光放大器制造技术

因为随着网络越来越复杂而增加了路由请求，所以高速光放大器现在是一种重要的光学器件。传统技术不能具备足够的响应性能并且这产生了对于实现１０微秒量级或者更短时间的高速响应性能的目标。光放大器包括：输入监视部件（５００）；光放大部件（３１０），其包括光放大介质（３００）；以及控制部件（４００），其执行前馈控制。在依据来自输入监视部件（５００）的信号、由前馈控制来控制光放大部件时，使用超调信号作为控制信号以便改善光放大介质固有的缓慢响应性能并且实现高速响应性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光放大器，并且涉及一种控制光放大器的方法。
技术介绍
在波分复用(WDM)通信网络中，网络配置正在从点对点网络向使用中枢线路系统(backbone line system)和城市核心系统(metro core system)中的可重新配置的光增减型多路复用器(Optical Add-drop Multiplexer, R0ADM)节点的环状网络改变。 为每个R0ADM节点处的增/减分配固定波长信号，并且在故障时或在增加/减少信道时，远程地改变波长的数量在技术上已经变得必不可少。 在该情况中，输入信号的数量改变。据此，对于被布置在R0A匿中的铒掺杂光纤放 大器(Er掺杂光纤放大器EDFA)，要求执行光放大增益恒定控制(自动增益控制AGC)，以 使得即使信号的数量被改变，每个信号电平也不改变，这与不使用R0A匿的系统中通常使 用的光输出恒定控制(自动电平控制ALC)不同。 对于执行该控制的AGC-EDFA来说，因为波长的数量的改变的速度是几毫秒，所以 跟随(follow)几毫秒的输入变化的放大器已经投入实际应用。 在下一代环状网络中，要求有效地利用波长资源以便满足流量(traffic)的增 长。因而，对于R0ADM来说，必须采用能够响应于通信容量的瞬态变化而动态地改变波长的 数量的动态R0A匿。在该情况中，对于AGC-EDFA来说，必须具有大约10微秒的响应。 今天，已经报道了关于数百微秒的响应。但是，为了实现更高速的ROA匿，要求进一 步增加速度。 并且，进一步地，在动态地改变突发(burst)信号的路径的光突发交换(OBS)系统 中，变得必须具备10微秒或更短时间的响应的AGC-EDFA。 以此方式，存在日益增加的对10微秒或更短时间的更高速的需求，并且因而 AGC-EDFA已经变为下一代网络中的关键设备。对于AGC-EDFA的配置和控制来说，认为存在(l)EDF的反馈(FB)控制、(2)EDF的前馈(FF)控制(日本专利第3811630号)和(3)FF控制和FB控制的组合控制。 同样，对于EDFA的配置来说，存在与可变光衰减器(可变光衰减器VOA)组合的配置的例子(日本专利申请特许公开第7-212315号)。 专利文件1 :日本专利第3811630号 专利文件2 :日本专利申请特许公开第7-212315号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 在包括专利文件1的单独通过FF控制、FB控制、或通过其组合控制来控制EDF的 方法中，不可能消除EDF特有的缓慢的复合(recombination)速度，并且因而它不适于加 速。据此，在相关技术的驱动条件下，存在对改善瞬态响应性能的限制。3 同样，存在使用如专利文件2中所描述的EDF和VOA的方法。但是，VOA的目的是改变EDF的稳定的(steady)输出电平，而对瞬态响应的控制只取决于对EDF的控制。因而，以与单独控制EDF相同的方式进行高速响应一直是困难的。 鉴于以上情况，做出了本专利技术以便实现对AGC-EDFA的速度的改善。 用于解决该问题的手段 为了解决上述问题，根据本专利技术的光放大器通过改善或消除EDF特有的缓慢响应分量来实现高速，所述缓慢响应分量由铒离子的缓慢的复合时间常数导致。根据权利要求1的光放大器至少包括输入监视部件；光放大部件；和控制部件，其用于执行前馈控制，以便使用输入监视部件来控制光放大部件的放大，并且所述光放大器使用前馈控制，其中超调信号被用于放大控制。"光放大部件"是由光或电子激发的、使输出光的强度大于输入光的强度的放大部 件，并且其包括光放大介质。"输入监视部件"是用于监视包括进入光放大器的输入光的强度信息的电信号或 光信号的部件。"前馈控制"意味着其中也根据被输入至受控的对象的信号的强度、通过输出控制 信号驱动受控对象的控制。 如图12中所描述，"超调信号"意味着指示瞬态地比稳定电平更高的值的控制信 号。这里，稳定电平是在开始施加控制信号之后已经经过一秒或更长时的控制信号强度。 "瞬态地"意味着从开始施加信号的100微秒之内的时间。 根据权利要求2的光放大器为根据权利要求1的光放大器，其中所述控制部件包 括超调生成电路。"超调生成电路"通常意味着作为电子电路的、生成超调信号的模拟电路或数字电 路。 根据权利要求3的光放大器为根据权利要求2的光放大器，其中所述超调生成电 路为PID电路。 如图9中所示，"PID"电路为产生由三个分量的线性组合确定的控制信号量的电 路，并且因而能够响应于输入信号生成任何波形，所述三个分量为关于输入信号的比例元 素、微分元素和积分元素。 根据权利要求4的光放大器为根据权利要求1至3中任一项的光放大器，其中超 调信号量为参考值的120%或更多。 如图12中所述，控制信号的峰值电平被定义为超调信号的最大值。同样，在本说 明书中，超调信号量被定义为通过将控制信号的峰值电平除以稳定电平而产生的值。同样， 参考值具有与稳定电平相同的含义。 根据权利要求5的光放大器为根据权利要求1至4中任意一项的光放大器，其中 光放大部件的后继级包括高速输出可变部件。"高速输出可变部件"是用于对输入光进行输出、通过给出驱动信号来改变输出、 并且具有以10微秒或更短时间响应于给出驱动信号之前和之后的6dB的变化的高速性能 的部件。 对于高速输出可变部件来说，例如考虑半导体放大器(SOA)、光外部调制器、高速光可变衰减器等。 根据权利要求6的光放大器为根据权利要求5的光放大器，其进一步包括输出光监视部件，其中使用输出光监视部件的信号来驱动所述高速输出可变部件。"输出光监视部件"为用于使用输出光的一部分来检测输出光的功率电平的部件。 根据权利要求7的光放大器为根据权利要求6的光放大器，其中由来自输入监视部件的信号和输出光监视部件的信号之间的差信号来驱动所述高速输出可变部件。来自输入监视部件的信号为包括输入光的强度的信息的信号，输出光监视部件的信号为包括输出光的强度的信息的信号。 根据权利要求8的光放大器为根据权利要求5至7中任一项的光放大器，其中所 述高速输出可变部件为高速可变光衰减器(V0A)。"高速可变光衰减器"为用于对输入光进行衰减和输出、通过给出驱动信号来改变 衰减量、并且具有在10微秒或更短时间内响应于在给出驱动信号之前和之后的6dB的变化 的高速性能的部件。 根据权利要求9的光放大器为根据权利要求8的光放大器，其中所述高速可变光 衰减器包括电光效应器件，并且所述高速可变光衰减器的驱动电压为40V或更少。 "电光效应器件"意味着具有诸如Pockels效应、Kerr效应等之类的电光效应的器 件。 同样，"驱动电压为40V或更少"意味着跨电光效应器件的两端所施加的电压差为 40V或更少。优势如上所述，通过本专利技术，变得可以增加光放大器的响应性能。附图说明图1为使用前馈控制的光放大器的实施例的图；图2为图示通常的反馈和前馈控制的原理的图；图3为图示根据本专利技术的前馈控制中的超调操作的原理的4为图示超调量和EDF的响应速度之间的关系的图；图5为使用前馈控制和反馈控制的光放大器的实施例图；图6为图示引入高速输出可变部件的效果的原理的图。图7为VOA驱动电路的配置的示范图；图8为VOA驱动电路的模拟结果的示范图；图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光放大器，至少包括：输入监视部件；光放大部件；以及控制部件，其用于执行前馈控制以便使用所述输入监视部件控制所述光放大部件的放大，并且所述光放大器使用前馈控制，其中超调信号被用于放大控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长枝浩，及川阳一，志贺代康，堀内嘉明，
申请(专利权)人：株式会社垂马提兹，
类型：发明
国别省市：JP[日本]