JPH1155189A - 光ファイバーアンプ - Google Patents
光ファイバーアンプInfo
- Publication number
- JPH1155189A JPH1155189A JP9205034A JP20503497A JPH1155189A JP H1155189 A JPH1155189 A JP H1155189A JP 9205034 A JP9205034 A JP 9205034A JP 20503497 A JP20503497 A JP 20503497A JP H1155189 A JPH1155189 A JP H1155189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- output light
- signal
- gain
- feedback loop
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フィードバックループゲインを最適に自動設定
できるようにし、組み立て時の調整の手間を省くことを
課題とする。 【解決手段】光ファイバーアンプの出力光を検出する出
力光モニター信号をフィードバックして、励起用半導体
レーザーを駆動することで前記出力光モニター信号があ
る所望の値になるようにフィードバックループへ外乱信
号を注入する手段と該ループのゲイン設定手段とを設
け、前記外乱信号に対する該ループの応答を監視、良否
判断する手段を自動的に行われるので、組立調整時の手
間が省ける。
できるようにし、組み立て時の調整の手間を省くことを
課題とする。 【解決手段】光ファイバーアンプの出力光を検出する出
力光モニター信号をフィードバックして、励起用半導体
レーザーを駆動することで前記出力光モニター信号があ
る所望の値になるようにフィードバックループへ外乱信
号を注入する手段と該ループのゲイン設定手段とを設
け、前記外乱信号に対する該ループの応答を監視、良否
判断する手段を自動的に行われるので、組立調整時の手
間が省ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は光増幅用光ファイ
バーを利用して信号光を直接増幅する光ファイバーアン
プに関する。
バーを利用して信号光を直接増幅する光ファイバーアン
プに関する。
【０００２】
【従来技術】図４は従来技術の光ファイバーアンプの一
例を示す図である。図４において、１は励起用半導体レ
ーザー、２は信号光、３は光合波器、４はＥＤＦ（光増
幅用光ファイバー）、５は光ファイバー、６は出力光、
１５は位相補償器、１６は駆動回路、２０は光分岐器と
から構成されている。励起用半導体レーザー１は出力光
モニター信号８をフィードバックして前記駆動回路１６
を駆動することで出力光レベルが所望の値（目標値）に
なるように制御される。このような回路におけるフィー
ドバック制御ではループゲインがシステム応答を左右す
るためゲイン調整が一つ一つ必要である。
例を示す図である。図４において、１は励起用半導体レ
ーザー、２は信号光、３は光合波器、４はＥＤＦ（光増
幅用光ファイバー）、５は光ファイバー、６は出力光、
１５は位相補償器、１６は駆動回路、２０は光分岐器と
から構成されている。励起用半導体レーザー１は出力光
モニター信号８をフィードバックして前記駆動回路１６
を駆動することで出力光レベルが所望の値（目標値）に
なるように制御される。このような回路におけるフィー
ドバック制御ではループゲインがシステム応答を左右す
るためゲイン調整が一つ一つ必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の光フ
ァイバーアンプにあっては、光ファイバーアンプのルー
プゲインを組み立て時に、制御回路の抵抗値を変更する
ことによって調整していた。というのは出力光モニター
の出力レベルのばらつき、あるいは励起用半導体レーザ
ーを含めた光ファイバーの増幅率のばらつきなどがある
為にループゲインが光ファイバーアンプによってばらつ
くからである。フィードバック制御においてループゲイ
ンはシステム応答を左右する為に、安定でなおかつ所望
の応答特性が得られるようにループゲインを設定しなけ
ればならないことは周知の通りである。ここでは上記ル
ープゲインを適切に自動設定できるようにし、組み立て
時の調整の手間を省くことと、または運用中あるいは定
期検査におけるループゲインの監視、調整ができる光フ
ァイバーアンプを提供する。
ァイバーアンプにあっては、光ファイバーアンプのルー
プゲインを組み立て時に、制御回路の抵抗値を変更する
ことによって調整していた。というのは出力光モニター
の出力レベルのばらつき、あるいは励起用半導体レーザ
ーを含めた光ファイバーの増幅率のばらつきなどがある
為にループゲインが光ファイバーアンプによってばらつ
くからである。フィードバック制御においてループゲイ
ンはシステム応答を左右する為に、安定でなおかつ所望
の応答特性が得られるようにループゲインを設定しなけ
ればならないことは周知の通りである。ここでは上記ル
ープゲインを適切に自動設定できるようにし、組み立て
時の調整の手間を省くことと、または運用中あるいは定
期検査におけるループゲインの監視、調整ができる光フ
ァイバーアンプを提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、光増幅用光ファイバーに入
力される信号光を増幅するために励起用半導体レーザー
の励起光を光増幅用光ファイバーに供給し、前記光増幅
用光ファイバーから出力される出力光を検出した出力光
モニター信号にもとづいて前記励起用半導体レーザーを
駆動するフィードバックループを有し、前記出力光があ
る所望の値に制御される光ファイバーアンプにおいて、
前記フィードバックループに正弦波状の外乱信号を加え
る手段と前記フィードバックループのゲイン設定手段と
を設け、前記外乱信号と前記外乱信号に対する前記出力
光モニター信号の振幅比があらかじめ設定された比とな
るように前記ゲイン設定手段を用いて前記フィードバッ
クループのゲインを設定する光ファイバーアンプを提供
する。
解決するためのものであり、光増幅用光ファイバーに入
力される信号光を増幅するために励起用半導体レーザー
の励起光を光増幅用光ファイバーに供給し、前記光増幅
用光ファイバーから出力される出力光を検出した出力光
モニター信号にもとづいて前記励起用半導体レーザーを
駆動するフィードバックループを有し、前記出力光があ
る所望の値に制御される光ファイバーアンプにおいて、
前記フィードバックループに正弦波状の外乱信号を加え
る手段と前記フィードバックループのゲイン設定手段と
を設け、前記外乱信号と前記外乱信号に対する前記出力
光モニター信号の振幅比があらかじめ設定された比とな
るように前記ゲイン設定手段を用いて前記フィードバッ
クループのゲインを設定する光ファイバーアンプを提供
する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図１は本発明の光ファイバー
アンプの一実施例を説明したブロック図であり、図２は
本発明の光ファイバーアンプの一実施例を用いたときの
理論的根拠を説明した図であり、図３は本発明の光ファ
イバーアンプの一実施例の動作を説明したフローチャー
トである。図１において、１は励起用半導体レーザー、
２は信号光、３は光合波器、４はＥＤＦ（光増幅用光フ
ァイバー）、５は光ファイバー、６は出力光、７は光タ
ップ、８は出力光モニター、９は加算器１、１０はＡ／
Ｄ２、１１はＤ／Ａ、１２はＡ／Ｄ１、１３は可変定数
器、１４は加算器２、１５は位相補償器、１６は駆動回
路、１７はＣＰＵとから構成されている。励起用半導体
レーザー１は出力光モニター信号８をフィードバックし
て前記駆動回路１６を駆動することで出力光レベルが所
望の値（目標値）になるように制御される。
て図面を用いて説明する。図１は本発明の光ファイバー
アンプの一実施例を説明したブロック図であり、図２は
本発明の光ファイバーアンプの一実施例を用いたときの
理論的根拠を説明した図であり、図３は本発明の光ファ
イバーアンプの一実施例の動作を説明したフローチャー
トである。図１において、１は励起用半導体レーザー、
２は信号光、３は光合波器、４はＥＤＦ（光増幅用光フ
ァイバー）、５は光ファイバー、６は出力光、７は光タ
ップ、８は出力光モニター、９は加算器１、１０はＡ／
Ｄ２、１１はＤ／Ａ、１２はＡ／Ｄ１、１３は可変定数
器、１４は加算器２、１５は位相補償器、１６は駆動回
路、１７はＣＰＵとから構成されている。励起用半導体
レーザー１は出力光モニター信号８をフィードバックし
て前記駆動回路１６を駆動することで出力光レベルが所
望の値（目標値）になるように制御される。
【０００６】図１乃至図３にもとづいて動作説明を行
う。本発明の光ファイバーアンプの入力信号として入力
される信号光２を増幅するために励起用半導体レーザー
１の励起光を光増幅用光ファイバー４に供給する。この
光増幅用光ファイバー４に供給された励起光が光タップ
７で出力される出力光モニター信号がある目標値になる
ようにフィードバック制御される構成となっている。こ
れらのフィードバック制御について図３のフローチャー
トにもとづいて説明する。まづ、ゲインを最小値に設定
するためにＧ＝Ｇmin ，ｎ＝０に設定する（Ｓ１）。正
弦波の外乱信号を注入するために図１で示されるＤ／Ａ
コンバータ１１から周波数Ｆｎ、振幅Ａの正弦波をフィ
ードバックループへ出力する（Ｓ２）。
う。本発明の光ファイバーアンプの入力信号として入力
される信号光２を増幅するために励起用半導体レーザー
１の励起光を光増幅用光ファイバー４に供給する。この
光増幅用光ファイバー４に供給された励起光が光タップ
７で出力される出力光モニター信号がある目標値になる
ようにフィードバック制御される構成となっている。こ
れらのフィードバック制御について図３のフローチャー
トにもとづいて説明する。まづ、ゲインを最小値に設定
するためにＧ＝Ｇmin ，ｎ＝０に設定する（Ｓ１）。正
弦波の外乱信号を注入するために図１で示されるＤ／Ａ
コンバータ１１から周波数Ｆｎ、振幅Ａの正弦波をフィ
ードバックループへ出力する（Ｓ２）。
【０００７】このとき、ＣＰＵ１７がＡ／Ｄ１（１２）
およびＡ／Ｄ２（１０）コンバータを経由して出力光モ
ニター８からの信号を読出し、設定ゲインＧ（ｎ）の保
存を行う（Ｓ３）。そして、ゲインを増加させて（Ｓ
４）、そのゲインが最大になるまでゲインの増加を繰り
返す（Ｓ５）。このときのＡ／Ｄ１（ｎ）およびＡ／Ｄ
２（ｎ）が最も近い値の時のｎを求めて、最適ゲインを
Ｇ（ｎ）とする（Ｓ６）。最適ゲインが設定し、Ｇ／Ａ
コンバータの値を初期値に戻す。
およびＡ／Ｄ２（１０）コンバータを経由して出力光モ
ニター８からの信号を読出し、設定ゲインＧ（ｎ）の保
存を行う（Ｓ３）。そして、ゲインを増加させて（Ｓ
４）、そのゲインが最大になるまでゲインの増加を繰り
返す（Ｓ５）。このときのＡ／Ｄ１（ｎ）およびＡ／Ｄ
２（ｎ）が最も近い値の時のｎを求めて、最適ゲインを
Ｇ（ｎ）とする（Ｓ６）。最適ゲインが設定し、Ｇ／Ａ
コンバータの値を初期値に戻す。
【０００８】適切なループ応答を求める理論的根拠を図
２の（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。（ａ）はフ
ィードバックループの開ループ周波数特性を説明した図
であり、（ｂ）はフィードバックループの閉ループ周波
数特性を説明した図である。ここではゲイン調整を行う
ことで希望する周波数特性が図２の（ａ）になるように
する。（ゲインのばらつきは大きいが、位相ばらつきは
少ないからゲイン調整だけをおこなう）。図２の（ａ）
および（ｂ）では１０Ｈｚをバンド幅（Ｆｎ）になるよ
う設計されていて、１０Ｈｚにおける開ループゲインは
約０ｄＢである事が分かる。従ってフィードバックルー
プにバンド幅近傍の周波数で外乱信号を加え、開ループ
ゲインがほぼ０ｄＢ（一倍）になるように該ループのゲ
インを設定できれば、希望の特性が得られる事になる。
２の（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。（ａ）はフ
ィードバックループの開ループ周波数特性を説明した図
であり、（ｂ）はフィードバックループの閉ループ周波
数特性を説明した図である。ここではゲイン調整を行う
ことで希望する周波数特性が図２の（ａ）になるように
する。（ゲインのばらつきは大きいが、位相ばらつきは
少ないからゲイン調整だけをおこなう）。図２の（ａ）
および（ｂ）では１０Ｈｚをバンド幅（Ｆｎ）になるよ
う設計されていて、１０Ｈｚにおける開ループゲインは
約０ｄＢである事が分かる。従ってフィードバックルー
プにバンド幅近傍の周波数で外乱信号を加え、開ループ
ゲインがほぼ０ｄＢ（一倍）になるように該ループのゲ
インを設定できれば、希望の特性が得られる事になる。
【０００９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は光増幅用光ファ
イバーアンプの出力光を検出する出力光モニター信号を
フィードバックして、励起用半導体レーザーを駆動し前
記出力光がある所望の値になるようにフィードバック制
御された光ファイバーアンプの制御回路において、フィ
ードバックループゲインの最適値を自動的に設定できる
ために次の効果がある。
イバーアンプの出力光を検出する出力光モニター信号を
フィードバックして、励起用半導体レーザーを駆動し前
記出力光がある所望の値になるようにフィードバック制
御された光ファイバーアンプの制御回路において、フィ
ードバックループゲインの最適値を自動的に設定できる
ために次の効果がある。
【００１０】（１）アンプ組み立て時に一つ一つ必要な
調整の手間を省ける。
調整の手間を省ける。
【００１１】（２）運用中あるいは定期検査におけるル
ープゲインの監視、調整ができる。
ープゲインの監視、調整ができる。
【図１】本発明の光ファイバーアンプの一実施例を説明
したブロック図である。
したブロック図である。
【図２】本発明の光ファイバーアンプの一実施例を用い
たときの理論的根拠を説明した図である。
たときの理論的根拠を説明した図である。
【図３】本発明の光ファイバーアンプの一実施例の動作
を説明したフローチャートである。
を説明したフローチャートである。
【図４】従来の光ファイバーアンプの一実施例を説明し
たブロック図である。
たブロック図である。
１ 励起用半導体レーザー ２ 信号光 ３ 光合波器 ４ ＥＤＦ（光増幅用光ファイバー） ５ 光ファイバー ６ 出力光 ７ 光タップ ８ 出力光モニター ９ 加算器１ １０ Ａ／Ｄ２ １１ Ｄ／Ａ １２ Ａ／Ｄ１ １３ 可変定数器 １４ 加算器２ １５ 位相補償器 １６ 駆動回路 １７ ＣＰＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/06 10/04
Claims (2)
- 【請求項１】光増幅用光ファイバーに入力される信号光
を増幅するために励起用半導体レーザーの励起光を光増
幅用光ファイバーに供給し、前記光増幅用光ファイバー
から出力される出力光を検出した出力光モニター信号に
もとづいて前記励起用半導体レーザーを駆動するフィー
ドバックループを有し、前記出力光がある所望の値に制
御される光ファイバーアンプにおいて、前記フィードバ
ックループに正弦波状の外乱信号を加える手段と前記フ
ィードバックループのゲイン設定手段とを設け、前記外
乱信号と前記外乱信号に対する前記出力光モニター信号
の振幅比があらかじめ設定された比となるように前記ゲ
イン設定手段を用いて前記フィードバックループのゲイ
ンを設定することを特徴とする光ファイバーアンプ。 - 【請求項２】前記外乱信号は正弦波信号であって、その
外乱信号の周波数を前記フィードバックループの閉ルー
プバンド幅近傍に設定することを特徴とする請求項１記
載の光ファイバーアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9205034A JPH1155189A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光ファイバーアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9205034A JPH1155189A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光ファイバーアンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155189A true JPH1155189A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16500355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9205034A Pending JPH1155189A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光ファイバーアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013106140A1 (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Esi-Pyrophotonics Lasers Inc. | Methods and systems for a pulsed laser source emitting a predetermined output pulse profile |
| CN120895981A (zh) * | 2025-07-30 | 2025-11-04 | 浙江摩克激光智能装备有限公司 | 一种可调反馈环路的自启动9字腔光纤激光器及使用方法 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP9205034A patent/JPH1155189A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013106140A1 (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Esi-Pyrophotonics Lasers Inc. | Methods and systems for a pulsed laser source emitting a predetermined output pulse profile |
| US8958705B2 (en) | 2012-01-13 | 2015-02-17 | Esi-Pyrophotonics Lasers Inc. | Methods and systems for a pulsed laser source emitting a predetermined output pulse profile |
| CN120895981A (zh) * | 2025-07-30 | 2025-11-04 | 浙江摩克激光智能装备有限公司 | 一种可调反馈环路的自启动9字腔光纤激光器及使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |