JPH08248455A - 波長多重用光増幅器 - Google Patents
波長多重用光増幅器Info
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- JPH08248455A JPH08248455A JP7049917A JP4991795A JPH08248455A JP H08248455 A JPH08248455 A JP H08248455A JP 7049917 A JP7049917 A JP 7049917A JP 4991795 A JP4991795 A JP 4991795A JP H08248455 A JPH08248455 A JP H08248455A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】波長多重システム用の光増幅器に関し、２段構
成にして利得の波長依存性を除去した波長多重用光増幅
器を提供することを目的とする。 【構成】前段の光増幅部１において、ＡＧＣ回路６1 を
設けて入出力の光レベルの比が一定になるように励起光
源９1 に帰還を行なって、前段の光増幅部１の利得波長
特性を入力パワーに無依存にし、後段の光増幅部におい
て、ＡＧＣ回路６ 2 を設けて入力出力の光レベルの比が
一定になるように励起光源９2 に帰還を行なって、後段
の光増幅部２の利得波長特性を入力パワーに無依存にす
るとともに、前段の光増幅部１の利得の波長特性を補償
して全体の利得波長特性を均一にする利得波長特性を後
段の光増幅部２に付与し、さらにＡＬＣ回路１４を設け
て、後段の光増幅部２の出力レベルに応じて段間に設け
られた可変光減衰器１１の減衰量を制御して後段の光増
幅部２の光出力パワーを一定に保つ。
成にして利得の波長依存性を除去した波長多重用光増幅
器を提供することを目的とする。 【構成】前段の光増幅部１において、ＡＧＣ回路６1 を
設けて入出力の光レベルの比が一定になるように励起光
源９1 に帰還を行なって、前段の光増幅部１の利得波長
特性を入力パワーに無依存にし、後段の光増幅部におい
て、ＡＧＣ回路６ 2 を設けて入力出力の光レベルの比が
一定になるように励起光源９2 に帰還を行なって、後段
の光増幅部２の利得波長特性を入力パワーに無依存にす
るとともに、前段の光増幅部１の利得の波長特性を補償
して全体の利得波長特性を均一にする利得波長特性を後
段の光増幅部２に付与し、さらにＡＬＣ回路１４を設け
て、後段の光増幅部２の出力レベルに応じて段間に設け
られた可変光減衰器１１の減衰量を制御して後段の光増
幅部２の光出力パワーを一定に保つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、波長多重システム用の
光増幅器に関し、特に２段構成にすることによって利得
の波長依存性を除去した、波長多重用光増幅器に関する
ものである。
光増幅器に関し、特に２段構成にすることによって利得
の波長依存性を除去した、波長多重用光増幅器に関する
ものである。
【０００２】近年において、光通信ネットワークは、通
信分野に急速に浸透しているが、今後は、マルチメディ
ア化への対応が不可欠であり、その対応策として、波長
多重による大容量化が有望であるが、これには、波長多
重信号光を増幅する波長多重用光増幅器が必須である。
信分野に急速に浸透しているが、今後は、マルチメディ
ア化への対応が不可欠であり、その対応策として、波長
多重による大容量化が有望であるが、これには、波長多
重信号光を増幅する波長多重用光増幅器が必須である。
【０００３】波長多重用光増幅器においては、波長多重
信号光の一括増幅時に利得の波長依存性がないこと、さ
らにこの場合に、入力パワーの変化によって利得の波長
依存性を生じないことが要求されている。
信号光の一括増幅時に利得の波長依存性がないこと、さ
らにこの場合に、入力パワーの変化によって利得の波長
依存性を生じないことが要求されている。
【０００４】
【従来の技術】稀土類元素をドープした光ファイバによ
って、光の直接増幅を行なう光増幅器は既に知られてお
り、このような稀土類ドープファイバ光増幅器を用い
て、波長多重光信号の一括増幅を行なう、波長多重用光
増幅器の開発も一部において行なわれている。
って、光の直接増幅を行なう光増幅器は既に知られてお
り、このような稀土類ドープファイバ光増幅器を用い
て、波長多重光信号の一括増幅を行なう、波長多重用光
増幅器の開発も一部において行なわれている。
【０００５】しかしながら、稀土類ドープファイバ光増
幅器の利得が波長依存性を有しない領域は、一般に極め
て狭く、波長多重システム用の光増幅器として実用に耐
えるものは、従来、知られていない。
幅器の利得が波長依存性を有しない領域は、一般に極め
て狭く、波長多重システム用の光増幅器として実用に耐
えるものは、従来、知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、稀土類ド
ープファイバ光増幅器による、波長多重光信号の一括増
幅の際に生じる利得の波長依存性、あるいは、当初、各
波長の信号光の利得が同じであっても、入力パワーが変
化した場合に生じる利得の波長依存性が、特定の信号に
おける信号対雑音比の劣化を招き、波長多重用光増幅器
の実現の妨げになっていた。
ープファイバ光増幅器による、波長多重光信号の一括増
幅の際に生じる利得の波長依存性、あるいは、当初、各
波長の信号光の利得が同じであっても、入力パワーが変
化した場合に生じる利得の波長依存性が、特定の信号に
おける信号対雑音比の劣化を招き、波長多重用光増幅器
の実現の妨げになっていた。
【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、光増幅器を２段構成とす
ることによって、多波長一括増幅の際に利得の波長依存
性がなく、かつ、利得の波長依存性が入力パワーの大き
さによって変化しないようにした、波長多重用光増幅器
を提供することを目的としている。
決しようとするものであって、光増幅器を２段構成とす
ることによって、多波長一括増幅の際に利得の波長依存
性がなく、かつ、利得の波長依存性が入力パワーの大き
さによって変化しないようにした、波長多重用光増幅器
を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下、図１ないし図１４
を参照して、本発明における課題を解決するための手段
を示す。
を参照して、本発明における課題を解決するための手段
を示す。
【０００９】(1) それぞれ稀土類ドープファイバ７，８
と該稀土類ドープファイバを励起する励起光源９1,９2
とを備えた前段の光増幅部１と後段の光増幅部２とを縦
続に接続してなる光増幅器において、前段の光増幅部１
に、入力信号光を分岐する光分岐カプラ３1 と、光分岐
カプラ３1 で分岐された光のレベルを検出するホトダイ
オード４1 と、出力信号光を分岐する光分岐カプラ３2
と、光分岐カプラ３2で分岐された光のレベルを検出す
るホトダイオード４2 と、両ホトダイオード４ 1,４2 の
検出レベルの比が一定になるように励起光源９1 に帰還
を行なうＡＧＣ回路６1 を設けて、ＡＧＣ制御によっ
て、前段の光増幅部１の利得波長特性を入力パワーに無
依存、あるいは依存度の小さい状態にし、後段の光増幅
部２に、入力信号光を分岐する光分岐カプラ３3 と、光
分岐カプラ３3 で分岐された光のレベルを検出するホト
ダイオード４3 と、出力信号光を分岐する光分岐カプラ
３4と、光分岐カプラ３4 で分岐された光のレベルを検
出するホトダイオード４4 と、両ホトダイオード４3,４
4 の検出レベルの比が一定になるように励起光源９2に
帰還を行なうＡＧＣ回路６2 を設けて、ＡＧＣ制御によ
って、後段の光増幅部２の利得波長特性を入力パワーに
無依存、あるいは依存度の小さい状態にするとともに、
前段の光増幅部１の利得の波長特性を補償して光増幅器
の利得波長特性を均一にする利得波長特性を後段の光増
幅部２に付与し、さらに後段の光増幅部２の出力信号光
を分岐するＡＬＣ用光分岐カプラ１２と、ＡＬＣ用光分
岐カプラ１２で分岐された光のレベルを検出するホトダ
イオード１３と、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２
の間に挿入された可変光減衰器１１と、ホトダイオード
１３の検出レベルに応じて可変光減衰器１１の減衰量を
制御して後段の光増幅部２の光出力パワーを一定に保つ
ＡＬＣ回路１４を設ける。
と該稀土類ドープファイバを励起する励起光源９1,９2
とを備えた前段の光増幅部１と後段の光増幅部２とを縦
続に接続してなる光増幅器において、前段の光増幅部１
に、入力信号光を分岐する光分岐カプラ３1 と、光分岐
カプラ３1 で分岐された光のレベルを検出するホトダイ
オード４1 と、出力信号光を分岐する光分岐カプラ３2
と、光分岐カプラ３2で分岐された光のレベルを検出す
るホトダイオード４2 と、両ホトダイオード４ 1,４2 の
検出レベルの比が一定になるように励起光源９1 に帰還
を行なうＡＧＣ回路６1 を設けて、ＡＧＣ制御によっ
て、前段の光増幅部１の利得波長特性を入力パワーに無
依存、あるいは依存度の小さい状態にし、後段の光増幅
部２に、入力信号光を分岐する光分岐カプラ３3 と、光
分岐カプラ３3 で分岐された光のレベルを検出するホト
ダイオード４3 と、出力信号光を分岐する光分岐カプラ
３4と、光分岐カプラ３4 で分岐された光のレベルを検
出するホトダイオード４4 と、両ホトダイオード４3,４
4 の検出レベルの比が一定になるように励起光源９2に
帰還を行なうＡＧＣ回路６2 を設けて、ＡＧＣ制御によ
って、後段の光増幅部２の利得波長特性を入力パワーに
無依存、あるいは依存度の小さい状態にするとともに、
前段の光増幅部１の利得の波長特性を補償して光増幅器
の利得波長特性を均一にする利得波長特性を後段の光増
幅部２に付与し、さらに後段の光増幅部２の出力信号光
を分岐するＡＬＣ用光分岐カプラ１２と、ＡＬＣ用光分
岐カプラ１２で分岐された光のレベルを検出するホトダ
イオード１３と、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２
の間に挿入された可変光減衰器１１と、ホトダイオード
１３の検出レベルに応じて可変光減衰器１１の減衰量を
制御して後段の光増幅部２の光出力パワーを一定に保つ
ＡＬＣ回路１４を設ける。
【００１０】(2) (1) の場合に、可変光減衰器１１を後
段の光増幅部２とＡＬＣ用光分岐カプラ１２の間に挿入
する。
段の光増幅部２とＡＬＣ用光分岐カプラ１２の間に挿入
する。
【００１１】(3) (1) の場合に、ＡＬＣ用光分岐カプラ
１２を、可変光減衰器１１と後段の光増幅部２の間に挿
入する。
１２を、可変光減衰器１１と後段の光増幅部２の間に挿
入する。
【００１２】(4) (1) の場合に、ＡＬＣ回路１４が、後
段の光増幅部２の入力側の光分岐カプラ３3 の分岐光に
基づいて後段の光増幅部２の光入力レベルを一定に保
つ。
段の光増幅部２の入力側の光分岐カプラ３3 の分岐光に
基づいて後段の光増幅部２の光入力レベルを一定に保
つ。
【００１３】(5) (1) の場合に、後段の光増幅部２に、
励起光源９2 の光出力を一定に保つＡＰＣ回路１０を設
けることによって、後段の光増幅部２の利得波長特性を
入力パワーに無依存にする。
励起光源９2 の光出力を一定に保つＡＰＣ回路１０を設
けることによって、後段の光増幅部２の利得波長特性を
入力パワーに無依存にする。
【００１４】(6) (1) の場合に、後段の光増幅部２に、
出力信号光を分岐する光分岐カプラ３4 と、光分岐カプ
ラ３4 で 分岐された光のレベルを検出するホトダイオ
ード４4 と、ホトダイオード４4 の検出レベルに応じて
励起光源９2 の出力レベルが一定になるように制御する
ＡＬＣ回路１４2 を設け、さらにＡＬＣ用光分岐カプラ
１２を、可変光減衰器１１と後段の光増幅部２の間に挿
入する。
出力信号光を分岐する光分岐カプラ３4 と、光分岐カプ
ラ３4 で 分岐された光のレベルを検出するホトダイオ
ード４4 と、ホトダイオード４4 の検出レベルに応じて
励起光源９2 の出力レベルが一定になるように制御する
ＡＬＣ回路１４2 を設け、さらにＡＬＣ用光分岐カプラ
１２を、可変光減衰器１１と後段の光増幅部２の間に挿
入する。
【００１５】(7) (1) の場合に、前段の光増幅部１のＡ
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７の側面から洩
れる自然放出光のレベルを検出するホトダイオード２０
1 を有し、ホトダイオード２０1 の検出レベルが一定に
なるように励起光源９1 に帰還を行なうことによって、
前段の光増幅部１の利得波長特性を入力パワーに無依
存、あるいは依存度の小さい状態にする。もしくは、後
段の光増幅部２のＡＧＣ回路６2 が、稀土類ドープファ
イバ８の側面から洩れる自然放出光のレベルを検出する
ホトダイオード２０2 を有し、ホトダイオード２０2 の
検出レベルが一定になるように励起光源９2 に帰還を行
なうことによって、後段の光増幅部２の利得波長特性を
入力パワーに無依存、あるいは依存度の小さい状態にす
る。または、ＡＧＣ回路６1 とＡＧＣ回路６2 の両方を
上述のような構成にする。
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７の側面から洩
れる自然放出光のレベルを検出するホトダイオード２０
1 を有し、ホトダイオード２０1 の検出レベルが一定に
なるように励起光源９1 に帰還を行なうことによって、
前段の光増幅部１の利得波長特性を入力パワーに無依
存、あるいは依存度の小さい状態にする。もしくは、後
段の光増幅部２のＡＧＣ回路６2 が、稀土類ドープファ
イバ８の側面から洩れる自然放出光のレベルを検出する
ホトダイオード２０2 を有し、ホトダイオード２０2 の
検出レベルが一定になるように励起光源９2 に帰還を行
なうことによって、後段の光増幅部２の利得波長特性を
入力パワーに無依存、あるいは依存度の小さい状態にす
る。または、ＡＧＣ回路６1 とＡＧＣ回路６2 の両方を
上述のような構成にする。
【００１６】(8) (1) の場合に、前段の光増幅部１のＡ
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７内を入力側方
向に伝搬する後方自然放出光を分離するＷＤＭカプラ１
６1と、ＷＤＭカプラ１６1 で分離された自然放出光の
レベルを検出するホトダイオード１７1 とを有し、ホト
ダイオード１７1 の検出レベルが一定になるように励起
光源９1 に帰還を行なうことによって、前段の光増幅部
１の利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存
度の小さい状態にする。もしくは、後段の光増幅部２の
ＡＧＣ回路６2 が、稀土類ドープファイバ８内を入力側
方向に伝搬する後方自然放出光を分離するＷＤＭカプラ
１６2 と、ＷＤＭカプラ１６2 で分離された自然放出光
のレベルを検出するホトダイオード１７2 とを有し、ホ
トダイオード１７2 の検出レベルが一定になるように励
起光源９2 に帰還を行なうことによって、後段の光増幅
部２の利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依
存度の小さい状態にする。または、ＡＧＣ回路６1 とＡ
ＧＣ回路６2 の両方を上述のような構成にする。
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７内を入力側方
向に伝搬する後方自然放出光を分離するＷＤＭカプラ１
６1と、ＷＤＭカプラ１６1 で分離された自然放出光の
レベルを検出するホトダイオード１７1 とを有し、ホト
ダイオード１７1 の検出レベルが一定になるように励起
光源９1 に帰還を行なうことによって、前段の光増幅部
１の利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存
度の小さい状態にする。もしくは、後段の光増幅部２の
ＡＧＣ回路６2 が、稀土類ドープファイバ８内を入力側
方向に伝搬する後方自然放出光を分離するＷＤＭカプラ
１６2 と、ＷＤＭカプラ１６2 で分離された自然放出光
のレベルを検出するホトダイオード１７2 とを有し、ホ
トダイオード１７2 の検出レベルが一定になるように励
起光源９2 に帰還を行なうことによって、後段の光増幅
部２の利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依
存度の小さい状態にする。または、ＡＧＣ回路６1 とＡ
ＧＣ回路６2 の両方を上述のような構成にする。
【００１７】(9) (1) の場合に、前段の光増幅部１のＡ
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７内を伝搬する
励起光を稀土類ドープファイバ７の励起光源９1 と反対
の端部で分離する信号光・励起光分波カプラ５3 と、信
号光・励起光分波カプラ５3で分離された励起光のレベ
ルを検出するホトダイオード１８1 とを有し、ホトダイ
オード１８1 の検出レベルが一定になるように励起光源
９1 に帰還を行なうことによって、前段の光増幅部１の
利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存度の
小さい状態にする。もしくは、後段の光増幅部２のＡＧ
Ｃ回路６2 が、稀土類ドープファイバ８内を伝搬する励
起光を稀土類ドープファイバ８の励起光源９2 と反対の
端部で分離する信号光・励起光分波カプラ５4 と、信号
光・励起光分波カプラ５4 で分離された励起光のレベル
を検出するホトダイオード１８2とを有し、ホトダイオ
ード１８2 の検出レベルが一定になるように励起光源９
2に帰還を行なうことによって、後段の光増幅部２の利
得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存度の小
さい状態にする。または、ＡＧＣ回路６1 とＡＧＣ回路
６2 の両方を上述のような構成にする。
ＧＣ回路６1 が、稀土類ドープファイバ７内を伝搬する
励起光を稀土類ドープファイバ７の励起光源９1 と反対
の端部で分離する信号光・励起光分波カプラ５3 と、信
号光・励起光分波カプラ５3で分離された励起光のレベ
ルを検出するホトダイオード１８1 とを有し、ホトダイ
オード１８1 の検出レベルが一定になるように励起光源
９1 に帰還を行なうことによって、前段の光増幅部１の
利得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存度の
小さい状態にする。もしくは、後段の光増幅部２のＡＧ
Ｃ回路６2 が、稀土類ドープファイバ８内を伝搬する励
起光を稀土類ドープファイバ８の励起光源９2 と反対の
端部で分離する信号光・励起光分波カプラ５4 と、信号
光・励起光分波カプラ５4 で分離された励起光のレベル
を検出するホトダイオード１８2とを有し、ホトダイオ
ード１８2 の検出レベルが一定になるように励起光源９
2に帰還を行なうことによって、後段の光増幅部２の利
得波長特性を入力パワーに無依存、あるいは依存度の小
さい状態にする。または、ＡＧＣ回路６1 とＡＧＣ回路
６2 の両方を上述のような構成にする。
【００１８】(10) (1) ないし(9) のいずれかの場合
に、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２とが、それぞ
れの稀土類ドープファイバ７，８の利得波長特性に基づ
いて、互いに逆方向の等しい傾きを持つ線形または線形
に近い利得波長特性を有する。
に、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２とが、それぞ
れの稀土類ドープファイバ７，８の利得波長特性に基づ
いて、互いに逆方向の等しい傾きを持つ線形または線形
に近い利得波長特性を有する。
【００１９】(11) (10)の場合に、稀土類ドープファイ
バ７，８が、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を高濃度に添加し
たエルビウム（Ｅｒ）ドープファイバからなる。
バ７，８が、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を高濃度に添加し
たエルビウム（Ｅｒ）ドープファイバからなる。
【００２０】(12) (10)の場合に、前段の光増幅部１は
短波長側の利得が高く後段の光増幅部２は長波長側の利
得が高い傾きの利得波長特性を有する。
短波長側の利得が高く後段の光増幅部２は長波長側の利
得が高い傾きの利得波長特性を有する。
【００２１】(13) (12)の場合に、後段の光増幅部２の
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、短波長側の透過率
が長波長側の透過率より大きい波長特性を有する光フィ
ルタ１５を、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間
に挿入して、光増幅器の全体の利得波長特性を均一にす
る。
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、短波長側の透過率
が長波長側の透過率より大きい波長特性を有する光フィ
ルタ１５を、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間
に挿入して、光増幅器の全体の利得波長特性を均一にす
る。
【００２２】(14) (12)の場合に、後段の光増幅部２の
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、後段の光増幅部２
の後段に短波長側の透過率が長波長側の透過率より大き
い傾きの波長特性を有する光フィルタ１５を挿入して、
光増幅器の全体の利得波長特性を均一にする。
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、後段の光増幅部２
の後段に短波長側の透過率が長波長側の透過率より大き
い傾きの波長特性を有する光フィルタ１５を挿入して、
光増幅器の全体の利得波長特性を均一にする。
【００２３】(15) (12)の場合に、後段の光増幅部２の
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、前段の光増幅部１
が後方励起の場合の励起用合波器または後段の光増幅部
２が前方励起の場合の励起用合波器が、短波長側の透過
率が長波長側の透過率より大きい傾きの波長特性を有す
るようにして、光増幅器の全体の利得波長特性を均一に
する。
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、前段の光増幅部１
が後方励起の場合の励起用合波器または後段の光増幅部
２が前方励起の場合の励起用合波器が、短波長側の透過
率が長波長側の透過率より大きい傾きの波長特性を有す
るようにして、光増幅器の全体の利得波長特性を均一に
する。
【００２４】(16) (12)の場合に、後段の光増幅部２の
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、後段の光増幅部２
が後方励起の場合の励起用合波器が、短波長側の透過率
が長波長側の透過率より大きい傾きの波長特性を有する
ようにして、光増幅器の全体の利得波長特性を均一にす
る。
利得波長特性を、前段の光増幅部１の利得波長特性に対
応するよりも長波長側の利得を大きくし、または短波長
側の利得を小さくし、または長波長側の利得を大きく短
波長側の利得を小さくするとともに、後段の光増幅部２
が後方励起の場合の励起用合波器が、短波長側の透過率
が長波長側の透過率より大きい傾きの波長特性を有する
ようにして、光増幅器の全体の利得波長特性を均一にす
る。
【００２５】
【作用】波長多重システムにおいて、稀土類ドープファ
イバ光増幅器による、波長多重光信号の一括増幅時に生
じる、利得の波長依存性、あるいは、当初は各波長の光
信号の利得が同じであっても、入力パワーが変化したと
き生じる利得の波長依存性に対して、２つの光増幅器を
縦続に接続し、前段と後段の光増幅部において、それぞ
れ入力パワーと出力パワーをモニタして、それぞれの励
起光源に帰還をかけて、各増幅部の利得を一定にするＡ
ＧＣ（Automatic Gain Control）制御を行なって、各光
増幅部の利得の波長依存性が、入力パワーが変化しても
一定になるようにする。
イバ光増幅器による、波長多重光信号の一括増幅時に生
じる、利得の波長依存性、あるいは、当初は各波長の光
信号の利得が同じであっても、入力パワーが変化したと
き生じる利得の波長依存性に対して、２つの光増幅器を
縦続に接続し、前段と後段の光増幅部において、それぞ
れ入力パワーと出力パワーをモニタして、それぞれの励
起光源に帰還をかけて、各増幅部の利得を一定にするＡ
ＧＣ（Automatic Gain Control）制御を行なって、各光
増幅部の利得の波長依存性が、入力パワーが変化しても
一定になるようにする。
【００２６】また、前段の光増幅部の線形な利得の波長
依存性を、後段の光増幅部のＡＧＣ設定レベルを調整し
て制御することによって、広い入力パワーレンジにおい
て補償する。すなわち、ある特定の増幅帯域内において
利得を等しくする。
依存性を、後段の光増幅部のＡＧＣ設定レベルを調整し
て制御することによって、広い入力パワーレンジにおい
て補償する。すなわち、ある特定の増幅帯域内において
利得を等しくする。
【００２７】さらに、後段光増幅器のＡＧＣ設定レベル
を調整して、広い入力パワーレンジにおいて、２段構成
の光増幅器の利得の波長依存性を制御し、光フィルタ等
の波長依存性を有する光学部品によって利得の波長依存
性を操作して、後段光増幅器の、所定の利得および利得
波長特性を得るための負担を軽減する。
を調整して、広い入力パワーレンジにおいて、２段構成
の光増幅器の利得の波長依存性を制御し、光フィルタ等
の波長依存性を有する光学部品によって利得の波長依存
性を操作して、後段光増幅器の、所定の利得および利得
波長特性を得るための負担を軽減する。
【００２８】また、広い入力パワーレンジにわたって、
利得の波長依存性を均一に保ちながら、出力一定制御機
能を兼ね備えるために、後段の光増幅部の入力側に可変
光減衰器を接続し、可変光減衰器の出力における光パワ
ーをモニタして、可変光減衰器の減衰量を制御すること
によって、後段の光増幅部の入力が一定になるように制
御するとともに、後段の光増幅部では、ＡＧＣ制御、ま
たはより簡易な、励起光パワーを一定に保つＡＰＣ制御
によって、等価な効果を生じるようにし、これによっ
て、後段の光増幅部に大きな信号光パワーが入力された
場合に、ＡＧＣ制御が励起エネルギーに対して破綻する
ことを防止して、広い入力レンジにおいて、利得の波長
依存性の緩和と光出力一定制御を可能にする。
利得の波長依存性を均一に保ちながら、出力一定制御機
能を兼ね備えるために、後段の光増幅部の入力側に可変
光減衰器を接続し、可変光減衰器の出力における光パワ
ーをモニタして、可変光減衰器の減衰量を制御すること
によって、後段の光増幅部の入力が一定になるように制
御するとともに、後段の光増幅部では、ＡＧＣ制御、ま
たはより簡易な、励起光パワーを一定に保つＡＰＣ制御
によって、等価な効果を生じるようにし、これによっ
て、後段の光増幅部に大きな信号光パワーが入力された
場合に、ＡＧＣ制御が励起エネルギーに対して破綻する
ことを防止して、広い入力レンジにおいて、利得の波長
依存性の緩和と光出力一定制御を可能にする。
【００２９】以上の手段により、波長多重用光増幅器に
おいて、波長多重光信号の一括増幅の際に、入力パワー
に依存して生じる、利得の波長依存性を均一に保ちなが
ら、出力一定制御を行なうことができ、低雑音化，入力
の広ダイナミックレンジ化、後段光増幅器の励起光電力
の低減を実現することができる。
おいて、波長多重光信号の一括増幅の際に、入力パワー
に依存して生じる、利得の波長依存性を均一に保ちなが
ら、出力一定制御を行なうことができ、低雑音化，入力
の広ダイナミックレンジ化、後段光増幅器の励起光電力
の低減を実現することができる。
【００３０】
【実施例】図１は、本発明の実施例(1) を示したもので
ある。図１において、１は前段の光増幅部、２は後段の
光増幅部、３1 〜３4 は光分岐カプラ、４1 〜４4 はホ
トダイオード（ＰＤ）、５1,５2 は信号光と励起光とを
合分波する光カプラ、６1,６2 はＡＧＣ回路、７は前段
の稀土類ドープファイバ、８は後段の稀土類ドープファ
イバ、９1,９2 は励起光源（ＰＳ）、１１は可変光減衰
器（ＡＴＴ）、１２はＡＬＣ用光分岐カプラ、１３はホ
トダイオード（ＰＤ）、１４はＡＬＣ（Automatic Leve
l Control ）回路である。
ある。図１において、１は前段の光増幅部、２は後段の
光増幅部、３1 〜３4 は光分岐カプラ、４1 〜４4 はホ
トダイオード（ＰＤ）、５1,５2 は信号光と励起光とを
合分波する光カプラ、６1,６2 はＡＧＣ回路、７は前段
の稀土類ドープファイバ、８は後段の稀土類ドープファ
イバ、９1,９2 は励起光源（ＰＳ）、１１は可変光減衰
器（ＡＴＴ）、１２はＡＬＣ用光分岐カプラ、１３はホ
トダイオード（ＰＤ）、１４はＡＬＣ（Automatic Leve
l Control ）回路である。
【００３１】図１の構成において、前段の光増幅部１で
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００３２】後段の光増幅部２においても同様に、光分
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
【００３３】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利得
波長特性は、組み合わされた状態で、均一な利得が得ら
れるように設定されている。
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利得
波長特性は、組み合わされた状態で、均一な利得が得ら
れるように設定されている。
【００３４】さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、ホトダイオード１３からなる後
段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応じて制
御することによって、後段の光増幅部２の光出力レベル
が一定に保たれる。
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、ホトダイオード１３からなる後
段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応じて制
御することによって、後段の光増幅部２の光出力レベル
が一定に保たれる。
【００３５】可変光減衰器１１には、ファラデー回転子
や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ 3 ）結晶の電気光学
効果を利用したもの等を用いることができる。
や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ 3 ）結晶の電気光学
効果を利用したもの等を用いることができる。
【００３６】以下においては、２段構成を用いて、各波
長の光信号の利得差を相殺する方法を説明する。各光増
幅部において、ＡＧＣ制御を行なってその利得を一定に
保つことによって、利得の波長依存性が、広い入力レン
ジにおいて一定に保たれる。
長の光信号の利得差を相殺する方法を説明する。各光増
幅部において、ＡＧＣ制御を行なってその利得を一定に
保つことによって、利得の波長依存性が、広い入力レン
ジにおいて一定に保たれる。
【００３７】そして、前段の光増幅部と後段の光増幅部
の、それぞれの出力スペクトルにおいて利得波長特性が
均一、すなわち平坦特性であるような、ＡＧＣ制御設定
レベルをＧ0,1 , Ｇ0,2 としたとき、前段の光増幅部と
後段の光増幅部のＡＧＣ制御の設定レベルＧ1 , Ｇ2
を、Ｇ1 ≧Ｇ0,1 , Ｇ2 ≦Ｇ0,2 と設定することによっ
て、各信号波長における利得の波長依存性を後段の光増
幅部で相殺するだけでなく、前段の光増幅部が高い利得
であるので、広い入力範囲で、低雑音特性を実現するこ
とができる。
の、それぞれの出力スペクトルにおいて利得波長特性が
均一、すなわち平坦特性であるような、ＡＧＣ制御設定
レベルをＧ0,1 , Ｇ0,2 としたとき、前段の光増幅部と
後段の光増幅部のＡＧＣ制御の設定レベルＧ1 , Ｇ2
を、Ｇ1 ≧Ｇ0,1 , Ｇ2 ≦Ｇ0,2 と設定することによっ
て、各信号波長における利得の波長依存性を後段の光増
幅部で相殺するだけでなく、前段の光増幅部が高い利得
であるので、広い入力範囲で、低雑音特性を実現するこ
とができる。
【００３８】なお図１の構成においては、前方励起構成
としているが、後方励起構成でも、原理的には同じであ
る。また、光入力モニタおよび光出力モニタにおいて
は、光入力パワーまたは光出力パワーの一部分（一部の
波長部分）を、波長特性を有する光フィルタ等を通して
検出する場合を含むものとする。
としているが、後方励起構成でも、原理的には同じであ
る。また、光入力モニタおよび光出力モニタにおいて
は、光入力パワーまたは光出力パワーの一部分（一部の
波長部分）を、波長特性を有する光フィルタ等を通して
検出する場合を含むものとする。
【００３９】図２は、本発明の実施例(2) における動作
原理を示したものである。図２において、（ａ）は前段
の光増幅部の利得波長特性、（ｂ）は後段の光増幅部の
利得波長特性、（ｃ）は前段の光増幅部と後段の光増幅
部を従続に接続した場合の２段構成での利得波長特性で
あって、λ（ｎｍ）は光の波長、Ｇ（ｄＢ）は利得であ
る。実施例(2) の場合の構成は、図１に示されたものと
同様である。
原理を示したものである。図２において、（ａ）は前段
の光増幅部の利得波長特性、（ｂ）は後段の光増幅部の
利得波長特性、（ｃ）は前段の光増幅部と後段の光増幅
部を従続に接続した場合の２段構成での利得波長特性で
あって、λ（ｎｍ）は光の波長、Ｇ（ｄＢ）は利得であ
る。実施例(2) の場合の構成は、図１に示されたものと
同様である。
【００４０】稀土類ドープファイバとして、アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を高濃度に添加したエルビウム（Ｅｒ）
ドープファイバを用いることによって、１５５０ｎｍ付
近の増幅帯域において、図２のような、利得の波長特性
がほぼ線形であるような利得帯域特性を持たせることが
できる。
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を高濃度に添加したエルビウム（Ｅｒ）
ドープファイバを用いることによって、１５５０ｎｍ付
近の増幅帯域において、図２のような、利得の波長特性
がほぼ線形であるような利得帯域特性を持たせることが
できる。
【００４１】前述のアルミナ高濃度添加のＥｒドープフ
ァイバにおける、Ｅｒイオンの吸収・放出の特性に依存
して、１５５０ｎｍ付近の増幅帯域においては、励起率
が高いときは、短波長側の利得が高く長波長側の利得が
低いが、励起率が低いときは、長波長側の利得が高く短
波長側の利得が低くなる。実施例(2) では、前段の光増
幅部では、例えばファイバ長を長くして励起率を高くす
ることによって、図２（ａ）に示すように長波長側が利
得が低い特性とする。一方、後段の光増幅部では、例え
ばファイバ長を短くして励起率を低くすることによっ
て、（ｂ）に示すように長波長側の利得が高くなるよう
にする。
ァイバにおける、Ｅｒイオンの吸収・放出の特性に依存
して、１５５０ｎｍ付近の増幅帯域においては、励起率
が高いときは、短波長側の利得が高く長波長側の利得が
低いが、励起率が低いときは、長波長側の利得が高く短
波長側の利得が低くなる。実施例(2) では、前段の光増
幅部では、例えばファイバ長を長くして励起率を高くす
ることによって、図２（ａ）に示すように長波長側が利
得が低い特性とする。一方、後段の光増幅部では、例え
ばファイバ長を短くして励起率を低くすることによっ
て、（ｂ）に示すように長波長側の利得が高くなるよう
にする。
【００４２】この両者の特性によって、前段の光増幅部
と後段の光増幅部の相互の利得の傾きを相殺し、全体と
しては、（ｃ）に見られるように、利得均一なスペクト
ル特性が得られるようになるとともに、前段の光増幅部
を高励起率にすることよって低雑音指数化し、後段の光
増幅部を低励起率にすることによって、励起効率を向上
するとともに、高出力化・低消費電力化することができ
る。
と後段の光増幅部の相互の利得の傾きを相殺し、全体と
しては、（ｃ）に見られるように、利得均一なスペクト
ル特性が得られるようになるとともに、前段の光増幅部
を高励起率にすることよって低雑音指数化し、後段の光
増幅部を低励起率にすることによって、励起効率を向上
するとともに、高出力化・低消費電力化することができ
る。
【００４３】実際に光増幅器を構成して得られた実験例
として、４波（１５４８ｎｍ，１５５１ｎｍ，１５５４
ｎｍ，１５５７ｎｍ）増幅の場合、光入力レベル−２５
ｄＢｍ〜−１５ｄＢｍにおいて、前段の光増幅部は、最
大励起光パワー１６０ｍＷ（９８０ｎｍ）において、利
得を２０ｄＢ，利得チルトを１．５ｄＢとし、後段の光
増幅部は、最大励起光パワー１００ｍＷ（１４８０ｎ
ｍ）において、各チャネルにおける出力を＋７ｄＢｍと
した場合、雑音指数として、最大５．６ｄＢ、最大利得
チルト０．２ｄＢが得られた。
として、４波（１５４８ｎｍ，１５５１ｎｍ，１５５４
ｎｍ，１５５７ｎｍ）増幅の場合、光入力レベル−２５
ｄＢｍ〜−１５ｄＢｍにおいて、前段の光増幅部は、最
大励起光パワー１６０ｍＷ（９８０ｎｍ）において、利
得を２０ｄＢ，利得チルトを１．５ｄＢとし、後段の光
増幅部は、最大励起光パワー１００ｍＷ（１４８０ｎ
ｍ）において、各チャネルにおける出力を＋７ｄＢｍと
した場合、雑音指数として、最大５．６ｄＢ、最大利得
チルト０．２ｄＢが得られた。
【００４４】図３は、本発明の実施例(3) を示したもの
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１５は波長特性補償用光フィルタであって、後段の光増
幅部２の入力側に挿入されている。また図４は、本発明
の実施例(3) における動作原理を示したものである。図
４において、（ａ）は前段の光増幅部の利得波長特性、
（ｂ）は前段の光増幅部と波長特性補償用光フィルタと
を合わせた利得波長特性、（ｃ）は後段の光増幅部の利
得波長特性、（ｄ）は全体の利得波長特性である。
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１５は波長特性補償用光フィルタであって、後段の光増
幅部２の入力側に挿入されている。また図４は、本発明
の実施例(3) における動作原理を示したものである。図
４において、（ａ）は前段の光増幅部の利得波長特性、
（ｂ）は前段の光増幅部と波長特性補償用光フィルタと
を合わせた利得波長特性、（ｃ）は後段の光増幅部の利
得波長特性、（ｄ）は全体の利得波長特性である。
【００４５】図３の構成において、前段の光増幅部１で
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００４６】後段の光増幅部２においても同様に、光分
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
【００４７】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係、あ
るいは入力依存性の小さい状態にする。また、波長特性
補償用光フィルタ１５によって、前段の光増幅部１にお
ける利得波長特性をさらに極端にし、後段の光増幅部２
の利得波長特性によって、最終的に均一な利得波長特性
を持つように設定する。
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係、あ
るいは入力依存性の小さい状態にする。また、波長特性
補償用光フィルタ１５によって、前段の光増幅部１にお
ける利得波長特性をさらに極端にし、後段の光増幅部２
の利得波長特性によって、最終的に均一な利得波長特性
を持つように設定する。
【００４８】さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、ホトダイオード１３からなる後
段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応じて制
御することによって、後段の光増幅部２の光出力レベル
を一定に保つ。
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、ホトダイオード１３からなる後
段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応じて制
御することによって、後段の光増幅部２の光出力レベル
を一定に保つ。
【００４９】従って、前段の光増幅部では、図４（ａ）
のように、長波長側が利得の低い特性を持たせるよう
に、前段の光増幅部の励起率を向上させて低雑音指数化
に寄与し、波長特性補償用光フィルタを通して（ｂ）の
ようにさらに傾きを大きくし、後段の光増幅部では
（ｃ）のように長波長側が極端に高い特性を持たせるよ
うに低励起率にして、さらに後段の光増幅部の励起効率
を向上させて、さらなる高出力化，低消費電力化を図る
ことができる。
のように、長波長側が利得の低い特性を持たせるよう
に、前段の光増幅部の励起率を向上させて低雑音指数化
に寄与し、波長特性補償用光フィルタを通して（ｂ）の
ようにさらに傾きを大きくし、後段の光増幅部では
（ｃ）のように長波長側が極端に高い特性を持たせるよ
うに低励起率にして、さらに後段の光増幅部の励起効率
を向上させて、さらなる高出力化，低消費電力化を図る
ことができる。
【００５０】これらの特性によって、前段の光増幅部と
後段の光増幅部の相互の利得の傾きを相殺し、全体とし
ては、（ｄ）に見られるように、利得均一なスペクトル
特性が得られるようになる。
後段の光増幅部の相互の利得の傾きを相殺し、全体とし
ては、（ｄ）に見られるように、利得均一なスペクトル
特性が得られるようになる。
【００５１】図５は、本発明の実施例(4) を示したもの
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１５は波長特性補償用光フィルタであって、後段の光増
幅部２の出力側に挿入されている。また図６は、本発明
の実施例(4) における動作原理を示したものである。図
６において、（ａ）は前段の光増幅部の利得波長特性、
（ｂ）は後段の光増幅部利得波長特性、（ｃ）は後段の
光増幅部と波長特性補償用光フィルタとを合わせた利得
波長特性、（ｄ）は全体の利得波長特性である。
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１５は波長特性補償用光フィルタであって、後段の光増
幅部２の出力側に挿入されている。また図６は、本発明
の実施例(4) における動作原理を示したものである。図
６において、（ａ）は前段の光増幅部の利得波長特性、
（ｂ）は後段の光増幅部利得波長特性、（ｃ）は後段の
光増幅部と波長特性補償用光フィルタとを合わせた利得
波長特性、（ｄ）は全体の利得波長特性である。
【００５２】図５の構成において、前段の光増幅部１で
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００５３】後段の光増幅部２においても同様に、光分
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
【００５４】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。従って、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利
得波長特性によって、ある程度均一に補正されるが、さ
らに後段の光増幅部の出力側の波長特性補償用光フィル
タ１５によって、最終的に均一な利得特性を持たせるよ
うにする。さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅部
２の間に配置された可変減衰器によって、光出力レベル
が一定に保たれる。
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。従って、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利
得波長特性によって、ある程度均一に補正されるが、さ
らに後段の光増幅部の出力側の波長特性補償用光フィル
タ１５によって、最終的に均一な利得特性を持たせるよ
うにする。さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅部
２の間に配置された可変減衰器によって、光出力レベル
が一定に保たれる。
【００５５】従って、図６に示すように、前段の光増幅
部では、（ａ）のように長波長側が利得が低い特性を持
たせるように、前段の光増幅部の励起率を向上させて低
雑音指数化に寄与するとともに、後段の光増幅部では、
（ｂ）のように長波長側が極端に利得が高い特性を持た
せるように低励起率にして、さらに後段の光増幅部の励
起効率を向上させて、さらなる高出力化・低消費電力化
を図る。
部では、（ａ）のように長波長側が利得が低い特性を持
たせるように、前段の光増幅部の励起率を向上させて低
雑音指数化に寄与するとともに、後段の光増幅部では、
（ｂ）のように長波長側が極端に利得が高い特性を持た
せるように低励起率にして、さらに後段の光増幅部の励
起効率を向上させて、さらなる高出力化・低消費電力化
を図る。
【００５６】この時点では、（ｃ）のように依然、長波
長側が利得が高いが、最後に、波長特性補償用光フィル
タを通すことによって、利得の傾きを相殺し、全体とし
ては、（ｄ）に見られるように、利得均一なスペクトル
特性が得られるようになる。
長側が利得が高いが、最後に、波長特性補償用光フィル
タを通すことによって、利得の傾きを相殺し、全体とし
ては、（ｄ）に見られるように、利得均一なスペクトル
特性が得られるようになる。
【００５７】なお、図５に示された波長特性補償用光フ
ィルタの実現手段としては、融着型カプラの波長周期を
調節することによって、これを利得傾斜フィルタとして
用いることができる。この例では、約３ｄＢダウンのポ
イントで、線形な利得傾斜が得られる。
ィルタの実現手段としては、融着型カプラの波長周期を
調節することによって、これを利得傾斜フィルタとして
用いることができる。この例では、約３ｄＢダウンのポ
イントで、線形な利得傾斜が得られる。
【００５８】本発明の実施例(5) として、実施例(3) に
示された波長特性補償用光フィルタを、合波カプラとし
ての機能と兼用させて、後段の光増幅部の入力側の波長
特性補償用光フィルタを省略することができる。この場
合の構成は、図１に示された構成と同様である。ただ
し、この場合、少なくとも前段の光増幅部が後方励起で
あるか、または後段の光増幅部が前方励起であることが
必要である。
示された波長特性補償用光フィルタを、合波カプラとし
ての機能と兼用させて、後段の光増幅部の入力側の波長
特性補償用光フィルタを省略することができる。この場
合の構成は、図１に示された構成と同様である。ただ
し、この場合、少なくとも前段の光増幅部が後方励起で
あるか、または後段の光増幅部が前方励起であることが
必要である。
【００５９】図７は、本発明の実施例(5) における合波
器の特性を示したものであって、（ａ）は合波器と励起
光源の構成を示し、（ｂ）は合波器の透過特性を示して
いる。図中、２１は合波器を示し、２２は励起光源であ
る。合波器の透過特性において、λp は励起光の波長、
λs は信号光の波長であって、λs1〜λsnは信号光の帯
域を示している。実線は通常、通信に使用される特性を
示し、点線は特性を変更した場合を示している。
器の特性を示したものであって、（ａ）は合波器と励起
光源の構成を示し、（ｂ）は合波器の透過特性を示して
いる。図中、２１は合波器を示し、２２は励起光源であ
る。合波器の透過特性において、λp は励起光の波長、
λs は信号光の波長であって、λs1〜λsnは信号光の帯
域を示している。実線は通常、通信に使用される特性を
示し、点線は特性を変更した場合を示している。
【００６０】図７（ａ）に示す合波器２１を、前段の光
増幅部の後方励起用合波器または後段の光増幅部の前方
励起用合波器として、波長λS1〜λSnの信号光帯域にお
いて、図７（ｂ）においてＡで示す場合のようにに、波
長特性に傾斜を持たせることによって、実施例(3) の場
合の波長特性補償用光フィルタにおける、利得波長特性
と同様の特性を持たせることができ、これによって、図
４（ｃ）におけるように、後段の光増幅部の励起効率を
向上させることができる。
増幅部の後方励起用合波器または後段の光増幅部の前方
励起用合波器として、波長λS1〜λSnの信号光帯域にお
いて、図７（ｂ）においてＡで示す場合のようにに、波
長特性に傾斜を持たせることによって、実施例(3) の場
合の波長特性補償用光フィルタにおける、利得波長特性
と同様の特性を持たせることができ、これによって、図
４（ｃ）におけるように、後段の光増幅部の励起効率を
向上させることができる。
【００６１】本発明の実施例(6) として、実施例(4) に
示された波長特性補償用光フィルタを、合波カプラとし
ての機能と兼用させて、後段の光増幅部の出力側の波長
特性補償用光フィルタを省略することができる。この場
合の構成は、図１に示された構成と同様である。ただ
し、この場合、少なくとも後段の光増幅部が後方励起で
あることが必要である。
示された波長特性補償用光フィルタを、合波カプラとし
ての機能と兼用させて、後段の光増幅部の出力側の波長
特性補償用光フィルタを省略することができる。この場
合の構成は、図１に示された構成と同様である。ただ
し、この場合、少なくとも後段の光増幅部が後方励起で
あることが必要である。
【００６２】図７（ａ）に示す合波器２１を、後段の光
増幅部の後方励起用合波器として、波長λS1〜λSnの信
号光帯域において、図７（ｂ）に示すように、波長特性
に傾斜を持たせることによって、実施例(4) の場合の波
長特性補償用光フィルタにおける、利得波長特性と同様
の特性を持たせることができ、これによって、図６
（ｂ）におけるように、後段の光増幅部の励起効率を向
上させることができる。
増幅部の後方励起用合波器として、波長λS1〜λSnの信
号光帯域において、図７（ｂ）に示すように、波長特性
に傾斜を持たせることによって、実施例(4) の場合の波
長特性補償用光フィルタにおける、利得波長特性と同様
の特性を持たせることができ、これによって、図６
（ｂ）におけるように、後段の光増幅部の励起効率を向
上させることができる。
【００６３】なお、実施例(3) 〜(6) については、これ
らの手段を組み合わせて用いることもできる。
らの手段を組み合わせて用いることもできる。
【００６４】図８は、本発明の実施例(7) を示したもの
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１０はＡＰＣ（Automatic Power Control ）回路であ
る。
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示し、
１０はＡＰＣ（Automatic Power Control ）回路であ
る。
【００６５】図８の構成において、前段の光増幅部１で
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００６６】後段の光増幅部２においては、ＡＰＣ回路
１０によって、励起光源９2 に帰還をかけて、励起光源
９2 の励起光出力が一定になるように制御を行なってい
る。後段の光増幅部２においては、光入出力条件が、可
変光減衰器１１によってほぼ一定に保たれるので、励起
光出力を一定にするＡＰＣ制御を行なうことによって、
利得波長特性を入力パワーに無依存にするための制御の
簡略化を図っている。
１０によって、励起光源９2 に帰還をかけて、励起光源
９2 の励起光出力が一定になるように制御を行なってい
る。後段の光増幅部２においては、光入出力条件が、可
変光減衰器１１によってほぼ一定に保たれるので、励起
光出力を一定にするＡＰＣ制御を行なうことによって、
利得波長特性を入力パワーに無依存にするための制御の
簡略化を図っている。
【００６７】この場合、前段の光増幅部１と後段の光増
幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたとき、均一
な利得波長特性となるように設定されている。さらに前
段の光増幅部１と後段の光増幅部２との間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたとき、均一
な利得波長特性となるように設定されている。さらに前
段の光増幅部１と後段の光増幅部２との間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
【００６８】図９は、本発明の実施例(8) を示したもの
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示して
いる。ただし、可変光減衰器１１は、後段の光増幅部２
の出力側に挿入されている点が異なっている。
であって、図１におけると同じものを同じ番号で示して
いる。ただし、可変光減衰器１１は、後段の光増幅部２
の出力側に挿入されている点が異なっている。
【００６９】図９の構成において、前段の光増幅部１で
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
は、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからなる
前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイオ
ード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される光
レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御に
よって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００７０】後段の光増幅部２においても同様に、光分
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
【００７１】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を、光入力パワーに対して無
依存にする。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部
２の利得波長特性は、組み合わせた状態で、均一な利得
が得られるように設定されている。
光増幅部２の利得波長特性を、光入力パワーに対して無
依存にする。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部
２の利得波長特性は、組み合わせた状態で、均一な利得
が得られるように設定されている。
【００７２】さらに、後段の光増幅部２の後方に配置さ
れた可変光減衰器１１の減衰量を、ＡＬＣ回路１４によ
って、光分岐カプラ１２と、ホトダイオード１３とから
なる後段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応
じて制御することによって、後段の光増幅部２の光出力
レベルが一定に保たれる。
れた可変光減衰器１１の減衰量を、ＡＬＣ回路１４によ
って、光分岐カプラ１２と、ホトダイオード１３とから
なる後段の光レベルモニタ部で検出された光レベルに応
じて制御することによって、後段の光増幅部２の光出力
レベルが一定に保たれる。
【００７３】この場合、前段の光増幅部１と後段の光増
幅部２の間での利得損失の増加がないので、雑音指数の
劣化はあまり生じないが、可変光減衰器１１の前にある
後段の光増幅部２の出力レベルが高いことが要求される
こと等から、実施例(1) の場合と比較して、格段に高い
励起光エネルギーを必要とすることになる。
幅部２の間での利得損失の増加がないので、雑音指数の
劣化はあまり生じないが、可変光減衰器１１の前にある
後段の光増幅部２の出力レベルが高いことが要求される
こと等から、実施例(1) の場合と比較して、格段に高い
励起光エネルギーを必要とすることになる。
【００７４】以下に示す実施例(9) 〜(11)は、光利得一
定の制御を行なう手段に関するものである。これらの実
施例に示されたＡＧＣ制御の手法は、実施例(1) の場合
を含めて任意に混用して実施することが可能である。す
なわち、同一実施例に示されるＡＧＣ制御手法を、前段
の光増幅部と後段の光増幅部とに適用してもよいが、ま
たは、異なる実施例に示されるＡＧＣ制御手法を、前段
の光増幅部と後段の光増幅部にそれぞれ適用してもよ
く、この場合の組み合わせは任意である。
定の制御を行なう手段に関するものである。これらの実
施例に示されたＡＧＣ制御の手法は、実施例(1) の場合
を含めて任意に混用して実施することが可能である。す
なわち、同一実施例に示されるＡＧＣ制御手法を、前段
の光増幅部と後段の光増幅部とに適用してもよいが、ま
たは、異なる実施例に示されるＡＧＣ制御手法を、前段
の光増幅部と後段の光増幅部にそれぞれ適用してもよ
く、この場合の組み合わせは任意である。
【００７５】図１０は、本発明の実施例(9) を示したも
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、２０1,２０2 は側方向ホトダイオード（ＰＤ）であ
る。
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、２０1,２０2 は側方向ホトダイオード（ＰＤ）であ
る。
【００７６】図１０の構成において、前段の光増幅部１
では、前段の稀土類ドープファイバ７の側面から洩れる
自然放出光（Amplified Spontaneous Emission :ＡＳ
Ｅ）を側方向ホトダイオード２０1 で検出し、ＡＧＣ回
路６1 に帰還して、励起光源９ 1 の励起パワーを制御し
て、自然放出光レベルを一定に保つことによって、前段
の光増幅部１の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれ
る。
では、前段の稀土類ドープファイバ７の側面から洩れる
自然放出光（Amplified Spontaneous Emission :ＡＳ
Ｅ）を側方向ホトダイオード２０1 で検出し、ＡＧＣ回
路６1 に帰還して、励起光源９ 1 の励起パワーを制御し
て、自然放出光レベルを一定に保つことによって、前段
の光増幅部１の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれ
る。
【００７７】後段の光増幅部２においても同様に、後段
の稀土類ドープファイバ８の側面から洩れる自然放出光
を側方向ホトダイオード２０2 で検出し、ＡＧＣ回路６
2 に帰還して、励起光源９2 の励起パワーを制御して、
自然放出光レベルを一定に保つことによって、後段の光
増幅部２の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
の稀土類ドープファイバ８の側面から洩れる自然放出光
を側方向ホトダイオード２０2 で検出し、ＡＧＣ回路６
2 に帰還して、励起光源９2 の励起パワーを制御して、
自然放出光レベルを一定に保つことによって、後段の光
増幅部２の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
【００７８】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
【００７９】図１１は、本発明の実施例(10)を示したも
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、１６1,１６2 は１５３０／１５５０ＷＤＭカプラで
あって、１５３０ｎｍ帯の光（自然放出光）と、１５５
０ｎｍ帯の光（信号光）とを分離する。１７1,１７2 は
自然放出光（ＡＳＥ）を検出するＡＳＥ検出用ホトダイ
オード（ＰＤ）である。
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、１６1,１６2 は１５３０／１５５０ＷＤＭカプラで
あって、１５３０ｎｍ帯の光（自然放出光）と、１５５
０ｎｍ帯の光（信号光）とを分離する。１７1,１７2 は
自然放出光（ＡＳＥ）を検出するＡＳＥ検出用ホトダイ
オード（ＰＤ）である。
【００８０】図１１の構成において、前段の光増幅部１
では、前段の稀土類ドープファイバ７内を入力側方向に
伝搬する後方ＡＳＥ（１５３０ｎｍ）を、１５３０／１
５５０ＷＤＭカプラ１６1 で分離して、ＡＳＥ検出用ホ
トダイオード１７1 で検出し、ＡＧＣ回路６1 に帰還し
て、励起光源９1 の励起パワーを制御して、後方ＡＳＥ
のレベルを一定に保つことによって、前段の光増幅部１
の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
では、前段の稀土類ドープファイバ７内を入力側方向に
伝搬する後方ＡＳＥ（１５３０ｎｍ）を、１５３０／１
５５０ＷＤＭカプラ１６1 で分離して、ＡＳＥ検出用ホ
トダイオード１７1 で検出し、ＡＧＣ回路６1 に帰還し
て、励起光源９1 の励起パワーを制御して、後方ＡＳＥ
のレベルを一定に保つことによって、前段の光増幅部１
の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
【００８１】後段の光増幅部２においても同様に、後段
の稀土類ドープファイバ８内を入力方向に伝搬する後方
ＡＳＥ（１５３０ｎｍ）を、１５３０／１５５０ＷＤＭ
カプラ１６2 で分離して、ＡＳＥ検出用ホトダイオード
１７2 で検出し、ＡＧＣ回路６2 に帰還して、励起光源
９2 の励起パワーを制御して、後方ＡＳＥのレベルを一
定に保つことによって、前段の光増幅部２の利得を一定
に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
の稀土類ドープファイバ８内を入力方向に伝搬する後方
ＡＳＥ（１５３０ｎｍ）を、１５３０／１５５０ＷＤＭ
カプラ１６2 で分離して、ＡＳＥ検出用ホトダイオード
１７2 で検出し、ＡＧＣ回路６2 に帰還して、励起光源
９2 の励起パワーを制御して、後方ＡＳＥのレベルを一
定に保つことによって、前段の光増幅部２の利得を一定
に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
【００８２】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
【００８３】図１２は、本発明の実施例(11)を示したも
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、５3,５4 は信号光・励起光分波カプラ、１８1,１８
2 は残留励起光検出用ホトダイオード（ＰＤ）である。
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、５3,５4 は信号光・励起光分波カプラ、１８1,１８
2 は残留励起光検出用ホトダイオード（ＰＤ）である。
【００８４】図１２の構成において、前段の光増幅部１
では、励起光源９1 から前段の稀土類ドープファイバ７
内を伝搬する励起光を、稀土類ドープファイバ７の他端
に配置された信号光・励起光分波カプラ５3 で分離し
て、残留励起光検出用ホトダイオード１８1 でそのレベ
ルを検出し、これをＡＧＣ回路６1 に帰還して、励起光
源９1 の励起パワーを制御して、残留励起光のレベルを
一定に保つことによって、前段の光増幅部１の利得を一
定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
では、励起光源９1 から前段の稀土類ドープファイバ７
内を伝搬する励起光を、稀土類ドープファイバ７の他端
に配置された信号光・励起光分波カプラ５3 で分離し
て、残留励起光検出用ホトダイオード１８1 でそのレベ
ルを検出し、これをＡＧＣ回路６1 に帰還して、励起光
源９1 の励起パワーを制御して、残留励起光のレベルを
一定に保つことによって、前段の光増幅部１の利得を一
定に保つＡＧＣ制御が行なわれる。
【００８５】後段の光増幅部２においても同様に、後段
の稀土類ドープファイバ８内を伝搬する励起光を、稀土
類ドープファイバ８の他端に配置された信号光・励起光
分波カプラ５4 で分離して、残留励起光検出用ホトダイ
オード１８2 でそのレベルを検出し、これをＡＧＣ回路
６2 に帰還して、励起光源９2 の励起パワーを制御し
て、残留励起光のレベルを一定に保つことによって、後
段の光増幅部２の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわ
れる。
の稀土類ドープファイバ８内を伝搬する励起光を、稀土
類ドープファイバ８の他端に配置された信号光・励起光
分波カプラ５4 で分離して、残留励起光検出用ホトダイ
オード１８2 でそのレベルを検出し、これをＡＧＣ回路
６2 に帰還して、励起光源９2 の励起パワーを制御し
て、残留励起光のレベルを一定に保つことによって、後
段の光増幅部２の利得を一定に保つＡＧＣ制御が行なわ
れる。
【００８６】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
光増幅部２の利得波長特性を、光入力レベルに対して無
依存にすることができる。また前段の光増幅部１と後段
の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせられたと
き、均一な利得を持つように設定されている。さらに、
前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の間に配置された
可変光減衰器１１によって、光出力レベルが一定に保た
れる。
【００８７】図１３は、本発明の実施例(12)を示したも
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示し
ている。ただし、光分岐カプラ１２が、前段の光増幅部
１の後方に配置された可変光減衰器１１と、後段の光増
幅部２の間に挿入されている点が異なっている。
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示し
ている。ただし、光分岐カプラ１２が、前段の光増幅部
１の後方に配置された可変光減衰器１１と、後段の光増
幅部２の間に挿入されている点が異なっている。
【００８８】図１３の構成において、前段の光増幅部１
では、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからな
る前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイ
オード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される
光レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御
によって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
では、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからな
る前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイ
オード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される
光レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御
によって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００８９】後段の光増幅部２においても同様に、光分
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
岐カプラ３3 とホトダイオード４3とからなる後段光入
力モニタ部と、光分岐カプラ３4 とホトダイオード４4
とからなる後段光出力モニタ部で検出される光レベルの
比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６2 の制御によって一
定に保つように、励起光源９2 に帰還をかける。
【００９０】これによって、前段の光増幅部１と後段の
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利得
波長特性は、組み合わせた状態で、均一な利得が得られ
るように設定されている。
光増幅部２の利得波長特性を光入力に対して無関係にす
る。また、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の利得
波長特性は、組み合わせた状態で、均一な利得が得られ
るように設定されている。
【００９１】さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、光分岐カプラ１２とホトカプラ
１３からなる段間光入力モニタ部で検出された光レベル
に応じて制御することによって、後段の光増幅部２の光
入力レベルが一定に保たれる。従って、等価的に、光増
幅器全体として光出力一定にする制御が実現されてい
る。
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４によって、光分岐カプラ１２とホトカプラ
１３からなる段間光入力モニタ部で検出された光レベル
に応じて制御することによって、後段の光増幅部２の光
入力レベルが一定に保たれる。従って、等価的に、光増
幅器全体として光出力一定にする制御が実現されてい
る。
【００９２】なお、実施例(12)の場合において、可変光
減衰器１１の減衰量を、光分岐カプラ１２の分岐光に基
づいて制御する代わりに、後段の光増幅部２の入力側の
光分岐カプラ３3 の分岐光に基づいて制御を行なうこと
によって、後段の光増幅部２の光入力レベルを一定に保
つようにしてもよい。
減衰器１１の減衰量を、光分岐カプラ１２の分岐光に基
づいて制御する代わりに、後段の光増幅部２の入力側の
光分岐カプラ３3 の分岐光に基づいて制御を行なうこと
によって、後段の光増幅部２の光入力レベルを一定に保
つようにしてもよい。
【００９３】図１４は、本発明の実施例(13)を示したも
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、１４1,１４2 はＡＬＣ回路である。
のであって、図１におけると同じものを同じ番号で示
し、１４1,１４2 はＡＬＣ回路である。
【００９４】図１４の構成において、前段の光増幅部１
では、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからな
る前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイ
オード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される
光レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御
によって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
では、光分岐カプラ３1 とホトダイオード４1 とからな
る前段光入力モニタ部と、光分岐カプラ３2 とホトダイ
オード４2 とからなる前段光出力モニタ部で検出される
光レベルの比すなわち光利得を、ＡＧＣ回路６1 の制御
によって一定に保つように、励起光源９1 に帰還をかけ
る。
【００９５】後段の光増幅部２においては、光分岐カプ
ラ３4 とホトダイオード４4 とからなる後段光出力モニ
タ部で検出される光レベルをＡＬＣ回路１４2 に帰還す
ることによって、後段の光増幅部の出力レベルが一定に
制御される。
ラ３4 とホトダイオード４4 とからなる後段光出力モニ
タ部で検出される光レベルをＡＬＣ回路１４2 に帰還す
ることによって、後段の光増幅部の出力レベルが一定に
制御される。
【００９６】さらに、前段の光増幅部１と後段の光増幅
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４1 によって、光分岐カプラ１２とホトカプ
ラ１３からなる段間の光レベルモニタ部で検出された光
レベルに応じて制御することによって、後段の光増幅部
２の光入力レベルが一定に保たれる。
部２の間に配置された可変光減衰器１１の減衰量を、Ａ
ＬＣ回路１４1 によって、光分岐カプラ１２とホトカプ
ラ１３からなる段間の光レベルモニタ部で検出された光
レベルに応じて制御することによって、後段の光増幅部
２の光入力レベルが一定に保たれる。
【００９７】従って、後段の光増幅部２の光入力レベル
が一定であるため、後段の光増幅部２の動作は、実質
上、ＡＧＣ制御されたものと等価であり、前段の光増幅
部１と後段の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせ
た状態で、均一な利得が得られるように設定されるの
で、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の全体とし
て、利得波長特性が光入力パワーに無依存となる。
が一定であるため、後段の光増幅部２の動作は、実質
上、ＡＧＣ制御されたものと等価であり、前段の光増幅
部１と後段の光増幅部２の利得波長特性は、組み合わせ
た状態で、均一な利得が得られるように設定されるの
で、前段の光増幅部１と後段の光増幅部２の全体とし
て、利得波長特性が光入力パワーに無依存となる。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、波
長多重用光増幅器において、波長多重信号光の一括増幅
時に利得の波長依存性がなく、さらにこの場合に、利得
の波長依存性が入力パワーの大きさによって変化しない
ようにすることができるので、波長多重システムを構成
する上で極めて効果的である。
長多重用光増幅器において、波長多重信号光の一括増幅
時に利得の波長依存性がなく、さらにこの場合に、利得
の波長依存性が入力パワーの大きさによって変化しない
ようにすることができるので、波長多重システムを構成
する上で極めて効果的である。
【図１】本発明の実施例(1) を示す図である。
【図２】本発明の実施例(2) における動作原理を示す図
である。
である。
【図３】本発明の実施例(3) を示す図である。
【図４】本発明の実施例(3) における動作原理を示す図
である。
である。
【図５】本発明の実施例(4) を示す図である。
【図６】本発明の実施例(4) における動作原理を示す図
である。
である。
【図７】本発明の実施例(5) における合波器の特性を示
す図である。
す図である。
【図８】本発明の実施例(7) を示す図である。
【図９】本発明の実施例(8) を示す図である。
【図１０】本発明の実施例(9) を示す図である。
【図１１】本発明の実施例(10)を示す図である。
【図１２】本発明の実施例(11)を示す図である。
【図１３】本発明の実施例(12)を示す図である。
【図１４】本発明の実施例(13)を示す図である。
１ 光増幅部 ２ 光増幅部 ３1 光分岐カプラ ３2 光分岐カプラ ３3 光分岐カプラ ３4 光分岐カプラ ４1 ホトダイオード（ＰＤ） ４2 ホトダイオード（ＰＤ） ４3 ホトダイオード（ＰＤ） ４4 ホトダイオード（ＰＤ） ５3 信号光・励起光分波カプラ ５4 信号光・励起光分波カプラ ６1 ＡＧＣ回路 ６2 ＡＧＣ回路 ７ 稀土類ドープファイバ ８ 稀土類ドープファイバ ９1 励起光源 ９2 励起光源 １０ ＡＰＣ回路 １１ 可変光減衰器（ＡＴＴ） １２ ＡＬＣ用光分岐カプラ １３ ホトダイオード １４ ＡＬＣ回路 １４2 ＡＬＣ回路 １５ 光フィルタ １６1 １５３０／１５５０ＷＤＭカプラ １６2 １５３０／１５５０ＷＤＭカプラ １７1 ホトダイオード（ＰＤ） １７2 ホトダイオード（ＰＤ） １８2 ホトダイオード（ＰＤ） ２０1 ホトダイオード（ＰＤ） ２０2 ホトダイオード（ＰＤ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 進 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 近間 輝美 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】 それぞれ稀土類ドープファイバと該稀土
類ドープファイバを励起する励起光源とを備えた前段の
光増幅部と後段の光増幅部とを縦続に接続してなる光増
幅器において、 該前段の光増幅部に、入力信号光を分岐する光分岐カプ
ラと、該分岐された光のレベルを検出するホトダイオー
ドと、出力信号光を分岐する光分岐カプラと、該分岐さ
れた光のレベルを検出するホトダイオードと、両ホトダ
イオードの検出レベルの比が一定になるように励起光源
に帰還を行なう光利得一定制御回路（以下ＡＧＣ回路と
略す）を設け、後段の光増幅部に、入力信号光を分岐す
る光分岐カプラと、該分岐された光のレベルを検出する
ホトダイオードと、出力信号光を分岐する光分岐カプラ
と、該分岐された光のレベルを検出するホトダイオード
と、両ホトダイオードの検出レベルの比が一定になるよ
うに励起光源に帰還を行なうＡＧＣ回路を設けるととも
に、前段の光増幅部の利得の波長特性を補償して該光増
幅器の利得波長特性を均一にする利得波長特性を後段の
光増幅部に付与し、さらに後段の光増幅部の出力信号光
を分岐するＡＬＣ用光分岐カプラと、該分岐された光の
レベルを検出するホトダイオードと、前段の光増幅部と
後段の光増幅部の間に挿入された可変光減衰器と、該ホ
トダイオードの検出レベルに応じて該可変光減衰器の減
衰量を制御して該後段の光増幅部の光出力パワーを一定
に保つＡＬＣ回路を設けたことを特徴とする波長多重用
光増幅器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記可変光減衰器を後段の光増幅部とＡＬＣ用
光分岐カプラの間に挿入したことを特徴とする波長多重
用光増幅器。 - 【請求項３】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記ＡＬＣ用光分岐カプラを、前記可変光減衰
器と後段の光増幅部の間に挿入したことを特徴とする波
長多重用光増幅器。 - 【請求項４】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記ＡＬＣ回路が、前記後段の光増幅部の入力
側の光分岐カプラの分岐光に基づいて後段の光増幅部の
光入力レベルを一定に保つことを特徴とする波長多重用
光増幅器。 - 【請求項５】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記後段の光増幅部に、前記励起光源の光出力
を一定に保つＡＰＣ回路を設けることを特徴とする波長
多重用光増幅器。 - 【請求項６】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記後段の光増幅部に、出力信号光を分岐する
光分岐カプラと、該分岐された光のレベルを検出するホ
トダイオードと、該検出レベルに応じて該後段の光増幅
部の出力レベルが一定になるように制御するＡＬＣ回路
を設けるとともに、前記ＡＬＣ用光分岐カプラを、前記
可変光減衰器と後段の光増幅部の間に挿入したことを特
徴とする波長多重用光増幅器。 - 【請求項７】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記前段の光増幅部もしくは後段の光増幅部ま
たは前段および後段の光増幅部のＡＧＣ回路が、稀土類
ドープファイバの側面から洩れる自然放出光のレベルを
検出するホトダイオードを備え、該検出レベルが一定に
なるように励起光源に帰還を行なうことを特徴とする波
長多重用光増幅器。 - 【請求項８】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記前段の光増幅部もしくは後段の光増幅部ま
たは前段および後段の光増幅部のＡＧＣ回路が、稀土類
ドープファイバ内を入力側方向に伝搬する後方自然放出
光を分離するＷＤＭカプラと、該分離された自然放出光
のレベルを検出するホトダイオードとを備え、該検出レ
ベルが一定になるように励起光源に帰還を行なうことを
特徴とする波長多重用光増幅器。 - 【請求項９】 請求項１に記載の波長多重用光増幅器に
おいて、前記前段の光増幅部もしくは後段の光増幅部ま
たは前段および後段の光増幅部のＡＧＣ回路が、稀土類
ドープファイバ内を伝搬する励起光を該稀土類ドープフ
ァイバの励起光源と反対の端部で分離する信号光・励起
光分波カプラと、該分離された励起光のレベルを検出す
るホトダイオードとを備え、該検出レベルが一定になる
ように励起光源に帰還を行なうことを特徴とする波長多
重用光増幅器。 - 【請求項１０】 前記前段の光増幅部と前記後段の光増
幅部とが、それぞれの稀土類ドープファイバの利得波長
特性に基づいて、互いに逆方向の等しい傾きを持つ線形
または線形に近い利得波長特性を有することを特徴とす
る請求項１ないし９のいずれかに記載の波長多重用光増
幅器。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の波長多重用光増幅
器において、前記稀土類ドープファイバが、アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を高濃度に添加したエルビウム（Ｅｒ）
ドープファイバからなることを特徴とする波長多重用光
増幅器。 - 【請求項１２】 前記前段の光増幅部は短波長側の利得
が高く後段の光増幅部は長波長側の利得が高い傾きの利
得波長特性を有することを特徴とする請求項１０に記載
の波長多重用光増幅器。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の波長多重用光増幅
器において、後段の光増幅部の利得波長特性を、前段の
光増幅部の利得波長特性に対応するよりも長波長側の利
得を大きくするとともに、短波長側の透過率が長波長側
の透過率より大きい波長特性を有する光フィルタを、前
段の光増幅部と後段の光増幅部の間に挿入して、光増幅
器の全体の利得波長特性を均一にしたことを特徴とする
波長多重用光増幅器。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の波長多重用光増幅
器において、後段の光増幅部の利得波長特性を、前段の
光増幅部の利得波長特性に対応するよりも長波長側の利
得を大きくし、または短波長側の利得を小さくし、また
は長波長側の利得を大きく短波長側の利得を小さくする
とともに、後段の光増幅部の後段に短波長側の透過率が
長波長側の透過率より大きい傾きの波長特性を有する光
フィルタを挿入して、光増幅器の全体の利得波長特性を
均一にしたことを特徴とする波長多重用光増幅器。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載の波長多重用光増幅
器において、後段の光増幅部の利得波長特性を、前段の
光増幅部の利得波長特性に対応するよりも長波長側の利
得を大きくし、または短波長側の利得を小さくし、また
は長波長側の利得を大きく短波長側の利得を小さくする
とともに、前段の光増幅部が後方励起の場合の励起用合
波器または後段の光増幅部が前方励起の場合の励起用合
波器が、短波長側の透過率が長波長側の透過率より大き
い傾きの波長特性を有するようにして、光増幅器の全体
の利得波長特性を均一にしたことを特徴とする波長多重
用光増幅器。 - 【請求項１６】 請求項１２に記載の波長多重用光増幅
器において、後段の光増幅部の利得波長特性を、前段の
光増幅部の利得波長特性に対応するよりも長波長側の利
得を大きくし、または短波長側の利得を小さくし、また
は長波長側の利得を大きく短波長側の利得を小さくする
とともに、後段の光増幅部が後方励起の場合の励起用合
波器が、短波長側の透過率が長波長側の透過率より大き
い傾きの波長特性を有するようにして、光増幅器の全体
の利得波長特性を均一にしたことを特徴とする波長多重
用光増幅器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049917A JPH08248455A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 波長多重用光増幅器 |
| US08/655,027 US6055092A (en) | 1995-03-09 | 1996-05-28 | Multi-wavelength light amplifier |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049917A JPH08248455A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 波長多重用光増幅器 |
| US08/655,027 US6055092A (en) | 1995-03-09 | 1996-05-28 | Multi-wavelength light amplifier |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002104678A Division JP3551417B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 波長多重用光増幅器 |
| JP2003148589A Division JP3551419B2 (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 光伝送装置及び波長多重光通信システム |
| JP2003148588A Division JP3551418B2 (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 光伝送装置及び波長多重光通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248455A true JPH08248455A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=26390364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049917A Pending JPH08248455A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 波長多重用光増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6055092A (ja) |
| JP (1) | JPH08248455A (ja) |
Cited By (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1998028826A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Optischer faserverstärker für wellenlängen-multiplexbetrieb |
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| EP0855586A4 (en) * | 1996-07-29 | 2000-03-29 | Ando Electric | METHOD FOR THE WAVELENGTH DEPENDENT CORRECTION OF A VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR |
| US6049413A (en) * | 1998-05-22 | 2000-04-11 | Ciena Corporation | Optical amplifier having first and second stages and an attenuator controlled based on the gains of the first and second stages |
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