JP2000004062A - Optical amplifier - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 WDM伝送において、伝送距離の制限および
伝送品質を劣化させる要因となる信号光レベルの時間変
動や信号光間レベル偏差を吸収する。
【解決手段】 利得一定制御により光増幅された波長多
重信号光を分波し、各波長の信号光に対して光可変減衰
器により出力レベル一定制御を行う。これにより、各波
長の信号光レベルを個別に制御または調整することがで
き、信号光レベルの均一化を図ることができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] In a WDM transmission, a time variation of a signal light level and a level deviation between signal lights, which cause a limitation of a transmission distance and a deterioration of transmission quality, are absorbed. SOLUTION: A wavelength-division multiplexed signal light optically amplified by constant gain control is demultiplexed, and constant output level control is performed on the signal light of each wavelength by an optical variable attenuator. Thereby, the signal light levels of the respective wavelengths can be individually controlled or adjusted, and the signal light levels can be made uniform.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重された各
波長の信号光を一括して増幅した後に各波長の信号光に
分波する光増幅装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifying apparatus for amplifying signal light of each wavelength multiplexed at once and then demultiplexing the signal light of each wavelength.
【0002】なお、波長多重信号光を一括して増幅する
光増幅器には、光送信装置の後置光増幅器、光中継装置
の中継光増幅器、光受信装置の前置光増幅器があるが、
本発明の光増幅装置はその内の前置光増幅器に関するも
のである。前置光増幅器は、光分波器の直前で光ファイ
バ中を伝搬して低下した信号光レベルを電気的に再生可
能なレベルまで増幅する機能を有する。Optical amplifiers for amplifying wavelength-multiplexed signal light collectively include a post-optical amplifier of an optical transmitter, a relay optical amplifier of an optical repeater, and a pre-optical amplifier of an optical receiver.
The optical amplifying device of the present invention relates to a pre-amplifier therein. The pre-amplifier has a function of amplifying a signal light level that has been reduced by propagating through an optical fiber immediately before an optical demultiplexer to an electrically reproducible level.
【0003】[0003]
【従来の技術】波長多重された各波長の信号光は、光フ
ァイバ増幅器や半導体光増幅器を用いることにより一括
して増幅することができる。その信号光レベルの制御方
法としては、利得一定制御と出力レベル一定制御があ
る。2. Description of the Related Art Wavelength-multiplexed signal light of each wavelength can be collectively amplified by using an optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier. As a method of controlling the signal light level, there are gain constant control and output level constant control.
【0004】図5は、利得一定制御を行う従来の光増幅
装置の構成例を示す。本光増幅装置は、1550nm帯の波
長多重信号光を増幅する2段の光ファイバ増幅器1a,
1bと、増幅された波長多重信号光を各波長の信号光に
分波する光分波器2とにより構成される。光分波器2で
分波された各波長の信号光は、受光装置3−1〜3−n
でそれぞれ電気信号に変換され、再生処理が行われる。FIG. 5 shows an example of the configuration of a conventional optical amplifying apparatus that performs constant gain control. This optical amplifier comprises a two-stage optical fiber amplifier 1a for amplifying a wavelength multiplexed signal light in the 1550 nm band.
1b and an optical demultiplexer 2 for demultiplexing the amplified wavelength multiplexed signal light into signal lights of each wavelength. The signal light of each wavelength demultiplexed by the optical demultiplexer 2 is received by the light receiving devices 3-1 to 3-n
Are respectively converted into electric signals, and a reproduction process is performed.
【0005】光ファイバ増幅器1a,1bは、エルビウ
ム添加光ファイバ11、励起光源12、励起光をエルビ
ウム添加光ファイバ11に入射するための光合波器1
3、エルビウム添加光ファイバ11の入力信号光および
出力信号光の一部をそれぞれ分波する光分波器14−
1,14−2、入出力信号光レベルを比較して利得が一
定になるように励起光源12を制御する制御回路15か
ら構成される。光ファイバ増幅器1aは、雑音特性を良
好にするために0.98μm帯の励起光で励起する構成であ
り、光ファイバ増幅器1bは、高出力を得るために1.48
μm帯の励起光で励起する構成である。なお、光ファイ
バ増幅器1aの光分波器14−1の後段、光ファイバ増
幅器1aと1bとの間、光ファイバ増幅器1bと光分波
器2との間に、それぞれ光アイソレータ16−1,16
−2,16−3が配置される。The optical fiber amplifiers 1a and 1b include an erbium-doped optical fiber 11, an excitation light source 12, and an optical multiplexer 1 for inputting excitation light to the erbium-doped optical fiber 11.
3. An optical demultiplexer 14-that demultiplexes a part of the input signal light and a part of the output signal light of the erbium-doped optical fiber 11-
1, 14-2, and a control circuit 15 that controls the pump light source 12 so that the gain is constant by comparing the input / output signal light levels. The optical fiber amplifier 1a is configured to pump with 0.98 μm band pump light in order to improve noise characteristics, and the optical fiber amplifier 1b is configured to pump 1.48 μm in order to obtain high output.
In this configuration, excitation is performed with excitation light in the μm band. The optical isolators 16-1 and 16-16 are disposed downstream of the optical demultiplexer 14-1 of the optical fiber amplifier 1 a, between the optical fiber amplifiers 1 a and 1 b, and between the optical fiber amplifier 1 b and the optical demultiplexer 2.
-2 and 16-3.
【0006】本光増幅装置では、各光ファイバ増幅器1
a,1bで利得が一定になるように制御されるので、入
力信号光レベルが変化すると、その変化は同じだけ受光
装置3−1〜3−nの入力でも生じる。また、分波され
た各波長の信号光レベルは一般には異なっている。した
がって、受光装置では、入力信号光レベルの時間変動や
信号光間レベル偏差を吸収できる自動利得制御(AG
C)機能が必要となる。In this optical amplifying device, each optical fiber amplifier 1
Since the gains are controlled to be constant at a and 1b, when the input signal light level changes, the same change occurs at the inputs of the light receiving devices 3-1 to 3-n. In addition, the signal light level of each wavelength that has been demultiplexed is generally different. Therefore, in the light receiving device, the automatic gain control (AG) capable of absorbing the time variation of the input signal light level and the level deviation between the signal lights.
C) Function is required.
【0007】通常の受光装置では、10dB以上の入力レ
ベル差を吸収できるAGC機能を備えている。SDH系
2.5Gbit/s 伝送装置を例にとると、 pinフォトダイオ
ードを用いた受光装置単体では、−20dBmから−5d
Bmの約15dBの入力ダイナミックレンジを有してい
る。この受光装置を上記の光増幅装置(前置光増幅器)
と組み合わせて用いる場合には、下限が−15dBm前後
となる。それは、光ファイバ増幅器から発せられる増幅
された自然放出光(ASE)と信号光とのビート雑音が
支配的領域でSN設計を行うためである。したがって、
実効的な入力ダイナミックレンジは、(−5dBm)−
(−15dBm)=10dB程度となる。An ordinary light receiving device has an AGC function capable of absorbing an input level difference of 10 dB or more. SDH system
Taking a 2.5 Gbit / s transmission device as an example, a light receiving device using a pin photodiode alone can be -20 dBm to -5 dB.
It has an input dynamic range of about 15 dB of Bm. This light receiving device is connected to the above-mentioned optical amplifier (pre-optical amplifier)
When used in combination with, the lower limit is about -15 dBm. This is because SN design is performed in a region where beat noise between amplified spontaneous emission light (ASE) emitted from an optical fiber amplifier and signal light is dominant. Therefore,
The effective input dynamic range is (-5dBm)-
(−15 dBm) = about 10 dB.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、入力信号光
レベルの時間変動や信号光間レベル偏差は、次のような
要因により現れる。The time variation of the input signal light level and the level deviation between signal lights appear due to the following factors.
【0009】(1) 光ファイバへの接触による損失変動、
(2) 偏波状態の時間変化に伴う偏波依存性損失、(3) 多
重された各波長の信号光の挿抜に伴う光増幅器利得変
動、(4) 光増幅器の波長に対する利得偏差(利得の波長
依存性)、(5) 中継区間距離の違いに伴う区間損失の相
違。(1) Loss fluctuation due to contact with an optical fiber,
(2) Polarization-dependent loss due to time change of polarization state, (3) Optical amplifier gain fluctuation due to insertion / extraction of multiplexed signal light, (4) Gain deviation (gain of wavelength) of optical amplifier with wavelength (5) Wavelength dependence), (5) Difference in section loss due to difference in relay section distance.
【0010】入力信号光レベルの時間変動は、要因 (1)
〜(3) に起因しており、信号光間レベル偏差は要因(4)
に起因する。なお、要因(4) は、要因(3) の結果として
も生じる。信号光間レベル偏差は、中継光増幅器の中継
数が多くなると、各利得偏差が累積することにより大き
くなる。また、各中継光増幅器や前置光増幅器への入力
信号光レベルは、要因(5) のために10dB以上の定常的
違いが生じる。システムの初期導入時に固定の光可変減
衰器を用いることにより、ある程度の調整は可能である
が、受光装置に対して数dB程度を見込む必要がある。The time variation of the input signal light level is caused by the following factors (1)
(3), and the level deviation between signal lights is a factor (4).
caused by. Note that factor (4) also occurs as a result of factor (3). The level deviation between signal lights increases as the number of relays of the relay optical amplifier increases, due to the accumulation of gain deviations. Also, the level of the input signal light to each of the repeater optical amplifiers and the pre-optical amplifier has a steady difference of 10 dB or more due to the factor (5). Although a certain degree of adjustment is possible by using a fixed optical variable attenuator at the time of initial introduction of the system, it is necessary to allow for several dB for the light receiving device.
【0011】実際の光伝送システムでは、以上の各要因
に対して許容範囲を配分することになる。例えば、要因
(3) に対して現状の利得制御技術では約4dBを見込む
必要があり、要因(4) に対して3中継の場合でも最悪7
dBを見込むことがある。この両者で許容範囲はすでに
10dBを越えてしまうので、入力ダイナミックレンジ10
dBでは他の要因(1),(2),(5) を吸収できないことにな
る。In an actual optical transmission system, an allowable range is allocated to each of the above factors. For example, the factor
In contrast to (3), it is necessary to expect about 4 dB with the current gain control technology.
dB may be expected. There is already an acceptable range for both
Since it exceeds 10 dB, the input dynamic range 10
With dB, other factors (1), (2) and (5) cannot be absorbed.
【0012】さて、光増幅装置において出力レベル一定
制御を行うと、要因(1),(3),(5) を吸収することができ
る。この出力レベル一定制御を行う従来の光増幅装置の
構成例を図6に示す。これは、最大値検出制御法による
ものであり、その詳細は特願平8−309504号(波
長多重伝送用光増幅装置)に記載されている。By performing constant output level control in the optical amplifier, the factors (1), (3) and (5) can be absorbed. FIG. 6 shows a configuration example of a conventional optical amplifying device that performs this output level constant control. This is based on the maximum value detection control method, the details of which are described in Japanese Patent Application No. 8-309504 (optical amplifying device for wavelength multiplex transmission).
【0013】図6において、利得一定制御を行う光ファ
イバ増幅器1a,1b、光分波器2、受光装置3−1〜
3−nは、図5に示すものと同様である。光ファイバ増
幅器1aと1bとの間には、光減衰量を調整できる光可
変減衰器4が挿入される。光分波器2と各受光装置3−
1〜3−nとの間に挿入される光強度検出回路5は、光
分波器2で分波された各波長の信号光の光強度を個別に
検出する。最大光強度検出回路6は、各波長の信号光の
光強度の最大値を検出し、その最大値の光強度が所定の
レベルになるように光可変減衰器4を制御する。In FIG. 6, optical fiber amplifiers 1a and 1b for performing constant gain control, optical demultiplexer 2, and light receiving devices 3-1 to 3-1 are provided.
3-n is the same as that shown in FIG. An optical variable attenuator 4 capable of adjusting an optical attenuation is inserted between the optical fiber amplifiers 1a and 1b. Optical demultiplexer 2 and each light receiving device 3-
The light intensity detection circuit 5 inserted between 1 and 3 -n individually detects the light intensity of the signal light of each wavelength split by the optical splitter 2. The maximum light intensity detection circuit 6 detects the maximum value of the light intensity of the signal light of each wavelength, and controls the variable optical attenuator 4 so that the maximum value of the light intensity becomes a predetermined level.
【0014】以上の構成で波長多重された各波長の信号
光の最大レベルが一定になるように制御することによ
り、信号光レベルが時間的に変動する成分をある程度吸
収することができる。例えば、光可変減衰器4の応答速
度にもよるが、要因(1),(3) を1dB程度まで吸収する
ことができる(参考文献:鈴木 他、「最大光パワー選
択制御型光増幅器における過渡応答伝搬特性」、1998年
電子情報通信学会総合大会、B-10-157)。By controlling the maximum level of the signal light of each wavelength multiplexed in the above-described configuration to be constant, it is possible to absorb a component whose signal light level fluctuates with time to some extent. For example, although depending on the response speed of the optical variable attenuator 4, the factors (1) and (3) can be absorbed up to about 1 dB (Reference: Suzuki et al., "Transient in the maximum optical power selection control type optical amplifier"). Response propagation characteristics ", 1998 IEICE General Conference, B-10-157).
【0015】しかし、この出力レベル一定制御方式を用
いた場合でも、信号光間レベル偏差を生じさせる主な要
因(4) を吸収することが困難である。また、要因(2) の
吸収も困難である。However, even when this output level constant control method is used, it is difficult to absorb the main factor (4) that causes a level deviation between signal lights. It is also difficult to absorb factor (2).
【0016】本発明は、WDM伝送において、伝送距離
の制限および伝送品質を劣化させる要因となる信号光レ
ベルの時間変動や信号光間レベル偏差を吸収することが
できる光増幅装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an optical amplifying apparatus capable of absorbing a time variation of a signal light level and a level deviation between signal lights, which are factors that limit transmission distance and deteriorate transmission quality in WDM transmission. Aim.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅装置は、
利得一定制御により光増幅された波長多重信号光を分波
し、各波長の信号光に対して光可変減衰器により出力レ
ベル一定制御を行うことを特徴とする。これにより、各
波長の信号光レベルを個別に制御または調整することが
でき、信号光レベルの均一化を図ることができる。した
がって、上記の要因(1),(3),(5) に限らず、要因(2),
(4) の吸収も可能になる。An optical amplifying apparatus according to the present invention comprises:
The wavelength-division multiplexed signal light optically amplified by the gain constant control is demultiplexed, and the output level constant control is performed on the signal light of each wavelength by a variable optical attenuator. Thereby, the signal light levels of the respective wavelengths can be individually controlled or adjusted, and the signal light levels can be made uniform. Therefore, not only the above factors (1), (3), (5), but also factors (2),
(4) can also be absorbed.
【0018】なお、光可変減衰器が追随できない高速の
変動成分に対しては、受光装置のAGC回路が機能すれ
ばよく、全体としてシングルチャネルの光伝送システム
と同レベルの性能を実現することができる。It should be noted that the AGC circuit of the light receiving device only needs to function for high-speed fluctuation components that cannot be followed by the optical variable attenuator, and as a whole, the same level of performance as a single-channel optical transmission system can be realized. it can.
【0019】また、図6に示した従来構成で必要となる
2つの光ファイバ増幅器1a,1b間の光可変減衰器4
は不要となる。図6の光可変減衰器4は、波長依存性や
偏波依存性に厳しい仕様が要求されるが、各波長の信号
光ごとに光レベルを制御する本発明の構成では緩和され
る。The variable optical attenuator 4 between the two optical fiber amplifiers 1a and 1b required in the conventional configuration shown in FIG.
Becomes unnecessary. The optical variable attenuator 4 shown in FIG. 6 is required to have strict specifications for wavelength dependency and polarization dependency, but this is eased by the configuration of the present invention that controls the optical level for each signal light of each wavelength.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の光増幅装置の実
施形態を示す。図1において、利得一定制御を行う光フ
ァイバ増幅器1a,1b、光分波器2、受光装置3−1
〜3−nは、図5に示すものと同様である。なお、ここ
では1550nm帯の波長多重信号光を増幅する0.98μm励
起光ファイバ増幅器と1.48μm励起光ファイバ増幅器の
2段構成を示すが、1段構成のものでもよい。また、光
ファイバ増幅器は、その他の増幅帯域を有するものを用
いてもよい。FIG. 1 shows an embodiment of an optical amplifying device according to the present invention. In FIG. 1, optical fiber amplifiers 1a and 1b for performing constant gain control, optical demultiplexer 2, and light receiving device 3-1.
3−3-n are the same as those shown in FIG. Here, a two-stage configuration of a 0.98 μm pumping optical fiber amplifier and a 1.48 μm pumping optical fiber amplifier for amplifying the wavelength multiplexed signal light in the 1550 nm band is shown, but a one-stage configuration may be used. Further, an optical fiber amplifier having another amplification band may be used.
【0021】本実施形態の特徴は、光分波器2と各受光
装置3−1〜3−nとの間に、分波された各波長の信号
光の出力光レベルが一定になるように自動制御する光可
変減衰器7−1〜7−nを備えたところにある。光可変
減衰器としては、例えば高速動作が可能なファラデー回
転子と用いた構成、集積化に適するマッハツェンダ干渉
計を用いた構成、ポリマー系材料で形成されたY分岐導
波路を用いた構成等を用いることができる。The feature of this embodiment is that the level of the output light of the demultiplexed signal light of each wavelength becomes constant between the optical splitter 2 and each of the light receiving devices 3-1 to 3-n. The optical variable attenuators 7-1 to 7-n which are automatically controlled are provided. Examples of the variable optical attenuator include a configuration using a Faraday rotator capable of high-speed operation, a configuration using a Mach-Zehnder interferometer suitable for integration, and a configuration using a Y-branch waveguide formed of a polymer material. Can be used.
【0022】このような光可変減衰器7−1〜7−nを
用いて各波長の信号光の出力レベル一定制御を行うこと
により、信号光間レベル偏差が抑えられる様子を図1
(2),(3) に示す。図1(2) は、光ファイバ増幅器1a,
1bで増幅された波長多重信号光のスペクトルを示す。
信号光間レベル偏差は上述したように7dBにも及ぶ。
また、ASEレベルも各信号光レベルに比例している。
相対的に信号光間レベル偏差が生じている波長多重信号
光を分波し、各光可変減衰器7−1〜7−nで各信号光
レベルを制御することにより、図1(3) に示すように出
力光レベルの均一化を図ることができる。均一化レベル
を受光装置3−1〜3−nの入力ダイナミックレンジの
中間に設定することにより、信号光レベルの時間変動を
受光装置で吸収することができる。これにより、符号誤
り率をさらに小さくすることができる。FIG. 1 shows how the level deviation between signal lights can be suppressed by controlling the output level of the signal light of each wavelength using the variable optical attenuators 7-1 to 7-n.
See (2) and (3). FIG. 1 (2) shows an optical fiber amplifier 1a,
1b shows the spectrum of the wavelength multiplexed signal light amplified in 1b.
The level deviation between signal lights reaches 7 dB as described above.
The ASE level is also proportional to each signal light level.
By splitting the wavelength multiplexed signal light having a relative level deviation between the signal lights and controlling each signal light level by each of the variable optical attenuators 7-1 to 7-n, FIG. As shown, the output light level can be made uniform. By setting the equalization level at an intermediate level between the input dynamic ranges of the light receiving devices 3-1 to 3-n, the time variation of the signal light level can be absorbed by the light receiving devices. Thereby, the bit error rate can be further reduced.
【0023】図2は、ファラデー回転子を用いた光可変
減衰器の構成例を示す(参考文献:N.Fukushima et a
l.,"Non-mechanical variable attenuator module usin
g faraday effect", International Conference on opt
ical amplifiers and thier applications(OAA'96), FD
9-1, 1996)。FIG. 2 shows a configuration example of an optical variable attenuator using a Faraday rotator (reference: N. Fukushima et a).
l., "Non-mechanical variable attenuator module usin
g faraday effect ", International Conference on opt
ical amplifiers and thier applications (OAA'96), FD
9-1, 1996).
【0024】本光可変減衰器は、入力光ファイバ21、
2枚のレンズ22−1,22−2、2枚の複屈折くさび
板23−1,23−2、回転角が可変となるファラデー
回転子24、出力光ファイバ25、光カプラ26、フォ
トダイオード27、ファラデー回転子駆動回路28から
構成される。The present variable optical attenuator includes an input optical fiber 21,
Two lenses 22-1, 22-2, two birefringent wedge plates 23-1, 23-2, a Faraday rotator 24 whose rotation angle is variable, an output optical fiber 25, an optical coupler 26, and a photodiode 27 , A Faraday rotator drive circuit 28.
【0025】光分波器2で分波された信号光は、入力光
ファイバ21、レンズ22−1、複屈折くさび板23−
1を介してファラデー回転子24に入力し、ファラデー
回転子24から出力された信号光は複屈折くさび板23
−2、レンズ22−2を介して出力光ファイバ25に結
合する。この出力光ファイバ25の出力光の一部をカプ
ラ26で分岐してフォトダイオード27で受光し、その
光レベルに対応する光電流に変換する。ファラデー回転
子駆動回路28は、この光電流が一定になるようにファ
ラデー回転子24を駆動する。すなわち、磁気光学結晶
を飽和させたまま磁化方向を光路に対して回転させるこ
とにより、ファラデー回転角を連続的に変化させ、その
回転角に応じた透過率変化により、出力光ファイバ25
に結合する光レベルが一定になるように制御する。The signal light split by the optical splitter 2 is input to an input optical fiber 21, a lens 22-1, a birefringent wedge plate 23-.
The signal light input to the Faraday rotator 24 via the Faraday rotator 1 and output from the Faraday rotator 24
-2, coupled to the output optical fiber 25 via the lens 22-2. A part of the output light of the output optical fiber 25 is branched by the coupler 26, received by the photodiode 27, and converted into a photocurrent corresponding to the light level. The Faraday rotator drive circuit 28 drives the Faraday rotator 24 so that the photocurrent becomes constant. That is, by rotating the magnetization direction with respect to the optical path while the magneto-optical crystal is saturated, the Faraday rotation angle is continuously changed, and the output optical fiber 25 is changed by the transmittance change according to the rotation angle.
Is controlled so that the light level coupled to the light source becomes constant.
【0026】図3は、マッハツェンダ干渉計を用いた光
可変減衰器の構成例を示す(参考文献:T.Kawai et a
l.,"PLC type compact variable optical attenuator f
or photonic transport network", Electron.Lett., vo
l.34, no.3, pp.264-265, 1998) 。FIG. 3 shows a configuration example of an optical variable attenuator using a Mach-Zehnder interferometer (reference: T. Kawai et a).
l., "PLC type compact variable optical attenuator f
or photonic transport network ", Electron. Lett., vo
l.34, no.3, pp.264-265, 1998).
【0027】本光可変減衰器は、マッハツェンダ干渉計
とその制御系から構成される。マッハツェンダ干渉計
は、2本の入力導波路31−1,31−2、2組の3d
Bカプラ32−1,32−2、2本のアーム導波路33
−1,33−2、アーム導波路上に設けられた熱光学移
相器(ヒータエレメント)34−1,34−2、2本の
出力導波路35−1,35−2から構成される。制御系
は、光カプラ36、フォトダイオード37、ヒータ駆動
回路(定電流回路)38から構成される。This optical variable attenuator comprises a Mach-Zehnder interferometer and its control system. The Mach-Zehnder interferometer has two input waveguides 31-1, 31-2 and two sets of 3d
B couplers 32-1 and 32-2, two arm waveguides 33
-1, 33-2, thermo-optic phase shifters (heater elements) 34-1, 34-2 provided on the arm waveguides, and two output waveguides 35-1, 35-2. The control system includes an optical coupler 36, a photodiode 37, and a heater drive circuit (constant current circuit) 38.
【0028】光分波器2で分波された信号光は、マッハ
ツェンダ干渉計の一方の入力導波路31−1に入力さ
れ、一方の出力導波路35−1から出力される。この出
力導波路35−1の出力光の一部をカプラ36で分岐し
てフォトダイオード37で受光し、その光レベルに対応
する光電流に変換する。ヒータ駆動回路38は、この光
電流が一定になるように熱光学移相器34−1,34−
2を駆動(通電加熱)する。すなわち、熱光学移相器3
4−1,34−2の熱光学効果により、アーム導波路3
3−1,33−2の屈折率(導波路長)を制御して透過
率を変化させ、出力導波路35−1に結合する信号光レ
ベルが一定になるように制御する。The signal light split by the optical splitter 2 is input to one input waveguide 31-1 of the Mach-Zehnder interferometer and output from one output waveguide 35-1. A part of the output light from the output waveguide 35-1 is branched by the coupler 36, received by the photodiode 37, and converted into a photocurrent corresponding to the light level. The heater drive circuit 38 controls the thermo-optical phase shifters 34-1 and 34- so that the photocurrent becomes constant.
2 is driven (electrically heated). That is, the thermo-optic phase shifter 3
Due to the thermo-optic effect of 4-1 and 34-2, the arm waveguide 3
The transmittance is changed by controlling the refractive indices (waveguide lengths) of 3-1 and 33-2 so that the level of the signal light coupled to the output waveguide 35-1 is controlled to be constant.
【0029】図4は、Y分岐導波路を用いた光可変減衰
器の構成例を示す(参考文献:特開平10−20348
号公報)。本光可変減衰器は、ポリマー系材料で形成さ
れたY分岐導波路とその制御系から構成される。Y分岐
導波路は、入力導波路41、2本の出力導波路42−
1,42−2、出力導波路上に設けられた熱光学移相器
(ヒータエレメント)43−1,43−2から構成され
る。制御系は、光カプラ44、フォトダイオード45、
ヒータ駆動回路(定電流回路)46から構成される。FIG. 4 shows a configuration example of a variable optical attenuator using a Y-branch waveguide (reference: Japanese Patent Laid-Open No. 10-20348).
No.). This variable optical attenuator includes a Y-branch waveguide formed of a polymer material and a control system therefor. The Y branch waveguide includes an input waveguide 41, two output waveguides 42-
1, 42-2, and thermo-optic phase shifters (heater elements) 43-1 and 43-2 provided on the output waveguide. The control system includes an optical coupler 44, a photodiode 45,
It comprises a heater drive circuit (constant current circuit) 46.
【0030】光分波器2で分波された信号光が入力導波
路41に入力され、Y分岐導波路の一方の出力導波路4
2−1から出力される。このY分岐導波路42−1の出
力光の一部をカプラ44で分岐してフォトダイオード4
5で受光し、その光レベルに対応する光電流に変換す
る。ヒータ駆動回路46は、この光電流が一定になるよ
うに熱光学移相器43−1,43−2を駆動(通電加
熱)する。すなわち、熱光学移相器43−1,43−2
の熱光学効果により、出力導波路42−1,42−2の
屈折率を制御して非対称Y分岐導波路を形成し、出力導
波路42−1に結合する信号光レベルが一定になるよう
に制御する。The signal light split by the optical splitter 2 is input to the input waveguide 41, and is output to one of the output waveguides 4 of the Y-branch waveguide.
Output from 2-1. A part of the output light from the Y-branch waveguide 42-1 is branched by the coupler 44 and
5, and is converted into a photocurrent corresponding to the light level. The heater drive circuit 46 drives (heats and energizes) the thermo-optical phase shifters 43-1 and 43-2 so that the photocurrent becomes constant. That is, the thermo-optic phase shifters 43-1 and 43-2
The asymmetric Y-branch waveguide is formed by controlling the refractive index of the output waveguides 42-1 and 42-2 by the thermo-optic effect described above so that the signal light level coupled to the output waveguide 42-1 becomes constant. Control.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅装
置は、各波長の信号光対応の光可変減衰器により、各信
号光レベルを個別に制御または調整することができる。
これにより、WDM伝送において伝送距離を制限し、伝
送品質を劣化させる要因となる信号光レベルの時間変動
や信号光間レベル偏差を小さく抑えることができる。As described above, the optical amplifying device of the present invention can individually control or adjust each signal light level by the optical variable attenuator corresponding to the signal light of each wavelength.
As a result, it is possible to limit the transmission distance in WDM transmission and to reduce the time variation of the signal light level and the level deviation between signal lights, which are factors that degrade the transmission quality.
【0032】また、各波長の信号光レベルの均一化を図
ることができるので、波長単位のルーチングを行う光波
ネットワークの伝送能力を高め、伝送品質の均一化を図
ることができる。Further, since the signal light levels of the respective wavelengths can be made uniform, the transmission capacity of the lightwave network for performing routing in units of wavelengths can be increased, and the transmission quality can be made uniform.
【図1】本発明の光増幅装置の実施形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical amplifying device of the present invention.
【図2】ファラデー回転子を用いた光可変減衰器の構成
例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an optical variable attenuator using a Faraday rotator.
【図3】マッハツェンダ干渉計を用いた光可変減衰器の
構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an optical variable attenuator using a Mach-Zehnder interferometer.
【図4】Y分岐導波路を用いた光可変減衰器の構成例を
示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an optical variable attenuator using a Y-branch waveguide.
【図5】利得一定制御を行う従来の光増幅装置の構成例
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a conventional optical amplifier that performs gain constant control.
【図6】出力レベル一定制御を行う従来の光増幅装置の
構成例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a conventional optical amplifier that performs output level constant control.
1a,1b 光ファイバ増幅器 2 光分波器 3 受光装置 4 光可変減衰器 5 光強度検出回路 6 最大光強度検出回路 7 光可変減衰器 11 エルビウム添加光ファイバ 12 励起光源 13 光合波器 14 光分波器 15 制御回路 16 光アイソレータ 21 入力光ファイバ 22 レンズ 23 複屈折くさび板 24 ファラデー回転子 25 出力光ファイバ 26 光カプラ 27 フォトダイオード 28 ファラデー回転子駆動回路 31 入力導波路 32 3dBカプラ 33 アーム導波路 34 熱光学移相器(ヒータエレメント) 35 出力導波路 36 光カプラ 37 フォトダイオード 38 ヒータ駆動回路(定電流回路) 41 入力導波路 42 出力導波路 43 熱光学移相器(ヒータエレメント) 44 光カプラ 45 フォトダイオード 46 ヒータ駆動回路(定電流回路) 1a, 1b Optical fiber amplifier 2 Optical demultiplexer 3 Light receiving device 4 Optical variable attenuator 5 Optical intensity detection circuit 6 Maximum optical intensity detection circuit 7 Optical variable attenuator 11 Erbium-doped optical fiber 12 Excitation light source 13 Optical multiplexer 14 Optical demultiplexer Waver 15 Control circuit 16 Optical isolator 21 Input optical fiber 22 Lens 23 Birefringent wedge plate 24 Faraday rotator 25 Output optical fiber 26 Optical coupler 27 Photodiode 28 Faraday rotator drive circuit 31 Input waveguide 32 3 dB coupler 33 Arm waveguide 34 thermo-optic phase shifter (heater element) 35 output waveguide 36 optical coupler 37 photodiode 38 heater drive circuit (constant current circuit) 41 input waveguide 42 output waveguide 43 thermo-optic phase shifter (heater element) 44 optical coupler 45 Photodiode 46 Heater drive times (Constant current circuit)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/17 H04B 9/00 J 10/16 Fターム(参考) 2H079 AA06 AA08 AA12 BA01 CA06 CA09 CA12 CA13 DA17 EA09 EB27 FA03 FA04 HA07 KA18 5F072 AB09 AK06 FF09 GG09 HH02 HH03 JJ09 KK30 MM01 PP07 TT22 TT27 YY17 5K002 AA06 BA02 BA07 CA08 CA13 DA02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04B 10/17 H04B 9/00 J 10/16 F term (reference) 2H079 AA06 AA08 AA12 BA01 CA06 CA09 CA12 CA13 DA17 EA09 EB27 FA03 FA04 HA07 KA18 5F072 AB09 AK06 FF09 GG09 HH02 HH03 JJ09 KK30 MM01 PP07 TT22 TT27 YY17 5K002 AA06 BA02 BA07 CA08 CA13 DA02
Claims (5)
波長(nは2以上の整数)の信号光を一括して増幅する
光増幅器と、 前記光増幅器で増幅された各波長の信号光を分波する光
分波器と、 前記光分波器で分波された各波長の信号光の出力光レベ
ルが一定になるように制御するn個の光可変減衰器とを
備えたことを特徴とする光増幅装置。1. A wavelength multiplexed n by a constant gain control.
An optical amplifier that collectively amplifies signal light of a wavelength (n is an integer of 2 or more); an optical demultiplexer that demultiplexes the signal light of each wavelength amplified by the optical amplifier; An optical amplifying device comprising: n variable optical attenuators for controlling the output light level of the demultiplexed signal light to be constant.
m帯の励起光で励起される光ファイバ増幅器と、1.48μ
m帯の励起光で励起される光ファイバ増幅器とを縦続に
接続した構成であることを特徴とする請求項1に記載の
光増幅装置。2. An optical amplifier whose gain is controlled to be constant is 0.98 μm.
Optical fiber amplifier pumped by m-band pump light, 1.48μ
2. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the optical amplifying device has a configuration in which optical fiber amplifiers excited by m-band excitation light are connected in cascade.
じてファラデー回転角が変化するファラデー回転子を用
い、その回転角に応じた透過率変化により出力光レベル
を制御する構成であることを特徴とする請求項1に記載
の光増幅装置。3. The variable optical attenuator uses a Faraday rotator whose Faraday rotation angle changes according to the magnitude of a current magnetic field, and controls the output light level by changing the transmittance according to the rotation angle. The optical amplifier according to claim 1, wherein:
路屈折率が変化するマッハツェンダ干渉計を用い、その
導波路の屈折率を変化させて出力導波路へ結合する出力
光レベルを制御する構成であることを特徴とする請求項
1に記載の光増幅装置。4. An optical variable attenuator uses a Mach-Zehnder interferometer in which a refractive index of a waveguide changes due to a thermo-optic effect, and controls an output light level coupled to an output waveguide by changing a refractive index of the waveguide. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the optical amplifying device has a configuration.
路屈折率が変化するポリマー系材料で形成されたY分岐
導波路を用い、分岐導波路の屈折率を変化させて出力導
波路へ結合する出力光レベルを制御する構成であること
を特徴とする請求項1に記載の光増幅装置。5. The variable optical attenuator uses a Y-branch waveguide formed of a polymer material whose refractive index changes by a thermo-optic effect, and changes the refractive index of the branch waveguide to an output waveguide. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the optical amplifying device is configured to control an output light level to be coupled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168221A JP2000004062A (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168221A JP2000004062A (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Optical amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000004062A true JP2000004062A (en) | 2000-01-07 |
Family
ID=15864039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10168221A Pending JP2000004062A (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Optical amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000004062A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264708A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Fujitsu Ltd | Optical device with optical waveguide and method of manufacturing the same |
| US7236294B2 (en) | 2003-02-03 | 2007-06-26 | Fujitsu Limited | Optical amplifier |
| JP2011217070A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu Optical Components Ltd | Optical receiver, and communication system |
| US8306427B2 (en) | 2008-12-24 | 2012-11-06 | Fujitsu Limited | WDM transmission apparatus, optical add-drop multiplexer and WDM transmission method |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP10168221A patent/JP2000004062A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264708A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Fujitsu Ltd | Optical device with optical waveguide and method of manufacturing the same |
| US7236294B2 (en) | 2003-02-03 | 2007-06-26 | Fujitsu Limited | Optical amplifier |
| US8306427B2 (en) | 2008-12-24 | 2012-11-06 | Fujitsu Limited | WDM transmission apparatus, optical add-drop multiplexer and WDM transmission method |
| JP2011217070A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu Optical Components Ltd | Optical receiver, and communication system |
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