(57)【要約】【課題】希土類元素ドープファイバと、その希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源と、を備え、希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように励起光源からの励起光のパワーが制御される光増幅器の制御方法であって、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大である場合に、ＡＬＣ制御が機能していないのか、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大であるのか、を区別することができるようにする。【解決手段】励起光源からの励起光のパワーが０となってもなお希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが所定出力値を上回る場合に、希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素ドープファイバと、該希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源と、を備え、該希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように該励起光源からの励起光のパワーが制御される光増幅器の制御方法であって、
上記励起光源からの励起光のパワーが０となってもなお上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが上記所定出力値を上回る場合に、該希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定することを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載された光増幅器の制御方法において、
上記希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きい場合に該入力光のパワーを下げることを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載された光増幅器の制御方法において、
上記希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値以下の場合に動作を停止させることを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項４】
希土類元素ドープファイバと、該希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源と、を備えた光増幅器をコンピュータで制御するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように上記励起光源からの励起光のパワーを設定する手順と、
上記励起光源からの励起光のパワーが０となってもなお上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが上記所定出力値を上回る場合に、該希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定する手順と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載されたコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希土類元素ドープファイバと、その希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源と、を備え、希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように励起光源からの励起光のパワーが制御される光増幅器の制御方法、並びに、その制御に用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信等において、光信号を増幅する光増幅器として、エルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素がコアにドープされた希土類元素ドープファイバと、その希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源たる励起用レーザーダイオード（以下「ＬＤ」という）と、を備え、希土類元素ドープファイバに入力される光信号を誘導放出により増幅するものが広く使用されている。かかる光増幅器は、出力光のパワーを一定値に保つべく、出力光のパワーをモニタしてＬＤからの励起光のパワーを制御するＡＬＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＬＣ制御が行われる光増幅器では、出力光のパワーが過大となったとき、希土類元素ドープファイバでの増幅利得を下げるためにＬＤからの励起光のパワーが下げられる。ところが、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大であるという場合がある。このような場合、ＡＬＣ制御が機能していない、又は、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大である、ということが原因として考えられる。しかしながら、従来は、これがどちらの理由によるものであるのかを区別することができなかった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大である場合に、ＡＬＣ制御が機能していないのか、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大であるのか、を区別することができる光増幅器の制御方法、並びに、その制御に用いられるコンピュータプログラム及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大であるという場合に、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーをモニタし、そのパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定するようにしたものである。このようにすれば、入力光のパワーが所定入力値よりも大きいと判定されれば、入力光のパワーが過大であるために出力光のパワーが過大となっていると判断することができる一方、入力光のパワーが所定入力値以下と判定されれば、ＡＬＣ制御が機能していないと判断することができる。つまり、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大であるという場合に、ＡＬＣ制御が機能していないのか、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大であるのか、を区別することができる。
【０００６】
具体的には、本発明は、希土類元素ドープファイバと、該希土類元素ドープファイバに励起光を入力する励起光源と、を備え、該希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように該励起光源からの励起光のパワーが制御される光増幅器の制御方法であって、
上記励起光源からの励起光のパワーが０となってもなお上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが上記所定出力値を上回る場合に、該希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定することを特徴とする。
【０００７】
入力光のパワーが過大であるために出力光のパワーが過大となっている場合、出力光のパワーを一定の所定出力値とするためには、入力光のパワーを下げる必要がある。従って、本発明は、上記希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きい場合に該入力光のパワーを下げることが望ましい。
【０００８】
ＡＬＣ制御が機能していないために出力光のパワーが過大となっている場合、光増幅器の動作を停止させて復旧させる必要がある。従って、本発明は、上記希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値以下の場合に増幅動作を停止させることが望ましい。
【０００９】
本発明の光増幅器の制御は、コンピュータにより行うことが可能であり、そのときのコンピュータプログラムは、
コンピュータに、
上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように上記励起光源からの励起光のパワーを設定する手順と、
上記励起光源からの励起光のパワーが０となってもなお上記希土類元素ドープファイバからの出力光のパワーが上記所定出力値を上回る場合に、該希土類元素ドープファイバへの入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定する手順と、
を実行させるものである。
【００１０】
このようなコンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたものがコンピュータにインストールされ、或いは、オンラインでコンピュータにダウンロードされることによりコンピュータで実行可能な状態となる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＡＬＣ制御において、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大であるという場合に、ＡＬＣ制御が機能していないのか、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大であるのか、を区別することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る光増幅器１０であるエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を示す。
【００１４】
この光増幅器１０は、入力側光コネクタ１１から出力側光コネクタ１２に向かって、第１分岐カプラ１３、光アイソレータ１４、エルビウムドープファイバ（以下「ＥＤＦ」という）１５、ＷＤＭカプラと光アイソレータとの複合素子１６、第２分岐カプラ１７が順に直列に光信号パスＯを介して光学的に連結されている。第１分岐カプラ１３は出力側のみが分岐した３ポートであり、分岐した先には入力光モニタ用フォトダイオード（以下「ＰＤ」という）１８が光信号パスＯを介して光学的に接続されており、入力光モニタ用ＰＤ１８は電線Ｅを介して電気的に電気コネクタ２２に接続されている。複合素子１６には波長０．９８μｍ帯又は波長１．４８μｍ帯の励起光を発する半導体レーザーからなる励起用ＬＤ１９が光信号パスＯを介して光学的に接続されており、励起用ＬＤ１９は電線Ｅを介して電気的に電気コネクタ２２に接続されている。第２分岐カプラ１７は入力側及び出力側の両方が分岐した４ポートであり、入力側の分岐した先には反射光モニタ用ＰＤ２０が光信号パスＯを介して光学的に接続されており、反射光モニタ用ＰＤ２０は電線Ｅを介して電気的に電気コネクタ２２に接続されている。また、出力側の分岐した先には出力光モニタ用ＰＤ２１が光信号パスＯを介して光学的に接続されており、出力光モニタ用ＰＤ２１　電線Ｅを介して電気的に電気コネクタ２２に接続されている。電気コネクタ２２は、図示しない制御用コンピュータに接続されている。
【００１５】
次に、この光増幅器１０の光増幅動作について説明する。
【００１６】
まず、入力側光コネクタ１１から光信号が入力光として入力されると、その入力光は、第１分岐カプラ１３及び光アイソレータ１４を順に介してＥＤＦ１５に入力される。このとき、入力光の一部が分岐して入力光モニタ用ＰＤ１８に入力され、それが電気信号に変換されて入力光のパワーが検知される。
【００１７】
一方、励起用ＬＤ１９から発せられた励起光が複合素子１６を介してＥＤＦ１５に入力される。このとき、ＥＤＦ１５では、励起光が入力されることによりエルビウム（Ｅｒ）の最外殻電子が励起状態とされて反転分布状態となり、入力光が入力されることにより励起状態のエルビウム（Ｅｒ）の電子が基底状態へと遷移する際に誘導放出により入力光と同波長の光が発せられ、入力光が増幅された出力光として出力される。
【００１８】
ＥＤＦ１５からの出力光は、複合素子１６及び第２分岐カプラ１７を順に介して出力側光コネクタ１２から出力される。このとき、反射光が反射光モニタ用ＰＤ２０に入力され、それが電気信号に変換されて反射光のパワーが検知される。また、出力光の一部が分岐して出力光モニタ用ＰＤ２１に入力され、それが電気信号に変換されて出力光のパワーが検知される。
【００１９】
そして、この光増幅器１０の制御コンピュータにより、出力光モニタ用ＰＤ２１で検知した出力光のパワーが一定の所定出力値となるように、励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーを制御するＡＬＣ制御が行われる。また、このＡＬＣ制御したとき、励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーが０となってもなおＥＤＦ１５からの出力光のパワーが所定出力値を上回る場合に、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定し、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値よりも大きい場合に入力光のパワーを下げる一方、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値以下の場合に増幅動作を停止させる制御が制御コンピュータにより行われる。
【００２０】
このような制御は、制御コンピュータに、
ＥＤＦ１５からの出力光のパワーが一定の所定出力値となるように励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーを設定する手順と、
励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーが０となってもなおＥＤＦ１５からの出力光のパワーが所定出力値を上回る場合に、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値よりも大きいか否かを判定する手順と、
ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値よりも大きい場合にその入力光のパワーを下げる一方、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値以下の場合に増幅動作を停止させる手順と、
を実行させるコンピュータプログラムを、これが記録されたフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭから制御コンピュータにインストールして実行させるようにすればよい。
【００２１】
次に具体的な制御方法について図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
まず、スタート後のステップＳ１では、ＥＤＦ１５からの出力光のパワーＰＯＵＴが一定の所定出力値ＰＯＵＴ’よりも小さいか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ２に進んで励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーＰＰＵＭＰを所定量上昇させた後、ステップＳ１に戻る。ＮＯの場合にはステップＳ３に進む。
【００２３】
ステップＳ３では、ＥＤＦ１５からの出力光のパワーＰＯＵＴが一定の所定出力値ＰＯＵＴ’よりも大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ４に進んで励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーＰＰＵＭＰを所定量下降させるた後、ステップＳ５に進む。ＮＯの場合にはそのままステップＳ１に戻る。
【００２４】
ステップＳ４に続くステップＳ５では、ＥＤＦ１５からの出力光のパワーＰＯＵＴが０か否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ６に進み、ＮＯの場合にはそのままステップＳ１に戻る。ここまでの制御によって光増幅器１０のＡＬＣ制御が営まれる。
【００２５】
ステップＳ５に続くステップＳ６では、ＥＤＦ１５への入力光のパワーＰＩＮが所定入力値ＰＩＮ’よりも大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合には入力光のパワーが過大であるために出力光のパワーが過大となっていると判断してステップＳ７に進んで入力光のパワーＰＩＮを所定量下降させた後、ステップＳ１に戻る。ＮＯの場合にはＡＬＣ制御が機能していないと判断してステップＳ８に進んで光増幅器１０の動作を停止させる。ここで、所定入力値ＰＩＮ’は、励起用ＬＤ１９からの励起光のパワーＰＰＵＭＰ＝０でのＥＤＦ１５からの出力光のパワーＰＯＵＴが所定出力値ＰＯＵＴ’となるときの入力光のパワーＰＩＮである。
【００２６】
上記のような光増幅器１０の制御を行えば、入力光のパワーが所定入力値よりも大きいと判定されれば、入力光のパワーが過大であるために出力光のパワーが過大となっていると判断することができる一方、入力光のパワーが所定入力値以下と判定されれば、ＡＬＣ制御が機能していないと判断することができる。つまり、励起光のパワーを０まで下げてもなお出力光のパワーが過大であるという場合に、ＡＬＣ制御が機能していないのか、希土類元素ドープファイバに入力される入力光のパワーが過大であるのか、を区別することができる。
【００２７】
また、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値よりも大きい場合にその入力光のパワーを下げるようにしているので、出力光のパワーを一定の所定出力値とすることができる。
【００２８】
さらに、ＥＤＦ１５への入力光のパワーが所定入力値以下の場合に増幅動作を停止させるようにしているので、それによってすみやかに光増幅器１０の復旧作業を行うことができる。
【００２９】
なお、上記実施形態の光増幅器１０は、励起用ＬＤ１９からの励起光をＥＤＦ１５の後方から注入するものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、前方励起のものであっても、また、双方励起のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】光増幅器の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光増幅器の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　光増幅器
１１　入力側光コネクタ
１２　出力側光コネクタ
１３　第１分岐カプラ
１４　光アイソレータ
１５　ＥＤＦ
１６　複合素子
１７　第２分岐カプラ
１８　入力光モニタ用ＰＤ
１９　励起用ＬＤ
２０　反射光モニタ用ＰＤ
２１　出力光モニタ用ＰＤ
２２　電気コネクタ
Ｏ　光信号パス
Ｅ　電線
【図１】
2004014708.tif 000003
【図２】
2004014708.tif 000004