JPH11509070A - 可変利得型で一定の通過帯域を有する光増幅器、および当該増幅器を備える光リンク損失変化自動補償システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この増幅器の利得は、ｍ個の離散値を取り得る利得制御信号（Ｇ）で利得が調整される。実施の形態により、当該増幅器は、− それぞれ、その他の増幅器の利得とは異なる固定利得と、その他の増幅器のものと同一の通過帯域を有するｍ個の増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）と、− 一個の入力部（Ｅ）が可変利得型の増幅器（ＡＧＶ１）の入力部（ＥＡ）につながれ、ｍ個の出力部（Ｓ₁、．．．、Ｓ_m）がそれぞれ固定利得型のｍ個の増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）の入力部につながれ、さらに、一個の制御入力部が利得制御信号（Ｇ）を受け取る光スイッチ（ＳＷ１）と、− ｍ個の入力部（Ｅ₁、．．．、Ｅ_m）が、それぞれ固定利得型のｍ個の増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）の出力部につながれ、一個の出力部（ＳＣ）が、可変利得型の増幅器（ＡＧＶ１）の出力部（ＳＡ）につながれ、さらに、一個の制御入力部が利得制御信号（Ｇ）を受け取る光スイッチ（ＳＷ２）とを備える。長距離光リンクとスペクトル多重化への適用。

Description

【発明の詳細な説明】 可変利得型で一定の通過帯域を有する光増幅器、および 当該増幅器を備える光リンク損失変化自動補償システム 本発明は、長距離光リンク、さらに詳細に述べると、いくつかのスペクトル多 重光信号を伝送する長距離光リンクの分野に関するものである。長距離に起因す る損失を補償するために、このようなリンクは、いくつかの区間に切り分けて、 連続する二つの区間の間に光増幅器を挿入して、この損失を補償する。いくつか のスペクトル多重光信号を伝送するには、比較的に広くて、かつ、フラットな通 過帯域を有する増幅器を利用して、すべての光信号に対して、その搬送波の波長 にかかわらず同一の利得を提供することが必要である。 ドープファイバ式の増幅器の場合には、ファイバの長さが一定である場合に、 波長に応じた利得の変化は、ファイバの平均利得のある値に対して最小となる。 波長に応じた利得の変化を最小に抑えて、スペクトル多重光信号をできる限り多 く伝送するためには、定められた利得変動に対して、最大の通過帯域に対応する 平均利得の値を選択することになる。平均利得のこの最適値は、所定の種類のフ ァイバでは、ただ単にドープファイ バの長さと、光増幅器の構成要素の伝送損失によって決まる。従って、平均利得 が、このような最適値を取るように、光ポンプの出力を選択する。平均利得の値 は、このような通過帯域の最適化を維持するために、一定にしておかなければな らない。従って、平均利得を制御装置で個々に調整する増幅器が利用される。長 距離リンクは公称損失を発生させるような長さの区間に切り分けて、上記のよう に最適化された増幅器でこの公称損失を正確に補償する。 長距離のリンクでは、公称損失は偶然変化する場合もあり、言い換えれば、た とえ、その増幅器が引き続き完全に良好な状態で、しかも個々の利得が完全に安 定していても、公称値に対して大きくなることもある。このような損失変化は、 光ファイバの上記区間の特性変化によるか、あるいは光ファイバの上記区間の相 互の接続による。そこで、このリンクの損失変化を補償するために、可変利得型 の光増幅器を少なくとも一つ配設することが望ましい。とはいえ、標準的な光フ ァイバ型増幅器の利得を変化させる時は、必ず通過帯域でのレスポンス曲線の最 適化を断念せざるを得ない。 この問題に対する解決法は、公称損失に対して過大評価され た固定利得型増幅器の後に、光減衰器を直結することにある。この場合、当該増 幅器は、長さが最適利得に対応するものよりも長いドープファイバと、出力もま た最適利得に対応するものよりも大きい光ポンプを備えている。ポンピングレー ザダイオードの出力は、通常値と比べて、かろうじて３ｄＢを超える上げ幅であ るので、デシベルで表される補償可能な損失の最大変化もまた、３ｄＢに抑えら れている。 長距離リンクの損失を補償するために、半導体光増幅器も利用できる。このよ うな増幅器の平均利得は、伝送される光信号に応じて変動することのないように 、調整される。平均利得は、一般に光増幅器をレーザ定格運転で動作させながら 、調整する。光リンクの損失の増大を補償する目的では、この調整法を使っても 、平均利得を変化させることはできない。 別の解決法は、１９９４年８月３日〜５日刊(BRECKENRIDGE COLORADO)のGolds teinらによる「OPTICAL AMPLIFIERS AND THEIR APPLICATIONS」シリーズ第１４ 巻「TECHNICAL DIGEST，SELF-REGULATING WDM AMPLIFIER MODULE FOR SCALABLE LIGHTWAVE NETWORKS」中に、記載されている。この文書には、スペクトル多重用 の増幅器が説明されており、この増幅器を用いると、搬 送波の一つ一つを別々に増幅することができ、それゆえ、広くて、かつ、レスポ ンス曲線がフラットな通過帯域を維持するという問題が除かれる。光多重の増幅 器についてはｍ個の搬送波を含むことから、この増幅器は、 − ｍ個の出力部と一個の入力部を有する光デマルチプレクサと、 − ｍ個の入力部と一個の出力部を有する光マルチプレクサと、 − それぞれ一本の独立したドープファイバと、共通の光ポンプを備えるｍ個の 光増幅器と から成っている。 所定の波長に対応するデマルチプレクサの出力部は、独立した増幅器により、 マルチプレクサの所定の同一波長に対応する入力部に接続される。ｍ個の増幅器 は、それぞれ、あらゆる搬送波で同一の増幅率を保証するために、ｍ個の波長の それぞれに対して、同一の利得を有している。これらの増幅器の共通の利得を変 化させたい場合には、その全体の通過帯域を変更せず、当該増幅器に共通の光ポ ンプの出力を操作することができる。当該増幅器のそれぞれの個別通過帯域の変 化は、たいしたことではない。というのは、各増幅器は、ただ一つの搬送波しか 増 幅する必要がないからである。この公知の装置は、増幅すべき光多重を構成して いる光搬送波の数ｍとともに、光増幅器の数、マルチプレクサの入力部の数、お よびデマルチプレクサの出力部の数を増やす必要があるという不具合がある。そ の上、マルチプレクサとデマルチプレクサで発生する光損失は著しい。 本発明の目的は、光多重の搬送波の数に比例して複雑さが増すことのない別の 解決法を提案することにある。 本発明の対象は、ｍ個の離散値を取り得る利得制御信号で利得が調整される可 変利得型で、所定の通過帯域を有する光増幅器であって、 − それぞれ、その他の増幅器の利得とは異なる固定利得を有し、所定の帯域に おいて、波長に応じた利得変動が、多くとも共通値に等しいｍ個の光増幅器と、 − 一個の入力部が可変利得型の増幅器の入力部につながれ、ｍ個の出力部がそ れぞれ固定利得型のｍ個の増幅器の入力部につながれ、さらに、一個の制御入力 部が利得制御信号を受け取る第一のスイッチング手段と、 − ｍ個の入力部がそれぞれ、固定利得型のｍ個の増幅器の出力部につながれ、 一個の出力部が可変利得型の増幅器の出力部 につながれ、さらに、一個の制御入力部が利得制御信号を受け取る第二の光スイ ッチング手段と を備えることを特徴とする光増幅器である。 このような特徴を有する増幅器は、互いに無関係に動作するｍ個の増幅器を備 えているから、各利得値に対して、それぞれ最適化できる通過帯域がある。 好ましい第一の実施の形態によれば、第一のスイッチング手段は、その入力部 を、その出力部のうち利得制御信号で決定されるただ一つの出力部に接続する光 スイッチを備えている。 好ましい第二の実施の形態によれば、第一のスイッチング手段は、 − 可変利得型の増幅器の入力部を、固定利得型のすべての増幅器の入力部に同 時につなぐ星形カプラと、 − 固定利得型の増幅器のうち利得制御信号に応じて選択されるただ一つの増幅 器にエネルギーを供給するための手段とを備える。 本発明の別の対象は、利得制御信号として利用される信号を供給して光リンク 損失の相対測定手段で制御される請求の範囲第１項から第９項のいずれか一項に 記載の可変利得型の増幅器 を備えることを特徴とする光リンク損失変化自動補償システムである。 本発明は、下記の説明と添付図面を利用すれば、わかりやすくなり、また、そ の他の特徴も明らかになる。 − 第１図は、長距離光リンクの一例の出力信号Ｓのスペクトルを示す。 − 第２図は、本発明に従った増幅器の第一の適用例のブロック図を示す。 − 第３図は、本発明に従った増幅器の第二の適用例のブロック図を示す。 − 第４図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例のブロック図を示す。 − 第５図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例の第一の実施の形態のブロ ック図を示す。 − 第６図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例の第二の実施の形態のブロ ック図を示す。 − 第７図は、本発明に従った増幅器の第二の変形例のブロック図を示す。 − 第８図は、第二の変形例に従った増幅器の実施の形態のブ ロック図を示す。 第１図は、固定利得型の光増幅器を複数備えている長距離光リンクの出力部で 供給される信号Ｓのスペクトルを示す。この例では、光リンクは、１５３５ｎｍ から１５６０ｎｍまでの信号帯域と呼ばれるＢＳ帯域に分散された八つの搬送波 がそれぞれ運ぶ光信号を八つまで伝送することができる。 実線で示されるスペクトル８Ｃは、八つの信号が同時に再送される時に得られ る。点線で示されるスペクトル１Ｃは、例えば１５３５ｎｍの波長の搬送波で運 ばれる光信号を一つしか光リンクが伝送しない時に得られる。後者の場合に１５ ３５ｎｍに対応するピークは、前者の場合に観測されるピークと事実上、一体と なっている。というのも、増幅器の利得は、光信号の数に左右されないように調 整されているからである。リンクで伝送されるノイズのスペクトルは、ピーク以 外で観測できる。このノイズのスペクトルは、リンクの通過帯域の形状を取り、 言い換えれば鐘の形状を取り、その頂部は、比較的にフラットであって、実効信 号帯域ＢＳに相当する。なぜならば、リンクに沿って配設された増幅器のレスポ ンス曲線は、帯域ＢＳ内ではほぼフラットであるように最適化されているが、こ の帯域外で は、明らかに徐々に減少するからである。 点線で示される別のスペクトルＰは八つの光信号の伝送の場合に得られるが、 ただし、光リンクでの故障、例えばファイバの二つの区間の接合部の機械的障害 により、５ｄＢの損失が発生する。スペクトルＰは、５ｄＢだけ低いということ を除けば、事実上、スペクトル８Ｃと同一である。このことは、光リンクに沿っ た位置にある増幅器が、制御装置により安定した固定利得を有するという事実に よって説明される。これらの増幅器は、光リンクの公称損失だけを補償し、偶発 的な追加的損失の補償に対しては対処できない。 第１図に示される通り、光リンクで伝えられるノイズは、増幅器の利得調整の ために光信号数が変わっても、事実上変化しない。それに反して、このスペクト ルは、光リンクの損失が偶然に５ｄＢまで増大する時には、５ｄＢだけ低下する 。従って、ノイズの測定により、光リンクの損失変化を相対的に測定できるよう になる。この測定は、光リンクで供給される信号Ｓをフィルタに通して、１５６ １ｎｍから１５６２ｎｍまでのスペクトル帯域ＢＢ、言い換えれば帯域ＢＳの外 に位置するノイズ信号を抜き出して、この帯域ＢＢ内のノイズ信号の平均出力を 測 定することにある。公称値に対するこの平均出力の変動幅はすべて、光リンクの 偶発的な損失の相対値を与える。従って、このような偶発的な損失は、可変利得 型で一定の通過帯域を有する光増幅器を用いて補償することが可能である。 第２図は、長距離リンクＬの偶発的な損失を補償するために、本発明に従った 増幅器の第一の適用例のブロック図を示している。利得調整型で一定の通過帯域 を有する光増幅器Ａ_n+1により、この光リンクＬの損失の増大を補償することが できる。この光リンクＬは、Σλｉの参照記号で示される複数のスペクトル多重 光信号を伝送する固定利得型のｎ個の増幅器Ａ₁、．．．、Ａ_nを備えている。増 幅器Ａ_n+1は、入力部が光リンクＬの出力部Ｓに接続され、また、出力部が、光 カプラＣＰを介して実効光信号のユーザ装置Ｕにつながれている。 カプラＣＰは、増幅器Ａ_n+1の出力部から供給される光信号の一部を採集して 、それを帯域フィルタＦＰＢの入力部に供給する。この場合、その帯域フィルタ の通過帯域は、実効信号の帯域ＢＳの外にあるノイズ測定帯域ＢＢとなる。フィ ルタＦＰＢの出力部は、装置ＭＰの入力部に接続されて、このフィルタから出る ノイズ信号の平均出力を測定する。装置ＭＰは、この平 均出力を、光リンクＬの公称損失に対応する基準値Ｒｅｆから差し引いて、平均 信号と公称値Ｒｅｆを提供する。装置ＭＰの出力部で供給される制御信号は、増 幅器Ａ_n+1の利得制御入力部に印加されて、平均ノイズ出力と公称値Ｒｅｆとの 差を縮めるように、その利得を調整する。 第３図は、本発明に従った増幅器の第二の適用例のブロック図を示す。これら の類似要素には、第２図と同じ参照番号が、ダッシュ記号を付けて記されている 。この例では、利用されるフィルタは帯域除去フィルタＦＲであり、さらに正確 に言えば、除く信号を入力部へ返すフィルタである。除かれる帯域は、この場合 、ノイズ測定帯域ＢＢである。カプラＣＰ’とフィルタＦＲは、この順序で、増 幅器Ａ’_n+1の出力部とユーザ装置Ｕとの間に挿入される。カプラＣＰ’のボー トは、フィルタＦＲによって返された信号の一部を抜き出して、それを装置ＭＰ ’の入力部に印加して、そこでノイズ信号の平均出力を測定し、さらにその測定 値を公称値Ｒｅｆ’から差し引いて、増幅器Ａ’_n+1に対して利得制御信号を提 供する。 好ましい実施の形態に従って、フィルタＦＲは、光ファイバ上にエッチングし たブラッグ格子を含む。 第４図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例のブロック図を示す。この変 形例は、ＡＧＶ１の参照記号で示され、 − 複数の搬送波を含む光多重を受け取る入力部ＥＡと、 − 所望の利得を表す二進ワードＧを受け取る制御入力部と、 − 増幅された光多重を放出する出力部ＳＡと、 − 可変利得型の増幅器ＡＧＶ１の入力部ＥＡに接続された入力部Ｅ、ｍ個の出 力部Ｓ₁、Ｓ₂、．．．、Ｓ_m、および二進ワードＧを受け取る制御入力部を有す る第一の光スイッチＳＷ１と、 − 可変利得型の増幅器ＡＧＶ１の出力部ＳＡに接続された出力部ＳＣ、ｍ個の 入力部Ｅ₁、Ｅ₂、．．．、Ｅ_m、および二進ワードＧを受け取る制御入力部を有 する第二の光スイッチＳＷ２と、 − それぞれ、その他の増幅器の利得とは異なる固定利得を有し、光信号の伝送 帯域において、波長に応じた利得変動が多くとも所定の共通値に等しいｍ個の増 幅器Ｇ₁、Ｇ₂、．．．、Ｇ_mであって、それぞれ、入力部が第一のスイッチＳＷ １の出力部に接続され、また、出力部が第二のスイッチＳＷ２の入力部に接続さ れているｍ個の増幅器Ｇ₁、Ｇ₂、．．．、Ｇ_mと から成っている。 従って、増幅器Ｇ₁、Ｇ₂、．．．、Ｇ_mは、出力部Ｓ₁、Ｓ₂、．．．、Ｓ_mを、 それぞれ入力部Ｅ₁、Ｅ₂、．．．、Ｅ_mに接続する。スイッチＳＷ１の構造は、 二進ワードＧが、それぞれ１、２、３、．．．、ｍの値を取る時に、出力部Ｓ₁ 、Ｓ₂、．．．、Ｓ_mが、それぞれ入力部Ｅに接続されるようになっている。同様 に、スイッチＳＷ２の構造は、二進ワードＧが、それぞれ１、２、３、．．．、 ｍの値を取る時に、入力部Ｅ₁、Ｅ₂、．．．、Ｅ_mが、それぞれ出力部ＳＣに接 続されるようになっている。従って、二進ワードＧの値が１からｍまでの整数ｉ に等しい時に、光多重は増幅器Ｇｉにより増幅されるが、その固定利得は当該増 幅器に対応し、また、その通過帯域は、選択される増幅器にかかわらず同一であ る。 幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_mは、ドープファイバ式か、あるいは半導体式の増幅器で ある。 第５図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例の第一の実施の形態ＡＧＶ１ ’のブロック図を示している。この例は、 − スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２とそれぞれ同一の第一のスイッチＳＷ ’₁および第二のスイッチＳＷ’₂と、 − スイッチＳＷ’₁の出力部をスイッチＳＷ’₂の入力部にそれぞれ接続するド ープ光ファイバのｍ個の区間Ａ’₁、Ａ’₂、．．．、Ａ’_mと、 − 一端がスイッチＳＷ’₁の入力部Ｅ’に接続されている光ファイバの区間Ａ ’_oと、 − ドープ光ファイバの区間Ａ’_oの他端に接続されているポート、第二のポー ト、および第三のポートを有する光カプラＣＯ’₁と、 − カプラＣＯ’₁の第二のポートにポンピングエネルギーを供給する出力部、 利得制御用の二進ワードＧを受け取る第一の制御入力部、および第二の制御入力 部を有する光ポンピング装置Ｐ’と、 − カプラＣＯ’₁の第三のポートに接続されているポート、ジェネレータＰ’ の第二の制御入力部に接続して、可変利得型の増幅器ＡＧＶ１’で増幅された自 然放出出力の一部が供給されるポート、および可変利得型の増幅器ＡＧＶ１’の 入力部ＥＡを構成するポートを有する光カプラＣＯ’₂と から成っている。 ファイバの区間Ａ’_oは、ファイバの区間Ａ’₁、Ａ’₂、．．．、 Ａ’_mで構成される一連の増幅器の上流に配設された前置増幅器となっている。 この前置増幅器は、増幅器ＡＧＶ１’の最大 利 得の約半分に等しい利得を保証している。この前置増幅器Ａ’_oの利得により、 スイッチＳＷ’₁の挿入損失が増幅器ＡＧＶ１’の雑音指数に影響を及ぼさない ようにすることができる。 カプラＣＯ’₁により、ファイバの区間Ａ_oに対しても、また、考慮される時点 に使用中であるファイバの区間Ａ’₁、Ａ’₂、．．．、Ａ’_mのうちの一区間に 対してもポンピングエネルギーを同方向に加えることができる。 カプラＣＯ’₂により、仏国特許出願書第２，７１４，９８２号に記載される 方法に従って、増幅器ＡＧＶ１’の利得が、二進ワードＧで示される値を厳密に 取るように、その利得を制御することができる。 第６図は、本発明に従った増幅器の第一の変形例の第二の実施の形態ＡＧＶ１ ”のブロック図を示している。この例は、 − スイッチＳＷ’₁およびスイッチＳＷ’₂とそれぞれ同一の第一のスイッチＳ Ｗ”₁および第二のスイッチＳＷ”₂と、 − スイッチＳＷ”₁の出力部をスイッチＳＷ”₂の入力部にそ れぞれ接続するドープ光ファイバのｍ個の区間Ａ”₁、Ａ”₂、．．．、Ａ”_mと 、 − 第一の端がスイッチＳＷ”₁の入力部Ｅ”に接続されている光ファイバの区 間Ａ”_oと、 − 第二のスイッチＳＷ”₂の出力部ＳＣ”に接続されているポート、可変利得 型の増幅器ＡＧＶ１”の出力部ＳＡ”を構成している第二のポート、および第三 のポートを有する第一の光カプラＣＯ”₁と、 − カプラＣＯ”₁の第三のポートにポンピングエネルギーを供給する出力部、 利得制御用の二進ワードＧを受け取る第一の制御入力部、および第二の制御入力 部を有する光ポンピング装置Ｐ”と、 − ファイバの区間Ａ”_oの第二の端に接続されているポート、ジェネレータＰ ’の第二の制御入力部に接続して、可変利得型の増幅器ＡＧＶ１”で増幅された 自然放出出力の一部が供給されるポート、および可変利得型の増幅器ＡＧＶ１” の入力部ＥＡを構成するポートを有する第二の光カプラＣＯ”₂と を備える。 ファイバの区間Ａ”_oは、ファイバの区間Ａ”₁、Ａ”₂、．．．、 Ａ”_mで構成される一連の増幅器の上流に配設された前置増幅器となっている。 これは、増幅器ＡＧＶ１”の最大利得の約半分に等しい利得を保証する。この前 置増幅器Ａ”_oの利得により、スイッチＳＷ”₁の挿入損失が増幅器ＡＧＶ１”の 雑音指数に影響を及ぼさないようにすることができる。 カプラＣＯ”₁により、ファイバの区間Ａ”_oに対しても、また、考慮される時 点に使用中であるファイバの区間Ａ”₁、Ａ”₂、．．．、Ａ”_mのうちの一区間 に対してもポンピングエネルギーを反対方向に加えることができる。 カプラＣＯ”₂により、仏国特許出願書第２，７１４，９８２号に記載される 方法に従って、増幅器ＡＧＶ１”の利得が、二進ワードＧで示される値を厳密に 取るように、その利得を制御することができる。 第７図は、本発明に従った増幅器の第二の変形例ＡＧＶ２のブロック図を示し ている。この変形例は、スイッチＳＷ１の代わりに、 − 増幅器ＡＧＶ２の入力部ＥＡを構成しているポートｅと、ｍ個の増幅器Ｇ₁ 、．．．、Ｇ_mの入力部にそれぞれ接続されているｍ個のポートＳ₁、．．．、Ｓ_m を有する星形カプラＣＥと、 − 二進ワードＧがｉの値を取る時に増幅器Ｇｉだけが動作するように、利得制 御用の二進ワードＧに応じて、増幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_m向けのエネルギーの供給 を制御する装置ＣＡと を用いている点で、第一の変形例とは異なっている。 増幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_mは、ドープファイバ式か、あるいは、半導体式である 。半導体式の増幅器にかかわる時には、この増幅器が動作するか、動作しないか は、それぞれ給電があるか、ないかによる。 第８図は、本発明に従った増幅器の第二の変形例の実施の形態ＡＧＶ２’のブ ロック図を示している。この実施の形態は、 − それぞれ、他の増幅器の利得とは異なる固定利得を有するドープファイバ式 のｍ個の増幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_m（この図では、例として増幅器Ｇ_iだけが示さ れている）と、 − 前述のものと同一のスイッチＳＷ₂と、 − ｍ＋１個のポートを有し、そのうちのｍ個は、それぞれｍ個の増幅器Ｇ₁、 ．．．、Ｇ_mの入力部に接続されている星形カプラＣＥ’と、 − 出力部が星形カプラＣＥ’のポートに接続されている前置増幅器Ｇ_oと、 − 増幅器ＡＧＶ２’の入力部ＥＡを構成しているポートと、前置増幅器Ｇ_oの 入力部に接続されたポートを有するカプラＣＯ₄と、 − 利得制御用の二進ワードＧを受け取る制御入力部、カプラＣＯ₄のポートに 接続されて、そのポートに、増幅器ＡＧＶ２’で増幅された自然放出エネルギー の一部を供給する入力部、前置増幅器Ｇ_oと増幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_mの制御入力 部にそれぞれ接続されているｍ＋１個の出力部、を有するエネルギー供給制御回 路ＣＡ’と を備える。 例として、増幅器Ｇ_iは、 − 長さが増幅器Ｇ₁、．．．、Ｇ_mのそれぞれに対して異なり、かつ、第一の端 が増幅器Ｇ_iの出力部となっているドープファイバの区間Ｂ_iと、 − ファイバの区間Ｂ_iにポンピング波を注入するためのカプラＣＯ_iであって、 増幅器Ｇ_iの入力部を構成しているポートと、ファイバの区間Ｂ_iの第二の端に接 続されたポートを有するカプラＣＯ_iと、 − 出力部がカプラＣＯ_iのポートに接続され、かつ、制御入 力部が増幅器Ｇ_iの制御入力部となっている光ポンプＰ_iとを備える。 前置増幅器Ｇ_oは、ファイバの区間Ｂ_o、光ポンプＰ_o、カプラＣＯといった点 で、類似構造となっている。 回路ＣＡ’は、１からｍまでの二進ワードＧの値により、Ｇ₁、．．．、Ｇ_mの 中から選択されたただ一つの増幅器だけを作動させる。当該回路は、この二進ワ ードの値がｉである時には、増幅器Ｇ_iを選択する。当該回路は、常時、前置増 幅器Ｇ_oを作動させる。当該回路は、増幅された自然放出出力を、利得制御ワー ドＧの様々な値に対して異なり得る目標値と比較することにより、全体Ｇ_o−Ｇ_i の利得を制御する。 本発明の範囲は、上記の実施の形態に限定されることはない。増幅用ファイバ のポンピングは同方向であるか、反対方向であるか、あるいは、同時にこの二つ の方向である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ｍ個の離散値を取り得る利得制御信号（Ｇ）で利得が調整される可変利得型 で、所定の通過帯域を有する光増幅器（ＡＧＶ１；ＡＧＶ２）であって、 − それぞれ、その他の増幅器の利得とは異なる固定利得を有し、所定の帯域に おいて、波長に応じた利得変動が、多くとも共通値に等しいｍ個の光増幅器（Ｇ₁ 、．．．、Ｇ_m）と、 − 一個の入力部（Ｅ；ｅ）が可変利得型の増幅器（ＡＧＶ１；ＡＧＶ２）の入 力部（ＥＡ）につながれ、ｍ個の出力部（Ｓ₁、．．．、Ｓ_m；ｓ₁、．．．、ｓ_m ）がそれぞれ固定利得型のｍ個の増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）の入力部につなが れ、さらに、一個の制御入力部が利得制御信号（Ｇ）を受け取る第一のスイッチ ング手段（ＳＷ１；ＣＥ）ＣＡ）と、 − ｍ個の入力部（Ｅ₁、．．．、Ｅ_m）が、それぞれ固定利得型のｍ個の増幅器 （Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）の出力部につながれ、一個の出力部（ＳＣ）が、可変利得 型の増幅器（ＡＧＶ１）の出力部（ＳＡ）につながれ、さらに、一個の制御入力 部が利得制御信号（Ｇ）を受け取る第二の光スイッチング手段（ＳＷ２） と を備えることを特徴とする増幅器。 ２．第一のスイッチング手段が、その入力部（Ｅ）を、その出力部（Ｓ₁、．． ．、Ｓ_m）のうち利得制御信号（Ｇ）で決定されるただ一つの出力部に接続する 光スイッチ（ＳＷ₁）を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の増幅 器。 ３．第一のスイッチング手段が、 − 可変利得型の増幅器の入力部を、固定利得型のすべての増幅器（Ｇ₁、．． ．、Ｇ_m）の入力部に同時につなぐ星形カプラ（ＣＥ）と、 − 固定利得型の増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）のうち利得制御信号（Ｇ）に応じ て選択されるただ一つの増幅器にエネルギーを供給するための手段（ＣＡ）と を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の増幅器。 ４．固定利得型の各増幅器（Ｇ₁、．．．、Ｇ_m）が、 − 異なる長さを有し、かつ、第二のスイッチング手段（ＳＷ’₂）の入力部を 第一のスイッチング手段（ＳＷ’₁）の出力部に接続するドープファイバ（それ ぞれＡ’₁、．．．、Ａ’_m）と、 − 固定利得型のすべての増幅器に共通のポンピング波ジェネ レータ（Ｐ’）であって、第一の制御入力部が利得制御信号（Ｇ）を受け取り、 かつ、出力部が、利得制御信号（Ｇ）に従って、波長は一定であるが出力が異な るポンピング波を供給するポンピング波ジェネレータと、 − ジェネレータ（Ｐ’）の出力部に接続されたポート、可変利得型の増幅器（ ＡＧＶ１’）の入力部（ＥＡ’）につながれたポート、および第一のスイッチン グ手段（ＳＷ１’）の入力部（Ｅ’）につながれたポートを有する第一のカプラ （ＣＯ’₁）と を備えることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の増幅器。 ５．ジェネレータ（Ｐ’）の第二の制御入力部に接続して、可変利得型の増幅器 （ＡＧＶ１’）で増幅された自然放出出力の一部が供給されるポート、可変利得 型の増幅器（ＡＧＶ１’）の入力部（ＥＡ’）につながれたポート、および第一 のスイッチング手段（ＳＷ１’）の入力部（Ｅ’）につながれたポートを有する 第二のカプラ（ＣＯ’₂）をさらに備えることと、 ポンピング波ジェネレータ（Ｐ’）が、その第二の制御入力部で受け取る増幅 された自然放出出力によって決まるポンピング出力を供給すること を特徴とする請求の範囲第４項に記載の増幅器。 ６．固定利得型の各増幅器が、 − 異なる長さを有し、かつ、第二のスイッチング手段（ＳＷ”₂）の入力部を 第一のスイッチング手段（ＳＷ”₁）の出力部に接続するドープファイバ（それ ぞれＡ”₁、．．．、Ａ”_m）と、 − 固定利得型のすべての増幅器に共通のポンピング波ジェネレータ（Ｐ”）で あって、第一の制御入力部が利得制御信号（Ｇ）を受け取り、かつ、出力部が、 利得制御信号（Ｇ）に従って、波長は一定であるが出力が異なるポンピング波を 供給するポンピング波ジェネレータと、 − ジェネレータ（Ｐ”）の出力部に接続されたポート、可変利得型の増幅器の 出力部（ＳＡ”）につながれたポート、および第二のスイッチング手段（ＳＷ”₂ ）の出力部（ＳＣ”）につながれたポートを有する第一のカプラ（ＣＯ”₁）と を備えることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の増幅器。 ７．ジェネレータ（Ｐ”）の第二の制御入力部に接続され、可変利得型の増幅器 （ＡＧＶ１”）で増幅された自然放出出力の一部が供給されるポート、可変利得 型の増幅器（ＡＧＶ１”）の入力部（ＥＡ”）につながれたポート、および第一 のスイッ チング手段（ＳＷ”₁）の入力部（Ｅ”）につながれたポートを有する第二のカ プラ（ＣＯ”₂）をさらに備えること、ならびに ポンピング波ジェネレータ（Ｐ”）が、その第二の制御入力部で受け取る増幅 された自然放出出力によって決まるポンピング出力を供給すること を特徴とする請求の範囲第６項に記載の増幅器。 ８．可変利得型の増幅器の入力部（ＥＡ）と、第一のスイッチング手段の入力部 （Ｅ’；Ｅ”；ｅ）との間に挿入された共通の前置増幅器段（ＡＯ’；ＡＯ”； Ｇ_o）をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の増幅器。 ９．共通の前置増幅器段（ＡＯ’：ＡＯ”）がドープファイバを備えることを特 徴とする請求の範囲第８項に記載の増幅器。 １０．利得制御信号（Ｇ）として利用される信号を供給して、光リンク損失の相 対測定手段（ＭＰ、ＦＰＢ、ＣＰ；ＭＰ’、ＦＲ、ＣＰ’）で制御される請求の 範囲第１項から第９項のいずれか一項に記載の可変利得型の増幅器を備えること を特徴とする光リンク損失変化自動補償システム。