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JP2000312047A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

Info

Publication number
JP2000312047A
JP2000312047A JP11971399A JP11971399A JP2000312047A JP 2000312047 A JP2000312047 A JP 2000312047A JP 11971399 A JP11971399 A JP 11971399A JP 11971399 A JP11971399 A JP 11971399A JP 2000312047 A JP2000312047 A JP 2000312047A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
signal
optical fiber
intensity
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11971399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yoshida
敬士 吉田
Chitaka Konishi
千隆 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11971399A priority Critical patent/JP2000312047A/en
Priority to US09/557,575 priority patent/US6437320B1/en
Publication of JP2000312047A publication Critical patent/JP2000312047A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a flat gain characteristic about wavelength, even if the temperature changes. SOLUTION: A temperature sensor 4 in the optical amplifier detects the temperature in the periphery of an optical fiber 110, a reference voltage generation circuit 6 controls an AGC circuit 130 on the basis of an output signal of the sensor 4, in such a manner that the higher the temperature around the fiber 110 is, the higher an amplification factor in the fiber 110 is set. For an erbium-doped optical fiber, the higher the temperature is, the smaller the gain in its longer wavelength side will be. Furthermore, the gain characteristic of the fiber 110 is changed also by the strength of exciting light so that the stronger the exciting light is, the larger the gain in its longer wavelength side will be. Thus when the AGC circuit 130 is controlled, the higher the temperature is, the higher the amplification factor of the fiber 110 will be, the exciting light supplied to the fiber 110 becomes stronger at a higher temperature, which results in a change in the gain characteristic caused by the temperature change is canceled by a change in the gain characteristic caused by changing the intensity of the exciting light, thus the gain characteristic of the fiber 110 becomes flat.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を増幅する
光ファイバにより構成された光増幅装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier comprising an optical fiber for amplifying an optical signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の光増幅装置の一例を示すブ
ロック図である。図5に示した従来の光増幅装置102
は、第1および第2の光増幅部104、106を含み、
第1の光増幅部104で増幅された光信号は光減衰器1
08を通じて第2の光増幅部106に供給され、第2の
光増幅部106においてさらに増幅される構成となって
おり、たとえば波長多重伝送システムの光再生中継器を
形成している。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional optical amplifier. The conventional optical amplifier 102 shown in FIG.
Includes first and second optical amplification units 104 and 106,
The optical signal amplified by the first optical amplifier 104 is applied to the optical attenuator 1
08, the signal is supplied to the second optical amplifier 106 and further amplified in the second optical amplifier 106, for example, forming an optical regenerative repeater of a wavelength division multiplexing transmission system.

【0003】第1および第2の光増幅部104、106
は基本的に同様の構成となっており、光ファイバ110
と、利得調整のための周辺要素とから成る。光ファイバ
110は、エルビウム添加光ファイバであって、励起光
の強さに応じた利得で光信号を増幅する。第1の光増幅
部104ではこの光ファイバ110の入力部に光結合器
112が挿入され、一方、第2の光増幅部106では光
ファイバ110の出力部に光結合器112が挿入されて
いる。そして、レーザ発光ダイオードによる発光手段1
14(LD)は励起光を発生し、この励起光が各光結合
器112にそれぞれ供給されている。これら発光手段1
14および光結合器112は各光ファイバ110におけ
る光信号の増幅度を制御する増幅度制御手段を構成して
いる。
[0003] First and second optical amplifiers 104 and 106
Has basically the same configuration, and the optical fiber 110
And peripheral elements for gain adjustment. The optical fiber 110 is an erbium-doped optical fiber and amplifies an optical signal with a gain according to the intensity of the pump light. In the first optical amplifier 104, an optical coupler 112 is inserted at the input of the optical fiber 110, while in the second optical amplifier 106, the optical coupler 112 is inserted at the output of the optical fiber 110. . And a light emitting means 1 using a laser light emitting diode.
Reference numeral 14 (LD) generates excitation light, and this excitation light is supplied to each optical coupler 112. These light emitting means 1
The optical coupler 14 and the optical coupler 112 constitute an amplification control means for controlling the amplification of the optical signal in each optical fiber 110.

【0004】第1の光増幅部104では、光結合器11
2は光ファイバ110の入力ポート116より供給され
て光ファイバ110を伝搬する光信号を、光ファイバ本
体118の方向に通過させるとともに、発光手段114
からの励起光を反射させて光ファイバ本体118の方向
に伝搬させる。一方、第2の光増幅部106では、光結
合器112は光ファイバ本体118からの光信号を出力
ポート120に向けて通過させるとともに、発光手段1
14からの励起光を反射させて光ファイバ本体118の
方向に伝搬させる。
[0004] In the first optical amplifying section 104, the optical coupler 11
Reference numeral 2 denotes an optical signal that is supplied from an input port 116 of the optical fiber 110 and propagates through the optical fiber 110, while passing the optical signal in the direction of the optical fiber body 118,
Is reflected and propagated in the direction of the optical fiber body 118. On the other hand, in the second optical amplifying unit 106, the optical coupler 112 allows the optical signal from the optical fiber main body 118 to pass through to the output port 120, and the light emitting unit 1
The excitation light from 14 is reflected and propagated in the direction of optical fiber body 118.

【0005】また、第1および第2の光増幅部104、
106において、光ファイバ110の入力部および出力
部にはそれぞれ光分岐器122、124が挿入され、光
ファイバ110を伝搬する光信号の一部が各光分岐器1
22、124で分岐されて、それぞれ光検出器126、
128に入力されている。光検出器126、128はそ
れぞれ分岐器1、2からの光信号を検出して電気信号に
変換し、AGC回路130(AGC)に出力する。AG
C回路130は、各光検出器126、128からの電気
信号の大きさの比がほぼ一定となるように、制御電圧を
発光手段114に供給する。
The first and second optical amplifiers 104,
At 106, optical splitters 122 and 124 are inserted into the input portion and the output portion of the optical fiber 110, respectively, and a part of the optical signal propagating through the optical fiber 110 is
The light is branched at 22 and 124, and the light detectors 126 and
128. The photodetectors 126 and 128 detect the optical signals from the splitters 1 and 2, respectively, convert the optical signals into electric signals, and output the electric signals to the AGC circuit 130 (AGC). AG
The C circuit 130 supplies a control voltage to the light emitting unit 114 so that the ratio of the magnitude of the electric signal from each of the photodetectors 126 and 128 becomes substantially constant.

【0006】したがって、第1および第2の光増幅部1
04、106では、光検出器126、128によって光
ファイバ110に入力される光信号および光ファイバ1
10から出力された光信号の強さが検出され、AGC回
路130は、これらの光信号の強さの比があらかじめ設
定されたほぼ一定の値となるように、発光手段114に
制御電圧を供給してその発光強度を調整する。これによ
り、第1および第2の光増幅部106の利得が常にほぼ
一定の値に設定される。
Therefore, the first and second optical amplifiers 1
At 04 and 106, the optical signals input to the optical fiber 110 by the photodetectors 126 and 128 and the optical fiber 1
The AGC circuit 130 supplies a control voltage to the light emitting means 114 so that the ratio of the intensity of these optical signals becomes a preset substantially constant value. To adjust the emission intensity. As a result, the gains of the first and second optical amplifiers 106 are always set to a substantially constant value.

【0007】具体的に説明すると、たとえば光ファイバ
110における利得が小さく光ファイバ110の出力側
の光信号が、入力側の光信号に対して充分に大きくなっ
ていない場合には、AGC回路130は高い制御電圧を
出力して、発光手段114における発光強度を高める。
その結果、より強い励起光が光ファイバ110に供給さ
れ、光ファイバ110の利得が大きくなる。逆に、光フ
ァイバ110における利得が大きく光ファイバ110の
出力側の光信号が、入力側の光信号に対して大きくなり
過ぎている場合には、AGC回路130は低い制御電圧
を出力して、発光手段114における発光強度を低下さ
せる。その結果、より弱い励起光が光ファイバ110に
供給され、光ファイバ110の利得が小さくなる。
Specifically, for example, when the gain in the optical fiber 110 is small and the optical signal on the output side of the optical fiber 110 is not sufficiently large with respect to the optical signal on the input side, the AGC circuit 130 By outputting a high control voltage, the light emission intensity of the light emitting means 114 is increased.
As a result, stronger excitation light is supplied to the optical fiber 110, and the gain of the optical fiber 110 increases. Conversely, when the gain in the optical fiber 110 is large and the optical signal on the output side of the optical fiber 110 is too large with respect to the optical signal on the input side, the AGC circuit 130 outputs a low control voltage, The light emission intensity of the light emitting means 114 is reduced. As a result, weaker pump light is supplied to the optical fiber 110, and the gain of the optical fiber 110 is reduced.

【0008】図5に示したように、第1の光増幅部10
4で増幅された光信号は、光分岐器124から光減衰器
108(ATT)を通じて第2の光増幅部106の光分
岐器122に入力され、第2の光増幅部106の光ファ
イバ110に供給されている。そして、上記光減衰器1
08は自動レベル制御回路132(ALC)によって制
御されている。これら光減衰器108および自動レベル
制御回路132は、第2の光増幅部106の出力部にお
いて、光信号の強さが、あらかじめ決められたほぼ一定
の値になるように制御するためのものである。すなわ
ち、第2の光増幅部106の出力部において、たとえば
光信号が強く、光検出器128が出力する電気信号が大
きい場合には、自動レベル制御回路132は光減衰器1
08における光信号の減衰量が大きくなるように光減衰
器108を制御する。一方、第2の光増幅部106の出
力部において光信号が弱く、光検出器128が出力する
電気信号が小さい場合には、自動レベル制御回路132
は光減衰器108における光信号の減衰量が小さくなる
ように光減衰器108を制御する。その結果、出力ポー
ト120からは常にほぼ一定の強さの光信号が出力され
る。
As shown in FIG. 5, the first optical amplifier 10
The optical signal amplified in 4 is input from the optical splitter 124 to the optical splitter 122 of the second optical amplifier 106 via the optical attenuator 108 (ATT), and is input to the optical fiber 110 of the second optical amplifier 106. Supplied. And the optical attenuator 1
08 is controlled by the automatic level control circuit 132 (ALC). The optical attenuator 108 and the automatic level control circuit 132 are used to control the intensity of the optical signal at the output of the second optical amplifying unit 106 so as to be a predetermined substantially constant value. is there. In other words, at the output of the second optical amplifier 106, for example, when the optical signal is strong and the electric signal output from the photodetector 128 is large, the automatic level control circuit 132 sets the optical attenuator 1
The optical attenuator 108 is controlled so that the amount of attenuation of the optical signal at 08 becomes large. On the other hand, when the optical signal is weak at the output of the second optical amplifier 106 and the electric signal output from the photodetector 128 is small, the automatic level control circuit 132
Controls the optical attenuator 108 so that the amount of attenuation of the optical signal in the optical attenuator 108 is reduced. As a result, an optical signal of almost constant intensity is always output from the output port 120.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、波長多重伝
送システムに用いられるこのような光増幅装置102で
は、各波長の光信号間で強度の差が大きいと、特に多段
中継を行った際に、信号強度の弱い波長側でS/Nの劣
化が著しくなり、伝送エラーが発生し易くなる。そのた
め、使用する波長帯域内では利得特性はできるだけ平坦
であることが望ましい。
By the way, in such an optical amplifying apparatus 102 used in a wavelength division multiplexing transmission system, if the difference in the intensity between the optical signals of each wavelength is large, especially when performing multistage relay, S / N is significantly deteriorated on the wavelength side where the signal strength is weak, and transmission errors are likely to occur. Therefore, it is desirable that the gain characteristic be as flat as possible within the wavelength band used.

【0010】しかしながら、1580nm帯などでは光
増幅装置の温度依存性が大きく、温度変化によって利得
特性の平坦性が大幅に劣化してしまう場合があり、その
改善が重要な課題となっている。本発明はこのような課
題を解決するためになされたもので、その目的は、温度
が変化しても波長に関する利得特性の平坦性が劣化する
ことのない光増幅装置を提供することにある。
However, in the 1580 nm band or the like, the temperature dependency of the optical amplifier is large, and the flatness of the gain characteristic may be significantly deteriorated due to a change in temperature. The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an optical amplifying device in which the flatness of gain characteristics with respect to wavelength does not deteriorate even when the temperature changes.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、波長の異なる複数の光信号を増幅する光ファ
イバと、制御電圧に応じた強さの励起光を前記光ファイ
バに供給して前記光ファイバにおける前記光信号の増幅
度を制御する増幅度制御手段と、前記光ファイバの入力
光信号と出力光信号とにもとづいて前記光ファイバの入
力光信号の強さと出力光信号の強さとの比を安定化すべ
く前記制御電圧を生成して前記増幅度制御手段に供給す
るAGC回路とを備えた光増幅装置であって、前記光フ
ァイバ周辺の温度を検出して検出結果を表す信号を出力
する温度センサと、前記温度センサの出力信号にもとづ
いて前記AGC回路を制御し、前記光ファイバ周辺の温
度が高いほど強い励起光を前記光ファイバに供給する制
御電圧を前記AGC回路に出力させるAGC制御回路と
を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber for amplifying a plurality of optical signals having different wavelengths, and pumping light having an intensity corresponding to a control voltage to the optical fiber. Amplification degree control means for controlling the degree of amplification of the optical signal in the optical fiber, and the intensity of the input optical signal and the intensity of the output optical signal of the optical fiber based on the input optical signal and the output optical signal of the optical fiber. An AGC circuit that generates the control voltage to stabilize the ratio of the optical fiber and supplies the control voltage to the amplification degree control means, and detects a temperature around the optical fiber to indicate a detection result. And a control voltage for controlling the AGC circuit based on an output signal of the temperature sensor to supply a stronger excitation light to the optical fiber as the temperature around the optical fiber is higher. Characterized by comprising an AGC control circuit for outputting to the circuit.

【0012】本発明の光増幅装置では、温度センサが、
光ファイバ周辺の温度を検出して検出結果を表す信号を
出力し、AGC制御回路は、温度センサの出力信号にも
とづいてAGC回路を制御し、光ファイバ周辺の温度が
高いほど強い励起光を光ファイバに供給する制御電圧を
AGC回路に出力させる。たとえばエルビウムを添加し
た光ファイバでは、温度が高くなると、長波長側ほど利
得が小さくなる。また、この光ファイバの利得特性は、
励起光の強さによっても変化し、励起光を強くすると、
長波長側ほど利得が大きくなる。したがって、上述のよ
うにAGC制御回路によって、温度が高いほど光ファイ
バに強い励起光を供給するようにAGC回路を制御した
場合、温度変化による利得特性の変化と、励起光の強さ
を変えたことによる利得特性の変化が相殺し、光ファイ
バの利得特性は平坦となる。すなわち、本発明の光増幅
装置では、温度が変化しても利得特性の平坦性は劣化し
ない。
In the optical amplifying device according to the present invention, the temperature sensor comprises:
The temperature around the optical fiber is detected and a signal representing the detection result is output. The AGC control circuit controls the AGC circuit based on the output signal of the temperature sensor. The control voltage supplied to the fiber is output to the AGC circuit. For example, in an optical fiber doped with erbium, as the temperature increases, the gain decreases as the wavelength increases. The gain characteristics of this optical fiber are
It also changes depending on the intensity of the excitation light.
The gain increases on the longer wavelength side. Therefore, when the AGC circuit is controlled by the AGC control circuit so as to supply stronger pumping light to the optical fiber as the temperature increases, the gain characteristic changes due to the temperature change and the pumping light intensity changes. As a result, the change in the gain characteristic cancels out, and the gain characteristic of the optical fiber becomes flat. That is, in the optical amplifying device of the present invention, the flatness of the gain characteristic does not deteriorate even when the temperature changes.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明による光増幅
装置の一例を示すブロック図である。図中、図5と同一
の要素には同一の符号が付されており、それらに関する
説明はここでは省略する。図1に示した光増幅装置2
が、図5に示した光増幅装置と異なるのは、第2の光増
幅部106に関連して温度センサ4と基準電圧発生回路
6(本発明に係わるAGC制御回路)とを備えている点
である。温度センサ4は第2の光増幅部106を構成す
る光ファイバ110に近接して配置されており、光ファ
イバ110周辺の温度を検出して検出結果を表す信号を
出力する。基準電圧発生回路6は、温度センサ4の出力
信号にもとづいてAGC回路130を制御し、温度セン
サ4の出力信号が表す温度が高いほど、強い励起光を光
ファイバ110に供給する制御電圧を第2の光増幅部1
06のAGC回路130に出力させる。基準電圧発生回
路6は、具体的には温度センサ4の出力信号が表す温度
が高いほど高い基準電圧を生成し、第2の光増幅部10
6のAGC回路130はこの基準電圧が高いほど、本来
の利得より高い利得を設定する制御電圧を発光手段11
4に出力する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the optical amplifier according to the present invention. In the drawing, the same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here. Optical amplification device 2 shown in FIG.
However, the difference from the optical amplifier shown in FIG. 5 is that the optical amplifier includes a temperature sensor 4 and a reference voltage generating circuit 6 (an AGC control circuit according to the present invention) in relation to the second optical amplifier 106. It is. The temperature sensor 4 is arranged close to the optical fiber 110 constituting the second optical amplifier 106, detects the temperature around the optical fiber 110, and outputs a signal representing the detection result. The reference voltage generation circuit 6 controls the AGC circuit 130 based on the output signal of the temperature sensor 4, and increases the control voltage for supplying stronger excitation light to the optical fiber 110 as the temperature represented by the output signal of the temperature sensor 4 increases. 2 optical amplifiers 1
06 to the AGC circuit 130. Specifically, the reference voltage generation circuit 6 generates a higher reference voltage as the temperature indicated by the output signal of the temperature sensor 4 increases, and the second optical amplifier 10
The AGC circuit 130 of FIG. 6 outputs a control voltage for setting a higher gain than the original gain as the reference voltage is higher.
4 is output.

【0014】次に、このように構成された光増幅装置2
の動作について説明する。図2の(A)ないし(F)は
第2の光増幅部106における利得特性などを示すグラ
フである。図中、横軸はすべて波長を表し、縦軸は、
(A)ないし(C)、および(F)では利得を表し、
(D)および(E)では出力レベルを表している。図2
の(A)は、常温における第2の光増幅部106の利得
特性を示しており、発光手段114の発光強度を適切に
設定することで使用波長帯域の全域においてほぼ平坦な
利得特性が得られている。したがって、各波長の光信号
の出力レベルも、図2の(D)に示したように、ほぼ一
定となっている。なお、図2の(D)において各縦線が
各波長の出力レベルを示している。
Next, the optical amplifying device 2 thus configured
Will be described. FIGS. 2A to 2F are graphs showing gain characteristics and the like in the second optical amplifier 106. In the figure, the horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the wavelength.
(A) through (C) and (F) represent gain,
(D) and (E) show the output level. FIG.
(A) shows the gain characteristic of the second optical amplifying unit 106 at room temperature, and by setting the emission intensity of the light emitting means 114 appropriately, a substantially flat gain characteristic can be obtained in the entire wavelength band used. ing. Therefore, the output level of the optical signal of each wavelength is almost constant as shown in FIG. In FIG. 2D, each vertical line indicates an output level of each wavelength.

【0015】これに対して、光ファイバ110周辺の温
度上昇とともに光ファイバ110の温度が上昇すると、
本発明を実施しなかった場合には、図2の(B)に示し
たように、長波長側ほど利得が低下し、利得特性の平坦
性は失われることになる。したがって、各波長の光信号
の出力レベルも、図2の(E)に示したように、長波長
側ほど低くなる。
On the other hand, when the temperature of the optical fiber 110 rises together with the temperature around the optical fiber 110,
When the present invention is not implemented, as shown in FIG. 2B, the gain decreases on the longer wavelength side, and the flatness of the gain characteristic is lost. Therefore, as shown in FIG. 2E, the output level of the optical signal of each wavelength also becomes lower on the longer wavelength side.

【0016】このように光ファイバ110では、温度が
高くなると、長波長側ほど利得が小さくなるが、光ファ
イバ110の利得特性は、励起光の強さによっても変化
し、図2の(C)に示したように、励起光を強くする
と、長波長側ほど利得が大きくなる。図中、実線が励起
光を強くした場合の利得特性を示し、点線は励起光が通
常の強さで温度が上昇した場合の利得特性を示してい
る。
As described above, in the optical fiber 110, as the temperature increases, the gain decreases as the wavelength becomes longer. However, the gain characteristic of the optical fiber 110 also changes depending on the intensity of the pump light. As shown in (2), when the pumping light is intensified, the gain increases on the longer wavelength side. In the figure, the solid line shows the gain characteristics when the pumping light is intensified, and the dotted line shows the gain characteristics when the temperature of the pumping light is increased with normal intensity.

【0017】そして、本実施の形態例では、第2の光増
幅部106において、基準電圧発生回路6は、温度セン
サ4が検出した温度が高いほど光ファイバ110の増幅
度を高く設定するようにAGC回路130を制御し、し
たがって、温度が高いほど光ファイバ110に供給され
る励起光が強くなる。その結果、温度変化による利得特
性の変化(図2の(B))と、励起光の強さを変えたこ
とによる利得特性の変化(図2の(C))とが相殺し、
図2の(F)に示したように、光ファイバ110の利得
特性は、使用波長帯域のほぼ全域でほぼ平坦となる。す
なわち、本実施の形態例の光増幅装置2では、温度が変
化しても第2の増幅部106における利得特性の平坦性
は劣化しない。なお、図2に示したような光ファイバに
おける利得特性の変化については電子情報通信学会発行
の「信学技報:OQE92」(P.21)および「信学
技報:OQCS92」(P.58)に詳しく論じられて
いる。
In this embodiment, in the second optical amplifying unit 106, the reference voltage generating circuit 6 sets the degree of amplification of the optical fiber 110 higher as the temperature detected by the temperature sensor 4 is higher. The AGC circuit 130 is controlled, so that the higher the temperature, the stronger the pump light supplied to the optical fiber 110. As a result, the change in the gain characteristic due to the temperature change (FIG. 2B) and the change in the gain characteristic due to the change in the intensity of the pump light (FIG. 2C) cancel each other,
As shown in FIG. 2F, the gain characteristic of the optical fiber 110 becomes substantially flat over almost the entire wavelength band used. That is, in the optical amplifying device 2 of the present embodiment, even when the temperature changes, the flatness of the gain characteristic in the second amplifying unit 106 does not deteriorate. The change in the gain characteristic of the optical fiber as shown in FIG. 2 is described in “IEICE Technical Report: OQE92” (P.21) and “IEICE Technical Report: OQCS92” (P.58) issued by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. ).

【0018】上記実施の形態例では第2の光増幅部10
6においてのみ利得特性の平坦化を図ったが、第1の光
増幅部104においても、温度センサ4および基準電圧
発生回路6を設けてAGC回路130を制御し、利得特
性を平坦化して光増幅装置2全体でさらに性能向上を図
ることも無論可能である。また、第2の光増幅部106
において、基準電圧発生回路6によってAGC回路13
0を制御する際に、第1の光増幅部104における利得
特性の平坦化の劣化をも相殺すべくより強く補償を行う
ように図ることも有効である。そして、本実施の形態例
では、光増幅装置2は第1および第2の光増幅部10
4、106により構成されているとしたが、要求される
性能水準によっては第2の光増幅部106のみを用いた
構成とすることも可能である。
In the above embodiment, the second optical amplifier 10
6, the gain characteristic is flattened, but also in the first optical amplifying unit 104, the temperature sensor 4 and the reference voltage generating circuit 6 are provided to control the AGC circuit 130, and the gain characteristic is flattened to perform optical amplification. It is of course possible to further improve the performance of the entire device 2. Also, the second optical amplifier 106
, The AGC circuit 13
When controlling 0, it is also effective to perform compensation more strongly so as to cancel also the deterioration of the flattening of the gain characteristic in the first optical amplifier 104. In the present embodiment, the optical amplifying device 2 includes the first and second optical amplifying units 10.
4 and 106, but it is also possible to adopt a configuration using only the second optical amplifier 106 depending on the required performance level.

【0019】次に本発明の第2の実施の形態例について
説明する。図3は第2の実施の形態例の光増幅装置を示
すブロック図である。図中、図1と同一の要素には同一
の符号が付されており、それらに関する説明はここでは
省略する。図3に示した光増幅装置8が、上記光増幅装
置2と異なるのは、自動レベル制御回路132に関連し
て、光分岐器10、波長分離光検出器12(AWG+P
D)、ならびに信号検出手段14(MAX/MIN D
ET)を備えている点である。光分岐器10は、第2の
光増幅部106において、光分岐器124と光検出器1
28との間に挿入され、光分岐器124から光検出器1
28に供給される光信号の一部を、波長分離検出器12
へ分岐させる。波長分離検出器12は、波長の異なる光
信号ごとに光信号の強さを検出して検出結果を表す電圧
(電気信号)を出力する。より詳しくは、波長分離光検
出器12は、各波長の光信号を抽出する複数の光フィル
タ(図示せず)と、各光フィルタが抽出した光信号をそ
の強さを表す電圧にそれぞれ変換する複数の光検出器
(図示せず)とを含んで構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an optical amplifying device according to the second embodiment. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted here. The optical amplifying device 8 shown in FIG. 3 differs from the optical amplifying device 2 in connection with the automatic level control circuit 132 in that the optical splitter 10 and the wavelength separation photodetector 12 (AWG + P
D) and the signal detection means 14 (MAX / MIN D
ET). The optical splitter 10 includes an optical splitter 124 and a photodetector 1 in the second optical amplifying unit 106.
28, and the optical detector 1
A part of the optical signal supplied to the wavelength separation detector
Branch to The wavelength separation detector 12 detects the intensity of an optical signal for each optical signal having a different wavelength, and outputs a voltage (electric signal) representing the detection result. More specifically, the wavelength separation photodetector 12 converts a plurality of optical filters (not shown) for extracting optical signals of each wavelength into a voltage representing the strength of each of the extracted optical signals. It is configured to include a plurality of photodetectors (not shown).

【0020】そして、信号検出手段14は、波長分離光
検出器12が出力する電圧のうち、もっとも高いか、ま
たはもっとも低い電圧を検出して自動レベル制御回路1
32に供給する。したがって、この光増幅装置8では、
自動レベル制御回路132は、従来のように、光ファイ
バ110が出力する各波長の光信号全体の強さにもとづ
いて光減衰器108を制御するのではなく、もっとも強
いかまたはもっとも弱い光信号の強さにもとづいて光減
衰器108を制御することになる。
The signal detecting means 14 detects the highest or lowest voltage among the voltages output from the wavelength separation photodetector 12, and detects the highest or lowest voltage.
32. Therefore, in this optical amplifying device 8,
The automatic level control circuit 132 does not control the optical attenuator 108 based on the overall intensity of the optical signal of each wavelength output from the optical fiber 110, as in the related art. The optical attenuator 108 is controlled based on the strength.

【0021】その結果、この光増幅装置8では、たとえ
ばチャンネル数が減少し、使用する波長の数が少なくな
ったような場合でも、そのことによって自動レベル制御
回路132に供給される電圧が低くなることはなく、第
2の光増幅部106の光ファイバ110から出力される
光信号の強さを、もとのチャンネル数の場合と同様の強
さに制御することができる。そして、本発明に特に係わ
る温度センサ4および基準電圧発生回路6は、波長分離
光検出器12および信号検出手段14とは独立に動作す
るので、本実施の形態例においても上記実施の形態例と
同様の効果を得ることができる。
As a result, in the optical amplifier 8, for example, even when the number of channels is reduced and the number of wavelengths used is reduced, the voltage supplied to the automatic level control circuit 132 is reduced. In other words, the intensity of the optical signal output from the optical fiber 110 of the second optical amplifying unit 106 can be controlled to the same intensity as in the case of the original number of channels. Since the temperature sensor 4 and the reference voltage generating circuit 6 according to the present invention operate independently of the wavelength separation light detector 12 and the signal detecting means 14, the present embodiment also has the same configuration as the above embodiment. Similar effects can be obtained.

【0022】次に、本発明の第3の実施の形態例につい
て説明する。図4は第3の実施の形態例の光増幅装置を
示すブロック図である。図中、図1、図3と同一の要素
には同一の符号が付されており、それらに関する説明は
ここでは省略する。図4に示した光増幅装置16が、上
記光増幅装置8と異なるのは、波長分離光検出器12に
代えて波長分離検出器13が設けられ、この波長分離検
出器13は、光信号の波長帯域内をスキャンして各波長
の光信号を順次通過させて抽出する光フィルタ18(A
OTF)と、光フィルタ18が抽出した光信号を電気信
号に変換する光検出器20とにより構成されている点で
ある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an optical amplifying device according to the third embodiment. In the drawing, the same elements as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here. The optical amplifying device 16 shown in FIG. 4 differs from the optical amplifying device 8 in that a wavelength separation detector 13 is provided instead of the wavelength separation light detector 12, and this wavelength separation detector 13 An optical filter 18 (A) that scans the wavelength band and sequentially passes and extracts optical signals of each wavelength.
OTF) and a photodetector 20 that converts an optical signal extracted by the optical filter 18 into an electric signal.

【0023】そして、信号検出手段14は、光検出器2
0が各波長ごとに(すなわち各チャンネルごとに)出力
する電圧のうち、もっとも高いか、またはもっとも低い
電圧を検出して自動レベル制御回路132に供給する。
したがって、この光増幅装置16でも、自動レベル制御
回路132は、従来のように、光ファイバ110が出力
する各波長の光信号全体の強さにもとづいて光減衰器1
08を制御するのではなく、もっとも強いかまたはもっ
とも弱い光信号の強さにもとづいて光減衰器108を制
御することになる。
The signal detecting means 14 is provided with the photodetector 2
0 detects the highest or lowest voltage among the voltages output for each wavelength (that is, for each channel) and supplies the detected voltage to the automatic level control circuit 132.
Therefore, also in the optical amplifying device 16, the automatic level control circuit 132 uses the optical attenuator 1 based on the strength of the entire optical signal of each wavelength output from the optical fiber 110 as in the related art.
08 instead of controlling the optical attenuator 108 based on the strength of the strongest or weakest optical signal.

【0024】その結果、たとえばチャンネル数が減少
し、使用する波長の数が少なくなったような場合でも、
そのことによって自動レベル制御回路132に供給され
る電圧が低くなることはなく、第2の光増幅部106の
光ファイバ110から出力される光信号の強さを、もと
のチャンネル数の場合と同様の強さに制御することがで
きる。そして、本発明に特に係わる温度センサ4および
基準電圧発生回路6は、波長分離光検出器12および信
号検出手段14とは独立に動作するので、本実施の形態
例においても上記実施の形態例と同様の効果を得ること
ができる。
As a result, for example, even when the number of channels is reduced and the number of wavelengths used is reduced,
As a result, the voltage supplied to the automatic level control circuit 132 does not decrease, and the intensity of the optical signal output from the optical fiber 110 of the second optical amplifying unit 106 is set to be equal to the case of the original number of channels. The same strength can be controlled. Since the temperature sensor 4 and the reference voltage generating circuit 6 according to the present invention operate independently of the wavelength separation light detector 12 and the signal detecting means 14, the present embodiment also has the same configuration as the above embodiment. Similar effects can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光増幅装置
では、温度センサが、光ファイバ周辺の温度を検出して
検出結果を表す信号を出力し、AGC制御回路は、温度
センサの出力信号にもとづいてAGC回路を制御し、光
ファイバ周辺の温度が高いほど強い励起光を光ファイバ
に供給する制御電圧をAGC回路に出力させる。たとえ
ばエルビウムを添加した光ファイバでは、温度が高くな
ると、長波長側ほど利得が小さくなる。また、この光フ
ァイバの利得特性は、励起光の強さによっても変化し、
励起光を強くすると、長波長側ほど利得が大きくなる。
したがって、上述のようにAGC制御回路によって、温
度が高いほど光ファイバに強い励起光を供給するように
AGC回路を制御した場合、温度変化による利得特性の
変化と、励起光の強さを変えたことによる利得特性の変
化が相殺し、光ファイバの利得特性は平坦となる。すな
わち、本発明の光増幅装置では、温度が変化しても利得
特性の平坦性は劣化しない。
As described above, in the optical amplifying device of the present invention, the temperature sensor detects the temperature around the optical fiber and outputs a signal representing the detection result, and the AGC control circuit outputs the signal from the temperature sensor. The control circuit controls the AGC circuit based on the AGC circuit to output a control voltage for supplying stronger excitation light to the optical fiber as the temperature around the optical fiber is higher. For example, in an optical fiber doped with erbium, as the temperature increases, the gain decreases as the wavelength increases. In addition, the gain characteristics of this optical fiber change depending on the intensity of the pump light,
When the pump light is intensified, the gain increases as the wavelength becomes longer.
Therefore, when the AGC circuit is controlled by the AGC control circuit so as to supply stronger pumping light to the optical fiber as the temperature increases, the gain characteristic changes due to the temperature change and the pumping light intensity changes. As a result, the change in the gain characteristic cancels out, and the gain characteristic of the optical fiber becomes flat. That is, in the optical amplifying device of the present invention, the flatness of the gain characteristic does not deteriorate even when the temperature changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光増幅装置の一例を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an optical amplifier according to the present invention.

【図2】(A)ないし(F)は第2の光増幅部における
利得特性などを示すグラフである。
FIGS. 2A to 2F are graphs showing gain characteristics and the like in a second optical amplifier.

【図3】第2の実施の形態例の光増幅装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an optical amplifying device according to a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態例の光増幅装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an optical amplifying device according to a third embodiment.

【図5】従来の光増幅装置の一例を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a conventional optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……光増幅装置、4……温度センサ、6……基準電圧
発生回路、8……光増幅装置、10……光分岐器、12
……波長分離光検出器、13……波長分離光検出器、1
4……信号検出手段、16……光増幅装置、18……光
フィルタ、20……光検出器、102……光増幅装置、
104……第1の光増幅部、106……第2の光増幅
部、108……光減衰器、110……光ファイバ、11
2……光結合器、114……発光手段、116……入力
ポート、118……光ファイバ本体、120……出力ポ
ート、122……光分岐器、124……光分岐器、12
6……光検出器、128……光検出器、130……AG
C回路、132……自動レベル制御回路。
2 ... optical amplifying device, 4 ... temperature sensor, 6 ... reference voltage generating circuit, 8 ... optical amplifying device, 10 ... optical splitter, 12
…… Wavelength separation photodetector, 13 …… Wavelength separation photodetector, 1
4 ... signal detection means, 16 ... optical amplifier, 18 ... optical filter, 20 ... photodetector, 102 ... optical amplifier,
104: first optical amplifier, 106: second optical amplifier, 108: optical attenuator, 110: optical fiber, 11
2 ... optical coupler, 114 ... light emitting means, 116 ... input port, 118 ... optical fiber body, 120 ... output port, 122 ... optical splitter, 124 ... optical splitter, 12
6 photodetector, 128 photodetector, 130 AG
C circuit, 132 ... Automatic level control circuit.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 波長の異なる複数の光信号を増幅する光
ファイバと、制御電圧に応じた強さの励起光を前記光フ
ァイバに供給して前記光ファイバにおける前記光信号の
増幅度を制御する増幅度制御手段と、前記光ファイバの
入力光信号と出力光信号とにもとづいて前記光ファイバ
の入力光信号の強さと出力光信号の強さとの比を安定化
すべく前記制御電圧を生成して前記増幅度制御手段に供
給するAGC回路とを備えた光増幅装置であって、 前記光ファイバ周辺の温度を検出して検出結果を表す信
号を出力する温度センサと、 前記温度センサの出力信号にもとづいて前記AGC回路
を制御し、前記光ファイバ周辺の温度が高いほど強い励
起光を前記光ファイバに供給する制御電圧を前記AGC
回路に出力させるAGC制御回路とを備えたことを特徴
とする光増幅装置。
1. An optical fiber for amplifying a plurality of optical signals having different wavelengths, and an excitation light having an intensity corresponding to a control voltage is supplied to the optical fiber to control an amplification degree of the optical signal in the optical fiber. Amplification degree control means, based on an input optical signal and an output optical signal of the optical fiber, generating the control voltage to stabilize a ratio between the intensity of the input optical signal and the intensity of the output optical signal of the optical fiber. An optical amplifier comprising: an AGC circuit that supplies the amplification degree control unit; a temperature sensor that detects a temperature around the optical fiber and outputs a signal indicating a detection result; and an output signal of the temperature sensor. The AGC circuit is controlled on the basis of the AGC circuit, and the higher the temperature around the optical fiber, the higher the control voltage for supplying stronger excitation light to the optical fiber.
An optical amplifying device comprising: an AGC control circuit for outputting the signal to a circuit.
【請求項2】 前記増幅度制御手段は、前記光ファイバ
の入力部または出力部に挿入され前記光ファイバを伝搬
する光を通過させるとともに、外部から供給された励起
光を前記光ファイバに導入して光ファイバ本体に向けて
伝搬させる光結合器と、前記制御電圧の大きさに応じた
強さの光を発生し前記励起光として前記光結合器に供給
する発光手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の
光増幅装置。
2. The amplification degree control means according to claim 1, wherein said amplification degree control means is inserted into an input portion or an output portion of said optical fiber, passes light propagating through said optical fiber, and introduces pump light supplied from outside into said optical fiber. An optical coupler that propagates light toward the optical fiber body, and a light emitting unit that generates light having an intensity corresponding to the magnitude of the control voltage and supplies the light to the optical coupler as the excitation light. The optical amplifying device according to claim 1.
【請求項3】 前記光ファイバの入力部に挿入された第
1の光分岐器と、前記光ファイバの出力部に挿入された
第2の光分岐器と、前記第1の光分岐器により分岐され
た光信号を検出して前記光信号の強さを表す電気信号を
出力する第1の光検出器と、前記第2の光分岐器により
分岐された光信号を検出して前記光信号の強さを表す電
気信号を出力する第2の光検出器とを備え、前記AGC
回路は、第1および第2の光検出器の出力信号にもとづ
いて前記光ファイバの入力光信号の強さと出力光信号の
強さとの比を安定化すべく前記制御電圧を生成すること
を特徴とする請求項1記載の光増幅装置。
3. A first optical splitter inserted into an input section of the optical fiber, a second optical splitter inserted into an output section of the optical fiber, and a branch by the first optical splitter. A first optical detector for detecting the optical signal and outputting an electric signal indicating the intensity of the optical signal; and detecting the optical signal branched by the second optical splitter to detect the optical signal. A second photodetector for outputting an electric signal representing the intensity;
The circuit generates the control voltage based on output signals of the first and second photodetectors to stabilize a ratio between an input optical signal intensity and an output optical signal intensity of the optical fiber. The optical amplifying device according to claim 1.
【請求項4】 前記光ファイバの入力部に挿入された光
減衰器と、前記光ファイバの出力光信号の強さを検出し
て検出結果を表す電気信号を出力する光検出手段と、前
記光検出手段の出力信号にもとづいて、前記光ファイバ
の出力光信号の強さをほぼ一定に保つべく電気信号を出
力して前記光減衰器を制御する自動レベル制御回路とを
さらに備えたことを特徴とする請求項1記載の光増幅装
置。
4. An optical attenuator inserted into an input section of the optical fiber, light detecting means for detecting an intensity of an output optical signal of the optical fiber and outputting an electric signal indicating a detection result, and An automatic level control circuit for controlling the optical attenuator by outputting an electric signal to keep the intensity of the output optical signal of the optical fiber substantially constant based on the output signal of the detection means. The optical amplifying device according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記光検出手段は、波長の異なる光信号
ごとに光信号の強さを検出して検出結果を表す電気信号
を出力する波長分離光検出器と、前記波長分離光検出器
が出力する電気信号のうち、もっとも強いかもっとも弱
い光信号の強さを表す電気信号を検出して前記自動レベ
ル制御回路に供給する信号検出手段とを含んで構成され
ていることを特徴とする請求項4記載の光増幅装置。
5. A wavelength separation photodetector for detecting an intensity of an optical signal for each optical signal having a different wavelength and outputting an electric signal indicating a detection result, wherein the wavelength separation photodetector comprises: Signal detecting means for detecting an electric signal representing the intensity of the strongest or weakest optical signal among the electric signals to be output and supplying the electric signal to the automatic level control circuit. Item 5. The optical amplifying device according to Item 4.
【請求項6】 前記波長分離光検出器は、各波長の光信
号を抽出する複数の光フィルタと、各光フィルタが抽出
した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光検出
器とを含んで構成されていることを特徴とする請求項5
記載の光増幅装置。
6. The wavelength separation photodetector includes a plurality of optical filters for extracting optical signals of respective wavelengths, and a plurality of photodetectors for converting the optical signals extracted by each optical filter into electric signals. 6. The method according to claim 5, wherein
The optical amplifying device as described in the above.
【請求項7】 前記波長分離光検出器は、光信号の波長
帯域内をスキャンして各波長の光信号を順次通過させて
抽出する第2の光フィルタと、前記第2の光フィルタが
抽出した前記光信号を電気信号に変換する第3の光検出
器とを含んで構成されていることを特徴とする請求項5
記載の光増幅装置。
7. A second optical filter that scans a wavelength band of an optical signal and sequentially passes and extracts optical signals of respective wavelengths, wherein the wavelength separation optical detector extracts the optical signal of each wavelength. And a third photodetector for converting the optical signal into an electric signal.
The optical amplifying device as described in the above.
【請求項8】 前記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記載の光増幅装
置。
8. The optical amplifier according to claim 1, wherein said optical fiber is an erbium-doped optical fiber.
【請求項9】 前記発光手段はレーザ発光ダイオードに
より構成されていることを特徴とする請求項2記載の光
増幅装置。
9. The optical amplifying device according to claim 2, wherein said light emitting means comprises a laser light emitting diode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010114739A (en) * 2008-11-07 2010-05-20 Mitsubishi Electric Corp Light attenuating device, light attenuation method and optical communication device

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