(57)【要約】【課題】本発明は、互いに異なる波長の入力光信号の数（波長数）が変動した際の出力光信号のレベル変動幅を抑えることを目的とする。【解決手段】本願発明の光増幅器システムは、光励起型の複数の光増幅器と、励起光を出力する単一の半導体レーザと、半導体レーザから出力された励起光を複数の光増幅器それぞれの利得媒質に分配するスプリッタとを備える光増幅システムにおいて、複数の光増幅器それぞれの入力光信号の光パワーをモニタし、該モニタ値のいずれかに変動があった際に、変動後のモニタ値とスプリッタの分岐比の値とに基づいて、複数の光増幅器それぞれに分配される励起光の光パワーと所望の利得が得られる励起光の光パワーとの偏差のうちの最大値と最小値の中間値が所定値より小さくなるような半導体レーザの出力レベルを算出し、半導体レーザの出力レベルを算出した値に設定するフィードフォワード制御を行う。【選択図】図２
2014072283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光信号を増幅する光増幅システムであって、
各光信号を増幅する複数の光増幅器と、
光増幅器を通過前の各光信号の波長数を測定する複数の波長測定部と、
各光増幅器において光信号を増幅するための励起光を発生する励起光源と、
励起光源からの励起光を各光増幅器へ分岐する光スプリッタと、
光信号の波長数に変動があった際に、変動後の波長数と変動前の光スプリッタの分岐比の値を基に、実際に各光増幅器へ分配される励起光のパワーと所望の利得が得られる励起光のパワーとの偏差の値の集合のうちの最大値と最小値の中間値が事前に設定した値より小さくなるような励起光源の出力レベルを計算し、励起光源の出力レベルを当該計算値に設定するフィードフォワード制御を行う励起光制御部と、
を備える光増幅器システム。
【請求項２】
前記光スプリッタの分岐比が可変であって、
前記励起光制御部は、前記変動後の各光増幅器への入射信号の波長数の比から光スプリッタの分岐比の値を計算し、光スプリッタの分岐比の値を当該計算値に設定するフィードフォワード制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の光増幅器システム。
【請求項３】
前記励起光制御部は、各光増幅器へ供給される励起光のパワーが前記所望の利得が得られる値に到達するまで励起光源の出力レベルを光スプリッタの動作速度と同程度で変化させることを特徴とする請求項２に記載の光増幅器システム。
【請求項４】
前記光スプリッタで分岐された各励起光のパワーを調整する可変光減衰器を有し、
前記励起光制御部は、各光増幅器に入射する光信号のパワーと各光増幅器から出射する光信号のパワーをモニタすることにより、各光増幅器の利得の前記所望の利得からの偏差を検出し、その偏差が小さくなるように、前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光増幅器システム。
【請求項５】
複数の光信号を個別の光増幅器を用いて増幅する光増幅方法であって、
各光信号の波長数を測定する測定手順と、
光信号の波長数に変動があった際に、変動後の波長数と各光増幅器に供給する励起光の分岐比の値を基に、実際に各光増幅器へ分配される励起光のパワーと所望の利得が得られる励起光のパワーとの偏差の値の集合のうちの最大値と最小値の中間値が事前に設定した値より小さくなるように、励起光源の出力レベルを設定する設定手順と、
設定した出力レベルの励起光を励起光源で発生し、当該励起光を各光増幅器に分岐し、分岐した励起光を用いて各光信号を増幅する光増幅手順と、
を有する光増幅方法。
【請求項６】
前記設定手順において、前記変動後の各光増幅器への入射信号の波長数の比から前記分岐比の値を計算し、励起光を分岐する光スプリッタの分岐比の値を当該計算値に設定し、
前記光増幅手順において、設定した分岐比の光スプリッタで励起光を分岐する
ことを特徴とする請求項５に記載の光増幅方法。
【請求項７】
前記設定手順において、各光増幅器へ供給される励起光のパワーが前記所望の利得が得られる値に到達するまで励起光源の出力レベルを光スプリッタの動作速度と同程度で変化させる
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光増幅方法。
【請求項８】
前記測定手順において、各光増幅器に入射する光信号のパワーと各光増幅器から出射する光信号のパワーを測定し、
前記設定手順において、各光増幅器の利得の前記所望の利得からの偏差を検出し、その偏差が小さくなるように、各励起光の減衰量を設定し、
前記光増幅手順において、各光増幅器に入射する励起光のパワーを、設定した減衰量だけ減衰させる
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに用いられる、光増幅システムに関する。本発明は光増幅器への入射光信号の波長数変動に対する高速な適応が可能な光増幅システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤＣ−ｌｅｓｓ（Ｃｏｌｏｒｌｅｓｓ／Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ／Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｌｅｓｓ）  ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）等の高機能光ノードの研究開発が盛んに進められている。図１にＣＤＣ−ｌｅｓｓ  ＲＯＡＤＭノードの構成例を示す。
【０００３】
ＣＤＣ−ｌｅｓｓ機能により任意の波長の光信号を任意の方路に設定できるなどの運用性が向上するが、光ノードにおける損失が増加するため、伝送距離が制限されることになる。そのため、ＣＤＣ−ｌｅｓｓ  ＲＯＡＤＭ等においては、伝送距離制限を緩和するため小型で集積化された光増幅器が開発されている（例えば非特許文献１）。非特許文献１には、複数のＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の励起半導体レーザを共用し、ＶＯＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）等の複数の光デバイスをＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）に集積することが記載されている。
【０００４】
ＣＤＣ−ｌｅｓｓ  ＲＯＡＤＭに必要とされる光増幅器（ＥＤＦＡ）はＷＤＭ用の光増幅器と比較すると大きな励起光が必須ではないので高額な励起半導体レーザを共用化することが可能であり、装置価格の上昇を抑えることが可能になる。また、ＣＤＣ−ｌｅｓｓ  ＲＯＡＤＭに要求される光増幅器は送受信器毎に必要となるため、装置数が膨大となるが、非特許文献１に記載されるように複数の光デバイスを集積化し、複数の光増幅器を集積化することにより装置全体を小さくすることが可能となる。ＰＬＣを使って複数の光増幅器を集積化した場合、ＰＬＣ上に作られたＶＯＡや光カプラの分岐比を可変にすることにより励起光を調整し利得調整が可能であるが、熱光学効果を利用した石英系導波路の動作速度は、ミリ秒オーダであるため、ミリ秒以下の急峻な信号レベル変動に追随できないという課題がある。したがって集積された光増幅器のいずれかへの入射波長数が急激に変化した場合、直ちに利得の過不足を適正化することが困難である。ここで波長数とは、ＷＤＭ信号の互いに異なる波長の信号数のことを指す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｍ．Ｂｏｌｓｈｔｙａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｐｌａｎａｒ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ＥＤＦＡ”，  ＰＤＰ１７  ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ２００８．
【非特許文献２】Ｍ．Ｆｕｋｕｔｏｋｕ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｐｕｍｐ  ｐｏｗｅｒ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ＥＤＦＡ  ｕｓｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ，”  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｅｃｈ．  Ｄｉｇ．，  Ｖａｉｌ，  ＣＯ，  １９９８，  ｐｐ．  ３２〜３５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように複数の光励起型の光増幅器を単一の半導体レーザを用いて同時に励起する光増幅システムにおいて、従来技術では急激な波長数の変動に対応して、高速に利得を最適化にすることはＰＬＣスイッチの速度制限があり、困難であった。
本発明はかかる課題を解決したものであり、互いに異なる波長の入力光信号の数（波長数）が変動した際の出力光信号のレベル変動幅を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明の光増幅器システムは、光励起型の複数の光増幅器と、励起光を出力する単一の半導体レーザと、半導体レーザから出力された励起光を複数の光増幅器それぞれの利得媒質に分配するスプリッタとを備える光増幅システムにおいて、複数の光増幅器それぞれの入力光信号の光パワーをモニタし、該モニタ値のいずれかに変動があった際に、変動後のモニタ値とスプリッタの分岐比の値とに基づいて、複数の光増幅器それぞれに分配される励起光の光パワーと所望の利得が得られる励起光の光パワーとの偏差のうちの最大値と最小値の中間値が所定値より小さくなるような半導体レーザの出力レベルを算出し、半導体レーザの出力レベルを算出した値に設定するフィードフォワード制御を行う。
【０００８】
具体的には、本願発明の光増幅器システムは、複数の光信号を増幅する光増幅システムであって、各光信号を増幅する複数の光増幅器と、光増幅器を通過前の各光信号の波長数を測定する複数の波長測定部と、各光増幅器において光信号を増幅するための励起光を発生する励起光源と、励起光源からの励起光を各光増幅器へ分岐する光スプリッタと、光信号の波長数に変動があった際に、変動後の波長数と変動前の光スプリッタの分岐比の値を基に、実際に各光増幅器へ分配される励起光のパワーと所望の利得が得られる励起光のパワーとの偏差の値の集合のうちの最大値と最小値の中間値が事前に設定した値より小さくなるような励起光源の出力レベルを計算し、励起光源の出力レベルを当該計算値に設定するフィードフォワード制御を行う励起光制御部と、を備える。
【０００９】
本願発明の光増幅器システムでは、前記光スプリッタの分岐比が可変であって、前記励起光制御部は、変動後の各光増幅器への入射信号の波長数の比から光スプリッタの分岐比の値を計算し、光スプリッタの分岐比の値を当該計算値に設定するフィードフォワード制御を行ってもよい。
【００１０】
本願発明の光増幅器システムでは、前記励起光制御部は、各光増幅器へ供給される励起光のパワーが前記所望の利得が得られる値に到達するまで励起光源の出力レベルを光スプリッタの動作速度と同程度で変化させてもよい。
【００１１】
本願発明の光増幅器システムでは、前記光スプリッタで分岐された各励起光のパワーを調整する可変光減衰器を有し、前記励起光制御部は、各光増幅器に入射する光信号のパワーと各光増幅器から出射する光信号のパワーをモニタすることにより、各光増幅器の利得の前記所望の利得からの偏差を検出し、その偏差が小さくなるように、前記可変光減衰器の減衰量を制御してもよい。
【００１２】
具体的には、本願発明の光増幅器方法は、複数の光信号を個別の光増幅器を用いて増幅する光増幅方法であって、各光信号の波長数を測定する測定手順と、光信号の波長数に変動があった際に、変動後の波長数と各光増幅器に供給する励起光の分岐比の値を基に、実際に各光増幅器へ分配される励起光のパワーと所望の利得が得られる励起光のパワーとの偏差の値の集合のうちの最大値と最小値の中間値が事前に設定した値より小さくなるように、励起光源の出力レベルを設定する設定手順と、設定した出力レベルの励起光を励起光源で発生し、当該励起光を各光増幅器に分岐し、分岐した励起光を用いて各光信号を増幅する光増幅手順と、を有する。ここで、上記の事前に設定する値は、励起光のパワーを出来るだけ精度良く設定するために、出来るだけ小さい値が望ましい。理想的には０となる。
【００１３】
本願発明の光増幅方法では、前記設定手順において、変動後の各光増幅器への入射信号の波長数の比から前記分岐比の値を計算し、励起光を分岐する光スプリッタの分岐比の値を当該計算値に設定し、前記光増幅手順において、設定した分岐比の光スプリッタで励起光を分岐してもよい。
【００１４】
本願発明の光増幅方法では、前記設定手順において、各光増幅器へ供給される励起光のパワーが前記所望の利得が得られる値に到達するまで励起光源の出力レベルを光スプリッタの動作速度と同程度で変化させてもよい。
【００１５】
本願発明の光増幅方法では、前記測定手順において、各光増幅器に入射する光信号のパワーと各光増幅器から出射する光信号のパワーを測定し、前記設定手順において、各光増幅器の利得の前記所望の利得からの偏差を検出し、その偏差が小さくなるように、各励起光の減衰量を設定し、前記光増幅手順において、各光増幅器に入射する励起光のパワーを、設定した減衰量だけ減衰させてもよい。
【００１６】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、互いに異なる波長の入力光信号の数（波長数）が変動した際の出力光信号のレベル変動幅を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＣＤＣ−ｌｅｓｓ  ＲＯＡＤＭノード構成の一例を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態の一例を示す。
【図３】第１の実施形態における動作の一例を示す。
【図４】図３における波長数と励起光パワーの関係の一例を示す。
【図５】図４（ｂ）において、励起光パワーの制御量を変化させた場合の一例を示す。
【図６】図５（ａ）の制御の場合の動作の一例を示す。
【図７】制御フローの一例を示す。
【図８】時定数で励起光パワーを制御する動作を追加した場合の制御フローの一例を示す。
【図９】分岐可変スプリッタの時定数を考慮して、励起光を制御する場合の動作の一例を示す。
【図１０】本発明の第２の実施形態の一例を示す。
【図１１】本発明の第３の実施形態の一例を示す。
【図１２】本発明の第４の実施形態の一例を示す。
【図１３】本発明の第５の実施形態の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（実施形態１）
図２に本発明の第１の実施形態を示す。本実施形態に係る光ファイバ増幅器システムは、非特許文献１と同様に複数のＥＤＦ１１を分岐比可変のスプリッタ１９（光分岐回路）で励起光を共有化することにより集積した構成となっている。入力光をモニタして励起光パワーをフィードフォワード制御する点が、構成上異なる。複数のＥＤＦ１１の励起光を共有化するため、各エルビウム添加ファイバ：ＥＤＦ１１（＃１〜＃ｎ）への励起光パワーは、励起半導体レーザ１４と分岐比可変光スプリッタ１９を併用して調整する。なお、分岐比可変光スプリッタ１９は、ＰＬＣ上に集積化されたものを想定しているので、動作速度は数ミリ秒程度であり、励起半導体レーザ１４より遅い制御となる。
【００２１】
具体的には、本実施形態に係る光ファイバ増幅器システムは、光増幅器としてのＥＤＦ１１と、波長測定部としてのＰＤ１３と、光スプリッタ１９と、励起光源としての励起半導体レーザ１４と、励起光制御部としてのＦＦ制御部１７と、を備える。本実施形態に係る光ファイバ増幅方法は、測定手順と、設定手順と、光増幅手順と、を順に有する。
【００２２】
測定手順では、ＰＤ１３を用いて各光信号の波長数を測定する。これにより、光信号の波長数の変動を検出する。
設定手順では、光信号の波長数に変動があった際に、ＦＦ（Ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ）制御部１７が、励起光源の出力レベルを設定する。このとき、ＦＦ制御部１７は、変動後の波長数と各ＥＤＦ１１に供給する励起光の分岐比の値を基に、実際に各ＥＤＦ１１へ分配される励起光のパワーと所望の利得が得られる励起光のパワーとの偏差の値の集合のうちの最大値と最小値の中間値が事前に設定した値より小さくなるように、励起光源の出力レベルを設定する。
光増幅手順では、設定した出力レベルの励起光を励起半導体レーザ１４で発生し、当該励起光を各ＥＤＦ１１に分岐し、分岐した励起光を用いて各光信号を増幅する。
【００２３】
図２において、ＥＤＦ＃１のみ入力波長数が変化（複数波長入力⇒１波長入力）した場合の動作を説明する。
実際の励起光パワーを制御する際には、利得一定条件での入力光パワーと励起光パワーの関係から、励起光パワーを決定すればよいが、以下の説明では、利得一定の条件においては、入力光パワーと励起光パワーは比例することを仮定する。すなわち、励起光一定で、入力光パワー（＝入力波長数）が変化した場合には、１波長あたりの利得が変化することになる。
【００２４】
はじめに、励起光パワーの変化量を入力波長数のみで決める場合について示す。
ＥＤＦ＃１の入力波長数が１に減少した瞬間は、励起光パワーは変化がないので、ＥＤＦ＃１の生き残り１チャネルの利得が過剰になる。
その後入力モニタ１３で入力波長数減少を検出すると、ＦＦ制御部１７が全体の波長数に比例して励起光パワーを減らす制御をする。このときＦＦ制御部１７は励起半導体レーザ１４の励起光パワーと同時に分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比も変更するが、分岐比可変光スプリッタ１９の動作が遅いため、ＥＤＦ＃２〜＃ｎへの励起光が一旦減少することになる。
その後分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比が変化し、ＥＤＦ＃２〜＃ｎへ本来供給されるべき励起光パワーが分配される。そのため、ＥＤＦ＃２〜＃ｎは出力レベルが一旦減少し、その後分岐比可変光スプリッタ１９の時定数程度の時間で（分岐比可変光スプリッタ１９の動作速度で）、もとのレベルにもどることになる。
【００２５】
ここで、分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比は、変動後の各ＥＤＦへの入力波長数の比となる。例えば、ＥＤＦの数が３であり、ＥＤＦ＃１〜＃３への入力波長数が、５、１０並びに１５であれば、５：１０：１５＝１：２：３となる。
【００２６】
上記動作を時間変化に関してまとめたものを図３に示す。励起光パワーのフィードフォワード制御により、ＥＤＦ＃１のレベル変動幅は励起光パワーを制御しない場合よりも抑えられるが、分岐比可変光スプリッタ１９の動作が励起光パワーより遅いため、ＥＤＦ＃１〜＃ｎのレベル変動が分岐比可変光スプリッタ１９の時定数だけ継続することになる。ここで波長数変化時の各ＥＤＦ１１の出力レベル変動がトランスポンダ（図１のＲｘ）の受信レベル範囲に入らない場合には、受信エラーが発生することになる。
【００２７】
また、図３に示す内容を各ＥＤＦ１１における波長数と励起光パワーの関係に着目してまとめたものを図４に示す。図４（ｂ）に示すように、波長数変化を検出して、励起光を調整し、分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比の設定変更が完了する前までは、各ＥＤＦ１１の入力波長数と励起光パワーに誤差が生じるため、各ＥＤＦ１１の出力に変動が生じることになる。
【００２８】
次に、励起光パワーの制御量の目標値を全てのＥＤＦの出力変動幅を考慮して決定する場合を示す。図５に図４（ｂ）に示す波長数変化を検出して、励起光を調整し、分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比の設定変更が完了する前までタイミングにおける波長数と励起光パワーの関係を、励起光パワーの制御量を小さくした場合と大きくした場合の模式図を示す。
【００２９】
図５（ａ）に示すように励起光制御パワーの制御量を小さくした場合には、ＥＤＦ＃１の瞬時的なレベルの誤差（Ｅｒｒ＃１）は、図４の場合よりも大きくなるが、ＥＤＦ＃２〜＃ｎのレベル誤差（Ｅｒｒ＃２〜Ｅｒｒ＃ｎ）は小さく、励起光を変化させた瞬間のＥＤＦ＃２〜＃ｎのレベル変動幅が抑えられる。ただし、励起光が過大となるため分岐比の調整が終了し定常状態にもどったときのレベルが全てのＥＤＦで少し増大することになる。図５（ａ）の制御の場合の各ＥＤＦの時間変化を図６に示す。
【００３０】
また、図５（ｂ）に示す励起光パワーの制御量を大きくした場合には、ＥＤＦ＃１の瞬時的なレベルの誤差（Ｅｒｒ＃１）は、図４の場合よりも小さくなるが、ＥＤＦ＃２〜＃ｎのレベル誤差（Ｅｒｒ＃２〜Ｅｒｒ＃ｎ）が大きく、励起光を変化させた瞬間のＥＤＦ＃２〜＃ｎのレベル変動幅が大きくなる。
【００３１】
ここで、励起光パワーの制御量を次のように決定する。
ＰＤ１３を用いて波長数を検出し（Ｓ１０１）、波長数変動量から仮励起光パワー制御量を算出する（Ｓ１０２）。分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比は波長数変動前と同じで、励起光パワーを変更した場合に、各ＥＤＦ１１におけるレベル偏差量を算出する（Ｓ１０３〜Ｓ１０８）。ここでレベル誤差は、各ＥＤＦ＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の入力波長数から算出される必要励起光パワーよりも供給される励起光パワーが大きい場合には、正の値の誤差として算出し、供給される励起光パワーが小さい場合には、負の値の誤差と算出する。
次に各ＥＤＦ１１のレベル誤差の最大値と最小値を算出し（Ｓ１０４）、その最大値と最小値の中間値が０となるように励起光パワーの制御量を決定する（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。
【００３２】
具体的には図５においては、ＥＤＦ＃１のレベル誤差（Ｅｒｒ＃１）が最大値（＞０）に相当し、ＥＤＦ＃２（図５では＃３〜＃ｎでも可）のレベル誤差（Ｅｒｒ＃２）が最小値（＜０）に相当する。よって、図５においては、（Ｅｒｒ＃１＋Ｅｒｒ＃２）／２の値が０になるように励起光パワーの制御量を決定すればよい。これにより全てのＥＤＦ１１のレベル誤差が平均化され、特定のＥＤＦ１１のみでのレベル変動を抑えることが可能となる。上記一連の制御フローを図７に示す。
【００３３】
上述のとおりレベル変動幅を抑えるように励起光パワーの制御量を決める場合、定常状態でのレベルに誤差が生じることになる。そのため、波長数変化が生じた瞬間の励起光パワーの制御量は、図７に示すとおり決めて、レベル変動幅を抑え、その後、波長数変化量に応じた励起光パワーの変化量になるように励起光パワーを分岐比可変光スプリッタ１９と同じ時定数で変化させる。この場合の制御フローを図８に示し、動作を図９に示す。
【００３４】
図８に示す制御フローと図７に示す制御フローとの差は、波長数変化量に応じた励起光パワーの変化量になるように励起光パワーを分岐比可変光スプリッタ１９と同じ時定数で変化させるステップＳ１０９が最後に追加された点であり、それ以外は、図７と同じ制御である。
【００３５】
図９のΔＰ１で示す制御量が図７に示すステップＳ１０７の制御量であり、図９のΔＰ２で示す制御量が図８の最後のステップＳ１０９の制御量となる。これにより、波長数変動時の出力レベル変動幅を抑えることができ、かつ、定常状態での出力レベルも波長数変化前と同じ値に設定できることになる。
【００３６】
本発明は、ＥＤＦＡをはじめとする、複数の光励起型の光増幅器を、ＰＬＣを用いて集積化し、共通の励起半導体レーザ１４で各光増幅器を励起する光増幅器システムにおいて、各光増幅器への入射光信号の波長数が急激に変動しても高速に最適な励起状態を実現することが可能となる。
【００３７】
（実施形態２）
図１０に本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態に係る光増幅器システムは、実施形態１の構成に加えて、各励起光のパワーを調整する可変光減衰器２３と、各ＥＤＦ１１通過後の光信号パワーを測定するＰＤ２２と、ＦＢ（Ｆｅｅｄｂａｃｋ）制御部１８と、をさらに備える。
【００３８】
本実施形態では、ＦＢ制御部１８は、各ＥＤＦ１１に入射する光信号のパワーと各ＥＤＦ１１から出射する光信号のパワーをモニタすることにより、各ＥＤＦ１１の利得の所望の利得からの偏差を検出し、その偏差が小さくなるように、可変光減衰器２３の減衰量をフィードバック制御する。
【００３９】
本実施形態では、各ＥＤＦ１１への励起光パワーを可変光減衰器２３で調整できるとともに、各ＥＤＦ１１に関して光信号の入出力レベルをモニタできる。したがって、スプリッタ２０の分岐比が固定であっても、各ＥＤＦ１１の入出力信号レベルをモニタして得た利得の偏差を可変光減衰器２３にフィードバックすることにより、励起光パワーを所望の利得が得られる値に最適化することができる。分岐比固定の場合、励起用半導体レーザの出力設定だけでは最適化はできないので本実施形態は有用である。
【００４０】
（実施形態３）
図１１には本発明の第３の実施形態を示す。本実施形態に係る光増幅器システムは、実施形態１の構成に加えて、各励起光のパワーを調整する可変光減衰器２３と、各ＥＤＦ１１通過後の光信号パワーを測定するＰＤ２２と、ＦＢ制御部１８と、をさらに備える。
【００４１】
本実施形態では、ＦＦ制御部１７は、励起半導体レーザ１４の出力レベルを計算し、その後分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比を計算する。そして、これらの計算結果の値に、励起半導体レーザ１４及び分岐比可変光スプリッタ１９を設定する。さらに実施形態３のように利得偏差を用いて可変光減衰器２３をフィードバック制御する。
【００４２】
ここで、分岐比可変光スプリッタ１９の分岐比は、変動後の各ＥＤＦへの入力波長数の比となる。例えば、ＥＤＦの数が３であり、ＥＤＦ＃１〜＃３への入力波長数が、５、１０並びに１５であれば、５：１０：１５＝１：２：３となる。
【００４３】
本実施形態では、分岐比可変スプリッタ１９の分岐比を設定の後、ＦＢ制御部１８が上記のフィードバック制御を行うとともに、励起用半導体レーザ１４の出力を、波長数変動から計算される値に、分岐比可変光スプリッタ１９の時定数で変化させるが、可変光減衰器２３と分岐比可変スプリッタ１９の可変機能を併用することにより、実施例１より短い時間で波長変動前の出力レベルに到達することが可能となる。
【００４４】
（実施形態４）
図１２には本発明の第４の実施形態を示す。本実施形態では、可変カプラ２４を分岐ごとに片方の分岐方向のみ用いてカスケードに連結することにより分岐比可変光スプリッタ１９を構成している。本構成を採用することにより、光スプリッタ単体で、どのＥＤＦ１１にも励起光を入射させないという選択ができる（オフポートからだけ励起光を出射させる選択）。
【００４５】
（実施形態５）
図１３には本発明の第５の実施形態を示す。可変カプラ２４を分岐ごとにどちらの分岐方向にも用いて分岐比可変光スプリッタ１９を構成している。本構成を採用することにより、１×２分岐比可変カプラの数が少なくて済む。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明は、複数の光増幅器を、ＰＬＣを用いて集積化し、共通の半導体レーザで各光増幅器を励起する光増幅器システムにおいて入射信号の波長数変動の利得への影響を高速に緩和するものであり、光通信システムの運用に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１１：ＥＤＦ
１２、１５、２１：光カプラ
１３、２２：ＰＤ
１４：励起半導体レーザ
１５：励起光結合部
１７：ＦＦ制御部
１８：ＦＢ制御部
１９：分岐比可変光スプリッタ
２０：分岐比固定スプリッタ
２３：可変光減衰器
２４：可変カプラ
５１、６６：ＷＤＭ用光増幅器
５２、６４：カプラ
５３、６５：ＷＳＳ
５４、６３：ＣＤＣ用光アンプ
５５、６２：ＣＤＣ−ｌｅｓｓ用光スイッチ
５６：受信機
６１：送信機
【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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