JP3628202B2

JP3628202B2 - Fiber optic amplifier

Info

Publication number: JP3628202B2
Application number: JP02442899A
Authority: JP
Inventors: 弘美安島
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2019-02-01
Also published as: JP2000223764A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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増幅器に関し、特に入力信号光と出力信号光の比が一定となるように制御する一定制御（ＡＧＣ）方式の光ファイバー増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より光信号を増幅するための光ファイバー増幅器が使用されており、このときに入力信号と出力信号を一定比に制御できる光ファイバー増幅器を本出願人は提案した。
【０００３】
これは、図６に示すように、入力光３１は光分岐器３２、増幅用光ファイバーであるＥＤＦ（エルビウム・ドープ・ファイバー）３３、光合波器３４、光分岐器３５を経由して増幅された出力光３６となる。一方、励起用光源である励起用半導体レーザー３９から出力された励起光が光合波器３４を経由してＥＤＦ３３に導かれ、入力光３１を励起し増幅する。
【０００４】
ここで、入力光３１が増幅される度合いは、入力光３１の波長、光量レベル（光パワー）、励起用半導体レーザー３９のパワー（励起パワー）などによって決まるが、この例では励起用半導体レーザー３９の励起パワーを変化させて出力光３６のパワーを制御する方式である。
【０００５】
光分岐器３２、３５はそれぞれ入力光３１、出力光３６をモニターするためにそれぞれ数％分岐するものであり、それぞれの出力は入力光モニター３８、出力光モニター４１に接続されて電気信号に変換される。
【０００６】
電気信号に変換されたそれぞれの出力は比較器４５で比較されその誤差信号は位相補償器４４、駆動回路４３を介して励起用半導体レーザー３９を制御する。さらに入力光モニター３８の出力はフィードフォワード補償４６を介して駆動回路４３に加算される構成である。
【０００７】
このような構成とすることによって、大きな温度変化（例えば−２５℃〜＋８０℃）や径時変化に基づく光ファイバー増幅器の出力変動を補償し、長期にわたる出力変動のきわめて少ない安定した利得一定制御をし得る光ファイバー増幅器が開発されている。
【０００８】
なお、図７は入力信号パワーと励起パワーを変化させた場合の光ファイバー増幅器の利得（計算値）を表したものであり、利得は入力信号光レベルと励起パワーに依存している。また、励起パワーを一定にした場合、入力信号レベルが小さい方が利得は大きくなる事を示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような光ファイバー増幅器において、入力光３１として複数の波長光を含む合波信号光を用いたＷＤＭ伝送システムの場合、制御が困難になるという問題があった。
【００１０】
即ち、複数の伝送チャネルを使うＷＤＭ伝送システムにおいては光パス切り替え、システムの増設、障害等によりチャネル数が変動する。チャネル数の変動すなわち、チャネル数の欠落や増加が起こると、図６に示す光ファイバー増幅器では存続チャネルの利得が変動し、これによって出力光３６の信号レベル変動が生じてしまい、過渡振動となって光中継システムを伝播し受信側のビットエラー（伝送誤り）が大きくなるという問題があった。
【００１１】
これは、図６の光ファイバー増幅器では、定常的な安定性は十分であるが、ＷＤＭ伝送に対して発生するチャネル数の変動のような過渡特性に対する応答性が考慮されていないことに起因している。フィードフォワード補償４６にしても補償器は定数であったため過渡特性は振動的になってしまい、性能が不十分であった。
【００１２】
上記問題を解決するためにはチャネル数変動があった場合に高速に上記の利得一定制御（ＡＧＣ）動作を行う必要がある。
【００１３】
この制御の応答速度は、増幅用光ファイバーにおける増幅利得の過渡特性以上の速度である１０μｓｅｃ以下で安定動作させる必要がある（Ｙ．Ｓｕｎｅｔａｌ．，”ＤｙｎａｍｉｃＥｆｆｅｃｔｓｉｎＡｍｐｌｉｆｉｅｄｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＯＳＡＴＯＰＳｏｎＯＡＡ ’９７，Ｖｏｌ．ＸＶＩ，ｐｐ．３３３−３５３，１９９７参照）。即ち、利得の過渡応答の時定数は、従来からいわれているような１１０〜３４０μｓｅｃ程度ではなく、ＷＤＭ伝送においては従来よりも高出力のファイバー増幅器が必要である為、利得の過渡応答の時定数は１０μｓｅｃ以下であることが求められている。
【００１４】
なお、ここでいう利得の動特性とは、励起パワーを一定にしておいて、たとえば２つの波長光の合波信号光のうち１波長光が欠落か追加された場合に、他の１波長光の利得変動がおこる動特性のことである。励起パワーを変化させることでこの利得変動を抑える事が可能であり、利得一定制御が重要な背景には、このような利得特性がある。
【００１５】
そこで、本発明は、複数の波長光の合波信号光を用いたＷＤＭ伝送システムにおいて、チャネル数変動に対しても存続チャネルのレベル変動を発生させない光ファイバー増幅器を提供する事を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、増幅用光ファイバーに合波信号光からなる入力信号光と励起用光源からの励起光を供給し、上記入力信号光を増幅して出力信号光とする光ファイバー増幅器であって、上記入力信号光を検出する入力信号光検出手段と、増幅された出力信号光を検出する出力信号光検出手段とを有し、入力信号光検出手段からの出力値と出力信号光検出手段からの出力値の比が一定となるように上記励起用光源の励起光量を制御する第１のフィードバックループを形成するとともに、上記入力信号光検出手段の出力値を上記増幅用光ファイバーの増幅利得特性の逆システムにローパスフィルタを含めた低域通過型擬似逆システムを通して上記励起用光源の駆動信号に加算するフィードフォワード制御を行うことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明において、第１のフィードバックループにおける入力信号検出手段と出力信号検出手段が、それぞれ合波信号光からなる入出力信号光のうち特定波長の信号光のみを検出するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず、参考例として、ある特定波長の信号光のみをモニターするようにした形態を図１に示す。
【００２０】
波長λ１〜λ８の８種類の波長光の合波信号光からなる入力信号光１は、光分岐器２、光増幅用ファイバーであるＥＤＦ（エルビウム・ドープ・ファイバー）３、光合波器４、光分岐器５を経由して増幅された出力信号光６となる。一方、励起用光源である励起用半導体レーザー９の出力は光合波器４を経由してＥＤＦ３に導かれ、入力信号光１を励起し、入力信号光１は増幅されて出力信号光６となる。
【００２１】
入力信号光１が増幅される度合いは、入力信号光１の波長、光量レベル（光パワー）、励起用半導体レーザー９のパワー（励起パワー）などによって決まるが、ここでは励起パワーを変化させて出力信号光６のパワーを制御する方式である。
【００２２】
光分岐器２、５は入力信号光１、出力信号光２をモニターするためにそれぞれ４％程度分岐するものであり、それぞれの出力は波長選択フィルタ７、１０を介して、合波信号光（λ１〜λ８の８波長光）のうち例えば波長λ８の波長光のみを選択し、それぞれ入力光モニター８、出力光モニター１１に接続されて電気信号に変換される。
【００２３】
電気信号に変換されたそれぞれの出力は比較器１５で比較されその誤差信号は位相補償器１４、レーザー駆動回路１３を介して励起用半導体レーザー９を制御することにより、第１のフィードバックループを構成してある。
【００２４】
このように構成することで入力信号光１と出力信号光６の比（信号光の増幅利得）を制御している。ここで、位相補償器１４は出力光モニター１１からのフィードバックループを安定化させる為に使用していて、特に低周波領域のループゲインを確保するためのものであるので、この第１のフィードバックループのみでは本発明で求められる１０μｓｅｃ以下の応答速度は実現できない。
【００２５】
例えば合波信号光のうち波長λ１〜λ４までの信号が欠落すると、波長λ５〜λ８の利得は増加して、出力パワーが変動してしまう。この出力変動をなくすように前述の第１のフィードバックループは動作するが、１ｍｓｅｃ程の応答速度であるため出力変動が生じてしまう。
【００２６】
そこで本発明では、１０μｓｅｃ以下の高速で動作するように設計された観測器１２を備え、この観測器１２で入力信号光１のレベル変化を推定し、その変化による利得変動を補うように励起用半導体レーザー９を動作させるものである。
【００２７】
ここで観測器１２とは、制御理論で用いられる外乱オブザーバーである。本実施形態の光ファイバー増幅器においては目標値は入力信号光１のレベルで、制御信号は励起用半導体レーザー９の励起パワーの制御系である。また、図７に示すように、入力信号光１のレベルが小さい時は入力信号光１と出力信号光６のレベルは比例関係にあり、入力信号光１のレベルが大きくなると出力信号光６は飽和してくる。これらから入力信号光１は制御系からみてフィードフォワード信号、あるいは外乱信号とみなすことも出来る。ここでは入力信号光１を外乱信号とみなし、外乱オブザーバーを用いて推定し、その値をレーザー駆動回路１３に加算しているのである。
【００２８】
なお、観測器１２は、増幅用光ファイバーであるＥＤＦ３の増幅利得特性Ｇ（ｓ）の逆システムＧ＾（ｓ）に出力モニター１１からの信号を通過させ、これと位相補償器１４を通過したレーザー駆動信号とを比較器で比較し、その誤差信号をカットオフ３ＭＨｚのローパスフィルタであるＱ（ｓ）フィルタを通過させて上記レーザ駆動信号に加算することで、第２のフィードバックループを構成したものである。
【００２９】
次に、他の参考例として、利得一定制御を行うモニター信号として全信号光をモニターしたものを図２に示す。
【００３０】
この参考例は、図１に示したものと同様であるが、図１のような波長選択フィルタ７、１０を備えておらず、入力信号光１、出力信号光６の全信号光をモニターし、これによって上記と同様の第１のフィードバックループを形成するとともに、観測器１２を備えたものである。
【００３１】
以上の図１、２に示した光ファイバー増幅器では、第１のフィードバックループに加えて、観測器１２を備えた第２のフィードバックループを備えることによって、１０μｓｅｃ以下の応答速度で利得一定制御を行うことができる。
【００３２】
次に、本発明において、ある特定波長の信号光のみをモニターするようにした実施形態を図３に示す。
【００３３】
図３に示す光ファイバー増幅器は、図１に示すものと同様であるが、観測器１２を備えておらず、その代わりに新たな光分岐器１８、入力光モニター１９を介して入力信号光１の全光量をモニターしてフィードフォワード補償器１６を通過させて、レーザー駆動信号に加算している。
【００３４】
ここでフィードフォワード補償器１６は、ＥＤＦ３の増幅利得特性Ｇ（ｓ）の逆システムＧ＾（ｓ）に、高周波成分のノイズを増幅しないようなローパスフィルタを含めた低域通過型擬似逆システムである。具体的なフィードフォワード補償は数１に示す通りであり、例えばＴ₁＝０．０００００１、Ｔ₂＝０．００００００２５とすればよい。
【００３５】
【数１】

【００３６】
図６に示す従来技術のようなフィードフォワード補償器が定数の場合にくらべ、本実施形態の光ファイバー増幅器では、制御対象であるＥＤＦ３の特性が考慮されており高速な利得一定制御がおこなえる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態として、利得一定制御を行うモニター信号として全信号光をモニターしたものを図４に示す。
【００３８】
この実施形態は、図３に示したものと同様であるが、図３のような波長選択フィルタ７、１０を備えておらず、入力信号光１、出力信号光６の全信号光をモニターし、これによって上記と同様の第１のフィードバックループを形成するとともに、入力モニター８の信号をフィードフォワード補償器１６を通過させてレーザー駆動信号に加算するようにしたものである。
【００３９】
これら図３、４に示す実施形態では、ＥＤＦ３の増幅の逆過渡特性を模擬したフィードフォワード補償を行うことによって、入力信号光１の急激な変動にも出力が追従するように過渡特性を向上させている。
【００４０】
【実施例】
図１に示す本発明の光ファイバー増幅器と、比較例である図６の光ファイバー増幅器について、チャンネル数変動があった場合の利得変動を測定した。その結果を図５に示すように、本発明の光ファイバー増幅器はチャネル数変動に対する利得変動が非常に小さく、存続チャネルのレベル変動を発生させない高速な利得一定制御が可能であった。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によればＷＤＭ伝送システムにおいて、光パス切り替え、システムの増設、障害等によりチャネル数の変動が生じた場合でも、高速に利得一定制御を行い、存続チャネルのレベル変動が生じない制御が可能である。従って、ＷＤＭ伝送中継システムに適した極めて安定した光ファイバー増幅器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例の光ファイバー増幅器を示すブロック図である。
【図２】他の参考例の光ファイバー増幅器を示すブロック図である。
【図３】本発明の光ファイバー増幅器を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施形態の光ファイバー増幅器を示すブロック図である。
【図５】本発明と比較例の光ファイバー増幅器における、チャンネル変動時の利得変動を示すグラフである。
【図６】従来の光ファイバー増幅器を示すブロック図である。
【図７】光ファイバー増幅器における励起パワーと利得の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：入力信号光
２、５：光分岐器
３：ＥＤＦ
４：光合波器
６：出力信号光
７、１０：波長選択フィルタ
８：入力光モニター
９：励起用半導体レーザー
１１：出力光モニター
１２：観測器
１３：レーザー駆動回路
１４：位相補償器
１５：比較器
１６：フィードフォワード補償器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber amplifier that directly amplifies signal light using an amplifying optical fiber, and more particularly, to a constant control (AGC) type optical fiber amplifier that controls the ratio of input signal light and output signal light to be constant.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an optical fiber amplifier for amplifying an optical signal has been used. At this time, the present applicant has proposed an optical fiber amplifier capable of controlling an input signal and an output signal at a constant ratio.
[0003]
As shown in FIG. 6, the input light 31 is amplified via an optical splitter 32, an EDF (erbium-doped fiber) 33 that is an optical fiber for amplification, an optical multiplexer 34, and an optical splitter 35. Output light 36 is obtained. On the other hand, the pumping light output from the pumping semiconductor laser 39, which is a pumping light source, is guided to the EDF 33 via the optical multiplexer 34, and pumps and amplifies the input light 31.
[0004]
Here, the degree of amplification of the input light 31 is determined by the wavelength of the input light 31, the light level (optical power), the power of the pumping semiconductor laser 39 (pumping power), etc. In this example, the pumping semiconductor laser 39 is used. In this method, the power of the output light 36 is controlled by changing the excitation power of the light.
[0005]
The

optical splitters

32 and 35 branch several percent to monitor the input light 31 and the output light 36, respectively, and the respective outputs are connected to the input light monitor 38 and the output light monitor 41 to be converted into electric signals. Is done.
[0006]
Each output converted into an electric signal is compared by a comparator 45, and the error signal controls a pumping semiconductor laser 39 via a phase compensator 44 and a drive circuit 43. Further, the output of the input light monitor 38 is added to the drive circuit 43 via the feedforward compensation 46.
[0007]
By adopting such a configuration, the output fluctuation of the optical fiber amplifier based on a large temperature change (for example, −25 ° C. to + 80 ° C.) or a change with time is compensated, and stable and constant gain control with very little long-term output fluctuation is performed. Obtaining fiber optic amplifiers have been developed.
[0008]
FIG. 7 shows the gain (calculated value) of the optical fiber amplifier when the input signal power and the excitation power are changed, and the gain depends on the input signal light level and the excitation power. Further, when the excitation power is made constant, the gain becomes larger as the input signal level becomes smaller.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an optical fiber amplifier, there is a problem that control becomes difficult in the case of a WDM transmission system using a combined signal light including a plurality of wavelength lights as the input light 31.
[0010]
That is, in a WDM transmission system using a plurality of transmission channels, the number of channels varies due to optical path switching, system expansion, failure, and the like. When the number of channels fluctuates, that is, when the number of channels drops or increases, the gain of the surviving channel fluctuates in the optical fiber amplifier shown in FIG. 6, which causes fluctuations in the signal level of the output light 36, resulting in transient vibration. There was a problem that the bit error (transmission error) on the receiving side increased through the optical repeater system.
[0011]
This is because the optical fiber amplifier of FIG. 6 has a sufficient steady-state stability, but does not consider the response to transient characteristics such as fluctuations in the number of channels generated for WDM transmission. Yes. Even in the feedforward compensation 46, since the compensator was a constant, the transient characteristics became oscillating, and the performance was insufficient.
[0012]
In order to solve the above problem, it is necessary to perform the above-described constant gain control (AGC) operation at a high speed when the number of channels varies.
[0013]
The response speed of this control needs to be stably operated at 10 μsec or less, which is a speed higher than the transient characteristic of the amplification gain in the optical fiber for amplification (Y. Sun et al., “Dynamic Effects in Amplified Networks”, OSA TOPS on OAA). '97, Vol. XVI, pp. 333-353, 1997). That is, the time constant of the gain transient response is not about 110 to 340 μsec as conventionally known, and a WDM transmission requires a higher-power fiber amplifier than the conventional one. Is required to be 10 μsec or less.
[0014]
The gain dynamic characteristic here means that, when the excitation power is kept constant, for example, when one wavelength light is missing or added from the combined signal light of two wavelength lights, the other one wavelength light is added. It is a dynamic characteristic in which the gain fluctuation occurs. It is possible to suppress this gain fluctuation by changing the excitation power, and such gain characteristics are behind the importance of constant gain control.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical fiber amplifier that does not cause a level fluctuation of a surviving channel even if a channel number fluctuates in a WDM transmission system using a multiplexed signal light of a plurality of wavelengths.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention supplies input signal light composed of combined signal light and excitation light from an excitation light source to an amplification optical fiber, and amplifies the input signal light to produce output signal light. An optical fiber amplifier having input signal light detection means for detecting the input signal light and output signal light detection means for detecting the amplified output signal light. An output value and an output from the input signal light detection means A first feedback loop is formed to control the excitation light quantity of the excitation light source so that the ratio of the output values from the signal light detection means is constant, and the output value of the input signal light detection means is converted to the amplification optical fiber. Feed-forward control for adding to the drive signal of the excitation light source through a low-pass pseudo-inverse system including a low-pass filter in the inverse system of the amplification gain characteristic of That.
[0018]
Furthermore, in the present invention, the input signal detection means and the output signal detection means in the first feedback loop each detect only signal light of a specific wavelength from input / output signal light composed of combined signal light. Features.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, as a reference example, FIG. 1 shows a configuration in which only signal light having a specific wavelength is monitored.
[0020]
An input signal light 1 composed of a combined signal light of eight kinds of wavelengths λ1 to λ8 includes an optical branching unit 2, an EDF (erbium-doped fiber) 3 that is an optical amplification fiber, an optical multiplexer 4, and an optical signal. The output signal light 6 is amplified via the splitter 5. On the other hand, the output of the pumping semiconductor laser 9, which is a pumping light source, is guided to the EDF 3 via the optical multiplexer 4 to pump the input signal light 1, and the input signal light 1 is amplified to become the output signal light 6. .
[0021]
The degree to which the input signal light 1 is amplified is determined by the wavelength of the input signal light 1, the light level (optical power), the power of the pumping semiconductor laser 9 (pumping power), etc. In this method, the power of the signal light 6 is controlled.
[0022]
The optical splitters 2 and 5 branch about 4% in order to monitor the input signal light 1 and the output signal light 2, respectively, and the respective outputs are combined signal light ( For example, only the light having the wavelength λ8 is selected from the eight wavelengths of light λ1 to λ8, and connected to the input light monitor 8 and the output light monitor 11 to be converted into electric signals.
[0023]
Each output converted into an electric signal is compared by a comparator 15, and the error signal is controlled by a pumping semiconductor laser 9 via a phase compensator 14 and a laser driving circuit 13, thereby constituting a first feedback loop. It is.
[0024]
With this configuration, the ratio of the input signal light 1 and the output signal light 6 (amplification gain of the signal light) is controlled. Here, the phase compensator 14 is used to stabilize the feedback loop from the output light monitor 11, and is particularly for securing a loop gain in the low frequency region. However, the response speed of 10 μsec or less required by the present invention cannot be realized.
[0025]
For example, when signals from wavelengths λ1 to λ4 are missing from the combined signal light, the gains at wavelengths λ5 to λ8 increase, and the output power fluctuates. The first feedback loop described above operates so as to eliminate the output fluctuation, but the output fluctuation occurs because the response speed is about 1 msec.
[0026]
Therefore, in the present invention, the observation device 12 designed to operate at a high speed of 10 μsec or less is provided, the level change of the input signal light 1 is estimated by the observation device 12, and the excitation is used to compensate for the gain fluctuation due to the change. The semiconductor laser 9 is operated.
[0027]
Here, the observer 12 is a disturbance observer used in the control theory. In the optical fiber amplifier of this embodiment, the target value is the level of the input signal light 1, and the control signal is a pump power control system of the pumping semiconductor laser 9. Further, as shown in FIG. 7, when the level of the input signal light 1 is small, the levels of the input signal light 1 and the output signal light 6 are in a proportional relationship, and when the level of the input signal light 1 increases, the output signal light 6 It becomes saturated. Accordingly, the input signal light 1 can be regarded as a feedforward signal or a disturbance signal as viewed from the control system. Here, the input signal light 1 is regarded as a disturbance signal, estimated using a disturbance observer, and the value is added to the laser drive circuit 13.
[0028]
The observer 12 passes the signal from the output monitor 11 through the inverse system G ^ (s) of the amplification gain characteristic G (s) of the EDF 3 that is an amplification optical fiber, and the laser that has passed through this and the phase compensator 14. Comparing the drive signal with a comparator, and passing the error signal through a Q (s) filter, which is a low-pass filter of 3 MHz cutoff, and adding it to the laser drive signal, thereby forming a second feedback loop It is.
[0029]
Next, as another reference example, FIG. 2 shows a case where all signal lights are monitored as a monitor signal for performing constant gain control.
[0030]
This reference example is the same as that shown in FIG. 1, but does not include the wavelength selection filters 7 and 10 as shown in FIG. 1, and monitors all the signal lights of the input signal light 1 and the output signal light 6. Thus, the first feedback loop similar to the above is formed, and the observer 12 is provided.
[0031]
In the optical fiber amplifier shown in FIGS. 1 and 2 described above, by providing the second feedback loop including the observer 12 in addition to the first feedback loop, constant gain control is performed at a response speed of 10 μsec or less. Can do.
[0032]
Next, FIG. 3 shows an embodiment in which only signal light having a specific wavelength is monitored in the present invention.
[0033]
The optical fiber amplifier shown in FIG. 3 is the same as that shown in FIG. 1, but does not include the observation device 12, and instead of the input signal light 1 via the new optical splitter 18 and the input light monitor 19. The total amount of light is monitored and passed through the feedforward compensator 16 and added to the laser drive signal.
[0034]
Here, the feedforward compensator 16 is a low-pass pseudo-inverse system including a low-pass filter that does not amplify high-frequency component noise in the inverse system G ^ (s) of the amplification gain characteristic G (s) of the EDF 3. is there. Specific feedforward compensation is as shown in Equation ₁ , for example, T ₁ = 0.000001 and T ₂ = 0.000000025.
[0035]
[Expression 1]

[0036]
Compared with the case where the feedforward compensator as in the prior art shown in FIG. 6 is a constant, the optical fiber amplifier of this embodiment takes into consideration the characteristics of the EDF 3 that is the object of control and can perform high-speed constant gain control.
[0037]
Next, as another embodiment of the present invention, FIG. 4 shows a case where all signal lights are monitored as a monitor signal for performing constant gain control.
[0038]
This embodiment is the same as that shown in FIG. 3, but does not include the wavelength selection filters 7 and 10 as shown in FIG. 3, and monitors all signal lights of the input signal light 1 and the output signal light 6. As a result, a first feedback loop similar to the above is formed, and the signal of the input monitor 8 is passed through the feedforward compensator 16 and added to the laser drive signal.
[0039]
In the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, the feedforward compensation that simulates the inverse transient characteristic of the amplification of the EDF 3 is performed, so that the transient characteristic is improved so that the output follows the sudden fluctuation of the input signal light 1. ing.
[0040]
【Example】
For the optical fiber amplifier of the present invention shown in FIG. 1 and the optical fiber amplifier of FIG. 6 which is a comparative example, the gain fluctuation when the number of channels fluctuated was measured. As a result, as shown in FIG. 5, the optical fiber amplifier of the present invention has very small gain fluctuation with respect to fluctuations in the number of channels, and high-speed constant gain control without causing fluctuation in the level of the existing channel is possible.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the WDM transmission system, even when the number of channels varies due to optical path switching, system expansion, failure, etc., the gain is controlled at a high speed, and the level variation of the surviving channel is changed. Control that does not occur is possible. Therefore, it is possible to provide an extremely stable optical fiber amplifier suitable for a WDM transmission relay system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an optical fiber amplifier of a reference example.
FIG. 2 is a block diagram showing an optical fiber amplifier of another reference example.
FIG. 3 is a block diagram showing an optical fiber amplifier of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing an optical fiber amplifier according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing gain fluctuation at the time of channel fluctuation in optical fiber amplifiers of the present invention and a comparative example.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional optical fiber amplifier.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between excitation power and gain in an optical fiber amplifier.
[Explanation of symbols]
1: Input signal light 2, 5: Optical splitter 3: EDF
4: Optical multiplexer 6: Output signal light 7, 10: Wavelength selection filter 8: Input light monitor 9: Pumping semiconductor laser 11: Output light monitor 12: Observer 13: Laser drive circuit 14: Phase compensator 15: Comparison 16: Feedforward compensator

Claims

An optical fiber amplifier that supplies input signal light composed of combined signal light and excitation light from an excitation light source to an optical fiber for amplification and amplifies the input signal light to produce output signal light,
The input signal light detecting means for detecting the input signal light and the output signal light detecting means for detecting the amplified output signal light, the output value from the input signal light detecting means and the output signal light detecting means from to form a first feedback loop that the ratio of the output value to control the amount of excitation light of the excitation light source so that a constant,
The output value of the input signal light detecting means through a low-pass pseudo-inverse system including a low-pass filter to reverse the system of the amplification gain characteristics of the amplifier optical fiber, the feedforward control is added to the drive signal of the excitation light source An optical fiber amplifier characterized by performing.

The input signal detecting means and the output signal detecting means in the first feedback loop are configured to detect only signal light having a specific wavelength from input / output signal lights each composed of combined signal light. Item 5. An optical fiber amplifier according to Item 1 .