(57)【要約】【課題】伝送信号光に障害が生じた際に光増幅器の保護を図ること。【解決手段】光増幅器を自動出力一定制御する際、図１において、光増幅用ファイバ１３への入力光のパワーが所定値以下であり、かつ励起光源１６から該光増幅用ファイバ１３へ供給される励起光パワーが所定値以上であるとき、該励起光のパワーを抑圧する。このことにより装置の保護としてやむを得ない場合以外に光伝送を止めてしまうことを回避しつつ光増幅器を保護する事が可能となる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーが所定値以上であるとき、該励起光のパワーを抑圧することを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項２】
光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、該励起光源の動作電流値を抑圧することを特徴とする請求項１記載の光増幅器の制御方法。
【請求項３】
請求項２記載の制御方法において、光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以上であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、警報信号を発信することを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項４】
請求項２記載の制御方法において、光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以上であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、該励起光源或いは光増幅器のバックアップ品に切り替えることを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項５】
請求項２記載の制御方法において、光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以下であるとき、警報信号を発信することを特徴とする光増幅器の制御方法。
【請求項６】
光増幅用ファイバへの入力光のパワーと閾値との比較結果及び該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーと閾値との比較結果に基づいて、該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーを抑圧する手段を備えたことを特徴とする光増幅器。
【請求項７】
光増幅用ファイバへの入力光のパワーと閾値との比較結果及び該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値と閾値との比較結果に基づいて、該励起光源の動作電流値を抑圧する手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光増幅用ファイバを使用した光増幅器を用いた光伝送について有効な方法及び方法を具備した装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムにおいては光増幅用ファイバを使用した光増幅器が汎用されており、この光増幅器には出力安定化のため自動出力一定化機能が付いているのが一般的である。ところで光伝送システムに何らかの障害が発生し光増幅器への入力光パワーが大幅に減少したときでも、光増幅器の自動出力一定化機能が動作すると、入力光パワーの減少を補償するため励起光パワーが増大する。一般に励起光源はその発する励起光パワーを増大させ高い負荷で動作させることによりその寿命が悪化するものであるため、このとき励起光源の寿命が悪化する。このため、光伝送システムの信頼性をより高めるよう、励起光源の寿命を悪化させないような制御方法及び装置が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この問題の解決方法の１つとして、入力光パワーが減少したとき該励起光のパワーを抑圧することが挙げられる（例えば、特許３０５０２３７号）。
【０００４】
上記の方法によれば、入力光パワーが減少したとき一律に励起光パワーを抑圧し光伝送を止めてしまうこととなる。しかしながら、光伝送システムにおいて光伝送はできる限り維持すべきことであり、光伝送の停止は装置の保護などやむを得ない場合以外は回避すべき事態である。
【０００５】
従って本発明は上記の問題に鑑み、光増幅器に励起光源の励起光パワー或いは動作電流つまり負荷に関する判定機能を設け、入力光パワーが減少した際に装置の保護としてやむを得ない場合以外は光伝送を停止させずに済む制御方法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明の光増幅器の制御方法においては、光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーが所定値以上であるとき、該励起光のパワーを抑圧することを特徴としている。
【０００７】
また、励起光のパワーを抑圧する方法として、より具体的には励起光源の動作電流値を抑圧することが挙げられるため、光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、該励起光源の動作電流値を抑圧することを特徴とするものである。
【０００８】
なお、入力光パワーが減少しない場合においても、励起光源の時間的な劣化により動作電流が増大し所定値以上となる場合が生じる。この場合上記の場合と区別し、励起光源の劣化を管理者に警報により連絡すること、つまり光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以上であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、警報信号を発信することが望ましい。
【０００９】
さらには、励起光源の劣化に対して自動的に対処すること、つまり光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以上であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以上であるとき、該励起光源或いは光増幅器のバックアップ品に切り替えることが望ましい。
【００１０】
そして、入力光パワーに異常が生じているが自動出力一定化機能は正常に動作していることを管理者に警報により連絡すること、つまり光増幅用ファイバへの入力光のパワーが所定値以下であり、かつ該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値が所定値以下であるとき、警報信号を発信することが望ましい。
【００１１】
また、本発明における光増幅器としては光増幅用ファイバへの入力光のパワーと閾値との比較結果及び該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーと閾値との比較結果に基づいて、該光増幅用ファイバへ供給する励起光のパワーを抑圧する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
なお、既述の通り励起光のパワーを抑圧する方法として、より具体的には励起光源の動作電流値を抑圧することが挙げられるため、光増幅器が光増幅用ファイバへの入力光のパワーと閾値との比較結果及び該光増幅用ファイバへ励起光を供給する励起光源の動作電流値と閾値との比較結果に基づいて、該励起光源の動作電流値を抑圧する手段を備えたことを特徴としている。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、入力光パワーだけでなく励起光源の負荷、より具体的には励起光のパワー或いは動作電流値をモニタすることで、光増幅器への入力光パワーが減少した際に、光増幅器の自動出力一定化機能が動作しても、現に励起光源の動作電流が増大しており真に動作電流を抑圧しなければならない場合と、抑圧しなければならないほど動作電流が増大していない場合とを区別することができる。そして区別して制御することにより、光伝送をできる限り維持しつつ、励起光源の負荷が高くなりその結果励起光源の寿命が悪化することを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光増幅器の実施例を示すブロック図である。
図１において増幅すべき信号光である入力光は光分岐器１１に入射され、そこで分岐され、その一部例えば全入力光の約５％が入力モニタ光としてＯ／Ｅ変換器１５に入射され、残り大部分が波長多重合波器１２に入射される。励起光は励起光源１６から出力され波長多重合波器１２により入力光と合波されて光増幅用ファイバ１３に入射される。このとき光増幅用ファイバ１３内で入力光が増幅され、光分岐器１４に出力される。この出力光は光分岐器１４により分岐され、その一部例えば該出力光の約３％が出力モニタ光としてＯ／Ｅ変換器１７に入射され、残り大部分が該光増幅器の出力光として光増幅器外に出力されるよう構成されている。
【００１５】
Ｏ／Ｅ変換器１５に入射された入力モニタ光は、Ｏ／Ｅ変換器１５において光から電気に変換され電気信号として電子回路である制御回路１８に伝えられる。同様にＯ／Ｅ変換器１７に入射された出力モニタ光も、Ｏ／Ｅ変換器１７において光から電気に変換され電気信号として制御回路１８に伝えられる。これらとは別に、励起光源１６の負荷情報として励起光源の動作電流値或いは励起光パワーの値が電気信号として制御回路１８に伝えられる。
【００１６】
光分岐器１１、光分岐器１４、波長多重合波器１２は具体的には光カプラであるが、光分岐器１１、光分岐器１４については入射光を２ポートへ分岐する機能、波長多重合波器１２についてはそれぞれ波長の異なる信号光と励起光を合波する機能が得られれば、光ファイバを溶融延伸した光ファイバ型の光カプラであってもよいし、ミラーやプリズム等の微少な光学部品を用いたバルク型、或いは石英基板等に光回路を形成した光導波路型であってもよい。ただし、光増幅器を高効率、安定動作させる要求から、光カプラ内部の損失が小さく、環境温度が変わっても各ポートの出力光の出力変化が小さいものが必要とされる。励起光源１６は小型、高出力、長寿命という使用上の要求を満たすものとして、半導体レーザーダイオードモジュールであることが望ましく、場合によっては励起光パワーをモニタするため、そのモジュール内にフォトダイオードが内蔵されているものを用いても良い。Ｏ／Ｅ変換器１５、Ｏ／Ｅ変換器１７としては特に制限はなく各種Ｏ／Ｅ変換器を用いることができ、例えばフォトダイオードを用いることができる。
【００１７】
光増幅用ファイバ１３は典型的にはエルビウムが添加されることによって誘導放出作用を得たエルビウムドープファイバであるが、誘導放出作用を得るため他の元素を添加した光ファイバでもよく、さらには励起光との合波によって光増幅作用を持つ光ファイバであれば誘導放出作用に限らず他の物理現象によって光増幅作用を持つ光ファイバでもよい。光増幅用ファイバ１３へ入射される励起光に関する構成については、図１では増幅すべき信号光である入力光と励起光が光増幅用ファイバの同一端面から入射される前方励起の構成としたが、これは１例であるに過ぎず、入力光と励起光それぞれが光増幅用ファイバの異なる端面から入射される後方励起の構成でもよいし、励起光が光増幅用ファイバの両端から入射される双方向励起の構成でもよい。
【００１８】
この光増幅器においては出力光を一定とし光伝送を安定化させるため、一般にオートレベルコントロールと呼ばれる自動出力一定化機能が動作している。励起光パワーつまり励起光源の動作電流値が自動的に増減して、出力光が常に一定となるように調整されている。つまり、図１において、Ｏ／Ｅ変換器１７から制御回路１８の一部である出力判定制御回路１９に伝えられる電気信号によって出力判定制御回路１９で励起光源１６の動作電流を増減すべきか判定され、その判定結果に対応した動作電流の増減に関する電気信号が出力判定制御回路１９からこれも制御回路１８の一部である励起光源制御回路２０に伝えられる。そして、励起光源制御回路２０により動作電流が増減されることにより、出力一定制御されている。
【００１９】
図２は、本発明の光増幅器の制御の実施例を示すフローチャートである。
自動出力一定化機能が動作している状態において入力光パワーが減少すると入力光パワーの減少を補償するため励起光源の励起光パワーを増大させる。つまり励起光源の動作電流値が増大する。ここで励起光パワーが所定値以上かつ入力光パワーが所定値以下である場合、励起光パワーを抑圧して励起光源の負荷を低減し励起光源の寿命が悪化することを防ぐ。励起光パワーが所定値以下である場合は、入力光パワーが所定値以下或いは以上であることに関わらず励起光パワーを維持する。このことにより、装置の保護としてやむを得ない場合以外にむやみに光伝送が停止されることを回避している。具体例としては、励起光パワーの所定値として１００ｍＷ、入力光パワーの所定値として０．１ｍＷが挙げられ、励起光パワーを例えば５ｍＷ以下に抑圧することが挙げられる。このとき、励起光源の動作電流値が約５００ｍＡから約５０ｍＡ以下に減少する。
【００２０】
なお、励起光パワーが所定値以上かつ入力光パワーが所定値以上である場合、励起光パワーは維持するが、励起光源の異常と判断して警報信号を発信する。警報信号を発信するとは具体的には光伝送システムの管理者が異常状態を認識できるように、ランプ等により異常を視覚的に示す、制御表示機器例えばコンピュータのモニタに異常表示を示す或いはその前段階として制御表示機器に対して該光増幅器から電気信号を発することが挙げられる。
【００２１】
図３は、本発明の光増幅器の制御の別の実施例を示すフローチャートである。ここで入力光パワーが減少すると自動出力一定化機能においては入力光パワーの減少を補償するため励起光パワーを増大させ、その結果励起光源の動作電流値が増大する。このとき励起光源の動作電流値が所定値以上かつ入力光パワーが所定値以下である場合は励起光源の動作電流を抑圧して励起光源の負荷を低減し励起光源の寿命が悪化することを防ぐ。
【００２２】
入力光パワーが所定値以下に減少しておらず、励起光源の動作電流が所定値以上である場合は励起光源の異常と判断して、励起光源のバックアップ品、光増幅器のバックアップ品に切り替える。励起光源のバックアップ品に切り替える手段としては、例えば、図１において波長多重合波器１２に接続される励起光源１６が２つ以上あり、今まで動作していた励起光源を停止させ、別の励起光源が動作するように自動的に制御する手段が例示できる。また、光増幅器のバックアップ品に切り替える手段としては、例えば、図１に示した光増幅器が２セット以上あり、今まで動作していた光増幅器とは別の光増幅器に入力光が通じその光増幅器から増幅された出力光が得られるように自動的に制御する手段が例示できる。
【００２３】
また、入力光パワーが所定値以下に減少しておらず、励起光源の動作電流が所定値以下の場合は正常状態であるとして励起光源の動作電流を維持する。さらに入力光パワーが所定値以下に減少し、励起光源の動作電流が所定値以下の場合は入力光の異常状態ではあるが光伝送を維持できる可能性があるため励起光源の動作電流を維持する。この場合、入力光が異常状態である旨警報信号を発信するよう光増幅器が制御されていることが望ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力光パワーが減少したとき励起光パワーが所定値以上であることを確認し励起光パワーを抑圧する。これにより励起光源の負荷を低減し励起光源の寿命が悪化することを防ぐ。　また、入力光パワーが減少したとき励起光パワーが所定値以下である場合は励起光パワーを維持するため、装置の保護によるやむを得ない場合以外に光伝送を止めてしまうことを回避する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図　１】本発明に係わる光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図　２】本発明に係わる光増幅器の制御に関する１例を示すフローチャートである。
【図　３】本発明に係わる光増幅器の制御に関する別の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１　光分岐器
１２　波長多重合波器
１３　光増幅用ファイバ
１４　光分岐器
１５　Ｏ／Ｅ変換器
１６　励起光源
１７　Ｏ／Ｅ変換器
１８　制御回路
１９　出力判定制御回路
２０　励起光源制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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