し、該光信号の残りは第３ポートへ出力する。
第１光検出器１４０は、第１タップカプラー１１０の第３ポートを通じて入力された光信号を電気信号へ変換して出力する。フォトダイオード(photodiode；ＰＤ)を、第１光検出器１４０及び第２光検出器１５０として使用することができる。
光増幅部１２０は、入力された光信号を増幅して出力する。この光増幅部１２０は、エルビウムドーピング光ファイバ(erbium doped fiber；ＥＤＦ)と、該エルビウムドーピング光ファイバをポンピング（励起）するためのポンピング光源(pumping light source)と、該ポンピング光源から出力されたポンピング光をエルビウムドーピング光ファイバに結合させるための波長分割多重結合器(wavelength division mulitplexing coupler；ＷＤＭ coupler)とを含むエルビウム添加光ファイバ増幅器(erbium doped fiber amplifier；ＥＤＦＡ)から構成することができる。
第２タップカプラー１３０は第１乃至第３ポートを備え、第１ポートへ入力された光信号の一部を第２ポートへ出力し、該光信号の残りは第３ポートへ出力する。
第２光検出器１５０は、第２タップカプラーの第３ポートを通じて入力された光信号を電気信号へ変換して出力する。
利得調節回路１６０は、第１及び第２光検出器１４０，１５０から入力された電気信号のパワーを比較する。そして、光信号のチャンネル別利得が一定に保持されるように光増幅部１２０を調節する。
図２は、図１に示した光ファイバ増幅器が多数配置された光伝送路上での光信号のパワー変化を示す。当該光伝送路は多数の区間を含み、このような区間は、光ファイバ増幅器の配置地点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を基準に区分される。光信号は、光伝送路を進行しつつ各光ファイバ増幅器によって増幅された後、次の光ファイバ増幅器に到達するまで次第にそのパワーが減衰する。光ファイバ増幅器は、チャンネル別利得、例えば、(Ｐ１−Ｐ３)または(Ｐ２−Ｐ４)が一定に保持されるので、光伝送路で発生する伝送損失を一定に補償することができる。すなわち、光ファイバ増幅器によって増幅された光信号は、光伝送路を進行する間にそのパワーが徐々に減少するが、利得が光伝送路の損失と一致するように設定された光ファイバ増幅器を通過することで、元来の光信号パワーに復元され得る。しかし、光伝送路として使用される一般の光ファイバの性能は経時変化で徐々に低下し、各区間の伝送損失がだんだん増加する特性を示す。このような特性を有する光伝送路に利得が一定な光ファイバ増幅器を使用する場合、各光ファイバ増幅器へ入力される光信号は、光伝送路の劣化、一時的な光伝送路の障害などによって、伝送距離の増加につれて入力パワーがだんだん減少するようになり、このような現象によって、最終的な受信端に入力される光信号のパワーが当初設計値に比べて大幅に減少し、最終的には最小受信感度を下回ってエラー信号の多発を招くことになる。
図３は、従来技術による自動出力パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器の構成を示す。この光ファイバ増幅器は、光増幅部２１０、タップカプラー２２０、光検出器２３０、及び出力パワー調節回路２４０で構成される。
図３において、入力された光信号を増幅して出力する光増幅部２１０は、エルビウムドーピング光ファイバと、該エルビウムドーピング光ファイバをポンピングするためのポンピング光源と、該ポンピング光源から出力されたポンプ光をエルビウムドーピング光ファイバに結合させるための波長分割多重結合器とを含む。
タップカプラー２２０は、第１乃至第３ポートを備え、第１ポートへ入力された光信号の一部を第２ポートへ出力し、該光信号の残りは、第３ポートへ出力する。
光検出器２３０は、タップカプラー２２０の第３ポートを通じて入力された光信号を電気信号へ変換して出力する。
出力パワー調節回路２４０は、光検出器２３０から入力された電気信号のパワーに従って、光増幅部２１０の出力パワーが目標値(desired value)を有するように光増幅部２１０を調節する。
図４は、図３に示した光ファイバ増幅器が多数配置された光伝送路上での光信号のパワー変化を示す。この光伝送路は、多数の区間を含み、このような区間は、光ファイバ増幅器の配置地点Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８を基準に区分される。光信号は、光伝送路を進行しつつ出力パワーＰ５が一定な各光ファイバ増幅器によって増幅された後、次の光ファイバ増幅器に到達するまでだんだんそのパワーが減衰する。例えば、地点Ｄ５に配置された光ファイバ増幅器に入力される光信号のパワーはＰ６であり、地点Ｄ８に配置された光ファイバ増幅器に入力される光信号のパワーはＰ７(Ｐ７＜Ｐ６)である。しかし、光ファイバ増幅器の出力パワーＰ５が固定されているので、各区間の伝送損失が光伝送路の劣化などによって変わっても、各光ファイバ増幅器で増幅された直後の光信号パワーＰ５は一定になる。光ファイバ増幅器は、入力される光信号のパワーに無関係に一定な出力パワーＰ５を作り出すので、光伝送路の性能低下または一定な区間の伝送損失の増加による光通信ネットワークの性能劣化を抑制することができる。しかし、この光ファイバ増幅器は、波長分割多重方式の光ファイバ増幅器が有する必須条件のうちの１つである一定な利得傾斜度を保持することができないので、広く採用されるには至っていない。このような利得傾斜度の変化は、光ファイバ増幅器が自動出力パワー調節機能を遂行する間に入力光信号のパワーが変わる場合に発生する。
従って、本発明の目的は、利得傾斜度を一定に保持できる自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器を提供することにより、長距離の伝送またはＡＤＭ(Add Drop Multiplexer)を含んだネットワークでのチャンネル間のパワー差の累積によるチャンネル別信号の品質の差異を最小化することにある。
このような目的を達成するために、本発明によれば、入力された光信号を増幅するための光増幅部と、光増幅部によって増幅された光信号の一部を分岐し、該分岐光信号から、信号波長帯域に隣接した短波長帯域に属する第１検査用光と信号波長帯域に隣接した長波長帯域に属する第２検査用光とを検出するサンプリング部と、第１及び第２検査用光のパワーを比較し、そのパワー差によって光増幅部へ入力される光信号の入力パワーを調節するための制御信号を出力する入力パワー調節回路と、サンプリング部で分岐された分岐光信号のパワーから光増幅部の出力パワーを導出し、光増幅部の出力パワーが目標値を有するように光増幅部を調節する出力パワー調節回路と、入力パワー調節回路による制御信号によって光増幅部へ入力される光信号のパワーを調節する可変減衰器と、を含むことを特徴とした自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器を提供する。
この光ファイバ増幅器は、入力された光信号を増幅して可変減衰器へ出力するための補助光増幅部をさらに含むことができる。
また、サンプリング部は、光増幅部から入力された光信号の一部を分岐して出力するタップカプラーと、その分岐光信号から第１検査用光及び第２検査用光を抽出するための第１及び第２反射形格子と、第１及び第２検査用光を相互分離するための波長分割多重結合器と、を含む構成とすることができる。この場合のサンプリング部は、第１乃至第３ポートを備え、タップカプラーから第１ポートを通じて入力された光信号は第２ポートを通じて出力し、第２ポートを通じて入力された第１及び第２検査用光は第３ポートを通じて出力するサーキュレータをさらに含むことができる。さらにサンプリング部は、第１及び第２反射形格子を通過した光信号を電気信号へ変換して出力パワー調節回路へ出力する第１光検出器と、波長分割多重結合器によって分離された第１検査用光を電気信号へ変換して入力パワー調節回路へ出力する第２光検出器と、波長分割多重結合器によって分離された第２検査用光を電気信号へ変換して入力パワー調節回路へ出力する第３光検出器と、を含むことができる。
その第１及び第２検査用光のうちの少なくとも１つは、自然増幅放出光を含むものとするとよい。また、出力パワーの目標値は、光増幅部へ入力される光信号の入力パワーによっては変わらない構成とする。
このような本発明によると、入力された光信号を増幅するための光増幅部を備える光ファイバ増幅器の自動パワー調節方法において、光増幅部によって増幅された光信号の一部を分岐し、該分岐光信号から、信号波長帯域に隣接した短波長帯域に属する第１検査用光と信号波長帯域に隣接した長波長帯域に属する第２検査用光とを検出するサンプリング過程と、その第１及び第２検査用光のパワーを比較し、そのパワー差を導出する比較過程と、この比較過程で導出されたパワー差に応じて光増幅部へ入力される光信号の入力パワーを調節する入力パワー調節過程と、 サンプリング過程で分岐された分岐光信号のパワーから光増幅部の出力パワーを導出し、光増幅部の出力パワーが目標値を有するように光増幅部を調節する出力パワー調節過程と、を含むことを特徴とする自動パワー調節方法が提案される。
その入力パワー調節過程は、第１検査用光のパワーが第２検査用光のパワーより高い場合には光信号の入力パワーを高め、第２検査用光のパワーが第１検査用光のパワーより高い場合には光信号の入力パワーを低める過程とすることができる。また、第１及び第２検査用光のうちの少なくとも１つは自然増幅放出光を含むものとするとよい。
本発明による自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法は、増幅された光信号の利得傾斜度を監視して調節することができる。パワーが不均一な信号が入力されても、外部から提供される光信号の各チャンネルの利得を自動的に平坦化し、一定な出力パワーを保持させることができる。
また、本発明による自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法は、区間別損失特性が大きい光ファイバを伝送路に含んだ長距離光伝送ネットワークまたはＡＤＭを含んだＡＤＭネットワークで使用されることにより、チャンネルによる伝送特性の差異を減少させることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
図５は、本発明の自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器の好適な構成例を示し、図６は、図５に示した光ファイバ増幅器の動作特性を説明するグラフである。まず、図５を参照すると、本例の光ファイバ増幅器は、第１光増幅部３１０、第２光増幅部３３０、可変減衰器(variable optical attenuator)３２０、サンプリング部３００、入力パワー調節回路４３０、及び出力パワー調節回路３９０を含む。
第１光増幅部３１０は入力された光信号を増幅して出力する。この第１光増幅部３１０は、エルビウムドーピング光ファイバと、該エルビウムドーピング光ファイバをポンピングするためのポンピング光源と、該ポンピング光源から出力されたポンプ光をエルビウムドーピング光ファイバに結合させるための波長分割多重結合器とを含むことができる。
可変減衰器３２０は、制御信号によって光減衰の程度を調節することによって第２光増幅部３３０へ入力される光信号のパワーを調節する。
可変減衰器３２０から入力された光信号を増幅して出力する第２光増幅部３３０は、エルビウムドーピング光ファイバと、該エルビウムドーピング光ファイバをポンピングするためのポンピング光源と、該ポンピング光源から出力されたポンプ光をエルビウムドーピング光ファイバに結合させるための波長分割多重結合器とを含むことができる。
サンプリング部３００は、第２光増幅部３３０によって増幅された光信号の一部を分岐し、その分岐光信号から、信号波長帯域５１０に隣接した短波長帯域５２０に属する第１検査用光と、信号波長帯域５１０に隣接した長波長帯域５３０に属する第２検査用光とを検出する機能を遂行する（図６参照）。このサンプリング部３００は、タップカプラー３４０、サーキュレータ(circulator；ＣＩＲ)３５０、第１反射形格子３６０、第２反射形格子３７０、第１光検出器３８０、第２光検出器４１０、第３光検出器４２０、及び波長分割多重結合器４００を含む。
タップカプラー３４０は、第１乃至第３ポートを備える。第２光増幅部３３０から第１ポートを通じて入力された光信号の一部は第３ポートを通じて出力され、該光信号の残りは、第２ポートを通じて出力される。
サーキュレータ３５０は、第１乃至第３ポートを備える。タップカプラー３４０から第１ポートを通じて入力された光信号は第２ポートを通じて出力され、第２ポートを通じて入力された光は第３ポートを通じて出力される。
第１反射形格子３６０は、サーキュレータ３５０から入力された光信号のうち、予め設定された波長の第１検査用光を反射させる。光ファイバブラグ格子(fiber Bragg grating；ＦＢＧ)を、これら第１反射形格子３６０及び第２反射形格子３７０として使用することができる。図６に示したように、第１検査用光は、信号波長帯域５１０に隣接した短波長帯域５２０に属する。また、第２反射形格子３７０は、第１反射型格子３６０から入力された光信号のうち、予め設定された波長の第２検査用光を反射させる。図６に示したように、第２検査用光は、信号波長帯域５１０に隣接した長波長帯域５３０に属する。第１反射形格子３６０及び第２反射形格子３７０で反射した第１及び第２検査用光は、サーキュレータ３５０へ再び入射する。これら第１及び第２検査用光は、第２光増幅部３３０から出力される自然増幅放出光(amplified spontaneous emission；ＡＳＥ)からなり、この自然増幅放出光は、第２光増幅部３３０の利得傾斜度の情報を示す。すなわち、自然増幅放出光の長波長でのパワーが短波長でのパワーより大きい場合、光信号のパワーは目標値より大きい。逆に、自然増幅放出光の長波長でのパワーが短波長でのパワーより小さい場合、光信号のパワーは目標値より小さい。
第１光検出器３８０は、第１反射形格子３７０から入力された光信号を電気信号へ変換して出力する。フォトダイオードを、第１光検出器３８０、第２光検出器４１０、及び第３光検出器４２０として使用することができる。
出力パワー調節回路３９０は、第１光検出器３８０から入力された電気信号のパワーから第２光増幅部３３０の出力パワーを導出し、第２光増幅部３３０の出力パワーが目標値を有するように第２光増幅部３３０を調節する。
波長分割多重結合器４００は第１乃至第３ポートを備え、サーキュレータ３５０から第１ポートを通じて入力された第１検査用光を第２ポートを通じて出力し、サーキュレータ３５０から第１ポートを通じて入力された第２検査用光を第３ポートを通じて出力する。
第２光検出器４１０は、波長分割多重結合器４００の第２ポートに連結され、入力された第１検査用光を電気信号へ変換して出力する。
第３光検出器４２０は、波長分割多重結合器４００の第３ポートに連結され、入力された第２検査用光を電気信号へ変換して出力する。
入力パワー調節回路４３０は、第２光検出器４１０及び第３光検出器４２０から入力された電気信号のパワーを比較し、そのパワー差によって第２光増幅部３３０へ入力される光信号の入力パワーを調節するための制御信号を出力する。当該制御信号は、第２光増幅部３３０の利得傾斜度を最小化するために可変減衰器３２０へ提供され、可変減衰器３２０は、その制御信号に従って光減衰の程度を調節するようになる。短波長帯域５２０に属する第１検査用光のパワーが第２検査用光のパワーより大きい場合、光信号のパワーは目標値より大きい。逆に、長波長帯域５３０に属する第２検査用光のパワーが第１検査用光のパワーより大きい場合、光信号のパワーは目標値より小さい。従って、第１検査用光のパワーが第２検査用光のパワーより高い場合に可変減衰器３２０の光減衰度を高め、第２検査用光のパワーが第１検査用光のパワーより高い場合に可変減衰器３２０の光減衰度を低めることにより、第２光増幅部３３０の利得傾斜度を最小化する。
図７は、図５に示した光ファイバ増幅器の自動パワー調節過程を示すフローチャートである。この自動パワー調節過程は、サンプリング過程６１０、比較過程６２０、及びパワー調節過程６３０で構成される。
サンプリング過程６１０は、第２光増幅部３３０によって増幅された光信号の一部を分岐し、該分岐光信号から、信号波長帯域５１０に隣接した短波長帯域５２０に属する第１検査用光と、信号波長帯域５１０に隣接した長波長帯域５３０に属する第２検査用光とを検出する。
比較過程６２０は、第１及び第２検査用光のパワーを比較し、そのパワー差を導出する。
パワー調節過程６３０は、比較過程６２０で導出されたパワー差に応じて、第２光増幅部３３０へ入力される光信号の入力パワーを調節する入力パワー調節過程６４０と、サンプリング過程６１０で検出された分岐光信号のパワーから第２光増幅部３３０の出力パワーを導出し、第２光増幅部３３０の出力パワーが目標値を有するように第２光増幅部３３０を調節する出力パワー調節過程６５０を含む。入力パワー調節過程６４０においては、第１検査用光のパワーが第２検査用光のパワーより高い場合は光信号の入力パワーを低め、第２検査用光のパワーが第１検査用光のパワーより高い場合は光信号の入力パワーを高める。
以上、具体的な実施形態により本発明の詳細について説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。
従来技術による自動利得調節機能を有する光ファイバ増幅器の構成を示す図。 図１に示した光ファイバ増幅器が多数配置された光伝送路上での光信号のパワー変化を示す図で、縦軸にパワー(POWER)、横軸に伝送距離(TRANSMISSION DISTANCE)をとったグラフ。 従来技術による自動出力パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器の構成を示す図。 図３に示した光ファイバ増幅器が多数配置された光伝送路上での光信号のパワー変化を示す図で、縦軸にパワー、横軸に伝送距離をとったグラフ。 本発明による自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器の構成例を示す図である。 図５に示した光ファイバ増幅器の動作を説明するための図で、縦軸にパワー、横軸に波長(WAVELENGTH)をとったグラフ。 本発明に係る自動パワー調節過程を示すフローチャートである。
符号の説明
３００ サンプリング部
３１０，３３０ 光増幅部
３２０ 可変減衰器
３４０ タップカプラー
３５０ サーキュレータ
３６０，３７０ 反射形格子
３８０，４１０，４２０ 光検出器
３９０ 出力パワー調節回路
４００ 波長分割多重結合器（ＷＤＭcoupler）
４３０ 入力パワー調節回路

Claims (8)

  1. 入力された光信号を増幅するための光増幅部と、
    前記光増幅部によって増幅された光信号の一部を分岐して出力するタップカプラーと、 該分岐光信号から、信号波長帯域に隣接した短波長帯域に属する自然増幅放出光からなる第１検査用光と信号波長帯域に隣接した長波長帯域に属する自然増幅放出光からなる第２検査用光とを抽出するための第１及び第２反射形格子と、
    前記第１及び第２検査用光を相互分離するための波長分割多重結合器を備えたサンプリング部と、
    前記第１及び第２検査用光のパワーを比較し、そのパワー差によって前記光増幅部へ入力される光信号の入力パワーを調節するための制御信号を出力する入力パワー調節回路と、
    前記サンプリング部で分岐された前記分岐光信号のパワーから前記光増幅部の出力パワーを導出し、前記光増幅部の出力パワーが目標値を有するように前記光増幅部を調節する出力パワー調節回路と、
    前記制御信号によって前記光増幅部へ入力される光信号のパワーを調節する可変減衰器と、を含むことを特徴とする自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器。
  2. 入力された光信号を増幅して可変減衰器へ出力するための補助光増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅器。
  3. 前記サンプリング部は、第１乃至第３ポートを備え、前記タップカプラーから前記第１ポートを通じて入力された光信号は前記第２ポートを通じて出力し、前記第２ポートを通じて入力された前記第１及び第２検査用光は前記第３ポートを通じて出力するサーキュレータをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器。
  4. 前記サンプリング部は、
    前記第１及び第２反射形格子を通過した光信号を電気信号へ変換して出力パワー調節回路へ出力する第１光検出器と、
    前記波長分割多重結合器によって分離された前記第１検査用光を電気信号へ変換して入力パワー調節回路へ出力する第２光検出器と、
    前記前記波長分割多重結合器によって分離された前記第２検査用光を電気信号へ変換して前記入力パワー調節回路へ出力する第３光検出器と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ増幅器。
  5. 前記光増幅部は、エルビウム添加光ファイバを備えるエルビウム添加光ファイバ増幅器を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅器。
  6. 前記光増幅部は、エルビウム添加光ファイバをポンピングするためのポンピング光源をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ増幅器。
  7. 前記光増幅部は、ポンピング光源から出力されたポンピング光をエルビウム添加光ファイバに結合するための波長分割多重結合器をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ増幅器。
  8. 出力パワーの目標値は、光増幅部へ入力される光信号の入力パワーによっては変わらないことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅器。
JP2003404605A 2002-12-07 2003-12-03 自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法 Expired - Fee Related JP3759940B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0077600A KR100526560B1 (ko) 2002-12-07 2002-12-07 자동파워조절 기능을 갖는 광섬유 증폭기 및 그 자동 파워조절 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004193604A JP2004193604A (ja) 2004-07-08
JP3759940B2 true JP3759940B2 (ja) 2006-03-29

Family

ID=36746271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003404605A Expired - Fee Related JP3759940B2 (ja) 2002-12-07 2003-12-03 自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7061670B2 (ja)
EP (1) EP1427118B1 (ja)
JP (1) JP3759940B2 (ja)
KR (1) KR100526560B1 (ja)
CN (1) CN1506740B (ja)
DE (1) DE60304088T2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006063475A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Vectronix Ag Not temperature stabilized pulsed laser diode and all fibre power amplifier
US8811815B2 (en) * 2009-04-20 2014-08-19 Verizon Patent And Licensing Inc. Optical network testing
CN102244541A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 华为技术有限公司 点到多点光纤网络的检测方法、***和装置
RU2563968C2 (ru) * 2011-06-16 2015-09-27 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ и устройство для управления оптической мощностью
EP3591862B1 (en) * 2017-04-11 2024-04-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Transmitting device, receiving device, optical transmission system, and optical power control method
CN110324088A (zh) * 2019-07-23 2019-10-11 成都市德科立菁锐光电子技术有限公司 带光放大器的光模块及光信号的放大控制方法
CN111463647B (zh) * 2020-03-31 2021-10-29 武汉光迅科技股份有限公司 一种光放大器及其调节方法
CN113810110B (zh) * 2021-11-19 2022-03-18 北京邮电大学 一种基于混合光纤放大器的传输***

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2694803B2 (ja) * 1993-12-28 1997-12-24 日本電気株式会社 光半導体レーザ装置の波長安定化方式
JPH08248455A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Fujitsu Ltd 波長多重用光増幅器
JP2800715B2 (ja) * 1995-05-12 1998-09-21 日本電気株式会社 光ファイバ増幅器
US5673001A (en) * 1995-06-07 1997-09-30 Motorola, Inc. Method and apparatus for amplifying a signal
JP4036489B2 (ja) * 1995-08-23 2008-01-23 富士通株式会社 波長多重信号を光増幅する光増幅器を制御するための方法と装置
JP2947136B2 (ja) * 1995-09-14 1999-09-13 日本電気株式会社 光増幅器
JP3422398B2 (ja) * 1995-12-07 2003-06-30 富士通株式会社 重心波長モニタ方法及び装置、光増幅器並びに光通信システム
JP3741767B2 (ja) * 1996-02-26 2006-02-01 富士通株式会社 光ファイバ増幅器
US6025947A (en) * 1996-05-02 2000-02-15 Fujitsu Limited Controller which controls a variable optical attenuator to control the power level of a wavelength-multiplexed optical signal when the number of channels are varied
US6369938B1 (en) * 1996-05-28 2002-04-09 Fujitsu Limited Multi-wavelength light amplifier
SE509968C2 (sv) * 1997-02-14 1999-03-29 Ericsson Telefon Ab L M Optisk förstärkare med variabel förstärkning
JP3808580B2 (ja) * 1997-03-17 2006-08-16 富士通株式会社 光パワーモニタ及び該光パワーモニタを有する光増幅器
US5963361A (en) * 1998-05-22 1999-10-05 Ciena Corporation Optical amplifier having a variable attenuator controlled based on detected ASE
JP2000031916A (ja) 1998-07-16 2000-01-28 Kdd Corp 利得等化器及び光増幅伝送路
KR100318942B1 (ko) * 1998-11-24 2002-03-20 윤종용 고출력변환효율을가지는병렬형광섬유증폭기
KR100416439B1 (ko) * 1998-11-24 2004-03-30 삼성전자주식회사 이득평탄도를제어하는광섬유증폭기
KR100283956B1 (ko) * 1998-11-24 2001-04-02 윤종용 채널별 출력세기가 일정한 광섬유증폭기 및 그 증폭방법
JP3844902B2 (ja) 1999-03-02 2006-11-15 富士通株式会社 波長多重用光増幅器及び光通信システム
US6215584B1 (en) * 1999-05-10 2001-04-10 Jds Uniphase Inc. Input independent tilt free actively gain flattened broadband amplifier
JP2001268014A (ja) 2000-03-15 2001-09-28 Nec Corp ブロック利得等化器
KR100358115B1 (ko) 2000-12-14 2002-10-25 한국전자통신연구원 자동 이득 제어된 광섬유 증폭 장치
JP2003243746A (ja) * 2002-02-22 2003-08-29 Nec Corp 光増幅器の利得測定装置及びその方法並びにプログラム
ATE306151T1 (de) * 2003-05-13 2005-10-15 Cit Alcatel Optischer verstärker, übertragungssystem und verfahren zur schräglagenregelung in einem übertragungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
US7061670B2 (en) 2006-06-13
DE60304088D1 (de) 2006-05-11
KR100526560B1 (ko) 2005-11-03
DE60304088T2 (de) 2006-08-17
CN1506740A (zh) 2004-06-23
KR20040049745A (ko) 2004-06-12
CN1506740B (zh) 2010-05-26
EP1427118A1 (en) 2004-06-09
JP2004193604A (ja) 2004-07-08
US20040109227A1 (en) 2004-06-10
EP1427118B1 (en) 2006-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7715093B2 (en) Individual band gain equalizer for optical amplifiers
KR100417322B1 (ko) 광 증폭기 및 광 증폭기 제어 방법
US6373625B1 (en) Method, apparatus, and system for optical amplification
US7725032B2 (en) Optical transmission apparatus
US20060050751A1 (en) Optical transmission device for controlling optical level of wavelength multiplexed light and method thereof
US6606189B2 (en) Light amplifier and light amplifying method
US20070058241A1 (en) Optical amplification apparatus having function of flattening channel output spectrum
US6292291B1 (en) Optical fiber amplifier having constant output power for each channel and amplifying method thereof
US7567377B2 (en) Multiband amplifier based on discrete SOA-Raman amplifiers
JP3759940B2 (ja) 自動パワー調節機能を有する光ファイバ増幅器及びその自動パワー調節方法
JP4666364B2 (ja) 光増幅器
US20020167716A1 (en) Optical amplifier and optical transmission system
US7443575B1 (en) Discrete hybrid SOA-Raman amplifier with broad gain bandwidth
US8189256B2 (en) Gain equalizer, optical amplifier, loss compensation method, and optical amplification method
JPWO2003079584A1 (ja) ラマン増幅を用いた光ファイバ伝送のための方法及びシステム
JP4769443B2 (ja) 光増幅装置の制御装置及び制御方法
US7239441B2 (en) Raman amplification repeater
EP1137129A2 (en) Optical gain equalizer and optical gain equalizing method
US20030234973A1 (en) Method and device for optical fiber transmission using raman amplification
JP2001144353A (ja) 光増幅器
JP2003046169A (ja) 利得等化器
JP2000059312A (ja) 光波長多重伝送装置
JP2005294774A (ja) 光増幅器
JP2007005360A (ja) 波長多重光増幅器
JP2000312041A (ja) 光増幅装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040713

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090113

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees