(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標利得に制御される光増幅を行なう光増幅部と、
該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、
該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえ、
該補正パワー算出手段は、
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、前記補正パワーの算出を行なう、光増幅装置。
【請求項２】
該利得制御手段は、
該補正パワー算出手段で算出した前記補正パワーを該光増幅部からの出力光パワーから差し引き、前記差し引いた結果と、該光増幅部への入力光のパワー情報とを用いて前記利得算出を行なう、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項３】
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーを算出する入力ＡＳＥパワー算出手段と、
前記補正パワー算出手段での算出処理に用いる情報を記憶する記憶手段と、をそなえ、
該補正パワー算出手段は、該入力ＡＳＥパワー算出手段での算出結果および該記憶手段にて記憶している情報を、前記補正パワーの算出に用いる、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項４】
該記憶手段は、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量の情報とともに、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーの情報を記憶し、
該補正パワー算出手段は、該記憶手段に記憶された情報を、前記補正パワーの算出に用いる、請求項３記載の光増幅装置。
【請求項５】
該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量を信号波長配置に応じて求めるＳＨＢ利得低下量算出手段をそなえる一方、
該記憶手段は、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーの情報を記憶し、
該補正パワー算出手段は、該ＳＨＢ利得低下量算出手段での算出結果と、該記憶手段に記憶された情報とを、前記補正パワーの算出に用いる、請求項３記載の光増幅装置。
【請求項６】
前記入力光のパワーを検出する入力光パワー検出器と、
該光増幅部で増幅され出力された出力光のパワーを検出する出力光パワー検出器と、をそなえ、
該利得制御手段での前記利得算出には、該入力光パワー検出器および出力光パワー検出器での各検出結果を用いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の光増幅装置。
【請求項７】
光増幅部での光増幅を目標利得で行なう制御を行なう光増幅装置の利得制御方法であって、
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、補正パワーを算出し、
前記算出した補正パワーの値を該光増幅部からの出力光のパワーの値から差し引き、前記差し引いた結果と、該光増幅部への入力光のパワーの値とを用いて、利得算出を行ない、
前記算出した利得を用いて、該光増幅部での光増幅を前記目標利得とする制御を行なうことを特徴とする、利得制御方法。
【請求項８】
請求項１記載の光増幅装置を用いた光伝送装置。
【請求項９】
光増幅部での光増幅の制御を目標利得で行なう利得制御装置であって、
該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、
該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえ、
該補正パワー算出手段は、
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、前記補正パワーの算出を行なう、利得制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本案件は、光増幅装置，利得制御方法，光伝送装置および利得制御装置に関し、例えば光通信分野に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディアネットワークの進展に伴い、通信トラフィックの需要は飛躍的に増大している。ＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）を増幅媒体にした光増幅器を用いて光信号を多中継増幅する光伝送装置は、このような通信トラフィックの経済化を図る上で大きな役割を果たしている。
【０００３】
光通信システムでは、例えば送信端では複数波長の光信号を波長多重して出力し、出力された波長多重光信号は伝送路を伝播する。伝送路においては、例えば一定間隔に光増幅器が介装されて、伝送路のロスが補償される。伝送路を伝播する光信号の信号波長数、波長配置については任意に変化することが想定されている。
【０００４】
特許文献１，２には、このような光伝送システムにおける光増幅器の構成例が開示されている。ＥＤＦは信号光を増幅する際、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）を発生する。信号波長が少ない場合、特に１波の場合は、出力パワーに占めるＡＳＥパワーが光増幅を制御するにあたり無視できない量となる。
【０００５】
上記特許文献１に例示されるように、従来においてはＥＤＦで発生するＡＳＥパワーを考慮して、ＥＤＦに対する利得一定制御を行なっている。例えば、予め用意した光増幅器で発生するＡＳＥパワーの情報を利得算出の際の補正項として導入し、入力と出力のパワーのモニタ値および上記補正項から信号利得を検出し、利得一定制御をかける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１２４３４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、１スパン当りの伝送距離は増加する傾向にあり、光増幅器の出力レベルも高くなってきている。光増幅器は出力が高くなると、ＳＨＢ（Spectral Hole-Burning）と呼ばれる物理現象がＥＤＦ内で起こる。ＳＨＢが発生すると、信号波長付近の利得だけ低下する現象が現れる。この現象は、ＡＳＥ補正が最も重要となる信号波長が少ない場合に顕著になりうる。
【０００８】
そして、このＳＨＢによる利得低下の現象は、利得一定制御下の光増幅器においては、入力される光に光信号とともにＡＳＥが混在している場合と、ＡＳＥが混在していない場合と、では、光信号波長の光増幅に与える影響が相違する。
【０００９】
従来技術においては、増幅器自身で発生するＡＳＥパワー分を利得一定制御の際に差し引いて高精度化を図っているが、入力光に含まれるＡＳＥに応じて影響が相違するＳＨＢによる利得低下分についてまでは利得一定制御に加味していなかった。
【００１０】
光通信システムにおいては、送信端に近い上流側に配置される光増幅器においては、光信号に混在するＡＳＥが少なく比較的利得低下分が小さいと想定できる。しかし、下流側に配置される光増幅器となるほど、光信号に混在するＡＳＥが大きくなり利得低下分も大きくなり、光信号レベルは目標レベルに届かなくなることが想定できる。
【００１１】
そこで、本願の目的の一つは、入力光に含まれるＡＳＥに応じて影響が相違するＳＨＢによる利得低下分についても利得一定制御の要素に組み込むことにある。
尚、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本案件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）このため、目標利得に制御される光増幅を行なう光増幅部と、該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえ、該補正パワー算出手段は、該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、前記補正パワーの算出を行なう、光増幅装置を用いることができる。
（２）光増幅部での光増幅を目標利得で行なう制御を行なう光増幅装置の利得制御方法であって、該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、補正パワーを算出し、前記算出した補正パワーの値を該光増幅部からの出力光のパワーの値から差し引き、前記差し引いた結果と、該光増幅部への入力光のパワーの値とを用いて、利得算出を行ない、前記算出した利得を用いて、該光増幅部での光増幅を前記目標利得とする制御を行なうことを特徴とする、利得制御方法を用いることができる。
（３）また、上記（１）の光増幅装置を用いた光伝送装置を用いることもできる。
（４）さらに、光増幅部での光増幅の制御を目標利得で行なう利得制御装置であって、該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえ、該補正パワー算出手段は、該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に該光増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、前記補正パワーの算出を行なう、利得制御装置を用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
入力光に含まれるＡＳＥに応じて影響が相違するＳＨＢによる利得低下分についても利得一定制御の要素に組み込むことで、信号利得の算出および利得一定制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態における光通信システムを例示する図である。
【図２】一実施形態の光増幅装置を示す図である。
【図３】対比例としての光増幅装置を示す図である。
【図４】信号波長における短波長帯のチャンネルの１波に配置された信号光についての光パワーの波長特性例を示す図である。
【図５】制御部で利得制御された光増幅部の利得波長特性例を示す図である。
【図６】出力光パワーの波長特性例を示す図である。
【図７】ＥＤＦにおいてＳＨＢが生じる場合の光増幅部の利得波長特性例を示す図である。
【図８】ＥＤＦにおいてＳＨＢが生じる場合の出力光パワーの波長特性例を示す図である。
【図９】光増幅装置への入力光の光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１０】光増幅装置のＥＤＦにおいてＳＨＢが生じない場合の利得の波長特性例を示す図である。
【図１１】光増幅装置のＥＤＦにおいてＳＨＢが生じない場合の出力光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１２】光増幅装置のＥＤＦにおいてＳＨＢが生る場合の利得の波長特性例を示す図である。
【図１３】光増幅装置のＥＤＦにおいてＳＨＢが生る場合の出力光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１４】信号光を配置した時のＳＨＢによる利得低下の波長依存性の一例を示す図である。
【図１５】補正パワーＰaseの算出結果に対応する光パワーの波長特性を示す図である。
【図１６】入力にＡＳＥがない場合に出力されるＡＳＥ光の光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１７】式（４）におけるB項（１０B/10）に相当する光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１８】式（４）におけるC項（１０C/10）に相当する光パワーの波長特性例を示す図である。
【図１９】光増幅装置の第２の実施形態を示す図である。
【図２０】光増幅装置の第３の実施形態を示す図である。
【図２１】光増幅装置の第４の実施形態を示す図である。
【図２２】光フィルタで付与するロス特性の一例を示す図である。
【図２３】割り当てられる信号波長と光検出器で検出する受信パワーとの関係例を示す図である。
【図２４】信号波長配置が１波長の場合の入力にＡＳＥがない場合の信号波長配置に応じた出力ＡＳＥパワーの情報の一例を示す図である。
【図２５】他の実施形態における光通信システムを例示する図である。
【図２６】光増幅装置に入力される光信号のパワーの波長特性例を示す図である。
【図２７】ＯＡＤＭシステムに適用される光増幅装置を例示する図である。
【図２８】ＯＡＤＭシステムに適用される光増幅装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照することにより、実施形態を説明する。但し、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図は無い。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
【００１６】
図１は一実施形態における光通信システム１を例示する図である。送信端にそなえられた合波器２において複数波長の光信号を波長多重して出力し、出力された波長多重光信号は伝送路３を伝播する。例示の光通信システム１においては、最大波長数は40波で信号光波長帯域は1531.9nm〜1563nmのＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）システムとすることができる。
【００１７】
また、伝送路３上においては光増幅装置４（４−ｉ；図１ではｉは１，２又は３）を含めることもできる。光増幅装置４−ｉは、伝送路３の伝搬による光信号ロスを補償する。図２は上述の一の光増幅装置４−ｉの構成例を示す図である。図２に例示する光増幅装置４−ｉは、光増幅部１１，光分岐器１２ａ，１２ｂ，光検出器１３ａ，１３ｂ，入力ＡＳＥパワー算出回路１４，記憶部１５，補正パワー算出回路１６および制御部１７をそなえる。
【００１８】
光カプラ１２ａは、送信側の伝送路３から入力される光（入力光）について分岐して、分岐した一方を光増幅部１１に、他方を光検出器１３ａに導く。光カプラ１２ｂにおいては、光増幅部１１にて光増幅され出力された出力光について分岐し、分岐した一方を出力側伝送路３に導く一方、他方を光検出器１３ｂに導く。
【００１９】
光増幅部１１は、光カプラなどの光分岐器１２ａを介して入力される入力光について光増幅を行なう。このため、光増幅部１１は、光アイソレータ１１ａ，励起光源１１ｂ，ビームコンバイナ１１ｃ，ＥＤＦ１１ｄおよび光アイソレータ１１ｅをそなえる。
【００２０】
光アイソレータ１１ａは光増幅部１１から光カプラ１２ａ側への光反射を阻止し、光アイソレータ１１ｅは出力側（光カプラ１２ｂ）からのＥＤＦ１１ｄへの光入力を阻止する。励起光源１１ｂは、ＥＤＦ１１ｄへの励起光を出力する。ビームコンバイナ１１ｃは、ＷＤＭ合波器などを用いることができ、励起光源１１ｂからの励起光を入力信号光とともにＥＤＦ１１ｄへ導く。これにより、ＥＤＦ１１ｄでは入力光が光増幅されて、光アイソレータ１１ｅを介して出力される。
【００２１】
また、光検出器１３ａは、光分岐器１２ａで分岐された入力光についての光パワーPinを検出し、検出結果を制御部１７および入力ＡＳＥパワー算出回路１４に出力する。光検出器１３ｂは、光カプラなどの光分岐器１２ｂで分岐された出力光についての光パワーPoutを検出し、検出結果を制御部１７に出力する。記憶部１５は、後述の入力ＡＳＥパワー算出回路１４や補正パワー算出回路１６での演算に用いられる情報について記憶する。
【００２２】
さらに、入力ＡＳＥパワー算出回路１４は、光検出器１３ａにて検出される入力光パワーと、記憶部１５にて記憶されている内容に基づいて、入力光に含まれるＡＳＥ光のパワーPin_aseを算出する。例えば、記憶部１５に記憶されている入力光中の波長多重光信号の波長数情報とともに、直近の上流側伝送路３の伝送路ロス情報を用いて、後述する手法で上述のＡＳＥ光パワーを算出する。
【００２３】
なお、他の算出手法の例についても他の実施形態で開示する。又、直近の上流側伝送路３は、光増幅装置を介装せずに接続されている送信側伝送路であり、例えば図１に示す光増幅装置４−２においては、光増幅装置４−１，４−２間の伝送路である。
【００２４】
補正パワー算出回路（補正パワー算出手段）１６は、上述の入力ＡＳＥパワー算出回路１４でのPin_aseの算出結果とともに、記憶部１５で記憶されている情報を用いて、利得一定制御に当たっての利得算出の際に用いる補正値を算出する。この補正値は、信号利得を導出する際のＡＳＥ光パワーに関連する補正値（補正パワー：Pase）であり、後述するように、ＥＤＦ１１ｄへの入力光に信号光だけでなくＡＳＥ光が含まれている場合に生じる利得誤差を要素に含めた値である。
【００２５】
制御部（利得制御手段）１７は、補正パワー算出回路１６で算出した補正パワーPaseを用いて、利得一定制御にかかる利得を計算し、励起光パワーをフィードバック制御することにより、光増幅部１１での信号光の光増幅の利得一定とする制御を実現する。このため、制御部１７は、利得検出部１７ａ，誤差信号抽出部１７ｂおよび励起光制御部１７ｃをそなえる。
【００２６】
利得検出部１７ａは、光検出器１３ａ，１３ｂにて検出した光パワーの情報Pin，Poutとともに、補正パワー算出回路１６にて算出した補正値Paseを用いて、フィードバックによる利得一定制御にかかる信号利得の値を検出（算出）する。例えば、式（１）に従って信号利得の値Aを算出する。
A＝（Pout-Pase）/Pin                                  ・・・（１）
【００２７】
誤差信号抽出部１７ｂは、利得検出部１７ａで算出した信号利得の値Aと、目標利得の値との誤差（差分）に応じた信号（誤差信号）を抽出又は生成する。そして、励起光制御部１７ｃは、誤差信号抽出部１７ｂで抽出または生成した誤差信号に応じて、光増幅部１１の励起光源１１ｂからの励起光パワーを制御することを通じ、誤差信号がゼロとなる方向に向けた光増幅制御を行なう。
【００２８】
したがって、上述の補正パワー算出回路１６および制御部１７を要素として、光増幅部１１での光増幅の制御を目標利得で行なう利得制御装置を構成することができる。
【００２９】
上述のごとく構成された光増幅装置４−ｉでは、信号光成分の光パワーに着目して利得一定制御を行なっている。具体的には、入力ＡＳＥパワー算出回路１４で、光増幅部１１への入力光に含まれるＡＳＥ光のパワーPin_aseを算出する。そして、補正パワー算出回路１６では、入力ＡＳＥパワー算出回路１４での算出結果を用いて、利得一定制御のための利得算出の際の補正パワーPaseを求める。
【００３０】
制御部１７においては、補正パワー算出回路１６で算出した補正パワーを用いて、利得一定制御にかかる利得算出を行ない、算出した利得Aを用いて、目標利得での光増幅とする制御を行なう。具体的には、目標利得に対する算出した利得との差分がゼロとなる方向に向けて励起光源１１ｂへの励起光を制御（例えば励起光パワーを制御）する。
【００３１】
このとき、補正パワー算出回路１６で算出した補正パワーを用いて得られる利得値により、制御部１７で利得一定制御を行なっているので、上述の補正パワーを用いずに得られる利得値を用いて利得一定制御を行なう場合よりも制御の精度を高められる。
【００３２】
ここで、光増幅装置４−ｉにおける補正パワー算出回路１６で算出する補正パワーを用いることにより、利得一定制御の精度を高められることについて説明する。まず、上述の補正パワー算出回路１６で算出される補正パワーを用いずに利得値を算出し利得一定制御を行なう光増幅装置を想定する。ここでは、例えば、最大波長数は40波で信号光波長帯域は1531.9nm〜1563nmの光増幅装置を想定する。
【００３３】
この場合においては、図３に例示する光増幅装置４０のように、図２に示す光増幅装置４−ｉにおける補正パワー算出回路１６のほか、入力ＡＳＥパワー算出回路１４については省略することが可能である。そして、制御部４７においては、光検出器１３ａ，１３ｂでそれぞれ検出される入力光パワーおよび出力光パワーと、例えば入力光にＡＳＥ光がない場合の出力ＡＳＥ光のパワーPASEと、を用いて利得算出を行なうこともできる。
【００３４】
すなわち、制御部４７における利得検出部４７ａで、検出した出力光パワーPoutから、入力光にＡＳＥ光がない場合の出力ＡＳＥ光のパワーPASEを差し引き、得られた値の入力光パワーPinに対する比を信号利得として求める。これにより、ＥＤＦで生じるＡＳＥ光を除いて利得を求めているので、ＡＳＥ光パワーの要素を利得導出に用いない場合に比べて、入出力モニタ値を用いた信号光増幅の利得の導出を高精度化している。
【００３５】
なお、誤差信号抽出部４７ｂおよび励起光制御部４７ｃにおいては、前述の図２に示すもの（符号１７ｂ，１７ｃ）とそれぞれ同様に動作する。即ち、誤差信号抽出部４７ｂは、利得検出部４７ａで算出した信号利得の値と、目標利得の値との誤差（差分）に応じた信号（誤差信号）を抽出又は生成する。そして、励起光制御部４７ｃは、誤差信号抽出部４７ｂで抽出または生成した誤差信号に応じて、光増幅部１１の励起光源１１ｂからの励起光パワーを制御することを通じ、誤差信号がゼロとなる方向に向けた光増幅制御を行なう。
【００３６】
ここで、この光増幅装置４０の構成を有する光増幅装置４−１（図１参照）において、図４のように、信号波長における短波長帯のチャンネル♯１の１波の信号光が入力された場合を考える。この時、ＥＤＦ１１ｄにおいてＳＨＢが生じない場合は、制御部１７で利得制御された光増幅部１１の利得波長特性は図５のようになり、出力光パワーの波長特性は図６のようになる。尚、入力信号光以外の波長帯の光パワーは、ＥＤＦ１１ｄで生じるＡＳＥ光を要素としている。
【００３７】
一方、ＥＤＦ１１ｄにおいてＳＨＢが生じる場合は、当該ＳＨＢにより、信号波長付近の利得が低下する。このため、光増幅部１１の利得波長特性は図７のようになり、出力光パワーの波長特性は図８に示すようになる。即ち、ＳＨＢにより、信号波長付近以外の波長のＡＳＥ光が多く発生する。しかし、このＡＳＥパワーの値を予め、測定により入手しておけば、上述の図３に示すPASEを用いた算出利得値の補正によって目標出力に設定することが可能である。以上の理由により、ＥＤＦ１１ｄにＳＨＢが生じていても、光増幅装置４０の出力は目標出力に設定される。
【００３８】
つぎに、図１に示す光増幅装置４−２が光増幅装置４０の構成を有する場合について説明する。光増幅装置４−２への入力光には、図９に示すように、信号光以外にＡＳＥ光の光パワーが含まれている。即ち、ＥＤＦＡ等を経由していない光増幅装置４−１への入力光（図４参照）と相違して、光増幅装置４−２への入力光には、前段の光増幅装置４−１で発生したＡＳＥ光が含まれている。
【００３９】
このＡＳＥ光は、図９に示すように、運用中の信号光波長帯以外（この場合にはチャンネル♯１以外）の、ＥＤＦ１１ｄでの増幅波長帯域全体に渡る波長帯を有している。光増幅装置４−２のＥＤＦ１１ｄにおいてＳＨＢが生じない場合には、図１０のような利得の波長特性となり、出力光の波長スペクトラムは図１１のようになる。
【００４０】
これに対し、光増幅装置４−２のＥＤＦ１１ｄにおいてＳＨＢが生じる場合には、チャンネル♯１付近の利得が低下するため、ＥＤＦ１１ｄにおける利得波長特性は図１２に示すようになり、出力光の波長スペクトラムは図１３に示すようになる。
【００４１】
すなわち、光増幅装置４−２が図３に例示する構成の光増幅装置４０である場合は、入力光にＡＳＥが無い条件で出力光に含まれるＡＳＥ光のパワーPASEを予め測定してパワー情報として保持しておく。そして、検出した出力光パワーから、保持しているＡＳＥ光のパワーPASEを差し引き、得られた値の入力光パワーに対する比を求めることで信号光の利得を求めている。そして、求められた利得が目標利得となるようにＥＤＦ１１ｄへの励起光を制御するのである。
【００４２】
このとき、上述したようなPASEを利得導出の際の修正項として用いる場合には、入力光に含まれるＡＳＥ光が受けるＳＨＢの影響に対応する修正項についてまでは用いていない。このため、図１２に示す利得波長特性によって光増幅を行なったとしても、図１３中のＳに示すように、信号光の出力パワーが目標パワーに届かない場合がある。
【００４３】
すなわち、上述のPASEを用いて導出された利得が目標利得となるように制御する場合には、想定する出力の波長特性は、信号付近以外の波長でのＡＳＥ光のパワーが高くなるような波長特性である。例えば、図１３の点線に示すような波長スペクトラムを想定する。しかし、実際の波長特性は、図１３中の塗りこみ部分で示すように、図３に示す手法によるＡＳＥ補正で想定するよりも、さらに信号付近の波長以外でのＡＳＥパワーが高くなる。
【００４４】
これは、入力光に含まれるＡＳＥ光がＥＤＦ１１ｄで受ける利得に、ＳＨＢによる波長帯に応じた増減が生じるためである。即ち、信号波長帯（例えばチャンネル♯１）およびその付近周辺の波長帯（例えば図１２のＷ１参照）の利得は減少する一方、これら波長帯以外の波長帯（チャンネル♯１周辺よりも長波長帯、例えば図１２のＷ２参照）の利得は増加するためである。
【００４５】
なお、図１４は1波で動作における、ＳＨＢによる信号光付近の利得低下量の波長配置依存性の一例である。この図１４に例示するように、短波長側に信号光波長が配置されている場合には、そうでない場合に比べて利得低下の影響が受けやすい傾向を読み取ることができる。
【００４６】
図１２に例示する場合においては、信号光が配置された波長帯Ｗ１では、ＳＨＢにより想定よりも低い利得で増幅される一方、波長帯Ｗ２では、想定よりも高い利得で増幅される。このため、ＥＤＦ１１ｄ単体で発生する出力ＡＳＥ光のパワーを見積もりながら利得一定制御を行なったとしても、ＳＨＢによる利得低下を受けやすい波長帯に信号光が配置されている場合には、当該信号光の出力パワーが目標に届かなくなる場合がある。
【００４７】
換言すれば、信号付近のＡＳＥパワーと信号付近以外のＡＳＥパワーの段差は、図３に例示する構成において想定していた量（図７参照）よりも拡大してしまう。そして、信号付近以外でのＡＳＥパワーが想定よりも高いことにより、信号光波長帯における出力光は、利得一定制御を行なっているにもかかわらず目標出力よりも低下してしまうこととなる（図１３のＡ参照）。
【００４８】
光増幅装置４−２よりも伝送路３における下流側の光増幅装置（例えば図１に示す４−３）においても図３に例示する構成を適用する場合、上述のような利得一定制御を行ないながら信号光出力パワーが目標パワーまで届かない現象は、同様に生じる。特に、下流側の光増幅装置においては、入力信号光に対するＡＳＥ光の光パワーの比率が大きくなる場合は、このＳＨＢによる出力低下量も大きくなる。
【００４９】
そこで、図２に示す光増幅装置４−ｉにおいては、上述の入力光に含まれるＡＳＥ光が増幅される分を、信号光の光増幅利得の導出にあたっての修正項として導入する。即ち、入力のＡＳＥが受ける利得が、信号波長付近の波長の利得が小さくなる一方、それ以外の波長の利得で大きくなることを考慮する。
【００５０】
具体的には、入力ＡＳＥパワー算出回路１４において、入力光に含まれるＡＳＥパワー（Pin_ase）を算出する。一例として、光検出器１３ａからの入力光パワーの検出結果と、記憶部１５に記憶されている運用中の信号光波長の数（ｎ）および伝送路３のロス情報（Loss）と、を用いて、以下の式（２），（３）に従って算出する。
Pin_ase [mW] ＝Pin_total [mW]−10 H/10                          ・・・（２）
H＝（１波長あたりの光増幅器出力レベル [dBm/ch]）+10・log（n）−Loss [dB]
・・・（３）
【００５１】
記憶部１５に記憶する情報には、上述の式（２），（３）における演算において用いられる情報である、ｎ，Loss，ΔＧおよびPase0や、制御部１７での利得一定制御の目標利得情報などを含めることができる。ここで、ｎは、運用されている信号光の波長数の情報であり、Lossは直近上流側の伝送路３のロス情報である。更に、ΔＧは、当該増幅部１１のＥＤＦ１１ｄにおける光増幅の際のＳＨＢによる利得低下量に関する情報である。又、Ｐase0は、入力にＡＳＥがない場合に出力されるＡＳＥ光のパワー情報であり、図３に示す利得検出部４７ａで用いるPASEに相当する。
【００５２】
また、波長数情報ｎと伝送路ロス情報Lossについては、上流側装置（送信側伝送装置）からの光に含まれる監視信号から取得したものを記憶しておくことができる。又、ΔＧおよびPase0については、予め測定した結果について記憶しておくことができる。
【００５３】
補正パワー算出回路１６においては、一例として、式（４）〜（６）に従って補正パワーPase［ｍＷ；ミリワット］を求める。尚、式（４）において、Bは、入力のＡＳＥ光のパワーがＳＨＢの影響により信号利得よりも大きな利得で光増幅された場合に出力に現れる量を１０B/10（ミリワット）により求めるものである。又、Cは、入力のＡＳＥ光のパワーが信号利得と同じ量の利得で光増幅された場合に出力に現れる量を１０C/10（ミリワット）により求めるものである。尚、式（５），（６）中において、利得目標値は、光増幅部１１において利得一定制御の目標となる値に該当する。換言すれば、補正パワー算出回路１６は、光増幅部１１へ入力される自然放出光に応じた、光増幅部１１でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段である。
Pase [mW]＝Pase0 [mW]）＋10B/10 −10C/10                          ・・・（４）
B＝（Pin_ase [dBm]）+（利得目標値 [dB]＋ΔG[dB]）              ・・・（５）
C＝（Pin_ase [dBm]）+（利得目標値[dB]）                        ・・・（６）
【００５４】
図１５〜図１８は、一例として、上述の式（４）〜（６）で用いたパワー情報について波長スペクトラム（光パワーの波長特性）で表したものである。即ち、図１５は、補正パワーＰaseの算出結果に対応する波長スペクトラムである。Paseは、図１５に例示する波長スペクトラム分布の面積の大きさに相当する。尚、Paseは、光増幅部１１に入力されるＡＳＥ光パワーや、光増幅部１１のＥＤＦ１１ｄ自身で励起によって生じるＡＳＥ光パワーを要素に含めた、光増幅部１１の出力光に含まれるＡＳＥ光パワーであるととらえられる。
【００５５】
また、入力にＡＳＥがない場合に出力されるＡＳＥ光の波長スペクトラムは図１６のようになる。即ち、当該ＡＳＥ光のパワーPase0は、図１６に例示する波長スペクトラム分布の面積の大きさに相当する。尚、ＥＤＦ１１ｄにＳＨＢが生じている場合にはその要素も取り込んだ値になる。
【００５６】
さらに、式（４）におけるB項（１０B/10）は、入力のＡＳＥパワーがＳＨＢの影響により信号利得より大きな利得を受けて出力に出てくる量に相当する。即ち、B項は、利得目標値に更にΔGに相当する値だけ大きい利得で光増幅されたＡＳＥ光パワーに相当し、図１７に例示する波長スペクトラム分布の面積の大きさに相当している。換言すれば、利得一定制御の下で、信号光波長帯の利得がＳＨＢによりΔGだけ低下しているのに対して、ＡＳＥ光については目標利得よりもΔGだけ大きい利得を受けている。
【００５７】
なお、式（４）に示すB項の値については式（５）に示すように導出する。尚、式（４）は、ｍW（ミリワット）での表記によるものであり、式（５）はｄＢ（デシベル）での表記によるものである。
【００５８】
補正パワー算出回路１６では、入力ＡＳＥパワー算出回路１４にて算出されたPase0の値とともに、記憶部１５に記憶されているΔGの値および目標利得の値を用いて、BおよびCを算出するとともに、式（４）に示すようにPaseを算出する。もちろん、Paseの算出においてB項およびC項を展開した態様で算出するようにしてもよい。
【００５９】
また、式（４）におけるC項（１０C/10）は、式（６）に示すように、ＡＳＥパワーが信号利得と同じ量だけ利得を受けた場合に出力に出てくる量に相当し、図１８に例示する波長スペクトラム分布の面積の大きさに相当している。
【００６０】
そして、上述の式（４）に示すB項からC項を引いた値が、ＳＨＢによるＡＳＥパワーの増加量となる。この値については、前述の図３に示す補正パワーの算出の際には導入されていなかった要素である。換言すれば、出力パワー補正値Paseは、利得一定制御にかかる利得算出にあたっての（ＡＳＥ光に起因した）出力パワーの補正値である。
【００６１】
これにより、利得制御部１７においては、補正パワー算出回路１６で算出された補正パワーPaseを用いることにより、例えば前述の式（１）に従って、光増幅部１１の利得制御に関連する信号利得Aを算出することができる。そして、高精度に導出された信号利得Aの情報を用いることにより、制御部１７では目標利得に向けた制御を光増幅部１１に対して行なうことができる。
【００６２】
このように、図２に示す光増幅装置４−ｉでの信号利得の算出および利得一定制御の精度は、補正パワー算出回路１６で算出された補正パワーを用いているので、図３に示す補正値ＰASE（Pase0に相当）を用いる場合に比べ高精度とすることができる。
【００６３】
図１９は図１に示す光増幅装置４−ｉの第２の実施形態を示す図である。図１９に示す光増幅装置４ａにおいては、光増幅部４１の構成が前述の図２に示すものと異なる。光増幅部４１は、２段に縦続接続されたＥＤＦ１１ｄ−１，１１ｄ−２と、ＥＤＦ１１ｄ−１，１１ｄ−２を励起する励起光を発生しビームコンバイナ１１ｃ−１，１１ｃ−２を通じて供給する励起光源１１ｂ−１，１１ｂ−２と、をそなえる。更に、ＥＤＦ１１ｄ−１，１１ｄ−２の間には出力信号光の利得波長特性を平坦化させるための利得等化器（ＧＥＱ：Gain EQualizer）４２をそなえる。この場合においても、図２の場合と同様に信号利得の算出および利得一定制御の精度を高精度化することが可能になる。
【００６４】
図２０は図１に示す光増幅装置４−ｉの第３の実施形態を示す図である。図２０に示す光増幅装置４ｂは、入力のＡＳＥパワーPin_aseを算出する入力ＡＳＥパワー算出回路１４ａが前述の図２と異なる。尚、図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００６５】
ここで、入力ＡＳＥパワー算出回路１４ａは、式（７）に示すように、上流の光増幅装置の出力でのＡＳＥ光のパワー情報から上流伝送路のロス情報を差し引くことにより、Pin_aseを求める。
Pin_ase [dBm] ＝（上流の光増幅器出力ASE［dBm］）−（Loss [dB]）・・・（７）
【００６６】
なお、上流の光増幅装置の出力でのＡＳＥパワーは、伝送路における上流に配置された装置からの監視信号に一緒に載せて送られてきたものを受信して、入力ＡＳＥパワー算出回路１４ａでの演算に用いることができる。又、受信したＡＳＥパワー情報を記憶部１５に記憶しておくこともできる。更に、上流の伝送路のロス情報についても記憶部１５で予め記憶しておくことができる。
【００６７】
補正パワー算出回路１６では、このように求められた入力のＡＳＥパワーを用いることにより、前述の図２の場合と同様に補正パワーPaseを求め、制御部１７では、このPaseを用いて求められた信号利得Aを用いて光増幅部１１を利得一定制御する。これにより、図２０に示す光増幅装置４ｂにおいても、信号利得の導出精度を図３の場合よりも高められるようになる。
【００６８】
図２１は図１に示す光増幅装置４−ｉの第４の実施形態を示す図である。ＣバンドにおけるＳＨＢに起因した利得低下量は、前述の図１４に示すように、どの波長に信号を立てるかによって変わってくる。これに対し、図２１に例示する光増幅装置４ｃは、信号波長配置に応じた補正パワーの算出を行なう。
【００６９】
すなわち、図２１に例示する光増幅装置４ｃは、図２に例示する光増幅装置４と異なり、入力光の波長配置を算出するため、光分岐器１２ｃ，光フィルタ１８，光検出器１３ｃおよび信号波長配置算出回路１９がそなえられる。そして、補正パワー算出回路１６ａは、算出された信号波長配置に応じた補正パワーの算出を行なうことができる。尚、図２１中、図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００７０】
光分岐器１２ｃは、光分岐器１２ａにて分岐された入力光を更に分岐して、図２に示すものと同様の光検出器１３ａおよび光フィルタ１８に出力する。光フィルタ１８は、光分岐器１２ｃからの入力光について、図２２に例示するようなロス特性を付与して出力する。光フィルタ１８のロス特性は、ＥＤＦ１１ｄの増幅帯域（または信号波長帯域）において波長特性が１次傾斜の特性を有する。例えば、ＳＨＢによる利得低下が大きい波長（例えばＣバンドの短波長帯）から小さい波長（例えばＣバンドの長波長帯）に向けてロスが１次傾斜で大きくなる特性とすることができる。
【００７１】
このとき、信号波長が１波に割り当てられている場合は、ＡＳＥ補正（即ち、利得一定制御の際に導出している信号利得値のＡＳＥ成分を加味した修正）の影響が大きい。このような１波の波長配置の場合に着目すると、割り当てられる信号波長と光検出器１３ｃで検出する受信パワーとの関係は、図２３に示すように、１対１で対応付けすることができる。換言すれば、信号波長配置算出回路１９では、光検出器１３ｃで検出する受信パワーから、信号波長配置を導出することができる。
【００７２】
したがって、光フィルタ１８は、入力光について波長配置に応じた光パワーを有する光に変換する光フィルタである。そして、光検出器１３ｃは上述の光フィルタ１８から出力される光の光パワーを検出する。
【００７３】
信号波長配置算出回路１９への入力は、一次傾斜の特性を有する光フィルタ１８を通過している光であり、波長配置に応じた光パワーを有していることになる。従って、信号波長配置算出回路１９では、光検出器１３ｃからの検出結果である光パワーの値に基づいて、入力光についての信号波長配置を算出することができる。信号波長配置算出回路１９での信号波長配置の算出結果は、補正パワー算出回路１６ａに出力する。
【００７４】
なお、信号波長配置を算出するための構成としては図２１の態様はあくまで一例であり、他の手法により算出することとしてもよい。例えば、波長配置情報については、光フィルタ１８および光検出器１３ｃ等を用いる代わりに、伝送路における上流に配置された装置からの監視信号に信号波長配置の情報として載せて、これを入手することとしても良い。
【００７５】
また、記憶部１５ｂにおいては、前述の図２に示す場合と同様の情報である波長数情報ｎおよび伝送路ロスの情報Lossのほか、各波長配置におけるＳＨＢによる利得低下量に関する情報ΔGについても記憶する。更に、入力にＡＳＥがない場合の信号波長配置に応じた出力ＡＳＥパワーの情報Pase0についても記憶する。
【００７６】
各波長配置におけるPase0の情報については、予め測定して得られたものを記憶部１５ｂで記憶しておく。前述したように、信号波長帯にＳＨＢがあるとＡＳＥパワーは増加する。このため、Pase0は、図２４に例示するように、ＳＨＢの大きい短波長側に信号波長が（例えば１波長として）配置されているときほど大きくなり、長波長側に信号波長が配置されているときほど小さくなる。
【００７７】
そして、補正パワー算出回路１６ａにおいては、信号波長配置算出回路１９にて算出された波長配置に応じた、ＳＨＢによる利得低下量に関する情報ΔGを算出する。換言すれば、補正パワー算出回路１６ａは、光増幅部１１においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量を波長配置に応じて求めるＳＨＢ利得低下量算出手段である。
【００７８】
さらには、補正パワー算出回路１６ａは、Pase0の情報とともに、波長数情報ｎおよび伝送路ロスの情報Lossを記憶部１５ｂから抽出する。更に、入力ＡＳＥパワー算出回路１４から算出結果Pin_aseを受け取る。これにより、補正パワー算出回路１６ａでは、前述の式（４）に従って補正パワーPaseを算出する。
【００７９】
すなわち、補正パワー算出回路１６ａでは、算出したＳＨＢによる利得低下量に関する情報ΔGを用いて、波長配置に応じたＳＨＢによる利得低下量を要素として補正パワーPaseを算出することができる。
【００８０】
制御部１７においては、前述の図２等の場合と同様に、補正パワー算出回路１６ａにおいて算出されたPaseを用いて光増幅部１１について利得一定制御を行なう。このとき、図２１に示す光増幅装置４ｃでは、前述の図２に示すものに比べて、波長配置に応じたＳＨＢによる利得低下量を要素として補正パワーPaseを用いているので、信号光についての利得一定制御の精度を高めることができる。
【００８１】
図２５は他の実施形態における光通信システム１００を例示する図である。図２５に例示する光通信システム１００においては、図１に示すものと異なり、光のアッドドロップ（ＯＡＤＭ）機能を有する光伝送装置８−１，８−２が介装されている。光通信システム１００においては、図１に示すものと同様に、送信端にそなえられた合波器２において複数波長の光信号を波長多重して出力し、出力された波長多重光信号は伝送路３を伝播する。
【００８２】
光伝送路３は、光増幅装置４を介して接続されている。図２５中においては、光増幅装置４−１，４−２間を光伝送路３−１と、光増幅装置４−３，４−４間を光伝送路３−２と、光増幅装置４−３，４−４間を光伝送路３−３と、光増幅装置４−５，４−６間を光伝送路３−４と、それぞれ表記している。
【００８３】
また、光伝送装置８−１は光増幅装置４−２，４−３の間に、光伝送装置８−２は光増幅装置４−６，４−７の間に、それぞれ介装される。例えば、伝送路３−１でのロスが光増幅装置４−２で補償された波長多重光信号が光伝送装置８−１に入力される。光伝送装置８−１では、入力される波長多重光信号がＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）などの分波器８ａは各波長の光信号に分波し、スイッチ８ｂは必要に応じて波長単位の光信号のアッドドロップを行なう。そして、ＡＷＧなどの合波器８ｃはスイッチ８ｂから出力される各波長の光信号を再度合波する。
【００８４】
光伝送装置８−１では合波器８ｃからの合波後の波長多重光信号を出力する。又、光増幅装置４−３は、光伝送装置８−１からの波長多重光信号について、光伝送装置８−１の分波器８ａおよび合波器８ｃでの分波および合波の際のロスを補償して、後段の伝送路３−２に出力する。
【００８５】
たとえば、送信端において、光信号波長帯における最短波長および最長波長の光信号を送出するとともに、光伝送装置８−１において最長波長の光信号をドロップする一方、最短波長の光信号については光伝送装置８−２側に送出する場合を想定する。この場合には、光伝送装置８−１のスイッチ８ｂでは、最長波長の光信号をドロップする一方、最短波長の光信号は合波器８ｃを通じて光増幅装置４−３側に出力する。
【００８６】
このような最短波長の光信号が光伝送装置８−１から出力され、伝送路３−２〜３−４および光増幅装置４−３〜４−６並びに光伝送装置８−２を経由して、光増幅装置４−７に入力されると、そのときの光信号パワーの波長特性は、図２６に例示するようになりうる。ここで、波長帯が短波長側から長波長側に移るに従い光パワーが連続的に変化せず歯抜けが生じているのは、光伝送装置８−１における分波器８ａ，合波器８ｃ等をなすＡＷＧを通過する際の損失によるものである。
【００８７】
また、図２６に例示するように、最短波長が他の波長帯よりも高いパワーであるのは、光信号が存在するためである。又、最長波長のパワーが他の波長帯よりも低いのは、光伝送装置８−１で光信号が一旦ドロップされているため、光増幅装置４−１、光増幅装置４−２で発生したＡＳＥが光増幅装置４−７に達しないためである。
【００８８】
このように、ＯＡＤＭのシステムにおいては、光増幅装置４に入力されるＡＳＥパワーは複雑な態様となりうる。この場合には、前述の各実施形態における光増幅装置４の利得一定制御の際に用いる補正パワーを算出するにあたり、入力光に含まれるＡＳＥ光パワーをより高精度に導出することが求められる。
【００８９】
図２７は、ＯＡＤＭシステムに適用される光増幅装置４ｄを例示する図である。この光増幅装置４ｄについての以下の説明は、例えば図２５に例示するＯＡＤＭシステム１００における光増幅装置４−３として適用する場合を想定している。尚、この光増幅装置４ｄを他の光増幅装置４−ｉにて適用することも勿論可能である。
【００９０】
光伝送装置８−１において、ＡＷＧである分波器８ａで分波された各チャンネルの光方路上には、スイッチ８ｂとともに光検出器であるＰＤ（Photo Detector）８ｄがそなえられる。それぞれのスイッチ８ｂは、分波器８ａからの各波長単位（チャンネル単位）の出力を選択的に配下のドロップ方路に接続するとともに、分波器８ａからの出力と配下のアド方路とのいずれか一方を合波器８ｃに接続する。又、それぞれのＰＤ８ｄは、スイッチ８ｂから出力され合波器８ｃに入力される波長単位の光信号のパワーを検出する。
【００９１】
ＰＤ８ｄに信号光が入力される場合、当該信号光パワーについてはほぼ規格化された値を想定することが可能である。光増幅装置４−２で増幅され、分波器８ａおよびスイッチ８ｂを経由した信号光である場合も、スイッチ８ｂを通じてアッドされる信号光である場合も予め定められたほぼ同等の光パワーを有する信号光とすることができるからである。
【００９２】
ここで、光増幅装置４ｄは、前述の図２に示すものに比して、入力ＡＳＥパワー算出回路１４ｄでの算出態様が異なっている。これに伴い、入力ＡＳＥパワー算出回路１４ｄにおいては、図２の場合において必要としていた情報である波長数情報ｎは伝送路ロス情報Lossについては、ＡＳＥパワーの算出に必ずしも必要としていない。従って、記憶部１５ｄにおいてこれらの情報の記憶を省略することも可能である。尚、他の要素については図２に示すものと基本的に同様であり、図２７中、図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００９３】
また、光増幅装置４ｄにおいては、信号光パワー対ＡＳＥ光パワーの比（Ｓ／ＡＳＥ比）を波長単位に算出するＳ／ＡＳＥ比算出回路２０をそなえる。記憶部１５ｄでは、入力信号光として有すべき信号光パワーの情報を記憶しておく。即ち、Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０においては、波長単位でのスイッチ８ｂ出力の光パワーの検出結果をＰＤ８ｄから取り込む。
【００９４】
そして、Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０では、ＰＤ８ｄからの各検出結果から信号光を含むチャンネルについて導出するとともに、導出したチャンネルの光についてのＳ／ＡＳＥ比を算出する。このとき、Ｓ／ＡＳＥ比の算出にあたっては信号光とＡＳＥ光とを識別することが行われるが、このためには、例えば特開２００７−２７４５４５号公報に記載された手法を採用してもよい。
【００９５】
Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０では、記憶部１５ｄからの信号光パワーの情報をもとに、ＰＤ８ｄからの各検出結果から信号光を含むチャンネルについて導出する。例えば、3dB未満の光パワーであるチャンネルについては、ＡＳＥ光を含むが信号光成分を含まないチャンネルであると識別する一方、3dB以上の光パワーであるチャンネルについては、信号光を含むチャンネルとして識別して上述のＳ／ＡＳＥ比を算出する。
【００９６】
入力ＡＳＥパワー算出回路１４ｄにおいては、Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０からのＳ／ＡＳＥ比と、光検出器１３ａで検出される入力光パワーPin_totalと、を用いて、以下の式（８）に従って入力ＡＳＥパワーPin_ase算出する。
Pin_ase [dBm]＝Pin_total×｛ASE/（S+ASE）｝
＝Pin_total ×｛1/（S/ASE+1）｝                      ・・・（８）
【００９７】
補正パワー算出回路１６では、このように算出された入力ＡＳＥパワーPin_aseを用いて、前述の図２に示すものと同様に補正パワーPaseを算出する。これにより、利得制御部１７においては、補正パワー算出回路１６で算出された補正パワーPaseを用いることにより、例えば前述の式（１）に従って、光増幅部１１の利得制御に関連する信号利得Aを算出することができる。そして、高精度に導出された信号利得Aの情報を用いることにより、制御部１７では目標利得に向けた制御を光増幅部１１に対して行なうことができる。
【００９８】
このように、図２７に示す光増幅装置４ｄでの信号利得の算出精度は、補正パワー算出回路１６で算出された補正パワーを用いているので、図２の場合と同様に、図３に示す補正値ＰASE（Pase0に相当）を用いる場合に比べ高精度とすることができる。
【００９９】
なお、上述の図２７に示すものにおいては、光増幅装置４ｄにおいてＳ／ＡＳＥ算出回路１９をそなえるとともに、記憶部１５ｄにおいて１波あたりの信号光パワーの情報を記憶するようになっている。しかしながら、この態様に限定されず、例えばＯＡＤＭノードである光伝送装置８−１その他光増幅装置の外部に上記構成をそなえることも可能である。また、上述のＯＡＤＭノード８としての構成に光増幅装置としての構成も併せ持つ光伝送装置としてもよい。
【０１００】
図２８は、図２７の場合と異なる構成の光伝送装置８Ａを適用した場合の例である。光増幅装置８ｄについては、図２７に示すものと基本的に同様のものとすることができる。この光伝送装置８Ａについての以下の説明は、一例として、図２５に例示するＯＡＤＭシステム１００における光伝送装置８−１として適用した場合を想定している。尚、図２８中、図２７と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。
【０１０１】
図２８に例示する光伝送装置８Ａは、波長選択スイッチ（ＷＳＳ；Wavelength Selective Switch）を用いてＯＡＤＭ機能を実現している。ＷＳＳは、信号光について任意ポート間で任意波長単位で光方路を切り替える。
【０１０２】
ここで、光伝送装置８Ａは、入力光を２分岐する光カプラ８ｅと、光カプラ８ｅで２分岐した光方路からの光をそれぞれ入力として導入する２つのＷＳＳ８ｆ，８ｇと、ＯＣＭ（Optical Channel Monitor）８ｈと、をそなえる。
【０１０３】
ＷＳＳ８ｆは、光カプラ８ｅからの光方路の導入ポートを一の入力ポートとし、アッドされる光方路からの導入ポートを他の入力ポートとして、各入力ポートからの光を波長ごとに選択して出力ポートに導く。出力ポートから導かれた光は、ＯＣＭ８ｈを経由して後段の光増幅装置４−３に出力される。尚、アッドされる光方路からの導入ポートの個数には特に限定はなく、一つでもよいし複数でもよい。
【０１０４】
ＷＳＳ８ｇは、光カプラ８ｅからの光方路の導入ポートを一の入力ポートとし、ドロップ波長として選択された光が、出力ポートを通じてドロップされる光方路へ導かれる。ドロップされる光方路に導かれる出力ポートの数についても特に限定はなく、一つでもよいし複数でもよい。
【０１０５】
ＯＣＭ８ｈは、ＷＳＳ８ｆから光増幅装置４ｅ（図２５における符号４−３参照）に導かれる光について、波長ごとに（チャンネルごとに）光パワーをモニタする。そして、ＯＣＭ８ｈにてモニタされた波長ごとのパワーの情報は、Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０に出力される。
【０１０６】
Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０においては、ＯＣＭ８ｈからの情報を用いて、信号光を含むチャンネルについて導出するとともに、導出したチャンネルの光についてのＳ／ＡＳＥ比を算出する。ＯＣＭ８ｈからの情報を用いる点を除き、Ｓ／ＡＳＥ比の算出態様は、図２７の場合と同様である。
【０１０７】
したがって、図２７の場合と同様、入力ＡＳＥパワー算出回路１４ｄにおいては、Ｓ／ＡＳＥ比算出回路２０からのＳ／ＡＳＥ比と、光検出器１３ａで検出される入力光パワーPin_totalと、を用いて、入力ＡＳＥパワーPin_ase算出することができる。又、補正パワー算出回路１６では、このように算出された入力ＡＳＥパワーPin_aseを用いて補正パワーPaseを算出することができる。
【０１０８】
これにより、利得制御部１７においては、補正パワー算出回路１６で算出された補正パワーPaseを用いて、光増幅部１１の利得制御に関連する信号利得Aを高精度に算出することができる。そして、高精度に導出された信号利得Aの情報を用いることにより、制御部１７では目標利得に向けた制御を光増幅部１１に対して行なうことができる。
【０１０９】
以上の実施形態に関し、更に下記の付記を開示する。
（付記１）
目標利得に制御される光増幅を行なう光増幅部と、
該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、
該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえた、光増幅装置。
【０１１０】
（付記２）
該補正パワー算出手段は、
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に前記増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、前記補正パワーの算出を行なう、付記１記載の光増幅装置。
【０１１１】
（付記３）
該利得制御手段は、
該補正パワー算出手段で算出した前記補正パワーを該光増幅部からの出力光パワーから差し引き、前記差し引いた結果と、該光増幅部への入力光のパワー情報とを用いて前記利得算出を行なう、付記１記載の光増幅装置。
【０１１２】
（付記４）
該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーを算出する入力ＡＳＥパワー算出手段と、
前記補正パワー算出手段での算出処理に用いる情報を記憶する記憶手段と、をそなえ、
をそなえ、
該補正パワー算出手段は、該入力ＡＳＥパワー算出手段での算出結果および該記憶手段にて記憶している情報を、前記補正パワーの算出に用いる、付記２記載の光増幅装置。
【０１１３】
（付記５）
該記憶手段は、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量の情報とともに、入力に自然放出光が含まれない場合に前記増幅部で発生する自然放出光のパワーの情報を記憶し、
該補正パワー算出手段は、該記憶手段に記憶された情報を、前記補正パワーの算出に用いる、付記４記載の光増幅装置。
【０１１４】
（付記６）
該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量を信号波長配置に応じて求めるＳＨＢ利得低下量算出手段をそなえる一方、
該記憶手段は、入力に自然放出光が含まれない場合に前記増幅部で発生する自然放出光のパワーの情報を記憶し、
該補正パワー算出手段は、該ＳＨＢ利得低下量算出手段での算出結果と、該記憶手段に記憶された情報とを、前記補正パワーの算出に用いる、付記４記載の光増幅装置。
【０１１５】
（付記７）
該光増幅部は、他の伝送装置から送信され伝送路を通じて入力された光を前記入力光として増幅し、
該入力ＡＳＥパワー算出手段は、前記他の伝送装置から送信された光に含まれる信号光の波長多重チャンネル数の情報および前記伝送路のロスの情報とともに、前記入力光のパワーの情報又は前記波長多重チャンネルにおける単位チャンネルあたりの送信パワーの情報に基づき、前記入力光に含まれる自然放出光のパワーを算出する、付記４記載の光増幅装置。
【０１１６】
（付記８）
該光増幅部は、他の伝送装置から送信され伝送路を通じて入力された光を前記入力光として増幅し、
該入力ＡＳＥパワー算出手段は、前記他の伝送装置からの送信光に含まれる自然放出光パワーの情報，前記伝送路のロスの情報および前記入力光のパワーの情報に基づき、前記入力光に含まれる自然放出光のパワーを算出する、付記４記載の光増幅装置。
【０１１７】
（付記９）
該光増幅部は、他の伝送装置から送信され伝送路を通じて入力された光を前記入力光として増幅し、
該入力ＡＳＥパワー算出手段は、前記他の伝送装置から送信された光に含まれる、信号光の波長多重チャンネルごとの信号光パワー対自然放出光パワーの比に関する情報とともに、前記入力光のパワーの情報に基づき、前記入力光に含まれる自然放出光のパワーを算出する、付記４記載の光増幅装置。
【０１１８】
（付記１０）
前記入力光のパワーを検出する入力光パワー検出器と、
該光増幅部で増幅され出力された出力光のパワーを検出する出力光パワー検出器と、をそなえ、
該利得制御手段での前記利得算出には、該入力光パワー検出器および出力光パワー検出器での各検出結果を用いることを特徴とする、付記１〜９のいずれか１項記載の光増幅装置。
【０１１９】
（付記１１）
前記補正パワーは、該光増幅部に入力された自然放出光が増幅される分を除くとともに、該光増幅部への入力光に含まれる自然放出光に応じて該光増幅部で生じるスペクトラル・ホール・バーニングに起因した利得低下分を加味した、当該光増幅部で発生する自然放出光のパワーであることを特徴とする、付記１記載の光増幅装置。
【０１２０】
（付記１２）
光増幅部での光増幅を目標利得で行なう制御を行なう光増幅装置の利得制御方法であって、
前記増幅部への入力光に含まれる自然放出光のパワーと、該光増幅部においてスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下量と、入力に自然放出光が含まれない場合に前記増幅部で発生する自然放出光のパワーと、に基づき、補正パワーを算出し、
前記算出した補正パワーの値を前記増幅部からの出力光のパワーの値から差し引き、前記差し引いた結果と、前記増幅部への入力光のパワーの値とを用いて、利得算出を行ない、
前記算出した利得を用いて、前記光増幅部での光増幅を前記目標利得とする制御を行なうことを特徴とする、利得制御方法。
【０１２１】
（付記１３）
付記１記載の光増幅装置を用いた光伝送装置。
【０１２２】
（付記１４）
光増幅部での光増幅の制御を目標利得で行なう利得制御装置であって、
該光増幅部へ入力される自然放出光に応じた、該光増幅部でのスペクトラル・ホール・バーニングが生じる帯域の利得低下分に対応する補正パワーを算出する補正パワー算出手段と、
該補正パワー算出手段で算出した補正パワーを用いて、該光増幅部での光増幅の制御にかかる利得算出を行ない、算出された利得を用いて前記目標利得とする制御を行なう利得制御手段と、をそなえた、利得制御装置。
【符号の説明】
【０１２３】
１，１００    光通信システム
２    合波器
３    光伝送路
４，４０，４−ｉ，４ａ〜４ｄ    光増幅装置
８，８−１，８−２，８Ａ    光伝送装置
８ａ    分波器
８ｂ    スイッチ
８ｃ    合波器
８ｄ    ＰＤ
８ｅ    光カプラ
８ｆ，８ｇ    ＷＳＳ
８ｈ    ＯＣＭ
１１，４１    光増幅部
１１ａ    光アイソレータ
１１ｂ    励起光源
１１ｃ    ビームコンバイナ
１１ｄ    ＥＤＦ
１１ｅ    光アイソレータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ    光分岐器
１３ａ〜１３ｃ    光検出器
１４，１４ａ    入力ＡＳＥパワー算出回路
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｄ    記憶部
１６，１６ａ    補正パワー算出回路
１７，４７    制御部
１７ａ，４７ａ    利得検出部
１７ｂ，４７ｂ    誤差信号抽出部
１７ｃ，４７ｃ    励起光制御部
１８    光フィルタ
１９    信号波長配置算出回路
２０    Ｓ／ＡＳＥ比算出回路
４２    利得等化器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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