(57)【要約】【課題】入出力レベル検出部に対数変換器を用いることで、入出力光信号レベルの検出範囲および光信号利得の設定範囲を拡大して、光伝送システムで要求される広いダイナミックレンジを実現し、汎用性を向上することが可能な利得一定制御光増幅装置を得ること。【解決手段】入力光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器と、光信号増幅部から出力された光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器と、第一の電流−電圧変換器から出力された電圧信号と第二の電流−電圧変換器から出力された電圧信号を比較してこれらの差分に比例した電圧信号を出力する比較器と、を備え、比較器からの電圧信号により励起光源を駆動することで光増幅装置の利得を一定に保つように制御することを特徴とする。【選択図】        図１
2004200355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長距離基幹系などの光通信システムに適用され、入力される光信号レベルが変化しても利得を一定に保持するように利得一定制御を行う利得一定制御光増幅装置において、
入力光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器と、
光信号増幅部から出力された光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器と、
前記第一の電流−電圧変換器から出力された電圧信号と前記第二の電流−電圧変換器から出力された電圧信号を比較してこれらの差分に比例した電圧信号を出力する比較器と、
を備え、前記比較器からの電圧信号により励起光源を駆動することで光増幅装置の利得を一定に保つように制御することを特徴とする利得一定制御光増幅装置。
【請求項２】
利得に対応した電圧信号を出力するための電圧設定器と、前記第一の電流−電圧変換器より出力された電圧信号と前記電圧設定器から出力された電圧信号を加算する加算器とを備え、光信号利得を可変できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の利得一定制御光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信分野において光信号を増幅する光増幅装置に係わり、より詳しくは入力される光信号レベルが変化しても光信号利得を一定に保持することを目的とした利得一定制御を行う光増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大容量長距離基幹系などの光通信システムにおいては、入力される光信号レベルが変化しても利得を一定に保持することを目的とした利得一定制御を行う光増幅装置が用いられている。利得一定制御回路の基本的な構成は、入力光信号レベルと出力光信号レベルをモニタし、これらのレベル差が目標とする利得値となるように励起光の強度を調整するというものである。
【０００３】
利得一定制御を行う光増幅装置の入力光信号レベルと出力光信号レベルのモニタは、入力光信号と出力光信号の一部を電流信号に変換し、更に電流信号を線形に変換した電圧信号により行う。
【０００４】
光ファイバアンプ用警報監視回路であり、利得一定制御を行う光増幅装置に適用したものではないが、光レベル検出のダイナミックレンジを拡大して、光ファイバアンプの使用場所を限定しない面での汎用性を向上することが可能な警報監視回路を得るために、光信号を光−電気変換して対数的に増幅された電圧信号を得る電流−電圧変換と、得られた電圧信号のレベルに応じて警報信号を発出する警報発出と、を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２０５２２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の利得一定制御光増幅装置は、利得一定制御を行う光増幅装置の入力光信号レベルと出力光信号レベルのモニタを、入力光信号と出力光信号の一部を電流信号に変換し、更に電流信号を線形に変換した電圧信号により行う。光信号のレベルは対数単位であるｄＢｍにて通常は表されるが、レベルの範囲が２０ｄＢや３０ｄＢもの広いレベル範囲の信号を扱う場合には、線形検出が困難であった。線形検出の場合、レンジ切り換えなどでダイナミックレンジを広げる手法があるが、この場合には経路が複雑になり、低レベル時の精度が悪化するなどの問題がある。
【０００７】
また、従来の利得一定制御光増幅装置の光信号利得値の設定は、入力側の電流−電圧変換器の電流−電圧変換比の変更もしくはこれと比較器との経路中にリニアアンプを挿入し、この利得を変更することにより行っているが、入力側及び出力側共に、電流信号を電圧信号に線形に変換しているので、光信号利得値の設定範囲が限られていた。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、入出力レベル検出部に対数変換器を用いることで、入出力光信号レベルの検出範囲および光信号利得の設定範囲を拡大して、光伝送システムで要求される広いダイナミックレンジを実現し、汎用性を向上することが可能な利得一定制御光増幅装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る利得一定制御光増幅装置は、長距離基幹系などの光通信システムに適用され、入力される光信号レベルが変化しても利得を一定に保持するように利得一定制御を行う利得一定制御光増幅装置において、入力光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器と、光信号増幅部から出力された光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器と、第一の電流−電圧変換器から出力された電圧信号と第二の電流−電圧変換器から出力された電圧信号を比較してこれらの差分に比例した電圧信号を出力する比較器と、を備え、比較器からの電圧信号により励起光源を駆動することで光増幅装置の利得を一定に保つように制御することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す図で、利得一定制御光増幅装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、利得一定制御光増幅装置は、光信号が入力される入力端子１と、光信号を増幅する光信号増幅部（ＥＤＦ）２と、増幅された光信号が出力される出力端子３と、増幅用励起光を出力する励起光源４と、光信号増幅部２の入力側に配置され、入力光信号の一部を分岐する第一の光分岐器５と、第一の光分岐器５で分岐された光信号を電流信号に変換する第一のフォトダイオード６と、第一のフォトダイオード６より出力された電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器７ａと、光信号増幅部２の出力側に配置され、出力光信号の一部を分岐する第二の光分岐器１０と、第二の光分岐器１０で分岐された光信号を電流信号に変換する第二のフォトダイオード１１と、第二のフォトダイオード１１より出力された電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器１２ａと、第一の電流−電圧変換器７ａから出力された電圧信号と第二の電流−電圧変換器１２ａから出力された電圧信号を比較してこれらの差分に比例した電圧信号を出力する比較器１３と、比較器１３からの電圧信号により励起光源を駆動する励起光源駆動回路１４とで構成される。
【００１１】
次に動作について説明する。図１において、入力端子１に入力された光信号は、第一の光分岐器５により一部が分岐される。分岐された光信号は第一のフォトダイオード６に入力され、電流信号に変換される。一方、第一の光分岐器５を通過した光信号は、光信号増幅部２に入力され、増幅された光信号が出力される。この増幅光信号の一部は第二の光分岐器１０により分岐される。分岐された光信号は第二のフォトダイオード１１に入力され、電流信号に変換される。一方、第二の光分岐器１０を通過した増幅された光信号は、出力端子３を介して伝送路へと出力される。
【００１２】
第一のフォトダイオード６から出力された電流信号は、第一の電流−電圧変換器７ａにより対数的に電圧信号に変換され、比較器１３に出力される。また、第二のフォトダイオード１１から出力された電流信号は、第二の電流−電圧変換器１２ａにより対数的に電圧信号に変換され、比較器１３に出力される。
【００１３】
比較器１３では、入力された上記二つの電圧信号の差分に比例した電圧信号が出力される。比較器１３より出力された電圧信号は、励起光源駆動回路１４に入力され、励起光源４を駆動する電流信号として出力される。励起光源４では電流信号に対応した励起光が出力され、光信号増幅部２に入力される。
【００１４】
以上のように、本実施形態の利得一定制御光増幅装置では、第一のフォトダイオード６より出力された電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器７ａと、第二のフォトダイオード１１より出力された電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器１２ａとを備えたので、入出力光信号レベルの検出範囲および光信号利得の設定範囲が拡大され、これにより、光伝送システムで要求される広いダイナミックレンジを実現し、汎用性を向上することが可能な利得一定制御光増幅装置を得ることができる。
【００１５】
実施の形態２．
図２は実施の形態２を示す図で、利得一定制御光増幅装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、利得一定制御光増幅装置は、図１に示した実施の形態１の利得一定制御光増幅装置に加え、設定する光信号利得値に対応した電圧信号を出力するための電圧設定器８と、第一の電流−電圧変換器７ａより出力された電圧信号と電圧設定器８から出力された電圧信号を加算する加算器９とが設けられている。
【００１６】
次に、動作について説明する。図２において、入力端子１に入力された光信号は、第一の光分岐器５により一部が分岐される。分岐された光信号は第一のフォトダイオード６に入力され、電流信号に変換される。一方、第一の光分岐器５を通過した光信号は、光信号増幅部２に入力され、増幅された光信号が出力される。この増幅光信号の一部は第二の光分岐器１０により分岐される。分岐された光信号は第二のフォトダイオード１１に入力され、電流信号に変換される。一方、第二の光分岐器１０を通過した増幅された光信号は、出力端子３を介して伝送路へと出力される。
【００１７】
第一のフォトダイオード６から出力された電流信号は、第一の電流−電圧変換器７ａにより対数的に電圧信号に変換され、加算器９に出力される。一方、設定する利得値に対応した電圧信号が電圧設定器８より出力され、加算器９において第一の電流−電圧変換器７ａより出力された電圧信号に加算される。また、第二のフォトダイオード１１から出力された電流信号は、第二の電流−電圧変換器１２ａにより対数的に電圧信号に変換され、比較器１３に出力される。
【００１８】
加算器９から出力された電圧信号と第二の電流−電圧変換器１２ａから出力された電圧信号は比較器１３に入力され、これら二つの電圧信号の差分に比例した電圧信号が出力される。比較器１３より出力された電圧信号は、励起光源駆動回路１４に入力され、励起光源４を駆動する電流信号として出力される。励起光源４では電流信号に対応した励起光が出力され、光信号増幅部２に入力される。
【００１９】
以上のように、本実施形態の利得一定制御光増幅装置では、実施の形態１の利得一定制御光増幅装置に加え、設定する光信号利得値に対応した電圧信号を出力するための電圧設定器８と、第一の電流−電圧変換器７ａより出力された電圧信号と電圧設定器８から出力された電圧信号を加算する加算器９とを備えたので、入出力光信号レベルの検出範囲および光信号利得の設定範囲が拡大され、さらに利得を可変とすることができ、これにより、光伝送システムで要求される広いダイナミックレンジを実現し、汎用性を向上することが可能な利得一定制御光増幅装置を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明に係る利得一定制御光増幅装置は、入力光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第一の電流−電圧変換器と、光信号の一部を変換して得られる電流信号を対数的に電圧信号に変換する第二の電流−電圧変換器とを備えたので、入出力光信号レベルの検出範囲および光信号利得の設定範囲が拡大され、これにより、光伝送システムで要求される広いダイナミックレンジを実現し、汎用性を向上することが可能な利得一定制御光増幅装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図で、利得一定制御光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態２を示す図で、利得一定制御光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  入力端子、２  光信号増幅部、３  出力端子、４  励起光源、５  第一の光分岐器、６  第一のフォトダイオード、７ａ  第一の電流−電圧変換器、８  電圧設定器、９  加算器、１０  第二の光分岐器、１１  第二のフォトダイオード、１２ａ  第二の電流−電圧変換器、１３  比較器、１４  励起光源駆動回路。
【図１】
2004200355.tif 000003
【図２】
2004200355.tif 000004