專利名稱：光放大媒體的控制方法和光放大裝置及利用它的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光傳送網(wǎng)絡(luò)、光通信系統(tǒng)或光傳送系統(tǒng)、以及用于這些系統(tǒng)的光放大裝置的各種光傳送用裝置及其控制方法，特別是涉及可抑制光浪涌的發(fā)生的光放大媒體的控制方法和光放大裝置以及利用它的系統(tǒng)。
一般說來，對(duì)于光放大裝置，必須盡量抑制浪涌。這里所說的“光浪涌”是指當(dāng)輸入光放大裝置的信號(hào)光瞬時(shí)增大時(shí)信號(hào)光以極高的增益從該光放大裝置輸出的現(xiàn)象。光浪涌的發(fā)生基于以下的理由。即，當(dāng)信號(hào)光輸入減小時(shí)為了得到所要的信號(hào)光輸出，必須使激勵(lì)光的功率加大并使光放大媒體內(nèi)的放大倍數(shù)增大，因此，這時(shí)在光放大媒體的內(nèi)部潛在地積蓄著很大的信號(hào)光放大能量，若在這樣的的狀態(tài)下瞬時(shí)增大信號(hào)光輸入，信號(hào)光便接收到目前所積蓄的能量并以極高的增益從該光放大裝置輸出。若出現(xiàn)光浪涌，不光會(huì)對(duì)光通信終端的受光元件造成破壞和引起連接器端面的熔化，而且有時(shí)還會(huì)對(duì)人引起障礙(視覺障礙)，所以，必須要抑制光浪涌的發(fā)生。特別是當(dāng)光放大裝置是多級(jí)連接時(shí)，事情更嚴(yán)重。這是因?yàn)椋坏┌l(fā)生的光浪涌被后級(jí)的光放大裝置一級(jí)一級(jí)放大，結(jié)果很可能對(duì)構(gòu)成各光放大裝置的光學(xué)部件造成致命的破壞。
到目前為止，作為對(duì)付光浪涌的對(duì)策的例子，可以舉出在文獻(xiàn)“多級(jí)連接的光放大器中的光浪涌問題的探討”(1993年，電子信息通信學(xué)會(huì)，春季大會(huì)B-941)中記載的例子。在該例子中，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由圖41(A)示出，此外，多級(jí)連接時(shí)的各個(gè)光放大器的光輸出電平由圖41(B)示出。如圖41(A)所示，對(duì)作為信號(hào)光源的激光二極管(LD)(使用中心波長(zhǎng)為1.55μm的DFB(分布反饋型)-LD模塊)進(jìn)行電流驅(qū)動(dòng)，由此，從LD可發(fā)生建立時(shí)間可變的信號(hào)光。從該LD來的信號(hào)光依次經(jīng)過其前面分別配置有光衰減器(ATT)的光放大器(對(duì)添加鉺的光纖放大器用波長(zhǎng)為1.48μm的激光泵激勵(lì))(AMP1～AMP5)得到信號(hào)光輸出，另一方面，使用光電二極管(PD)經(jīng)ATT可以監(jiān)測(cè)從各光放大器輸出的信號(hào)光的波形狀態(tài)，從圖41(B)可知，從LD來的信號(hào)光的建立時(shí)間越慢越能抑制光浪涌，特別是當(dāng)將該建立時(shí)間設(shè)定為幾毫秒量級(jí)時(shí)，幾乎不產(chǎn)生光浪涌。
此外，圖42示出特開平6-45682公開的結(jié)構(gòu)例子。如圖42所示，由光合成器52合成的信號(hào)光和從激光二極管53來的激勵(lì)光正向通過光隔離器54并入射到參雜光纖55。當(dāng)信號(hào)光和激勵(lì)光入射到參雜光纖55時(shí)，因參雜的稀土類元素和激勵(lì)光的作用在導(dǎo)波區(qū)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)射，信號(hào)光被放大。已放大的信號(hào)光和無損耗地留下來的激勵(lì)光入射到光帶通濾光器56。在光帶通濾光器56中，除去激勵(lì)光和雜音成分的自然發(fā)射光，只讓已放大的信號(hào)光通過光帶通濾光器56。通過的信號(hào)光由受光電路58接收經(jīng)分光電路57分出來的光，由偏置控制電路59將受光電路58來的直流電壓與參考電壓Vref進(jìn)行比較，從而控制激光二極管53的偏置電流使誤差成分為零。符號(hào)60表示具有端口 60A、60B、60C和60D的4端口型的光循環(huán)器。供給端口60A的光只能從60B端口輸出，供給端口60B的光只能從60C端口輸出，供給端口60C的光只能從60D端口輸出，供給端口60D的光只能從60A端口輸出。從激光二極管61來的控制光供給端口60A，端口60B與分光電路57的端口57B連接，端口60C與未圖示的輸出一側(cè)的光傳送線路連接，端口60D是空端。從激光二極管61來的控制光依次通過光循環(huán)器60、分光電路57和光帶通濾光器56導(dǎo)入摻雜光纖55。同時(shí)，由偏置控制電路62將受光電路58來的直流電壓與參考電壓Vref4進(jìn)行比較，從而控制從激光二極管61來的控制光的功率以使誤差成分為零。
若按照本特開平6-45682的公開例，控制光的波長(zhǎng)設(shè)定在使摻雜光纖55產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)射的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，例如與信號(hào)光的波長(zhǎng)大致相等，當(dāng)輸入信號(hào)的功率變動(dòng)較緩慢時(shí)，通過光帶通濾光器56的一部分信號(hào)光被受光電路58接收，由偏置控制電路59控制從激光二極管54來的激勵(lì)光的功率，當(dāng)輸入信號(hào)光的功率劇烈變化時(shí)，由偏置控制電路62控制從激光二極管61供給的控制光的功率。由此，不管輸入信號(hào)變化如何劇烈都能使輸出信號(hào)的功率保持一定。
圖43示出特開平8-18138的公開例的結(jié)構(gòu)例子。如圖43所示，是將2個(gè)光放大器AMP1和AMP2從屬連接起來的二級(jí)結(jié)構(gòu)。第1光放大器AMP1具有由第1EDF100、LD等構(gòu)成的第1激勵(lì)光源102、第1合波器104和第1光隔離器106。輸入光經(jīng)與輸入側(cè)的光纖的一端連接的能充隔離器SO輸入到第1光放大器AMP1。第1激勵(lì)光源102經(jīng)第1合波器激勵(lì)第1EDF100。此外，通過第1EDF100的信號(hào)光經(jīng)第1光隔離器106輸入到第2光放大器AMP2。
第2光放大器具有第2EDF108、延遲用光纖110、第2激勵(lì)光源112、第2光合波器114、第2光隔離器116、第3EDF118、衰減器120、第3光隔離器122、第1分路連接器124、第2分路連接器126和光檢測(cè)器128。第1分路連接器124將第1光隔離器的光按規(guī)定的比例分成2路。第1分路通過延遲用光纖110進(jìn)入第2EDF108。第2分路充經(jīng)衰減器120進(jìn)入第3EDEF118。第2EDF108與分路連接器126連接。此外，第3EDF118經(jīng)第3光隔離器122與第2分路連接器126連接。第2激勵(lì)光源112經(jīng)第2合波器114激勵(lì)第2EDF108。第2合波器114的輸出光經(jīng)第2光隔離器116輸出到輸出側(cè)的光纖。
由第3EDF118、衰減器120及第3光隔離器122構(gòu)成的光路具有下面的功能，當(dāng)大于規(guī)定光強(qiáng)度的光、例如光浪涌脈沖輸入第1分路連接器124時(shí)，將與經(jīng)第2分路連接器126并通過第2EDF108的信號(hào)光的方向相反的光供給第2EDF108，使第2EDF108的增益降低。具體地說，使第2EDF108產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)射，其方向與信號(hào)光通過的方向相反。這時(shí)，延遲用光纖110使從第1分路連接器124來的光延遲，從而，在光浪涌脈沖通過延遲用光纖110并輸入到第2EDEF108之前產(chǎn)生上述感應(yīng)發(fā)射。
這樣，說明了通過在第1光放大器AMP1發(fā)生的光浪涌脈沖有可能防止在第2光放大器AMP2發(fā)生光浪涌。
但是，在上述文獻(xiàn)“光放大器多級(jí)連接時(shí)光浪涌的研究”中，只對(duì)基于信號(hào)光輸入的上升時(shí)間控制的光浪涌抑制方法公開了一點(diǎn)點(diǎn)，當(dāng)將該光浪涌的抑制方法實(shí)際應(yīng)用于光通信系統(tǒng)中去時(shí)，不能對(duì)付由于信號(hào)光輸入的上升之外的原因引起的光浪涌，其應(yīng)用在相當(dāng)程度上不得不受到限制。例如，即使控制了信號(hào)光輸入的上升時(shí)間，在對(duì)處于光信號(hào)傳送狀態(tài)的光纖施加物理的振動(dòng)和沖擊時(shí)，伴隨由此引起的信號(hào)光功率的瞬間變動(dòng)，恐怕會(huì)容易誘發(fā)光浪涌。
此外，加上上述缺點(diǎn)，在與先有的技術(shù)有關(guān)的光放大器中，為了抑制光浪涌，必需或者減小從激勵(lì)光源來的激勵(lì)光的功率，或者暫時(shí)停止該激勵(lì)光，但這時(shí)，不能跟蹤激勵(lì)光功率的減小速度來進(jìn)行光浪涌的抑制控制，不能迅速地期望提高該控制的響應(yīng)特性。這是因?yàn)?，光浪涌的抑制度依賴于輸入到光放大媒體的信號(hào)光上升前的能量積蓄和信號(hào)光的上升速度以及該光的功率，其抑制速度比激勵(lì)光功率的減小速度慢。因而，使從激勵(lì)源來的激勵(lì)光的輸出處于暫時(shí)停止?fàn)顟B(tài)直到光浪涌被抑制到預(yù)先設(shè)定值為止，但是，事實(shí)上，這就意味著只靠激勵(lì)源存在著不能有效地抑制光浪涌的空白時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)還能夠繼續(xù)發(fā)生光浪涌。
進(jìn)而，在與先有的技術(shù)有關(guān)的光放大器中，對(duì)于瞬間的信號(hào)光輸入的變動(dòng)，有必要使光放大器輸出的信號(hào)光穩(wěn)定，使流向激勵(lì)源的驅(qū)動(dòng)電流大幅度地變動(dòng)，但是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流大幅度地變動(dòng)時(shí)，激勵(lì)源振動(dòng)波長(zhǎng)也變動(dòng)，結(jié)果，成為引起信號(hào)光輸出的穩(wěn)定性差、使光放大器整體的S/M比變差的主要原因。
此外，在本特開平6-45682的公開例中，提到了控制光對(duì)光輸出的控制速度，但沒有提到功率的問題。實(shí)際上，為了可靠地抑制光浪涌，與其重視控制速度倒不如重視控制在參雜光纖中產(chǎn)生的過度積蓄能量的消耗及其對(duì)策，在本公開例中沒有提到這一點(diǎn)。
此外，在本公開例的控制光中，對(duì)在參雜光纖中產(chǎn)生的過度積蓄能量的消耗進(jìn)行控制是困難的。其原因是，作為控制光使用的與信號(hào)光的波長(zhǎng)大致相同的LD的波長(zhǎng)區(qū)在光纖傳送上是在大約0.1nm以下，其結(jié)構(gòu)是使控制光通過除去了LD波長(zhǎng)以外的成分的帶通濾光器之后再導(dǎo)入摻雜光纖的，以及因必需準(zhǔn)備獨(dú)立的控制光故無論哪一種都不能供給只抑制光浪涌的高能量。
此外，為了不損害光放大器原來的功能當(dāng)然要降低信號(hào)光的損失，同時(shí)，在本公開例中還有必要進(jìn)一步降低控制光的功率損耗，所以，正如公開例所示，以低的損耗將輸出信號(hào)光和控制光兩者匯合或分開的光循環(huán)器等必須具備復(fù)雜且價(jià)格昂貴的光學(xué)部件。
此外，還必需另外具備作為控制光使用的激光二極管，而且還必需有超高輸出的LD，這就會(huì)帶來新的開發(fā)課題。
此外，作為光放大器的特性要素的噪聲指數(shù)和放大倍數(shù)因控制光的導(dǎo)入而顯著變差，所以，控制光的導(dǎo)入給光放大器本來具有的特性造成壞的影響。對(duì)于如何回避這些問題的方法一概沒有觸及。
進(jìn)而，公開例是從受光電路58的輸出監(jiān)測(cè)器進(jìn)行反饋來控制激勵(lì)光和控制光的的結(jié)構(gòu)，是檢測(cè)出已經(jīng)從摻雜光纖55和帶通濾光器56發(fā)出的光輸出來抑制光浪涌的結(jié)構(gòu)。從而，例如，當(dāng)輸入信號(hào)功率減小了時(shí)，在摻雜光纖55內(nèi)已積蓄了過度的能量，這就是光浪涌的主要原因，但若只用受光電路58不能檢測(cè)出該現(xiàn)象。再有在通過受光電路58已檢測(cè)出來時(shí)也不能抑制已經(jīng)產(chǎn)生了的光浪涌。從光放大器的整體來看，只通過監(jiān)測(cè)輸出來快速且可靠地抑制光浪涌是困難的。
此外，雖然提到了光輸出的變動(dòng)，但對(duì)于作為光浪涌發(fā)生的根本原因的變動(dòng)著的光輸入的本身，并沒有見到對(duì)付處理的方法。
進(jìn)而，雖然提到了光放大器的光輸出的控制方法，但并沒有記載信號(hào)光的增益控制。
此外，在特開平8-18138的公開例中，若第1光放大器產(chǎn)生的光浪涌在規(guī)定的電平以上，則達(dá)不到發(fā)明的效果。即，第1光放大器所產(chǎn)生的光浪涌是在功能上跑不掉的結(jié)構(gòu)，所以，第1光放大器所產(chǎn)生的光浪涌被直接輸入到設(shè)在第1EDF級(jí)之后的光合波器、光隔離器中。因此，具有一定的危險(xiǎn)性，所產(chǎn)生的光浪涌會(huì)給這些器件帶來損害等壞影響。正如在公開例中也提到過的那樣，在實(shí)際的系統(tǒng)中，一般使用將第1光放大器AMP1次級(jí)的光輸出分路后進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制第1激勵(lì)光源使該光輸出保持一定的方式。這時(shí)，不難想象第1光放大器產(chǎn)生的光浪涌具有對(duì)監(jiān)測(cè)用的光檢測(cè)器等產(chǎn)生破壞的危險(xiǎn)性。
為了使主信號(hào)光的損失達(dá)到最小限度，不可避免地要使用分路比較高的分路連接器(在公開例中使用2個(gè)1∶10的光路連接器)。因此，不僅到達(dá)第3EDF的光浪涌、而且導(dǎo)入第2EDF的光也變?nèi)趿?。進(jìn)而，在上述公開例中，通過第3EDF和光衰減器大幅度地衰減了光功率，所以，實(shí)際上可以導(dǎo)入第2EDF的光功率很微弱。在公開例中記述了分路后的光浪涌變成了-10～-20dBm左右，但是，如下面要詳細(xì)說明的那樣，為了將光浪涌抑制到十分安全的電平，有必要提供-10dBm以上的光功率，在公開例的方式中，不能得到充分的光浪涌抑制效果。
另一方面，在欲降低衰減量提高光浪涌的抑制效果時(shí)，在上述公開例中，在第1EDF、第3EDF和延遲用的光纖構(gòu)成的環(huán)路中，存在經(jīng)常產(chǎn)生環(huán)路起振的可能性，對(duì)于確保實(shí)際系統(tǒng)的可靠性，這不是所希望的。所以，不得不說本公開例中的光浪涌抑制效果是很局限的。
進(jìn)而，在我們的驗(yàn)證中，認(rèn)識(shí)到作為光浪涌的主要成分的信號(hào)光波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)區(qū)的光(構(gòu)成自然發(fā)射的成分)對(duì)于光浪涌的抑制起到了很大的提高抑制效果的作用。但是，在上述公開例中，信號(hào)光波長(zhǎng)之外的成分因光功率弱故被吸收而不能達(dá)到該效果。
此外，在實(shí)施例中，示出了環(huán)激光的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，因起振閾值確定，故知道EDF的最大增益確實(shí)是一定的。但是，對(duì)于防止在最大增益下顧及信號(hào)輸入電平的不同(例如信號(hào)輸入從-∞開始上女與從-20dBm開始上女的不同)而發(fā)生的光浪涌的方法，一概沒有記述。
本發(fā)明的第1目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)光輸出的S/N比不差、而且控制響應(yīng)特性好、可不斷地抑制光浪涌的發(fā)生、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第2目的在于，提供一種不另外設(shè)置控制光等的器件、可不斷地抑制成為光浪涌的主要原因的積蓄能量、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第3目的在于，提供一種不另外設(shè)置控制光等的器件、可不斷地抑制光浪涌的發(fā)生、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第4目的在于，提供一種可不斷供給只用來高效地抑制光浪涌的高能量、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第5目的在于，提供一種不使用貴重的光學(xué)部件就可以簡(jiǎn)單地構(gòu)成的光放大媒體控制方法和光放大裝置以使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第6目的在于，提供一種可持續(xù)高效地抑制光浪涌、不對(duì)光放大器的除光浪涌抑制之外的特性要素造成壞影響、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第7目的在于，提供一種當(dāng)將光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)作為一個(gè)來整體看時(shí)、可以快速而且可靠地抑制光浪涌的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
本發(fā)明的第8目的在于，提供一種對(duì)作為光浪涌發(fā)生的根本原因的輸入光的變動(dòng)能夠進(jìn)行處理、能夠不斷地消除摻雜光纖內(nèi)過度積蓄的能量、能夠?qū)π盘?hào)光輸入進(jìn)行放大的光放大媒體控制方法和光放大裝置以及使用它的系統(tǒng)。
上述目的基本上是通過以下的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，即，至少以光放大媒體和激勵(lì)該放大媒體的激勵(lì)源作為主要構(gòu)成要素，除此之外還應(yīng)包括將光放大媒體的信號(hào)光輸出分出一部分的第1分光部；使從該第1分光部分出來的一部分光經(jīng)該第1分光部向相反方向反饋回去并并沿與信號(hào)光輸出方向相反的方向回到上述光放大媒體、的反饋部；對(duì)已經(jīng)過上述第1分光部的信號(hào)光輸出的一部分再進(jìn)行分光的第2分光部；檢測(cè)從該第2分光部分出來的一部分光的光檢測(cè)器；根據(jù)該光檢測(cè)器來的檢測(cè)光功率控制上述激勵(lì)源和反饋部的至少一個(gè)的控制部，或者還應(yīng)包括將光放大媒體的信號(hào)光輸出分出一部分的第1分光部；使從該第1分光部分出來的一部分光經(jīng)該第1分光部向相反方向反饋回去并、沿與信號(hào)光輸出方向相反方向回到上述光放大媒體的反饋部；對(duì)從該反饋部向上述第1分光部反饋的反饋光的一部分進(jìn)行分光的第2分光部；檢測(cè)從該第2分光部分出來的一部分光的第1光檢測(cè)器；在反饋到上述光放大媒體的同時(shí)對(duì)由該放大媒體放大了的反饋光的一部分進(jìn)行分光的第3分光部；檢測(cè)從該第3分光部分出來的一部分光的第2光檢測(cè)器；根據(jù)上述第1、第2光檢測(cè)器來的檢測(cè)光功率控制上述激勵(lì)源和反饋部的至少一個(gè)的控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，具有根據(jù)輸入到光放大裝置的信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，該增益控制部控制上述光放大裝置的增益，使其在上述信號(hào)光強(qiáng)度下規(guī)定值具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的上述信號(hào)光強(qiáng)度具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，具有檢測(cè)輸入到光放大裝置的輸入光的強(qiáng)度的檢測(cè)部、從該檢測(cè)部接收檢測(cè)信號(hào)并識(shí)別上述輸入光的強(qiáng)度是否在規(guī)定值以下的控制部、和從上述控制部接收控制信號(hào)并將控制上述光放大媒體發(fā)生的光浪涌的浪涌控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部，對(duì)上述光放大裝置的增益進(jìn)行控制，使其噪聲指數(shù)在10dB以下。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，具有檢測(cè)輸入到光放大裝置的輸入光的強(qiáng)度的檢測(cè)部、從該檢測(cè)部接收檢測(cè)信號(hào)并識(shí)別上述輸入光的強(qiáng)度是否至少10μs以上的時(shí)間在規(guī)定值以下的控制部、和從上述控制部接收控制信號(hào)并將控制上述光放大媒體發(fā)生的光浪涌的浪涌控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，包括控制光導(dǎo)入部，將具有至少2.7μm左右的波長(zhǎng)的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，包括控制光導(dǎo)入部，將80μW以上強(qiáng)度的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體。
此外，上述目的通過附加了放大功能的光接收裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置的特征在于，在包括將信號(hào)光放大并輸出的光放大器和從該光放大器接收已放大了的信號(hào)光的光接收器的附加了放大功能的光接收裝置中，上述光放大器具有控制在其內(nèi)部發(fā)生的光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，具有根據(jù)已輸入到光放大裝置的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，在從顯示上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度在規(guī)定值以下的值達(dá)到規(guī)定時(shí)間以上的時(shí)刻起到顯示上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度在規(guī)定值以上的值為止的這段時(shí)間內(nèi)，該增益控制部控制上述光放大裝置，強(qiáng)制地減小其信號(hào)光輸出強(qiáng)度。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光將該信號(hào)光放大并輸出輸出光的光放大裝置、和從該光放大裝置接收輸出光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有使上述信號(hào)光輸入的光放大媒體、激勵(lì)該光放大媒體的激勵(lì)源、和將具有至少2.7μm左右的波長(zhǎng)的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出輸出光、且其最大增益在28dB以上的光放大裝置、和從該光放大裝置接收輸出光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有使上述信號(hào)光輸入的光放大媒體、激勵(lì)該光放大媒體的激勵(lì)源、和將80μW以上強(qiáng)度的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由該光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由該傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后、并具有控制其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括一路輸入多路輸出的光開關(guān)、從該光開關(guān)的至少一個(gè)該輸出中接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由該光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由該傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置設(shè)置在上述光開關(guān)之后、并具有控制光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括多路輸入一路輸出的光開關(guān)、從該光開關(guān)中接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由該光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由該傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置設(shè)置在上述光開關(guān)之后、并具有控制光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置中接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由該光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由該傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置設(shè)置在上述光接收裝置之前、并具有控制其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送已進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置中接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和接收由該光放大裝置放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該供給的能量對(duì)上述已進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和控制由該光放大媒體產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該供給的能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入到該光放大裝置上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、和從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并附加了放大功能的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述附加了放大功能的光接收裝置具有將上述光發(fā)送裝置來的信號(hào)光放大并輸出的光放大器和從該光放大器接收已放大了的信號(hào)光的光接收器，上述光放大器具有控制在其內(nèi)部發(fā)生的光浪涌的浪涌控制部。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置的進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送的光傳送系統(tǒng)中，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入該光放大裝置的信號(hào)光的輸入到強(qiáng)度來控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，該增益控制部控制上述光放大裝置，使其在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光輸入強(qiáng)度具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置的進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送的光傳送系統(tǒng)中，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)上述光發(fā)送裝置來的多路復(fù)用控制信號(hào)來控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，該增益控制部控制上述光放大裝置，使其在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的上述信號(hào)光強(qiáng)度具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和從該光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置的進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送的光傳送系統(tǒng)中，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用該浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括由一路輸入多路輸出構(gòu)成的光開關(guān)、從該光開關(guān)的至少一個(gè)輸出中接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和接收從該光放大裝置輸出的信號(hào)光的光接收裝置的進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送的光傳送系統(tǒng)中，設(shè)置在上述光開關(guān)之后的光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用該浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括由多路輸入一路輸出構(gòu)成的光開關(guān)、從該光開關(guān)接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和接收從該光放大裝置輸出的信號(hào)光的光接收裝置的進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送的光傳送系統(tǒng)中，設(shè)置在上述光開關(guān)之后的光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用該浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用該浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該供給能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，該增益控制部控制上述光放大裝置，使其在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的預(yù)定的信號(hào)光輸入強(qiáng)度范圍具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，該增益控制部控制上述光放大裝置，使上述信號(hào)光強(qiáng)度在-20dBm以下的規(guī)定值具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的預(yù)定的信號(hào)光輸入強(qiáng)度范圍具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
此外，上述目的通過下述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即，在包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置的光傳送系統(tǒng)中，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用該能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，在從顯示上述信號(hào)光強(qiáng)度在規(guī)定值以下的值達(dá)到規(guī)定時(shí)間以上的時(shí)刻起到顯示上述信號(hào)光強(qiáng)度在規(guī)定值以上的值為止的這段時(shí)間內(nèi)，該增益控制部控制上述光放大裝置，強(qiáng)制地減小其信號(hào)光輸出強(qiáng)度。


圖1是表示本發(fā)明的光放大裝置的基本特性的圖。
圖2同樣是表示本發(fā)明的光放大裝置的基本特性的圖。
圖3同樣是表示本發(fā)明的光放大裝置的基本特性的圖。
圖4是表示本發(fā)明的光傳送網(wǎng)絡(luò)的基本方框結(jié)構(gòu)的圖。
圖5同樣是表示本發(fā)明的光傳送系統(tǒng)的基本方框結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示將光放大裝置和光開關(guān)組合起來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示圖6所容許的特性的圖。
圖8同樣是表示將光放大裝置和光開關(guān)組合起來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示將光放大裝置和光發(fā)送裝置組合起來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示光放大裝置的全信號(hào)光輸入強(qiáng)度和全信號(hào)光輸出強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
圖11是表示光放大裝置的控制源和激勵(lì)源的作用量相對(duì)全輸入強(qiáng)度的變化的圖。
圖12是表示將光放大裝置和光接收裝置組合起來的裝置的圖。
圖13是表示圖12所示裝置的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖14同樣是表示圖12所示裝置的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖15是表示光放大抑制部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是表示光放大部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖17是用圖形表示光放大媒體的激勵(lì)能級(jí)的圖。
圖18是表示圖17所示的抑制源的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖19是表示作為圖18的其它派生例的光放大裝置的圖。
圖20是表示圖19所示的光放大裝置的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖21是表示圖20所示的調(diào)整部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖22是反饋光的光譜的概念圖。
圖23A和圖23B是表示光放大裝置的輸出光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的圖。
圖24是表示反饋部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖25同樣是表示反饋部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖26同樣是表示反饋部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖27是表示圖14的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖28是表示圖27所示的光放大裝置一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖29是表示圖24、圖25、圖26所示的控制部的一個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖30是表示圖14的其它派生例的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖31是表示光浪涌峰值相對(duì)光輸出的比率的圖。
圖32是表示模擬產(chǎn)生在圖30的具體例中已使用過的光浪涌的光輸入脈沖的圖。
圖33是表示圖30的具體例的輸出光的圖。
圖34是表示在圖30的具體例中輸入到光放大媒體的反饋光功率對(duì)光放大媒體的增益放大率的圖。
圖35是表示在圖30的具體例中反饋光的波長(zhǎng)帶寬改變時(shí)的激勵(lì)光源所必須要的電流的圖。
圖36是表示在圖30的具體例中光放大媒體的放大參數(shù)已變化時(shí)的反饋光功率的變化的圖。
圖37是表示在圖30的具體例中設(shè)定反饋光的波長(zhǎng)帶為3nm、相對(duì)設(shè)定了的波長(zhǎng)帶所必須要的反饋光功率的圖。
圖38A和圖38B是表示在圖30的具體例中已通過包含信號(hào)光的反饋光和不包含信號(hào)光的反饋光被抑制了的光浪涌的輸出的圖。
圖39是表示在圖30的具體例中將光浪涌抑制到3dB以下的光放大裝置的增益特性的圖。
圖40是將光放大裝置的整體的輸出特性與輸入的瞬間斷開時(shí)間對(duì)應(yīng)起來表示的圖。
圖41A和圖41B是表示先有的光放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖42同樣是表示先有的光放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖43同樣是表示先有的光放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
下面，利用圖1到圖40說明本發(fā)明。
在說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)例之前，就本發(fā)明的光放大媒體的控制方法進(jìn)行說明。
如上所述，實(shí)際上，為了可靠地抑制光浪涌，與其在控制速度上下工夫，倒是有必要在光放大媒體中過度產(chǎn)生的積蓄能量的消耗控制及其對(duì)策上下工夫。即，光浪涌發(fā)生的第1位原因就是，在向光放大媒體輸入的信號(hào)光強(qiáng)度小的狀態(tài)下，過度積蓄的能量保持在光放大媒體內(nèi)。
第2位原因就是，即使想抑制已產(chǎn)生的光浪涌而瞬時(shí)中斷激勵(lì)源的能量供給，但由于光放大媒體的放大響應(yīng)速度本質(zhì)上是慢的，所以不可能瞬時(shí)降低光放大媒體的輸出光強(qiáng)度。
本方法是有效地檢測(cè)成為光浪涌的主要原因的光放大媒體的預(yù)兆現(xiàn)象、而且是用于抑制光浪涌的增大的方法。
圖1、圖2、圖3示出控制本發(fā)明的光放大媒體的方法的第1基本狀態(tài)。
首先在圖1中，示出光放大媒體的輸出信號(hào)光強(qiáng)度和輸入到光放大媒體的信號(hào)光的強(qiáng)度的關(guān)系。
輸出信號(hào)光強(qiáng)度的增益相對(duì)輸入光放大媒體的輸入信號(hào)光強(qiáng)度，在上述輸入信號(hào)光強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益，控制光放大媒體，使其相對(duì)上述規(guī)定值以下的已確定了的輸入強(qiáng)度范圍具有上述最大增益以下的增益。
一般，在光傳送系統(tǒng)中進(jìn)行光放大時(shí)，以維持正常的信號(hào)傳送和異常的早期發(fā)現(xiàn)為目的，多數(shù)情況是規(guī)定向光放大媒體輸入信號(hào)光的范圍。此外，為了使系統(tǒng)有余量有時(shí)即使在規(guī)定的輸入信號(hào)光強(qiáng)度以下還在一定程度上維持信號(hào)光的增益。當(dāng)信號(hào)光下降到規(guī)定范圍之下、且和通常的動(dòng)作一樣去維持光放大媒體的增益放大率，則在光放大媒體內(nèi)保持過度積蓄的能量，成為光浪涌發(fā)生的主要原因。
若按照本發(fā)明，對(duì)于發(fā)生過度積蓄的能量的輸入強(qiáng)度的范圍，通過抑制積蓄的能量可以防止光浪涌的發(fā)生。而且，在上述規(guī)定值以上通常應(yīng)對(duì)輸入光進(jìn)行放大的范圍內(nèi)，可以不損害先有的光放大媒體的增益放大率等性能、而實(shí)現(xiàn)安全的可靠性高的光放大媒體的控制方法。
一般，如圖1的虛線所示，信號(hào)光增益隨著輸入信號(hào)光的強(qiáng)度降低有緩慢的微小增加的傾向。從而，若信號(hào)光的增益比該虛線所示的增益低，則可以得到本發(fā)明的效果。
圖2示出當(dāng)光脈沖輸入到光放大媒體時(shí)光放大媒體的輸出光脈沖。
當(dāng)向光放大媒體輸入的信號(hào)光的強(qiáng)度達(dá)到上述規(guī)定值以下、且在規(guī)定值以下的時(shí)間范圍是在預(yù)先確定的時(shí)間以上時(shí)，控制光放大媒體，使放大媒體的輸出光或信號(hào)光增益如圖1、圖2所示那樣下降。
例如，在當(dāng)輸入信號(hào)光強(qiáng)度下降時(shí)輸出信號(hào)光強(qiáng)度也下降的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)已下降的輸入信號(hào)光強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值以下、且其時(shí)間在規(guī)定時(shí)間之上時(shí)，強(qiáng)制性地使輸出信號(hào)光強(qiáng)度下降，因而，通過降低對(duì)輸入信號(hào)光顯示一定值的輸出信號(hào)光強(qiáng)度，可以減小積蓄的能量。當(dāng)輸入信號(hào)再次達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，輸出光再次上升。
在將光放大媒體用于光傳送系統(tǒng)時(shí)，信號(hào)光不必一定要傳送，通過在傳送通路設(shè)置的開關(guān)的切換和光連接器的機(jī)械接觸等，有可能產(chǎn)生信號(hào)光的瞬時(shí)中斷。若瞬時(shí)中斷的時(shí)間段在某一定值以下，光放大媒體中積蓄的能量便不能保持，當(dāng)經(jīng)過一定值以上的時(shí)間時(shí)，積蓄的能量被保持下來，成為光浪涌發(fā)生的主要原因。
若按照該方法，有可能控制光放大媒體，對(duì)于例如因光開關(guān)或光纖構(gòu)造上的連接等引起的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)的瞬時(shí)中斷，使其不保持多余的積蓄能量。此外，對(duì)于因數(shù)據(jù)連續(xù)為0等的信號(hào)狀態(tài)的不可避免、且必須要光放大的信號(hào)光的時(shí)間間隔比較短的瞬時(shí)中斷，有可能維持通常的信號(hào)光增益。
在此，也可以控制輸出光或信號(hào)光的增益，使其不必不連續(xù)地變化，而使其連續(xù)地減小。
若按照本發(fā)明的光放大媒體的控制方法，可以不給先有的光放大媒體的特性帶來壞的影響、而實(shí)現(xiàn)安全的可靠性高的光放大媒體的控制方法。
圖3示出光放大媒體的輸出光的光譜。
當(dāng)光放大媒體處于激勵(lì)狀態(tài)時(shí)，從光放大媒體除了輸出已放大了的信號(hào)光1以外，還輸出稱之為自然發(fā)射光的信號(hào)光以外的光的噪聲成分。該自然發(fā)射光2的光量依賴于對(duì)光放大媒體的激勵(lì)能量和信號(hào)光增益，直接反映了光放大媒體的積蓄能量。
在本發(fā)明中，控制光放大媒體，使光放大媒體的自然發(fā)射光量2在規(guī)定的最大自然發(fā)射光量以下。
一般，當(dāng)在光傳送系統(tǒng)中進(jìn)行光放大時(shí)，多數(shù)情況因輸入信號(hào)光強(qiáng)度降低而自然發(fā)射光量增大。當(dāng)輸入信號(hào)光強(qiáng)度降低，且和通常的動(dòng)作一樣去維持光放大媒體的自然發(fā)射光量，則在光放大媒體內(nèi)保持過度積蓄的能量，成為光浪涌發(fā)生的原因。
若按照本發(fā)明，通過將自然發(fā)射光量抑制到規(guī)定值以下從而抑制積蓄的能量可以防止光浪涌的發(fā)生。而且，在上述規(guī)定值以下通常應(yīng)對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的范圍內(nèi)，可以不損害先有的光放大媒體的增益放大率等性能、控制光放大媒體。
下面，就具有作為本發(fā)明的特征的、防止光浪涌發(fā)生的浪涌控制部的光放大裝置，更具體地說，就具有用于進(jìn)行光放大裝置的增益控制的增益控制部的光放大裝置的具體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。再有，為了方便起見，圖5、圖6、圖8、圖9、圖12、圖15、圖16的圖示中都省略了控制部。
圖4示出適用圖1、圖2、和圖3所示的光放大媒體的控制方法的光傳送網(wǎng)絡(luò)的例子。圖中，在光傳送中繼站3之間，利用光傳送中繼站3內(nèi)的光發(fā)送接收裝置進(jìn)行信號(hào)傳送。進(jìn)而，從光傳送中繼站3向各終端站4、或者從各終端站4向中繼站3互相進(jìn)行合分配光傳送。
圖5示出例如應(yīng)用于圖4所示的光傳送網(wǎng)絡(luò)的光傳送中繼站間的光傳送系統(tǒng)的具體例。該系統(tǒng)構(gòu)成為，從光傳送中繼站3內(nèi)的光發(fā)送裝置5發(fā)送來的光信號(hào)配送給光放大裝置6。經(jīng)光放大裝置6放大了的光信號(hào)經(jīng)傳輸光纖7傳送后，由光放大裝置6進(jìn)行光放大來補(bǔ)償傳送中的光損失。再經(jīng)過傳輸光纖7和光放大裝置6之后，配送給光傳送中繼站3內(nèi)的光接收裝置8。
本發(fā)明的光傳送系統(tǒng)是具有光放大裝置6的系統(tǒng)，包括激勵(lì)源10，用于使光放大媒體9的增益主動(dòng)地增大。此外，上述至少一個(gè)光放大裝置6的特征在于，包含控制源11，用于在規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍、規(guī)定的時(shí)間范圍或規(guī)定的自然發(fā)射光量中主動(dòng)地降低增益。
但是，在上述輸入強(qiáng)度范圍、時(shí)間范圍或自然發(fā)射光量中，也可以不必對(duì)控制源起限制作用。也可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的范圍同時(shí)不斷調(diào)整主動(dòng)起作用的激勵(lì)源和控制源，使其發(fā)生作用。
例如，作為只有最后一級(jí)光放大裝置包含控制源的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在輸入強(qiáng)度范圍、時(shí)間范圍或規(guī)定的自然發(fā)射光量中主動(dòng)地降低了增益時(shí)，對(duì)于在本光放大裝置6的前一級(jí)產(chǎn)生的所有的瞬時(shí)中斷和光脈沖，可以利用本光放大裝置6來有效地抑制光浪涌。
此外，例如，也可以是使傳送系統(tǒng)上所有的光放大裝置6包含控制源11的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，希望光放大裝置6對(duì)所有的光放大裝置6的光浪涌抑制度、或作為正常光輸出功率和光浪涌峰值的比率的光浪涌比率進(jìn)行均等的控制。光浪涌抑制度或光浪涌比率每通過光放大裝置6都進(jìn)行累積。因此，若使所有的光放大裝置6都具備本發(fā)明的控制源11、使上述抑制度或光浪涌比率對(duì)各個(gè)光放大裝置6按照一定值分散開，則可以將光傳送路徑上的上述抑制度或比率抑制到較低的一定值內(nèi)。同時(shí)，可以將光傳送系統(tǒng)的危險(xiǎn)度適當(dāng)?shù)胤稚㈤_。
圖6示出應(yīng)用于例如適用于圖4所示的光傳送網(wǎng)絡(luò)的光傳送中繼站和各終端站間的合分配光傳送、并具有將光放大裝置和光開關(guān)組合起來的裝置的光傳送系統(tǒng)的例子。
若按照?qǐng)D6，將從單一傳送路徑來的光信號(hào)經(jīng)光開關(guān)12向a、b任何方向傳送。傳送方向由開關(guān)控制部13控制，傳送的信號(hào)光由光放大裝置6進(jìn)行放大后導(dǎo)向傳送路徑。當(dāng)根據(jù)來自檢測(cè)部14的信號(hào)得知對(duì)光放大裝置6已達(dá)到規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍、規(guī)定的時(shí)間范圍或規(guī)定的自然發(fā)射光量時(shí)，主動(dòng)地減小光放大裝置6的信號(hào)增益。
過去，雖然利用光開關(guān)有可能使光放大裝置的輸入光產(chǎn)生不連續(xù)狀態(tài)，但可以有效地檢測(cè)該不連續(xù)狀態(tài)或瞬間中斷來抑制光放大裝置中發(fā)生的光浪涌。
在本系統(tǒng)中，對(duì)于位于沒有連接開關(guān)的路徑上的光放大裝置，光輸入成為0。此外，對(duì)于位于連接有開關(guān)的路徑上的光放大裝置，輸入光多半是收縮某個(gè)在規(guī)定的窄的強(qiáng)度范圍內(nèi)。因此，如圖1所示，因事實(shí)上輸入范圍不會(huì)連續(xù)存在，故也可以如圖7所示在規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍內(nèi)使用不連續(xù)降低增益的方法。這時(shí)，光放大裝置的光輸出特性如圖2所示。若從光開關(guān)切換的時(shí)間開始計(jì)算規(guī)定的時(shí)間范圍則更有效。
此外，上述輸入光的不連續(xù)狀態(tài)的檢測(cè)方式作為光浪涌的預(yù)兆現(xiàn)象的檢測(cè)是有效的，但對(duì)于明顯產(chǎn)生因光開關(guān)的接通和斷開而引起的輸入光的不連續(xù)狀態(tài)或瞬時(shí)中斷的情況，實(shí)際上不是依靠傳送來的輸入信號(hào)光和產(chǎn)生的自然發(fā)射光量來控制的，更希望根據(jù)預(yù)先檢測(cè)到的在此以前從光開關(guān)控制部來的信息使本發(fā)明的控制源提前起作用。
圖8示出圖5所示的具有將光放大裝置和光開關(guān)組合起來的裝置的光傳送系統(tǒng)的派生例子。
若按照?qǐng)D8，利用光開關(guān)12使從a、b兩傳輸路徑來的信號(hào)光向一個(gè)方向傳送。傳送方向由開關(guān)控制部13控制，傳送的信號(hào)光由光放大裝置6進(jìn)行放大后再導(dǎo)向傳送路徑。當(dāng)根據(jù)檢測(cè)部14來的信號(hào)得知對(duì)光放大裝置6，輸入信號(hào)光已達(dá)到規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍、規(guī)定的時(shí)間范圍或規(guī)定的自然發(fā)射光量時(shí)，就主動(dòng)地減小光放大裝置6的信號(hào)增益。
雖然利用光開關(guān)的切換等有可能使輸入光產(chǎn)生不連續(xù)狀態(tài)，但可以有效地檢測(cè)該不連續(xù)狀態(tài)或瞬間中斷來抑制光放大裝置6中發(fā)生的光浪涌。
在本結(jié)構(gòu)中，對(duì)于沒有連接開關(guān)的時(shí)間帶上的光放大裝置，光輸入成為0。此外，在連接了開關(guān)之后，對(duì)于光放大裝置，輸入光多半是收縮在某個(gè)規(guī)定的窄的強(qiáng)度范圍內(nèi)?；蛘撸词箯腶、b兩傳輸路徑來的信號(hào)光的強(qiáng)度不同，各自的強(qiáng)度也多半是收縮在某個(gè)窄的強(qiáng)度范圍內(nèi)。因此，如圖1所示，因事實(shí)上輸入范圍不會(huì)連續(xù)存在，故也可以如圖7所示在規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍內(nèi)使用不連續(xù)降低增益的方法。這時(shí)，光放大裝置的光輸出特性如圖2所示。若從光開關(guān)切換的時(shí)間開始計(jì)算規(guī)定的時(shí)間范圍則更有效。
此外，上述輸入光的不連續(xù)狀態(tài)的檢測(cè)方式作為光浪涌的預(yù)兆現(xiàn)象的檢測(cè)是有效的，但對(duì)于明顯產(chǎn)生因光開關(guān)的接通和斷開而引起的輸入光的不連續(xù)狀態(tài)或瞬時(shí)中斷的情況，實(shí)際上不是依靠傳送來的輸入信號(hào)光和產(chǎn)生的自然發(fā)射光量來控制的，更希望根據(jù)預(yù)先檢測(cè)到的在此以前從光開關(guān)控制部來的信息使本發(fā)明的控制源提前起作用。
作為圖5示出的具有光放大裝置的光傳送系統(tǒng)的應(yīng)用例，圖9示出已應(yīng)用于具有將光放大裝置和光發(fā)送裝置組合起來的裝置的光傳送系統(tǒng)時(shí)的例子光發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)是，利用合波器16對(duì)從發(fā)送32個(gè)波長(zhǎng)的多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送器15來的信號(hào)進(jìn)行合波，并送至傳送光纖7。例如，假定只有一個(gè)信號(hào)光處于運(yùn)作狀態(tài)，且輸入到光放大裝置的輸入強(qiáng)度是-5dBm。因其它的信號(hào)處于停止?fàn)顟B(tài)，輸入到光放大裝置的電平處于低電平狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下其余31個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)光變?yōu)檫\(yùn)作狀態(tài)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生光脈沖，成為光浪涌發(fā)生的主要原因。若所有信號(hào)的輸入強(qiáng)度是-5dBm，這時(shí)輸入脈沖的峰值強(qiáng)度是+10dBm。
一般設(shè)在光發(fā)送裝置的下一級(jí)的光放大裝置大多被控制成使已多路復(fù)用了的各輸出光為一定值。因此，對(duì)于只有1個(gè)波長(zhǎng)運(yùn)作的情況下和32個(gè)波長(zhǎng)全部運(yùn)作的情況，光放大裝置的全光輸出強(qiáng)度大約變化15dB。
本結(jié)構(gòu)是，在輸入光放大裝置的信號(hào)光成為已達(dá)到規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍、規(guī)定的時(shí)間范圍或規(guī)定的自然發(fā)射光量的狀態(tài)時(shí)，主動(dòng)地減小光放大裝置的信號(hào)增益。
圖10示出光放大裝置的全信號(hào)光輸入強(qiáng)度和全信號(hào)光輸出強(qiáng)度的關(guān)系。例如，當(dāng)一個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)光輸入強(qiáng)度為-5dBm時(shí)，32波長(zhǎng)的全信號(hào)光輸入強(qiáng)度約為10dBm。這里，假定各個(gè)波長(zhǎng)完全具有相同的強(qiáng)度。例如，若設(shè)定各波長(zhǎng)的輸出強(qiáng)度為+7dBm，當(dāng)全信號(hào)光輸入強(qiáng)度在-5～+10dBm的范圍內(nèi)時(shí)，全信號(hào)光輸出強(qiáng)度對(duì)全信號(hào)光輸入強(qiáng)度的增益固定在12dB。在本結(jié)構(gòu)中，通過使控制源在例如全輸入光強(qiáng)度為0dBm以下時(shí)起作用、同時(shí)使激勵(lì)源起作用，將增益控制在7dB。
圖11示出控制源和激勵(lì)源的作用量相對(duì)全輸入光強(qiáng)度的變化。
示出控制源和激勵(lì)源相互相反的作用。為了實(shí)現(xiàn)圖11所示的特性，圖11中，激勵(lì)源的作用量(1)在全輸入光強(qiáng)度為0dBm以下時(shí)不是單調(diào)減小、而是有稍微增加的傾向。此外，同時(shí)控制源的作用量(2)在全輸入光強(qiáng)度為0dBm以下時(shí)有增加的傾向。
也可以通過使激勵(lì)源的作用量一定、控制源的作用量變化來實(shí)現(xiàn)圖11所示的特性。
也可以使控制源從預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值開始起作用，例如在全輸入光強(qiáng)度為10dBm以下時(shí)經(jīng)常起作用。這時(shí)，若使其在輸入強(qiáng)度大的時(shí)候控制源的作用量極小、隨著輸入強(qiáng)度變小作用量漸漸增大，則是明智的方法。這樣一來，可以不給光放大裝置的噪聲指數(shù)帶來壞的影響而又能抑制光浪涌。
此外，例如，也可以檢測(cè)正在運(yùn)作的波長(zhǎng)數(shù)，當(dāng)波長(zhǎng)數(shù)在預(yù)先設(shè)定的個(gè)數(shù)以下時(shí)使控制源起作用。
若按照該系統(tǒng)，可以有效地檢測(cè)由光發(fā)送裝置產(chǎn)生的輸入光的不連續(xù)狀態(tài)或瞬間中斷并抑制光放大裝置發(fā)生的光浪涌。
圖12示出在圖5所示的具有光放大裝置的系統(tǒng)中應(yīng)用了將光放大裝置和光接收裝置組合起來的裝置時(shí)的例子。
光接收裝置8是直接從光放大裝置6接收光的裝置，是光接收器等最容易因光浪涌而產(chǎn)生破壞的地方。例如，作為在位于光接收裝置的前一級(jí)的光放大裝置中有必要可靠地對(duì)光浪涌進(jìn)行抑制的例子，考慮了光孤立子傳送。所謂光孤立子傳送，就是通過將信號(hào)光在脈沖上發(fā)送、將光纖特有的非線性效應(yīng)與分散的影響均衡起來、維持光脈沖不變來進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆绞?。在該方式中，信?hào)波形的變壞和變動(dòng)多半是光浪涌發(fā)生的主要原因，必須具備可抑制光浪涌的光放大裝置。
在本結(jié)構(gòu)中，對(duì)于光接收裝置8前一級(jí)的光放大裝置6，要在規(guī)定的輸入強(qiáng)度范圍或規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)主動(dòng)地減小增益。
若按照該系統(tǒng)，利用本光放大裝置可以有效地對(duì)本光放大裝置前一級(jí)產(chǎn)生的所有成為光浪涌的主要原因的瞬間中斷和光脈沖進(jìn)行光浪涌的抑制，可以避免因光接收裝置的破壞和劣化而產(chǎn)生的整個(gè)系統(tǒng)功能的停止。
圖13示出上述光放大裝置的具體例。
輸入到光放大裝置6的信號(hào)光由檢測(cè)部14內(nèi)的分光部17分出一部分輸入信號(hào)光。分出的光由光檢測(cè)器18檢測(cè)輸入信號(hào)光強(qiáng)度或信號(hào)光的變動(dòng)時(shí)間。另一方面，經(jīng)過分光部17的輸入信號(hào)光與激勵(lì)源10來的激勵(lì)光一起導(dǎo)入光放大媒體9內(nèi)，光放大媒體9的輸出作為輸出信號(hào)光輸出。同時(shí)，從控制光導(dǎo)入部?jī)?nèi)的控制源11來的控制光經(jīng)光合波器19也作用于光放大媒體9，光放大媒體9的輸出信號(hào)光強(qiáng)度對(duì)輸入信號(hào)光強(qiáng)度的增益在上述輸入信號(hào)光強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益，由控制部20根據(jù)上述檢測(cè)部14來的信號(hào)去控制光放大媒體9，使其相對(duì)上述規(guī)定值以下的已確定的輸入強(qiáng)度范圍具有小于上述最大增益的增益。
或者，當(dāng)輸入到光放大媒體的信號(hào)光強(qiáng)度達(dá)到上述規(guī)定值以下、且規(guī)定值以下的時(shí)間范圍在預(yù)先確定的時(shí)間以上時(shí)，由控制部20根據(jù)上述檢測(cè)部14來的信號(hào)去控制光放大媒體，使光放大媒體的輸出光或信號(hào)光的增益降低。
若按照該光放大裝置，可以提供不損害光放大裝置原來的特性、既安全可靠性又高的光放大裝置。
激勵(lì)源或控制源也可以從光放大媒體的前一級(jí)或后一級(jí)或從兩端導(dǎo)入。
圖14示出上述光放大裝置的另一具體例。
輸入光放大裝置的信號(hào)光與激勵(lì)源10來的激勵(lì)光一起導(dǎo)入光放大媒體9，光放大媒體9的輸出作為輸出信號(hào)光輸出。由檢測(cè)部14內(nèi)的分光部17分出一部分輸出信號(hào)光。分出的光經(jīng)過除去信號(hào)光成分的帶通濾光器21、由光檢測(cè)器18檢測(cè)自然發(fā)射光量。同時(shí)，從控制源來的控制光經(jīng)光合波器作用于光放大媒體，由控制部20根據(jù)上述檢測(cè)部14來的信號(hào)去控制光放大媒體，使光放大媒體的自然發(fā)射光量具有小于規(guī)定的最大自然發(fā)射光量的自然發(fā)射光量。
若按照該光放大裝置，可以提供不損害光放大裝置原來的特性、既安全可靠性又高的光放大裝置。
激勵(lì)源或控制源也可以從光放大媒體的前一級(jí)或后一級(jí)或從兩端導(dǎo)入。此外，前后改變檢測(cè)部和控制源導(dǎo)入用的光合波器的位置關(guān)系也沒關(guān)系。再有，在圖13、圖14中，示出了將檢測(cè)部設(shè)在光放大媒體的前一級(jí)或后一級(jí)的例子，但不局限于此，也可以在傳輸路徑以外的地方檢測(cè)從光放大媒體泄漏出來的自然發(fā)射光。
圖15示出光放大抑制部22的具體例。
本結(jié)構(gòu)的光放大抑制部22由檢測(cè)部14、控制源11構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)是，輸入到光放大抑制部22的信號(hào)光由檢測(cè)部14內(nèi)的分光部17分出一部分輸入信號(hào)光。分出的光由光檢測(cè)器18檢測(cè)輸入信號(hào)光強(qiáng)度或信號(hào)光的變動(dòng)時(shí)間。同時(shí)，從控制源11來的控制光作用于光放大媒體9，其強(qiáng)度依賴于輸入到光放大媒體9的輸入信號(hào)光強(qiáng)度，并導(dǎo)入光放大裝置。
若按照本結(jié)構(gòu)，可以提供能夠簡(jiǎn)單地附加在先有的光放大裝置上的光放大抑制部22。
也可以用積蓄能量檢測(cè)部代替輸入強(qiáng)度檢測(cè)部。例如，利用積蓄能量檢測(cè)部?jī)?nèi)的分光器將光放大裝置的輸出光分出一部分。分出的光經(jīng)帶通濾光器，使信號(hào)光以外的光成分(一部分)通過。由光檢測(cè)器檢測(cè)出已通過的光，并傳送到控制裝置。根據(jù)傳送來的檢測(cè)出來的量，從控制源來的控制光經(jīng)導(dǎo)入部導(dǎo)入光放大裝置。
圖16示出光放大部23的具體例。
其結(jié)構(gòu)是，輸入光放大部23的信號(hào)光經(jīng)光合波器24與來自激勵(lì)源10的激勵(lì)光一起導(dǎo)入光放大媒體9內(nèi)，來自光放大媒體9的輸出作為輸出信號(hào)光輸出。同時(shí)，從控制源11來的控制光經(jīng)光合波器19作用于光放大媒體9，使光放大媒體9主動(dòng)地起激勵(lì)作用和抑制作用。
若按照本結(jié)構(gòu)，可以提供將制動(dòng)功能附加在先有的只用來放大光的光放大裝置中、安全性和可靠性都高的光放大部。
在示出上述控制源的具體例之前，詳細(xì)說明控制源的功能。
圖17用模型示出光放大媒體的激勵(lì)能級(jí)。
由來自激勵(lì)源的激勵(lì)光激勵(lì)起來的光放大媒體如圖所示從基態(tài)能級(jí)激發(fā)到第N激勵(lì)能級(jí)并作為積蓄能量被保持下來。激發(fā)到第N激勵(lì)能級(jí)的原子或者因激勵(lì)源的能量激發(fā)到更高的能級(jí)，或者經(jīng)過途中的能級(jí)再回到基態(tài)能級(jí)。本發(fā)明的控制源是為了防止感應(yīng)發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的光浪涌而主動(dòng)地使信號(hào)光27消耗與感應(yīng)發(fā)射有關(guān)的積蓄能量的。因此，與此相當(dāng)?shù)目刂乒?5希望是在從第1激勵(lì)能級(jí)向基態(tài)能級(jí)遷移時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)射的1500nm～1600nm的寬帶波長(zhǎng)光，或者是從第N激勵(lì)能級(jí)落到第N-1激勵(lì)能級(jí)或第N-2激勵(lì)能級(jí)……時(shí)的光被消耗的波長(zhǎng)光。此外，也可以是第N激勵(lì)能級(jí)的光暫時(shí)向高能級(jí)激勵(lì)時(shí)的波長(zhǎng)光。
例如，當(dāng)從第1激勵(lì)能級(jí)向基態(tài)能級(jí)遷移時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)射的1500nm～1600nm的寬帶波長(zhǎng)光和從第N激勵(lì)能級(jí)落到第N-1激勵(lì)能級(jí)或第N-2激勵(lì)能級(jí)……時(shí)的波長(zhǎng)光同時(shí)作用時(shí)，因所有處于激勵(lì)能級(jí)的原子與光浪涌的產(chǎn)生相比較瞬間便落到基態(tài)能級(jí)，所以，結(jié)果積蓄能量就可以很快地被有效消耗掉。
為了有效地消耗積蓄能量，導(dǎo)入盡量多的與能級(jí)遷移有關(guān)的波長(zhǎng)光是很有效地。
圖18示出上述控制源11的具體例。
本結(jié)構(gòu)的控制源11利用添加了稀土類元素的光纖、即添加了鉺的光纖29對(duì)從具有1.5μm帶發(fā)光波長(zhǎng)的InGaAsp系的LED28發(fā)出的光進(jìn)行放大并對(duì)從光隔離器30返回的光進(jìn)行抑制，從而產(chǎn)生控制光。從作為激勵(lì)添加了稀土類元素的光纖29的激勵(lì)源、即0.98μm半導(dǎo)體激光器31來的激勵(lì)光經(jīng)光合波器32導(dǎo)入添加了稀土類元素的光纖。
若按照本結(jié)構(gòu)，可以提供波長(zhǎng)帶寬寬、具有充足功率的控制光。LED與半導(dǎo)體激光器相比可靠性高，此外，0.98μm半導(dǎo)體激光器價(jià)格便宜、低輸出、可供給充分必要的功率，所以，可以提供可靠性高、廉價(jià)的控制源。
一般，添加了稀土類元素的光纖只通過激勵(lì)源的激勵(lì)便可以發(fā)出波長(zhǎng)帶寬寬的自然發(fā)射光。因此，若添加了稀土類元素的光纖即使沒有上述LED也能發(fā)出充分的自然發(fā)射光功率，則LED不是必要的。此外，LED也可以是半導(dǎo)體激光器，這時(shí)，不必象信號(hào)光那樣是單一模式的激光，其它模式起振的激光就足夠了。此外，控制源的功率調(diào)整可以用0.98μm半導(dǎo)體激光器，也可以用LED。
也可以使用半導(dǎo)體放大器去代替添加了稀土類元素的光纖以及激勵(lì)源和將其導(dǎo)入的光合成器。這時(shí)的激勵(lì)源變成激勵(lì)電流。
只要控制源11是可以得到波長(zhǎng)帶寬寬、具有充足功率的控制光的結(jié)構(gòu)，則可以不拘泥上述結(jié)構(gòu)。
圖19作為圖18的其它派生例、示出將光放大媒體的輸出光的一部分反饋回去作為控制光用于光放大裝置的例子。
如圖19所示，一般，在光放大媒體9利用激勵(lì)源10來的激勵(lì)光可以被激發(fā)的狀態(tài)下，從外部來的信號(hào)光輸入Pin由光放大媒體9進(jìn)行光放大，并作為以信號(hào)光為主的輸出光Pout’輸出，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，以該信號(hào)光為主的輸出光Pout’的路徑上分別新插入了產(chǎn)生反饋光用的分光部33和以信號(hào)光為首的輸出光Pout’的光功率檢測(cè)用的分光部17。經(jīng)過了分光部33的以信號(hào)光為主的輸出光Pout’，其一部分經(jīng)分光部17分光后，由光檢測(cè)器18檢測(cè)出以信號(hào)光為主的輸出光Pout的光功率，而且，經(jīng)過分光部17可以得到作為從光放大裝置6來的以信號(hào)光為主的輸出光Pout的光。另一方面，從光放大媒體來的以信號(hào)光為主的輸出光Pout’，其一部分經(jīng)分光部33分光后由反饋部34調(diào)節(jié)該光的功率，作為反饋光再經(jīng)分光部33返回光放大媒體9。
圖20示出圖19所示的光放大裝置6一例的具體結(jié)構(gòu)。如圖所示，光放大媒體9在前級(jí)配置了為添加了鉺的光纖35的光合波器24，此外，激勵(lì)源10是980nm的激勵(lì)光源36。從980nm激勵(lì)光源36來的激勵(lì)光經(jīng)光合波器24導(dǎo)入添加了鉺的光纖35內(nèi)。由此，外部來的信號(hào)光輸入Pin經(jīng)隔離器37后由添加了鉺的光纖35進(jìn)行光放大，然后，從添加了鉺的光纖35輸出作為以信號(hào)光為主的輸出光Pout’。以信號(hào)光為主的輸出光Pout’在其后由作為分光部33的光耦合器(3∶97)38分出一部分(3％)，成為由反饋部處理的光。在反饋部34中，從光耦合器38分出來的光經(jīng)耦合器(50∶50)39進(jìn)一步分成2個(gè)方向，從互相相反的方向輸入調(diào)節(jié)部40，經(jīng)調(diào)節(jié)部40調(diào)節(jié)后的光從互相相反的方向輸出，再經(jīng)光耦合器39合波后，作為反饋光經(jīng)光耦合器38返回添加了鉺的光纖35。該反饋光由添加了鉺的光纖35進(jìn)行光放大，對(duì)輸入側(cè)雖然是反向光，但可由光隔離器37將該反向光截住。
另一方面，經(jīng)分光部33的以信號(hào)光為主的輸出光Pout’(Pout’總體的97％)由作為分光部17的光耦合器(5∶95)41再分出一部分(5％)光，由檢測(cè)器18檢測(cè)該光的功率。結(jié)果，在本例中，得到光放大裝置的以信號(hào)光為主的輸出光Pout，是以信號(hào)光為主的輸出光Pout’全體的92％。如下所述，由控制部20根據(jù)該光檢測(cè)器18撿出的檢測(cè)光功率控制980nm的激勵(lì)光源36和調(diào)節(jié)部40。再有，也可以只控制其中的任何一方。此外，也可以不要分光部17和檢測(cè)器18，由控制部20直接控制980nm的激勵(lì)光源36和調(diào)節(jié)部40。在添加了鉺的光纖35中，從980nm的激勵(lì)光源36來的激勵(lì)光的作用一方面使增益增大，另一方面減小從反饋部34來的反饋光增益。
圖21示出調(diào)節(jié)部40的1個(gè)具體結(jié)構(gòu)。如圖所示，調(diào)節(jié)部40是由添加了餌的光纖29、具有980nm共振波長(zhǎng)的激勵(lì)光源(可以是廉價(jià)的低輸出光)31、和將來自激勵(lì)光源31的激勵(lì)光導(dǎo)入添加了鉺的光纖29內(nèi)的光合波器32構(gòu)成。在添加了鉺的光纖29內(nèi)，從其兩端輸入的光功率在來自激勵(lì)光源31的激勵(lì)光控制放大率的情況下進(jìn)行增減調(diào)節(jié)，從互相相反的光纖端輸出后，經(jīng)光耦合器39向相反方向反饋回去。在本例中，只通過激勵(lì)光源31的激勵(lì)光的增減，就可以進(jìn)行必要的反饋光功率的所希望的調(diào)節(jié)，而且，從光耦合器38分出來的光可以直接作為反饋光的一部分來使用。
一般，以添加了鉺的光纖為首的光放大媒體可以放大或吸收的光波長(zhǎng)范圍大約有50nm左右。本發(fā)明的目的之一在于，對(duì)以添加了鉺的光纖為首的光放大媒體有效地消耗其不必要積蓄的能量，因此，希望反饋光是包括添加了鉺的光纖29的放大(吸收)波長(zhǎng)的光。圖21所用的調(diào)節(jié)部40內(nèi)的添加了鉺的光纖29可以將1520nm～1570nm左右的寬波長(zhǎng)范圍的光作為反饋光送出。
圖22(A)示出送出的反饋光的光譜的概略圖。通常作為信號(hào)光使用的半導(dǎo)體激光器(LD)的波長(zhǎng)區(qū)大約在0.1nm以下，但作為反饋光的理想光譜除了光放大媒體的信號(hào)光(0.1nm以下)之外至少在0.3nm以上，在本具體例中，是光譜范圍在1520nm～1570nm左右和2570nm附近的光，最理想的是如圖22(B)所示具有1500nm～1600nm左右光譜范圍的光。此外，更嚴(yán)密一點(diǎn)，為了包括添加了鉺的光纖35的放大(吸收)波長(zhǎng)，如果是具有和添加了鉺的光纖29的光譜一樣的光譜的反饋光，則可以說具有足夠的功能。此外，正如可容易推測(cè)的那樣，光放大媒體9內(nèi)的添加了鉺的光纖35最好是例如光譜具有1060nm波長(zhǎng)帶和1030nm波長(zhǎng)帶的添加了銣的光纖或光譜具有1300nm波長(zhǎng)帶的添加了鐠的光纖，即使是半導(dǎo)體光放大器也一樣，反饋光最好是具有能包括各個(gè)波長(zhǎng)帶的光譜的光。此外，近年來，研究一種多路波長(zhǎng)光放大技術(shù)，將上述信號(hào)光(0.1nm以下)在光放大媒體的放大區(qū)內(nèi)進(jìn)行合波，由一個(gè)光放大器進(jìn)行放大。這時(shí)，利用本發(fā)明的反饋光是有效的，因?yàn)樗孟笫亲鳛榫哂斜葐我坏男盘?hào)光(0.1nm以下)更寬的波長(zhǎng)帶的反饋光來起作用的。
此外，如前所述，以添加了鉺的光纖為首的光放大媒體原理上有發(fā)生光浪涌的因素。為了更加有效地抑制光浪涌，根據(jù)本發(fā)明增加反饋光的光量是有效的，但反過來若過度增加光量就可能成為使本來目的在于放大的光放大器的放大效率下降的主要原因。但是，若使用圖21的的調(diào)節(jié)部40，例如，在添加了鉺的光纖35發(fā)生光浪涌、光量增加的瞬間，以信號(hào)光為主的光輸出Pout’也增加，在調(diào)節(jié)部40內(nèi)的添加了鉺的光纖29中也與添加了鉺的光纖35一樣發(fā)生光浪涌。即，若按照?qǐng)D21，在通常狀態(tài)下因調(diào)節(jié)部40的作用反饋光量少，只有當(dāng)發(fā)生了光浪涌時(shí)才能夠產(chǎn)生足夠有效的反饋光量。
在圖23(A)中，示出了不使用控制源時(shí)產(chǎn)生的光浪涌，在圖23(B)中，示出了圖20的具體例和圖21的具體例中抑制了光浪涌時(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，由于本發(fā)明的效果，所以有效地抑制了光浪涌。
在圖21中，設(shè)添加了鉺的光纖29的長(zhǎng)度約為10m，980nm的激勵(lì)光源的光輸出為20mW，為了更好地抑制光浪涌，可以延長(zhǎng)添加了鉺的光纖29的長(zhǎng)度、增加激勵(lì)光源的光輸出，或者使光耦合器38的分光比降低(20∶80等)來增加反饋光的光量。此外，在本實(shí)施例中，設(shè)激勵(lì)光源的共振波長(zhǎng)為980nm，但只要添加了鉺的光纖29可以放大，也可以使用在530nm、660nm、830nm、1480nm附近等具有共振波長(zhǎng)的激勵(lì)光源。特別是530nm、660nm、830nm也可以使用發(fā)光二極管。1480nm因?yàn)槭堑洼敵龅募?lì)光源，故也可以省去共振元件的溫度控制裝置等復(fù)雜功能。此外，如前所述，在此使用的激勵(lì)光源可以是廉價(jià)的低輸出光源，例如也可以將作用于光放大媒體9的激勵(lì)光源36的輸出分出一部分，再導(dǎo)入添加了餌的光纖29。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)部40作為半導(dǎo)體光放大器構(gòu)成時(shí)，通過增減激勵(lì)電流去控制該半導(dǎo)體放大器的放大率，可以調(diào)解反饋光的光功率。
圖24示出上述反饋部34的其它結(jié)構(gòu)。本例中的結(jié)構(gòu)是，如圖所示，從光耦合器38的分路光不經(jīng)過光耦合器39、直接經(jīng)過上述調(diào)節(jié)部40由端面鏡面加工光纖42、即其端面經(jīng)鏡面加工了的光纖42向反方向反射后，再經(jīng)調(diào)節(jié)部40從反饋部34輸出。由此，可用較少的結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成反饋部34。因此，為了減少從信號(hào)光Pout’分出的光量，如圖25所示，分光部33可以配置在分光部17和光檢測(cè)器18之間。此外，作為另一個(gè)變形例，如圖26所示，從反饋部34來的反饋光可以不經(jīng)分光部33、17，而經(jīng)過光合波器43反饋到光放大媒體9。
本結(jié)構(gòu)通過由光連接器分出來的光輸出功率可以從光學(xué)上調(diào)整反饋光，與電系統(tǒng)不同、包含光學(xué)的反饋回路。所以抑制方法極簡(jiǎn)單，沒有電方面的延遲現(xiàn)象和因控制方法等原因而偶然出現(xiàn)光浪涌。
此外，本結(jié)構(gòu)在波長(zhǎng)多路復(fù)用傳送時(shí)更有效。在波長(zhǎng)多路復(fù)用傳送中，因多路復(fù)用信號(hào)和寬帶反饋光具有同樣的效果，故光浪涌抑制度更高。例如，在波長(zhǎng)的多路復(fù)用信號(hào)中，當(dāng)波長(zhǎng)的多路復(fù)用個(gè)數(shù)從2波長(zhǎng)瞬時(shí)上升到32波長(zhǎng)時(shí)，在光放大裝置中成為光浪涌的主要原因。即使在這樣的情況下，若使用本結(jié)構(gòu)的反饋光，可以自動(dòng)地抑制光浪涌，構(gòu)成穩(wěn)定的波長(zhǎng)多路復(fù)用系統(tǒng)。
若按照本結(jié)構(gòu)，可以對(duì)光浪涌的抑制提供具有足夠光強(qiáng)度的控制源。
圖27示出圖14的具體的構(gòu)成。如圖27所示，一般，在光放大媒體9利用激勵(lì)源10來的激勵(lì)光可以被激發(fā)的狀態(tài)下，從外部來的信號(hào)光輸入Pin由光放大媒體9進(jìn)行光放大，并作為以信號(hào)光為主的輸出光Pout’輸出，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，在以該信號(hào)光為主的輸出光Pout’的路徑上分別新插入了產(chǎn)生反饋光用的分光部33和以信號(hào)光為主的輸出光Pout’的光功率檢測(cè)用的分光部17。經(jīng)過了分光部33的以信號(hào)光為主的輸出光Pout’，其一部分經(jīng)分光部17分光后，再經(jīng)過分光部44分光后，分成2路光，1路光由光檢測(cè)器18檢測(cè)出以信號(hào)光為主的輸出光Pout的光功率，另一路光經(jīng)過只讓信號(hào)光以外的成分通過的濾光器21之后，由光檢測(cè)器18’檢測(cè)出信號(hào)光以外的成分的光功率。而且，經(jīng)過分光部17可以得到作為從光放大器來的以信號(hào)光為主的輸出光Pout的光。另一方面，從光放大媒體9來的以信號(hào)光為主的輸出光Pout’，其一部分經(jīng)分光部33分光后由反饋部34調(diào)節(jié)該光的功率，作為反饋光再經(jīng)分光部33返回光放大媒體9。以信號(hào)光為主的輸出光Pout的光功率應(yīng)維持在所要的值上，由控制部20還根據(jù)該光檢測(cè)器18撿出的檢測(cè)光功率控制激勵(lì)源10和反饋部34中的任何一方。這里，光檢測(cè)器18只是用來監(jiān)測(cè)以信號(hào)光為主的輸出光Pout的一部分，即使省去也不會(huì)失去本發(fā)明的效果。
圖28示出圖27所示的光放大裝置一例的具體結(jié)構(gòu)。如圖所示，由分光部17分出的光再通過作為分光部44的光耦合器(50∶50)45進(jìn)一步分成2路光，一路由光檢測(cè)器18撿出，另一路由經(jīng)濾光器21的后光檢測(cè)器18’撿出，只撿出信號(hào)光以外的光成分。例如，當(dāng)信號(hào)光的波長(zhǎng)是1550nm時(shí)，因信號(hào)光以外的光成分存在于1520～1545nm波長(zhǎng)帶，故只要使用將1545nm以上波長(zhǎng)的光截止的低通濾光器即可。
圖29示出圖24、圖25、圖26中的控制部20的具體回路結(jié)構(gòu)。由比較器47將光檢測(cè)器18’的撿出光功率與預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值46進(jìn)行比較，只當(dāng)光檢測(cè)器18’的監(jiān)測(cè)值高出預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值46時(shí)，開關(guān)48才變成ON狀態(tài)，從電流源49供給應(yīng)使調(diào)節(jié)部40內(nèi)的980nm激勵(lì)光源31動(dòng)作的電流。另一方面，反饋回路51成為驅(qū)動(dòng)980nm激勵(lì)光源36的回路，使光檢測(cè)器18的監(jiān)測(cè)信號(hào)與預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值50比較后為一定值。
如上所述，反饋光具有與激勵(lì)光相反的功能，過度光量的反饋光限制了光放大器本來的性能。
此外，不使添加了鉺的光纖內(nèi)的積蓄能量增加到一定值以上對(duì)于防止光浪涌是重要的。當(dāng)由光放大媒體9放大信號(hào)光時(shí)，放大了的信號(hào)光包含有信號(hào)光以外的波長(zhǎng)的光成分。該信號(hào)光以外的波長(zhǎng)光成分反映了積蓄能量的大小。
例如，在本結(jié)構(gòu)中，光放大媒體的信號(hào)光增益為32dB，因?yàn)橐獙⒐饫擞恳种频较鄬?duì)正常光輸出強(qiáng)度的1dB以下，故控制信號(hào)光以外的波長(zhǎng)成分、即自然發(fā)射光量，使其不超過-14.0dBm/nm以上。通過采用具體例中說明過的結(jié)構(gòu)，只當(dāng)積蓄能量增加到預(yù)先規(guī)定的值以上才使反饋光起作用，可以構(gòu)成為在通常的規(guī)定范圍的積蓄能量下無論如何不會(huì)使之成為限制激勵(lì)光源的作用的因素。此外，當(dāng)積蓄能量從規(guī)定的功率再增加時(shí)，也可以在使反饋光起作用的同時(shí)也控制激勵(lì)光的下降。這樣一來，單單使激勵(lì)光下降不能消耗積蓄的能量，但通過反饋光同時(shí)作用，可以有效地抑制光浪涌。
此外，表示積蓄能量大小的信號(hào)光以外波長(zhǎng)成分的光不光是從添加了鉺的光纖的后級(jí)、也從前一級(jí)和光纖的側(cè)發(fā)射，所以，光檢測(cè)器也可以通過從添加了鉺的光纖的前一級(jí)或光纖的側(cè)面去獲取光來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若按照本結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單地提供對(duì)抑制光浪涌具有足夠光強(qiáng)度的控制光裝置，而且，可以提供控制響應(yīng)好的控制光裝置。
圖30示出圖14的其它的派生例。下面，說明使用圖20的反饋部構(gòu)成上述圖30所示的光放大裝置并與圖12所示的光接收裝置組合起來的系統(tǒng)在圖4所示的光傳送系統(tǒng)中使用時(shí)抑制光浪涌的例子。
在本結(jié)構(gòu)中，在用于導(dǎo)入控制光的97∶3的分光耦合器38中，輸出光大約3％導(dǎo)入反饋部34。在反饋部34內(nèi)分光的下一個(gè)50∶50的分光耦合器39中，大約50％經(jīng)右回路由調(diào)節(jié)部40調(diào)節(jié)，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的光功率后，在50∶50的分光耦合器39中大約50％分配給97∶3分光耦合器38。此外，經(jīng)左回路的光也同樣大約有50％從調(diào)節(jié)部返回，結(jié)果，從調(diào)節(jié)部的一端輸出的光幾乎全部可以作為反饋光返回。返回的光由97∶3分光耦合器38將其中大約3％導(dǎo)入光放大媒體9。反饋光其功率越大抑制效果就越大，但是，若97∶3的分光耦合器38的分光比取得太大，那么，從光放大媒體9輸出的光就會(huì)降低，使光放大裝置本來的特性下降。例如，若將97∶3的分光耦合器38的分光比變成50％，反饋光可以返回50％，但光放大裝置的輸出光的損失也將下降到50％。
若象本結(jié)構(gòu)那樣，利用反饋光調(diào)整部40有可能準(zhǔn)備足夠功率的光，則在97∶3的分光耦合器38中可以將光損失抑制到-3％，而且，即使反饋光受到-97％的損失也可能保持足夠的抑制效果。這里，作為用來抑制光放大媒體9的輸出光的損失、使反饋光功率的損失也抑制到最低限度的方法，有使用光循環(huán)器的方法，但因比光耦合器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且貴，所以認(rèn)為還是光耦合器比較合適。
使控制光從光放大媒體9的前方導(dǎo)入可以說是一樣的。特別是，當(dāng)在光放大媒體的前一級(jí)產(chǎn)生信號(hào)光損失時(shí)，光放大裝置整體的噪聲指數(shù)特性將會(huì)變差。所以，本發(fā)明的反饋部在不使光放大裝置整體特性變差并具有充分的抑制效果這一點(diǎn)上是有效的。
調(diào)節(jié)部40的光放大媒體29使用材料與光放大媒體35相同。此外，光放大媒體35是在0.98μm上起振的，所以調(diào)節(jié)部40也使用0.98μm的激勵(lì)光源。其理由是，因?yàn)樯鲜霰景l(fā)明的目的是有效地消耗激勵(lì)能級(jí)的原子、即有效地消耗光放大媒體35的積蓄能量，所以，調(diào)整部40使用的光放大媒體29的放大區(qū)最好與其類似。此外，上述本發(fā)明的目的是有效地消耗激勵(lì)能級(jí)的積蓄能量，例如，當(dāng)使用0.98μm的激勵(lì)光源36來激勵(lì)光放大媒體35時(shí)，在與信號(hào)光的感應(yīng)發(fā)射有關(guān)的能級(jí)上存在發(fā)射2.75μm帶光的能級(jí)。因此，通過在調(diào)整部40中使用具有相同發(fā)射過程的激勵(lì)光源31和光放大媒體29可以進(jìn)一步提高反饋光的效果。
此外，如后面所述，使用的激勵(lì)光源31的光功率少量即可，電流消耗也是少量就行了。所以，激勵(lì)光源31不需要設(shè)置溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)變得更簡(jiǎn)單。
若按照?qǐng)D5所示的光傳送系統(tǒng)，在接收裝置8內(nèi)的受光器中，可以將光浪涌的峰值強(qiáng)度抑制到+16dB以下來防止其破壞。更理想的是希望抑制到+10dB以下。進(jìn)而，在本系統(tǒng)中，最后一級(jí)的光放大裝置的輸出光功率是從-10dBm到+5dBm。圖31示出本結(jié)構(gòu)可抑制的光浪涌的峰值對(duì)輸出光功率的比率。根據(jù)圖31(1)，本傳送系統(tǒng)的特征在于，例如當(dāng)輸出光為-10dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到26dB以下。此外，例如，當(dāng)當(dāng)輸出光為+5dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到11dB以下。更理想的是，如圖31(2)所示，同樣例如當(dāng)輸出光為-10dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到20dB以下。此外，例如，當(dāng)輸出光為+5dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到5dB以下。
出現(xiàn)光浪涌的最顯著的條件是，在最前面一級(jí)的光放大裝置之前有陡峭的光脈沖。這是因?yàn)楣饫擞吭诟鞴夥糯笱b置中產(chǎn)生并累積的結(jié)果。如圖5說明的那樣，若使所有的光放大裝置都具備本發(fā)明的控制源、將上述抑制度或光浪涌比率按一定值分散到各光放大裝置，則可以將光傳送路徑上的上述抑制度或光浪涌比率抑制到更低的一定值內(nèi)。同時(shí)可以將光傳送系統(tǒng)的危險(xiǎn)度適當(dāng)分散。所以，同樣如圖31(3)所示，例如，當(dāng)在傳送路徑上使用4臺(tái)光放大裝置時(shí)，各個(gè)光放大裝置的特征是，例如，當(dāng)最后一級(jí)的光放大裝置的輸出光是-10dBm時(shí)，將光浪涌的峰值比率抑制到6.5dB以下。此外，例如，當(dāng)輸出光為+5dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到2.75dB以下。更理想的是，如圖31(4)所示，同樣例如當(dāng)輸出光為-10dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到5dB以下。此外，例如，當(dāng)輸出光為+5dBm時(shí)，可將光浪涌的峰值比率抑制到1.25dB以下。
在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，作為一個(gè)例子，在光接收裝置的受光器中，將光浪涌的峰值比率抑制到+10dB以下來防止其破壞。在本系統(tǒng)中，因最后一級(jí)的光放大裝置的輸出光功率是-2dBm，故有必要設(shè)計(jì)最后一級(jí)光浪涌的比率，使其不超過12dB。此外，因在傳送路徑上使用了4臺(tái)光放大裝置，故設(shè)計(jì)成將各個(gè)光放大裝置中的光浪涌對(duì)來自正常光輸出的光浪涌的比率抑制到《-3dB。
受光器遭到光浪涌破壞的直接原因多數(shù)是因焦耳熱引起的。因光浪涌的輸出脈沖是時(shí)間比較長(zhǎng)的脈沖，所以，有必要使浪涌脈沖盡快地結(jié)束。
圖32示出適用于本具體例的模擬發(fā)生光浪涌的光脈沖。將光功率從-∞上升到+3dBm、上升時(shí)間最大為2μs的光輸入到光放大裝置。
圖33示出根據(jù)本結(jié)構(gòu)將光浪涌的比率抑制到＜3dB的結(jié)果。此外，圖34示出這時(shí)輸入到光放大媒體的反饋光功率相對(duì)光放大媒體的增益放大率的變化。為了將光浪涌抑制到設(shè)計(jì)值內(nèi)，有必要輸入100μW以上的反饋光，這時(shí)，在3∶97的分光連接器之前供給3.3mW以上的反饋光功率。
反饋光的波長(zhǎng)帶具有信號(hào)光以外的波長(zhǎng)帶，這對(duì)于提高作為控制光的效果這一點(diǎn)來說是重要的。圖35示出改變了反饋光的波長(zhǎng)帶寬時(shí)的激勵(lì)光源所必要的電流。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以少量的電流可以有效地抑制光浪涌，但由于波長(zhǎng)帶寬變窄必要的電流增加了。特別是，當(dāng)將光放大媒體的放大率抑制得比較低時(shí)，該必要電流的差更加顯著，在3dB波長(zhǎng)帶的0.3nm以下的波長(zhǎng)帶中。因減小光放大媒體的增益故增加了必要電流。
根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，希望反饋光是3dB波長(zhǎng)帶的0.1nm以上的波長(zhǎng)帶的光。此外，即使是0.1nm以下的波長(zhǎng)帶，若有多個(gè)波長(zhǎng)也可以。例如，象波長(zhǎng)多路復(fù)用系統(tǒng)那樣，當(dāng)多個(gè)信號(hào)光同時(shí)由光放大媒體放大時(shí)，將其用于反饋光是有效的?；蛘?，使用波長(zhǎng)具有下述特征的光作為反饋光也是有效的，一般使用的信號(hào)光，其單邊模式抑制比是從30到40dB左右，但是，與這樣的信號(hào)光不同，該光的波長(zhǎng)在信號(hào)光以外具有S/N在40dB以下的下部平坦區(qū)，或者，其波長(zhǎng)具有不適于信號(hào)光的40dB以下的單邊模式。
其次，光放大媒體的器件長(zhǎng)度和組成濃度或形狀等大多因其用途而變。例如，一般，對(duì)于添加了稀土類的光纖，放大效率和噪聲指數(shù)有折衷關(guān)系，為了降低噪聲指數(shù)，采用減少稀土類的添加量、采用使添加了稀土類的光纖的長(zhǎng)度變短等方法，但放大效率降低了。
圖36示出當(dāng)上述光放大媒體的放大參數(shù)改變時(shí)反饋光功率的變化。在實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，多半先確定光放大媒體的放大率。當(dāng)光放大裝置的必要增益是28dB、并根據(jù)用途改變添加了稀土類的光纖的長(zhǎng)度或濃度時(shí)，本結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)也反映出必要的反饋光功率。當(dāng)長(zhǎng)度或濃度改變時(shí)，必要的激勵(lì)光源功率增加，但噪聲指數(shù)降低。
若按照?qǐng)D36，在光放大裝置的增益固定在28dB時(shí)，只要設(shè)計(jì)調(diào)整部使反饋光功率可以在大約80μW～100μW的范圍內(nèi)調(diào)整即可。
當(dāng)根據(jù)光放大裝置的用途改變必要增益時(shí)，與本方式一樣只要確定反饋光功率的調(diào)整范圍即可。
反饋光的通帶范圍希望象本結(jié)構(gòu)那樣不受濾光器等的制約、從調(diào)整部導(dǎo)入所有波長(zhǎng)帶范圍的光，但在從光放大媒體的前方導(dǎo)入反饋光、特別是有必要插入濾光器等情況下，有必要將反饋光的波長(zhǎng)區(qū)設(shè)定在希望的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)。
圖37示出將反饋光的波長(zhǎng)區(qū)設(shè)定為3nm時(shí)必要的反饋光功率相對(duì)所設(shè)定的波長(zhǎng)帶的關(guān)系。信號(hào)光的波長(zhǎng)設(shè)定為1550nm。
反饋光是將輸出光的一部分調(diào)節(jié)后再反饋回去的光，在輸出光中光功率最強(qiáng)的是信號(hào)光波長(zhǎng)。因此，既有信號(hào)光波長(zhǎng)又有信號(hào)光以外的波長(zhǎng)的光是最有效的。
此外，從下面的理由也說明既有信號(hào)光波長(zhǎng)又有信號(hào)光以外的波長(zhǎng)的光是最有效的。即，若是具有信號(hào)光波長(zhǎng)的通帶范圍，例如當(dāng)在光放大媒體中發(fā)生了光浪涌時(shí)，因?yàn)樵摴饫擞棵}沖在調(diào)整部?jī)?nèi)部的光放大媒體中產(chǎn)生新的光浪涌。光放大媒體中產(chǎn)生的光浪涌越陡峭、電平越高，調(diào)整部中的光浪涌就越大。因此，在光放大媒體發(fā)生光浪涌的瞬間，有可能返回比通常反饋光功率更高的反饋光，根據(jù)相乘效果，可以更有效地抑制光放大媒體的光浪涌。而且，發(fā)生的浪涌越大抑制效果越好。
圖38示出在使用具有包含信號(hào)光通帶區(qū)的3nm的通帶區(qū)的反饋光和使用了不包含信號(hào)光的反饋光的情況下、被抑制到3dB以下的光浪涌脈沖。由圖可知，若根據(jù)具有信號(hào)光波長(zhǎng)帶的的反饋光，在浪涌發(fā)生之后的抑制效果好、恢復(fù)到正常光輸出的時(shí)間快。因此，可以抑制成為受光器破壞的直接原因的焦耳熱的發(fā)生量。此外，為了進(jìn)一步加快結(jié)束時(shí)間，即使在信號(hào)光正常輸入的狀態(tài)下導(dǎo)入微弱的反饋光也是有效的。這是因?yàn)?，可以保持調(diào)整部?jī)?nèi)的積蓄能量，使上述調(diào)整部?jī)?nèi)的光浪涌更容易發(fā)生。因?qū)胛⑷醯姆答伖舛鸬墓獗淮竺襟w的放大率的降低可以通過稍微增大激勵(lì)源的功率來充分補(bǔ)償。
圖39示出將上述光浪涌抑制到3dB以下時(shí)光放大裝置的整體增益特性。正常輸入信號(hào)光強(qiáng)度的范圍為-20dB以上，在此以下約15dB左右(約-35dBm)的輸入光強(qiáng)度是作為系統(tǒng)的余裕量。即，即使萬一輸入信號(hào)在-20dBm以下也不會(huì)突然停止光放大而在無意中妨礙信號(hào)傳送，進(jìn)行使增益特性連續(xù)少量的下降、且盡力抑制噪聲指數(shù)變差的反饋光控制。
例如，對(duì)于-21dBm的輸入光強(qiáng)度激勵(lì)光源的電流值約35mA，對(duì)于-27dBm的輸入光強(qiáng)度激勵(lì)光源的電流值約40mA，對(duì)于-29.5dBm的激勵(lì)光源的電流值約45mA，對(duì)于-33dBm的激勵(lì)光源的電流值約60mA。
同時(shí)，這時(shí)自然發(fā)射光量對(duì)于-21dBm的輸入光強(qiáng)度是-16.18dBm/nm，對(duì)于-27dBm的輸入光強(qiáng)度是-17.97dBm/nm，對(duì)于-29.5dBm的輸入光強(qiáng)度是-21.36dBm/nm，對(duì)于-33dBm的輸入光強(qiáng)度是-23.70dBm/nm。因?yàn)閷?duì)于-20dBm的輸入光強(qiáng)度是-16.09dBm/nm，所以，本結(jié)構(gòu)的自然發(fā)射光量也被抑制到-16dBm/nm以下。
此外，例如控制成，即使當(dāng)輸入信號(hào)光強(qiáng)度為-26dBm，增益也只比-20dBm的最大增益下降2dB左右，在正常輸入信號(hào)光強(qiáng)度范圍附近幾乎看不到特性變差。而且，噪聲指數(shù)的變差也在0.2dB左右，對(duì)本傳送系統(tǒng)沒有壞的影響。
在先有的光放大裝置中，為了防止光浪涌，必須瞬時(shí)檢測(cè)輸入光的瞬時(shí)中斷和下降、使輸出或增益下降。但是由此用于判定正常輸入強(qiáng)度范圍的耐噪聲等特性變差，成為誘發(fā)輸出光穩(wěn)定控制等誤動(dòng)作的主要原因。若按照本發(fā)明，為了可以解除這些光浪涌的問題，可以正確地檢測(cè)信號(hào)輸入的異常降低、使光放大裝置穩(wěn)定地工作。
圖40與輸入的瞬時(shí)中斷時(shí)間對(duì)應(yīng)地示出光放大裝置整體的輸出特性。當(dāng)瞬時(shí)中斷時(shí)間是10μs以下時(shí)，即使添加了稀土類元素的光纖的響應(yīng)速度趕不上輸入的變動(dòng)，也不會(huì)發(fā)生光浪涌。因此，對(duì)于瞬時(shí)中斷時(shí)間10μs以下的輸入，控制調(diào)節(jié)部使信號(hào)增益象圖40a的曲線所描繪的那樣。另一方面，對(duì)于瞬時(shí)中斷時(shí)間為10μs以上的輸入，控制調(diào)節(jié)部使信號(hào)增益象圖40b的曲線所描繪的那樣。即，對(duì)于對(duì)信號(hào)特性沒有影響的瞬時(shí)中斷可以維持光放大裝置的增益。
在先有的光放大裝置中，為了防止光浪涌，必須瞬時(shí)檢測(cè)輸入光的瞬時(shí)中斷和下降、使輸出或增益下降。但是由此用于判定正常輸入強(qiáng)度范圍的耐噪聲等特性變差，成為誘發(fā)輸出光穩(wěn)定控制等誤動(dòng)作的主要原因。若按照本發(fā)明，為了可以解除這些光浪涌的問題，可以正確地檢測(cè)信號(hào)輸入的異常降低、使光放大裝置穩(wěn)定地工作。
如上所述，若按照本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)可抑制浪涌且可靠性和安全性都很高的光放大媒體的控制方法和光放大裝置以及由此組成的光傳送網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1.一種光放大媒體控制方法，由激勵(lì)光供給能量，通過上述能量的供給來使光放大，其特征在于，至少檢測(cè)出輸入上述光放大媒體的信號(hào)光的輸入強(qiáng)度，上述光放大媒體在上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)輸入強(qiáng)度具有正的增益區(qū)。
2.一種包含光放大媒體和激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源的光放大裝置，其特征在于，具有檢測(cè)已輸入上述光放大裝置的輸入光的強(qiáng)度的檢測(cè)部、從上述檢測(cè)部接收檢測(cè)信號(hào)并識(shí)別上述輸入光的強(qiáng)度是否在規(guī)定值以下的控制部、和從上述控制部接收控制信號(hào)并將控制在上述光放大媒體發(fā)生的光浪涌的浪涌控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部，對(duì)上述光放大裝置的增益進(jìn)行控制，使其噪聲指數(shù)抑制到10dB以下。
3.一種包含光放大媒體和激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源的光放大裝置，其特征在于，，具有檢測(cè)已輸入上述光放大裝置的輸入光的強(qiáng)度的檢測(cè)部、從該檢測(cè)部接收檢測(cè)信號(hào)并識(shí)別上述輸入光的強(qiáng)度是否至少在10μs以上的時(shí)間在規(guī)定值以下的控制部、和從上述控制部接收控制信號(hào)并將在控制上述光放大媒體發(fā)生的光浪涌的浪涌控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
4.一種包含輸入信號(hào)光且將上述信號(hào)光放大的光放大媒體和激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源的光放大裝置，其特征在于，包括控制光導(dǎo)入部，將具有至少2.7μm左右的波長(zhǎng)的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體。
5.權(quán)利要求4記載的光放大裝置，其特征在于，上述激勵(lì)源以波長(zhǎng)為0.98μm左右的光激勵(lì)上述光放大媒體。
6.一種包含輸入信號(hào)光的光放大媒體和激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源、且對(duì)上述信號(hào)光具有28dB以上的最大增益的光放大裝置，其特征在于，包括控制光導(dǎo)入部，將80μW以上強(qiáng)度的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體。、權(quán)利要求6記載的光放大裝置，其特征在于，上述控制光導(dǎo)入部控制增益，將上述光放大裝置的噪聲指數(shù)抑制到10dB以下。
8.一種附加了放大功能的光接收裝置，包括將信號(hào)光放大并輸出的光放大器和從該光放大器接收已放大了的信號(hào)光的光接收器，其特征在于，上述光放大器具有控制在其內(nèi)部發(fā)生的光浪涌的浪涌控制部。
9.一種光放大裝置，具有由激勵(lì)光供給能量、通過上述能量的供給來使光放大的光放大媒體，其特征在于，具有根據(jù)已輸入上述光放大裝置的信號(hào)光輸入的強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部控制上述光放大裝置，使其在上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光輸入強(qiáng)度具有上述最大增益以下的正的增益區(qū)。
10.一種光放大裝置，具有由激勵(lì)光供給能量、通過上述能量的供給來使光放大的光放大媒體，其特征在于，具有根據(jù)從上述光放大裝置輸出的信號(hào)光的輸出強(qiáng)度和已輸入上述光放大裝置的信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部控制上述光放大裝置，使其在上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光強(qiáng)度具有正的增益區(qū)。
11.一種光放大裝置，具有由激勵(lì)光供給能量、通過上述能量的供給來使光放大的光放大媒體，其特征在于，具有根據(jù)已輸入上述光放大裝置的信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部在上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度為-20dBm的規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光強(qiáng)度具有正的增益區(qū)。
12.權(quán)利要求11記載的光放大裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有28dB以上的最大增益。
13.一種光放大裝置，具有由激勵(lì)光供給能量、通過上述能量的供給來使信號(hào)光放大的光放大媒體，其特征在于，具有根據(jù)已輸入上述光放大裝置的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部控制增益，使上述光放大裝置的噪聲指數(shù)抑制到10dB以下。
14.一種光放大裝置，具有由激勵(lì)光供給能量、通過上述能量的供給來使信號(hào)光放大的光放大媒體，其特征在于，具有根據(jù)已輸入上述光放大裝置的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，在從顯示上述信號(hào)光強(qiáng)度在規(guī)定值以下的值達(dá)到規(guī)定時(shí)間以上的時(shí)刻起到顯示上述信號(hào)光強(qiáng)度在規(guī)定值以上的值為止的這段時(shí)間內(nèi)，該增益控制部使上述光放大裝置強(qiáng)制地減小其信號(hào)光輸出強(qiáng)度。
15.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出輸出光的光放大裝置、和從該光放大裝置接收輸出光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有使上述信號(hào)光輸入的光放大媒體、激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源、和將具有至少2.7μm左右的波長(zhǎng)的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
16.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出輸出光、且其最大增益在28dB以上的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收輸出光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有使上述信號(hào)光輸入的光放大媒體、激勵(lì)上述光放大媒體的激勵(lì)源、和將80μW以上強(qiáng)度的控制光導(dǎo)入上述光放大媒體的控制光導(dǎo)入部。
17.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由上述光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由上述傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后、并具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
18.一種光傳送系統(tǒng)，包括一路輸入多路輸出構(gòu)成的光開關(guān)、從上述光開關(guān)的至少一個(gè)上述輸出中接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由上述光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由上述傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置設(shè)置在上述光開關(guān)之后、并具有控制光浪涌的浪涌控制部。
19.一種光傳送系統(tǒng)，包括多路輸入一路輸出構(gòu)成的光開關(guān)、從上述光開關(guān)接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由上述光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由上述傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置設(shè)置在上述光開關(guān)之后、并具有控制光浪涌的浪涌控制部。
20.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置中接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、對(duì)由上述光放大裝置放大了的信號(hào)光進(jìn)行傳送的傳送光纖、和接收由上述傳送光纖傳送來的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置設(shè)置在上述光接收裝置之前、并具有控制其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
21.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送已進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置中接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和接收由上述光放大裝置放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述供給的能量對(duì)上述已進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和控制由上述光放大媒體產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部。
22.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述供給的能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入上述光放大裝置上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部。
23.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、和從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并附加了放大功能的光接收裝置，其特征在于，上述附加了放大功能的光接收裝置具有將上述光發(fā)送裝置來的信號(hào)光放大并輸出的光放大器和從上述光放大器接收已放大了的信號(hào)光的光接收器，上述光放大器具有控制在其內(nèi)部發(fā)生的光浪涌的浪涌控制部。
24.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置，并進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送，其特征在于，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入上述光放大裝置的光的輸入強(qiáng)度來控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部，在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光強(qiáng)度具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
25.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置，并進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送，其特征在于，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述能量對(duì)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)上述光發(fā)送裝置來的多路復(fù)用控制信號(hào)來控制上述光放大裝置的增益的增益控制部，上述增益控制部在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光輸入強(qiáng)度具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
26.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送多路復(fù)用信號(hào)的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置，并進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送，其特征在于，設(shè)置在上述光發(fā)送裝置之后的光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用上述浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
27.一種光傳送系統(tǒng)，在包括一路輸入多路輸出構(gòu)成的光開關(guān)、從上述光開關(guān)的至少一個(gè)輸出中接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和接收從上述光放大裝置輸出的信號(hào)光的光接收裝置，并進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送，其特征在于，設(shè)置在上述光開關(guān)之后的上述光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用上述浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
28.一種光傳送系統(tǒng)，包括多路輸入一路輸出的光開關(guān)、從上述光開關(guān)接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的多級(jí)連接的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收信號(hào)光的光接收裝置，并進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送，其特征在于，設(shè)置在上述光開關(guān)之后的光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用上述浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
29.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從該光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將該信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從該光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有控制在其內(nèi)部產(chǎn)生的光浪涌的浪涌控制部，利用上述浪涌控制部將上述光接收裝置的信號(hào)光輸入強(qiáng)度抑制到16dBm以下。
30.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，上述增益控制部在上述信號(hào)光強(qiáng)度規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的預(yù)定的信號(hào)光輸入強(qiáng)度范圍具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
31.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，上述增益控制部在上述信號(hào)光強(qiáng)度為-20dBm以下的規(guī)定值下具有最大增益，對(duì)于上述規(guī)定值以下的預(yù)定的信號(hào)光輸入強(qiáng)度范圍具有小于上述最大增益的正的增益區(qū)。
32.一種光傳送系統(tǒng)，包括發(fā)送信號(hào)光的光發(fā)送裝置、從上述光發(fā)送裝置接收信號(hào)光并將上述信號(hào)光放大并輸出的光放大裝置、和從上述光放大裝置接收已放大了的信號(hào)光的光接收裝置，其特征在于，上述光放大裝置具有由激勵(lì)光供給能量、利用上述能量對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大的光放大媒體和根據(jù)輸入的上述信號(hào)光的輸入強(qiáng)度來控制增益的增益控制部，在從顯示上述信號(hào)光強(qiáng)度在規(guī)定值以下的值達(dá)到規(guī)定時(shí)間以上的時(shí)刻起到顯示上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度在規(guī)定值以上的值為止的這段時(shí)間內(nèi)，上述增益控制部控制上述光放大裝置，強(qiáng)制地減小其信號(hào)光輸出強(qiáng)度。
全文摘要
提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)光輸出的S/N比不變差、且控制響應(yīng)性好、能抑制光浪涌的發(fā)生和放大輸入的信號(hào)光的光放大媒體的控制方法和光放大裝置以及利用它的系統(tǒng)。一種具有由激勵(lì)光供給能量、通過該能量的供給來使光放大的光放大媒體的光放大裝置,具有根據(jù)已輸入該光放大裝置的信號(hào)光的輸入強(qiáng)度去控制上述光放大裝置的增益的增益控制裝置,該增益控制裝置在上述信號(hào)光輸入強(qiáng)度的規(guī)定值下具有最大增益,對(duì)于上述規(guī)定值以下的信號(hào)光輸入強(qiáng)度具有上述最大增益以下的正的增益區(qū)。
文檔編號(hào)H04B10/14GK1190298SQ9712636
公開日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1997年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月25日
發(fā)明者小坂淳也, 坂野伸治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所