(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも入力モニタ手段と、光増幅手段と、前記入力モニタ手段からの信号であるモニタ信号に従って前記光増幅手段を増幅制御するフィードフォワード制御の制御手段を含む光増幅器において、前記制御手段が、前記モニタ信号に従ってオーバシュート信号を生成するオーバシュート生成回路を含み、前記増幅制御に、前記オーバシュート信号を用い、前記オーバシュート信号が制御信号印加開始より1秒以上経過した時の制御信号強度の定常レベルを、前記信号印加開始より100マイクロ秒以内の時間に越える強度をもつ信号であって、第２レベルまでオーバシュートした後、それより低い第１レベルに落ち着くものであることを特徴とする光増幅器。
【請求項２】
前記オーバシュート生成回路をＰＩＤ回路とすることを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
【請求項３】
前記オーバシュート信号のピークレベルを前記オーバシュート信号の最大値とした時に、前記ピークレベルを前記定常レベルで割った値を前記定常レベルの１２０％以上とした前記オーバシュート信号を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光増幅器。
【請求項４】
入力光を出力し、駆動信号を与えることにより出力を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄBの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ高速出力可変手段を前記光増幅媒体の後段に含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光増幅器。
【請求項５】
出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を用いて、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項４に記載の光増幅器。
【請求項６】
前記入力モニタ手段からの信号と、前記出力光モニタ手段の信号の差分信号により、前記高速出力可変手段を駆動することを特徴とする請求項５に記載の光増幅器。
【請求項７】
前記高速出力可変手段が高速可変光減衰器であり、前記高速可変光減衰器が入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄBの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ装置であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の光増幅器。
【請求項８】
前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が４０Ｖ以下であることを特徴とする請求項７に記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光増幅器および光増幅器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＷＤＭ）通信ネットワークにおいては、幹線系、メトロコア系において、ポイント・ツー・ポイントのネットワークから、Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ（ＲＯＡＤＭ）ノードを用いたリングネットワークにその形態が変化してきている。【０００３】  各ＲＯＡＤＭノードでは、アド・ドロップ用には固定波長信号が割り当てられており、障害時、または、増設・減設時に、リモートで波長数を変化させることが必須技術となっている。【０００４】  この場合、入力信号数が変動するので、ＲＯＡＤＭ内に配置されているエリビウムドープ・ファイバ・アンプ（Ｅｒ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＥＤＦＡ）には、信号数が変化しても、各信号レベルが変化しないように、ＲＯＡＤＭを用いないシステムにおいて標準的に用いられていた光出力一定制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＬＣ）ではなく、光増幅利得一定制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＧＣ）が求められる。この制御を行うＡＧＣ−ＥＤＦＡとしては、波長数変化の速度が数ミリ秒なので、数ミリ秒の入力変動に追従するものは既に実用化されている。【０００５】  次世代のリングネットワークでは、トラフィックの増大に答えるべく、効率的に波長資源を活用することが求められ、ＲＯＡＤＭにおいて、通信容量の過渡的な変動に応じて、ダイナミックに波長信号数を変えることのできるダイナミックＲＯＡＤＭが必要とされる。この場合、ＡＧＣ−ＥＤＦＡには、１０マイクロ秒程度の応答が必要とされている。【０００６】  現在まで、数１００マイクロ秒の応答が報告されているが、より高速なＲＯＡＤＭを実現するには、更なる高速化が求められている。【０００７】  また、更には、バースト信号の行路をダイナミックに切り替えるＯｐｔｉｃａｌ  Ｂｕｒｓｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＯＢＳ）システムにおいても、１０マイクロ秒以下のＡＧＣ−ＥＤＦＡが必要になる。【０００８】  このように、１０マイクロ秒以下の高速化への要求が高まり、ＡＧＣ−ＥＤＦＡが次世代のネットワークのキーデバイスになっている。【０００９】  ＡＧＣ−ＥＤＦＡの構成と制御としては、（１）ＥＤＦのＦｅｅｄｂａｃｋ（ＦＢ）制御、（２）ＥＤＦのＦｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ（ＦＦ）制御（特許第３８１１６３０号公報）、（３）ＦＦ制御とＦＢ制御のコンビネーション制御が考えられている。【００１０】  また、ＥＤＦＡの構成としては、可変光減衰器（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ：ＶＯＡ）と組み合わせた構成例（特開平７−２１２３１５号公報）もある。
【特許文献１】  特許第３８１１６３０号公報
【特許文献２】  特開平７−２１２３１５号公報
【発明の開示】
【本発明が解決しようとする課題】
【００１１】  特許文献１を含むＥＤＦを単独で、ＦＦ制御、ＦＢ制御、または、そのコンビネーション制御で行う方法では、ＥＤＦ固有の遅い再結合速度を除去できないので、高速化には不向きであり、従来の駆動条件では、過渡的な応答性能を改善するには限界があった。
【００１２】  また、特許文献２記載のＥＤＦとＶＯＡを用いたものもあるが、ＶＯＡの用途は、ＥＤＦの定常的な出力レベルを可変させるものであり、過渡的な応答に対する制御は、ＥＤＦのみの制御によっているので、ＥＤＦ単独の制御と同じく、高速応答が困難であった。
【００１３】  本発明は、以上のような実情を鑑み、ＡＧＣ−ＥＤＦＡの速度向上を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  上記課題を解決するため、本発明の光増幅器は、エリビウムイオンの再結合の時定数が遅いことに起因した、ＥＤＦ固有の応答の遅い成分を改善、ないしは、除去することで、高速化を実現するものである。
【００１５】
請求項１記載の光増幅器は、少なくとも入力モニタ手段と、光増幅手段と、前記入力モニタ手段からの信号であるモニタ信号に従って前記光増幅手段を増幅制御するフィードフォワード制御の制御手段を含む光増幅器において、前記制御手段が、前記モニタ信号に従ってオーバシュート信号を生成するオーバシュート生成回路を含み、前記増幅制御に、前記オーバシュート信号を用い、前記オーバシュート信号が制御信号印加開始より1秒以上経過した時の制御信号強度の定常レベルを、前記信号印加開始より100マイクロ秒以内の時間に越える強度をもつ信号であって、第２レベルまでオーバシュートした後、それより低い第１レベルに落ち着くものであることを特徴とする。
【００１６】  「光増幅手段」とは、光や電子により励起され、出力光強度を入力光強度よりも大きくする増幅手段であり、光増幅媒体を含む。
【００１７】  「入力モニタ手段」とは、前期光増幅器への入力光の強度情報を含んだ電気信号または光信号をモニタする手段を意味する。
【００１８】  「フィードフォワード制御」とは、被制御対象物も入力する信号の大きさに応じて、被制御対象物に対して制御信号を出力し、被制御対象物を駆動する制御を意味する。
【００１９】  「オーバシュート信号」とは、図１２に記載するように、定常レベルに対して、過渡的に定常レベルよりも大きな値を示す制御信号を意味する。ここで定常レベルとは、制御信号印加開始より１秒以上経過した時の制御信号強度であり、過渡的とは、信号印加開始より１００マイクロ秒以内の時間を意味する。
【００２０】
請求項２記載の光増幅器は、前記制御手段が、前記モニタ信号に従ってオーバシュート信号を生成するオーバシュート生成回路を含む請求項１に記載の光増幅器である。
【００２１】  「オーバシュート生成回路」とは、前記オーバシュート信号を電気回路として生成するアナログ回路またはデジタル回路全般を意味する。
【００２２】  請求項３記載の光増幅器は、前記オーバシュート生成回路をＰＩＤ回路とする請求項２に記載の光増幅器である。
【００２３】  「ＰＩＤ回路」とは、図９に示すように、入力信号に対する比例要素、微分要素、積分要素の３成分の線形結合によって制御信号量が決定される回路であり、入力信号に応答した、任意の波形を生成することが可能である。
【００２４】
請求項４記載の光増幅器は、前記オーバシュート信号のピークレベルを前記オーバシュート信号の最大値とした時に、前記ピークレベルを前記定常レベルで割った値を前記定常レベルの１２０％以上とした前記オーバシュート信号を用いる請求項１から請求項３のいずれかに記載の光増幅器である。
【００２５】  図１２で示すように、制御信号のピークレベルを、前記オーバーシュート信号の最大値と定義する。また、本明細書ではオーバーシュート信号量とは、制御信号のピークレベルを前記定常レベルで割った値として定義する。また、基準値とは、前記定常レベルと同義である。
【００２６】
請求項５記載の光増幅器は、入力光を出力し、駆動信号を与えることにより出力を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄBの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ高速出力可変手段を前記光増幅媒体の後段に含む請求項１から請求項４のいずれかに記載の光増幅器である。
【００２７】  「高速出力可変手段」とは、入力光を出力し、駆動信号を与えることにより出力を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄＢの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ手段を意味している。
【００２８】  高速出力可変手段としては、例えば、半導体増幅器（ＳＯＡ）、光外部変調器、高速光可変減衰器などが考えられる。
【００２９】  請求項６記載の光増幅器は、出力光モニタ手段を含み、前記出力光モニタ手段の信号を用いて、前記高速出力可変手段を駆動する請求項５に記載の光増幅器である。
【００３０】  「出力光モニタ手段」とは、出力光の一部を用いて、出力光のパワーレベルを検知する手段を意味する。
【００３１】  請求項７記載の光増幅器は、前記入力モニタ手段からの信号と、前記出力光モニタ手段の信号の差分信号により、前記高速出力可変手段を駆動する請求項６に記載の光増幅器である。入力モニタ手段からの信号とは入力光強度の情報を含む信号であり、出力光モニタ手段の信号とは出力光強度の情報を含む信号である。
【００３２】
請求項８記載の光増幅器は、前記高速出力可変手段が高速可変光減衰器（ＶＯＡ）であり、前記高速可変光減衰器が入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄBの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ装置である請求項５から請求項７のいずれかに記載の光増幅器である。
【００３３】  「高速可変光減衰器」とは、入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄＢの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能を持つ装置を意味している。
【００３４】  請求項９記載の光増幅器は、前記高速可変光減衰器が、電気光学効果素子を含み、前記高速可変光減衰器の駆動電圧が４０Ｖ以下である請求項８に記載の光増幅器である。
【００３５】  「電気光学効果素子」とは、ポッケルス効果、カー効果などの電気光学効果を有する素子を意味している。
【００３６】  また、「駆動電圧が４０Ｖ以下」とは、前記電気光学効果素子の両端に印加される電圧差が４０Ｖ以下という意味である。
【発明の効果】
【００３７】  以上のように、本発明によれば、光増幅器の応答性能を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】（実施の形態１）【００３８】  以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。【００３９】  第一の実施形態を図１に示す。光増幅器は、入力モニタ手段５００、光増幅手段３１０、フィードフォワード制御手段４００で構成している。【００４０】  入力モニタ手段５００は、ＴＡＰ型の受光素子５１０と、トランスインピーダンスタイプ電気アンプ回路（ＴＩＡ）５２０とで構成している。また、入力光の一部を光カプラで分岐し、入力光のレベルをモニタしてもよい。さらには、本光増幅器よりも前段において分岐された入力光の一部を光増幅器の入力モニタ手段（フォトダイオード、ＴＩＡ）に入力させることも可能である。【００４１】  また、ＷＤＭカプラで監視制御光を分離し、その監視制御光処理部により、入力光レベルを等価的に表す電気信号を入力モニタ手段に受け渡すことにより、入力光のレベルをモニタすることも可能である。さらには、光増幅器前段で既に処理された監視制御光処理部からの入力光レベルを等価的に表す電気信号を入力モニタ手段に受け渡すことにより、入力光のレベルをモニタすることも可能である。【００４２】  光増幅手段３１０は、光増幅媒体３００としてＥＤＦを用い、ＰＵＭＰ−ＬＤ３２０とＰＵＭＰ−ＬＤの駆動回路３３０で構成し、ＰＵＭＰ−ＬＤ３２０を２台使用した例になっている。光増幅手段は、ＥＤＦの他に半導体光増幅器デバイスなども該当する。【００４３】  光増幅手段３００の制御については、入力光のレベル変化に応じて、高速に光増幅手段３００を駆動するために、入力側ＴＩＡ５２０出力情報によりＰＵＭＰ−ＬＤ３２０をフィードフォワードで制御するが、ＰＩＤ回路部４０３にて、制御信号をオーバシュート信号にして、ＰＵＭＰ−ＬＤ３２０を駆動している。【００４４】  この制御手段を構成する差動オペアンプ４３０では、＋側の入力を設定することで、所望の駆動電流でＰＵＭＰ−ＬＤを駆動できるので、利得設定が可能になる。【００４５】  次に、オーバシュート信号を用いたフィードフォワード制御による高速化について、詳細に説明する。まず、図２を用いて、一般的なフィードフォワード制御とフィードバック制御について説明する。【００４６】  一般的なフィードフォワード制御では、制御信号は、入力信号と相似形の駆動波形となるだけであり、応答速度の遅いＥＤＦの応答を早めることは不可能である。【００４７】  一方、一般的なフィードバック制御では、入力信号波形と応答の遅い出力信号波形との差分が駆動波形になるので、一般的にはリンギングを持つ駆動波形になり、応答波形は、早くなる成分もあるが、リンギングが残り、安定レベルに収束するまでには、ある程度の時間を要する。この制御において、リンギング発生を抑えるような時定数で制御すると、逆に、応答波形の応答速度を改善することができなくなる。【００４８】    図３は、フィードフォワード制御において、オーバシュート信号を用いて、ＥＤＦを駆動することで、高速応答特性が得られる原理を示したものである。【００４９】  制御手段からの制御信号が方形波の場合、ＥＤＦは、ＥＦＤ固有の応答の遅い成分があるので、立ち上がりの遅い応答になる。所望のＥＤＦ応答振幅が���られる制御手段からの駆動信号レベルをレベル１とし、それよりも大きな駆動信号レベルを２とする。このレベル２で駆動した場合には、図３に示すように、大きなＥＤＦ応答振幅になる。【００５０】  制御信号をレベル２までオーバシュートさせ、その後、レベル１に落ち着かせるような波形にした場合、ＥＤＦは、レベル２に相当する応答で立ち上がり、その後、レベル１に相当する応答振幅になる。従って、オーバシュートにより、ＥＤＦの応答を早めることが可能になる。【００５１】  図４は、制御信号のピークレベルと定常レベルの比率で定義されたオーバシュート量と、ＥＤＦの応答振幅における早い成分の比率を実験で求めた結果が示されている。オーバシュート量を高めることにより、ＥＤＦの応答速度が改善される。【００５２】  これは、ＥＤＦの応答の遅い成分の比率が低下し、ＥＤＦの応答速度が早まる現象を示しているが、オーバシュート量が１２０％以上になると飽和傾向になる。このことは、１２０％以上にすれば、応答を早める効果が十分得られることを示している。【００５３】  このオーバシュート量を生成するには、例えば、図９に示すように、入力信号に対する比例要素（Ｐ）、微分要素（Ｄ）、積分要素（Ｉ）の３成分の線形結合によって制御信号量が決定されるＰＩＤ回路があり、入力信号に対して、任意の波形を生成することが可能である。【００５４】  この３要素における各々の回路定数を適時調整することで、所望のオーバシュート制御信号を作り出し、光増幅手段の制御信号をオーバシュート信号にすることで、光増幅手段固有の遅い応答性能を改善することが可能になる。【００５５】  さらには、入力に対するオーバーシュート波形をメモリに記憶して、入力モニタ値を読み込み、必要なオーバーシュート波形をメモリから引き出し、制御信号に変換するデジタル方式も可能である。【００５６】  次に、図１で示した構成における条件と実験結果について説明する。適用したＥＤＦは、エイビウム濃度が７．９×１０２４ｍ−３、長さ１５ｍであり、典型的なＥＤＦである。【００５７】  ＰＵＭＰ−ＬＤの波長は０．９８μｍで、パワーは一台あたり、＋２３．５ｄＢｍであり、前方、後方の両励起とした。なお、このＰＵＭＰ−ＬＤを駆動する電流は、定常値３７０ｍＡで、１４０％のオーバシュート電流とした。その際のＥＤＦの応答特性は、図４記載のオーバシュート１４０％のデータである。増幅器全体の利得は２５ｄＢに設定した。【００５８】  この条件での応答特性の測定結果は、図４におけるオーバシュート量１４０％の時の応答波形である。【００５９】  測定には、波長１５５０μｍの光源を用い、−１４ｄＢｍの基準レベルに対して、−８ｄＢｍにステップ状に光入力が増大する入力とした。これは、入力光振幅変動幅としては、６ｄＢとなる。この変動幅は、光増幅器へのＷＤＭ入力光数が４倍にステップ的に変動する状態を模擬したものである。【００６０】  図からわかるように、１０％−９０％で定義した立ち上がり時間を１０マイクロ秒に高速化できていることがわかる。
（実施の形態２）【００６１】  第二の実施形態を図５に示す。光増幅器は、入力モニタ手段５００、光増幅手段３１０、フィードフォワード制御手段４００、高速出力可変手段６１０、出力光モニタ手段７００、フィードバック制御手段８００で構成している。入力モニタ手段５００は、ＴＡＰ型の受光素子５１０と、トランスインピーダンスタイプ電気アンプ回路（ＴＩＡ）５２０とで構成している。【００６２】  光増幅手段３１０は、光増幅手段３００としてＥＤＦとＰＵＭＰ−ＬＤ３２０とＰＵＭＰ−ＬＤの駆動回路３３０で構成し、ＰＵＭＰ−ＬＤ３２０を２台使用した例になっている。【００６３】  出力光モニタ手段７００は、入力光モニタ手段５００と同様の構成である。【００６４】  高速出力可変手段６１０は、高速可変光減衰器（ＶＯＡ）６２０とＶＯＡ駆動回路６３０で構成している。なお、高速出力可変手段としては、半導体増幅器などの高速可変増幅器でもかまわない。【００６５】  次に、図６を用いて、高速出力可変手段を用いて、応答特性の高速化を実現する原理を説明する。高速出力可変手段により、ＥＤＦの応答の遅い成分（図中、四角で囲った部分）を除去し、応答波形を方形波に整形することで、ＥＤＦ本来の立ち上がりの早い成分だけが残り、１マイクロ秒以下の応答速度が実現できる【００６６】  光増幅手段３００の制御については、入力光のレベル変化に応じて、高速に光増幅手段３００を駆動するために、入力側ＴＩＡ５２０出力情報によりＰＵＭＰ−ＬＤ３２０をフィードフォワードで制御するが、ＰＩＤ回路部４０３にて、制御信号をオーバシュート信号にして、ＰＵＭＰ−ＬＤ３２０を駆動している。【００６７】  この制御手段を構成する差動オペアンプ４３０では、＋側の入力を設定することで、所望の駆動電流でＰＵＭＰ−ＬＤを駆動できるので、ＥＤＦのが可能になる。【００６８】  高速可変光減衰器（ＶＯＡ）６２０の制御は、入力側ＴＩＡ５２０出力情報と出力側ＴＩＡ５２１出力情報の差分信号により、ＶＯＡ６２０をフィードバックで制御している。【００６９】  なお、フィードバック制御手段８００内のＰＩＤ回路部４０５にて、ＶＯＡ６２０の駆動信号をオーバシュート信号することも可能である。【００７０】  さらに、出力側ＴＩＡ５２１出力情報を元に出力が一定レベルとなるようにＶＯＡ５２０をフィードバック制御するオートレベルコントロールも可能である。また、ＶＯＡ５２０の直前にＶＯＡ入力光モニタを挿入して、前記ＶＯＡ入力光モニタから得られる光強度信号により、ＶＯＡ５２０のフィードフォーワード制御も可能である。さらには、前記ＶＯＡ５２０のフィードフォーワード制御におけるＶＯＡ６２０の駆動信号を、オーバシュート信号とすることも可能である。【００７１】  次に、ＶＯＡのドライブ回路について説明する。図７は、ＶＯＡのドライブ回路の一例を示している。二つの同一回路がたて積みになっており、＋側、−側での駆動電圧をＶＯＡ両端に印加することで、大振幅駆動を実現している例である。  使用デバイスは、市販されている大電流トランジスタとして、図中記載の２ＳＣ３４２３，２ＳＡ１３６０を用いている。【００７２】  図８は、本回路での駆動波形のシミュレーション波形を示して���る。ただし、＋側の回路のみの結果であるが、−側も同等で極性の異なる結果が得られているので、ＶＯＡ印加振幅としては、４０Ｖになる。このシミュレーション結果より、１マイクロ秒以下のドライブ出力は、高々４０Ｖが限界であることがわかる。【００７３】  従って、ＶＯＡとしては、駆動電圧が４０Ｖ以下で、高速応答性能を有するものが必要になることがわかる。【００７４】  従って、高速性能を有する点で、電気光学型が有力であり、更に、４０Ｖ以下に低電圧化されたものとして、例えば、国際公開番号ＷＯ／２００５／１２１８７６のＰＬＺＴタイプの高速ＶＯＡが有力である。【００７５】  ＶＯＡとしては、電気光学型の例を示したが、入力光を減衰出力し、駆動信号を与えることにより減衰量を可変し、駆動信号を与える前後で６ｄＢの変動を１０マイクロ秒以下で可変する高速応答性能であれば、メカニカル型、ＭＥＭＳ型、磁気光学型、液晶型、電界吸収型、熱光学型などいずれの原理でもかまわない。【００７６】  この構成により、方形波の入力光に応じて、高速にＰＵＭＰ−ＬＤ３２０が駆動され、応答の早い成分と遅い成分を持つＥＤＦ３５０の出力波形が得られる。このＥＤＦ３５０の応答速度の遅い成分がＶＯＡ６２０により除去され、出力光２０は方形波に整形され、所望の高速応答が得られることになる。【００７７】  一方、ＶＯＡ６２０で削除する対象である応答の遅い成分の量が減少するので、ＶＯＡ６２０の駆動電圧が低減し、ＶＯＡ６２０の応答速度を高めることができる。これらの相乗効果により、出力波形を整形し、１マイクロ秒以下の応答が得られることになる。【００７８】  図５で示した構成における条件と実験結果について説明する。適用したＥＤＦは、エイビウム濃度が７．９×１０２４ｍ−３、長さ１５ｍであり、典型的なＥＤＦである。【００７９】  ＰＵＭＰ−ＬＤの波長は０．９８μｍで、パワーは一台あたり、＋２３．５ｄＢｍであり、前方、後方の両励起とした。なお、このＰＵＭＰ−ＬＤを駆動する電流は、定常値３７０ｍＡで、１４０％のオーバシュート電流とした。その際のＥＤＦの応答特性は、図４記載のオーバシュート１４０％のデータである。【００８０】  ＶＯＡには、駆動電圧振幅３０Ｖ、応答速度１マイクロ秒以下のものを適用した。なお、増幅器全体の利得は２０ｄＢに設定した。【００８１】  この条件での応答特性の測定結果を図１０、図１１に示す。図１０は立下り部分で、図１１は立上り部分の応答特性である。【００８２】  測定には、波長１５５０μｍの光源を用い、−１４ｄＢｍの基準レベルに対して、−５ｄＢｍ、−８ｄＢｍ、−１１ｄＢｍにステップ状に光入力が増大する３種類の入力とした。これは、入力光振幅変動幅としては、各々９ｄＢ、６ｄＢ、３ｄＢとなり、図中の応答波形レベルに対応している。この変動幅は、光増幅器へのＷＤＭ入力光数が、８倍、４倍、２倍にステップ的に変動する状態を模擬したものである。【００８３】  図からわかるように、各々の入力光の変動幅において、立上り、立下り応答時間とも１マイクロ秒以下の高速特性が得られている。【００８４】  なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲における変形による実施は可能であ���。
【産業上の利用可能性】
【００８５】  本発明によれば、高速応答可能な光増幅器が実現できるため、光通信機器として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】  フィードフォワード制御を用いた光増幅器の実施例図
【図２】  一般的なフィードバック、フィードフォワード制御の原理説明図
【図３】  本発明のフィードフォワード制御におけるオーバシュート動作の原理説明図
【図４】  オーバシュート量とＥＤＦの応答速度の関係説明図
【図５】  フィードフォワード制御とフィードバック制御を用いた光増幅器の実施例図
【図６】  高速出力可変手段導入効果の原理説明図
【図７】  ＶＯＡ駆動回路構成例図
【図８】  ＶＯＡ駆動回路のシミュレーション結果例図
【図９】  ＰＩＤ回路構成例図
【図１０】  立下り部分の応答波形図
【図１１】  立上り部分の応答波形図
【図１２】  オーバシュート信号の説明図
【符号の説明】
【００８７】１０  入力光
２０  出力光
３００  光増幅手段
３１０  光増幅手段
３２０、３２１  ＰＵＭＰ−ＬＤ
３３０、３３１  ＰＵＭＰ−ＬＤ駆動回路
４００  フィードフォワード制御手段
４０３，４０４，４０５  ＰＩＤ回路
４１０  比較部
４２０  利得設定端子
４３０  ＯＰＡＭＰ
５００  入力モニタ手段
５１０、５１１  ＴＡＰ−ＰＤ
５２０、５２１  ＴＩＡ
６１０  高速出力可変手段
６２０  高速可変光減衰器（ＶＯＡ）
６３０  ＶＯＡ駆動回路
７００  出力光モニタ手段
８００  フィードバック制御手段
８１０  ＯＰＡＭＰ
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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【図９】
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【図８】
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【図１２】
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