[发明专利]光放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光放大器，并且涉及一种控制光放大器的方法。

背景技术

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， ROADM)节点的环状网络改变。

为每个ROADM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ROADM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ROADM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ROADM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ROADM。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 ROADM，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(1)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

发明内容

本发明要解决的问题

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。

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，做出了本发明以便实现对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，根据本发明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。