JP4768252B2

JP4768252B2 - 光増幅器および光出力調整方法

Info

Publication number: JP4768252B2
Application number: JP2004321381A
Authority: JP
Inventors: 雄大中野
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2024-11-05
Also published as: JP2006135040A

Description

本発明は光増幅器およびその光出力調整方法、特に、それらにおける光出力一定制御に関する。

光増幅器を製品として扱う場合、光出力レベルは標準的な光レベルに準拠している必要がある。従来、光出力一定制御を行う光増幅器は、光出力をモニタしてフィードバックし、基準となる電圧レベルと比較することにより、温度，入力光レベル，経年劣化等々の条件変動に対して耐力をもつ光出力レベルもしくは増幅利得の一定化を実現している（例えば、特許文献１参照）。

このとき、電気変換した装置出力光レベルをモニタし、目標光レベルに合わせ込むための基準電圧を生成する必要があり、上記特許文献は言及していないが、一般的に基準電圧は定電圧源と可変抵抗器を用いた回路にて生成している。また、製品出荷時に標準的な光レベルと整合がとれた光出力値に調整するために、出力光をパワーメータに入力し、所定の光レベルになるよう可変抵抗の調整することが必要である。

このような調整は手作業にて行うこととなり、作業工数時間や調整精度について問題がある。また、可変抵抗を用いていることに起因する人的接触による調整ずれや光学部品のバラツキによっては、予め実装されている可変抵抗器では調整困難となり部品定数の変更が必要となることも問題である。

このような問題を解決するために、外部演算装置（以下、「ＰＣ」と記す）を用い、パワーメータにて受けた出力光レベルをＰＣ用信号に変換した後、ＰＣにて基準値と比較し、装置内蔵のD/Aコンバータを用いて出力調整をデジタル値入力にて行う方法も知られている（文献公知発明に係るものではない）。

特開平2002-141592（第２頁−第３頁、図１）

しかし、上記のＰＣを用いた従来技術では、ＰＣがパワーメータにて測定された光出力値を読み出すためには、ＰＣからの制御が可能なパワーメータが必要であり、そのパワーメータ制御用ソフトウェアが必要である。このため、パワーメータを使用できる機種が制限され、またＰＣについてはパワーメータのメーカ・機種が変わればソフトウェアの変更が必要になる。

したがって、ＰＣ確保，パワーメータ選定，ソフトウェア修正という点で柔軟性がなく、一度調整系を解体してしまうと再立上げをする際の作業日程として多くの時間が必要となる。生産状況がコンスタントでない場合、このような従来技術では、突発的な受注に対応するためには生産がない期間でも調整用設備を保有しなければならないという課題がある。

そこで、本発明の目的は、ＰＣを用いることなく、光増幅器出荷時に自動的に光出力調整を行うことができる光増幅器および光出力調整方法を提供することにある。

本発明の光増幅器は、光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行う光増幅器において、光増幅部の出力光から分岐されたモニタ光を電圧変換および分岐補正して調整電圧と比較することにより出力光が所望のレベルになるような励起光を出力する出力調整手段と、予め光出力一定制御のための基準値を取得して記憶する基準値取得手段と、予め該光増幅器の出力光を光電変換した電圧値に該電圧値から前記基準値を引いた値を加算し調整電圧として出力調整手段ヘ出力し基準値の許容範囲内に収まるように調整された調整電圧値を記憶しておく調整電圧取得手段と、運用時には調整電圧値の調整電圧を出力調整手段ヘ出力する調整電圧値出力手段とを設けたことを特徴とする。

本発明の光出力調整方法は、光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行う光増幅器における光出力調整方法において、第１の外部光源から所要の標準光レベルの光を調整用入力ポートに入力してその電気信号を基準値として第１のメモリに記憶する第１段階と、第２の外部光源から該光増幅器の伝送路入力光ポートに入力した光を増幅して伝送路出力光ポートへ出力し光ファイバを介して前記調整用入力ポートに出力する第２段階と、調整用入力ポートに入力した調整用光の電気信号を基準値と比較する第３段階と、比較の結果により調整範囲外であるときは調整用光の電気信号に該電気信号から基準値を引いた値を加算し第２段階へ戻って増幅のために使用する第４段階と、比較の結果により調整範囲内であるときは調整用光の電気信号を調整電圧値として第２のメモリに記憶する第５段階と、運用時には、第２のメモリに記憶されている調整電圧値に基づいて励起光の強度レベルを制御する第６段階とを有することを特徴とする。

また、第１の外部光源の出力と伝送路出力光ポートを制御信号により切り換えて調整用入力ポートに接続する第１の光スイッチを設ける第７段階と、第２の外部光源と伝送路入力光ポートの間を制御信号により接続／遮断する第２の光スイッチを設ける第８段階と、制御信号により、第２の光スイッチは第２の光源から伝送路入力光ポートへの入力光を遮断し、第１の光スイッチは第１の光源からの入力光を選択するとともに第３段階以降を機能させないように制御して基準値取得系を形成する第９段階と、基準値取得の完了もしくは基準値取得の許可を一定時間後の終了をトリガとして制御信号により、第２の光スイッチは第２の光源から前記伝送路入力光ポートへの入力光を接続し、第１の光スイッチは伝送路出力光ポートからの出力光を選択するとともに第３段階以降も機能させる制御して調整電圧取得系を形成する第１０段階とを有するようにしてもよい。

本発明は、先ず、図１のような構成にて基準値を取得する。このフェーズでは運用時における所望の光増幅器100の出力レベルと同レベルの標準に準拠した光を調整用入力ポート３に入力し、その光のレベルを電気信号に変換の上で基準値としてメモリ53に取り込んでおく。

次に、図２のような構成にて光増幅器100出力レベルを自動調整する。このフェーズでは伝送路出力光ポート２と調整用入力光ポート３を光ファイバ６にて接続することで、光増幅器100の出力を調整用入力光ポート３に入力する。

調整用入力光ポート３に入力された光増幅器100の出力レベルは電気変換された後、差分演算回路54によって基準値取得のフェーズにてメモリ53に記録された基準値と比較・差分加算をされ、調整電圧値として出力調整回路40に入力される。出力調整回路40では、その調整電圧値を元に光増幅器100出力レベルを調整する。当出力調整フェーズではこの動作を光増幅器100の出力レベルと基準値が一致するまで繰り返すことで自動調整を行う。

メモリ53は必要数だけの複数の基準値を出力調整順に順序付けして記憶し、メモリ55は複数の基準値に対応した調整電圧値を記憶し、運用時に所望の調整電圧値が読み出され得るように制御されるようにしてもよい。

本発明の効果は、光出力の調整に光増幅器自体の光出力を用いるため、ＰＣまたＰＣ接続インターフェースを持ったパワーメータを使用する必要がなく、調整設備に制限が少ないので、設備確保・立上げが容易であるということである。勿論、調整作業に人が関与する度合いは従来に比べて格段に減少するので、調整作業時間の短縮、調整精度の向上、人的接触による調整ずれも無くなる。

また、メモリに複数の基準値を格納して複数の光出力値に対する調整電圧値を自動で取得できるようにしておくことにより、回線障害時等に光の出力レベルを下げる等の用途に適合させることもできる。

本発明の光増幅器は、光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行
う光増幅器において、伝送路入力光ポートから入力された入力光を入力して励起光により
増幅する増幅部と、光増幅部通過後の光を伝送路出力光ポートから外部へ出力すると共に
光レベルの一部をモニタ光として分岐する光分波器と、モニタ光を電気信号に変換するO/E変換回路，該電気信号を分岐補正の上で調整電圧と比較して差分調整を行う差分比較回路および差分調整された電圧を光に変換して励起光を出力するL/D駆動回路から成る出力調整回路と、励起光を入力光と合波して増幅部へ供給する光合波器と、予め光出力一定制御のための基準光を外部の光源から入力するための調整用入力光ポートと、調整電圧生成回路とで構成されることを特徴とする。

調整電圧生成回路は、調整用入力光ポートからの基準光または伝送路出力光ポートからの出力調整用の光をそれぞれ電気信号に変換するO/E変換回路，変換された基準光対応の電気信号を記憶する第１のメモリ，出力調整用の光対応の電気信号と第１のメモリに記憶されている基準光対応の電気信号を比較して、その比較結果が基準値に対する所定のマージン外であるときは出力調整用の光対応の電気信号に出力調整用の光対応の電気信号から基準光対応の電気信号を引いた値を加算する差分演算回路，出力調整用の光対応の電気信号が所定のマージン内になるとその値を調整電圧値として記憶する第２のメモリおよび調整電圧値取得時には差分演算回路、運用時には第２のメモリの各出力を調整電圧として差分比較回路へ出力するスイッチから成る。

本発明による光増幅器の実施例１の構成を図１、図２および図３に示す。図１は本光増幅器100の製造・検査フェーズにおいて出力調整に必要な基準値を取得する際の接続を、図２は本光増幅器100の製造・検査フェーズにおいて取得した基準値を元に光増幅器100の出力を自動調整して調整電圧値を取得する際の接続を、図３は本光増幅器100の運用フェーズにおける接続を、それぞれ構成要素と共に示す。

光増幅器100は、光のメインルートである光回路として、伝送路入力ポート１，光合波器10，光増幅部20，光分波器30および伝送路出力光ポート２を備える。また、光増幅器100は、出力を調整する出力調整回路40、更に、調整電圧を生成するための調整電圧生成回路50と調整用入力光ポート３を備えている。

光増幅器100は、伝送路入力ポート１から入力された光を任意の出力レベルに増幅し、伝送路出力光ポート２から出力する装置である。このような光増幅器100を製品として扱う際には、その出力光レベルは標準的な光レベルに準拠して設定されることが要請される。そこで、製品出荷時には、光増幅部20に対する励起光の強度レベルを出力調整回路40で調整することにより、光増幅器100の出力光レベルを基準値の許容範囲内に合せ込む必要がある。そして、部品のバラツキを考慮して基準値を調整電圧生成回路50で補正する。本発明は、このような調整を自動的に行う。

また、光増幅器100は、製品出荷時のみに留まらず、温度，入力光レベル，経年劣化等々の条件変化に際にも、励起光の出力レベルを決定する調整電圧によって出力一定制御を行うことにも意義がある。

光増幅部20は、伝送路入力ポート１から入力された光を光合波器10経由で入力して増幅し、光分波器30を経て伝送路出力光ポート２から出力する。光増幅部20は希土類の光ファイバ等によってできており、入力光を増幅するに当って励起光が必要となる。光増幅器100の出力は励起光の強度レベルを調整することで任意のレベルに調整される。

光分波器30は、光増幅部20通過後の光レベルの一部をモニタ光として分岐して出力調整
回路40に入力する。光合波器10は、出力調整回路40において調整された調整電圧を励起光
として入力し、伝送路入力光ポート１から入力された光と合波して光増幅部20へ出力する。以上のフィードバック動作は、出力調整回路40においてモニタ光対応の電圧と調整電圧の値が一致するまで続行する。これにより、光増幅部20に対する励起光の強度レベルが調整される。なお、モニタ光対応の電圧に対しては分岐補正を行なう。

出力調整回路40は、電気−光変換回路（以下、Ｏ／Ｅ変換回路）41，差分比較回路42，
リミット回路43およびＬＤ駆動回路44にて構成される。Ｏ／Ｅ変換回路41は、光分波器30
からのモニタ光を電気信号に変換する。差分比較回路42は、この電気信号を調整電圧と
比較して差分調整を行う。この比較の際には、Ｏ／Ｅ変換回路41の出力に、モニタ比率（光分波器30でのモニタ光／出力光）の逆数を乗算した上記の分岐補正を行なう。ＬＤ駆動回路44は、差分比較回路42において差分調整された電圧を光に変換して励起光を光合波器10へ出力する。リミット回路43は、差分比較回路42において差分調整された電圧によるＬＤ駆動回路44の過電流防止を行うが、過電流を気にしない場合にはリミット回路43は無くてもよい。

調整電圧生成回路50は、Ｏ／Ｅ変換回路51，アナログ−デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバータ）52，メモリ53，差分演算回路54，メモリ55，スイッチ56およびデジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａコンバータ）57にて構成される。基準値取得時には回路51〜53以外の回路は機能する必要がなく、運用時には回路55〜57が機能すればよい。

Ａ／Ｄコンバータ52およびＤ／Ａコンバータ57を使用することにより、LSB単位で調整ができるため、一般的な手法で用いるテブナン回路と可変抵抗による調整方法に比べ、目的とする電圧値の生成が容易であり、高精度かつ容易な調整電圧の調整が可能となる。

Ｏ／Ｅ変換回路51は、調整用入力光ポート３から入力される基準光、または出力調整用の光を電気信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ52は、この電気信号をデジタル化する。基準光対応のデジタルデータはメモリ53に記憶される。

差分演算回路54は、出力調整用の光に対するＡ／Ｄコンバータ52によるデジタルデータと、メモリ53に記憶されている基準光対応のデジタルデータを比較する。その結果、前者が基準値に対する所定のマージン外であるときは前者に前者から基準値を引いた値を加算する。スイッチ56は、このように加減算されたデジタルデータまたはメモリ55の記憶内容をＤ／Ａコンバータ57に出力する。Ｄ／Ａコンバータ57は、このデジタルデータをアナログ値化して調整電圧値として出力調整回路40へ出力する。

図２に示した調整電圧値取得時には、出力調整回路40によって調整された光増幅器100の出力光は調整電圧生成回路50に入力し、差分演算回路54における演算の対象となって、光増幅器100の出力光レベルが基準値に対する所定のマージン内に収まるようになるまで調整電圧値を合せ込む。マージン内になったときは、差分演算回路54はその出力値をメモリ55に記憶する。スイッチ56は、運用時にはメモリ55の記憶内容を読み出してＤ／Ａコンバータ57に出力する。

次に、本実施例の動作について、基準値取得時，調整電圧値取得時および運用時の各場合に分けて説明する。

図１は基準値取得時における構成を示し、図４の初段は基準値取得時における動作フローを示している。調整用入力光ポート３に光源４を接続して、光増幅器100の所要の標準光レベルと同レベルの光を入力する（図４のステップＡ１）。入力された光はＯ／Ｅ変換回路51にて電気信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ52にてデジタル化された後、メモリ53に記憶される（ステップＡ２）。メモリ53に対する制御信号ａは、光源４から光が入力された後、メモリ53に基準値を格納するタイミングの制御を行う。制御信号ａは光増幅器100外部から印加してもよいし、メモリ53に入力があることを検知した際に活性化してメモリ53が基準値を格納するという動作としてもよい。

安全性や部品の負荷をかけない等の理由で使用させない場合には制御信号ｄを用いてリミット回路43，差分演算回路54，スイッチ56等の出力を止めるようにしてもよい。制御信号dは光増幅器100外部から印加してもよいし、メモリ53に入力があることを検知した際に活性化するようにしてもよい。

図２は調整電圧取得時における構成を示し、図４の中段以降は調整電圧取得時における動作フローを示している。伝送路入力光ポート１に光源５を接続して、光源５から任意の強度レベルの光を出力調整時の入力レベルとして入力しておく（ステップＡ３）。この入力光のレベルが実際に運用時に使用するレベルであれば、出力調整回路40にて調整される出力の精度が高くなる。また、伝送路出力光ポート２と調整用入力光ポート３の間を光ファイバ６により接続しておき、光増幅器100の出力を伝送路出力ポート２経由で調整用入力光ポート３に入力させる（ステップＡ４）。

光増幅器100の出力光レベルはＯ／Ｅ変換回路51を経由しＡ／Ｄコンバータ52にてデジタル化されたあと、メモリ53に格納されている基準値と差分演算回路54にて比較される（ステップＡ５）。比較された結果、基準値に対するマージンの調整精度範囲外である場合にはその差分を加算し（ステップＡ６，Ａ７）、このように加減算された出力光レベルがスイッチ56に送られる。スイッチ56は、この場合は制御信号ｄにより差分演算回路54を選択してＤ／Ａコンバータ57に出力し（ステップＡ８）、Ｄ／Ａコンバータ57はアナログ化し、調整電圧として出力調整回路40に供給する（ステップＡ９）。

出力調整回路40は、調整電圧を元に光増幅器100の出力光レベルを調整し（ステップＡ１０）、その出力光は再調整のための調整用入力ポート３に送られ（ステップＡ４）、光増幅器100の出力光レベルが基準値に対するマージンの範囲内に収まるまで調整電圧に合わせ込まれる（ステップＡ５〜Ａ１０）。

光増幅器100の出力光レベルが基準値に対するマージン内になった場合、差分演算回路54はその出力値をメモリ55に出力する（ステップＡ６，Ａ１１）、と同時にメモリ55に値を取り込むための制御信号ｂを送信する。メモリ55は差分演算回路54の出力値を調整電圧値として記憶する（ステップＡ１２）。

ここで、出力調整回路40によって出力調整が一定レベルに安定する以前に差分演算回路54が比較・差分加減算をし調整電圧を変化させてしまうと正確な調整電圧値を取得できない。そのため、差分演算回路54は、出力調整回路40による出力調整動作が安定する時間を確保した上で、比較・差分加算をするようなスピードで動作をさせることとする。このようにして、光増幅器100の出力電圧レベルの自動調整が実現できる。

図３は運用時の構成を示している。伝送路入力光ポート１から入力された光は光合波器10を介して光増幅部20に入力して増幅された後、光分波器30を通過し、伝送路出力ポート
２から出力される。光増幅部20の出力は光分波器30にて分岐され、出力調整回路40に入力
して、調整電圧と比較され、両レベルを一致するまでフィードバック動作する形で調整が
行われる。この比較の際には前述の分岐補正が行われる。調整電圧はメモリ56に格納されているデジタルの調整電圧値を読み出し、スイッチ56を経由した後、Ｄ／Ａコンバータ57にてアナログ値に変換して得られる。

本来、出力光は基準値と一致するように、光増幅部20に対する励起光の強度レベルが調整されるべきであり、そのための調整電圧としては基準値が出力調整回路40に供給されるべきである。しかし、光増幅器100を構成する部品のばらつき等のために、出力光を基準値と一致させるための励起光の強度レベルは必ずしも一定ではない。

そこで、基準値をストレートに調整電圧とするのではなく、入力光を光のメインルートを通過させてみて、その出力と基準値とを調整電圧生成回路50において比較して基準値を補正した調整電圧値を生成し、これを運用時における光出力一定制御のために使用することとしたのである。

なお、光増幅器100は運用状態では調整用入力光ポート３，Ｏ／Ｅ変換回路51，Ａ／Ｄコンバータ52，メモリ53および差分演算回路54は使用されない。しかし、実際の装置システムに光増幅器100を組み込む場合は、これらの回路は本実施例とは別の機能・動作に活用可能である。すなわち、調整用入力光ポート３，Ｏ／Ｅ変換回路51およびＡ／Ｄコンバータ52については光増幅器100を複数使用する際の光モニタなどに活用可能である。

また、差分演算回路54やメモリ53についても、ＰＬＤ，ＣＰＵやＦＰＧＡ等の機能の一部として使用することが可能である。したがって、これらの回路は、全体の回路規模を小さくすることに役立ち、無駄にはなるということはない。

実施例１では基準値を取得した上で調整電圧値の取得を行っている。この基準値取得フェーズと調整電圧値取得フェーズの切替作業について特に説明していないが、実施例２では測定器の追加および光増幅器100内の制御信号を用いることにより両フェーズの自動化を実現する。

図５は、実施例２にて基準値取得と調整電圧値取得の両フェーズを自動で行う系の構成を示す。光増幅器100の詳細は図１〜図３に示したのと同様であるためブラックボックス化して省略している。図５において、調整系は光増幅器100、光源５、光スイッチ７,８、光減衰器（光ＡＴＴ）９および光源４にて構成される。

光出力調整用に光源５から光スイッチ７を介して光増幅器10の伝送路入力光ポート１に入力できるようにしておく。光スイッチ７は光源５からの光を制御信号ｘにてＯＮ／ＯＦＦできるものとし、予め伝送路入力光ポート１からの入力光のレベルが調整時の所要レベルになるよう光源５の出力光レベルを調整しておく。

光スイッチ８の入力ポートに光増幅器100の伝送路出力光ポート２と光ＡＴＴ９を接続する。基準値取得用の光源４は光ＡＴＴ９と接続されている。光スイッチ８は基準値取得用の光(点ｄ側)と光増幅器100の出力光(点ｃ側)のどちらかを制御信号ｘにて選択し、調整用入力光ポート３(点ａ側)に出力する。この際、予め点ｃと点ａと間の光減衰量caを測定しておき、光スイッチ８が点ｄを選択している際に、光増幅器100の所要の出力レベルから光減衰量caを減算したレベルが点aにて得られるように、光ＡＴＴ９を用いて光源４の出力を調整しておく。

上記の系にて、基準値の取得および光増幅器100の調整電圧値取得を行うに当って下記を初期状態としておく。

光スイッチ７：光源５から伝送路入力光ポート１への入力光を遮断
光スイッチ８：点ｄ側入力光を選択し基準光を調整用入力光ポート３へ出力
光増幅器100内の制御信号ｄ（図１）：差分演算回路54，スイッチ56，リミット回路43を動作させない。

上記初期状態は基準値取得時の状態であり、実施例１の図１に示したのと等価な動作系を形成することになる。一連の調整動作のスタートトリガとして、制御信号ａを用いる。このとき、制御信号ａは光増幅器100内のメモリ53へ基準値取得の許可を一定時間行う制御をし、メモリ53は基準値を取得する。光増幅器100内部の基準値取得動作は実施例１と同じであるため省略する。

メモリ53への基準値取得の完了、もしくは基準値取得の許可を一定時間後の終了をトリガに光増幅器100は制御信号Xを光スイッチ７,８に送信する。同時に、光増幅器100内の制御信号ｄを用いて差分演算回路54，スイッチ56およびリミット回路43の動作を許可させる。制御信号Xは光スイッチ７にて光源５の光を伝送路入力光ポート１に送るのを許可し、光スイッチ９にて光増幅器100の出力(点ｃ側)を選択し調整用入力光ポート３に入力させる。

上記の動作にて、図１に示したのと等価な動作系から図２に示したのと等価な動作系に移行を完了し、光増幅器100は出力調整回路40により伝送路出力光ポート２より光を出力し、その出力は光スイッチ８を介し調整用入力光ポート３に入力される形になり、調整電圧値取得フェーズへと移る。この動作以降は実施例１にて説明したことと同じ調整電圧値取得動作を行い、一連の光出力調整に関わる動作を終了する。

この実施例は、複数の調整電圧値を自動取得し、運用時にその複数の調整電圧値を切り替え、したがって、光増幅器の光出力値を任意に切り替えることができるようにしたものである。これは、例えば、回線障害時に光のレベルを下げて運用する等の用途に適合する点で意義がある。

本実施例は、上述の特徴を除いては、実施例１および実施例２と同様である。基準値取得時の構成は図１と同様であるが、必要数だけの基準値をメモリ53に記憶しておく点のみが異なる。基準値をメモリ53に記憶する際には出力調整順に順序付けしておく。

図６は調整電圧値取得時における本光増幅器101の構成を示すが、図２に示した構成とは、差分演算回路54からメモリ53へ制御信号ｃが出力されている点のみが異なっている。制御信号ｃは、メモリ55に記憶しておくべき調整電圧値を得るために、メモリ53に記憶されている基準値を順次に読み出すための信号である。また、差分演算回路54からメモリ55への制御信号ｂは、基準値に対応して複数の調整電圧値をメモリ55に記憶するためのものである。

図７は運用時における本光増幅器101の構成を示すが、図３に示した構成とは、メモリ55に制御信号ｂが供給されている点のみが異なっている。制御信号ｂは、メモリ55に格納されている調整電圧値の内から任意の調整電圧値を選択するためのものである。伝送路入力光ポート１から光増幅器101に入力する入力光は、選択された調整電圧値に調整されて伝送路出力光ポート２から出力光として出力される。

図８は、上述の基準値取得時および調整電圧値取得時の動作を示すフローチャートである。図８の初段は基準値取得時における動作フローを示している。ここでは、図４に示したフローチャートに対して、必要数だけの基準値をメモリ53に記憶するステップ（ステップＢ３）が追加されている点のみが異なっている。また、図４の中段以降は出力調整時における動作フローを示している。ここでは、図４に示したフローチャートに対して、基準値に対応して複数の調整電圧値をメモリ55に記憶するステップ（ステップＢ１４）が追加されている点のみが異なっている。

実施例３に対して実施例２を採用することも可能である。すなわち、１組の基準値と出力電圧値を取得する際に、実施例２により基準値取得フェーズと調整電圧値取得フェーズの自動切替を行う。これを取得する基準値の数に等しい回数繰り返すのである。

図９は実施例４の運用時における構成を示す。実施例１〜３では、励起光の供給が光増幅器100，101の伝送路入力光ポート１側から行われているのに対し、本実施例では伝送路出力光ポート２側の光合波器10を介して行う点のみが異なる。これは、本光増幅器102にて増幅される信号光の特性に適合させるためである。なお、基準値取得時および調整電圧取得時については実施例１〜３の記述のいずれをも援用することができる。

図１０は実施例５の運用時における構成を示す。実施例１〜３では、励起光の供給が光増幅部100，101の伝送路入力光ポート１側から行われ、実施例４では励起光の供給が光増幅部102の伝送路出力光ポート２側から行われているのに対し、本実施例では、光合波器10による伝送路入力光ポート１側の光合波器10と、伝送路出力光ポート２側の光合波器11を介して行う点のみが異なる。これは、本光増幅器103にて増幅される信号光の特性に適合させるためである。なお、基準値取得時および調整電圧取得時については実施例１〜３の記述のいずれをも援用することができる。

本発明の実施例１の基準値取得時における構成を示すブロック図本発明の実施例１の調整電圧取得時における構成を示すブロック図本発明の実施例１の運用時における構成を示すブロック図本発明の実施例１の基準値取得時および調整電圧取得時におけるフローチャート本発明の実施例２の基準値取得方法および調整電圧取得方法を説明するための図本発明の実施例３の調整電圧取得時における構成を示すブロック図本発明の実施例３の運用時における構成を示すブロック図本発明の実施例３の基準値取得時および調整電圧取得時におけるフローチャート本発明の実施例４の運用時における構成を示すブロック図本発明の実施例５の運用時における構成を示すブロック図

符号の説明

１伝送路入力光ポート
２伝送路出力光ポート
３調整用入力光ポート
４，５光源
６光ファイバ
７，８光スイッチ
９光減衰器（光ＡＴＴ）
10，11，30 光合分波器
20 光増幅部
40 出力調整回路
41，51 電気−光変換回路（O/E変換回路）
42 差分比較回路
43 リミット回路
44 LD駆動回路
50 調整電圧生成回路
52，57 アナログ−デジタル変換器(A/D COV)
53，55 メモリ
54 差分演算回路
56 スイッチ
100 光増幅器

Claims

光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行う光増幅器において、
前記光増幅部の出力光から分岐されたモニタ光を電圧変換および分岐補正して調整電圧と比較することにより前記出力光が所望のレベルになるような前記励起光を出力する出力調整手段と、
予め光出力一定制御のための基準値を取得して記憶する基準値取得手段と、
予め該光増幅器の出力光を光電変換した電圧値に該電圧値から前記基準値を引いた値を加算し調整電圧として前記出力調整手段ヘ出力し前記基準値の許容範囲内に収まるように調整された調整電圧値を記憶しておく調整電圧取得手段と、
運用時には前記調整電圧値の調整電圧を前記出力調整手段ヘ出力する調整電圧値出力手段とを設けたことを特徴とする光増幅器。
光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行う光増幅器において、
伝送路入力光ポートから入力された入力光を入力して励起光により増幅する増幅部と、
前記光増幅部通過後の光を伝送路出力光ポートから外部へ出力すると共に光レベルの一部をモニタ光として分岐する光分波器と、
前記モニタ光を電気信号に変換するO/E変換回路，該電気信号を分岐補正の上で調整電圧と比較して差分調整を行う差分比較回路および差分調整された電圧を光に変換して前記励起光を出力するL/D駆動回路を有する出力調整回路と、
前記励起光を前記入力光と合波して前記増幅部へ供給する光合波器と、
予め前記光出力一定制御のための基準光を外部の光源から入力するための調整用入力光ポートと、
前記調整用入力光ポートからの基準光または前記伝送路出力光ポートからの出力調整用の光をそれぞれ電気信号に変換するO/E変換回路，変換された基準光対応の電気信号を記憶する第１のメモリ，前記出力調整用の光対応の電気信号と第１のメモリに記憶されている基準光対応の電気信号を比較して前者が基準値に対する所定のマージン外であるときは前者に前者から前記基準値を引いた値を加算する差分演算回路，前記出力調整用の光対応の電気信号が所定のマージン内になるとその値を調整電圧値として記憶する第２のメモリおよび調整電圧値取得時には前記差分演算回路、運用時には前記第２のメモリの各出力を前記調整電圧として前記差分比較回路へ出力するスイッチから成る調整電圧生成回路とで構成されることを特徴とす
る光増幅器。
前記第１のメモリは必要数だけの複数の基準値を出力調整順に順序付けして記憶し、
前記第２のメモリは前記複数の基準値に対応した調整電圧値を記憶し、運用時に所望の調整電圧値が読み出され得るように制御されることを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
光増幅部に対する励起光の強度レベルにより光出力一定制御を行う光増幅器における光出力調整方法において、
第１の外部光源から所要の標準光レベルの光を調整用入力ポートに入力してその電気信号を基準値として第１のメモリに記憶する第１段階と、
第２の外部光源から該光増幅器の伝送路入力光ポートに入力した光を増幅して伝送路出力光ポートへ出力し光ファイバを介して前記調整用入力ポートに出力する第２段階と、
前記調整用入力ポートに入力した調整用光の電気信号を前記基準値と比較する第３段階と、
前記比較の結果により調整範囲外であるときは前記調整用光の電気信号に該電気信号から前記基準値を引いた値を加算し前記第２段階へ戻って前記増幅のために使用する第４段階と、
前記比較の結果により調整範囲内であるときは前記調整用光の電気信号を調整電圧値として第２のメモリに記憶する第５段階と、
運用時には、前記第２のメモリに記憶されている調整電圧値に基づいて前記励起光の強度レベルを制御する第６段階とを有することを特徴とする光出力調整方法。
前記第１の外部光源の出力と前記伝送路出力光ポートを制御信号により切り換えて前記調整用入力ポートに接続する第１の光スイッチを設ける第７段階と、
前記第２の外部光源と前記伝送路入力光ポートの間を前記制御信号により接続／遮断する第２の光スイッチを設ける第８段階と、
前記制御信号により、第２の光スイッチは前記第２の光源から前記伝送路入力光ポートへの入力光を遮断し、前記第１の光スイッチは前記第１の光源からの入力光を選択するとともに前記第３段階以降を機能させないように制御して前記基準値取得系を形成する第９段階と、
基準値取得の完了もしくは基準値取得の許可を一定時間後の終了をトリガとして前記制御信号により、第２の光スイッチは前記第２の光源から前記伝送路入力光ポートへの入力光を接続し、前記第１の光スイッチは前記伝送路出力光ポートからの出力光を選択するとともに前記第３段階以降も機能させるように制御して前記調整電圧取得系を形成する第１０段階とを有することを特徴とする請求項４に記載の光出力調整方法。