JPH0816761B2 - 光増幅器制御回路 - Google Patents

光増幅器制御回路

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JPH0816761B2
JPH0816761B2 JP5086005A JP8600593A JPH0816761B2 JP H0816761 B2 JPH0816761 B2 JP H0816761B2 JP 5086005 A JP5086005 A JP 5086005A JP 8600593 A JP8600593 A JP 8600593A JP H0816761 B2 JPH0816761 B2 JP H0816761B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に用いられる光
増幅器制御回路に係わり、詳細には出力コネクタが外れ
たような所定の状況で光増幅器の出力パワーを低下させ
るようにした光増幅器制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光送信装置からは高出力の光信号が出力
される。このような高出力の光信号が保守や管理作業等
を行っている者の目に入ると危険である。このため、高
出力光増幅器の出力コネクタが外れたりする事故を、光
信号の反射量の増大によって検出し、自動的に出力パワ
ーを低下させる光増幅器制御回路が従来から知られてい
る。このような回路では、出力コネクタを再接続する等
の措置によって光信号の反射量の減少を検出するように
しており、この検出が行われた場合には元の光出力値に
自動的に戻すようになっている。なお、実願昭６１−１
５８３４１号（実開昭６３−６４１４２号公報）には、
光伝送装置における一般的な発光出力制御に関する技術
が開示されている。
【０００３】ところで、光増幅器の出力パワーをＰ0 と
し、出力コネクタの端面や伝送路からの反射光パワーＰ
r との比をＰr ／Ｐ0 とする。光増幅器の出力を制御す
るこのような光増幅器制御回路では、この比Ｐr ／Ｐ0
を観測し、これがある一定の閾値よりも大きくなった場
合に出力パワーを低下させ、再びこの値より小さくなっ
た場合には所定の値に戻すようにしたものがある。
【０００４】図６は、このような従来の光増幅器制御回
路の一例を示したものである。入力コネクタ１１から入
力された光信号は、励起光源１２によって励起されてい
るエルビウム添加光ファイバ１３によって増幅される。
増幅後の光信号は光分岐器１４に入力される。光分岐器
１４に入力された光信号は、２本に分岐され、その一方
は出力コネクタ１５から図示しない伝送路に出力され
る。他方に分岐した光信号は、光検出器１７に入射さ
れ、検出される。これによる検出信号は、増幅器１８に
よって、出力される光信号のパワーに比例した電気信号
すなわち出力光モニタ信号１９に変換される。出力光モ
ニタ信号１９は、２つに分けられ、出力制御回路２１と
除算回路２２の一方の端子の双方に入力される。そし
て、この結果として出力コネクタ１５から出力される光
信号のパワーが所定の値になるように駆動回路２４が励
起光源１２を制御するようになっている。
【０００５】ところで、出力コネクタ１５から出力され
る光信号の一部は、出力コネクタ１５の端面または伝送
路から反射されて再び増幅器側に戻ってくる。この反射
による光信号は、光分岐器１４を通り光検出器２６で検
出される。検出された光信号は増幅器２７によって増幅
され、反射光に比例した電気信号としての反射光モニタ
信号２８に変換される。反射光モニタ信号２８は除算回
路２２の他方の端子に入力される。出力光モニタ信号１
９の信号レベルをＰ0 とし、反射光モニタ信号２８の信
号レベルをＰr とすると、除算回路２２からはこれらの
信号１９、２８の信号レベルの比Ｐr ／Ｐ0 に比例した
除算信号２９が出力されることになる。
【０００６】この除算信号２９は、比較器３１の一方の
入力端子に供給され、他方の入力端子に供給される閾値
としての閾値信号３２と比較される。光コネクタの脱着
が生じる等によって反射光量が閾値を越える事態が発生
すると、比較器３１からパワーダウン指示信号３４が出
力され、出力制御回路２１に入力される。これにより、
増幅器１８の出力がパワーダウンして駆動回路２４に供
給され、出力コネクタ１５から出力される光信号の出力
パワーが低下する。
【０００７】このパワーダウン状態で光コネクタの再接
続等が行われ反射が減少して除算信号２９のレベルが閾
値信号３２のそれよりも低くなると、比較器３１から出
力されていたパワーダウン指示信号３４が出力されなく
なる。これにより、出力コネクタ１５から出力される光
信号は所定の値に戻ることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図７および図８は、従
来の光増幅器制御回路で使用された除算回路の構成を示
したものである。このうち、図７に示した除算回路２２
Ａでは出力光モニタ信号１９を第１の対数変換回路４１
に、反射光モニタ信号２８を第２の対数変換回路４２に
それぞれ入力させている。そして、これらの出力を差動
増幅器４３に入力し差分をとった後、逆対数変換回路４
４で逆対数変換を行って除算信号２９を得ている。
【０００９】一方、図８の除算回路２２Ｂでは出力光モ
ニタ信号１９を第１のＡ／Ｄコンバータ５１に、反射光
モニタ信号２８を第２のＡ／Ｄコンバータ５２にそれぞ
れ入力させている。そして、これらの変換後のディジタ
ル信号をＣＰＵ（中央処理装置）５３に入力して除算信
号を得ると共に、図６で示した閾値信号３２に相当する
ディジタル信号と比較を行ってパワーダウン指示信号３
４を出力するようにしている。
【００１０】このように、従来の光増幅器制御回路では
図７あるいは図８に示したような除算回路２２Ａ、２２
Ｂを使用することになるが、これらは対数変換回路４
１、４２、逆対数変換回路４４あるいはＡ／Ｄコンバー
タ５１、５２、ＣＰＵ５３のような比較的大規模な回路
を必要とする。したがって、光増幅器制御回路自体が複
雑となり、回路の小型化が困難となった。
【００１１】そこで本発明の目的は、回路の簡易化や小
型化を実現することのできる光増幅器制御回路を提供す
ることにある。
【００１２】本発明の他の目的は、回路の簡易化や小型
化と共に出力されるパワーの安定化を図ることのできる
光増幅器制御回路を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）光信号を増幅する媒体として希土類元素を添
加した希土類元素添加光ファイバと、（ロ）この希土類
元素添加光ファイバを励起するための励起光源と、
（ハ）この励起光源を駆動するための励起光源駆動回路
と、（ニ）希土類元素添加光ファイバの出力パワーを検
出するための出力パワー検出手段と、（ホ）希土類元素
添加光ファイバの出力に対する反射光パワーを検出する
反射光パワー検出手段と、（ヘ）この検出された反射光
パワーと所定の閾値とを比較する比較手段と、（ト）出
力パワー検出手段によって検出された出力パワーと比較
手段の比較結果とを入力し、反射光パワーが閾値を越え
ていないときには出力パワーを所定の値に保たせるよう
に励起光源駆動回路を制御する一方、反射光パワーが閾
値を越えているときには出力パワーを低下させるように
励起光源駆動回路を制御する出力制御手段と、（チ）反
射光パワーが閾値を越えたときこの閾値を所定のレベル
まで低下させこの低下した後の閾値よりも反射光パワー
が増大したとき閾値を元のレベルに戻す閾値レベル変更
手段とを光増幅器制御回路に具備させる。
【００１４】すなわち請求項１記載の発明では、希土類
元素添加光ファイバから出力される出力パワーと反射光
パワーをモニタし、反射光パワーが所定の閾値を越えて
いない場合には出力パワーに応じて励起光源の強さを変
えて出力パワーを所定の値に調整する一方、反射光パワ
ーが所定の閾値を越える事態が発生した場合には出力パ
ワーを低下させるようにした光増幅器制御回路におい
て、反射光パワーが閾値を越えたときこの閾値を所定の
レベルまで低下させこの低下した後の閾値よりも反射光
パワーが増大したとき閾値を元のレベルに戻すようにし
た閾値レベル変更手段を設け、従来のように比較的回路
規模の大きくなる除算回路を使用することなく出力パワ
ーの適切な制御を可能にしている。
【００１５】請求項２記載の発明では、（イ）光信号を
増幅する媒体として希土類元素を添加した希土類元素添
加光ファイバと、（ロ）この希土類元素添加光ファイバ
を励起するための励起光源と、（ハ）この励起光源を駆
動するための励起光源駆動回路と、（ニ）希土類元素添
加光ファイバの出力パワーを検出するための出力パワー
検出手段と、（ホ）希土類元素添加光ファイバの出力に
対する反射光パワーを検出する反射光パワー検出手段
と、（ヘ）この検出された反射光パワーと所定の閾値と
を比較する比較手段と、（ト）この比較手段の比較結果
を所定時間遅延させる遅延手段と、（チ）出力パワー検
出手段によって検出された出力パワーと遅延手段から出
力される比較手段の遅延された比較結果とを入力し、こ
の遅延された比較結果を基に反射光パワーが閾値を越え
ていないと判別されるときには出力パワーを所定の値に
保たせるように励起光源駆動回路を制御する一方、反射
光パワーが閾値を越えていると判別されるときには出力
パワーを低下させるように励起光源駆動回路を制御する
出力制御手段と、（リ）遅延された比較結果を基に反射
光パワーが閾値を越えたと判別されたときこの閾値を所
定のレベルまで低下させこの低下した後の閾値よりも反
射光パワーが増大したと判別されたとき閾値を元のレベ
ルに戻す閾値レベル変更手段とを光増幅器制御回路に具
備させる。
【００１６】すなわち請求項２記載の発明では、希土類
元素添加光ファイバから出力される出力パワーと反射光
パワーをモニタし、反射光パワーが所定の閾値を越えて
いない場合には出力パワーに応じて励起光源の強さを変
えて出力パワーを所定の値に調整する一方、反射光パワ
ーが所定の閾値を越える事態が発生した場合には出力パ
ワーを低下させるようにした光増幅器制御回路におい
て、反射光パワーが閾値を越えたときこの閾値を所定の
レベルまで低下させこの低下した後の閾値よりも反射光
パワーが増大したとき閾値を元のレベルに戻すようにし
た閾値レベル変更手段を設けると共に、反射光パワーと
閾値の比較結果を遅延回路に入力して所定の時間だけ遅
延させるようにして、パワーの回復の安定化を図ってい
る。
【００１７】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例における光増幅
器制御回路の回路構成を表わしたものである。図６と同
一部分には同一の符号を付している。本実施例の光増幅
器制御回路でも、図６に示した従来の光増幅器制御回路
と同様に入力コネクタ１１から入力された光信号は、励
起光源１２によって励起されているエルビウム添加光フ
ァイバ１３によって増幅される。増幅後の光信号は、光
分岐器１４に入力される。光分岐器１４は、この入力し
た光信号を２本に分岐し、その一方を出力コネクタ１５
から図示しない伝送路に送出させる。他方は、光検出器
１７によって検出され、増幅器１８によって増幅されて
出力光モニタ信号１９となる。これは、出力コネクタ１
５から出力される光信号のパワーに比例した電気信号で
ある。出力光モニタ信号１９は、出力制御回路２１に入
力される。出力制御回路２１は、出力コネクタ１５から
出力される光信号のパワーが所定の値になるように励起
光源１２の駆動回路２４を制御するようになっている。
【００１９】ところで、出力コネクタ１５の端面や前記
した伝送路から反射される光信号は、光分岐器１４を逆
方向に通過し、光検出器２６で検出される。そして、増
幅器２７によって増幅されて、反射光に比例した電気信
号としての反射光モニタ信号２８に変換される。この反
射光モニタ信号２８は、比較器６１の一方の入力端子に
入力される。比較器６１の他方の入力端子には、反転増
幅器６２から所定の閾値を表わした閾値信号６３が入力
されるようになっている。ここで反転増幅器６２は、比
較器６１の出力信号６５を入力しており、直流オフセッ
ト６６が調整されている。比較器６１の出力信号６５は
反転増幅器６２に入力されると共に、出力制御回路２１
に入力される。これにより、出力コネクタ１５から出力
される信号光のパワーが決定されると同時に、比較器６
１の閾値の決定も行われることになる。
【００２０】図２は、この光増幅器制御回路の動作時の
波形図を示したものである。この図を用いて、図１に示
した光増幅器制御回路の動作を説明する。この図で時刻
ｔ1は反射光モニタ信号２８がそれ以前の定常状態から
増加した反射増加点を表わしている。この時刻ｔ1 以前
の定常状態では、反射光モニタ信号２８のレベルよりも
閾値を表わした閾値信号６３のレベルの方が高くなって
いる。このため、時刻ｔ1 に比較器６１からパワーダウ
ンを指示するＬ（ロー）レベルの出力信号６５が出力さ
れ、出力制御回路２１に入力される。
【００２１】このＬレベルの出力信号６５は、反転増幅
器６２にも同時に供給される。この結果、時刻ｔ1 から
閾値信号６３のレベルが図２に示したように低下した状
態となる。出力制御回路２１は、出力信号６５によって
駆動回路２４のパワーダウンが行われるように励起光源
１２の励起光出力を低下させ、この結果としてエルビウ
ム添加光ファイバ１３による光増幅器の出力も低下す
る。
【００２２】ここで、図２からも明らかなように、光増
幅器の出力を表わした出力光モニタ信号１９の信号レベ
ルの低下が生じる前に、比較器６１に入力する閾値信号
６３の方が先に低下する。このため、安定したパワーダ
ウンが可能になる。時刻ｔ2の時点以降は、出力光モニ
タ信号１９が低レベルの一定状態に保持され、反射光モ
ニタ信号２８もこれよりも低い低レベルの一定状態に保
持される。
【００２３】この後の所定の時刻ｔ3 に光コネクタの再
接続等が行われ反射が減少したとする。この時点で、反
射光モニタ信号２８の信号レベルが閾値信号６３の信号
レベルよりも低下する。これにより、比較器６１の出力
信号６５はＨ（ハイ）レベルに変化し、出力制御回路２
１にパワーダウンを解除する信号として入力される。ま
た、このＨレベルの出力信号６５は反転増幅器６２にも
入力され、閾値信号６３の信号レベルが高くなる。この
ときにも、先の反射光が増大した場合と同様に比較器６
１の閾値信号６３の方が先に高くなっている。したがっ
て、光増幅器は安定してそのパワーを回復することがで
きる。
【００２４】発明の変形可能性
【００２５】図３は、本発明の変形例の光増幅器制御回
路を示したものである。図１と同一部分には同一の符号
を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形
例の光増幅器制御回路では、比較器６１から出力される
出力信号６５を遅延回路７１に入力して、これにより遅
延されたパワーダウン制御信号７２を出力制御回路２１
と反転増幅器６２の双方に供給するようにしている。反
転増幅器６２から出力される閾値を表わした閾値信号７
３は、先の実施例の閾値信号６３と同様に比較器６１の
他方の入力端子に入力される。他の回路構成は先の実施
例と同様である。
【００２６】この変形例の光増幅器制御回路で遅延回路
７１の遅延時間をτとする。今、反射光の減少が検出さ
れて、その原因となった出力コネクタの接続が行われる
ものとする。この場合に、遅延時間τよりも短い一時的
な反射光の減少が繰り返されるような場合があっても、
遅延回路７１によって励起光源１２のパワーの制御をこ
の遅延時間τだけ遅らせるようにしている。
【００２７】図４は、この変形例における遅延回路の構
成を表わしたものである。この遅延回路７１の入力端子
８１は第１の演算増幅器８２の（＋）入力端子に接続さ
れ、その出力端子はダイオード８３のカソードに接続さ
れている。このダイオード８３のアノードには、他端を
それぞれ接地されたコンデンサ８４と抵抗８５の一端と
第２の演算増幅器８６の（＋）入力端子に接続されてい
る。この第２の演算増幅器８６の出力端子は比較器８７
の一方の入力端子に接続されると共に、第１および第２
の演算増幅器８２、８６の（−）入力端子に接続されて
いる。比較器８７の他方の入力端子８８には所定の基準
電圧が印加されるようになっている。比較器８７の出力
端子８９からは、コンデンサ８４と抵抗８５の値によっ
て定められた遅延時間τだけ遅延されたパワーダウン制
御信号７２が出力されることになる。
【００２８】図５は、この遅延回路の入力端子と出力端
子に表われる信号のタイミングを表わしたものである。
遅延回路７１の入力端子８１に入力される出力信号６５
と、出力端子８９から出力されるパワーダウン制御信号
７２とは、後者の信号７２の方が立ち下がりの時点で遅
延時間τだけ遅延することになる。この結果、遅延時間
τよりも長い反射光の減少を検出して初めて励起光源１
２の出力を回復させることができ、回路動作の信頼性を
確保することになる。
【００２９】本発明の光増幅器制御回路は、以上説明し
た実施例や変形例に限定されないことはもちろんであ
る。例えば、反射光量が増大したときに、先の実施例と
は逆に図１に示した反射光モニタ信号２８が減少するよ
うな回路を採用することも可能である。この場合には図
１に示した反転増幅器６２の代わりに同相増幅器を使用
すればよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１および請求
項２記載の発明によれば、除算回路の代わりに比較器や
反転増幅器等の非常に簡単な回路を用いるだけで、光増
幅器のコネクタ外れ等による発射光の増大に対して出力
を低下させることができ、しかも再び反射光が減少した
場合には安定に元の出力レベルに戻すことができるとい
う効果がある。
【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、遅延
回路を設けて比較結果を所定時間遅延させることにした
ので、出力コネクタを再接続するような場合にその接続
過程等で反射光の一時的な増減が繰り返されても、完全
な接続等が完了し反射光が完全に減少するまで励起光の
出力を元のレベルにまで増大させないようにすることが
でき、出力の一時的な変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における光増幅器制御回路の
回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における回路動作を示す各種
波形図である。
【図３】本発明の変形例における光増幅器制御回路の回
路構成を示すブロック図である。
【図４】この変形例における遅延回路の構成を表わした
回路図である。
【図５】この変形例における入力端子に加えられる信号
と出力端子から出力される信号の関係を示すタイミング
図である。
【図６】従来の光増幅器制御回路の回路構成の一例を示
したブロック図である。
【図７】従来の光増幅器制御回路で使用された除算回路
の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】従来の光増幅器制御回路で使用された除算回路
の構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１２ 励起光源 １３ エルビウム添加光ファイバ １４ 光分岐器 １７、２６ 光検出器 １８、２７ 増幅器 １９ 出力光モニタ信号 ２１ 出力制御回路 ２４ 駆動回路 ６２ 反転増幅器 ６３ 閾値信号 ７１ 遅延回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光信号を増幅する媒体として希土類元素
    を添加した希土類元素添加光ファイバと、 この希土類元素添加光ファイバを励起するための励起光
    源と、 この励起光源を駆動するための励起光源駆動回路と、 前記希土類元素添加光ファイバの出力パワーを検出する
    ための出力パワー検出手段と、 前記希土類元素添加光ファイバの出力に対する反射光パ
    ワーを検出する反射光パワー検出手段と、 この検出された反射光パワーと所定の閾値とを比較する
    比較手段と、 前記出力パワー検出手段によって検出された出力パワー
    と比較手段の比較結果とを入力し、反射光パワーが閾値
    を越えていないときには出力パワーを所定の値に保たせ
    るように前記励起光源駆動回路を制御する一方、反射光
    パワーが閾値を越えているときには出力パワーを低下さ
    せるように励起光源駆動回路を制御する出力制御手段
    と、 反射光パワーが閾値を越えたときこの閾値を所定のレベ
    ルまで低下させこの低下した後の閾値よりも反射光パワ
    ーが増大したとき閾値を元のレベルに戻す閾値レベル変
    更手段とを具備することを特徴とする光増幅器制御回
    路。
  2. 【請求項２】 光信号を増幅する媒体として希土類元素
    を添加した希土類元素添加光ファイバと、 この希土類元素添加光ファイバを励起するための励起光
    源と、 この励起光源を駆動するための励起光源駆動回路と、 前記希土類元素添加光ファイバの出力パワーを検出する
    ための出力パワー検出手段と、 前記希土類元素添加光ファイバの出力に対する反射光パ
    ワーを検出する反射光パワー検出手段と、 この検出された反射光パワーと所定の閾値とを比較する
    比較手段と、 この比較手段の比較結果を所定時間遅延させる遅延手段
    と、 前記出力パワー検出手段によって検出された出力パワー
    と遅延手段から出力される比較手段の遅延された比較結
    果とを入力し、この遅延された比較結果を基に反射光パ
    ワーが閾値を越えていないと判別されるときには出力パ
    ワーを所定の値に保たせるように前記励起光源駆動回路
    を制御する一方、反射光パワーが閾値を越えていると判
    別されるときには出力パワーを低下させるように励起光
    源駆動回路を制御する出力制御手段と、 前記遅延された比較結果を基に反射光パワーが閾値を越
    えたと判別されたときこの閾値を所定のレベルまで低下
    させこの低下した後の閾値よりも反射光パワーが増大し
    たと判別されたとき閾値を元のレベルに戻す閾値レベル
    変更手段とを具備することを特徴とする光増幅器制御回
    路。
  3. 【請求項３】 希土類元素添加光ファイバはエルビウム
    添加光ファイバであることを特徴とする請求項１または
    請求項２記載の光増幅器制御回路。
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