JPH06120899A - 巨大パルスを避けるためのモニタ装置を備えた光通信システム - Google Patents
巨大パルスを避けるためのモニタ装置を備えた光通信システムInfo
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- JPH06120899A JPH06120899A JP5108568A JP10856893A JPH06120899A JP H06120899 A JPH06120899 A JP H06120899A JP 5108568 A JP5108568 A JP 5108568A JP 10856893 A JP10856893 A JP 10856893A JP H06120899 A JPH06120899 A JP H06120899A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、入力側の光アイソレータが不要
で、光ファイバコネクタの分離によりシステム部品の損
傷を受けるおそれのない光通信システムを得ることを目
的とする。 【構成】 光入力信号を増幅する光導波体部分を含む光
ファイバ増幅器3 と、ポンプ源4 と、ポンプ源4 により
生成されるポンプ光を光導波体増幅部分に結合する結合
器5 とを具備している光通信システムにおいて、結合器
8 から入力光を結合されて光入力パワ−が低下するとき
ポンプ光がポンプ源4 から光導波体増幅部分3 に供給さ
れることを阻止するモニタ装置7 が設けられていること
を特徴とする。モニタ装置7 が光検出器71と、増幅器72
と、基準電圧以下の増幅器出力電圧で制御信号を出力す
るしきい値素子73とにより構成される。
で、光ファイバコネクタの分離によりシステム部品の損
傷を受けるおそれのない光通信システムを得ることを目
的とする。 【構成】 光入力信号を増幅する光導波体部分を含む光
ファイバ増幅器3 と、ポンプ源4 と、ポンプ源4 により
生成されるポンプ光を光導波体増幅部分に結合する結合
器5 とを具備している光通信システムにおいて、結合器
8 から入力光を結合されて光入力パワ−が低下するとき
ポンプ光がポンプ源4 から光導波体増幅部分3 に供給さ
れることを阻止するモニタ装置7 が設けられていること
を特徴とする。モニタ装置7 が光検出器71と、増幅器72
と、基準電圧以下の増幅器出力電圧で制御信号を出力す
るしきい値素子73とにより構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光入力信号を増幅する
光導波体増幅部分を含む少なくとも１つの光ファイバ増
幅器と、ポンプ源と、ポンプ源により生成されるポンプ
光を光導波体増幅部分に結合する手段とを具備している
光通信システムに関する。
光導波体増幅部分を含む少なくとも１つの光ファイバ増
幅器と、ポンプ源と、ポンプ源により生成されるポンプ
光を光導波体増幅部分に結合する手段とを具備している
光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなシステムは例えば文献（B.We
dding によるICC/Supercomm ´92に寄稿された“10 Gbi
t/s to 260000 Subscribers Using Optical Amplifier
Distribution Network”およびOptical Communications
300 Level Sessionの“Impactof Optical Amplifiers
on Network Architectures ”）で知られている。光フ
ァイバ増幅器は例えばEP 0 457 349 A2 明細書に詳細に
示されている。
dding によるICC/Supercomm ´92に寄稿された“10 Gbi
t/s to 260000 Subscribers Using Optical Amplifier
Distribution Network”およびOptical Communications
300 Level Sessionの“Impactof Optical Amplifiers
on Network Architectures ”）で知られている。光フ
ァイバ増幅器は例えばEP 0 457 349 A2 明細書に詳細に
示されている。
【０００３】光通信システムでは光ファイバ増幅器は通
常光ファイバリンクで誘導される光信号を増幅する役目
をする。
常光ファイバリンクで誘導される光信号を増幅する役目
をする。
【０００４】光ファイバ増幅器はスプライスまたは光フ
ァイバコネクタにより光導波体に接続される。スプライ
スまたは光ファイバコネクタはまた１つの光導波体を他
の光導波体に接続するのに用いられる。
ァイバコネクタにより光導波体に接続される。スプライ
スまたは光ファイバコネクタはまた１つの光導波体を他
の光導波体に接続するのに用いられる。
【０００５】光ファイバ増幅器に含まれる光導波体の増
幅部分はＥｒ3+のような希土類素子のイオンでド−プさ
れる。ポンプ源から放射されたポンプ光は結合器により
光導波体増幅部分に結合される。ポンプ光を通してエル
ビウムイオンは基底状態から励起状態に上昇され、そこ
から自然または刺激的放射のいずれかによって基底状態
に低下する。刺激的放射は光導波体の増幅部分を通過す
る光信号により励起される。自然放射は光導波体の増幅
部分でも増幅され、この増幅した自然放射（ＡＳＥ）は
光信号の伝送方向に、および伝送方向と反対に伝播し、
光ファイバ増幅器に内部の雑音を生成する。
幅部分はＥｒ3+のような希土類素子のイオンでド−プさ
れる。ポンプ源から放射されたポンプ光は結合器により
光導波体増幅部分に結合される。ポンプ光を通してエル
ビウムイオンは基底状態から励起状態に上昇され、そこ
から自然または刺激的放射のいずれかによって基底状態
に低下する。刺激的放射は光導波体の増幅部分を通過す
る光信号により励起される。自然放射は光導波体の増幅
部分でも増幅され、この増幅した自然放射（ＡＳＥ）は
光信号の伝送方向に、および伝送方向と反対に伝播し、
光ファイバ増幅器に内部の雑音を生成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】光アイソレータの使用
に関しては、文献により異なっている。前述の特許明細
書では２つの光アイソレータが使用され、一方は入力で
他方は出力で使用されている。前述のWedding.B による
文献では光アイソレータは出力でのみ使用されている。
光アイソレータは安定な増幅動作を確実にするが插入損
失により増幅器の雑音特性を低下する。信号入力におけ
る光アイソレータの除去はそれ故光ファイバ増幅器の価
格と雑音特性に好ましい影響を与える。
に関しては、文献により異なっている。前述の特許明細
書では２つの光アイソレータが使用され、一方は入力で
他方は出力で使用されている。前述のWedding.B による
文献では光アイソレータは出力でのみ使用されている。
光アイソレータは安定な増幅動作を確実にするが插入損
失により増幅器の雑音特性を低下する。信号入力におけ
る光アイソレータの除去はそれ故光ファイバ増幅器の価
格と雑音特性に好ましい影響を与える。
【０００７】それ故入力側の光アイソレータを省くこと
が好ましい。しかしながら、例えば光ダイオ−ドのよう
なシステムの部品は光ファイバコネクタが分離されると
き損傷を受けるおそれがある。
が好ましい。しかしながら、例えば光ダイオ−ドのよう
なシステムの部品は光ファイバコネクタが分離されると
き損傷を受けるおそれがある。
【０００８】本発明の目的は、光ファイバコネクタの分
離によりシステム部品の損傷を受ける危険が回避される
前述の種類の光通信システムを提供することであり。
離によりシステム部品の損傷を受ける危険が回避される
前述の種類の光通信システムを提供することであり。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的は、光入力パワ
−が低下するときポンプ光がポンプ源から光導波体増幅
部分に供給されることを阻止するモニタ装置が設けられ
ていることを特徴とする光通信システムによって達成さ
れる。本発明の有益な特徴は請求項２以下に記載されて
いる。
−が低下するときポンプ光がポンプ源から光導波体増幅
部分に供給されることを阻止するモニタ装置が設けられ
ていることを特徴とする光通信システムによって達成さ
れる。本発明の有益な特徴は請求項２以下に記載されて
いる。
【００１０】本発明は添付図面を参照してより詳細に説
明される。
明される。
【００１１】
【実施例】図１ではポンプ光結合器は光信号の伝送方向
で見るとき増幅ファイバ部分の前方に位置されている。
それは増幅されたファイバ部分の後方にも位置されても
よい。本発明では結合器の位置は重要ではない。
で見るとき増幅ファイバ部分の前方に位置されている。
それは増幅されたファイバ部分の後方にも位置されても
よい。本発明では結合器の位置は重要ではない。
【００１２】図１の光ファイバ増幅器は従来技術の光フ
ァイバ増幅器のように光導波体１の一部、例えばＥｒ3+
でド−プ処理した光導波体の増幅部分３、光ファイバ増
幅器のポンプ光を生成する“ポンプレ−ザ”と呼ばれる
レ−ザダイオ−ドを備えたポンプ源４、ポンプ光を光導
波体の増幅部分３に結合することを可能にするポンプ光
結合器５を備えている。
ァイバ増幅器のように光導波体１の一部、例えばＥｒ3+
でド−プ処理した光導波体の増幅部分３、光ファイバ増
幅器のポンプ光を生成する“ポンプレ−ザ”と呼ばれる
レ−ザダイオ−ドを備えたポンプ源４、ポンプ光を光導
波体の増幅部分３に結合することを可能にするポンプ光
結合器５を備えている。
【００１３】入力Ｅおよび出力Ａにより光ファイバ増幅
器は光ファイバリンクに接続されている。入力Ｅに供給
されたパワ−は増幅される。光アイソレータ６は後続す
る光ファイバリンクまたは増幅器段階からのフィ−ドバ
ックに対して光ファイバ増幅器を保護する。
器は光ファイバリンクに接続されている。入力Ｅに供給
されたパワ−は増幅される。光アイソレータ６は後続す
る光ファイバリンクまたは増幅器段階からのフィ−ドバ
ックに対して光ファイバ増幅器を保護する。
【００１４】光ファイバ増幅器へ新規に付加された結合
器８により入力パワ−の一部が抽出されてモニタ装置７
に供給され、モニタ装置７は入力パワ−が低下したとき
ポンプレ−ザ４のスイッチをオフにし、または光スイッ
チ12（図４）をポンプ光が増幅光導波体部分３に結合さ
れないように制御する。
器８により入力パワ−の一部が抽出されてモニタ装置７
に供給され、モニタ装置７は入力パワ−が低下したとき
ポンプレ−ザ４のスイッチをオフにし、または光スイッ
チ12（図４）をポンプ光が増幅光導波体部分３に結合さ
れないように制御する。
【００１５】ポンプレ−ザがオフにされるか、或いはポ
ンプ光路が遮断されるように構成されることにより次の
問題は解決される。
ンプ光路が遮断されるように構成されることにより次の
問題は解決される。
【００１６】前述したようにシステム部品は光ファイバ
コネクタが分離されたときに損傷を受ける。システム部
品に対する損傷は光ファイバコネクタが分離されるとき
発生される高エネルギパルスにより生じる。これらの巨
大パルスの発生を以下に説明する。通常光ファイバコネ
クタで生じる反射は小さく問題とならない。しかし光フ
ァイバリンクが光ファイバコネクタを分離することによ
り動作上遮断されると、光ファイバコネクタへのパワ−
入力は突然ゼロに低下する。このような遮断点で光パワ
−は反射されることができる。ポンプ処理がパワ−入力
から独立しているので、エネルギは常に増幅媒体にポン
プされ、完全な反転分布が生じる。例えば自然放射から
生じる反射光が光導波体の増幅部分を通過し、その活性
媒体が反転状態にあるならば、蓄積したエネルギは突然
解放される。巨大パルスは放射され、それは光検出器の
ような後続するシステム部品に対して危険である。
コネクタが分離されたときに損傷を受ける。システム部
品に対する損傷は光ファイバコネクタが分離されるとき
発生される高エネルギパルスにより生じる。これらの巨
大パルスの発生を以下に説明する。通常光ファイバコネ
クタで生じる反射は小さく問題とならない。しかし光フ
ァイバリンクが光ファイバコネクタを分離することによ
り動作上遮断されると、光ファイバコネクタへのパワ−
入力は突然ゼロに低下する。このような遮断点で光パワ
−は反射されることができる。ポンプ処理がパワ−入力
から独立しているので、エネルギは常に増幅媒体にポン
プされ、完全な反転分布が生じる。例えば自然放射から
生じる反射光が光導波体の増幅部分を通過し、その活性
媒体が反転状態にあるならば、蓄積したエネルギは突然
解放される。巨大パルスは放射され、それは光検出器の
ような後続するシステム部品に対して危険である。
【００１７】例えば時間ｔ＝Ｔ0 で光ファイバリンクが
遮断されると、Ｐinで示された光ファイバ増幅器へのパ
ワ−入力はゼロに低下する。この場合光導波体の増幅部
分の刺激的放射は消滅するが永続的な自然放射は継続す
る。
遮断されると、Ｐinで示された光ファイバ増幅器へのパ
ワ−入力はゼロに低下する。この場合光導波体の増幅部
分の刺激的放射は消滅するが永続的な自然放射は継続す
る。
【００１８】光ファイバコネクタの測定を行うことによ
り、時間による減衰Ｄ、反射Ｒ、光ファイバ増幅器の入
力パワ−Ｐinの変化は図２で示されたように決定され
る。遮断点はここで結果として生じる屈折率段階により
反射の原点であり、そのため自然放射光はそこで反射さ
れ信号流の方向で光導波体の増幅部分を通過する。ポン
プレ−ザが入力とは無関係にこの一部分をポンプするの
で光導波体増幅部分は励起状態であり、信号が不存在で
あるため刺激的放射は生じない。反射光は最大反転分布
のこの状態の光導波体増幅部分に到達し、従って蓄積エ
ネルギ−の解放を開始する。従って巨大パルスが放射さ
れる。
り、時間による減衰Ｄ、反射Ｒ、光ファイバ増幅器の入
力パワ−Ｐinの変化は図２で示されたように決定され
る。遮断点はここで結果として生じる屈折率段階により
反射の原点であり、そのため自然放射光はそこで反射さ
れ信号流の方向で光導波体の増幅部分を通過する。ポン
プレ−ザが入力とは無関係にこの一部分をポンプするの
で光導波体増幅部分は励起状態であり、信号が不存在で
あるため刺激的放射は生じない。反射光は最大反転分布
のこの状態の光導波体増幅部分に到達し、従って蓄積エ
ネルギ−の解放を開始する。従って巨大パルスが放射さ
れる。
【００１９】固体レ−ザから知られている効果と比較し
て、巨大パルス放射はＱスイッチングにより知られてい
る。半導体レ−ザではこの効果は例えば文献（Peterman
n. Uによる“Laser Diode Modulation and Noise”、Kl
uwer Academic Publishers、UT K Scientific Publishe
r 、東京、1988年）に記載されている。
て、巨大パルス放射はＱスイッチングにより知られてい
る。半導体レ−ザではこの効果は例えば文献（Peterman
n. Uによる“Laser Diode Modulation and Noise”、Kl
uwer Academic Publishers、UT K Scientific Publishe
r 、東京、1988年）に記載されている。
【００２０】本発明は反射Ｒが減衰Ｄの増加により入力
パワ−が低下する遅延τ後まで生じないことの認識に基
づいている。従って本発明により入力パワ−から制御信
号を得ることが可能である。
パワ−が低下する遅延τ後まで生じないことの認識に基
づいている。従って本発明により入力パワ−から制御信
号を得ることが可能である。
【００２１】本発明によるモニタ装置の機能は、光ファ
イバ増幅器へのパワ−入力が与えられたしきい値以下に
低下すると直に時間τ内に電流路またはポンプレ−ザの
光路を遮断することである。測定は時間τが約１ｍｓで
あることを示しており、従って時間内にポンプレ−ザを
オフに切換え、または時間内にポンプレ−ザの光路を遮
断するのに十分な時間である。
イバ増幅器へのパワ−入力が与えられたしきい値以下に
低下すると直に時間τ内に電流路またはポンプレ−ザの
光路を遮断することである。測定は時間τが約１ｍｓで
あることを示しており、従って時間内にポンプレ−ザを
オフに切換え、または時間内にポンプレ−ザの光路を遮
断するのに十分な時間である。
【００２２】入力パワ−から得られる光信号の処理方法
の１実施例が図３で示されている。光ファイバ結合器８
の出力から信号は光検出器71に供給される。光検出器71
の出力は増幅器72で増幅され、増幅器の出力電圧Ｕと基
準電圧Ｕref とを比較するしきい素子73に供給される。
増幅器の出力電圧が基準電圧により決定されたしきい値
以下に低下すると、部品71,72,73からなるモニタ装置は
制御信号を出力する。この信号は後続する増幅器９で増
幅後、ポンプレ−ザ４の電流路に含まれるトランジスタ
10を制御するのに用いられる。ポンプレ−ザの電流路は
従って遮断可能であり、ポンプレ−ザの光放射はオフに
切換えられることが可能である。
の１実施例が図３で示されている。光ファイバ結合器８
の出力から信号は光検出器71に供給される。光検出器71
の出力は増幅器72で増幅され、増幅器の出力電圧Ｕと基
準電圧Ｕref とを比較するしきい素子73に供給される。
増幅器の出力電圧が基準電圧により決定されたしきい値
以下に低下すると、部品71,72,73からなるモニタ装置は
制御信号を出力する。この信号は後続する増幅器９で増
幅後、ポンプレ−ザ４の電流路に含まれるトランジスタ
10を制御するのに用いられる。ポンプレ−ザの電流路は
従って遮断可能であり、ポンプレ−ザの光放射はオフに
切換えられることが可能である。
【００２３】図４はポンプレ−ザをオフに切換える別の
実施例を示している。モニタ装置７は後者がポンプレ−
ザの光路を遮断する方法でスイッチ12を制御する。この
ような光スイッチは例えば文献（Simens telcom report
6、1983年４月、頁205 〜208 ）に記載されている。
実施例を示している。モニタ装置７は後者がポンプレ−
ザの光路を遮断する方法でスイッチ12を制御する。この
ような光スイッチは例えば文献（Simens telcom report
6、1983年４月、頁205 〜208 ）に記載されている。
【図１】本発明によるモニタ装置を備えた光ファイバ増
幅器の実施例。
幅器の実施例。
【図２】光ファイバコネクタの分離期間中の光ファイバ
増幅器における減衰Ｄ、反射Ｒ、入力パワ−Ｐinの変化
を示した特性図。
増幅器における減衰Ｄ、反射Ｒ、入力パワ−Ｐinの変化
を示した特性図。
【図３】ポンプ源の電流路を遮断するための図１のモニ
タ装置の実施例。
タ装置の実施例。
【図４】ポンプ源の光路を遮断するための図１のモニタ
装置の別の実施例。
装置の別の実施例。
Claims (4)
- 【請求項１】 光入力信号を増幅する光導波体増幅部分
を含む少なくとも１つの光ファイバ増幅器と、ポンプ源
と、ポンプ源により生成されるポンプ光を光導波体増幅
部分に結合する手段とを具備している光通信システムに
おいて、 光入力パワ−が低下するときポンプ光がポンプ源から光
導波体増幅部分に供給されることを阻止するモニタ装置
が設けられていることを特徴とする光通信システム。 - 【請求項２】 モニタ装置がポンプ源の電流路を遮断す
ることを特徴とする請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項３】 モニタ装置がポンプ源の光路を遮断する
ことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項４】 モニタ装置が光検出器と、それに後続す
る増幅器と、基準電圧以下の増幅器出力電圧で制御信号
を提供するしきい値素子とを有することを特徴とする請
求項１記載の光通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4215338.7 | 1992-05-09 | ||
| DE4215338A DE4215338A1 (de) | 1992-05-09 | 1992-05-09 | Optisches Nachrichtenübertragungssystem mit Überwachungsvorrichtung zur Vermeidung von Riesenimpulsen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120899A true JPH06120899A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=6458505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5108568A Pending JPH06120899A (ja) | 1992-05-09 | 1993-05-10 | 巨大パルスを避けるためのモニタ装置を備えた光通信システム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5475521A (ja) |
| EP (1) | EP0569769B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06120899A (ja) |
| AU (1) | AU663372B2 (ja) |
| CA (1) | CA2094867A1 (ja) |
| DE (2) | DE4215338A1 (ja) |
| DK (1) | DK0569769T3 (ja) |
| ES (1) | ES2128366T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ247497A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012099166A1 (ja) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社ニコン | レーザ装置 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2068975C (en) * | 1991-05-20 | 2002-03-26 | Kazunori Nakamura | Optical amplification system |
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