JPH11274624A - Optical amplification device - Google Patents

Optical amplification device

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JPH11274624A
JPH11274624A JP9222098A JP9222098A JPH11274624A JP H11274624 A JPH11274624 A JP H11274624A JP 9222098 A JP9222098 A JP 9222098A JP 9222098 A JP9222098 A JP 9222098A JP H11274624 A JPH11274624 A JP H11274624A
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JP
Japan
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optical
light
power
input
input light
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JP9222098A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Koga
正 古賀
Yoshitaka Sugano
芳孝 菅野
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NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive, reliable optical amplification device which can prevent optical surge with a simple optical circuit. SOLUTION: An input signal light 40 is inputted to an optical input off detector 43 where the light is branched into two light signals by a CPL(coupler) 45. One of two light signals branched by the CPL 45 is input to a light receiver 46 to be converted therein to an electric signal corresponding to the branched light power. The other light signal branched by the CPL 45 is input to an optical signal cut-off section 44 as it is. The electric signal converted by the light receiver 46 is compared by a controller 48 with a predetermined value. When the electric signal is smaller than the predetermined value, the controller 48 cuts off an optical path of a SW(switch) 47 to an optical direct amplifier 42. When the electric signal is larger than the predetermined value, the controller 48 controls connection of the optical path in such a manner that a control signal to the SW 47 varies more slowly than a time constant for constant output control of the optical direct amplification circuit 42.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅装置に係わ
り、詳細には光サージの発生を防止した光増幅装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifying device, and more particularly, to an optical amplifying device capable of preventing occurrence of an optical surge.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、光は、その優れた直進性や広帯域
という特徴から光通信に代表される情報通信や情報処理
技術分野において注目され、特に長距離伝送における情
報通信システムでは不可欠なものとなっている。長距離
伝送における光通信システムは、伝送路としての光ファ
イバやその光中継器および光送受信器から構成されてお
り、これら装置の特性が光通信システムの性能を左右す
る。2. Description of the Related Art In recent years, light has attracted attention in the field of information communication and information processing technology represented by optical communication due to its excellent straightness and wide band characteristics. In particular, light is indispensable in information communication systems for long-distance transmission. Has become. An optical communication system for long-distance transmission includes an optical fiber as a transmission line, an optical repeater thereof, and an optical transceiver, and the characteristics of these devices determine the performance of the optical communication system.

【０００３】長距離光伝送システムにおける光中継器や
光受信器のプリアンプとして、エルビウム添加ファイバ
（Erbium Doped Fiber:以下、ＥＤＦと略す。）を用
いた光直接増幅器が用いられており、所定のゲインで入
力光レベルが増幅される。[0003] As a preamplifier for an optical repeater or an optical receiver in a long-distance optical transmission system, an optical direct amplifier using an erbium-doped fiber (hereinafter abbreviated as EDF) is used. Amplifies the input light level.

【０００４】図４は、この長距離光伝送システムの概要
を模式的に表わしたものである。長距離光伝送システム
は、送信側１と受信側２とを伝送路を介して接続されて
いるが、通常数十ｋｍ間隔で光直接増幅器３1〜３2が配
置され、伝送路において減衰した光信号の減衰量を補償
するように増幅して情報信号の伝送を行うようになって
いる。以下では、光直接増幅器３1〜３2の制御方式の違
いによる効果を明確にするために、送信側１と光直接増
幅器３1との間の伝送路上の一部に障害４が発生したも
のとして説明する。伝送路上の障害４が発生して、その
部分の通過損失が正常値よりも大きくなってしまうと光
信号の減衰量が増加するため、光直接増幅器３1への入
力レベルが初期状態よりも小さくなってしまう。FIG. 4 schematically shows the outline of the long-distance optical transmission system. Long-distance optical transmission system has been connected through a transmission path between sender 1 and the receiver side 2, an optical direct amplifier 3 1 to 3 2 are arranged in a generally several tens km intervals and attenuation in the transmission path The information signal is amplified and amplified to compensate for the attenuation of the optical signal. In order to clarify the effects due to the difference of the optical direct amplifier 3 1 to 3 2 control system, that a failure 4 has occurred in part of the transmission path between the transmitting side 1 and the optical direct amplifier 3 1 below It will be described as. Transmission failure 4 occurs on the street, because the attenuation of the optical signal increases the transmission loss of that portion becomes larger than the normal value, the input level to the optical direct amplifier 3 1 is smaller than the initial state turn into.

【０００５】図４（ａ）は、光直接増幅器３1〜３2にお
いて各利得を一定に制御しているときの光信号の伝送路
上のパワーをグラフとして表わしたレベルダイヤであ
る。この場合、伝送路上に障害４が発生していないとき
は、初期状態として伝送路上で減衰した光信号のパワー
を各光直接増幅器において予め定められた所定の利得に
より増幅することで減衰量を補償している（図４の
５）。ところが、伝送路上の障害４が発生すると、利得
一定制御時には、出力光パワー（＝入力光パワー×利得
（一定））は入力レベルが下がった分だけ減衰してしま
う（図４の６）。そして光直接増幅器３2の入力レベル
と出力レベルとも下がった状態で伝送されることにな
り、受信側２の受信光ＳＮＲ（Signal to Noise Rat
io）が劣化し、伝送品質の劣化（図４の７）を招く。[0005] FIG. 4 (a) is a level diagram showing the power transmission path of the optical signal as a graph in which the optical direct amplifier 3 1 to 3 2 controls each gain constant. In this case, when the fault 4 does not occur on the transmission line, the amount of attenuation is compensated by amplifying the power of the optical signal attenuated on the transmission line as an initial state by a predetermined gain in each optical direct amplifier. (5 in FIG. 4). However, when the failure 4 on the transmission line occurs, the output optical power (= input optical power × gain (constant)) is attenuated by the decrease in the input level during the gain constant control (6 in FIG. 4). And will be transmitted in a lowered state and optical direct amplifier 3 2 input level with the output level, the received light SNR of the receiving side 2 (Signal to Noise Rat
io) is deteriorated, resulting in deterioration of transmission quality (7 in FIG. 4).

【０００６】図４（ｂ）は、光直接増幅器３1〜３2にお
いて光出力を一定に制御しているときのレベルダイヤで
ある。この場合も、伝送路上に障害４が発生していない
ときは、初期状態として伝送路上で減衰した光信号のパ
ワーを各光直接増幅器において出力光パワーを一定にな
るように増幅することで減衰量を補償している（図４の
８）。一方、伝送路上の障害４が発生すると、光直接増
幅器３1において正常状態の予め定められた所定の光出
力レベルになるように増幅されるため、光直接増幅器３
2への入力レベルは初期状態と変わらない（図４の
９）。これにより、光直接増幅器３1〜３2において光出
力一定制御時には受信側の受信光ＳＮＲの劣化は見られ
ない。[0006] FIG. 4 (b) is a level diagram of when controlling the light output constant in the optical direct amplifier 3 1 to 3 2. Also in this case, when the failure 4 does not occur on the transmission line, the power of the optical signal attenuated on the transmission line as an initial state is amplified by each optical direct amplifier so that the output optical power becomes constant, thereby reducing the amount of attenuation. (8 in FIG. 4). On the other hand, a failure 4 on the transmission path is generated, to be amplified to a predetermined optical output level to a predetermined normal state in the optical direct amplifier 3 1, the optical direct amplifier 3
The input level to 2 is not different from the initial state (9 in FIG. 4). Thus, the deterioration of the received optical SNR of the receiving side at the time of constant optical output control in an optical direct amplifier 3 1 to 3 2 is not observed.

【０００７】上述したように光直接増幅器は、その用途
上、伝送路中の信号のレベルダイヤをある所定値に維持
するために、この増幅器の光パワーが一定になるように
励起光パワーを調整する光出力制御が行われている。As described above, the optical direct amplifier adjusts the pumping light power so that the optical power of the amplifier becomes constant in order to maintain the level diagram of the signal in the transmission line at a predetermined value. Light output control is performed.

【０００８】図５は、従来提案された光出力制御を行う
光増幅装置の構成要部の概要を表わしたものである。こ
の光増幅装置は、波長１．５５μｍ帯の入力信号光１０
と波長１．４８μｍ帯の励起光を同方向に波長多重する
波長分割多重器（WavelengthDivision Multiplex：以
下、ＷＤＭと略す。）１１と、ＷＤＭ１１によって多重
された光信号が入力されるとともに入力方向の戻り反射
を遮断して出力方向へのみ通過させる光アイソレータ１
２と、光アイソレータ１２から入力された多重信号光の
うち波長１．４８μｍ帯の励起光を吸収して波長１．５
５μｍ帯の信号光を増幅するＥＤＦ１３と、ＥＤＦ１３
によって増幅された信号光と励起光とを逆方向に波長多
重するＷＤＭ１４と、ＷＤＭ１４によって逆方向に波長
多重された信号光が入力されるとともに入力方向の戻り
反射を遮断して出力方向へのみ通過させる光アイソレー
タ１５と、光アイソレータ１５から入力された信号光を
出力信号光１６とその一部であるモニタ光を分岐する光
分岐器（Coupler：以下、ＣＰＬと略す。）１７とを備
えている。FIG. 5 shows an outline of a main part of a configuration of an optical amplifying device that performs optical output control proposed in the past. This optical amplifying apparatus has an input signal light 10 of 1.55 μm band.
(Wavelength Division Multiplex: hereinafter abbreviated as WDM) 11 for wavelength multiplexing pump light of the wavelength 1.48 μm band in the same direction, an optical signal multiplexed by WDM 11 is input, and the input direction is returned. Optical isolator 1 that cuts off reflection and passes only in the output direction
2, and absorbs pump light in the 1.48 μm wavelength band of the multiplexed signal light input from the optical isolator 12 to 1.5 wavelength.
An EDF 13 for amplifying the signal light in the 5 μm band;
WDM 14 that wavelength-multiplexes the signal light and the pump light amplified in the opposite directions, and the signal light that is wavelength-multiplexed in the reverse direction by WDM 14 is input and cuts off the return reflection in the input direction and passes only in the output direction. And an optical splitter (Coupler: hereinafter abbreviated as CPL) 17 for splitting the signal light input from the optical isolator 15 into the output signal light 16 and the monitor light as a part thereof. .

【０００９】さらにこの光増幅装置は、ＣＰＬ１８によ
って分岐されたモニタ光のパワーを電気信号に変換する
受光器１８と、受光器１８によって変換された電気信号
に基づいてＥＤＦ１３への励起光の出力を制御する制御
信号を生成するコントローラ１９と、入力信号光１０と
同方向へ波長多重するＷＤＭ１１に対して励起光を出力
する波長１．４８μｍ帯の半導体レーザを光源とする励
起光源（ＬＤ）２０と、入力信号光１０と逆方向へ波長
多重するＷＤＭ１４に対して励起光を出力する波長１．
４８μｍ帯の半導体レーザを光源とするＬＤ２１とを有
している。Further, the optical amplifying device converts the power of the monitor light split by the CPL 18 into an electric signal, and outputs the output of the excitation light to the EDF 13 based on the electric signal converted by the light receiver 18. A controller 19 for generating a control signal to be controlled, an excitation light source (LD) 20 using a 1.48 μm wavelength semiconductor laser as a light source for outputting excitation light to a WDM 11 that performs wavelength multiplexing in the same direction as the input signal light 10; , The wavelength at which the pumping light is output to the WDM 14 multiplexed in the opposite direction to the input signal light 10.
And an LD 21 using a semiconductor laser of a 48 μm band as a light source.

【００１０】ＥＤＦ１３は、ドープされたエルビウム・
イオン（Ｅｒ3+）を励起光で励起することによって、電
子をエネルギー・レベルの高い準位に集めて反転分布を
作る。この反転分布のエネルギー差に等しい信号光を入
力させることで、誘導放出を発生させ入力信号光を増幅
させる。この場合は、波長１．５５μｍ帯の信号光を入
力させることで、この信号光を増幅させることができ
る。そして、ドープされたエルビウム・イオンを励起さ
せる励起光を出力するＬＤ２０、２１の出力レベルを変
更することで、ＥＤＦ１３の利得も変更することができ
る。[0010] The EDF 13 is doped erbium.
By exciting the ions (Er 3+ ) with the excitation light, electrons are gathered at a high energy level to form a population inversion. By inputting a signal light equal to the energy difference of the population inversion, stimulated emission is generated and the input signal light is amplified. In this case, by inputting the signal light in the 1.55 μm band, the signal light can be amplified. The gain of the EDF 13 can be changed by changing the output levels of the LDs 20 and 21 that output the excitation light for exciting the doped erbium ions.

【００１１】上述の光増幅装置では、ＥＤＦ１３を波長
１．４８μｍ帯の励起光で励起することで、入力部に入
射した波長１．５５μｍ帯の信号光を増幅して出力させ
ている。このとき、出力信号の一部をＣＰＬ１７を用い
て分岐し、この分岐されたモニタ光のパワーを受光器１
８で電気信号に変換している。コントローラ１９は、こ
のモニタ光パワーに対応して変換された電気信号に応じ
て、ＬＤ２０あるいはＬＤ２１に対してそれぞれ注入電
流を制御することによりＬＤ２０あるいはＬＤ２１から
出力される励起光源の出力を調整する。したがって、Ｃ
ＰＬ１７によって分岐されたモニタ光のパワーが一定に
なるようにコントローラ１９を制御することで、出力信
号光レベルを一定に制御することができる。In the above-described optical amplifying device, the EDF 13 is excited by the pumping light having the wavelength of 1.48 μm to amplify and output the signal light having the wavelength of 1.55 μm incident on the input section. At this time, a part of the output signal is branched by using the CPL 17, and the power of the branched monitor light is transmitted to the optical receiver 1
In step 8, the signal is converted into an electric signal. The controller 19 adjusts the output of the excitation light source output from the LD 20 or LD 21 by controlling the injection current to the LD 20 or LD 21 according to the electric signal converted in accordance with the monitor light power. Therefore, C
By controlling the controller 19 so that the power of the monitor light split by the PL 17 is constant, the output signal light level can be controlled to be constant.

【００１２】図６は、この光増幅装置において制御され
る出力光パワーを模式的に表わしたものである。上述し
たように、光増幅装置における出力光レベルの一定制御
により、時間の経過にともない信号光入力にある程度変
動が生じても、出力光レベルは、設定値Ｗ0という一定
レベルに制御されるようになっている（図６の２５）。FIG. 6 schematically shows the output light power controlled in the optical amplifier. As described above, the constant control of the output light level in the optical amplifying device allows the output light level to be controlled to a constant level of the set value W 0 even if the signal light input fluctuates to some extent over time. (25 in FIG. 6).

【００１３】このように出力光レベルを一定制御するた
めに光増幅装置におけるゲインを調整することで、一定
レベルの出力光を得ることができる。As described above, by adjusting the gain of the optical amplifying device in order to control the output light level at a constant level, it is possible to obtain a constant level of output light.

【００１４】図７は、この光増幅装置における入力光レ
ベルに対するゲインの関係を模式的に表わしたものであ
る。すなわち、光増幅装置は信号光入力レベルが大きく
なるにしたがい、出力光レベルを一定に保つためにゲイ
ンが小さくなるように制御される。一方、信号光入力レ
ベルが小さくなるにしたがい、出力光レベルを一定に保
つためにゲインが大きくなるように制御される。ところ
で、光増幅装置のゲインが限界値にまで大きくなってし
まうと、その限界値で飽和した状態となる（図７の２
６）。FIG. 7 schematically shows a relationship between a gain and an input light level in the optical amplifying device. That is, the optical amplifying device is controlled so that the gain decreases as the input level of the signal light increases, in order to keep the output light level constant. On the other hand, as the signal light input level decreases, the gain is controlled to increase to keep the output light level constant. By the way, when the gain of the optical amplifying device reaches the limit value, the optical amplifier becomes saturated at the limit value (2 in FIG. 7).
6).

【００１５】このように、図７に示したように信号光入
力レベルが次第に小さくなると、出力光レベルを一定に
保つようにコントローラ１９が制御することで、光増幅
装置のゲインが上昇することになる。そして、入力光レ
ベルが無入力状態になったときには、光増幅装置のゲイ
ンが限界値で飽和してしまう。このような状態におい
て、急に高いレベルの信号光が入力されると光出力一定
制御による出力光レベルの一定制御が行われて予め設定
された一定値に安定するまでの、わずかの時間に限界値
で飽和しているゲインで増幅された非常に高いパワーを
持つ出力光パルスが光サージとして出力されてしまう。As described above, when the signal light input level gradually decreases as shown in FIG. 7, the controller 19 controls the output light level to be constant, thereby increasing the gain of the optical amplifier. Become. Then, when the input light level becomes a non-input state, the gain of the optical amplifier is saturated at the limit value. In such a state, if a high-level signal light is suddenly input, the output light level is controlled to be constant by the optical output constant control and is limited to a short time until the output light level is stabilized at a preset constant value. An output optical pulse having a very high power amplified by a gain saturated with a value is output as an optical surge.

【００１６】図８は、このような光増幅装置における光
サージを説明するために入力光パワーと出力光パワーを
模式的に表わした説明図である。図８（ａ）は、入力光
パワーが時間ｔ1において入力断状態になっているとき
に、時間ｔ2において急に大きな信号が入力されるよう
すを示している（図８の２７）。一方、図８（ｂ）は、
同時間軸上において、時間ｔ1において入力光パワーが
入力断状態になったため出力光パワーが無くなった状態
になっているとき、時間ｔ2において急に大きなパワー
の入力信号光による出力光パワーのようすを示している
（図８の２８）。すなわち、時間ｔ2においては光増幅
装置のゲインは限界値で飽和している状態になっている
ので、急に大きなパワーの信号光が入力されたとして
も、光出力一定制御による出力光レベルの一定制御が行
われて予め設定された一定値に安定するまでのわずかの
時間に、限界値で飽和しているゲインで増幅された非常
に高いパワーを持つ光サージ２９が出力してしまうこと
になる。FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the input optical power and the output optical power for explaining the optical surge in such an optical amplifier. 8 (a) is, when the input light power is in the input shutdown state at time t 1, shows how the large signal suddenly is input at time t 2 (27 in FIG. 8). On the other hand, FIG.
On the same time axis, when the input optical power is in the input cutoff state at time t 1 and the output optical power is lost, at time t 2 , the output optical power due to the input signal light having a large power suddenly increases. This is shown (28 in FIG. 8). That is, at time t 2 , the gain of the optical amplifying device is saturated at the limit value, so that even if a signal light of a large power is suddenly input, the output light level is controlled by the constant optical output control. In a short time until the constant control is performed and stabilized at a preset constant value, the optical surge 29 having very high power amplified by the gain saturated at the limit value is output. Become.

【００１７】そこで、図５に示した従来の光増幅装置に
対して、出力信号光の一部を分岐したモニタ光のパワー
を監視して出力光パワーを一定に制御するとともに、増
幅前の入力信号光の一部を分岐したモニタ光のパワーを
監視して入力断状態を検出することで、入力断検出時に
はＥＤＦへ励起光の注入を開始してから誘導放出が開始
されるまでの時間までは別の制御回路により増幅光が出
力されないようにして光サージを出力しないようにした
光増幅装置が提案されている。Therefore, in contrast to the conventional optical amplifier shown in FIG. 5, the power of the monitor light obtained by branching a part of the output signal light is monitored so that the output light power is controlled to be constant, and the input light before amplification is controlled. By monitoring the power of the monitor light obtained by branching a part of the signal light and detecting the input disconnection state, the time from the start of the injection of the excitation light to the EDF to the start of the stimulated emission at the time of the input disconnection is detected. There has been proposed an optical amplifying device in which amplified light is not output by another control circuit so that an optical surge is not output.

【００１８】このような光増幅装置に関する技術は、例
えば特開平９−６１８６２号公報「光増幅器の制御装
置」に開示されている。A technique relating to such an optical amplifier is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61862 entitled "Optical Amplifier Controller".

【００１９】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図５
に示した従来の光増幅装置では、通常の入力信号光では
出力光パワーが一定になるように励起光源の出力を調整
している。しかし、入力信号光が無入力あるいはそれに
近い状態の場合には、出力光パワーを通常の信号入力が
ある場合の、所定の設定値に近づけるように励起光源は
最大出力で励起光を出力する状態になってしまう。これ
により、ＥＤＦ１３のゲインは限界値で飽和された状態
になる。この状態の光増幅装置に対して急に大きいパワ
ーの信号光が入力されると、この入力信号光パワーをさ
らに限界値で飽和されたゲインで増幅した後、安定した
出力光パワーに落ち着くまでのわずかな時間に非常に大
きなパワーの出力光パルスが光サージとして出力されて
しまう。その後、出力光パワーをモニタリングして通常
の出力光パワーの一定制御を行って正常な出力光パワー
に安定することになる。As described above, FIG.
In the conventional optical amplifying device shown in (1), the output of the pump light source is adjusted so that the output light power becomes constant for ordinary input signal light. However, when the input signal light is in a state of no input or close thereto, the pump light source outputs the pump light at the maximum output so that the output light power approaches a predetermined value when there is a normal signal input. Become. As a result, the gain of the EDF 13 becomes saturated at the limit value. When a signal light having a large power is suddenly input to the optical amplifying device in this state, the input signal light power is further amplified by a gain saturated at a limit value, and then until the output light power settles to a stable output light power. In a short time, an output optical pulse having a very large power is output as an optical surge. After that, the output light power is monitored and the constant control of the normal output light power is performed to stabilize the normal output light power.

【００２０】この非常に大きなパワーをもつ光サージに
より、光増幅装置の後段に接続される光部品を焼損さ
せ、光伝送システムの伝送品質を急激に劣化させる要因
となってしまう。The optical surge having a very large power burns an optical component connected to the subsequent stage of the optical amplifying device, causing a sudden deterioration in the transmission quality of the optical transmission system.

【００２１】また、特開平９−６１８６２号公報に開示
されている技術では、従来の出力光の一定制御用の回路
を変更する必要があり、この制御回路を複雑にしてしま
いコスト高を招く。長距離伝送のような伝送システムで
は、特に高い信頼性が必要であることを考慮すると、で
きるだけ簡素な構成で高品質なシステムであることが望
ましい。In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61862, it is necessary to change a conventional circuit for constant control of output light, which complicates the control circuit and increases the cost. In the case of a transmission system such as long-distance transmission, it is desirable that the system be as simple as possible and of high quality, taking into account the fact that particularly high reliability is required.

【００２２】そこで本発明の目的は、簡単な光回路で光
サージを防止することができる安価で信頼性の高い光増
幅装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable optical amplifying device capable of preventing an optical surge with a simple optical circuit.

【００２３】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）入力光を第１および第２の入力光の２方向に
分岐する光分岐手段と、（ロ）光分岐手段によって分岐
された第１の入力光のパワーを検出する光パワー検出手
段と、（ハ）光分岐手段によって分岐された第２の入力
光を所定の出力光パワーで一定に出力するように増幅す
る増幅手段と、（ニ）光パワー検出手段によって検出さ
れた第１の入力光のパワーが所定の閾値を越えたか否か
を判定する判定手段と、（ホ）この判定手段によって第
１の入力光のパワーが所定の閾値を越えたと判定された
ときには、増幅手段による第２の入力光を増幅して出力
光パワーを一定制御するのに追従する時間だけ遅延させ
て、第２の入力光の増幅手段への光路を接続する光路接
続手段とを光増幅装置に具備させる。According to the first aspect of the present invention, (a) an optical splitter for splitting an input light in two directions of a first and a second input light, and (b) an optical splitter for splitting the input light. Optical power detecting means for detecting the power of the obtained first input light, and (c) amplifying means for amplifying the second input light branched by the optical branching means so as to output the same at a predetermined output light power. (D) determining means for determining whether or not the power of the first input light detected by the optical power detecting means has exceeded a predetermined threshold; and (e) determining the power of the first input light by the determining means. Is determined to exceed a predetermined threshold, the second input light is amplified by the amplifying means and delayed by a time following the constant control of the output light power. Optical path connecting means for connecting the optical paths of To be provided in.

【００２４】すなわち請求項１記載の発明では、入力光
を光分岐手段により第１の入力光および第２の入力光と
して２分岐させる。これら分岐された入力光のうち、第
１の入力光は光パワー検出手段においてパワーが検出さ
れ、第２の入力光は増幅手段において出力光パワーが一
定に出力するように増幅される。光パワー検出手段にお
いて検出された第１の入力光のパワーが所定の閾値を越
えたときには、増幅手段による出力光パワーの一定制御
に追従する時間だけ遅延させて第２の入力光の増幅手段
への光路を接続させるようにしている。That is, according to the first aspect of the present invention, the input light is split into two as the first input light and the second input light by the light splitting means. Among these branched input lights, the first input light has its power detected by the optical power detection means, and the second input light is amplified by the amplification means so that the output light power is output at a constant level. When the power of the first input light detected by the optical power detecting means exceeds a predetermined threshold value, the power is delayed by a time following the constant control of the output light power by the amplifying means, and the signal is transmitted to the second input light amplifying means. Optical paths are connected.

【００２５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
光増幅装置で、光路接続手段は、判定手段によって第１
の入力光のパワーが所定の閾値を越えたと判定されたと
きには、増幅手段による第２の入力光を増幅して出力光
パワーを一定制御するのに追従する時間を費やして、増
幅手段に入力される第２の入力光のパワーが連続的に大
きくなるように第２の入力光の増幅手段への光路を接続
することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the optical amplifying apparatus according to the first aspect, the optical path connecting means is provided with the first determining means by the determining means.
When it is determined that the power of the input light has exceeded a predetermined threshold, the amplifier unit spends time following the amplification of the second input light and constant control of the output light power, and is input to the amplification unit. The optical path to the amplification means for the second input light is connected so that the power of the second input light is continuously increased.

【００２６】すなわち請求項２記載の発明では、光パワ
ー検出手段において検出された第１の入力光のパワーが
所定の閾値を越えたときには、増幅手段による出力光パ
ワーの一定制御に追従する時間を費やして、増幅手段に
入力される第２の入力光のパワーが連続的に大きくなる
ように第２の入力光の増幅手段への光路を接続させるよ
うにしている。That is, when the power of the first input light detected by the optical power detecting means exceeds a predetermined threshold value, the time for following the constant control of the output light power by the amplifying means is reduced. The optical path of the second input light to the amplifying means is connected so that the power of the second input light input to the amplifying means is continuously increased.

【００２７】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
光増幅装置で、光路接続手段は、判定手段によって第１
の入力光のパワーが所定の閾値を越えたと判定されたと
きには、増幅手段による第２の入力光を増幅して出力光
パワーを一定制御するのに追従する時間を費やして、増
幅手段に入力される第２の入力光のパワーがリニアに大
きくなるように第２の入力光の増幅手段への光路を接続
することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the optical amplifying device according to the first aspect, the optical path connecting means is provided by the determining means.
When it is determined that the power of the input light has exceeded a predetermined threshold, the amplifier unit spends time following the amplification of the second input light and constant control of the output light power, and is input to the amplification unit. The optical path to the amplification means for the second input light is connected so that the power of the second input light is linearly increased.

【００２８】すなわち請求項３記載の発明では、光パワ
ー検出手段において検出された第１の入力光のパワーが
所定の閾値を越えたときには、増幅手段による出力光パ
ワーの一定制御に追従する時間を費やして、増幅手段に
入力される第２の入力光のパワーがリニアに大きくなる
ように第２の入力光の増幅手段への光路を接続させるよ
うにしている。That is, when the power of the first input light detected by the optical power detection means exceeds a predetermined threshold, the time for following the constant control of the output light power by the amplification means is set. The optical path of the second input light to the amplifying means is connected so that the power of the second input light input to the amplifying means increases linearly.

【００２９】請求項４記載の発明では、（イ）入力光を
第１および第２の入力光の２方向に分岐する光分岐手段
と、（ロ）この光分岐手段によって分岐された第１の入
力光のパワーを検出する光パワー検出手段と、（ハ）光
分岐手段によって分岐された第２の入力光を所定の利得
で増幅する増幅手段と、（ニ）この増幅手段による増幅
後の出力光パワーが予め定められた値になるように所定
の利得を変更する利得変更手段と、（ホ）光パワー検出
手段によって検出された第１の入力光のパワーと所定の
閾値との比較を行う比較手段と、（ヘ）比較手段の比較
結果を増幅手段によって第２の入力光が増幅された出力
光パワーに基づいて利得を調整するまでの時間を超えた
時間に相当する時定数で遅延させる遅延手段と、（ト）
この遅延手段によって遅延された比較手段の比較結果に
基づいて第２の入力光の増幅手段への光路を接続する光
路接続手段とを光増幅装置に具備させる。According to the fourth aspect of the present invention, (a) an optical splitting means for splitting the input light in two directions of the first and second input light, and (b) a first optical splitting means split by the optical splitting means. Optical power detecting means for detecting the power of the input light; (c) amplifying means for amplifying the second input light branched by the optical branching means with a predetermined gain; and (d) output after amplification by the amplifying means. Gain changing means for changing a predetermined gain so that the optical power becomes a predetermined value; and (e) comparing the power of the first input light detected by the optical power detecting means with a predetermined threshold value. And (f) delaying the comparison result of the comparing means with a time constant corresponding to a time exceeding a time until the gain is adjusted based on the output light power of the second input light amplified by the amplifying means. Delay means and (g)
The optical amplifying device is provided with optical path connecting means for connecting the optical path of the second input light to the amplifying means based on the comparison result of the comparing means delayed by the delay means.

【００３０】すなわち請求項４記載の発明では、入力光
を光分岐手段により第１および第２の入力光として２分
岐される。これら分岐された入力光のうち、第１の入力
光は光パワー検出手段においてパワーが検出され、第２
の入力光は増幅手段において所定の利得で増幅される
が、利得変更手段において出力光パワーに応じて予め定
められた出力光パワーに出力するように利得が調整され
る。光パワー検出手段において検出された第１の入力光
のパワーと所定の閾値とが、比較手段において比較され
る。その比較結果は、遅延手段によって、増幅手段によ
る第２の入力光が増幅された出力光パワーに基づいて利
得を調整するまでの時間を超えた時間に相当する時定数
で遅延される。そして、遅延された比較結果に基づい
て、第２の入力光の増幅手段への光路を接続されるよう
にしている。That is, in the invention according to the fourth aspect, the input light is split into two as the first and second input lights by the optical splitting means. Among these branched input lights, the power of the first input light is detected by the optical power detection means,
The input light is amplified with a predetermined gain by the amplifying means, and the gain is adjusted by the gain changing means so as to output to a predetermined output light power according to the output light power. The power of the first input light detected by the optical power detection means is compared with a predetermined threshold by the comparison means. The comparison result is delayed by the delay means with a time constant corresponding to a time exceeding a time required for adjusting the gain of the second input light by the amplifying means based on the amplified output light power. Then, an optical path to the second input light amplifying means is connected based on the delayed comparison result.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【００３２】[0032]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【００３３】図１は、本発明の一実施例における光増幅
装置の構成要部の概要を表わしたものである。但し、図
５に示す従来の光増幅装置と同一の構成部分には同一符
号を付し、説明を適宜省略する。この光増幅装置は、波
長１．５５μｍ帯の入力信号光４０が入力される光サー
ジ防止回路４１と、光サージ防止回路４１を介して入力
される信号光を増幅するための光直接増幅回路４２とを
備えている。光サージ防止回路４１は、入力信号光４０
が入力断状態であることを検出する光入力断検出部４３
と、光入力断検出部４３の検出結果に応じて信号光を遮
断する光信号遮断部４４とを有している。FIG. 1 shows an outline of a main configuration of an optical amplifying device according to an embodiment of the present invention. However, the same components as those of the conventional optical amplifying device shown in FIG. This optical amplifying device includes an optical surge prevention circuit 41 to which an input signal light 40 in a wavelength band of 1.55 μm is input, and an optical direct amplifying circuit 42 for amplifying the signal light input through the optical surge prevention circuit 41. And The optical surge prevention circuit 41 includes an input signal light 40
Optical input disconnection detecting unit 43 for detecting that the input is disconnected
And an optical signal blocking unit 44 that blocks the signal light according to the detection result of the optical input disconnection detecting unit 43.

【００３４】光入力断検出部４３は、入力信号光４０を
２方向に分岐する光分岐器（ＣＰＬ）４５と、ＣＰＬ４
５によって分岐された一方の分岐光パワーをモニタする
受光器４６とを備えている。ＣＰＬ４５は、融着型光カ
プラから構成されている。また、受光器４６はＩｎＧａ
Ａｓフォトダイオードから構成されており、ＣＰＬ４５
によって分岐された一方の分岐光パワーに対応した電気
信号に変換することができる。The optical input disconnection detecting section 43 includes an optical splitter (CPL) 45 for splitting the input signal light 40 in two directions, and a CPL 4.
And a photodetector 46 for monitoring the power of one of the branched light beams. The CPL 45 is composed of a fusion type optical coupler. In addition, the light receiver 46 is InGa
It consists of an As photodiode and has a CPL45
Thus, it can be converted into an electric signal corresponding to one of the branched optical powers.

【００３５】光信号遮断部４４は、ＣＰＬ４５によって
分岐された他方の分岐光が入力される光スイッチ（Ｓ
Ｗ）４７と、受光器４６によってモニタされた分岐光パ
ワーに応じた電気信号に基づいてＳＷ４７を制御する制
御部４８とを備えている。ＳＷ４７は、制御部４８の制
御により光信号の伝達が制御される可動プリズムから構
成されており、ＣＰＬ４５によって分岐された分岐光を
遮断あるいはそのまま後段の光直接増幅回路４０に対し
て伝送するように光路を接続することができる。受光器
４６によってモニタされた分岐光パワーに応じた電気信
号が所定の閾値よりも小さいときには、制御部４８はＳ
Ｗ４７に対して光路を遮断して光直接増幅回路４２への
信号光の入力を遮るように制御する。また、受光器４６
によってモニタされた分岐光パワーに応じた電気信号が
所定の閾値以上に復帰したときには、制御部４８はＳＷ
４７に対して光路を接続して信号光をそのまま光直接増
幅回路４２に伝達するように制御する。The optical signal blocking section 44 is provided with an optical switch (S) to which the other branched light branched by the CPL 45 is input.
W) 47 and a control unit 48 that controls the SW 47 based on an electric signal corresponding to the branch light power monitored by the light receiver 46. The SW 47 is constituted by a movable prism whose transmission of an optical signal is controlled by the control of the control unit 48. The SW 47 cuts off the split light split by the CPL 45 or transmits the split light as it is to the subsequent optical direct amplification circuit 40. Optical paths can be connected. When the electric signal corresponding to the branch light power monitored by the light receiver 46 is smaller than a predetermined threshold, the control unit 48
The optical path to W47 is controlled so as to block the input of signal light to the optical direct amplification circuit 42. Also, the light receiver 46
When the electrical signal corresponding to the branch light power monitored by the controller returns to a predetermined threshold or more, the control unit 48
An optical path is connected to 47 and control is performed so that the signal light is directly transmitted to the optical direct amplification circuit 42.

【００３６】このとき制御部４８は、後述する光直接増
幅回路４２において行われる光出力の一定制御が十分追
従することができる時間を費やして光路を接続するよう
にＳＷ４７を制御する。例えば、ＳＷ４７が制御部４８
からの制御信号が“＋５Ｖ”のときに導通し、“０Ｖ”
のときに遮断するとした場合、制御部４８は次のように
構成により制御電圧を容易に作成することができる。At this time, the control unit 48 controls the SW 47 so as to connect the optical path by spending a time in which constant control of the optical output performed in the optical direct amplification circuit 42 described later sufficiently follows. For example, the SW 47 is
Is turned on when the control signal is “+ 5V”, and “0V”
If the control is to be interrupted at the time, the control unit 48 can easily create the control voltage by the following configuration.

【００３７】図２は、この制御部４８の構成要部を具体
的に表わしたものである。制御部４８は、受光器４６に
よって変換された電気信号５０と予め定められている所
定の閾値５２（Ｖｒｅｆ）とを比較するコンパレータ５
２と、コンパレータ５２の出力を＋５Ｖ電源にプルアッ
プするプルアップ抵抗５３と、コンパレータ５２の出力
と接地との間に接続される例えば１０μＦのコンデンサ
５４とを備えている。このような制御部４８は、受光器
４６によって変換された電気信号５０がＶｒｅｆ５１と
一致したときには制御信号５５として“＋５Ｖ”が出力
され、電気信号５１がＶｒｅｆ５１と一致しないときに
は制御信号５５として“０Ｖ”が出力される。しかし、
このような制御信号５５の変化時には、１０μＦのコン
デンサ５４により指数関数的に変化することになる。こ
のときの時定数は、後述する光直接増幅回路４２の出力
一定制御の時定数よりも大きくなるようにすることで、
光直接増幅回路４２による出力一定制御に追従させるこ
とができる。このように光直接増幅回路４２への入力光
パワーを制御することにで、出力光パワーを一定に保ち
ながら光サージの発生を防止する。FIG. 2 specifically shows the main components of the control unit 48. The controller 48 compares the electric signal 50 converted by the light receiver 46 with a predetermined threshold 52 (Vref) which is predetermined.
2, a pull-up resistor 53 for pulling up the output of the comparator 52 to a +5 V power supply, and a capacitor 54 of, for example, 10 μF connected between the output of the comparator 52 and the ground. The control unit 48 outputs “+5 V” as the control signal 55 when the electric signal 50 converted by the light receiver 46 matches Vref 51, and outputs “0 V” as the control signal 55 when the electric signal 51 does not match Vref 51. Is output. But,
When the control signal 55 changes as described above, the control signal 55 changes exponentially by the 10 μF capacitor 54. The time constant at this time is set to be larger than the time constant of the constant output control of the optical direct amplification circuit 42 described later,
The constant output control by the optical direct amplification circuit 42 can be followed. By controlling the input light power to the optical direct amplification circuit 42 in this way, the occurrence of an optical surge is prevented while the output light power is kept constant.

【００３８】光直接増幅回路４２は、光サージ防止回路
４１から入力される波長１．５５μｍ帯の入力信号光と
波長１．４８μｍ帯の励起光を同方向に波長多重するＷ
ＤＭ１１と、ＷＤＭ１１によって多重された光信号が入
力されるとともに入力方向の戻り反射を遮断して出力方
向へのみ通過させる光アイソレータ１２と、光アイソレ
ータ１２から入力された多重信号光のうち波長１．４８
μｍ帯の励起光を吸収して波長１．５５μｍ帯の信号光
を増幅するＥＤＦ１３と、ＥＤＦ１３によって増幅され
た信号光と励起光とを逆方向に波長多重するＷＤＭ１４
と、ＷＤＭ１４によって逆方向に波長多重された信号光
が入力されるとともに入力方向の戻り反射を遮断して出
力方向へのみ通過させる光アイソレータ１５と、光アイ
ソレータ１５から入力された信号光を出力信号光とその
一部であるモニタ光を分岐するＣＰＬ１７とを備えてい
る。The optical direct amplification circuit 42 wavelength-multiplexes the input signal light of the wavelength 1.55 μm band and the pump light of the wavelength 1.48 μm input from the optical surge prevention circuit 41 in the same direction.
An optical isolator 12 to which an optical signal multiplexed by the DM 11 and the WDM 11 is input and which blocks return reflection in an input direction and passes only in an output direction, and a wavelength 1 among multiplexed signal lights input from the optical isolator 12. 48
An EDF 13 that absorbs the pump light in the μm band and amplifies the signal light in the 1.55 μm band, and a WDM 14 that wavelength-multiplexes the signal light and the pump light amplified by the EDF 13 in the reverse direction.
And an optical isolator 15 that receives the signal light wavelength-division multiplexed in the opposite direction by the WDM 14 and blocks return reflection in the input direction to pass only in the output direction, and outputs the signal light input from the optical isolator 15 to the output signal. A CPL 17 that splits light and monitor light that is a part of the light is provided.

【００３９】さらにこの光直接増幅回路４２は、ＩｎＧ
ａＡｓフォトダイオードから成るＣＰＬ１７によって分
岐されたモニタ光のパワーを電気信号に変換する受光器
１８と、受光器１８によって変換された電気信号に基づ
いてＥＤＦ１３への励起光の出力を制御する制御信号を
生成するコントローラ１９と、入力信号光１０と同方向
へ波長多重するＷＤＭ１１に対して励起光を出力する波
長１．４８μｍ帯のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰファブリペロ
型半導体レーザを光源とするＬＤ２０と、入力信号光１
０と逆方向へ波長多重するＷＤＭ１４に対して励起光を
出力する波長１．４８μｍ帯のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰフ
ァブリペロ型半導体レーザを光源とするＬＤ２１とを有
している。Further, this optical direct amplification circuit 42 is an InG
a photodetector 18 for converting the power of the monitor light branched by the CPL 17 comprising an aAs photodiode into an electric signal; and a control signal for controlling the output of the excitation light to the EDF 13 based on the electric signal converted by the photodetector 18. A controller 19 that generates the signal, an LD 20 that uses a 1.48 μm wavelength InGaAs / InP Fabry-Perot semiconductor laser as a light source to output pump light to a WDM 11 that performs wavelength multiplexing in the same direction as the input signal light 10, and an input signal light 1
It has an LD21 that uses a 1.48 μm wavelength InGaAs / InP Fabry-Perot semiconductor laser as a light source to output excitation light to the WDM 14 that performs wavelength multiplexing in a direction opposite to 0.

【００４０】ＥＤＦ１３は、ドープされたエルビウム・
イオンを励起光で励起することによって、電子をエネル
ギー・レベルの高い準位に集めて反転分布を作る。この
反転分布のエネルギー差に等しい信号光を入力させるこ
とで、誘導放出を発生させ入力信号光を増幅させる。こ
の場合は、波長１．５５μｍ帯の信号光を入力させるこ
とで、この信号光を増幅させることができる。そして、
ドープされたエルビウム・イオンを励起させる励起光を
出力するＬＤ２０、２１の出力レベルを変更すること
で、ＥＤＦ１３の利得も変更することができる。The EDF 13 is made of doped erbium.
By exciting the ions with the excitation light, the electrons are collected at a high energy level to form a population inversion. By inputting a signal light equal to the energy difference of the population inversion, stimulated emission is generated and the input signal light is amplified. In this case, by inputting the signal light in the 1.55 μm band, the signal light can be amplified. And
The gain of the EDF 13 can be changed by changing the output levels of the LDs 20 and 21 that output the excitation light for exciting the doped erbium ions.

【００４１】この光直接増幅回路４２においては、ＥＤ
Ｆ１３において波長１．４８μｍ帯の励起光で励起する
ことで、入力部に入射した波長１．５５μｍ帯の信号光
を増幅して出力させている。このとき、出力信号の一部
をＣＰＬ１７を用いて分岐し、この分岐されたモニタ光
のパワーを受光器１８で電気信号に変換している。コン
トローラ１９は、このモニタ光パワーに対応して変換さ
れた電気信号に応じて、ＬＤ２０あるいはＬＤ２１に対
してそれぞれ注入電流を制御することによりＬＤ２０あ
るいはＬＤ２１から出力される励起光源の出力を調整す
る。したがって、ＣＰＬ１７によって分岐されたモニタ
光のパワーが一定になるようにコントローラ１９を制御
することで、出力信号光レベルを一定に制御することが
できる。In this optical direct amplification circuit 42, the ED
In F13, the signal light of the wavelength of 1.55 μm incident on the input section is amplified and output by exciting with the excitation light of the wavelength of 1.48 μm. At this time, a part of the output signal is branched by using the CPL 17, and the power of the branched monitor light is converted into an electric signal by the optical receiver 18. The controller 19 adjusts the output of the excitation light source output from the LD 20 or LD 21 by controlling the injection current to the LD 20 or LD 21 according to the electric signal converted in accordance with the monitor light power. Therefore, by controlling the controller 19 so that the power of the monitor light branched by the CPL 17 is constant, the output signal light level can be controlled to be constant.

【００４２】上述した構成の光増幅装置において、入射
された波長１．５５μｍ帯の入力信号光４０は光入力断
検出部４３に入力される。光入力断検出部４３では、Ｃ
ＰＬ４５により入力信号光４０が２分岐される。ＣＰＬ
４５により分岐された一方の分岐光は受光器４６に入力
され、分岐光パワーに応じた電気信号に変換される。ま
たＣＰＬ４５により分岐された他方の分岐光は、光信号
遮断部４４に入力される。In the optical amplifying device having the above-described configuration, the input signal light 40 of the wavelength band of 1.55 μm is input to the optical input disconnection detecting unit 43. In the optical input disconnection detecting section 43, C
The input signal light 40 is split into two by the PL 45. CPL
One of the split lights split by 45 is input to the light receiver 46 and converted into an electric signal corresponding to the split light power. The other split light split by the CPL 45 is input to the optical signal blocking unit 44.

【００４３】光信号遮断部４４では、受光器４６におい
て変換された電気信号が制御部４８に通知され、図２に
示したように予め定められた閾値（Ｖｒｅｆ）５１と比
較される。このときＶｒｅｆ５１よりも小さいときに
は、制御部４８によりＳＷ４７の光直接増幅回路４２へ
の光路が遮断されるように制御される。一方、受光器４
６において変換された電気信号がＶｒｅｆ５１より大き
いときには、制御部４８によりＳＷ４７への制御信号が
光直接増幅回路４２の出力一定制御の時定数よりもゆっ
くり変化するように指数関数的に変化させているので、
光直接増幅回路４２へ光路の接続が十分な時間をもって
行われ、光直接増幅回路４２への入力光レベルが次第に
大きくなるように接続させることができる。光直接増幅
回路４２は、これまで述べたように出力一定制御の時間
として検出された出力光パワーに基づいてゲインを調整
するまでの時間を費やして予め設定した出力光パワーに
安定させる。しかし、急に大きな信号が入力されても、
この安定するまでの時間よりゆっくりと光サージ防止回
路４１より入力信号光のレベルが次第に大きくなるよう
に入力される。これにより、光直接増幅回路４２のゲイ
ンが限界値で飽和しても光サージが発生しないレベルま
でしか増幅されないように出力されるようにすること
で、光サージが発生を防止することができる。In the optical signal cutoff unit 44, the electric signal converted in the light receiver 46 is notified to the control unit 48, and is compared with a predetermined threshold (Vref) 51 as shown in FIG. At this time, if it is smaller than Vref 51, the control section 48 controls so that the optical path of the SW 47 to the optical direct amplification circuit 42 is cut off. On the other hand, the receiver 4
When the electric signal converted in step 6 is larger than Vref 51, the control section 48 changes the control signal to the SW 47 exponentially so as to change more slowly than the time constant of the constant output control of the optical direct amplification circuit 42. So
The optical path is connected to the optical direct amplifier circuit 42 with a sufficient time, and the optical direct amplifier circuit 42 can be connected so that the input light level to the optical direct amplifier circuit 42 gradually increases. As described above, the optical direct amplification circuit 42 spends time until the gain is adjusted based on the output light power detected as the output constant control time, and stabilizes the output light power to a preset output light power. However, even if a large signal is suddenly input,
The input signal light is input from the optical surge prevention circuit 41 such that the level of the input signal light gradually increases more slowly than the time until the stabilization. As a result, even if the gain of the optical direct amplifier circuit 42 is saturated at the limit value, the signal is output so as to be amplified only to a level at which the optical surge does not occur, thereby preventing the optical surge from occurring.

【００４４】図３は、このような本実施例の光増幅装置
への入力光パワーの変化に対する出力光パワーの変化を
模式的に表わしたものである。図３（ａ）は、時間ｔ1
に無入力状態になり、時間ｔ2に入力光が復帰した入力
光パワーの時間変化を表わしている（図３の５６）。図
３（ｂ）は、このような入力光パワーに対する出力光パ
ワーの変化を表わしている（図３の５７）。このように
出力光パワーは、時間ｔ1における無入力状態に応じて
出力光パワーも無出力状態になる。この無出力状態を検
出した光直接増幅回路４２は、これまで述べたように光
増幅装置のゲインが限界値で飽和した状態になる。この
ような時間ｔ2において、急に大きなレベルの入力光が
復帰すると、出力一定制御の時間として検出した入力光
レベルのパワーに基づいてゲインを調整して安定するま
での安定時間よりも遅い切替時間５７を費やして、光直
接増幅回路４２に対して次第にパワーが大きくなるよう
に入力されることになるので、従来では時間ｔ2付近で
発生してしまう光サージを防止することができる（図３
の５８）。例えば、光直接増幅回路４２の出力一定制御
の時間として検出した入力光レベルのパワーに基づいて
ゲインを調整して安定するまでの安定時間が“＜１ｍｓ
ｅｃ”であるときには、切替時間５７が“＞１ｍｓｅ
ｃ”であれば光サージは発生しない。FIG. 3 schematically shows a change in the output light power with respect to a change in the input light power to the optical amplifying device of this embodiment. FIG. 3A shows the time t 1.
To become non-input state, it represents a time change of input light power input light has returned to the time t 2 (56 in FIG. 3). FIG. 3B shows a change of the output light power with respect to the input light power (57 in FIG. 3). The output optical power as the output optical power depending on the no input at time t 1 it becomes non-output state. The optical direct amplifying circuit 42 that has detected this non-output state enters a state where the gain of the optical amplifying device is saturated at the limit value as described above. In such a time t 2, when the input light suddenly large level is restored, stabilization time slower switching than to stabilize and adjust the gain based on the input light level of the power detected as the time of level control spending time 57, it means that progressively power to light direct amplifier circuit 42 is input so large, in the conventional can prevent light surge which occurs in the vicinity of the time t 2 (FIG. 3
58). For example, the stabilization time until the gain is adjusted based on the power of the input light level detected as the output constant control time of the optical direct amplification circuit 42 and becomes stable is "<1 ms.
ec ”, the switching time 57 is“> 1 mse
If "c", no light surge occurs.

【００４５】なお、本実施例では制御部４８は、光直接
増幅回路４２に対して入力される入力光レベルが指数関
数的に大きくなるような構成として説明したが、このよ
うな構成に限定されるものではない。光直接増幅回路４
２の出力一定制御が安定するまでの時間より多くの時間
を費やして光直接増幅回路４２への入力光レベルが大き
くなればよいので、例えば出力一定制御に追従できるよ
うにリニアに光直接増幅回路４２への入力光が大きくな
るように構成しても良い。また、単に公知の遅延回路で
遅延させても良い。In this embodiment, the control section 48 has been described as a configuration in which the level of the input light input to the optical direct amplification circuit 42 increases exponentially. However, the configuration is limited to such a configuration. Not something. Optical direct amplification circuit 4
Since the input light level to the optical direct amplification circuit 42 may be increased by spending more time than the time required for the output constant control 2 to stabilize, for example, the optical direct amplification circuit may be linearly controlled so as to follow the output constant control. The input light to 42 may be configured to be large. Alternatively, the delay may be simply performed by a known delay circuit.

【００４６】なお、本実施例では光直接増幅器としてエ
ルビウム添加ファイバを用いた光増幅装置について説明
したが、増幅器に限定されるものではない。例えば、半
導体レーザ増幅器などの他の増幅器でも良い。In this embodiment, an optical amplifier using an erbium-doped fiber as an optical direct amplifier has been described. However, the present invention is not limited to an amplifier. For example, another amplifier such as a semiconductor laser amplifier may be used.

【００４７】なお、本実施例では励起用半導体レーザ媒
質としてＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料を用いた励
起光源を使用した光増幅装置について説明したが、励起
用半導体レーザ媒質に限定されるものではない。例え
ば、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ系などの他の材料でも良
い。また、他の構造あるいは材料の半導体レーザやガス
レーザなどの多種のレーザおよび他の波長光を用いても
良い。In this embodiment, an optical amplifier using an excitation light source using an InGaAs / AlGaAs-based material as the semiconductor laser medium for excitation has been described. However, the present invention is not limited to the semiconductor laser medium for excitation. For example, another material such as a GaAlAs / GaAs system may be used. Also, various kinds of lasers such as semiconductor lasers and gas lasers of other structures or materials, and light of other wavelengths may be used.

【００４８】なお、本実施例では光スイッチとして可動
プリズムを用いた光増幅装置について説明したが、光ス
イッチの構造に限定されるものではない。例えば、液晶
を用いたり、光導波路型や、電気光学結晶あるいは磁気
光学結晶を回転させるタイプのものであったり、音響光
学結晶を用いた光スイッチでも良い。In this embodiment, an optical amplifier using a movable prism as an optical switch has been described. However, the present invention is not limited to the structure of the optical switch. For example, a liquid crystal, an optical waveguide type, a type of rotating an electro-optic crystal or a magneto-optic crystal, or an optical switch using an acousto-optic crystal may be used.

【００４９】さらに、本実施例の光分岐器あるいは結合
器や種々の電気回路に関しては、その機能を有する限り
構造や種類に限定されるものではない。Furthermore, the structure and type of the optical branching device or coupler and various electric circuits of this embodiment are not limited as long as they have the function.

【００５０】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
出力パワーの一定制御を行う増幅手段の前段において、
入力光の立ち上がり時に増幅手段による光出力パワーの
一定制御に十分追従するように増幅手段への光路を接続
するようにしている。これにより、無入力状態において
ゲインが限界値で飽和している状態の光増幅装置に、急
にレベルの高い入力光が入力されたときに発生する光サ
ージの発生を防ぐことができる。さらに、この増幅手段
の前段に設けられた光サージ防止用の回路は光入力断検
出回路と光スイッチを用いるだけで非常に安価で簡単な
構成のため信頼性の高い光サージの発生を防ぐことがで
きる。さらに、光出力パワーの一定制御を行う増幅手段
であればその構成に依存することなく、その前段にこの
ような光サージ防止用の回路を設けるだけで光サージを
防止することができるので、システムへの導入コストパ
フォーマンスにも優れている。As described above, according to the present invention, in the preceding stage of the amplifying means for performing constant control of the optical output power,
The optical path to the amplifying means is connected so as to sufficiently follow the constant control of the optical output power by the amplifying means when the input light rises. As a result, it is possible to prevent the occurrence of an optical surge that occurs when suddenly high-level input light is input to the optical amplifier in which the gain is saturated at the limit value in the non-input state. In addition, the circuit for preventing optical surge provided in the preceding stage of this amplifying means is very inexpensive and simple structure only by using the optical input disconnection detection circuit and optical switch. Can be. Furthermore, as long as the amplifying means performs constant control of the optical output power, the optical surge can be prevented simply by providing such a circuit for preventing the optical surge at the preceding stage without depending on the configuration. Excellent cost performance for installation.

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

【図１】本発明の一実施例における光増幅装置の構成要
部を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a configuration of an optical amplifying device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本実施例における制御部４８の構成要部を具体
的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram specifically showing a main part of a configuration of a control unit 48 in the embodiment.

【図３】（ａ）本実施例における入力光パワーの時間変
化を模式的に示す説明図である。（ｂ）入力光パワーに
対して出力光パワーの時間変化を模式的に示す説明図で
ある。FIG. 3A is an explanatory diagram schematically showing a temporal change of input light power in the present embodiment. (B) It is explanatory drawing which shows the time change of output light power with respect to input light power typically.

【図４】（ａ）長距離光伝送システムにおける光直接増
幅器の利得一定制御方式の伝送信号レベルを説明するた
めの説明図である。（ｂ）長距離光伝送システムにおけ
る光出力一定制御方式の伝送信号レベルを説明するため
の説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram for explaining a transmission signal level of a constant gain control method of an optical direct amplifier in a long-distance optical transmission system. FIG. 4B is an explanatory diagram for explaining a transmission signal level of the optical output constant control method in the long distance optical transmission system.

【図５】従来提案された光増幅装置の構成要部を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a configuration of a conventionally proposed optical amplifier.

【図６】光増幅装置において制御される出力光パワーを
模式的に示した関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram schematically showing output light power controlled in the optical amplifying device.

【図７】光増幅装置において入力光レベルに対するゲイ
ンの関係を模式的に示した関係図である。FIG. 7 is a relationship diagram schematically showing a relationship between a gain and an input light level in the optical amplifying device.

【図８】（ａ）光増幅装置において入力光パワーの波形
を示す説明図である。（ｂ）従来の光増幅装置において
光入力断状態から急にパワーの大きい信号光の入力によ
る光サージの発生を示す説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram showing a waveform of input optical power in the optical amplifying device. FIG. 4B is an explanatory diagram showing the occurrence of an optical surge due to the sudden input of a signal light having a large power from the optical input cutoff state in the conventional optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１、１４ 波長分割多重器（ＷＤＭ） １２、１５ 光アイソレータ １３ エルビウム添加ファイバ（ＥＤＦ） １７、４５ 光分岐器（ＣＰＬ） １８、４６ 受光器 １９ コントローラ ２０、２１ 励起光源（ＬＤ） ４０ 入力信号光 ４１ 光サージ防止回路 ４２ 光直接増幅回路 ４３ 光入力断検出部 ４４ 光信号遮断部 ４７ 光スイッチ（ＳＷ） ４８ 制御部 ４９ 出力信号光 11, 14 wavelength division multiplexer (WDM) 12, 15 optical isolator 13 erbium-doped fiber (EDF) 17, 45 optical splitter (CPL) 18, 46 light receiver 19 controller 20, 21 pump light source (LD) 40 input signal light 41 Optical Surge Prevention Circuit 42 Optical Direct Amplification Circuit 43 Optical Input Disconnection Detection Unit 44 Optical Signal Blocking Unit 47 Optical Switch (SW) 48 Control Unit 49 Output Signal Light

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 入力光を第１および第２の入力光の２方
向に分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段によって分岐された第１の入力光のパワ
ーを検出する光パワー検出手段と、 前記光分岐手段によって分岐された第２の入力光を所定
の出力光パワーで一定に出力するように増幅する増幅手
段と、 前記光パワー検出手段によって検出された第１の入力光
のパワーが所定の閾値を越えたか否かを判定する判定手
段と、 この判定手段によって第１の入力光のパワーが前記所定
の閾値を越えたと判定されたときには、増幅手段による
第２の入力光を増幅して出力光パワーを一定制御するの
に追従する時間だけ遅延させて、第２の入力光の増幅手
段への光路を接続する光路接続手段とを具備することを
特徴とする光増幅装置。An optical splitter for splitting the input light in two directions of a first input light and a second input light; an optical power detector for detecting a power of the first input light split by the optical splitter; Amplifying means for amplifying the second input light split by the optical splitting means so as to output the second input light at a predetermined output light power, and a power of the first input light detected by the optical power detecting means. Determining means for determining whether or not a predetermined threshold has been exceeded; and when the determining means determines that the power of the first input light has exceeded the predetermined threshold, the amplifier amplifies the second input light. An optical path connecting means for connecting the optical path to the second input light amplifying means by delaying the output light power by a time following the constant control. 【請求項２】 前記光路接続手段は、前記判定手段によ
って第１の入力光のパワーが前記所定の閾値を越えたと
判定されたときには、前記増幅手段による第２の入力光
を増幅して出力光パワーを一定制御するのに追従する時
間を費やして、前記増幅手段に入力される第２の入力光
のパワーが連続的に大きくなるように第２の入力光の前
記増幅手段への光路を接続することを特徴とする請求項
１記載の光増幅装置。2. The optical path connecting means amplifies the second input light by the amplifying means when the determining means determines that the power of the first input light exceeds the predetermined threshold value, and outputs the output light. The optical path of the second input light to the amplifying unit is connected so that the power of the second input light input to the amplifying unit is continuously increased by spending time following the constant control of the power. The optical amplifying device according to claim 1, wherein: 【請求項３】 前記光路接続手段は、前記判定手段によ
って第１の入力光のパワーが前記所定の閾値を越えたと
判定されたときには、前記増幅手段による第２の入力光
を増幅して出力光パワーを一定制御するのに追従する時
間を費やして、前記増幅手段に入力される第２の入力光
のパワーがリニアに大きくなるように第２の入力光の前
記増幅手段への光路を接続することを特徴とする請求項
１記載の光増幅装置。3. The optical path connection means amplifies the second input light by the amplifying means when the power of the first input light exceeds the predetermined threshold by the determination means, and amplifies the output light. The optical path of the second input light to the amplifying means is connected so that the power of the second input light input to the amplifying means is linearly increased by spending time following the constant control of the power. The optical amplifying device according to claim 1, wherein: 【請求項４】 入力光を第１および第２の入力光の２方
向に分岐する光分岐手段と、 この光分岐手段によって分岐された第１の入力光のパワ
ーを検出する光パワー検出手段と、 前記光分岐手段によって分岐された第２の入力光を所定
の利得で増幅する増幅手段と、 この増幅手段による増幅後の出力光パワーが予め定めら
れた値になるように前記所定の利得を変更する利得変更
手段と、 前記光パワー検出手段によって検出された第１の入力光
のパワーと所定の閾値との比較を行う比較手段と、 第１の入力光のパワーが立ち上がるときに前記比較手段
の比較結果を、前記増幅手段によって第２の入力光が増
幅された出力光パワーに基づいて前記利得を調整するま
での時間を超えた時間に相当する時定数で遅延させる遅
延手段と、 この遅延手段によって遅延された前記比較手段の比較結
果に基づいて第２の入力光の前記増幅手段への光路を接
続する光路接続手段とを具備することを特徴とする光増
幅装置。4. An optical splitter for splitting input light in two directions of first and second input lights, and an optical power detector for detecting the power of the first input light split by the optical splitter. Amplifying means for amplifying the second input light split by the optical splitting means with a predetermined gain; and adjusting the predetermined gain so that the output light power after amplification by the amplifying means becomes a predetermined value. Gain changing means for changing, a comparing means for comparing the power of the first input light detected by the optical power detecting means with a predetermined threshold value, and the comparing means when the power of the first input light rises Delay means for delaying the result of the comparison by a time constant corresponding to a time exceeding the time until the gain is adjusted based on the output light power of the second input light amplified by the amplification means; By means An optical path connecting means for connecting an optical path of the second input light to the amplifying means based on the delayed comparison result of the comparing means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100432558B1 (en) * 2002-09-05 2004-05-24 주식회사 라이콤 Optical amplifier
US8917445B2 (en) 2011-02-23 2014-12-23 Fujitsu Limited Optical receiving apparatus and optical amplifying apparatus

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