JPH10173264A - 利得等化装置 - Google Patents

利得等化装置

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JPH10173264A
JPH10173264A JP8328096A JP32809696A JPH10173264A JP H10173264 A JPH10173264 A JP H10173264A JP 8328096 A JP8328096 A JP 8328096A JP 32809696 A JP32809696 A JP 32809696A JP H10173264 A JPH10173264 A JP H10173264A
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JP
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wavelength
optical
light
gain equalizer
wavelengths
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JP8328096A
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Noriyuki Takeda
憲幸 武田
Shigeyuki Akiba
重幸 秋葉
Noboru Edakawa
登 枝川
Hidenori Taga
秀徳 多賀
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KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293Signal power control
    • H04B10/294Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2210/00Indexing scheme relating to optical transmission systems
    • H04B2210/25Distortion or dispersion compensation
    • H04B2210/258Distortion or dispersion compensation treating each wavelength or wavelength band separately

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域波長分割多重光の利得を等化し、S/
N比を改善する。 【解決手段】 レーザ・ダイオード・モジュール10−
1〜8はそれぞれ波長λ1〜λ8の信号光を発生する。
合波器12,14はそれぞれ、モジュール10−1〜
4,10−5〜8の出力光を合波する。合波器12の出
力光は、波長λ1〜λ4の波長帯を均一に光増幅するよ
うに設計された光増幅器16により光増幅され、合波器
14の出力光は、波長λ5〜λ8の波長帯を均一に光増
幅するように設計された光増幅器18により光増幅され
る。光フィルタ20は、光増幅器16の出力光からλ4
より長い波長帯を除去する。光フィルタ20が波長λ1
〜λ4の利得に与える影響を補償するように光増幅器1
6の各波長λ1〜λ4の利得を調整しておく。合波器2
2は、光フィルタ20及び光増幅器18の出力光を合波
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、利得等化装置に関
し、より具体的には波長分割多重伝送システムにおいて
各波長光の利得を等化する利得等化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】波長分割多重伝送方式は、長距離大容量
の光ファイバ通信を実現する手段として注目され、幅広
く研究されている。波長分割多重伝送方式では、各波長
光のピーク値を送信端局で一致させるのは当然ながら、
中継増幅器の段階でも一致させるのが好ましい。
【0003】波長分割多重信号光を増幅する媒体として
広く使用されるエルビウムドープ光ファイバは、波長分
割多重伝送方式で要求される波長帯域内で平坦な増幅波
長特性を得るのが難しい。図7は、パワーの等しい15
35nmから1560nmの広帯域波長分割多重信号光
を1台の光増幅器で一括して増幅した結果の光スペクト
ルの模式図を示す。このように、各波長のピーク・パワ
ーが平坦でなくなり、増幅媒体の特性(ASE光(増幅
自然放出光)と利得の波長分布特性)に基づく傾斜又は
山なりになる傾向がある。特に、光増幅媒体でのASE
光の波長分布が大きく影響する。
【0004】広帯域波長分割多重信号光の各波長のピー
ク・パワーのばらつきを軽減又は一致させる手段、即ち
利得等化手段として、光増幅媒体の波長特性を相殺する
透過特性を具備するエタロン・フィルタを光増幅媒体の
後段に設ける構成や、波長特性がより平坦なフッ化物フ
ァイバ増幅器を用いる構成が考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エタロン・フ
ィルタでは、非常に広い帯域の波長分割多重信号光の利
得を等化するのは困難である。また、フッ化物ファイバ
増幅器は、長距離伝送に用いられた実績が無く、フッ化
物ファイバ自体の信頼性にも問題がある。
【0006】そこで、本発明は、既存の信頼性の確認さ
れたデバイスを使用し、広帯域波長分割多重信号光の利
得を等化できる利得等化装置を提示することを目的とす
る。
【0007】本発明はまた、広い波長帯域にわたり波長
分割多重信号光の利得を等化できる利得等化装置を提示
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、異なる波長
グループの光を別個の光増幅手段で光増幅して合波(波
長分割多重)する。このような構成により、各光増幅手
段は、担当する波長グループに対して好ましい特性に設
定されればよく、従って、全体として広い帯域でも好ま
しい増幅特性が得られる。
【0009】必要な波長グループに対し光波長を制限す
る光波長制限手段を設けることで、各波長グループの光
増幅光で好ましくない成分を除去できる。この結果、全
波長グループを合波したときに、ASE光レベルを揃え
ることも可能になり、S/N比を改善できる。
【0010】光波長制限手段は例えば、対応する波長グ
ループの光を主として透過する光フィルタ、又は、対応
する波長グループ以外の所定波長を除去する光フィルタ
である。
【0011】入力する波長分割多重光を当該複数の波長
グループに分波する分波手段を設けることで、中継増幅
器にも適用できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
【0013】図1は、光送信局に適用した実施例の概略
構成ブロック図を示す。この実施例では、従来例の図7
で説明したのと同様の波長帯1530nm〜1560n
mに入る8波長λ1〜λ8を波長分割多重する。10−
1〜10−8はそれぞれ波長λ1〜λ8の、ほぼ同じピ
ーク・パワーの信号光を発生するレーザ・ダイオード・
モジュールである。
【0014】レーザ・ダイオード・モジュール10−1
〜10−4の出力光は合波器12により合波(波長多
重)され、レーザ・ダイオード・モジュール10−5〜
10−8の出力光は合波器14により合波(波長多重)
される。合波器12の出力光は、波長λ1〜λ4の波長
帯を均一に光増幅するように設計された光増幅器16に
より光増幅され、他方、合波器14の出力光は、波長λ
5〜λ8の波長帯を均一に光増幅するように設計された
光増幅器18により光増幅される。
【0015】従来例で説明したように、1530nm〜
1540nm帯の信号光を既存のエルビウムドープ光フ
ァイバ増幅器で光増幅しようとすると、1560nm付
近の強いASE光の混入する。本実施例では、光フィル
タ20により、光増幅器16の出力光からこのASE
光、具体的には、λ4より長い波長帯を除去する。光フ
ィルタ20としては、実験上、FSR(Free Sp
ectral Range)の大きな(約40nm)の
エタロン・フィルタを用いたが、波長λ1〜λ4を透過
する光バンドパス・フィルタであっても、邪魔な156
0nm帯を除去する光バンド除去フィルタであってもよ
い。更には、光フィルタ20は同様の特性を具備する長
周期ファイバ・グレーティングでもよい。通常、光フィ
ルタ20は波長λ1〜λ4にも均一でない影響(即ち、
減衰)を与えるが、その影響を補償するように、光増幅
器16の各波長λ1〜λ4の利得を傾斜させておく。
【0016】合波器22は、光フィルタ20の出力光と
光増幅器18の出力光を合波する。合波器22の出力光
は波長λ1〜λ8の信号光を含み、外部、例えば、光フ
ァイバ線路に出力される。
【0017】図2は、光増幅器16,18の出力光の光
スペクトラムを示す。24が光増幅器16の出力光の光
スペクトラムであり、26が光増幅器18の出力光の光
スペクトラムである。光スペクトラム24から分かるよ
うに、光増幅器16は、波長帯λ1,λ2,λ3をほぼ
均一に増幅し、波長λ4については、光フィルタ20に
よる波長λ4の減衰を考慮してピーク・パワーが他の波
長λ1〜λ3に比べて少し高めになるようにしている。
また、光スペクトラム26から分かるように、光増幅器
18は、波長λ5〜λ8がASE光のピーク帯にほぼ合
致するので、波長λ5〜λ8を均一に光増幅するように
設定される。
【0018】図3は、光フィルタ20の出力光の光スペ
クトラムを示す。光フィルタ20により1560nm帯
が大きくカットされている。λ4のポーク・パワーも他
の波長λ1〜λ3のピーク・パワーに一致している。
【0019】図4は、合波器22の出力光の光スペクト
ラムを示す。図4から分かるように、波長λ1〜λ8の
全ての波長のピーク・パワーがほぼ同じになっている。
バイアスとなるASE光も波長帯λ1〜λ8で同じにな
り、各信号光のS/N比も同程度になる。
【0020】このようにして、本実施例では、ピーク・
パワーが揃い、しかも、各信号光のS/N比も揃った波
長分割多重光を得ることができる。
【0021】図1に示す実施例では、光増幅器18の出
力に光フィルタを接続していないが、波長グループλ1
〜λ4に対するのと同様に、波長λ1〜λ4を除去する
光フィルタ又は波長λ5〜λ8を主として透過する光フ
ィルタを光増幅器18の出力に接続してもよい。
【0022】参考の為、光フィルタ20を設けない場合
の、合波器22の出力光の光スペクトラム図5に示す。
グループ(波長λ1〜λ4のグループと、波長λ5〜λ
8のグループ)毎にピーク・パワーをほぼ一致させるの
は容易である。しかし、グループ間でピーク・パワーを
一致させるには光増幅器16,18のポンプ光の微調整
が必要であり、仮に、グループ間でピーク・パワーが一
致したとしても、バイアスとなるASE光の強さが異な
り、S/N比を一致させることは極めて困難である。光
フィルタ20を設けることで、このような問題が簡単に
解決される。
【0023】図6は、本発明を光中継器に適用した実施
例の概略構成ブロック図を示す。分波器30には波長λ
1〜λ8の波長分割多重光が入力する。分波器30は、
入力する波長分割多重光を2つのグループλ1〜λ4,
λ5〜λ8に分離する。このような分波器30は、例え
ば、入力光を2分割し、各分割光から所望の波長帯を抽
出する構成、8×8光カップラにより入射光を8分割
し、各分割光から所望の波長を抽出して合波する構成、
又は、アレイ導波路格子により各波長に分離し、所望の
波長を合波する構成からなる。
【0024】光増幅器32は光増幅器16と同様に波長
λ1〜λ4に対して設計され、分波器30から出力され
る波長λ1〜λ4のグループを光増幅する。また、光増
幅器34は光増幅器18と同様に波長λ5〜λ8に対し
て設計され、分波器30から出力される波長λ5〜λ8
のグループを光増幅する。光フィルタ36は光フィルタ
20と同様の入出力特性を具備し、光増幅器32の出力
光から不要な帯域の光を除去する。合波器38は合波器
22と同様に、光フィルタ36の出力光と光増幅器34
の出力光を合波する。合波器38の出力光は、分波器3
0の入力光の個々の波長λ1〜λ8を光増幅して波長分
割多重したものになっている。
【0025】このような構成により、光中継器でも、ピ
ーク・パワーが揃うように各波長を光増幅できる。ま
た、ASE光も各波長で同程度の強さにできるので、S
/N比も各波長で同程度になる。
【0026】8波長の場合で説明したが、より多くの波
長に拡張できることは明らかである。4波長を1つのグ
ループとしたが、2波長を1グループとしてもよい。極
端な例としては、1グループ1波長も考えられるが、光
増幅器と光フィルタを多数用意しなければならず、非効
率になりかねない。
【0027】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、広帯域波長分割多重光の各波長の
ピーク・パワーを均一に揃えることができる。各波長グ
ループで必要な帯域を透過する光フィルタ手段又は不要
な帯域を除去する光フィルタ手段により、不要なASE
光を抑圧するので、各波長のS/N比も均一化できる。
これらにより、光通信システムの長距離化及び広帯域化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光送信局に適用した本発明の一実施例の概略
構成ブロック図である。
【図2】 光増幅器16,18の出力光の光スペクトラ
ムである。
【図3】 光フィルタ20の出力光の光スペクトラムで
ある。
【図4】 合波器22の出力光の光スペクトラムであ
る。
【図5】 光フィルタ20を除去した場合の、合波器2
2の出力光の光スペクトラムである。
【図6】 光中継器に適用した本発明の一実施例の概略
構成ブロック図である。
【図7】 従来例での光増幅後の光スペクトラムであ
る。
【符号の説明】
10−1〜10−8:レーザ・ダイオード・モジュール 12:合波器 14:合波器 16:光増幅器 18:光増幅器 20:光フィルタ 22:合波器 24:光増幅器16の出力光の光スペクトラム 26:光増幅器18の出力光の光スペクトラム 30:分波器 32:光増幅器 34:光増幅器 36:光フィルタ 38:合波器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/02 10/18 (72)発明者 多賀 秀徳 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号国際電 信電話株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる波長グループの光をそれぞれ増幅
    する複数の光増幅手段と、 当該複数の光増幅手段により光増幅された各光を合波す
    る合波手段とからなることを特徴とする利得等化装置。
  2. 【請求項2】 当該波長グループの各々が1以上の波長
    を具備する請求項1に記載の利得等化装置。
  3. 【請求項3】 更に、所定の1以上の波長グループのそ
    れぞれについて、当該光増幅手段と当該合波手段との間
    に当該光増幅手段の出力光の光波長帯を制限する光波長
    制限手段を配置してある請求項1に記載の利得等化装
    置。
  4. 【請求項4】 当該光波長制限手段が、対応する波長グ
    ループの光を主として透過する光フィルタである請求項
    3に記載の利得等化装置。
  5. 【請求項5】 当該光波長制限手段が、対応する波長グ
    ループ以外の所定波長を除去する光フィルタである請求
    項3に記載の利得等化装置。
  6. 【請求項6】 更に、入力する波長分割多重光を当該複
    数の波長グループに分波する分波手段を具備する請求項
    1に記載の利得等化装置。
  7. 【請求項7】 第1の波長グループの光を光増幅する第
    1の光増幅手段と、 第2の波長グループの光を光増幅する第2の光増幅手段
    と、 当該第1の光増幅手段の出力光の所定光波長帯を制限す
    る光波長制限手段と、 当該光波長制限手段の出力光及び当該第2の光増幅手段
    の出力光を合波する合波手段とからなることを特徴とす
    る利得等化装置。
  8. 【請求項8】 当該第1及び第2の波長グループがそれ
    ぞれ、1以上の波長を具備する請求項7に記載の利得等
    化装置。
  9. 【請求項9】 当該光波長制限手段が、当該第1の波長
    グループの光を主として透過する光フィルタである請求
    項7に記載の利得等化装置。
  10. 【請求項10】 当該光波長制限手段が、当該第1の波
    長グループ以外の所定波長を除去する光フィルタである
    請求項7に記載の利得等化装置。
  11. 【請求項11】 当該光波長制限手段が、当該第2の波
    長グループの波長を除去する光フィルタである請求項1
    0に記載の利得等化装置。
  12. 【請求項12】 更に、入力する波長分割多重光を当該
    複数の波長グループに分波する分波手段を具備する請求
    項7に記載の利得等化装置。
  13. 【請求項13】 複数の波長の光からなる入力光を複数
    の波長グループに分けて当該波長グループ毎に個別に光
    増幅し、所定の波長グループについて光増幅光を光波長
    帯で帯域制限し、当該複数の波長グループの光を合波す
    ることを特徴とする利得等化装置。
JP8328096A 1996-12-09 1996-12-09 利得等化装置 Pending JPH10173264A (ja)

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