(57)【要約】      （修正有）【課題】平均利得ＧＲおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得ラマン増幅器と、平均利得ＧＬおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得集中型増幅器とを備えた可変利得ハイブリッド増幅器（ＨＡ）の雑音指数を最適化することができる方法を提供する。【解決手段】ハイブリッド増幅器１００の平均利得ＧＨ値および利得傾斜ＴＨ値の要求値を取得する工程と、ハイブリッド増幅器のＮＦが最適化され、ＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨを満たし、ＴＲ＋ＴＬがハイブリッド増幅器の動作における設計上の利得傾斜の範囲内になるようにＧＲ値、ＴＲ値、ＧＲ値、およびＧＬ値を算出する工程とを含む。上記ＴＲ値およびＴＬ値がＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨを満たすようにしてもよい。上記方法を実行するハイブリッド増幅器１００は、上述した条件を満たすようにラマン増幅器１２０および集中型増幅器１４０の平均利得および利得傾斜を制御する改良型制御ユニットを備えている。【選択図】図１
2014030016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変利得ハイブリッド増幅器の雑音指数を最適化する方法であって、
上記ハイブリッド増幅器は、平均利得ＧＲおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得ラマン増幅器と、平均利得ＧＬおよび利得傾斜ＴＬを調整可能な可変利得集中型増幅器とを備え、当該ハイブリッド増幅器の平均利得ＧＨを調整可能であり、
ハイブリッド増幅器の平均利得ＧＨの要求値を取得する取得工程と、
ＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨの関係を満たし、かつ上記ハイブリッド増幅器の雑音指数が最適化されるＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出する算出工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記ＴＲ値およびＴＬ値を、ＴＲ＋ＴＬがハイブリッド増幅器の動作における利得傾斜の設計上の範囲内になるように算出することを請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記取得工程において、上記ハイブリッド増幅器の利得傾斜ＴＨの要求値を取得し、
上記ＴＲ値およびＴＬ値を、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨを満たすように算出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記ラマン増幅器のＧＲおよびＴＲを上記算出工程で算出したＧＲ値およびＴＲ値に設定し、上記集中型増幅器のＧＬおよびＴＬを上記算出工程で算出した上記ＧＬ値および上記ＴＬ値に設定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記算出工程において、ＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値の組み合わせをルックアップテーブルに基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記算出工程において、ＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値の組み合わせを演算式に基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記算出工程において少なくとも一部のＧＨ値に対応して算出されるＴＬ値は、上記集中型増幅器の公称利得傾斜ＴＬ０の値と異なる値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記集中型増幅器はエルビウム添加ファイバ増幅器であり、上記算出工程で算出されるＴＬ値は上記ＴＬ０の値よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記集中型増幅器は、平均利得の設計上の最大値がＧＬ０であり、かつ減衰値Ｖを有する可変光学減衰器ＶＯＡを備えており、
上記ＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を、少なくとも一部のＧＨに対してＶ＜ＧＬ０−ＧＬを満たすように設定することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
平均利得ＧＲおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得ラマン増幅器と、平均利得ＧＬおよび利得傾斜ＴＬを調整可能な可変利得集中型増幅器とを備え、平均利得ＧＨを調整可能な可変利得ハイブリッド増幅器であって、
当該ハイブリッド増幅器の雑音指数を最適化するようにＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を設定する制御ユニットを備えていることを特徴とするハイブリッド増幅器。
【請求項１１】
上記制御ユニットは、
上記平均利得ＧＨの要求値を取得する手段と、
平均利得ＧＨが上記要求値を満たし、かつ上記ハイブリッド増幅器の雑音指数が最適化されるＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出するロジックモジュールとを備えていることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１２】
上記ＴＲ値およびＴＬ値を、ＴＲ＋ＴＬがハイブリッド増幅器の動作における利得傾斜の設計上の範囲内になるように算出することを請求項１１に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１３】
上記ロジックモジュールは、ルックアップテーブルを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１４】
上記ロジックモジュールは、演算式を用いてＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１５】
上記ハイブリッド増幅器は、利得傾斜ＴＨを調整可能であり、
上記制御ユニットは、
平均利得ＧＨおよび利得傾斜ＴＨの要求値を取得する手段と、
ＧＨ値およびＴＨ値が上記要求値を満足し、かつ当該ハイブリッド増幅器の雑音指数が最適化されるように、上記ＧＨ値および上記ＴＨ値に基づいてＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出するロジックモジュールとを備えていることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１６】
上記集中型増幅器は、平均利得の設計上の最大値がＧＬ０であり、かつ減衰値Ｖを有する可変光学減衰器ＶＯＡを備えており、
少なくとも一部のＧＨに対してＶ＜ＧＬ０−ＧＬを満たす値を取得することを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１７】
上記集中型増幅器は、少なくとも一部のＧＨ値に対応して算出されるＴＬ値が、当該集中型増幅器の公称利得傾斜ＴＬ０の値と異なる値であることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド増幅器。
【請求項１８】
上記集中型増幅器はエルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）であり、少なくとも一部のＧＨ値に対応する当該増幅器のＴＬ値が上記ＴＬ０の値よりも大きいことを特徴とする請求項１７に記載のハイブリッド増幅器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本明細書で開示する実施例は、光ファイバ遠距離通信システムに用いられる光ファイバ増幅器に関するものであり、より具体的には、ラマン−集中型ハイブリッド増幅器（hybrid Raman-lumped amplifiers）に関するものである。
〔背景技術〕
近年の光学通信システムでは、当該システムを介して伝送される波長分割多重（ＷＤＭ；wavelength division multiplexed）信号チャネルを増幅するために光学増幅器が用いられている。これらの増幅器は、当該システムに含まれる様々な伝送ファイバの経路中や、システムの送信側および受信側に備えられる。
【０００２】
光学増幅器は、当該増幅器の利得、および当該増幅器からシステムに伝達される雑音の量を示す雑音指数（ＮＦ；noise figure）などによって特徴付けられる。ＷＤＭシステムでは、ＷＤＭ信号チャネルが単一の信号波長帯域を占める場合に、光学増幅器もまた当該帯域内における利得とＮＦのスペクトル依存関係によって特徴付けられる。これらの主な量は、（１）上記波長帯域にわたって利得を平均化した平均利得、（２）上記波長帯域にわたるスぺクトル利得曲線に近似直線によって定義され、上記波長帯域の長波長側の端部の長波長（所謂「赤」）の近似直線と、上記波長帯域の短波長側の端部の短波長（所謂「青」）の近似直線との利得差により算出される利得傾斜、および（３）上記波長帯域におけるＮＦの最大値である最大ＮＦに関連する。特に言及しない限り、本明細書における「ＮＦ」という用語は、最大ＮＦを意味する。また、特に言及しない限り、利得、利得傾斜、減衰（attenuation）、およびＮＦの単位はデシベル（ｄＢ）である。
【０００３】
多くの場合、光学増幅器は可変利得機能を有することが有益である。これは、上記増幅器の平均利得を特定の範囲内の任意の値に動的に設定でき、かつ利得傾斜を平均利得の設定にかかわらず要求された仕様の範囲内に維持できるためである。この可変利得機能により、同じタイプの増幅器を異なるシステム、あるいは同一のシステム内における異なる平均利得レベルが要求される異なる位置に適用することができる。なお、利得傾斜を平均利得にかかわらず所定の範囲内の値に動的に設定できるようにすることが好ましい場合もある。
【０００４】
光学増幅器の１形態として、入力ポートおよび出力ポートをユニット内に備え、増幅処理を全て当該ユニット内で実行する集中型増幅器（lumped amplifier）がある。最も一般的な集中型光学増幅器の例は、少なくとも１本のＥＤＦ（Erbium doped fiber、エルビウム添加ファイバ）と、少なくとも１つの励起レーザダイオードとを有するＥＤＦＡ（Erbium doped fiber amplifier、エルビウム添加光ファイバ増幅器）である。上記ＥＤＦは、上記励起レーザダイオードから上記増幅器を通る光学信号チャネルにエネルギを伝送する利得媒体として機能し、それによって信号増幅器が提供される。集中型増幅器は、ＶＯＡ（variable optical attenuator、可変光減衰器）を備えていてもよい。上記ＶＯＡを制御することにより平均利得の調整を行えるようにすることで、可変利得機能を実現できる。一般に、増加したＶＯＡを減衰させると平均利得が減少する。最も実用的な例では、増幅器の効率を向上させるために、上記ＶＯＡは、上記増幅器の出力段ではなく上記増幅器内の２つの利得段の間に配置される。ＶＯＡ減衰量が増すと、信号チャネルに与えられる余分な損失により、上記増幅器のＮＦが増加する。したがって、上記増幅器ＮＦは平均利得が減少すると増加する。多くの場合、上記利得傾斜と上記平均利得とは、ＶＯＡ減衰と増幅器を励起するための励起出力とを連動して制御することにより互いに独立して調整可能である。例えば、Ｃバンド（Ｃ−Ｂａｎｄ）用に設計された可変利得ＥＤＦＡでは、平均利得を一定に保つために励起出力を調整している期間中にＶＯＡ減衰量を増加させると、利得傾斜が減少する（よりマイナス側に振れる）。反対に、一定の平均利得を維持するために励起出力を調整している期間中にＶＯＡ減衰量を減少させると、利得傾斜は増加する（よりプラス側に振れる）。
【０００５】
近年、新たなタイプの増幅器、すなわち分布型ラマン増幅器（本明細書では簡単のために「ラマン増幅器」あるいは「ＲＡ」を称する）が光通信システムにおいて用いられるようになってきた。分布型増幅器と集中型増幅器との主な違いは、集中型増幅器では伝送ファイバ自体が利得媒体として機能し、伝送ファイバを通って移動する間に信号チャネルが増幅される点である。したがって、ラマン増幅器は、それ自体が、実際の増幅工程が伝送ファイバに沿って分布した態様で生じている間にラマン励起出力を供給し、制御する機能を有している。分布型の増幅器は、等価な集中型増幅器（すなわちＥＤＦＡ等）を用いる場合に比べて、システムの光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を改善できるという特性を有している。このことは、ラマン増幅器は典型的には等価な集中型増幅器よりも低ＮＦであるという事実に反映されている。一般に、ラマン増幅器によって提供される平均利得が高いほど、当該ラマン増幅器のＮＦは低い。
【０００６】
ラマン増幅器の平均利得は、伝送ファイバに注入されるラマン励起出力の量を制御することによって調整することができる。さらに、ラマン増幅器が、波長の異なる少なくとも２つの励起部と、それら各励起部によって放出される出力を個別に制御する手段とを有している場合、利得のスペクトル形状もある程度制御することができる。したがって、可変利得機能を実現でき、利得傾斜についても平均利得と独立して調整することができる。ラマン増幅器が、平均利得制御部と利得傾斜制御部とを含むことはよく知られている。
【０００７】
ラマン増幅器は典型的には等価な集中型増幅器よりも低ＮＦであるという特性を有しているが、主に、高い利得を得るためには伝送ファイバに高レベルのラマン励起出力を注入する必要があるという理由のために、ラマン増幅器では一般に当該ラマン増幅器の利得の量は制限される。これにより、システムのコストが増加するとともに、潜在的な危険に晒される機会および伝送ファイバ内を非常に高レベルの励起出力が伝播することに関連して損傷を受ける機会が増加する。さらに、ラマン利得の非常に高い値は高レベルの二重レイリー後方散乱（double Rayleigh backscattering）に関連し、システム特性に有害な影響を及ぼす。
【０００８】
この問題を解消するために、ラマン増幅器はＥＤＦＡ等の集中型増幅器と共に用いられる。これは、ラマン−集中型ハイブリッド増幅器（hybrid Raman-lumped amplifier）と呼ばれる（本明細書では簡略化して「ハイブリッド増幅器」あるいは「ＨＡ」と称する場合もある。）この構成では、ラマン増幅器が前置増幅器として用いられ、集中型増幅器が電力増幅用増幅器（ブースタ増幅器）として用いられる。増幅器のトータルＮＦは通常は前置増幅器のＮＦに支配されるので、ラマン増幅器の低ＮＦによってＨＡの利点が得られる。また、集中型増幅器の電力増幅によってラマン増幅器では得られない余剰の利得を得ることができるので、ハイブリッド増幅器に要求される高いトータル利得を得ることができる。
【０００９】
上述したように、ラマン増幅器の利得の制御により、ＨＡの可変利得機能をある程度実現できる。しかしながら、ＨＡのラマン増幅器部分によって与えられるトータル利得は通常は限られており、ラマン増幅器を非常に低い利得で制御することは困難な場合が多いので、この方法によって実現可能なトータルの動的利得は制限される。このため、ハイブリッド増幅器における集中型増幅器部分が十分な可変利得機能を有していることが好ましく、それによってＨＡ全体の可変利得機能を改善することができる。その場合、ＨＡ全体のＮＦを最小化しつつ、ＨＡのトータル利得をラマン増幅器と集中型増幅器との間でどのように配分するかが問題になる。公知の方法の１つに、ＨＡの異なるトータル利得の値に対応するラマン増幅器の利得の関数としてＨＡのＮＦのデータベースを記憶させておくことにより上記の問題の解決を図っているものがある。これにより、要求されるＨＡのトータル利得を得るために、最小ＮＦが得られるラマン増幅器の利得が検出され、設定される。その後、ＨＡのトータル利得の要求値を達成するために必要な残りの利得が得られるように集中型増幅器の平均利得が設定される。しかしながら、この方法では、ＷＤＭシステムにおける利得のスペクトル依存性が考慮されていないので、ラマン増幅器および集中型増幅器の利得傾斜（平均利得とは異なる）の制御によって得られる付加的な自由度が考慮されていない。
【００１０】
他の方法として、ＨＡのＮＦを最適化するためにラマン増幅器の利得のスペクトル形状の最適化を行う方法がある。この方法では、集中型増幅器のＮＦが最大になり、その結果ＨＡのトータルＮＦが減少するスペクトル領域において、より高いラマン増幅器の利得を提供することによって最適化が図られる。しかしながら、ＨＡのトータル利得が一定であると仮定すると、可変利得ＨＡの場合のＮＦの最適化は全く考慮されない。
【００１１】
このため、ラマン増幅器および集中型増幅器の両方の平均利得および利得傾斜を互いに独立して制御することのできる可変利得ハイブリッド増幅器、および可変利得ハイブリッド増幅器におけるＮＦの最適化方法が求められている。
〔発明の概要〕
本明細書における以下の説明では、平均利得を符号「Ｇ」、利得傾斜を符号「Ｔ」で表し、これらの符号にラマン型を示す「Ｒ」、集中型を示す「Ｌ」、ハイブリッドを示す「Ｈ」の添字を付けて「ＧＲ」，「ＴＲ」，「ＧＬ」，「ＴＬ」，「ＧＨ」，「ＴＨ」として表す。これらの符号はパラメータを表現するために用いられる。これらのパラメータの値を示す場合には、例えば「ＴＲ値」、「ＧＲ値」、「ＧＬ値」、「ＴＬ値」、「ＧＨ値」、「ＴＨ値」というように、上記の符号の後に「値」を付けて表現する。
【００１２】
本発明の一態様では、平均利得ＧＲおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得ラマン増幅器部（あるいはユニット）と平均利得ＧＬおよび利得傾斜ＴＬを調整可能な可変利得集中型増幅器部とを有する可変利得ハイブリッド増幅器の雑音指数を最適化する方法、および上記方法を実行するハイブリッド増幅器を提供する。以下の説明では、簡単のために、「ラマン増幅器部」あるいは「集中型増幅器部」という表現に代えて、「ラマン増幅器」および「集中型増幅器」という表現を用いる。本発明の一態様では、上記方法は、ハイブリッド増幅器に要求される平均利得ＧＨおよび利得傾斜ＴＨを取得する工程と、ハイブリッド増幅器のＮＦを最適化するとともに少なくとも与えられた条件を満たすようにＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値を設定する工程とを含む。本発明の一態様における条件の１つはＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨを満たすことである。他の態様における条件の１つは、ＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨ、かつ、ＴＲとＴＬとの合計（ＴＲ＋ＴＬ）がハイブリッド増幅器の動作の傾斜範囲内であることである。さらに他の態様における条件の１つは、ＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨ、かつ、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨを満たすことである。
【００１３】
本発明の一態様では、平均利得ＧＲおよび利得傾斜ＴＲを調整可能な可変利得ラマン型増幅器と、平均利得ＧＬおよび利得傾斜ＴＬを調整可能な可変利得集中型増幅器とを備えた、平均利得ＧＨを有する可変利得ハイブリッド増幅器であって、ＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，およびＴＬ値を、当該ハイブリッド増幅器の雑音指数を最適化するようにそれぞれ個別に設定する制御ユニットを備えた可変利得ハイブリッド増幅器を提供する。
〔図面の簡単な説明〕
本明細書で開示する実施形態（本発明を制限するものではない）については、本明細書に添付する図面（図面リストを本欄内に示している）を参照しながら後述する。１または複数の図面において共通する構造、部材、あるいは部分については、基本的に、当該各図において同じ符号を付して説明する。図面およびその説明は、本明細書に開示する実施形態の説明および明確化のためのものであり、本発明を制限するものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態にかかるハイブリッド増幅器（ＨＡ）の概略図である。
【００１５】
図１ａは、図１に示した制御ユニットの概略図である。
【００１６】
図２は、図１に示したＨＡの制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【００１７】
図３は、本発明の他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器の概略図である。
【００１８】
図４は、本発明のさらに他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器の概略図である。
【００１９】
図５は、ＥＤＦＡ  ＮＦのＥＤＦＡ平均利得に対する依存性を、互いに異なる複数のＥＤＦＡ利得傾斜の値について示したグラフである。
【００２０】
図６は、ＴＲおよびＴＬが交渉値で一定であると仮定した場合の、ＨＡ  ＮＦを最適化するＧＲのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【００２１】
図７は、（ａ）ＴＲおよびＴＬを交渉値で一定に保った場合、および（ｂ）ＴＲおよびＴＬの変化を許容した場合の、ＨＡ  ＮＦの最適値の、ＨＡの平均利得に対する依存性を示すグラフである。
【００２２】
図８ａは、ＨＡ  ＮＦを最適化するＧＲおよびＧＬのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【００２３】
図８ｂは、ＨＡ  ＮＦを最適化するＴＲおよびＴＬのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【００２４】
図９は、ＧＨおよびＴＨの各値についてＨＡ  ＮＦを最適化するようにＧＲ，ＴＲ，ＧＬ，ＴＬを設定する処理の一例を示す図である。
〔詳細な説明〕
図１は、本発明の一実施形態にかかる可変利得ハイブリッド増幅器１００の概略図である。ハイブリッド増幅器１００は、ファイバ伝送路１０２に接続されており、信号チャネル１０４を増幅するように設計されている。ハイブリッド増幅器１００は、可変利得ラマン増幅器（ＲＡ）１２０、および可変利得集中型増幅器（ＬＡ）１４０の２つの増幅器を備えている。これら各増幅器は、平均利得および利得傾斜を調整する機能を有している。ラマン増幅器１２０は、励起出力１０６を後方励起構造でファイバ伝送路１０２に注入することにより、当該ファイバ伝送路を通って伝播するＷＤＭ信号チャネル１０４を増幅する。その後、ＷＤＭ信号チャネル１０４は、ＨＡ１００に入力され、ＬＡ１４０によって増幅される。ハイブリッド増幅器１００の動作は、「改良型」制御ユニット１６０によって制御される。
【００２５】
図１ａは改良型制御ユニット１６０の詳細を示す概略図であり、図２はその動作を示すフローチャートである。制御ユニット１６０は、ＧＨ値およびＴＨ値の要求値を取得する要求値取得部１６２と、ＨＡの雑音指数（ＮＦ）の最適化、および要求されたＧＨ値を実現するためのＧＬ値，ＴＬ値，ＧＨ値，ＴＨ値を算出するように構成されたロジック部（ロジックモジュール）１６４とを備えている。本明細書において、「最適化された」とは、ＮＦが、与えられた動作条件（例えば与えられたＧＨおよび／またはＴＨ）において実現可能な最小値になること、あるいは増幅器の設計上および使用上の最小値に十分に近くなることを意味している。
【００２６】
他の実施形態として、要求値取得部１６２が要求されるＧＨ値およびＴＨ値を取得し、ロジック部１６４がハイブリッド増幅器の雑音指数の最適化、および要求されたＧＨ値とＴＨ値とを実現するためのＧＬ値，ＴＬ値，ＧＨ値，ＴＨ値を算出するように構成されていてもよい。このように、「改良型」は、ＨＡのＮＦを最適化する方法でＨＡ増幅器部の平均利得および利得傾斜の両方を制御するための制御ユニットの機能に関連する。
【００２７】
なお、上記ハイブリッド増幅器は、単一の集積ユニットであってもよい。また、上記ハイブリッド増幅器は、ラマン増幅器と集中型増幅器とが物理的に分離されており、同じく物理的に分離された改良型制御ユニット１６０と通信を行う構成であってもよい。また、制御ユニット１６０はシステムの管理モジュール内に集積されていてもよい。また、上記ハイブリッド増幅器は、ラマン増幅器と集中型増幅器とを有する集積ユニットを備え、物理的に分離された改良型制御ユニット１６０（例えばシステムの管理モジュール内に集積された改良型制御ユニット１６０）と通信を行う構成であってもよい。
【００２８】
図２に示すように、制御ユニット１６０は、ハイブリッド増幅器に対するＧＨ値およびＴＨ値の要求値の入力を受け付ける（ステップ２０２）。このステップは、例えばＨＡの起動時（電源投入時）に行うようにしてもよく、外的要因等に起因するＧＨおよび／またはＴＨの変化に応じてＨＡの動作期間中に行うようにしてもよい。ステップ２０２の処理がＨＡの起動時に生じる場合、制御ユニット１６０に備えられる記憶部から以前に設定されたＧＨ値およびＴＨ値を読み出して用いるようにしてもよい。ステップ２０２が動作期間中に外部からの操作によって生じた場合、ＧＨ値およびＴＨ値を当該ハイブリッド増幅器が集積されているシステムの管理ユニットから受け取るようにしてもよい。
【００２９】
また、増幅器を所定の利得傾斜の範囲内で動作するように設計および設定しておき、
入力としてＧＨのみを受け取るようにしてもよい。この構成は、利得傾斜の範囲を明確に定義することにより実現できる（例えば、利得傾斜を−１ｄＢから＋１ｄＢの範囲内に規定するなど）。あるいは、上記構成は、スペクトル利得平坦度を指定することによっても実現できる（例えば、増幅器のスペクトル利得平坦度を最大値と最小値との差が２ｄＢ以下になるように指定するなど）。
【００３０】
ステップ２０４では、制御ユニットは、ＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出する。具体的には、ＨＡのＮＦを与えられたＧＨおよびＴＨについて最適化し、かつＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨおよびＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨを満たすようにＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出する。上記の２つの等式は、必ずしも厳密に左辺と右辺が同値である必要はなく、ハイブリッド増幅器の仕様上の精度に応じた範囲内であればよい。例えば、上記増幅器の仕様上の精度が０．５ｄＢである場合、ＧＨ−０．５ｄＢ＜ＧＲ＋ＧＬ＜ＧＨ＋０．５ｄＢであればよい。Ｓ２０２において入力としてＧＨのみを受け取る場合、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨを満たすという条件に代えて、ＴＲ＋ＴＬを所定の利得傾斜の範囲内になるように設定するか、あるいは、ＴＲ＋ＴＬをスペクトル利得平坦度が所定範囲内になるように設定すればよい。
【００３１】
例えば、ＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を制御ユニット１６０の記憶部（図示せず）内のルックアップテーブル（ＬＵＴ）に記憶させておき、ＧＨ値およびＴＨ値が与えられたときに、制御ユニットが上記ルックアップテーブルから対応するＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を読み出すようにしてもよい。上記ＬＵＴに対応するＧＨ値およびＴＨ値が格納されていない場合、公知の外挿法や内挿法（補間法）などを用いてＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出するようにしてもよい。あるいは、ＲＨ値およびＴＨ値とＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値とを関連付けた所定の関数に基づいてＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、およびＴＬ値を算出するようにしてもよい。あるいは、ＧＲ、ＴＲ、ＧＬ、およびＴＬのうちの一部の値をＬＵＴに基づいて算出し、残りの値を関数に基づいて算出するようにしてもよい。例えば、ＧＲ値およびＴＲ値についてはＬＵＴに基づいて算出し、ＧＬ値およびＴＬ値についてはＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨおよびＴＲ＋ＴＬ＝ＴＨに基づいて算出するようにしてもよい。
【００３２】
ステップ２０６では、制御ユニットがＧＲおよびＴＲをステップ２０４で算出したＧＲ値およびＴＲ値に設定する。このステップを実行するために、例えば、制御ユニット１６０がラマン増幅器１２０にＧＲおよびＴＲの値を伝達して実際の設定を行うようにしてもよい。
【００３３】
ステップ２０８では、制御ユニットがＧＬおよびＴＬをステップ２０４で算出したＧＬ値およびＴＬ値に設定する。このステップを実行するために、例えば、制御ユニット１６０が集中型増幅器１４０にＧＬおよびＴＬの値を伝達して実際の設定を行うようにしてもよい。
【００３４】
図３は、本発明の他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器３００の概略図である。この実施形態では、ＨＡ３００は、ラマン増幅器３２０と、集中型増幅器３４０と、改良型制御ユニット１６０とを備えている。ＲＡ３２０は、励起出力１０６を供給する励起ユニット３２４と、信号チャネル１０４に入力される励起出力１０６を多重化するＷＤＭ３２６と、励起ユニット３２４の動作の制御および制御ユニット１６０との通信を行うラマン制御ユニット３２２とを備えている。ラマン制御ユニット３２２は、ＨＡ制御ユニット１６０からＲＡ３２０のＧＲ値およびＴＲ値を受け取り（上述したステップ２０６）、それに従って励起ユニット３２４の励起出力を設定する。
【００３５】
ラマン増幅器３２０においてＧＲおよびＴＲをそれぞれ独立して調整可能にするために、励起ユニット３２４は少なくとも２つの波長λの異なる励起部を備えている。これら各励起部の励起レベルを個別に設定することにより、ラマン制御ユニット３２はＧＲおよびＴＲを個別に調整できる。例えば、所謂Ｃバンド（典型的には１５２８−１５６７ｎｍ、あるいはその一部）のＷＤＭ信号チャネルのために設計されたラマン増幅器は、励起ユニット３２４内に励起波長が１４２５ｎｍ付近である少なくとも１つの励起部と励起波長が１４５５ｎｍ付近である少なくとも１つの励起部とを備えている。ＲＡ３２０の平均利得ＧＲは、励起ユニット３２４によって生成されるトータル励起出力Ｐの増加に応じて増加する。同様に、ＲＡ３２０のＧＲは、トータル励起出力Ｐの減少に応じて減少する。ラマン増幅器の利得傾斜ＴＲは、１４５５ｎｍ付近の励起出力と１４２５ｎｍ付近の励起出力との比の増加に応じて増加し、上記比の減少に応じて減少する。
【００３６】
ラマン増幅器３２０が、例えば米国出願公開公報ＵＳ２０１１／０１４１５５２明細書に開示されているように、平均利得および／または利得傾斜を測定するための装置（図示せず）を備えていてもよい。これらの装置を備えることにより、例えば、フィードバック制御を行ってラマン増幅器の自動利得制御（ＡＧＣ；automatic gain control）を実現することができる。これにより、制御ユニット３２２が上記装置から実際に測定された平均利得および／または利得傾斜を取得し、励起ユニット３２４の励起出力を要求された平均利得および利得傾斜を達成するまで調整することができる。
【００３７】
ラマン増幅器３２０が、ＷＤＭ信号チャネルの周波数帯域内の利得スペクトルの形状を一定にするように機能する利得平坦化フィルタ（ＧＦＦ；gain flattening filter）を備えていてもよい。例えば、上記ＧＦＦは、指定された平均利得および利得傾斜について、波長域内の直線からの利得のスペクトル形状の最大偏差が所定値未満にする（利得平坦化と呼ばれる）ように設計されたものであってもよい。
【００３８】
集中型増幅器３４０は、集中型増幅器制御ユニット３４２と、励起ユニット３４４と、ＷＤＭ３２６に光学的に接続された、信号チャネル１０４を増幅するように設計されている可変利得段３４６とを備えている。可変利得段３４６は、励起ユニット３４４から励起出力を受け取る少なくとも１つの活性利得媒質（図示せず）を備え、上記活性利得媒質の種類に応じた形態を有している。例えば、上記活性利得媒質が不純物を注入（ドープ）されたファイバである場合、励起ユニット３４４は、上記ファイバを励起するための適切な波長の光学励起出力を上記ファイバに出力するように構成され、可変利得段３４６は光学励起出力を上記ファイバに接続するための手段をさらに備えている。また、活性利得媒質が半導体である場合、励起ユニット３４４は駆動電流の形態で電気励起出力を供給する。可変利得段３４６によって供給される平均利得は、励起ユニット３４４によって供給される励起出力によって制御できる。典型的には、励起出力が増加すると平均利得が増加し、励起出力が減少すると平均利得が減少する。しかしながら、多くの場合、信号チャネルの波長域における利得（および利得傾斜）のスペクトル形状は平均利得によって決まり、単に励起出力を調整するだけでは独立的に制御することができない。
【００３９】
可変利得段３４６が、ＧＬおよびＴＬの両方を互いに独立して制御することのできる可変光学減衰器（ＶＯＡ；variable optical attenuator）３４８を備えていてもよい。以下の説明では、「ＶＯＡ減衰器」という用語、およびＶＯＡを特徴付ける固定の最小減衰値以上のＶＯＡの減衰を示す「Ｖ」という記号を用いる。例えば、Ｖが０ｄＢである場合、励起ユニット３４４は、ＧＬが集中型増幅器３４０の設計上の最大平均利得ＧＬ０と等しくなるように設定する。なお、ＧＬは、ＶＯＡ３４８の固定された最小減衰値などの可変利得段３４６の全ての受動損失Ｌを含むように定義されている。このことは、上記活性媒質が平均利得ＧＬ０＋Ｌを供給することを意味する。以下の説明では、この条件下（すなわち、Ｖ＝０ｄＢ、最大平均利得）で得られる利得傾斜を「公称利得傾斜」と称し、ＴＬ０で表す。ＶをＶ１ｄＢに設定し、励起ユニット３４４が最終的な平均利得ＧＬ＝ＧＬ０−Ｖ１を維持するように調整される場合、上記活性媒質はまだ平均利得ＧＬ０＋Ｌを供給する。その結果、ＴＬ（上記活性利得媒質の平均利得によって決定される）はほぼ変化せず、ＧＬが変化したとしても公称利得傾斜と等しくなる（すなわち、ＴＬ＝ＴＬ０）。反対に、ＶをＶ１ｄＢに設定し、励起ユニット３４４がＧＬ＝ＧＬ０−Ｖ−ΔＧを達成するように調整される場合、上記活性媒質は平均利得ＧＬ０＋Ｌ−ΔＧを供給し、ＴＬが変化する（すなわち、ＴＬ＝ＴＬ０ではなくなる）。励起ユニット３４４とＶＯＡ３４８とを連動して制御することにより、ＧＬとＴＬとを独立して制御することができる。集中型増幅器制御ユニット３４２は、ＨＡ制御ユニット１６０から集中型増幅器に要求される平均利得値および利得傾斜値を受け取り、励起ユニット３４４およびＶＯＡ３４８の減衰器をそれぞれ設定する。
【００４０】
上述したように、Ｖが減少すると、集中型増幅器３４０のＮＦも減少する。したがって、Ｖが減少することによって公称利得傾斜ＴＬ０からＴＬが変化しても、ＮＦに関しては有益である。例えば、平均利得ＧＬ＝ＧＬ０−Ｇ１が要求されている場合を考える。この場合、上記要求は、Ｖ＝Ｇ１ｄＢに設定することにより達成できる。この場合、結果として得られるＴＬはＴＬ０にほぼ等しくなる。一方、Ｖ＜Ｇ１に設定し、励起ユニット３４４によって供給される励起出力を減少させることにより（Ｖ＝Ｇ１の場合に比べて減少させることにより）、同様のＧＬ値を得ることができる。この場合、結果としてられるＴＬはＴＬ０とは異なる。しかしながら、Ｖの値が減少することによりＮＦは改善される。
【００４１】
可変利得段３４６が、ＷＤＭ信号チャネルの周波数範囲内で所定の利得スペクトル形状が得られるように動作するＧＦＦ（図示せず）を備えていてもよい。例えば、上記ＧＦＦは、最大平均利得ＧＬ０および公称利得傾斜ＴＬ０について、上記波長域内の近似直線からの利得のスペクトル形状の最大偏差が所定値（利得平坦度とも呼ばれる）以下になるように設計される。
【００４２】
集中型増幅器３４０は、追加の利得段（図示せず）および／または追加の光学手段を接続するための分散補償ファイバなどの中間段を備えていてもよい。例えば、可変利得段３４６は、中間段の接続部および中間段で生じる損失を補償する追加のブースタ利得段の後段に備えられてもよい。
【００４３】
上述した図１および図２に示したように、制御ユニット１６０は、ＨＡ３００全体のＮＦを最適化するとともにＨＡ３００のＧＨおよびＴＨの要求値を実現するために、ＲＡ３２０のＧＲ値およびＴＲ値、並びにＬＡ３４０のＧＬ値およびＴＬ値を決定する。ＧＬの要求値を維持しながらＬＡ３４０のＮＦを減少させる上記の能力は、ＨＡ３００全体のＮＦを最小化するのに役立つ。例えば、ＬＡ３４０のＴＬがＴＬ＝ＴＬ０に固定されている場合を考える。この場合、制御ユニット１６０は、ＧＲおよびＧＬがＧＲ＋ＧＬ＝ＧＨを満たし、かつＨＡ３００全体のＮＦを最適化するように設定し、ＴＲ＝ＴＨ−ＴＬ０に設定する。ＴＬが可変である場合、ＬＡ３４０は、（ＶＯＡ３４８の減衰量を減少させることにより）ＮＦを改善するために、ＴＬ≠ＴＬ０に設定し、上述した場合（ＴＬ＝ＴＬ０の場合）と同様にＧＬを維持するように設定する。その後、ＴＲをＴＨ−ＴＬに設定し、ＨＡ３００全体のＮＦをＬＡ３４０のＮＦ（ＬＡ３４０のＮＦの大きさであり、ＴＲの変化によるラマン増幅器３２０のＮＦの変化に完全に依存する）の低減により改善する。
【００４４】
図４は、本発明の他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器４００の概略図である。この実施形態では、ＨＡ４００は、ＲＡ３２０、ＥＤＦＡ形式の集中型増幅器４４０、および制御ユニット１６０を備えている。ＥＤＦＡ４４０は、可変利得段４４６、励起ユニット３４４、集中型増幅器制御ユニット３４２、および出力分割部４５８を備えている。可変利得段４４６は、２つのエルビウム添加型ファイバ（ＥＤＦ）利得段４５２，４５６を備え、ＶＯＡ３４８はこれら両利得段４５２，４５６の間に配置されている。励起ユニット３４４によって供給される励起出力（典型的には９８０ｎｍ付近）は、励起分割部４５８によって２つに分割され、それぞれＷＤＭ４５０，４５４を介してＥＤＦ利得段４５２，４５６に接続される。なお、図面および明細書に示したＥＤＦＡ４４０の具体的な構成は単なる例示にすぎない。他の形態のＥＤＦＡ４４０も利用可能である。例えば、１４８０ｎｍの励起出力を用いるものであってもよい。中間段接続部を有するＥＤＦあるいはＶＯＡを追加で備え、励起を後段側で行うようにしてもよい。
【００４５】
ＨＡ４００の動作の基本的な原理はＨＡ３００と同様である。図５〜図７は、ＨＡ４００のより具体的な動作を示している。ＨＡ４００は、１９〜３６ｄＢの範囲における平均利得がＣバンドになるように設計されている。ラマン増幅器３２０は、励起ユニット３２４が最大出力で動作するときに、平均利得が１４ｄＢ、利得傾斜が０ｄＢになるように設計されている。ＥＤＦＡ４４０は、平均利得９〜２５ｄＢ、公称利得傾斜ＴＬ０＝−１ｄＢ（上述したように、公称利得傾斜は最大平均利得での利得傾斜であり、平均利得が２５ｄＢであるときにＶＯＡの減衰量が０になる）で動作するように設計されている。ＥＤＦＡ４４０およびラマン増幅器３２０の利得傾斜は、いくつかの制限はあるものの、それぞれの平均利得と無関係に制御できる。例えば、ラマン増幅器が１４ｄＢのＧＲで動作する場合、励起ユニット３２４からの利用可能な励起出力の制限により、０ｄＢ付近で利得傾斜のみを制御できる。なお、図５〜７にはＨＡ４００の上記の特別な設計に適用する場合の例を示したが、同様の原理は他の設計にも適用可能である。
【００４６】
図５は、ＥＤＦＡ４４０のＮＦをＧＬの関数としてプロットしたグラフである。なお、図５では、互いに異なるＴＬの値についての３つの例を示している。１つのプロット例は公称利得傾斜（ＴＬ＝ＴＬ０）に対応しており、残りの２つのプロット例は利得傾斜（ＴＬ０＋２ｄＢ）および（ＴＬ０＋４ｄＢ）に対応している。図示したように、ＶＯＡの減衰量Ｖの増加により、全て全ての場合においてＧＬが減少するとＮＦが増加する。しかしながら、ＴＬが大きいほど（より正の側に大きいほど）、より好ましいＮＦが得られる。ＴＬ＝ＴＬ０を維持したままＧＬを２５ｄＢから２５−ＸｄＢに減少させるためには、ＶはＸｄＢに設定される。ＴＬを増加させたい場合（すなわち、より正側に増加させたい場合）、励起ユニット３４４からの励起出力を減少させる必要がある。これは、Ｃバンドの長波長側の端部（赤）に比べて、Ｃバンドの短波長側の端部（青）の方が放射計数が高いという典型的なＥＤＦの利得スペクトルの形状に起因する。しかしながら、励起出力を減少させると、ＧＬも減少する。ＧＬを２５−ＸｄＢにリセットするために、ＶをＸｄＢよりも低い値に設定する必要がある。このため、ＧＬを維持している期間中にＴＬが増加してＶが減少している。その結果、利得傾斜が増加してＮＦが改善される。
【００４７】
図６は、与えられたＧＨの値にかかわらずＮＦの最適化を実現するために必要なラマン増幅器３２０のＧＲの値を示すグラフである。ＴＬが公称利得傾斜で一定で変化しないと仮定する。図６に示したように、ＧＨ≧２８ｄＢの場合、ＧＲは最大値である１４ｄＢで一定である。ＧＨ＜２８ｄＢの場合、ＧＲはＧＨの関数として単調減少する。この結果は、以下のように理解できる。すなわち、ＨＡ４００のＮＦであるＮＦＨは、前置増幅器として機能するラマン増幅器３２のＮＦであるＮＦＲに主に依存し、ＮＦＲはブースタ増幅器として機能するＥＤＦＡ４４６のＮＦであるＮＦＬよりもはるかに小さい。このため、多くの場合、ＮＦＲを減少させてＮＦＨを減少させるためには、ＧＲを最大値に増加させることが好ましい。しかしながら、ＧＬ＝ＧＨ−ＧＲなので、ＧＲが最大値で一定であると仮定すると、ＧＨが減少すればＧＬも減少する。これにより、図５に示したように、ＮＦＬが増加する。ＧＨ＝２８ｄＢ（ＧＲ＝１４ｄＢとした場合ＧＬ＝１４ｄＢに相当）では、ＴＬ＝ＴＬ０に対応するＮＦＬが１０ｄＢであることがわかる。これは、ＥＤＦＡ４４６がブースタ増幅器であるとしても、ＮＦＨの支配的な係数として十分な大きさである。このため、ＧＨ＜２８ｄＢの場合、ＮＦＨを増加させるためには、ＧＬがさらに減少することを防止するためにＧＲを減少させ、ＮＦＬを増加させることが好ましい。
【００４８】
図７は、（ａ）ＴＬが公称利得傾斜で一定である場合、および（ｂ）ＴＬが公称利得傾斜から変化する場合の、ＨＡの平均利得に対するＨＡのＮＦの変化を示すグラフである。図７の実線は図６の状態（ＥＤＦＡ４４６の利得傾斜ＴＬがその公称利得傾斜で一定であると仮定した場合）に対応するＨＡ４００のＮＦの最適化値をＧＨの関数として示したものである。一方、図７の破線は、ＴＬがその公称利得傾斜から変化可能であり、ＨＡ４００のトータル利得傾斜ＴＨ＝ＴＲ＋ＴＬが一定である場合のＨＡのＮＦの最適化値をＧＨの関数として示したものである。ＴＬはＥＤＦＡ４４６によってサポートされる利得傾斜の範囲である−１ｄＢから＋３ｄＢの範囲内で変化可能である。ＴＲはＧＲ＋｜ＴＲ｜≦１４ｄＢの制限を満たす任意の値を取る。上記の制限は、励起ユニット３２４から出力可能な励起出力の制限に起因する。
【００４９】
ＴＬが公称利得傾斜から可変である場合のＮＦの最小値は、ＴＬが公称利得傾斜で一定である場合よりも常に小さく、ＧＨ＝２０ｄＢの場合に両者の差は約１．５ｄＢになる。この結果について、図８ａおよび図８ｂを参照しながら説明する。図８ａは、ＮＦの最適値に対応するＧＬおよびＧＲのＧＨに対する関数を示すグラフである。図８ｂは、ＮＦの最適値に対応するＴＬおよびＴＲのＧＨに対する関数を示すグラフである。ＧＨ＞３１ｄＢの場合、ＮＦＨに対するＮＦＬの影響は無視できる程度なので、ＴＬはその公称利得傾斜のままである。しかしながら、ＧＬが減少するほど（上述したように、ＧＲをできるだけ高く保つことが好ましいので）、ＮＦＬはより大きくなってより支配的になる。このため、図５に示したように、ＮＦＬの減少の利益を得るためにはＴＬを増加させることが好ましい。ＴＬは、ＥＤＦＡ４４６にサポートされ、最大値（＋３ｄＢ）に達するまで増加し続ける。要するに、ＧＨが減少してＴＬが増加することにより、ＴＬをその公称利得傾斜に一定に保つ場合よりもＨＡ４００のＮＦを最小化することができる。
【００５０】
図９は、ハイブリッド増幅器の最適な動作状態をＧＨ値およびＴＨ値の組み合わせに対するＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，およびＴＬ値の組み合わせの形態で検出するための処理の流れを示すフローチャートである。図１，３，４に示した制御ユニット１６０が、ルックアップテーブルおよび／または演算式に基づいて動作するようにしてもよい。目的は、与えられたＧＨ値およびＴＨ値に対して、ＨＡのＮＦを最適化するためのするＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値を求めることにある。まず、ステップ９０２において、ハイブリッド増幅器を動作させるための範囲を十分な解像能でカバーできるＧＨとＴＨとの異なる組み合わせについて反復処理を行う。十分な解像能を有していることにより、一般的かつ公知の外挿方法および／または内挿方法を用いて、ステップ９０２の反復処理によって明示的にカバーされないＧＨ値とＴＨ値の組み合わせ対してＨＡのＮＦが最適化されるＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の組み合わせを見つけることができる。次に、ステップ９０４において、要求されているＧＨおよびＴＨに関し、ラマン増幅器および集中型増幅器が動作可能な組み合わせ範囲を十分な解像能でカバーし、ＧＬ＋ＧＲ＝ＧＨおよびＴＬ＋ＴＲ＝ＴＨの組み合わせを満足するＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の異なる組み合わせについて反復処理を実行する。ステップ９０４における十分な解像能の意味については後述するステップ９１２で説明する。次に、ステップ９０６においてＧＲ，ＴＲ，ＧＬ，ＴＬをＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値にそれぞれ設定した後、ステップ９０８においてＨＡのＮＦを検出して記憶する。次に、ステップ９１０において、関連する全てのＧＲ値およびＴＲ値について処理を行ったかを判定する。全てのＧＲ値およびＴＲ値についての処理が完了していない場合、ステップ９０４に戻り、新たなＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の組み合わせを選択する。全てのＧＲ値およびＴＲ値についての処理が完了したと判断した場合、ステップ９１２において、ＨＡのＮＦの最適値に対応するＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の組み合わせを検出し、与えられたＧＨ値およびＴＨ値と対応付けて記憶する。ここで、上述したステップ９０４における「十分な解像能でカバーする」の意味について説明する。これは、ステップ９０４においてカバーされる少なくとも１つの組み合わせが、増幅器が設計されているアプリケーション用のＮＦの最小値に十分に接近するＨＡのＮＦをもたらすことを意味する。次に、ステップ９１４において、全ての関連するＧＨおよびＴＨの組み合わせがカバーされたか否かを判断する。全てのＧＨおよびＴＨの組み合わせがカバーされていないと判断した場合、ステップ９０２に戻って新たなＧＨおよびＴＨの組み合わせを選択する。全てのＧＨおよびＴＨの組み合わせがカバーされていると判断した場合、処理を終了する。
【００５１】
処理の結果は、ＧＨ値とＴＨ値との各組み合わせと、ＨＡのＮＦを最適化するＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の組み合わせとを対応付けてＬＵＴに記憶される。このＬＵＴは、制御ユニット１６０において直接用いることができ、ＧＨ値およびＴＨ値に関連するＧＲ値、ＴＲ値、ＧＬ値、ＴＬ値の演算式（例えばあてはめ法など）の導出に用いてもよい。
【００５２】
図９に示す他方法をより効率化するように変更することで様々な組み合わせを利用できる。例えば、ＨＡ４００の場合、ＴＬがＴＬ０よりも大きいときに、ＧＲ値，ＴＲ値，ＧＬ値，ＴＬ値の組み合わせをＴＬ＞ＴＬ０を満たすように制限することによりステップ９０４をより効率的に行い、ＮＦを最小にできる。
【００５３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することもできる。
〔先行技術文献〕
米国特許公報
１．米国特許６６１１６４１号明細書（２００３年８月２６日公開）
２．米国特許６６６５１１４号明細書（２００３年１２月１６日公開）
３．米国特許６４６６３６２号明細書（２００２年１０月１５日公開）
米国公開特許公報
４．米国公開特許公報２０１１０１４１５５２号明細書（２０１１年６月１６日公開）
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド増幅器（ＨＡ）の概略図である。
【図１ａ】図１に示した制御ユニットの概略図である。
【図２】図１に示したＨＡの制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器の概略図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態にかかるハイブリッド増幅器の概略図である。
【図５】ＥＤＦＡ  ＮＦのＥＤＦＡ平均利得に対する依存性を、互いに異なる複数のＥＤＦＡ利得傾斜の値について示したグラフである。
【図６】ＴＲおよびＴＬが交渉値で一定であると仮定した場合の、ＨＡ  ＮＦを最適化するＧＲのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【図７】（ａ）ＴＲおよびＴＬを交渉値で一定に保った場合、および（ｂ）ＴＲおよびＴＬの変化を許容した場合の、ＨＡ  ＮＦの最適値の、ＨＡの平均利得に対する依存性を示すグラフである。
【図８ａ】ＨＡ  ＮＦを最適化するＧＲおよびＧＬのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【図８ｂ】ＨＡ  ＮＦを最適化するＴＲおよびＴＬのＧＨに対する依存性を示すグラフである。
【図９】ＧＨおよびＴＨの各値についてＨＡ  ＮＦを最適化するようにＧＲ，ＴＲ，ＧＬ，ＴＬを設定する処理の一例を示す図である。
【図１】
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【図１ａ】
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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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【外国語明細書】
2014030016000001.pdf