JP3000573B2 - 調節された光増幅器 - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガイド付きまたはドー
プしたファイバ付き光増幅器の利得の調節に関する。
プしたファイバ付き光増幅器の利得の調節に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
の増幅器の利得は、従来は電流を介して制御されてい
た。この電流は、ファイバのドーパンド元素の励起を確
保する「ポンプ」波を供給する光「ポンプ」源に動力を
供給する。既知の増幅器は、この利得の調節を確保する
ための制御リングを備える。このようなリングは、増幅
器によって放射または増幅された光の出力を測定し、こ
の出力は「調節光（ｌｕｍｉｅｒｅ ｄｅ ｒｅｇｕｌ
ａｔｉｏｎ）」と呼ぶことができる。次にこのリング
は、この代表的出力を指令出力と比較する。最後にこの
リングは、この２つの出力の差を制限または解消するよ
うにポンプ源の供給電力を制御する。
の増幅器の利得は、従来は電流を介して制御されてい
た。この電流は、ファイバのドーパンド元素の励起を確
保する「ポンプ」波を供給する光「ポンプ」源に動力を
供給する。既知の増幅器は、この利得の調節を確保する
ための制御リングを備える。このようなリングは、増幅
器によって放射または増幅された光の出力を測定し、こ
の出力は「調節光（ｌｕｍｉｅｒｅ ｄｅ ｒｅｇｕｌ
ａｔｉｏｎ）」と呼ぶことができる。次にこのリング
は、この代表的出力を指令出力と比較する。最後にこの
リングは、この２つの出力の差を制限または解消するよ
うにポンプ源の供給電力を制御する。
【０００３】既知の第１の増幅器においては、調節光は
増幅器ファイバから横方向に放射される自然発光であ
る。この既知の第１の増幅器は、欧州特許ＥＰ−Ａ５１
７５０３号（ＮＴＴ）に記載されている。
増幅器ファイバから横方向に放射される自然発光であ
る。この既知の第１の増幅器は、欧州特許ＥＰ−Ａ５１
７５０３号（ＮＴＴ）に記載されている。
【０００４】多くの産業応用分野において、この増幅器
は、調節光を濾波しなければならず、またこの検出器で
測定された光の出力が非常に弱くかつファイバに対する
検出器の位置の小さな変動にも敏感で、そのために調節
が乱されるという欠点を有する。
は、調節光を濾波しなければならず、またこの検出器で
測定された光の出力が非常に弱くかつファイバに対する
検出器の位置の小さな変動にも敏感で、そのために調節
が乱されるという欠点を有する。
【０００５】既知の第２の増幅器においては、調節光
は、増幅器ファイバによって案内されて増幅され、その
出力端で取り出される自然発光である。したがってこの
光は、このファイバ中を増幅すべき信号と同じ方向に伝
播し、したがって「同方向（ｃｏｄｉｒｅｃｔｉｏｎｎ
ｅｌｌｅ）」型と呼ぶことができる。
は、増幅器ファイバによって案内されて増幅され、その
出力端で取り出される自然発光である。したがってこの
光は、このファイバ中を増幅すべき信号と同じ方向に伝
播し、したがって「同方向（ｃｏｄｉｒｅｃｔｉｏｎｎ
ｅｌｌｅ）」型と呼ぶことができる。
【０００６】既知のこの第２の増幅器は、欧州特許ＥＰ
−Ａ−３９５２７７号（ＳＴＣ−ＰＬＣ）に記載されて
いる。この増幅器は、検出器が増幅された信号の光の一
部を受け取ることによって測定出力が修正されないよう
に、調節光を慎重に濾波しなければならないという欠点
を有する。この慎重な濾波により、増幅器のコストとス
ペースが増大する。
−Ａ−３９５２７７号（ＳＴＣ−ＰＬＣ）に記載されて
いる。この増幅器は、検出器が増幅された信号の光の一
部を受け取ることによって測定出力が修正されないよう
に、調節光を慎重に濾波しなければならないという欠点
を有する。この慎重な濾波により、増幅器のコストとス
ペースが増大する。
【０００７】本発明の目的は、光増幅器の利得の調節を
より簡単な形で確保することである。
より簡単な形で確保することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的において、本発
明は、増幅器ガイドと、この増幅器ガイドによって増幅
され案内された自然発光の出力を制御するリングとを備
え、その出力が制御される発光が逆方向の発光であるこ
とを特徴とする、調節された光増幅器を対象とする。
明は、増幅器ガイドと、この増幅器ガイドによって増幅
され案内された自然発光の出力を制御するリングとを備
え、その出力が制御される発光が逆方向の発光であるこ
とを特徴とする、調節された光増幅器を対象とする。
【０００９】次に添付の図面によって、本発明がどのよ
うに実施できるかを、限定的にではなく例示的に、より
具体的に説明する。同じ要素が複数の図に出てくる場合
は、同じ参照記号で表してある。
うに実施できるかを、限定的にではなく例示的に、より
具体的に説明する。同じ要素が複数の図に出てくる場合
は、同じ参照記号で表してある。
【００１０】
【実施例】図１によれば、周知のように光リンクは次の
諸要素を備える。
諸要素を備える。
【００１１】−送信機アセンブリ２。このアセンブリ
は、送信すべき複数の信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を同時に受
信する。この信号の数は変化してもよく、信号Ｓ３は仮
になくてもよい。アセンブリ２はそれに応答して、異な
る複数のスペクトル帯域中でこれらの信号を搬送する、
複数の光搬送波を同時に送信する。これらのスペクトル
帯域はリンクの複数のチャネルに属する。これらの帯域
はいくつかのチャネルを占有する。送信すべき信号と搬
送波と占有されたチャネルの間には対応関係が存在す
る。
は、送信すべき複数の信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を同時に受
信する。この信号の数は変化してもよく、信号Ｓ３は仮
になくてもよい。アセンブリ２はそれに応答して、異な
る複数のスペクトル帯域中でこれらの信号を搬送する、
複数の光搬送波を同時に送信する。これらのスペクトル
帯域はリンクの複数のチャネルに属する。これらの帯域
はいくつかのチャネルを占有する。送信すべき信号と搬
送波と占有されたチャネルの間には対応関係が存在す
る。
【００１２】−光回線４。この回線は搬送波とガイド・
アセンブリをスペクトル多重通信の形で受信する。
アセンブリをスペクトル多重通信の形で受信する。
【００１３】−増幅器６が回線４中に挿入されており、
多重通信を増幅する。したがって各搬送波はそれぞれ１
つの増幅を受ける。この増幅の利得が、この搬送波に対
応するチャネルの利得を構成する。
多重通信を増幅する。したがって各搬送波はそれぞれ１
つの増幅を受ける。この増幅の利得が、この搬送波に対
応するチャネルの利得を構成する。
【００１４】−最後に、受信機アセンブリ８は、回線４
の出力端で搬送波を受信する。このアセンブリはそれに
応答して送信すべき信号を復元する。
の出力端で搬送波を受信する。このアセンブリはそれに
応答して送信すべき信号を復元する。
【００１５】増幅器６は次の諸要素を備える。
【００１６】−回線４中に直列に挿入された増幅器ガイ
ド１０。このガイドは多重通信によって順方向に走査さ
れる。これは通常、ドープした光ファイバによって構成
される。それがポンプ波によって励起されるとき、ドー
パント元素が多重通信の増幅を実現する。これは通常、
エルビウム・イオンＥｒ+++ から構成される。この増幅
の利得はポンプ波の制御された特性に依存し、この制御
された特性は通常この波の出力である。ただし、この増
幅器ガイドは、単結晶半導体プレートから構成すること
もできる。その際に、増幅器ガイドをこのプレート中の
逆の導電型の２つの拘束層の間に挿入する。その場合、
多重通信の増幅を可能にするポンプ作用は、供給電力が
この２つの拘束層から増幅器ガイド中に電荷担体を注入
することから構成されることになる。
ド１０。このガイドは多重通信によって順方向に走査さ
れる。これは通常、ドープした光ファイバによって構成
される。それがポンプ波によって励起されるとき、ドー
パント元素が多重通信の増幅を実現する。これは通常、
エルビウム・イオンＥｒ+++ から構成される。この増幅
の利得はポンプ波の制御された特性に依存し、この制御
された特性は通常この波の出力である。ただし、この増
幅器ガイドは、単結晶半導体プレートから構成すること
もできる。その際に、増幅器ガイドをこのプレート中の
逆の導電型の２つの拘束層の間に挿入する。その場合、
多重通信の増幅を可能にするポンプ作用は、供給電力が
この２つの拘束層から増幅器ガイド中に電荷担体を注入
することから構成されることになる。
【００１７】− ポンプ作用を実施する、たとえばポン
プ波を供給するポンプ源。このポンプ源は、この場合に
は通常、１４８０ｎｍの波長で発光し、２つのポンプ波
を上流側３２及び下流側３４の２つのマルチプレクサを
介して増幅器ガイド１０中に注入する、２つのレーザ・
ダイオード１２、１４から構成される。このポンプ源
は、ポンプ波の制御された特性を定義する。半導体光増
幅器の場合、ポンプ源は、この増幅器の供給電流を供給
する電源になる。
プ波を供給するポンプ源。このポンプ源は、この場合に
は通常、１４８０ｎｍの波長で発光し、２つのポンプ波
を上流側３２及び下流側３４の２つのマルチプレクサを
介して増幅器ガイド１０中に注入する、２つのレーザ・
ダイオード１２、１４から構成される。このポンプ源
は、ポンプ波の制御された特性を定義する。半導体光増
幅器の場合、ポンプ源は、この増幅器の供給電流を供給
する電源になる。
【００１８】−調節取出し手段。これは増幅器ガイド１
０から、それによって増幅された光を取り出す。この光
を以下では「調節光」と呼ぶことにする。この取出し手
段は通常、光カップラ１６から構成される。
０から、それによって増幅された光を取り出す。この光
を以下では「調節光」と呼ぶことにする。この取出し手
段は通常、光カップラ１６から構成される。
【００１９】−最後に、ポンプ制御手段１８、２０、２
２。これらの手段は、制御光を受け取る。これらの手段
は、それに応答して、ポンプ波の制御された特性に、多
重通信に適した増幅を保持する値を与えるように、ポン
プ源１２、１４を制御する。これらの手段は通常、電子
増幅器を制御する光ダイオード１８から構成される。こ
の電子増幅器はポンプ源を構成する２つのダイオード１
２、１４に供給電流を提供する。この電子増幅器は、前
置増幅器２０とパワー増幅器２２から構成される。これ
らのポンプ制御手段は、このように調節光の出力の制御
を実現する。
２。これらの手段は、制御光を受け取る。これらの手段
は、それに応答して、ポンプ波の制御された特性に、多
重通信に適した増幅を保持する値を与えるように、ポン
プ源１２、１４を制御する。これらの手段は通常、電子
増幅器を制御する光ダイオード１８から構成される。こ
の電子増幅器はポンプ源を構成する２つのダイオード１
２、１４に供給電流を提供する。この電子増幅器は、前
置増幅器２０とパワー増幅器２２から構成される。これ
らのポンプ制御手段は、このように調節光の出力の制御
を実現する。
【００２０】既知の光増幅器においては、調節光の取出
しは増幅器ガイドの出力端で行われ、この光は増幅され
た多重通信のうちの所定の部分とこのガイドの出力端の
雑音とから構成される。増幅器制御手段は、この調節光
の出力を一定に維持するようにポンプ波の出力を、制御
する。したがって、増幅器の出力端の全出力が一定に保
たれる。
しは増幅器ガイドの出力端で行われ、この光は増幅され
た多重通信のうちの所定の部分とこのガイドの出力端の
雑音とから構成される。増幅器制御手段は、この調節光
の出力を一定に維持するようにポンプ波の出力を、制御
する。したがって、増幅器の出力端の全出力が一定に保
たれる。
【００２１】本発明によれば、調節取出し手段１６は、
増幅器ガイド１０の入力端に配設される。その場合、調
節光は、前記順方向とは反対の逆方向に伝搬するために
「逆方向（ｃｏｎｔｒａｄｉｒｅｃｔｉｏｎｎｅｌｌ
ｅ）」と呼ばれる、増幅された自然発光から構成され
る。この調節光はスペクトル的に「調節帯域（ｂａｎｄ
ｅｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）」を占有する。「調節
利得（ｇａｉｎ ｄｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）」は、調
節帯域において増幅器ガイドが示す平均利得から構成さ
れる。その際に、調節光の出力の制御は同時に調節利得
の制御ともなる。これによって、調節帯域を含むことも
含まないこともある様々なスペクトル帯域における増幅
器の利得の正確な制御を簡単に実現することが可能にな
る。
増幅器ガイド１０の入力端に配設される。その場合、調
節光は、前記順方向とは反対の逆方向に伝搬するために
「逆方向（ｃｏｎｔｒａｄｉｒｅｃｔｉｏｎｎｅｌｌ
ｅ）」と呼ばれる、増幅された自然発光から構成され
る。この調節光はスペクトル的に「調節帯域（ｂａｎｄ
ｅｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）」を占有する。「調節
利得（ｇａｉｎ ｄｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）」は、調
節帯域において増幅器ガイドが示す平均利得から構成さ
れる。その際に、調節光の出力の制御は同時に調節利得
の制御ともなる。これによって、調節帯域を含むことも
含まないこともある様々なスペクトル帯域における増幅
器の利得の正確な制御を簡単に実現することが可能にな
る。
【００２２】増幅器６はさらに、調節取出し手段とポン
プ制御手段１８、２０、２２の間に挿入された、調節帯
域を制限するための光フィルタ２４を備えることが好ま
しい。リンクのチャネルによって占有されるスペクトル
領域は、波長でたとえば１５３０ｎｍと１５６０ｎｍの
間であり、調節帯域は、たとえば約１５６５ｎｍと１５
７０ｎｍの間である。この調節帯域は、入力端の出力の
変動によって利得調節光ができるだけ影響を受けないよ
うに選択される。
プ制御手段１８、２０、２２の間に挿入された、調節帯
域を制限するための光フィルタ２４を備えることが好ま
しい。リンクのチャネルによって占有されるスペクトル
領域は、波長でたとえば１５３０ｎｍと１５６０ｎｍの
間であり、調節帯域は、たとえば約１５６５ｎｍと１５
７０ｎｍの間である。この調節帯域は、入力端の出力の
変動によって利得調節光ができるだけ影響を受けないよ
うに選択される。
【００２３】前述の諸要素の他に、増幅器６は、上流側
２５と下流側２６の２つの接続端子、及び上流側２８と
下流側３０の２つの光碍子を備える。
２５と下流側２６の２つの接続端子、及び上流側２８と
下流側３０の２つの光碍子を備える。
【図１】本発明による増幅器を備える光リンクを表す図
である。
である。
【図２】図１のリンクの増幅器を示す図である。
２ 送信機アセンブリ ４ 光回線 ６ 増幅器 ８ 受信機アセンブリ １０ 増幅器ガイド １２ レーザ・ダイオード（ポンプ源） １４ レーザ・ダイオード（ポンプ源） １６ 光カップラ １８ ポンプ制御手段（光摂受ダイオード） ２０ ポンプ制御手段（前置増幅器） ２２ ポンプ制御手段（パワー増幅器） ２４ 光フィルタ ２５ 上流側接続端子 ２６ 下流側接続端子 ２８ 上流側光碍子 ３０ 下流側光碍子 ３２ 上流側注入マルチプレクサ ３４ 下流側注入マルチプレクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨゼ・シエスノワ フランス国、75014・パリ、リユ・エミ ール・デユボワ、22 (56)参考文献 特開 平２−250042（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86728（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H01S 3/07 - 3/10
Claims (4)
- 【請求項１】 増幅器ガイド（１０）と、この増幅器ガ
イドによって増幅され案内された自然発光の出力を制御
するリング（１６、２４、１８、２０、２２、１２、３
２、１０）とを備え、その出力が制御される発光が逆方
向の発光である調節された光増幅器であって、 − 前記増幅器ガイドの入力端から出力端へ順方向に伝
播する、増幅すべき光を受け取って案内するための増幅
器ガイド（１０）であって、ポンプの作用に応答して前
記の光を増幅することのできる増幅器要素を含み、この
増幅の利得が前記ポンプ作用の制御された特性に依存す
る、増幅器ガイド（１０）と、 − 前記ポンプ作用を実施するポンプ源（１２、１４）
と、 − 前記増幅器ガイド（１０）からそれによって増幅さ
れた調節光を構成する光を取り出す、調節取出し手段
（１６）と、 − 前記調節光を受け取り、それに応答して、ポンプ作
用の前記の調節された特性に、増幅すべき前記の光の望
まれる増幅を保証する値を与えるように前記ポンプ源
（１２、１４）を制御する、ポンプ制御手段（１８、２
０、２２）とを備え、 − 前記調節取出し手段（１６）が前記増幅器ガイド
（１０）の入力端に配設され、前記調節光が、前記順方
向と反対の逆方向に伝播する自然な逆方向増幅発光から
構成される、光 増幅器（６）。 - 【請求項２】 前記調節取出し手段と前記ポンプ制御手
段（１８、２０、２２）の間に挿入された、スペクトル
中で前記調節光が占有する調節帯域を制限するための光
フィルタ（２４）をさらに備えることを特徴とする、請
求項１に記載の増幅器。 - 【請求項３】 前記調節帯域が、前記増幅器が受け取っ
た増幅すべき前記光の出力の変動に応答して、前記調節
光が示す出力の寄生的変動を制限するように選ばれるこ
とを特徴とする、請求項２に記載の増幅器。 - 【請求項４】 増幅すべき前記の光が占有するスペクト
ル領域が、波長で１５３０ｎｍと１５６０ｎｍの間にあ
り、前記調節帯域が約１５６５ｎｍと１５７０ｎｍの間
にあり、前記増幅器ガイド（１０）がエルビウムでドー
プされた光ファイバであり、前記ポンプ作用が光ポンプ
作用である、請求項３に記載の増幅器。
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