JP3492781B2 - 光増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路 - Google Patents
光増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅器の特性監視方
法及び光増幅器の特性監視回路に係り、特に、複雑で高
価な装備を必要としない光増幅器の特性監視方法及び光
増幅器の特性監視回路に関する。
法及び光増幅器の特性監視回路に係り、特に、複雑で高
価な装備を必要としない光増幅器の特性監視方法及び光
増幅器の特性監視回路に関する。
【０００２】光通信システムが実用化されてから久しい
が、実用化当初から中継器としては、一旦電気信号に変
換してRe-Shaping、Re-Timing 、Re-Generating の３Ｒ
を行なった後に光信号に再変換して送出する方式が採用
されてきた。従ってこの方式の中継器はコスト高を免れ
得ず、又、電気的な雑音による誤り率の劣化防止のため
に細心な設計が必要である。
が、実用化当初から中継器としては、一旦電気信号に変
換してRe-Shaping、Re-Timing 、Re-Generating の３Ｒ
を行なった後に光信号に再変換して送出する方式が採用
されてきた。従ってこの方式の中継器はコスト高を免れ
得ず、又、電気的な雑音による誤り率の劣化防止のため
に細心な設計が必要である。
【０００３】一方、光信号を電気に変換せずに中継する
ための光増幅器の開発も並行して行なわれてきた。それ
にはファイバー型光増幅器と半導体レーザ型光増幅器の
二つの流れがあり、近年、ファイバー型光増幅器が実用
のシステムに採用され始めている。
ための光増幅器の開発も並行して行なわれてきた。それ
にはファイバー型光増幅器と半導体レーザ型光増幅器の
二つの流れがあり、近年、ファイバー型光増幅器が実用
のシステムに採用され始めている。
【０００４】ファイバー型光増幅器は、希土類元素を添
加された光ファイバーにおいて特定の波長の光でこの希
土類元素を励起して、この状態で信号光を通し、信号光
を種とする誘導放出を行なわせて信号光を光のままで増
幅するもので、機能としては、強いていうなら、Re-Sha
pingを行なう１Ｒ中継器である。そしてその原理上、雑
音特性が良好なのが特徴で、又、構成を簡易にできるの
で高信頼化と低コスト化が可能である。このため、特に
光海底通信システムのように長距離な伝送路を持つ光通
信システムを中心に、広く採用されてゆく方向にある。
加された光ファイバーにおいて特定の波長の光でこの希
土類元素を励起して、この状態で信号光を通し、信号光
を種とする誘導放出を行なわせて信号光を光のままで増
幅するもので、機能としては、強いていうなら、Re-Sha
pingを行なう１Ｒ中継器である。そしてその原理上、雑
音特性が良好なのが特徴で、又、構成を簡易にできるの
で高信頼化と低コスト化が可能である。このため、特に
光海底通信システムのように長距離な伝送路を持つ光通
信システムを中心に、広く採用されてゆく方向にある。
【０００５】このためには、原理上信頼度が高いとはい
え、ファイバー型光増幅器の特性監視技術の開発が重要
なポイントである。又、この特性監視技術は半導体レー
ザ型光増幅器にも適用できることが望ましい。
え、ファイバー型光増幅器の特性監視技術の開発が重要
なポイントである。又、この特性監視技術は半導体レー
ザ型光増幅器にも適用できることが望ましい。
【０００６】さて、従来の３Ｒ中継器においては、誤り
率を監視の対象としていたが、光増幅器は１Ｒ中継器で
あるために誤り率の監視を行なうことができない。光増
幅器において監視すべきは、要求される機能から利得と
雑音特性である。
率を監視の対象としていたが、光増幅器は１Ｒ中継器で
あるために誤り率の監視を行なうことができない。光増
幅器において監視すべきは、要求される機能から利得と
雑音特性である。
【０００７】
【従来の技術】ファイバー型光増幅器の雑音指数ＮＦ
（ｄＢ）は、 ＮＦ＝10 log10（ＫＰASE,S ／Ｇ＋１／Ｇ） で与えられる。ここで、ＰASE,S は信号光波長での増幅
された自然放出光のパワー、Ｋは定数、Ｇは光増幅器の
利得である。この測定については、かなり高度な技術を
必要とし、実用的な光増幅器に適用するのは困難と見ら
れる。なぜなら、上記の式に基づく方法では、信号光の
近傍の増幅された自然放出光を測定することが必要で、
これが困難なためである。
（ｄＢ）は、 ＮＦ＝10 log10（ＫＰASE,S ／Ｇ＋１／Ｇ） で与えられる。ここで、ＰASE,S は信号光波長での増幅
された自然放出光のパワー、Ｋは定数、Ｇは光増幅器の
利得である。この測定については、かなり高度な技術を
必要とし、実用的な光増幅器に適用するのは困難と見ら
れる。なぜなら、上記の式に基づく方法では、信号光の
近傍の増幅された自然放出光を測定することが必要で、
これが困難なためである。
【０００８】図１０は、信号光の近傍の増幅された自然
放出光の測定に関して説明する図で、図１０（イ）は出
力光のスペクトル分布を示し、図１０（ロ）は自然放出
光のパワーを測定するのに必要なろ波器の特性と現実を
示す。
放出光の測定に関して説明する図で、図１０（イ）は出
力光のスペクトル分布を示し、図１０（ロ）は自然放出
光のパワーを測定するのに必要なろ波器の特性と現実を
示す。
【０００９】上の式にあるように、雑音指数を測定する
には信号光波長での増幅された自然放出光のパワーを測
定する必要がある。しかし、当然のことながら、この波
長には信号光が存在するので、信号光波長での自然放出
光を抽出することはできない。従って、信号光波長λS
に極めて近い波長λC における自然放出光を抽出して信
号光波長での自然放出光とする。そのためにはλC にお
いては損失が少なく、信号光波長λS では十分な損失
（例えば４０ｄＢ程度）となる狭帯域ろ波器が必要であ
る（図１０（ロ）の太い実線）。これに対して多層誘電
体薄膜で実現されるろ波器は、図１０（ロ）の細い実線
で示すように実現できる特性は通過帯域の中心波長λC
で損失が生ずる上に信号光を十分に抑圧するのが困難と
いう問題と、通過帯域及びその帯域における損失が温度
によって変化するという問題がある。その上、ろ波器が
大きく、特性監視回路を光増幅器に設けると、光増幅器
の容積を増加させる原因にもなる。
には信号光波長での増幅された自然放出光のパワーを測
定する必要がある。しかし、当然のことながら、この波
長には信号光が存在するので、信号光波長での自然放出
光を抽出することはできない。従って、信号光波長λS
に極めて近い波長λC における自然放出光を抽出して信
号光波長での自然放出光とする。そのためにはλC にお
いては損失が少なく、信号光波長λS では十分な損失
（例えば４０ｄＢ程度）となる狭帯域ろ波器が必要であ
る（図１０（ロ）の太い実線）。これに対して多層誘電
体薄膜で実現されるろ波器は、図１０（ロ）の細い実線
で示すように実現できる特性は通過帯域の中心波長λC
で損失が生ずる上に信号光を十分に抑圧するのが困難と
いう問題と、通過帯域及びその帯域における損失が温度
によって変化するという問題がある。その上、ろ波器が
大きく、特性監視回路を光増幅器に設けると、光増幅器
の容積を増加させる原因にもなる。
【００１０】従って、信号光の近傍の増幅された自然放
出光のパワーを測定する方法を、現実の光増幅器におけ
る雑音指数の監視のために導入することは困難と考えら
れる。
出光のパワーを測定する方法を、現実の光増幅器におけ
る雑音指数の監視のために導入することは困難と考えら
れる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
に対処して、複雑、高価で大きな装備を必要としない光
増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路を提
供することを目的とする。
に対処して、複雑、高価で大きな装備を必要としない光
増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図９は、通常のファイバ
ー型の光増幅器の構成である。図９において、１は合波
器、２は希土類添加ファイバーに励起光を供給する励起
光発生部、３は光増幅部を形成する希土類添加ファイバ
ー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を分
岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、５
ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは第
二の光−電気変換部である。
ー型の光増幅器の構成である。図９において、１は合波
器、２は希土類添加ファイバーに励起光を供給する励起
光発生部、３は光増幅部を形成する希土類添加ファイバ
ー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を分
岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、５
ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは第
二の光−電気変換部である。
【００１３】ファイバー型光増幅器においては、励起光
で希土類添加ファイバーを励起しておき、そこへ信号光
を通して信号光による誘導放出を利用して信号光を増幅
する。そして、光増幅器の制御としては、励起光パワ
ーを一定に保つ制御（図９において破線の配線がない場
合）と出力パワーを一定に保つ制御（図９において破
線の配線がある場合）とがあるが、ここではについて
詳述する。なぜなら、の制御においては各励起光パワ
ーについて利得対入力パワー特性を記憶しておき、励起
光パワーモニタ値によって運用中の利得対入力パワー特
性を参照すれば、後はの制御と同じ手順になるからで
ある。
で希土類添加ファイバーを励起しておき、そこへ信号光
を通して信号光による誘導放出を利用して信号光を増幅
する。そして、光増幅器の制御としては、励起光パワ
ーを一定に保つ制御（図９において破線の配線がない場
合）と出力パワーを一定に保つ制御（図９において破
線の配線がある場合）とがあるが、ここではについて
詳述する。なぜなら、の制御においては各励起光パワ
ーについて利得対入力パワー特性を記憶しておき、励起
光パワーモニタ値によって運用中の利得対入力パワー特
性を参照すれば、後はの制御と同じ手順になるからで
ある。
【００１４】図１は、本発明の実施例である。図１にお
いて、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに励起光
を供給する励起光発生部、３は光増幅部を形成する希土
類添加ファイバー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信
号光の一部を分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−
電気変換部、５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カ
プラ、６ａは第二の光−電気変換部、７は第一、第二の
光−電気変換部が出力する電気信号によって入出力の光
パワーをモニタするモニタ部、８はモニタ部が出力する
モニタ値と後述する記憶部に格納しているデータを用い
てファイバー型光増幅器の利得変動などを算出する演算
部、９は入力光パワーによって利得の初期値を与える関
数の係数、モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要な
オフセット値、利得変動の許容値を格納する記憶部、１
１は反射による不安定動作を阻止するための光アイソレ
ータである。
いて、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに励起光
を供給する励起光発生部、３は光増幅部を形成する希土
類添加ファイバー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信
号光の一部を分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−
電気変換部、５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カ
プラ、６ａは第二の光−電気変換部、７は第一、第二の
光−電気変換部が出力する電気信号によって入出力の光
パワーをモニタするモニタ部、８はモニタ部が出力する
モニタ値と後述する記憶部に格納しているデータを用い
てファイバー型光増幅器の利得変動などを算出する演算
部、９は入力光パワーによって利得の初期値を与える関
数の係数、モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要な
オフセット値、利得変動の許容値を格納する記憶部、１
１は反射による不安定動作を阻止するための光アイソレ
ータである。
【００１５】本発明の特徴は、運用中のファイバー型光
増幅器の利得を監視して、運用中の利得と初期利得の差
ΔＧを以て雑音指数の劣化と判定する、又は、雑音指数
の劣化と関連づけて判定する点にある。本発明の雑音指
数の劣化との関連づけは、以下に述べる劣化要因のうち
信号入力側の挿入損失の増加のみ生ずるとして、許容で
きる利得変動値ΔＧTHを定めることによる。多くの劣化
要因が同時に生ずる場合、ΔＧTHはより大きくてもよい
が、上記のようにΔＧTHを定めておけば、より厳しい判
定を行なっていることになり問題は生じない。
増幅器の利得を監視して、運用中の利得と初期利得の差
ΔＧを以て雑音指数の劣化と判定する、又は、雑音指数
の劣化と関連づけて判定する点にある。本発明の雑音指
数の劣化との関連づけは、以下に述べる劣化要因のうち
信号入力側の挿入損失の増加のみ生ずるとして、許容で
きる利得変動値ΔＧTHを定めることによる。多くの劣化
要因が同時に生ずる場合、ΔＧTHはより大きくてもよい
が、上記のようにΔＧTHを定めておけば、より厳しい判
定を行なっていることになり問題は生じない。
【００１６】
【作用】図９に示したファイバー型光増幅器の雑音指数
の劣化要因として次のものが考えられる。 （１）希土類添加ファイバーの前段部（信号入力側）の
挿入損失の増加 （２）希土類添加ファイバーにおける自然放出光の増加
（自然放出光係数ｎspの増大） （３）励起光発生部の励起光波長の変化 （４）励起光発生部の損失の増加 （５）希土類添加ファイバーの利得変化 先ず、希土類添加ファイバーの前段部の挿入損失の増加
は、信号光に対する挿入損失になり、入力の信号対雑音
比が挿入損失の増加分だけ劣化するので直接雑音指数の
劣化になる。同時に、前段部の挿入損失の増加は、その
ままファイバー型光増幅器の利得の減少にならないにし
ても、ファイバー型光増幅器の利得を減少させることに
はなる。
の劣化要因として次のものが考えられる。 （１）希土類添加ファイバーの前段部（信号入力側）の
挿入損失の増加 （２）希土類添加ファイバーにおける自然放出光の増加
（自然放出光係数ｎspの増大） （３）励起光発生部の励起光波長の変化 （４）励起光発生部の損失の増加 （５）希土類添加ファイバーの利得変化 先ず、希土類添加ファイバーの前段部の挿入損失の増加
は、信号光に対する挿入損失になり、入力の信号対雑音
比が挿入損失の増加分だけ劣化するので直接雑音指数の
劣化になる。同時に、前段部の挿入損失の増加は、その
ままファイバー型光増幅器の利得の減少にならないにし
ても、ファイバー型光増幅器の利得を減少させることに
はなる。
【００１７】次に、希土類添加ファイバーにおける増幅
された自然放出光は雑音光であるから、増幅された自然
放出光の増加、即ち自然放出光係数ｎSPの増大は雑音指
数に影響しうる。本発明においては、自然放出光係数の
増大は経時的に変化しないと考える、もしくは、この原
因によって生ずる利得変化を前段の挿入損が増加したと
みなす。
された自然放出光は雑音光であるから、増幅された自然
放出光の増加、即ち自然放出光係数ｎSPの増大は雑音指
数に影響しうる。本発明においては、自然放出光係数の
増大は経時的に変化しないと考える、もしくは、この原
因によって生ずる利得変化を前段の挿入損が増加したと
みなす。
【００１８】３番目の励起光発生部における励起光波長
の変化について検討する。図８は、希土類添加ファイバ
ーの中で実用化されているエルビウム添加ファイバーの
９８０ｎｍ励起帯における利得と雑音指数の測定値であ
る。横軸は励起光波長で、正規の励起光波長λ0 （具体
的には９８０ｎｍ）を中心に左右にλ0 からのずれ（ｎ
ｍ）をふっている。左の縦軸は利得（ｄＢ）で、利得の
データはλ0 において最大になる山型のカーブとなる。
右の縦軸は雑音指数（ｄＢ）で、雑音指数のデータはλ
0 において最小になる谷型のカーブとなる。尚、各々の
データに３つのカーブがあるのは、入力光パワーをパラ
メタとして測定しているからであり、太丸印が最も入力
パワーが小さく、三角印が最も入力パワーが大きい場合
のデータである。このデータで励起光波長が正規の波長
λ0 より３０ｎｍ大きくなると、雑音指数は約０．７ｄ
Ｂ増加する。しかし、実際には励起光波長の変化は１０
ｎｍ程度以下であるので、雑音指数の変化はほとんど生
じないとしてよい。
の変化について検討する。図８は、希土類添加ファイバ
ーの中で実用化されているエルビウム添加ファイバーの
９８０ｎｍ励起帯における利得と雑音指数の測定値であ
る。横軸は励起光波長で、正規の励起光波長λ0 （具体
的には９８０ｎｍ）を中心に左右にλ0 からのずれ（ｎ
ｍ）をふっている。左の縦軸は利得（ｄＢ）で、利得の
データはλ0 において最大になる山型のカーブとなる。
右の縦軸は雑音指数（ｄＢ）で、雑音指数のデータはλ
0 において最小になる谷型のカーブとなる。尚、各々の
データに３つのカーブがあるのは、入力光パワーをパラ
メタとして測定しているからであり、太丸印が最も入力
パワーが小さく、三角印が最も入力パワーが大きい場合
のデータである。このデータで励起光波長が正規の波長
λ0 より３０ｎｍ大きくなると、雑音指数は約０．７ｄ
Ｂ増加する。しかし、実際には励起光波長の変化は１０
ｎｍ程度以下であるので、雑音指数の変化はほとんど生
じないとしてよい。
【００１９】又、励起系の損失の増加については、励起
光パワーの減少を引き起こすので、利得をモニタするこ
とによって検出できる。最後に希土類添加ファイバーの
利得変化が変化すれば、当然、本発明の利得モニタで検
出できる。
光パワーの減少を引き起こすので、利得をモニタするこ
とによって検出できる。最後に希土類添加ファイバーの
利得変化が変化すれば、当然、本発明の利得モニタで検
出できる。
【００２０】又、希土類添加ファイバーの後段部（信号
出力側）の挿入損失の増加も劣化要因となりうるが、こ
こでは劣化しないと見なす、もしくは、この原因によっ
て生ずる利得変化を前段挿入損の劣化と見なす。もっと
正確にいえば、本発明では利得劣化の要因が色々あって
も、その要因として雑音指数に最も影響を与える前段挿
入損失の劣化と見なして監視する。
出力側）の挿入損失の増加も劣化要因となりうるが、こ
こでは劣化しないと見なす、もしくは、この原因によっ
て生ずる利得変化を前段挿入損の劣化と見なす。もっと
正確にいえば、本発明では利得劣化の要因が色々あって
も、その要因として雑音指数に最も影響を与える前段挿
入損失の劣化と見なして監視する。
【００２１】即ち、考えられる雑音指数の劣化要因のう
ち（１）の前段部の挿入損失の増加のみ生ずるのであれ
ば、挿入損失の増加はとりもなおさずファイバー型光増
幅器の利得変動となって現れるので、ファイバー型光増
幅器の利得変動を監視する本発明によって雑音指数を監
視できることがわかる。
ち（１）の前段部の挿入損失の増加のみ生ずるのであれ
ば、挿入損失の増加はとりもなおさずファイバー型光増
幅器の利得変動となって現れるので、ファイバー型光増
幅器の利得変動を監視する本発明によって雑音指数を監
視できることがわかる。
【００２２】
【実施例】図２は、本発明の実施例のフローチャート
（その１）で、利得のモニタ方法の手順を示す。以下、
図２を中心に本発明の実施例の動作について説明する。 Ａ．第一、第二の光−電気変換部が出力する電気信号に
よってモニタレベルＰIMとＰOMを測定する。 Ｂ．ＰIMとＰOMとは信号光から一部分岐した光のレベル
であるので、それぞれにオフセット値を加えて、入力光
レベルＰI と出力光レベルＰO とを算出する。 Ｃ．ＰO ／ＰI の演算を実行してファイバー型光増幅器
の利得Ｇを算出する。 Ｄ．ファイバー型光増幅器の利得は入力光レベルＰI に
よって変わるが、実用的にはＰI の３次から５次の関数
で表現できる。そこで、Ｂで求めたＰI をその関数に代
入して、ファイバー型光増幅器の初期利得ＧINT を算出
する。この際、関数の係数は記憶部から読み出して使用
する。 Ｅ．Ｄで求めたファイバー型光増幅器の初期利得に対す
るＣで求めた運用中のファイバー型光増幅器の利得の変
動値ΔＧを計算する。計算式は、 ΔＧ＝ＧINT −Ｇ （ｄＢ） である。この利得変動は上記の理由で雑音指数の劣化と
みなしうる。 Ｇ．記憶部に格納している許容できる利得変動値ΔＧTH
を読出し、Ｅで求めた利得変動値と比較する。利得変動
が許容値より小さい時（Ｎｏ）には直ちにＡに戻る。 Ｈ．比較の結果利得変動が許容値より大きい時（Ｙｅ
ｓ）には警報を発出してＡに戻る。
（その１）で、利得のモニタ方法の手順を示す。以下、
図２を中心に本発明の実施例の動作について説明する。 Ａ．第一、第二の光−電気変換部が出力する電気信号に
よってモニタレベルＰIMとＰOMを測定する。 Ｂ．ＰIMとＰOMとは信号光から一部分岐した光のレベル
であるので、それぞれにオフセット値を加えて、入力光
レベルＰI と出力光レベルＰO とを算出する。 Ｃ．ＰO ／ＰI の演算を実行してファイバー型光増幅器
の利得Ｇを算出する。 Ｄ．ファイバー型光増幅器の利得は入力光レベルＰI に
よって変わるが、実用的にはＰI の３次から５次の関数
で表現できる。そこで、Ｂで求めたＰI をその関数に代
入して、ファイバー型光増幅器の初期利得ＧINT を算出
する。この際、関数の係数は記憶部から読み出して使用
する。 Ｅ．Ｄで求めたファイバー型光増幅器の初期利得に対す
るＣで求めた運用中のファイバー型光増幅器の利得の変
動値ΔＧを計算する。計算式は、 ΔＧ＝ＧINT −Ｇ （ｄＢ） である。この利得変動は上記の理由で雑音指数の劣化と
みなしうる。 Ｇ．記憶部に格納している許容できる利得変動値ΔＧTH
を読出し、Ｅで求めた利得変動値と比較する。利得変動
が許容値より小さい時（Ｎｏ）には直ちにＡに戻る。 Ｈ．比較の結果利得変動が許容値より大きい時（Ｙｅ
ｓ）には警報を発出してＡに戻る。
【００２３】図１は、本発明の第二の実施例をも示す。
本発明の第二の実施例が本発明の実施例と異なる点は、
記憶部に入力パワーによって利得変動の許容値を与える
関数の係数を格納している点と、演算部に入力パワーに
対する利得変動の許容値を計算するプログラムを格納し
ている点である。
本発明の第二の実施例が本発明の実施例と異なる点は、
記憶部に入力パワーによって利得変動の許容値を与える
関数の係数を格納している点と、演算部に入力パワーに
対する利得変動の許容値を計算するプログラムを格納し
ている点である。
【００２４】ここで、本発明の第二の実施例の動作を説
明する前に利得変動の許容値を入力パワーから求める理
由を説明する。入力パワーが大きければ、当然、ファイ
バー型光増幅器の入力における信号対雑音比が大きいの
でファイバー型光増幅器の出力の信号対雑音比も、光増
幅器の雑音指数が入力パワーによって変わらないとすれ
ば、よくなる。逆に、入力パワーが大きくなれば、光増
幅器の雑音指数はある程度悪くなっても出力の信号対雑
音比を維持できる。実際、入力パワーが大きいと、図８
に示したようにエルビウム添加ファイバの雑音指数は劣
化する。即ち、ファイバー型光増幅器の雑音指数の変動
の許容値は入力パワーによって変わることになる。入力
パワーによって、許容される雑音指数の劣化量と光増幅
器の雑音指数が変わるが、両者を考慮して得られる変動
の許容値は、定性的にいうと、入力パワーが大きい時に
は許容値は大きくなり、入力パワーが小さい時には許容
値は小さくなる。従って、入力パワーによって変化する
許容値を基準に、運用中の雑音指数の劣化が許容できる
か否かを判定する方が、一定の許容値を基準に判定する
より合理的である。
明する前に利得変動の許容値を入力パワーから求める理
由を説明する。入力パワーが大きければ、当然、ファイ
バー型光増幅器の入力における信号対雑音比が大きいの
でファイバー型光増幅器の出力の信号対雑音比も、光増
幅器の雑音指数が入力パワーによって変わらないとすれ
ば、よくなる。逆に、入力パワーが大きくなれば、光増
幅器の雑音指数はある程度悪くなっても出力の信号対雑
音比を維持できる。実際、入力パワーが大きいと、図８
に示したようにエルビウム添加ファイバの雑音指数は劣
化する。即ち、ファイバー型光増幅器の雑音指数の変動
の許容値は入力パワーによって変わることになる。入力
パワーによって、許容される雑音指数の劣化量と光増幅
器の雑音指数が変わるが、両者を考慮して得られる変動
の許容値は、定性的にいうと、入力パワーが大きい時に
は許容値は大きくなり、入力パワーが小さい時には許容
値は小さくなる。従って、入力パワーによって変化する
許容値を基準に、運用中の雑音指数の劣化が許容できる
か否かを判定する方が、一定の許容値を基準に判定する
より合理的である。
【００２５】図３は、本発明の第二の実施例のフローチ
ャート（その２）である。以下、図３を中心に本発明の
第二の実施例の動作について説明する。 Ａ．第一、第二の光−電気変換部が出力する電気信号に
よってモニタレベルＰIMとＰOMを測定する。 Ｂ．ＰIMとＰOMとは信号光から一部分岐した光のレベル
であるので、それぞれにオフセット値を加えて、入力光
レベルＰI と出力光レベルＰO とを算出する。 Ｃ．ＰO ／ＰI の演算を実行してファイバー型光増幅器
の利得Ｇを算出する。 Ｄ．ファイバー型光増幅器の利得は入力光レベルＰI に
よって変わるが、実用的にはＰI の３次から５次の関数
で表現できる。そこで、Ｂで求めたＰI をその関数に代
入して、ファイバー型光増幅器の初期利得ＧINT を算出
する。この際、関数の係数は記憶部から読み出して使用
する。 Ｅ．Ｄで求めたファイバー型光増幅器の初期利得に対す
るＣで求めた運用中のファイバー型光増幅器の利得の変
動値ΔＧを計算する。計算式は、 ΔＧ＝ＧINT −Ｇ （ｄＢ） である。この利得変動値は上記の理由で雑音指数の劣化
とみなしうる。 Ｆ．記憶部に格納してある利得変動値の許容値を求める
関数の係数を読み出し、Ｂで求めたＰI を使って利得変
動値の許容値ΔＧTHを計算する。 Ｇ．Ｆで求めた利得変動値ΔＧTHと、Ｅで求めた利得変
動値と比較する。利得変動が許容値より小さい時（Ｎ
ｏ）には直ちにＡに戻る。 Ｈ．比較の結果利得変動が許容値より大きい時（Ｙｅ
ｓ）には警報を発出してＡに戻る。
ャート（その２）である。以下、図３を中心に本発明の
第二の実施例の動作について説明する。 Ａ．第一、第二の光−電気変換部が出力する電気信号に
よってモニタレベルＰIMとＰOMを測定する。 Ｂ．ＰIMとＰOMとは信号光から一部分岐した光のレベル
であるので、それぞれにオフセット値を加えて、入力光
レベルＰI と出力光レベルＰO とを算出する。 Ｃ．ＰO ／ＰI の演算を実行してファイバー型光増幅器
の利得Ｇを算出する。 Ｄ．ファイバー型光増幅器の利得は入力光レベルＰI に
よって変わるが、実用的にはＰI の３次から５次の関数
で表現できる。そこで、Ｂで求めたＰI をその関数に代
入して、ファイバー型光増幅器の初期利得ＧINT を算出
する。この際、関数の係数は記憶部から読み出して使用
する。 Ｅ．Ｄで求めたファイバー型光増幅器の初期利得に対す
るＣで求めた運用中のファイバー型光増幅器の利得の変
動値ΔＧを計算する。計算式は、 ΔＧ＝ＧINT −Ｇ （ｄＢ） である。この利得変動値は上記の理由で雑音指数の劣化
とみなしうる。 Ｆ．記憶部に格納してある利得変動値の許容値を求める
関数の係数を読み出し、Ｂで求めたＰI を使って利得変
動値の許容値ΔＧTHを計算する。 Ｇ．Ｆで求めた利得変動値ΔＧTHと、Ｅで求めた利得変
動値と比較する。利得変動が許容値より小さい時（Ｎ
ｏ）には直ちにＡに戻る。 Ｈ．比較の結果利得変動が許容値より大きい時（Ｙｅ
ｓ）には警報を発出してＡに戻る。
【００２６】尚、本発明の実施例と第二の実施例におい
て、運用中の利得の初期利得に対する変動値と該変動値
の許容値とを比較する方法を説明したが、運用中の利得
と運用中の利得の許容値を比較する方法も実現できる。
て、運用中の利得の初期利得に対する変動値と該変動値
の許容値とを比較する方法を説明したが、運用中の利得
と運用中の利得の許容値を比較する方法も実現できる。
【００２７】又、図２、図３のフローチャートにおいて
は、運用中の利得変動値が許容される利得変動値より小
さい時には無条件でＡに戻るとして説明したが、一旦警
報が発せられた後には以下に述べる判断を加える必要が
ある。
は、運用中の利得変動値が許容される利得変動値より小
さい時には無条件でＡに戻るとして説明したが、一旦警
報が発せられた後には以下に述べる判断を加える必要が
ある。
【００２８】モニタされる利得Ｇは、モニタ系に偏光依
存性がある場合は、光の偏光状態でゆらぐ。その結果利
得変動ΔＧも偏光状態によってゆらぐ。従って、ΔＧが
ΔＧ THより小さくても、このゆらぎによって小さくなっ
た可能性があり、この時に警報を解除するのは適切では
ない。そこで、閾値にヒステリシスを設ける方法もあ
る。警報が発せられている状態においてこのゆらぎΔＦ
を考慮し、ΔＧがΔＧTH−ΔＦより小さければ警報を解
除してＡに戻り、ΔＧがΔＧTHより小さくΔＧTH−ΔＦ
より大きければ何もしないでＡに戻るようにすれば、警
報の解除に対するゆらぎの影響を回避できる。警報が発
せられていない時には、この判断ルーチンは実質的にな
いのと同じである。
存性がある場合は、光の偏光状態でゆらぐ。その結果利
得変動ΔＧも偏光状態によってゆらぐ。従って、ΔＧが
ΔＧ THより小さくても、このゆらぎによって小さくなっ
た可能性があり、この時に警報を解除するのは適切では
ない。そこで、閾値にヒステリシスを設ける方法もあ
る。警報が発せられている状態においてこのゆらぎΔＦ
を考慮し、ΔＧがΔＧTH−ΔＦより小さければ警報を解
除してＡに戻り、ΔＧがΔＧTHより小さくΔＧTH−ΔＦ
より大きければ何もしないでＡに戻るようにすれば、警
報の解除に対するゆらぎの影響を回避できる。警報が発
せられていない時には、この判断ルーチンは実質的にな
いのと同じである。
【００２９】図４は、本発明の第三の実施例である。図
４において、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに
励起光を供給する励起光発生部、３は希土類添加ファイ
バー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を
分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、
５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは
第二の光−電気変換部、７は第一、第二の光−電気変換
部が出力する電気信号によって入出力の光パワーをモニ
タするモニタ部、８はモニタ部が出力するモニタ値と後
述する記憶部に格納しているデータを用いてファイバー
型光増幅器の利得変動などを算出する演算部、９ａは入
力光パワーによって利得の初期値を与える関数の係数、
モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要なオフセット
値、利得変動の許容値、及び希土類添加ファイバの利得
と雑音指数のデータを格納する記憶部、５ｂは第三の光
カプラ、６ｂは第三の光−電気変換部である。又、１１
は光アイソレータである。
４において、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに
励起光を供給する励起光発生部、３は希土類添加ファイ
バー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を
分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、
５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは
第二の光−電気変換部、７は第一、第二の光−電気変換
部が出力する電気信号によって入出力の光パワーをモニ
タするモニタ部、８はモニタ部が出力するモニタ値と後
述する記憶部に格納しているデータを用いてファイバー
型光増幅器の利得変動などを算出する演算部、９ａは入
力光パワーによって利得の初期値を与える関数の係数、
モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要なオフセット
値、利得変動の許容値、及び希土類添加ファイバの利得
と雑音指数のデータを格納する記憶部、５ｂは第三の光
カプラ、６ｂは第三の光−電気変換部である。又、１１
は光アイソレータである。
【００３０】本発明の第三の実施例の特徴は、ファイバ
ー型光増幅器の利得変動を入力側の利得変動（これは直
接ファイバー型光増幅器の雑音指数の変動になる）と希
土類添加ファイバーの利得変動とに分け、希土類添加フ
ァイバの利得変動を雑音指数の変動値に換算し、両方の
雑音指数の変動の和によってファイバー型光増幅器の雑
音指数の変動とする点にある。即ち、本発明の第三の実
施例においては、信号入力側の挿入損失の変化と励起波
長変化のみ生ずるとした場合に利得変動を雑音指数と１
対１に対応させることが可能（信号出力側の挿入損失変
化はないものとしている）で、更に正確な雑音指数の変
動値を求めるのが特徴である。
ー型光増幅器の利得変動を入力側の利得変動（これは直
接ファイバー型光増幅器の雑音指数の変動になる）と希
土類添加ファイバーの利得変動とに分け、希土類添加フ
ァイバの利得変動を雑音指数の変動値に換算し、両方の
雑音指数の変動の和によってファイバー型光増幅器の雑
音指数の変動とする点にある。即ち、本発明の第三の実
施例においては、信号入力側の挿入損失の変化と励起波
長変化のみ生ずるとした場合に利得変動を雑音指数と１
対１に対応させることが可能（信号出力側の挿入損失変
化はないものとしている）で、更に正確な雑音指数の変
動値を求めるのが特徴である。
【００３１】図５は、本発明の第三の実施例のフローチ
ャートである。以下図５を中心に本発明の第三の実施例
の動作を説明する。 Ｉ．第一乃至第三の光−電気変換部の出力から３つのモ
ニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMを測定する。 Ｊ．３つのモニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMにオフセット値を
加えて入力パワーＰI 、出力パワーＰO 、希土類添加フ
ァイバの入力パワーＰM を算出する。 Ｋ．図２のＣ、Ｄ、Ｅと同様にしてファイバー型光増幅
器の利得変化ΔＧを算出する。又、ＰI ／ＰM より入力
側の損失ＬI を求め、初期値との比較から入力側の損失
変動値ΔＬI を算出する。 Ｌ．ΔＧ−ΔＬI （ｄＢ）より希土類添加ファイバの利
得変動値ΔＧF を求める。 Ｍ．希土類添加ファイバの利得変動値ΔＧF を、記憶部
に格納してあるデータを用いて希土類添加ファイバにお
ける雑音指数の変動値ΔＮＦF に換算する。 Ｎ．ΔＬI ＋ΔＮＦF （ｄＢ）よりファイバー型光増幅
器の雑音指数の変動値ΔＮＦを算出する。 Ｑ．記憶部に格納している雑音指数の初期値ＮＦINT に
変動値を加え（ＮＦINT＋ΔＮＦ＝ＮＦ（ｄＢ））、こ
れを同じく記憶部に格納している許容値ＮＦTHと比較す
る。ＮＦの方が小さい時（Ｎｏ）にはＩに戻る。 Ｒ．ＮＦの方が大きい時（Ｙｅｓ）には警報を発出して
Ｉに戻る。
ャートである。以下図５を中心に本発明の第三の実施例
の動作を説明する。 Ｉ．第一乃至第三の光−電気変換部の出力から３つのモ
ニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMを測定する。 Ｊ．３つのモニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMにオフセット値を
加えて入力パワーＰI 、出力パワーＰO 、希土類添加フ
ァイバの入力パワーＰM を算出する。 Ｋ．図２のＣ、Ｄ、Ｅと同様にしてファイバー型光増幅
器の利得変化ΔＧを算出する。又、ＰI ／ＰM より入力
側の損失ＬI を求め、初期値との比較から入力側の損失
変動値ΔＬI を算出する。 Ｌ．ΔＧ−ΔＬI （ｄＢ）より希土類添加ファイバの利
得変動値ΔＧF を求める。 Ｍ．希土類添加ファイバの利得変動値ΔＧF を、記憶部
に格納してあるデータを用いて希土類添加ファイバにお
ける雑音指数の変動値ΔＮＦF に換算する。 Ｎ．ΔＬI ＋ΔＮＦF （ｄＢ）よりファイバー型光増幅
器の雑音指数の変動値ΔＮＦを算出する。 Ｑ．記憶部に格納している雑音指数の初期値ＮＦINT に
変動値を加え（ＮＦINT＋ΔＮＦ＝ＮＦ（ｄＢ））、こ
れを同じく記憶部に格納している許容値ＮＦTHと比較す
る。ＮＦの方が小さい時（Ｎｏ）にはＩに戻る。 Ｒ．ＮＦの方が大きい時（Ｙｅｓ）には警報を発出して
Ｉに戻る。
【００３２】尚、Ｑについては、ＮＦとＮＦTHを比較す
る代わりに雑音指数の変動値ΔＮＦと変動値の許容値Δ
ＮＦTHを比較する方法もある。図４は、本発明の第四の
実施例をも示す。
る代わりに雑音指数の変動値ΔＮＦと変動値の許容値Δ
ＮＦTHを比較する方法もある。図４は、本発明の第四の
実施例をも示す。
【００３３】第四の実施例が第三の実施例と異なるの
は、雑音指数の許容値ＮＦTHを入力パワーから求めるこ
とである。これは、本発明の第二の実施例と同様な考え
方に基づく。
は、雑音指数の許容値ＮＦTHを入力パワーから求めるこ
とである。これは、本発明の第二の実施例と同様な考え
方に基づく。
【００３４】図６は、本発明の第四の実施例のフローチ
ャートである。以下、図６によって本発明の第四の実施
例の動作を説明する。 Ｉ．第一乃至第三の光−電気変換部の出力から３つのモ
ニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMを測定する。 Ｊ．３つのモニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMにオフセット値を
加えて入力パワーＰI 、出力パワーＰO 、希土類添加フ
ァイバの入力パワーＰM を算出する。 Ｋ．図２のＣ、Ｄ、Ｅと同様にしてファイバー型光増幅
器の利得変化ΔＧを算出する。又、ＰI ／ＰM より入力
側の損失ＬI を求め、初期値との比較から入力側の損失
変動値ΔＬI を算出する。 Ｌ．ΔＧ−ΔＬI （ｄＢ単位）より希土類添加ファイバ
の利得変動値ΔＧF を求める。 Ｍ．希土類添加ファイバの利得変動値ΔＧF を、記憶部
に格納してあるデータを用いて希土類添加ファイバにお
ける雑音指数の変動値ΔＮＦF に換算する。 Ｎ．ΔＬI ＋ΔＮＦF （ｄＢ）よりファイバー型光増幅
器の雑音指数の変動値ΔＮＦを算出する。 Ｐ．図３のＦでΔＧTHを求めたのと同様に、雑音指数の
変動の許容値ΔＮＦTHを算出する。 Ｑ．Ｐで求めた雑音指数の変動値の許容値ΔＮＦTHとＮ
で求めたΔＮＦとを比較する。ΔＮＦの方が小さい時
（Ｎｏ）にはＩに戻る。
ャートである。以下、図６によって本発明の第四の実施
例の動作を説明する。 Ｉ．第一乃至第三の光−電気変換部の出力から３つのモ
ニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMを測定する。 Ｊ．３つのモニタ値ＰIM、ＰOM、ＰMMにオフセット値を
加えて入力パワーＰI 、出力パワーＰO 、希土類添加フ
ァイバの入力パワーＰM を算出する。 Ｋ．図２のＣ、Ｄ、Ｅと同様にしてファイバー型光増幅
器の利得変化ΔＧを算出する。又、ＰI ／ＰM より入力
側の損失ＬI を求め、初期値との比較から入力側の損失
変動値ΔＬI を算出する。 Ｌ．ΔＧ−ΔＬI （ｄＢ単位）より希土類添加ファイバ
の利得変動値ΔＧF を求める。 Ｍ．希土類添加ファイバの利得変動値ΔＧF を、記憶部
に格納してあるデータを用いて希土類添加ファイバにお
ける雑音指数の変動値ΔＮＦF に換算する。 Ｎ．ΔＬI ＋ΔＮＦF （ｄＢ）よりファイバー型光増幅
器の雑音指数の変動値ΔＮＦを算出する。 Ｐ．図３のＦでΔＧTHを求めたのと同様に、雑音指数の
変動の許容値ΔＮＦTHを算出する。 Ｑ．Ｐで求めた雑音指数の変動値の許容値ΔＮＦTHとＮ
で求めたΔＮＦとを比較する。ΔＮＦの方が小さい時
（Ｎｏ）にはＩに戻る。
【００３５】尚、図５と同様に、記憶部に格納している
ＮＦの初期値ＮＦINT を読みだして、ＮＦ＝ＮＦINT ＋
ΔＮＦ（ｄＢ）を算出して、これを雑音指数の許容値Ｎ
ＦTHと比較する方法もある。 Ｒ．ΔＮＦの方が大きい時（Ｙｅｓ）には警報を発出し
てＩに戻る。
ＮＦの初期値ＮＦINT を読みだして、ＮＦ＝ＮＦINT ＋
ΔＮＦ（ｄＢ）を算出して、これを雑音指数の許容値Ｎ
ＦTHと比較する方法もある。 Ｒ．ΔＮＦの方が大きい時（Ｙｅｓ）には警報を発出し
てＩに戻る。
【００３６】尚、一旦警報が発せられた時にΔＮＦの方
がΔＮＦTHより小さい場合、ゆらぎを考慮して警報を停
止するか否か判断するルーチンについては、本発明の第
三、第四の実施例においても、本発明の実施例、第二の
実施例と同様である。
がΔＮＦTHより小さい場合、ゆらぎを考慮して警報を停
止するか否か判断するルーチンについては、本発明の第
三、第四の実施例においても、本発明の実施例、第二の
実施例と同様である。
【００３７】図７は、本発明の第五の実施例である。図
７において、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに
励起光を供給する励起光発生部、３は希土類添加ファイ
バー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を
分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、
５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは
第二の光−電気変換部、７は第一、第二の光−電気変換
部が出力する電気信号によって入出力の光パワーをモニ
タするモニタ部、８はモニタ部が出力するモニタ値と後
述する記憶部に格納しているデータを用いてファイバー
型光増幅器の利得変動などを算出する演算部、９ｂは入
力光パワーによって利得の初期値を与える関数の係数、
モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要なオフセット
値、温度特性も含めた、入力パワーに対する利得変動の
許容値を与える関数の係数を格納する記憶部、１０は温
度検出部、１１は光アイソレータである。
７において、１は合波器、２は希土類添加ファイバーに
励起光を供給する励起光発生部、３は希土類添加ファイ
バー、４は励起光阻止ろ波器、５は出力信号光の一部を
分岐する第一の光カプラ、６は第一の光−電気変換部、
５ａは入力光の一部を分岐する第二の光カプラ、６ａは
第二の光−電気変換部、７は第一、第二の光−電気変換
部が出力する電気信号によって入出力の光パワーをモニ
タするモニタ部、８はモニタ部が出力するモニタ値と後
述する記憶部に格納しているデータを用いてファイバー
型光増幅器の利得変動などを算出する演算部、９ｂは入
力光パワーによって利得の初期値を与える関数の係数、
モニタ値と実際の光パワーとの換算に必要なオフセット
値、温度特性も含めた、入力パワーに対する利得変動の
許容値を与える関数の係数を格納する記憶部、１０は温
度検出部、１１は光アイソレータである。
【００３８】本発明の第五の実施例の特徴は、入力パワ
ーに対する利得変動の許容値に温度特性があるので、温
度特性も含めた入力パワーに対する利得変動を表す関数
の係数を格納しておき、温度検出部が検出する温度が含
まれる温度範囲をアドレスとして関数の係数を読み出
し、利得変動の許容値を算出する点にある。これによ
り、本発明の第二の実施例より精度高く利得変動の許容
値を求めることができる。
ーに対する利得変動の許容値に温度特性があるので、温
度特性も含めた入力パワーに対する利得変動を表す関数
の係数を格納しておき、温度検出部が検出する温度が含
まれる温度範囲をアドレスとして関数の係数を読み出
し、利得変動の許容値を算出する点にある。これによ
り、本発明の第二の実施例より精度高く利得変動の許容
値を求めることができる。
【００３９】同様なことは、本発明の第四の実施例に対
しても実現できる。即ち、図４の構成に温度検出部を付
加し、図４の記憶部には温度係数を含めた希土類添加フ
ァイバの利得と雑音指数のデータを格納しておき、温度
検出部が検出した温度が含まれる温度範囲をアドレスと
してデータを読み出して、希土類添加ファイバの雑音指
数の変動値を求めれば、温度特性も考慮した雑音指数の
監視が可能になる。
しても実現できる。即ち、図４の構成に温度検出部を付
加し、図４の記憶部には温度係数を含めた希土類添加フ
ァイバの利得と雑音指数のデータを格納しておき、温度
検出部が検出した温度が含まれる温度範囲をアドレスと
してデータを読み出して、希土類添加ファイバの雑音指
数の変動値を求めれば、温度特性も考慮した雑音指数の
監視が可能になる。
【００４０】いずれにしても、記憶部に光増幅器の特性
値を表すデータを温度特性も含めて格納し、温度検出部
が検出した温度を参照して特性値の温度特性を演算する
ことが特徴である。
値を表すデータを温度特性も含めて格納し、温度検出部
が検出した温度を参照して特性値の温度特性を演算する
ことが特徴である。
【００４１】上記においては、一貫してファイバー型光
増幅器を例に、光増幅器の雑音指数の監視方法及び監視
回路について説明してきたが、同様なことは半導体レー
ザ型光増幅器についても可能なことは論を待たない。
増幅器を例に、光増幅器の雑音指数の監視方法及び監視
回路について説明してきたが、同様なことは半導体レー
ザ型光増幅器についても可能なことは論を待たない。
【００４２】又、上記においては光増幅器に演算部と記
憶部とを備えるとして説明しているが、中継器はできる
だけ簡単にするのが望ましい。この意味から、演算部と
記憶部は監視局となる、陸上中継伝送路の場合には端局
に、海底中継伝送路の場合には陸揚げ局に備えるのがよ
いと考えられる。この場合には、既に実用化されている
中継器及び中継線路の監視システムにモニタ部の出力デ
ータを載せて送出すれば、監視局において演算、判定す
ることができる。
憶部とを備えるとして説明しているが、中継器はできる
だけ簡単にするのが望ましい。この意味から、演算部と
記憶部は監視局となる、陸上中継伝送路の場合には端局
に、海底中継伝送路の場合には陸揚げ局に備えるのがよ
いと考えられる。この場合には、既に実用化されている
中継器及び中継線路の監視システムにモニタ部の出力デ
ータを載せて送出すれば、監視局において演算、判定す
ることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明により、簡易な
方法と回路で光増幅器の雑音指数の監視が可能になる。
方法と回路で光増幅器の雑音指数の監視が可能になる。
【図１】 本発明の実施例。
【図２】 本発明の実施例のフローチャート。
【図３】 本発明の第二の実施例のフローチャート。
【図４】 本発明の第三の実施例。
【図５】 本発明の第三の実施例のフローチャート。
【図６】 本発明の第四の実施例のフローチャート。
【図７】 本発明の第五の実施例。
【図８】 エルビウム添加ファイバの利得と雑音指数。
【図９】 光増幅器の構成。
【図１０】 信号光の近傍の自然発生光の測定
１ 合波器
２ 励起光発生部
３ 希土類添加ファイバ
４ 励起光阻止ろ波器
５ 第一の光カプラ
５ａ 第二の光カプラ
６ 第一の光−電気変換部
６ａ 第二の光−電気変換部
７ モニタ部
８ 演算部
９ 記憶部
１０ 温度検出部
１１ 光アイソレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/16
10/17
(72)発明者 尾中 寛
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
(72)発明者 宮本 裕
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−276120（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−190946（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−206555（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−181210（ＪＰ，Ａ)
中川清司 他，光増幅器とその応用,
日本，株式会社オーム社，1992年 ５月
30日，ｐｐ．25−29
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
H01S 3/10
Claims (9)
- 【請求項１】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視方法において、 光増幅器の入力光パワーＰＩと光増幅器の出力光パワー
ＰＯとを測定し、 ＰＯ／ＰＩを計算して運用中の該光増幅器の利得を算出
し、 該入力光パワーＰＩの関数より求められる光増幅器の初
期利得を算出して、該運用中の利得の該初期利得との変
動値ΔＧを求め、 該変動値ΔＧと、光増幅器が記憶する該変動値の許容値
とを比較することを特徴とする光増幅器の特性監視方
法。 - 【請求項２】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視方法において、 光増幅器の入力光パワーＰＩと光増幅器の出力光パワー
ＰＯとを測定し、 ＰＯ／ＰＩを計算して運用中の該光増幅器の利得を算出
し、 該運用中の光増幅器の利得と、該入力光パワーＰＩの関
数より求められる光増幅器の利得の許容値とを比較する
ことを特徴とする光増幅器の特性監視方法。 - 【請求項３】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視方法において、 入力光パワーＰＩと光増幅部の入力光パワーＰＭと光増
幅器の出力光パワーＰＯとを測定し、 ＰＩ／ＰＭを計算して運用中の光増幅器の入力部の損失
を算出し、 該算出された入力部の損失の入力部の初期損失に対する
変動値ΔＬＩを求め、 ＰＯ／ＰＩを計算して運用中の該光増幅器の利得を算出
し、 該入力光パワーＰＩの関数より求められる光増幅器の初
期利得を算出して、該運用中の利得の該初期利得に対す
る変動値ΔＧを求め、 ΔＧとΔＬＩとから光増幅部における利得変動ΔＧＦを
求め、 ΔＧＦを、ΔＧＦに基づく光増幅部における雑音指数の
劣化ΔＮＦＦに換算し、 ΔＬＩとΔＮＦＦとから、光増幅器の雑音指数の劣化量
ΔＮＦを求め、 該雑音指数の劣化量と、光増幅器が記憶する該雑音指数
の劣化量の許容値ΔＮＦＴＨとを比較することを特徴と
する光増幅器の特性監視方法。 - 【請求項４】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視方法において、 入力光パワーＰＩと光増幅部の入力光パワーＰＭと光増
幅器の出力光パワーＰＯとを測定し、 ＰＩ／ＰＭを計算して運用中の光増幅器の入力部の損失
を算出し、 該算出された入力部の損失の入力部の初期損失に対する
変動値ΔＬＩを求め、 ＰＯ／ＰＩを計算して運用中の該光増幅器の利得を算出
し、 該光増幅器の初期利得を算出して、該運用中の利得の該
初期利得に対する変動値ΔＧを求め、 ΔＧとΔＬＩとから光増幅部における利得変動ΔＧＦを
求め、 ΔＧＦを、ΔＧＦに基づく光増幅部における雑音指数の
劣化ΔＮＦＦに換算し、 ΔＬＩとΔＮＦＦとから、光増幅器の雑音指数の劣化量
ΔＮＦを求め、 該ΔＮＦと光増幅器の雑音指数の初期値とから、光増幅
器の運用中の雑音指数を求め、 該運用中の雑音指数と光増幅器が記憶する雑音指数の許
容値とを比較することを特徴とする光増幅器の特性監視
方法。 - 【請求項５】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視回路において、 光増幅器の出力光を一部分岐する第一の光カプラと、 入力光の一部を分岐する第二の光カプラと、 該第一、第二の光カプラの出力光を電気変換する第一、
第二の光−電気変換部と、 該第一、第二の光−電気変換部の出力を測定するモニタ
部と、 該モニタ部の測定値に基づいてオフセット値を加えた入
力及び出力光パワーより光増幅器の運用中の利得を算出
し、入力光パワーの関数より求められる該光増幅器の初
期利得を算出して該運用中の利得の該初期利得に対する
変動値を求め、該変動値と該変動値の許容値とを比較す
る演算部と、 該モニタ部の測定値から光増幅器の入力及び出力光パワ
ーを求めるための該オフセット値と、該光増幅器の初期
利得を求めるための該関数の係数と、該変動値の許容値
とを格納する記憶部とを備えることを特徴とする光増幅
器の特性監視回路。 - 【請求項６】請求項５記載の光増幅器の特性監視回路で
あって、前記記憶部に前記利得の変動値の許容値を入力
光パワーから求める関数の係数を格納しておき、 前記演算部において、該関数の係数を用いて算出した前
記利得の変動値の許容値と前記利得の変動値とを比較す
ることを特徴とする光増幅器の特性監視回路。 - 【請求項７】光増幅器の劣化を判断するための光増幅器
の特性監視回路において、 光増幅器の出力光を一部分岐する第一の光カプラと、 入力光の一部を分岐する第二の光カプラと、 光増幅部の入力パワーの一部を分岐する第三の光カプラ
と、 該第一、第二、第三の光カプラの出力光を電気変換する
第一、第二、第三の光−電気変換部と、 該第一、第二、第三の光−電気変換部の出力を測定する
モニタ部と、 該モニタ部の測定値に基づいてオフセット値を加えた入
力及び出力光パワーより光増幅器の運用中の利得及び光
増幅器の入力部の運用中の損失を算出し、該光増幅器の
入力部の初期損失に対する該運用中の損失の変動値ΔＬ
Ｉを求め、又、該モニタ部の測定値に基づいてオフセッ
ト値を加えた入力及び出力光パワーより該光増幅器の利
得を求めて、算出された初期利得に対する該運用中の利
得の変動値を求め、該利得の変動値を光増幅部の雑音指
数の劣化量ΔＮＦＦに換算し、ΔＬＩとΔＮＦＦとから
光増幅器の雑音指数の劣化量を求め、該雑音指数の劣化
量と雑音指数の劣化量の許容値とを比較する演算部と、 該モニタ部の測定値から光増幅器の入力及び出力光パワ
ーと光増幅部の入力光パワーを求めるための該オフセッ
ト値と、該光増幅器の初期利得を求めるための関数の係
数と、ΔＧＦをΔＮＦＦに換算するためのデータと、該
雑音指数の劣化量の許容値とを格納する記憶部とを備え
ることを特徴とする光増幅器の特性監視回路。 - 【請求項８】請求項７記載の光増幅器の特性監視回路で
あって、 前記記憶部に前記雑音指数の劣化の許容値を入力光パワ
ーから求める関数の係数を格納しておき、 前記演算部において、該関数の係数を用いて算出した前
記雑音指数の劣化量の許容値と前記雑音指数の劣化量と
を比較することを特徴とする光増幅器の特性監視回路。 - 【請求項９】請求項５乃至８記載の光増幅器の特性監視
回路において、 温度検出部を設け、 併せて記憶部には光増幅器の特性値の温度特性を表わす
データを格納し、該温度検出部が検出した温度を参照し
て光増幅器の特性値を演算することを特徴とする光増幅
器の特性監視回路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24513194A JP3492781B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24513194A JP3492781B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111664A JPH08111664A (ja) | 1996-04-30 |
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ID=17129095
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| JP24513194A Expired - Fee Related JP3492781B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光増幅器の特性監視方法及び光増幅器の特性監視回路 |
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| JP (1) | JP3492781B2 (ja) |
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| JP2003143113A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-16 | Fujitsu Ltd | 波長多重光伝送システム及び同システムに使用される集中管理装置並びに同システムにおけるプリエンファシス制御方法 |
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-
1994
- 1994-10-11 JP JP24513194A patent/JP3492781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 中川清司 他，光増幅器とその応用，日本，株式会社オーム社，１９９２年 ５月３０日，ｐｐ．２５−２９ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08111664A (ja) | 1996-04-30 |
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