JPH04181210A - 光増幅器の監視制御方式 - Google Patents
光増幅器の監視制御方式Info
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- JPH04181210A JPH04181210A JP2308750A JP30875090A JPH04181210A JP H04181210 A JPH04181210 A JP H04181210A JP 2308750 A JP2308750 A JP 2308750A JP 30875090 A JP30875090 A JP 30875090A JP H04181210 A JPH04181210 A JP H04181210A
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- optical
- amplifier
- noise
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- 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
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- 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
- H01S2301/02—ASE (amplified spontaneous emission), noise; Reduction thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要］
光増幅器内で発生する雑音成分を監視する光増幅器の監
視制御方式に関し、 信号光に影響を与えることなく、且つ影響を受けること
なく、雑音成分を検出して監視することを目的とし、 光増幅器の出力光の一部を分岐して検出する光検出部と
、信号電力スペクトルに於ける信号成分の無い周波数領
域を抽出するフィルタとを備え、該フィルタにより前記
光検出部の検出信号に含まれる信号成分の無い周波数領
域の雑音成分を抽出し、該雑音成分により前記光増幅器
の状態を監視するように構成した。
視制御方式に関し、 信号光に影響を与えることなく、且つ影響を受けること
なく、雑音成分を検出して監視することを目的とし、 光増幅器の出力光の一部を分岐して検出する光検出部と
、信号電力スペクトルに於ける信号成分の無い周波数領
域を抽出するフィルタとを備え、該フィルタにより前記
光検出部の検出信号に含まれる信号成分の無い周波数領
域の雑音成分を抽出し、該雑音成分により前記光増幅器
の状態を監視するように構成した。
本発明は、光増幅器内で発生する雑音成分を監視する光
増幅器の監視制御方式に関するものである。
増幅器の監視制御方式に関するものである。
光伝送システムに於いては、光信号を一旦電気信号に変
換し、等化増幅を行って再び光信号に変換する再生中継
器により、光信号を増幅中継する構成が一般的であった
が、光信号を電気信号に変換することなく、直接的に増
幅する半導体レーザ型光増幅器やエルビウムドープ光フ
アイバ型光増幅器等の光増幅器が開発されている。この
ような光増幅器の状態を監視することが要望されている
。
換し、等化増幅を行って再び光信号に変換する再生中継
器により、光信号を増幅中継する構成が一般的であった
が、光信号を電気信号に変換することなく、直接的に増
幅する半導体レーザ型光増幅器やエルビウムドープ光フ
アイバ型光増幅器等の光増幅器が開発されている。この
ような光増幅器の状態を監視することが要望されている
。
光伝送システムに於ける再生中継器は、前述のように、
入力光をフォトダイオード等の光電変換器により電気信
号に変換し、等化増幅器により波形歪を等化して増幅し
、半導体レーザ等の電光変換器により光信号に変換して
送出するものであり、各部の信号レベルやバイアス電圧
レベル等を検出して監視する方式が知られている。
入力光をフォトダイオード等の光電変換器により電気信
号に変換し、等化増幅器により波形歪を等化して増幅し
、半導体レーザ等の電光変換器により光信号に変換して
送出するものであり、各部の信号レベルやバイアス電圧
レベル等を検出して監視する方式が知られている。
又前述のように、半導体レーザ型光増幅器やエルビウム
（Ｅ ｒ ） ドープ光フアイバ型光増幅器等の入力光
を電気信号に変換することな（増幅する光増幅器に於い
ては、例えば、その出力光レベルを検出して監視するも
のであった。
（Ｅ ｒ ） ドープ光フアイバ型光増幅器等の入力光
を電気信号に変換することな（増幅する光増幅器に於い
ては、例えば、その出力光レベルを検出して監視するも
のであった。
前述のように、従来例の光増幅器の監視は、その出力光
レベルを検出して行うものであるが、再生中継器と異な
り、Ｓ／Ｎは改善されないものであるから、出力光には
雑音成分も含まれることになる。更に、フィードバック
制御により出力光レベルを一定に維持する構成が用いら
れるから、信号光レベルが低下しても、光増幅器内で発
生する雑音成分が多くなれば、出力光レベルとしては所
定値を維持するから、光増幅器の劣化が進行して雑音光
成分が増加した場合でも、光増幅器は正常動作状態であ
ると判断することになる。
レベルを検出して行うものであるが、再生中継器と異な
り、Ｓ／Ｎは改善されないものであるから、出力光には
雑音成分も含まれることになる。更に、フィードバック
制御により出力光レベルを一定に維持する構成が用いら
れるから、信号光レベルが低下しても、光増幅器内で発
生する雑音成分が多くなれば、出力光レベルとしては所
定値を維持するから、光増幅器の劣化が進行して雑音光
成分が増加した場合でも、光増幅器は正常動作状態であ
ると判断することになる。
従って、光増幅器の出力光レベルが所定値より低下した
時は、フィードバック制御でカバーできない状態で、光
増幅器の劣化が相当に進行した時であり、システムダウ
ンの直前の場合がある。
時は、フィードバック制御でカバーできない状態で、光
増幅器の劣化が相当に進行した時であり、システムダウ
ンの直前の場合がある。
本発明は、信号光に影響を与えることなく、且つ影響を
受けることな（、雑音成分を検出して監視することを目
的とするものである。
受けることな（、雑音成分を検出して監視することを目
的とするものである。
〔課題を解決するだめの手段］
本発明の光増幅器の監視制御方式は、光増幅器内で発生
する雑音成分を検出して監視するものであり、第１図を
参照して説明する。
する雑音成分を検出して監視するものであり、第１図を
参照して説明する。
半導体レーザ型光増幅器やエルビウムドープ光フアイバ
型光増幅器等の光増幅器１の出力光の一部を分岐して検
出するフォトダイオード等の光検出部２と、信号電力ス
ペクトルに於ける信号成分の無い周波数領域を抽出する
フィルタ３とを備え、このフィルタ３により光検出器２
の検出信号に含まれる信号成分の無い周波数領域の雑音
成分を抽出し、この雑音成分により光増幅器ｌの状態を
監視するものである。
型光増幅器等の光増幅器１の出力光の一部を分岐して検
出するフォトダイオード等の光検出部２と、信号電力ス
ペクトルに於ける信号成分の無い周波数領域を抽出する
フィルタ３とを備え、このフィルタ３により光検出器２
の検出信号に含まれる信号成分の無い周波数領域の雑音
成分を抽出し、この雑音成分により光増幅器ｌの状態を
監視するものである。
又光増幅器１の入力光と出力光とのそれぞれ一部を分岐
して検出する第１．第２の光検出部と、信号電力スペク
トルに於ける信号成分の無い周波数領域の雑音成分を抽
出する第１．第２のフィルタと、比較部とを備え、第１
．第２のフィルタにより、第１．第２の光検出部の検出
信号に含まれる信号成分の無い周波数領域の雑音成分を
抽出して比較部により比較し、その比較結果により光増
幅器の状態を監視するものである。
して検出する第１．第２の光検出部と、信号電力スペク
トルに於ける信号成分の無い周波数領域の雑音成分を抽
出する第１．第２のフィルタと、比較部とを備え、第１
．第２のフィルタにより、第１．第２の光検出部の検出
信号に含まれる信号成分の無い周波数領域の雑音成分を
抽出して比較部により比較し、その比較結果により光増
幅器の状態を監視するものである。
〔作用］
請求項１に於いて、信号電力スペクトルは、例えば、Ｎ
ＲＺ符号を用いた場合に、ビットレートに相当する周波
数に於いて信号成分は零となるから、光増幅器１の出力
光の一部を分岐して光検出部２により検出し、信号成分
が無い周波数領域をフィルタ３により抽出することによ
り、雑音成分のみが抽出される。光増幅器１は劣化の進
行に伴って雑音成分が増加するから、この雑音成分を検
出することにより、光増幅器１を監視することができる
。
ＲＺ符号を用いた場合に、ビットレートに相当する周波
数に於いて信号成分は零となるから、光増幅器１の出力
光の一部を分岐して光検出部２により検出し、信号成分
が無い周波数領域をフィルタ３により抽出することによ
り、雑音成分のみが抽出される。光増幅器１は劣化の進
行に伴って雑音成分が増加するから、この雑音成分を検
出することにより、光増幅器１を監視することができる
。
請求項２に於いて、光増幅器１の入出力光の一部を分岐
して、第１．第２の光検出部により検出し、信号成分が
無い周波数頭域を第１．第２のフィルタにより抽出する
ことにより、光増幅器１の入出力雑音レベルを検出する
ことができるから、比較部により比較することにより、
入力光に雑音成分が含まれている場合でも、光増幅器ｌ
内で発生した雑音成分を検出して、光増幅器ｌを監視す
ることができる。
して、第１．第２の光検出部により検出し、信号成分が
無い周波数頭域を第１．第２のフィルタにより抽出する
ことにより、光増幅器１の入出力雑音レベルを検出する
ことができるから、比較部により比較することにより、
入力光に雑音成分が含まれている場合でも、光増幅器ｌ
内で発生した雑音成分を検出して、光増幅器ｌを監視す
ることができる。
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は半
導体レーザ型光増幅器やエルビウムドープ光フアイバ型
光増幅器等の光増幅器、１２は入力光が伝搬される光フ
ァイバ、１３は出力光が伝搬される光ファイバ、１４．
１５は入力光及び出力光の一部を分岐させる光カプラ、
１６．１７はフォトダイオード等からなる第１．第２の
光検出部、１８．１９は増幅回路、２０．２１は信号成
分が無い周波数領域を抽出するフィルタ、２２゜２３は
増幅回路、２４．２５はフィルタ、２６゜２７は差動増
幅器、２８は比較判定部である。
導体レーザ型光増幅器やエルビウムドープ光フアイバ型
光増幅器等の光増幅器、１２は入力光が伝搬される光フ
ァイバ、１３は出力光が伝搬される光ファイバ、１４．
１５は入力光及び出力光の一部を分岐させる光カプラ、
１６．１７はフォトダイオード等からなる第１．第２の
光検出部、１８．１９は増幅回路、２０．２１は信号成
分が無い周波数領域を抽出するフィルタ、２２゜２３は
増幅回路、２４．２５はフィルタ、２６゜２７は差動増
幅器、２８は比較判定部である。
入力光は、光ファイバ１２から光カブラ１４を介して光
増幅器１１に入力され、増幅された出力光は光カプラ１
５を介して光ファイバ１３に送出される。光カプラ１４
，１５により分岐された入力光及び出力光の一部は、第
１．第２の光検出部１６．１７により検出され、電気信
号としての検出信号は増幅回路１８．１９により増幅さ
れて第１、第２のフィルタ２０．２１に入力される。
増幅器１１に入力され、増幅された出力光は光カプラ１
５を介して光ファイバ１３に送出される。光カプラ１４
，１５により分岐された入力光及び出力光の一部は、第
１．第２の光検出部１６．１７により検出され、電気信
号としての検出信号は増幅回路１８．１９により増幅さ
れて第１、第２のフィルタ２０．２１に入力される。
この第１．第２のフィルタ２０．２１は、信号電力スペ
クトルに於ける信号成分が無い周波数領域を抽出する中
心周波数のバンドパスフィルタであり、従って、検出信
号に含まれる信号成分が無い周波数領域内の雑音成分が
抽出される。
クトルに於ける信号成分が無い周波数領域を抽出する中
心周波数のバンドパスフィルタであり、従って、検出信
号に含まれる信号成分が無い周波数領域内の雑音成分が
抽出される。
例えば、ＮＲＺ符号の信号電力スペクトルは、入力光に
雑音成分が含まれていないとすると、第３図に示すよう
に、ｆ、＝１／Ｔ （Ｔ＝１ビットのパルス幅）及びそ
の整数倍の周波数２ｆ０．３ｆｏ、 ・・に於いて信
号成分が零となる。又光増幅器１１からの出力光は、人
力光を増幅すると共に、例えば、第４図に示すように、
信号光−自然放出光間ビート雑音等による雑音成分を含
むものとなる。この場合、ｆｏ （又はその整数倍）
に於いては信号成分が無く、雑音成分のみとなる。
雑音成分が含まれていないとすると、第３図に示すよう
に、ｆ、＝１／Ｔ （Ｔ＝１ビットのパルス幅）及びそ
の整数倍の周波数２ｆ０．３ｆｏ、 ・・に於いて信
号成分が零となる。又光増幅器１１からの出力光は、人
力光を増幅すると共に、例えば、第４図に示すように、
信号光−自然放出光間ビート雑音等による雑音成分を含
むものとなる。この場合、ｆｏ （又はその整数倍）
に於いては信号成分が無く、雑音成分のみとなる。
そこで、光検出部１６．１７の検出信号を直接又は増幅
回路１８．１９により増幅して、ｆｏを中心周波数とす
るフィルタ２０．２１に加えると、第５図に示すように
、斜線を施して示す雑音成分Ｎのみを抽出することがで
きる。即ち、フィルタ２１の出力レベルにより、光増幅
器ＩＩの出力光に含まれる雑音成分を監視することがで
きる。例えば、入力光に含まれる雑音成分が無視できる
場合又は一定の場合に、出力光に含まれる雑音成分が初
期状態に比較して増加した場合は、光増幅器１１の特性
が劣化し始めたと判定することができる。
回路１８．１９により増幅して、ｆｏを中心周波数とす
るフィルタ２０．２１に加えると、第５図に示すように
、斜線を施して示す雑音成分Ｎのみを抽出することがで
きる。即ち、フィルタ２１の出力レベルにより、光増幅
器ＩＩの出力光に含まれる雑音成分を監視することがで
きる。例えば、入力光に含まれる雑音成分が無視できる
場合又は一定の場合に、出力光に含まれる雑音成分が初
期状態に比較して増加した場合は、光増幅器１１の特性
が劣化し始めたと判定することができる。
又増幅回路２２．２３は、増幅回路１８．１９と同一特
性を有し、フィルタ２４．２５は、フィルタ２０．２１
と同一特性を有するもので、増幅回路１８．１９に於い
て生じる雑音成分と同一の雑音成分が増幅回路２２．２
３から発生する。従って、差動増幅器２６によりフィル
タ２０．２４の出力信号の差分を求めることによって、
増幅回路１８に於いて生じる雑音成分を打ち消し、光検
出部１６の検出信号に含まれ入力光中の雑音成分のみを
出力することができる。又差動増幅器２７によりフィル
タ２１．２５の出力信号の差分を求めることによって、
増幅回路１９に於いて生じる雑音成分を打ち消し、光検
出部１７の検出信号に含まれる出力光中の雑音成分のみ
を出力することができる。
性を有し、フィルタ２４．２５は、フィルタ２０．２１
と同一特性を有するもので、増幅回路１８．１９に於い
て生じる雑音成分と同一の雑音成分が増幅回路２２．２
３から発生する。従って、差動増幅器２６によりフィル
タ２０．２４の出力信号の差分を求めることによって、
増幅回路１８に於いて生じる雑音成分を打ち消し、光検
出部１６の検出信号に含まれ入力光中の雑音成分のみを
出力することができる。又差動増幅器２７によりフィル
タ２１．２５の出力信号の差分を求めることによって、
増幅回路１９に於いて生じる雑音成分を打ち消し、光検
出部１７の検出信号に含まれる出力光中の雑音成分のみ
を出力することができる。
比較判定部２８に於いては、差動増幅器２６゜２７の雑
音成分を示す出力信号を比較することにより、光増幅器
１１内で発生する雑音を監視することができる。例えば
、差動増幅器２６．２７の出力信号の差が所定値以内か
否かにより、光増幅器１１が正常であるか否かを判定す
ることができる。又出力光に含まれる雑音成分が増加す
れば、光増幅器１１の劣化が始まったことになるから、
成る閾値以上に増加した時にアラーム信号を送出し、シ
ステムダウンになる前に光増幅器１１を交換することが
可能となる。
音成分を示す出力信号を比較することにより、光増幅器
１１内で発生する雑音を監視することができる。例えば
、差動増幅器２６．２７の出力信号の差が所定値以内か
否かにより、光増幅器１１が正常であるか否かを判定す
ることができる。又出力光に含まれる雑音成分が増加す
れば、光増幅器１１の劣化が始まったことになるから、
成る閾値以上に増加した時にアラーム信号を送出し、シ
ステムダウンになる前に光増幅器１１を交換することが
可能となる。
このような監視信号は、図示を省略した手段により光伝
送システムの端局へ光フアイバ１３等を用いて転送する
ことも可能である。
送システムの端局へ光フアイバ１３等を用いて転送する
ことも可能である。
以上説明したように、本発明は、光増幅器１の出力光に
含まれる雑音電力を監視するものであり、光増幅器１の
出力光の一部を分岐して光検出部２により検出し、信号
成分が無い周波数領域を抽出するフィルタ３により光検
出部２の検出信号から雑音成分を抽出し、信号成分の影
響を受けることなく、光増幅器１の特性を監視すること
ができる利点がある。
含まれる雑音電力を監視するものであり、光増幅器１の
出力光の一部を分岐して光検出部２により検出し、信号
成分が無い周波数領域を抽出するフィルタ３により光検
出部２の検出信号から雑音成分を抽出し、信号成分の影
響を受けることなく、光増幅器１の特性を監視すること
ができる利点がある。
又光増幅器１の入出力光に含まれる雑音成分のみを、第
１．第２の光検出部と、第１．第２のフィルタとにより
抽出して、比較部に於いて比較することにより、比較的
簡単な構成で精度良く光増幅器１内で発生する雑音成分
を監視することができる。
１．第２の光検出部と、第１．第２のフィルタとにより
抽出して、比較部に於いて比較することにより、比較的
簡単な構成で精度良く光増幅器１内で発生する雑音成分
を監視することができる。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は入力光電力スペクトル説明図、
第４図は出力光電力スペクトル説明図、第５図は抽出雑
音成分の説明図である。 １は光増幅器、２は光検出部、３はフィルタである。
のブロック図、第３図は入力光電力スペクトル説明図、
第４図は出力光電力スペクトル説明図、第５図は抽出雑
音成分の説明図である。 １は光増幅器、２は光検出部、３はフィルタである。
Claims (2)
- （１）、光増幅器（１）の出力光の一部を分岐して検出
する光検出部（２）と、 信号電力スペクトルに於ける信号成分の無い周波数領域
を抽出するフィルタ（３）とを備え、該フィルタ（３）
により前記光検出部（２）の検出信号に含まれる信号成
分の無い周波数領域の雑音成分を抽出し、該雑音成分に
より前記光増幅器（１）の状態を監視する ことを特徴とする光増幅器の監視制御方式。 - （２）、光増幅器（１）の入力光と出力光とのそれぞれ
一部を分岐して検出する第１、第２の光検出部と、 信号電力スペクトルに於ける信号成分の無い周波数領域
の雑音成分を抽出する第１、第２のフィルタと、 比較部とを備え、 前記第１、第２のフィルタにより前記第１、第２の光検
出部の検出信号に含まれる信号成分の無い周波数領域の
雑音成分を抽出して、前記比較部により比較し、該比較
結果により前記光増幅器の状態を監視する ことを特徴とする光増幅器の監視制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308750A JPH04181210A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光増幅器の監視制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308750A JPH04181210A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光増幅器の監視制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181210A true JPH04181210A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=17984844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2308750A Pending JPH04181210A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光増幅器の監視制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04181210A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0594178A1 (en) * | 1992-10-21 | 1994-04-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier |
| JPH06132905A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 線形中継器の雑音指数監視装置 |
| US6507420B1 (en) * | 1998-07-03 | 2003-01-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Device and method for ascertaining noise power |
| US6751011B2 (en) * | 2001-04-20 | 2004-06-15 | Fujitsu Limited | Characteristic measuring method and characteristic measuring system of wavelength division multiplexing optical amplifier |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2308750A patent/JPH04181210A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0594178A1 (en) * | 1992-10-21 | 1994-04-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier |
| JPH06132905A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 線形中継器の雑音指数監視装置 |
| US5471334A (en) * | 1992-10-21 | 1995-11-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier |
| US6507420B1 (en) * | 1998-07-03 | 2003-01-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Device and method for ascertaining noise power |
| US6751011B2 (en) * | 2001-04-20 | 2004-06-15 | Fujitsu Limited | Characteristic measuring method and characteristic measuring system of wavelength division multiplexing optical amplifier |
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