(57)【要約】  光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することは困難であるため、本発明の典型的な一の側面による光増幅器の監視装置は、光増幅器の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、監視信号に基づいて、光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する。【選択図】      図１
2021515982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅器の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、
前記監視信号に基づいて、前記光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する
光増幅器の監視装置。
【請求項２】
前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、
前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する
請求項１に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項３】
前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、
前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、
前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する
請求項１に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項４】
前記光増幅器から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む
請求項１、２、及び３のいずれか一項に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項５】
監視手段と、
光増幅手段、を有し、
前記監視手段は、
前記光増幅手段の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、
前記監視信号に基づいて、前記光増幅手段の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する
光増幅システム。
【請求項６】
前記スペクトル情報に基づいて、前記スペクトルプロファイルを等化する利得フィルタリング手段をさらに有する
請求項５に記載した光増幅システム。
【請求項７】
前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、
前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する
請求項５または６に記載した光増幅システム。
【請求項８】
前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、
前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、
前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する
請求項５または６に記載した光増幅システム。
【請求項９】
前記監視手段は、前記光増幅手段から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む
請求項５、６、７、及び８のいずれか一項に記載した光増幅システム。
【請求項１０】
前記監視手段は、光結合手段をさらに含み、
前記光増幅手段は、複数の利得媒体を含み、
前記光結合手段は、前記複数の利得媒体から複数の監視光ビームを受信し、前記複数の監視光ビームの一を前記波長可変光フィルタへ送信する
請求項７に記載した光増幅システム。
【請求項１１】
前記光結合手段は、光スイッチおよび光カプラーの一方を含む
請求項１０に記載した光増幅システム。
【請求項１２】
前記監視手段は、電気帯域通過フィルタをさらに含み、
前記複数の利得媒体のそれぞれは、周波数成分が付加された励起光ビームによって励起され、
前記複数の監視光ビームのそれぞれは、前記周波数成分を有し、
前記電気帯域通過フィルタは、前記周波数成分を有する前記監視信号を抽出する
請求項１０または１１に記載した光増幅システム。
【請求項１３】
前記監視手段は、光結合手段をさらに含み、
前記光増幅手段は、複数の利得媒体を含み、
前記光結合手段は、前記複数の利得媒体から複数の監視光ビームを受信し、前記複数の監視光ビームのそれぞれを前記複数の光帯域通過フィルタのそれぞれへ送信する
請求項８に記載した光増幅システム。
【請求項１４】
前記光結合手段は、入力ポート及び出力ポートを有する光カプラーを含み、
前記出力ポートの数は前記入力ポートの数以上である
請求項１３に記載した光増幅システム。
【請求項１５】
前記監視手段は、複数の電気帯域通過フィルタをさらに含み、
前記複数の利得媒体のそれぞれは、周波数成分が付加された励起光ビームによって励起され、
前記複数の監視光ビームのそれぞれは、前記周波数成分を有し、
前記電気帯域通過フィルタは、通過帯域ごとの前記周波数成分を有する前記監視信号を抽出する
請求項１３または１４に記載した光増幅システム。
【請求項１６】
前記監視手段は、同じ周波数成分を有する前記複数の監視光ビームの一を遅延させる光遅延手段をさらに含み、
前記スペクトル情報生成手段は、同じ周波数成分を有する前記複数の監視光ビームを分離することによって回復される前記監視信号に基づいて、前記スペクトル情報を生成する
請求項１５に記載した光増幅システム。
【請求項１７】
前記複数の利得媒体のそれぞれは、マルチコアファイバの各コアに含まれる
請求項１３、１４、１５、及び１６のいずれか一項に記載した光増幅システム。
【請求項１８】
前記マルチコアファイバのクラッド層を励起するように構成されたマルチモード励起レーザをさらに有する
請求項１７に記載した光増幅システム。
【請求項１９】
増幅光信号の一部である監視光ビームを取得し、
所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを生成し、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換し、
前記監視信号に基づいて、前記増幅光信号のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成する
増幅光信号の監視方法。
【請求項２０】
前記スペクトル情報を生成することは、前記波長帯域の中心波長をスキャンすることを含む
請求項１９に記載した増幅光信号の監視方法。
【請求項２１】
前記フィルタされた監視光ビームを生成することは、異なる中心波長と通過帯域とをそれぞれ有する複数のフィルタされた監視光ビームを生成することを含み、
前記フィルタされた監視光ビームを変換することは、前記複数のフィルタされた監視光ビームのそれぞれを、通過帯域ごとの前記監視信号に変換することを含み、
前記スペクトル情報を生成することは、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成することを含む
請求項１９に記載した増幅光信号の監視方法。
【請求項２２】
前記増幅光信号の一部である複数の監視光ビームを結合し、前記監視光ビームを生成することをさらに含む
請求項１９、２０、及び２１のいずれか一項に記載した増幅光信号の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増幅器の監視装置、光増幅システム、及び増幅光信号の監視方法、特に、波長分割多重化システムで使用される光増幅器の監視装置、光増幅システム、及び増幅光信号の監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバリンクへの投資を最適化するには、光ファイバリンクの容量を増加させることが望ましい。これは光ファイバリンクを通して伝送される信号のスペクトル効率（ＳＥ）を増加させることで達成できる。
【０００３】
ＳＥの増加を達成する一般的な方法は、伝送する情報のためのより効率的な変調フォーマットを使用することである。これは波長分割多重化（ＷＤＭ）システムと共に使用することができる。
【０００４】
さらに、単一のファイバを通した伝送能力を増加させて長距離伝送の可能性を維持するために、空間分割多重化（ＳＤＭ）システムが使用されている。
【０００５】
非特許文献１（ＮＰＬ１）では、ＳＤＭシステムは、同一ファイバ内で光信号を伝搬するいくつかのコアからなるマルチコアファイバ（ＭＣＦ）と、利得媒体としてのＭＣＦを備えたファイバ増幅器であるマルチコア（ＭＣ）エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）とで実装される。ＳＤＭシステムは、６，１６０ｋｍの７コアＭＣＦ上で４０波長の１２８Ｇｂ／ｓ偏波多重直交位相偏移変調（ＰＤＭ−ＱＰＳＫ）信号を伝送するために使用される。ＭＣ−ＥＤＦＡは、コア直接励起の方式によって別々のポンプを用いて単一のＭＣＦ利得媒体のコアを個別に励起するシステムである。このシステム実証はシステムの容量をＭＣＦコア数、すなわち、ＮＰＬ１では７コア分だけ乗算できる可能性に主眼を置いている。ＭＣＦを用いることで、各コア内のＷＤＭに加えて空間多重信号のためのコアの多重度を利用することができ、これによって、伝送距離を犠牲にすることなくファイバを通した伝送容量を増加させることができる。
【０００６】
さらに、個別的なコア励起（ＩＣＰ）方法と同様に、ＭＣ−ＥＤＦＡのために様々な増幅方法を使用することができる。様々な方法は、非特許文献２（ＮＰＬ２）に示す共有コア励起（ＳＣＰ）法または共通クラッド励起（ＣＣＰ）法を含む。
【０００７】
多数のファイバペアのために複数のＥＤＦＡを同じ場所に搭載できる。同じ装置内でＭＣ−ＥＤＦＡの複数のコアを励起することができる。
【０００８】
ＷＤＭ信号の増幅を考察すると、ＥＤＦＡの利得の形状、すなわち、平坦度はＥＤＦＡで使用される光ポンプに適用される入力信号及び制御電流によって変化する。制御を簡素化し、多数のＥＤＦＡがカスケード構成で使用される長い距離にわたって平坦度を維持するために、自動電流制御（ＡＣＣ）法を使用することができる。実際、増幅スペクトルの全体にわたって充分な光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）で光信号を伝送するには利得の平坦度が必要である。
【０００９】
ただし、ＡＣＣ法では、伝送の波長数にかかわらず一定の入力電力を維持する必要がある。一定の入力電力を維持するために、潜水艦伝送システムにおいて、信号が伝送されないスペクトル領域に自然放射増幅光（ＡＳＥ）を付加し、信号が挿入される領域からＡＳＥを除去し、信号が除去される領域内にＡＳＥを挿入することが一般的な手順である。ＡＳＥ付加手順の一例が非特許文献３（ＮＰＬ３）に示されている。
【００１０】
さらに、低損失波長可変等化フィルタの一例が非特許文献４（ＮＰＬ４）に示されている。このようなフィルタは低挿入損失でＥＤＦＡの利得を平坦化することができ、その結果、挿入損失を補償する増幅器の消費電力はわずかしか増加しない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｈ．  Ｔａｋａｈａｓｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｆｉｒｓｔ  Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＭＣ−ＥＤＦＡ−Ｒｅｐｅａｔｅｒｅｄ  ＳＤＭ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ４０  ｘ  １２８−Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＤＭ−ＱＰＳＫ  Ｓｉｇｎａｌｓ  ｐｅｒ  ｃｏｒｅ  ｏｖｅｒ  ６，１６０−ｋｍ  ７−ｃｏｒｅ  ＭＣＦ”，  ＥＣＯＣ  ２０１２，  ｐａｐｅｒ  Ｔｈ．３．Ｃ．３．
【非特許文献２】Ｅ．  Ｌｅ  Ｔａｉｌｌａｎｄｉｅｒ  ｄｅ  Ｇａｂｏｒｙ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ２５６Ｇｂ／ｓ  ＰＭ−１６ＱＡＭ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ７−Ｃｏｒｅ  ＭＣＦ  ａｎｄ  ＭＣ−ＥＤＦＡ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｌａｄｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｒｅ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ”，  ＥＣＯＣ  ２０１７，  ｐａｐｅｒ  Ｍ．１．Ｅ．２
【非特許文献３】Ｊ．  Ｃｈｏ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｔｒａｎｓ−Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｔｒｉａｌ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃａｌｌｙ  Ｓｈａｐｅｄ  ６４−ＱＡＭ  ａｔ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ  ａｎｄ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  ２５０−Ｇｂ／ｓ  １６−ＱＡＭ”，  ＯＦＣ  ２０１７，  ｐａｐｅｒ  Ｔｈ５Ｂ．３
【非特許文献４】Ｅ．  Ｌｅ  Ｔａｉｌｌａｎｄｉｅｒ  ｄｅ  Ｇａｂｏｒｙ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ２５６Ｇｂ／ｓ  ＰＭ−１６ＱＡＭ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｃｌａｄｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｒｅ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ  ＭＣ−ＥＤＦＡ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｆｏｒ  Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ”，  ＯＦＣ  ２０１７，  ｐａｐｅｒ  Ｔｈ１Ｃ．１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
小型で低コストの光増幅器の消費電力を低減して複数のＥＤＦＡまたはＭＣ−ＥＤＦＡについて平坦な利得を達成することは困難である。実際、ＮＰＬ３に記載するように、ＡＣＣ法を使用するには信号が伝送されないスペクトル領域であってもＡＳＥを付加する必要がある。したがって、付加された雑音を増幅するためにポンプ光が使用され、その消費電力は信号伝送には使用されないため、システムの効率が低減する。さらに、ＡＳＥ付加手順の使用によって、ＡＳＥによって付加された信号を再ルーティングし分岐で分割しなければならないため、ＲＯＡＤＭ（再構成可能な光分岐挿入多重化装置）が使用されるシステムの制御が複雑になる。
【００１３】
ＮＰＬ４に記載する低損失波長可変等化フィルタの使用は魅力的なオプションであるが、それにはスペクトルの監視が必要である。光学スペクトルアナライザは設置スペースが大きく高価であるために、長距離伝送回線の各増幅器の制御にこのソリューションを使用することができない。
【００１４】
上記のように、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することは困難であるという問題が以前からあった。
【００１５】
本発明の目的の例は、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することは困難であるという上記の問題を解決する光増幅器の監視装置、光増幅システム、及び増幅光信号の監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の典型的な一の側面による光増幅器の監視装置は、光増幅器の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、監視信号に基づいて、光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する。
【００１７】
本発明の典型的な一の側面による光増幅システムは、監視手段と、光増幅手段、を有し、監視手段は、光増幅手段の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、監視信号に基づいて、光増幅手段の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する。
【００１８】
本発明の典型的な一の側面による増幅光信号の監視方法は、増幅光信号の一部である監視光ビームを取得し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを生成し、フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換し、監視信号に基づいて、増幅光信号のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による利点の例は、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化できるということである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態による光増幅器の監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による光増幅システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光増幅システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による光増幅システムの別の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による光増幅システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による光増幅システムの別の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態を以下の図面を参照しながら説明する。図面内の矢印の方向は方向の一例を示すものであって、ブロック間の信号の方向を限定するものではない。
【００２２】
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態による光増幅器の監視装置の構成を示すブロック図である。光増幅器の監視装置１０は、光フィルタ手段１１と、光電変換手段１２と、スペクトル情報生成手段１３とを含む。
【００２３】
光フィルタ手段１１は、光増幅器の監視光ビーム９０を受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信するように構成されている。光電変換手段１２は、当該フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換するように構成されている。スペクトル情報生成手段１３は、当該監視信号に基づいてスペクトル情報を生成するように構成され、当該スペクトル情報は光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む。
【００２４】
本実施形態の光増幅器の監視装置１０によれば、簡単な構成で光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を取得することができる。これによって、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の光増幅器の利得プロファイルを平坦化することができる。
【００２５】
光フィルタ手段１１は、中心波長が可変の波長可変光フィルタを含んでいてもよい。また、スペクトル情報生成手段１３は中心波長をスキャンすることで当該スペクトル情報を生成することができる。
【００２６】
あるいは、光フィルタ手段１１は、それぞれが異なった固定中心波長と固定通過帯域とを有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとの当該フィルタされた監視光ビームを送信してもよい。この場合、光電変換手段１２は、それぞれが通過帯域ごとに当該フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの当該監視信号に変換する複数の光検出器を含むことができる。また、スペクトル情報生成手段１３は通過帯域ごとの当該監視信号に基づいて当該スペクトル情報を生成することができる。
【００２７】
さらに、光増幅器の監視装置１０は、光増幅器から複数の監視光ビームを受信し、監視光ビーム９０を光フィルタ手段１１へ送信するように構成された光結合手段を含んでいてもよい。
【００２８】
次に、図２を参照しながら本実施形態による光増幅システムについて説明する。
【００２９】
図２に示すように、光増幅システム２０は監視手段２１と光増幅手段２２とを含む。監視手段２１は上記の光増幅器の監視装置１０と同じ構成を有する。すなわち、監視手段２１は、光フィルタ手段１１と、光電変換手段１２と、スペクトル情報生成手段１３とを含む。
【００３０】
監視手段２１内で、光フィルタ手段１１は光増幅手段２２の監視光ビーム９０を受信する。スペクトル情報生成手段１３は当該監視信号に基づいてスペクトル情報を生成し、当該スペクトル情報は光増幅手段２２の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む。
【００３１】
さらに、光増幅システム２０は図２に示す利得フィルタリング手段２３を含んでいてもよい。利得フィルタリング手段２３は当該スペクトル情報に基づいて当該スペクトルプロファイルを等化するように構成されている。
【００３２】
次に、本実施形態による増幅光信号の監視方法について説明する。
【００３３】
増幅光信号の監視方法においては、最初に、増幅光信号の一部である監視光ビームが取得され、次いで、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームが生成される。
【００３４】
次いで、フィルタされた監視光ビームが監視信号に変換される。最後に、当該監視信号に基づいてスペクトル情報が生成され、当該スペクトル情報は当増幅光信号のスペクトルプロファイルについての情報を含む。
【００３５】
当該スペクトル情報を当該生成することは当該波長帯域の中心波長をスキャンすることを含んでいてもよい。
【００３６】
あるいは、当該フィルタされた監視光ビームを当該生成することは、それぞれが異なった中心波長と通過帯域とを有する複数のフィルタされた監視光ビームを生成することを含んでいてもよい。この場合、当該フィルタされた監視光ビームを当該変換することは、通過帯域ごとの当該複数のフィルタされた監視光ビームのそれぞれを当該監視信号に変換することを含んでいてもよい。また、当該スペクトル情報を当該生成することは、通過帯域ごとの当該監視信号に基づいて当該スペクトル情報を生成することを含んでいてもよい。
【００３７】
さらに本実施形態による増幅光信号の監視方法は、当該増幅光信号の一部である複数の監視光ビームを結合することと、当該監視光ビームを生成することとを含んでいてもよい。
【００３８】
上記のように、本実施形態の光増幅システム２０及び増幅光信号の監視方法によれば、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することができる。
【００３９】
第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４０】
図３は、本発明の第２の実施形態による４つの光増幅器を含む光増幅システム１００を示すブロック図である。当該４つの光増幅器のそれぞれは利得媒体１０１、１０２、１０３、または１０４を含む。当該利得媒体はエルビウム添加ファイバ（ＥＤＦ）から構成されていてもよい。各利得媒体は入力ファイバと出力ファイバとを有する。入力ファイバはシングルモードファイバであってもよい。
【００４１】
それぞれの利得媒体１０１、１０２、１０３、及び１０４はそれぞれの励起レーザ１１１、１１２、１１３、及び１１４によって放射された光ビームによって励起される。励起光と入力信号光は波長が異なるため、当該光ビームを、ＥＤＦ内に組み込むことができるＷＤＭ（波長分割多重化）カプラーによって当該利得媒体内に供給してもよい。例えば、入力信号光は１５５０ｎｍ前後のＣバンド（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）上で放射できる一方で、ＥＤＦは９８０ｎｍ帯域内で励起できる。
【００４２】
それぞれの利得媒体１０１、１０２、１０３、及び１０４は、それぞれの監視光ビーム１４１、１４２、１４３、及び１４４が出力される出力監視ポートを備える。さらに、当該利得媒体は、アイソレータまたは励起光減衰フィルタを統合して増幅後の残留励起光を除去してもよい。
【００４３】
当該監視光ビームはＮ個の入力ポートと１つの出力ポートとを有する光結合器１５０に接続されている。当該出力ポートは波長可変光フィルタ１６０（光フィルタ手段）に接続されている。波長可変光フィルタ１６０は固定帯域幅と可変の中心波長とを備えた帯域通過タイプのフィルタである。波長可変光フィルタ１６０の出力はフォトダイオード１７０（光電変換手段）によって電気信号に変換される。電気帯域通過フィルタ１８０は周波数ｆｅ付近の周波数成分を抽出する。抽出された周波数成分は電気回路１９０（スペクトル情報生成手段）へ渡される。電気回路１９０は当該抽出された周波数成分に関して制御信号１９１を生成する。
【００４４】
それぞれの励起レーザ１１１、１１２、１１３、及び１１４はそれぞれの制御回路１２１、１２２、１２３、及び１２４で駆動される。それぞれの制御回路１２１、１２２、１２３、及び１２４は駆動電流にそれぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２，ｆ３、及びｆ４を刻印してそれぞれの励起レーザ１１１、１１２、１１３、及び１１４から出力された光ビームを変調することができる。それぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４はそれぞれのクロック発振器１３１、１３２、１３３、及び１３４によって生成される。
【００４５】
次に、光増幅システム１００の動作の一例について説明する。
【００４６】
周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は各期間が利得媒体１０１〜１０４を含むＥＤＦの応答時間よりも長くなるように選択される。例えば、ｆ１＝１ＭＨｚ、ｆ２＝１．５ＭＨｚ、ｆ３＝２ＭＨｚ、ｆ４＝２．５ＭＨｚの周波数が選択される。続けて、それぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は励起光ビーム上に刻印され、励起光ビームはそれぞれの利得媒体１０１、１０２、１０３、及び１０４内に供給される。それぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４はそれぞれの出力電力、したがって監視光ビーム１４１、１４２、１４３、及び１４４にも刻印される。
【００４７】
光結合器１５０は１ｘ４スイッチである。最初に、当該１ｘ４スイッチは監視光ビーム１４１が波長可変光フィルタ１６０の方へ渡されるように設定される。当該波長可変光フィルタの中心波長は、連続的なステップによって、その帯域幅以上の距離に配置可能な利得媒体１０１〜１０４の増幅帯域をスキャンするように調整される。
【００４８】
この動作中、より高い感度を達成し１ｘ４スイッチ１５０内で発生するクロストークによる雑音を除去するために、電気帯域通過フィルタ１８０の周波数ｆｅは電気回路１９０によってｆ１に設定される。その結果、電気回路１９０は波長可変光フィルタ１６０の調整の各ステップで利得媒体１０１の出力に関して信号を生成する。スキャンが完了すると、電気回路１９０は利得媒体１０１の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む制御信号１９１を生成する。
【００４９】
続けて、１ｘ４スイッチ１５０は、監視光ビーム１４２が波長可変光フィルタ１６０の方へ渡されるように電気回路１９０によって構成される。周波数ｆｅはｆ２に設定される。波長可変光フィルタ１６０は上記のスイッチ構成と同じ方法でスキャンされる。電気回路１９０は利得媒体１０２の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む制御信号１９１を生成する。
【００５０】
この動作は、電気回路１９０が利得媒体１０３の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む制御信号１９１を生成できるように、周波数成分ｆ３を含む監視光ビーム１４３に関して繰り返される。またこの動作は、電気回路１９０が利得媒体１０４の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含む制御信号１９１を生成できるように、周波数成分ｆ４を含む監視光ビーム１４４に関して繰り返される。
【００５１】
電気回路１９０は、制御回路１２１〜１２４によって４つの励起レーザ１１１〜１１４の出力を制御してもよい。
【００５２】
上記のように、本実施形態による光増幅システム１００によれば、各光増幅器を別々に監視する場合と比較して少ない数のデバイスで光増幅器の利得スペクトルについての情報を取得することができる。これによって、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することができる。
【００５３】
光増幅システム１００の代替実装形態では、光結合器１５０は１ｘ４光カプラーである。光カプラーは完全な受動デバイスであるため、結果的に、より高い信頼性とさらなるコスト低減とを達成することができる。電気回路１９０は電気帯域通過フィルタ１８０の周波数ｆｅをｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４のいずれか１つに設定でき、生成された制御信号１９１には利得媒体１０１〜１０４のうち監視される利得媒体についての情報のマークを付けることができる。
【００５４】
光増幅システム１００の別の代替実装形態では、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は全て同じで、時分割方式で一度に１つ刻印される。電気帯域通過フィルタ１８０は固定帯域通過フィルタ周波数を有する。監視される光増幅器についての情報は変調された励起レーザによって取得される。
【００５５】
光増幅システム１００の代替実装形態では、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は制御回路１２１、１２２、１２３、及び１２４によって刻印されない。この点について、クロック発振器１３１、１３２、１３３、及び１３４及び電気帯域通過フィルタはコスト削減のために光増幅システム１００から取り外すことができる。電気回路１９０は１ｘ４スイッチの構成についての情報を有するため、生成された制御信号１９１に上記動作による利得媒体１０１〜１０４のうち当該監視される利得媒体についての情報のマークを付けることができる。
【００５６】
光増幅システム１００は、図３がＮ＝４の代表例を示すＮ個の光増幅器を含むように一般化することができる。この点について、Ｎ個の励起レーザを変調するようにＮ個の周波数を選択することができ、光結合器１５０は１つの出力に対してＮ個の入力を有する。
【００５７】
図４は、本実施形態による光増幅システムの別の構成を示すブロック図である。
【００５８】
光増幅システム２００は４つの光増幅器を含む。４つの利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４は図３のそれぞれの利得媒体１０１、１０２、１０３、及び１０４と同様である。４つの励起レーザ２１１、２１２、２１３、及び２１４は図３のそれぞれの励起レーザ１１１、１１２、１１３、及び１１４と同様である。４つの制御回路２２１、２２２、２２３、及び２２４は図３のそれぞれの制御回路１２１、１２２、１２３、及び１２４と同様である。４つのクロック発振器２３１、２３２、２３３、及び２３４は図３のそれぞれのクロック発振器１３１、１３２、１３３、及び１３４と同様である。
【００５９】
利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４はそれぞれの監視光ビーム２４１、２４２、２４３、及び２４４を出力する。当該監視光ビームは光結合器２５０に供給され、光結合器２５０は４つの監視光ビームの入力を受信し、４つの光ビーム２５１、２５２、２５３、及び２５４を出力する。
【００６０】
当該光ビーム２５１〜２５４のそれぞれが光帯域通過フィルタ２６１、２６２、２６３、及び２６４の１つに提供される。各光帯域通過フィルタは固定中心波長 と固定帯域幅とを有する。そのような光帯域通過フィルタは低いコストと小さい設置スペースとを可能にする。例えば、増幅帯域幅全体をカバーするために、当該光帯域通過フィルタの各帯域幅は増幅帯域幅の４分の１に等しくてもよく、それらの中心波長はそれらの帯域幅に等しい間隔を空けている。コストをさらに低減し設置スペースをさらに小さくするために、当該４つの光帯域通過フィルタをアレイ導波路デバイス内に統合してもよい。
【００６１】
４つのフォトダイオード２７１、２７２、２７３、及び２７４のそれぞれは図３のフォトダイオード１７０と同様である。４つの電気帯域通過フィルタ２８１、２８２、２８３、及び２８４のそれぞれは図３の電気帯域通過フィルタ１８０と同様である。４つの電気回路２８５、２８６、２８７、及び２８８のそれぞれは図３の電気回路１９０と同様である。４つの制御信号２９１、２９２、２９３、及び２９４のそれぞれは図３の制御信号１９１と同様である。
【００６２】
光増幅システム２００の一実装形態では、光結合器２５０は４ｘ４光カプラーである。４ｘ４光カプラーの各出力はそれぞれの入力された監視光ビームの４分の１を含む。
【００６３】
周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は各期間が利得媒体２０１〜２０４を含むＥＤＦの応答時間よりも長くなるように選択される。それぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４は励起光ビーム上に刻印され、励起光ビームはそれぞれの利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４に供給される。それぞれの周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、及びｆ４はそれぞれの出力電力、したがって監視光ビーム２４１、２４２、２４３、及び２４４にも刻印される。
【００６４】
電気帯域通過フィルタ２８１の周波数ｆｅ,１は電気回路２８５によってｆ１に設定される。その結果、電気回路２８５は光帯域通過フィルタ２６１の光学通過帯域に関して利得媒体２０１の出力に関する信号を生成する。次いで、周波数ｆｅ,１はｆ２に設定される。その結果、電気回路２８５は光帯域通過フィルタ２６１の光学通過帯域に関して利得媒体２０２の出力に関する信号を生成する。次いで、周波数ｆｅ,１はｆ３に設定される。その結果、電気回路２８５は光帯域通過フィルタ２６１の光学通過帯域に関して利得媒体２０３の出力に関する信号を生成する。最後に、周波数ｆｅ,１はｆ４に設定される。その結果、電気回路２８５は光帯域通過フィルタ２６１の光学通過帯域に関して利得媒体２０４の出力に関する信号を生成する。
【００６５】
同様に、電気回路２８６は、光帯域通過フィルタ２６２の光学通過帯域に関して利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４の出力についての情報を含む制御信号２９２を生成する。電気回路２８７は、光帯域通過フィルタ２６３の光学通過帯域に関して利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４の出力についての情報を含む制御信号２９３を生成する。電気回路２８８は、光帯域通過フィルタ２６４の光学通過帯域に関して利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４の出力についての情報を含む制御信号２９４を生成する。
【００６６】
上記動作の結果として、制御信号２９１、２９２、２９３、及び２９４は、光帯域通過フィルタ２６１、２６２、２６３、及び２６４の分割された光学通過帯域に関する利得媒体２０１、２０２、２０３、及び２０４の出力についての情報を含む。したがって、利得媒体２０１〜２０４を含むＥＤＦの各利得を等化する情報を制御信号２９１〜２９４から取得することができる。必要な光帯域通過フィルタ、フォトダイオード、及び電気帯域通過フィルタの数は利得媒体２０１〜２０４を含むＥＤＦのそれぞれが同様に監視される場合と比較して４分の１に低減される。これによって、光増幅システム２００のサイズ及びコストを低減することができる。
【００６７】
光帯域通過フィルタの数は４つに限定されない。５つ以上の光帯域通過フィルタを使用でき、そうすることで、光増幅器の利得プロファイルについての情報のより高いスペクトル分解能を得ることができる。
【００６８】
図５は、本実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【００６９】
光増幅システム３００は、光増幅部３０１（光増幅手段）に加えてさらに４つの動的利得フィルタ３１１、３１２、３１３、及び３１４（利得フィルタリング手段）を含む。光増幅部３０１は４つの光増幅器を含み、光増幅システム１００または光増幅システム２００と同様であってもよい。
【００７０】
動的利得フィルタ３１１、３１２、３１３、及び３１４はＮＰＬ４で報告された波長可変等化フィルタと同様であってもよい。動的利得フィルタ３１１、３１２、３１３、及び３１４は、光増幅部３０１によって提供されるそれぞれの制御信号３９１、３９２、３９３、及び３９４によって制御される。制御信号３９１〜３９４のそれぞれは図３の制御信号１９１と同様であってもよい。この場合、動的利得フィルタ３１１は制御信号３９１に含まれるＥＤＦ内の利得媒体１０１についての情報に従って制御される。同様に、動的利得フィルタ３１２、３１３、及び３１４のそれぞれは制御信号３９２、３９３、または３９４に含まれる各ＥＤＦ内の利得媒体１０２、１０３、または１０４についての情報に従って制御される。
【００７１】
このように、動的利得フィルタは、小さい設置スペースと低減されたコストとによって、光増幅器の利得プロファイルを等化する。これによって、光信号にＡＳＥを付加することなくＥＤＦを含む光増幅器を制御し、光増幅器の消費電力を低減することができる。
【００７２】
あるいは、制御信号３９１〜３９４のそれぞれは、図４の制御信号２９１〜２９４の連なりと同様であってもよい。この場合、動的利得フィルタ３１１は、制御信号２９１〜２９４に含まれるＥＤＦ内の利得媒体２０１についての情報に従って制御される。同様に、それぞれの動的利得フィルタ３１２、３１３、及び３１４のそれぞれは、制御信号２９１〜２９４に含まれる各ＥＤＦ内の利得媒体２０２、２０３、または２０４についての情報に従って制御される。
【００７３】
このように、動的利得フィルタは、小さい設置スペースと低減されたコストとによって、光増幅器の利得プロファイルを等化する。今回も、これによって、光信号にＡＳＥを付加することなくＥＤＦを含む光増幅器を制御し、光増幅器の消費電力を低減することができる。
【００７４】
第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７５】
図６は、本発明の第３の実施形態によるマルチコアファイバ増幅器を含む光増幅システム４００の構成を示すブロック図である。Ｎ個のコアを備えたマルチコアエルビウム添加ファイバ（ＭＣ−ＥＤＦ）内には利得媒体４０１が含まれる。ＭＣ−ＥＤＦはＮ個のコアを備えた入力ＭＣＦ（マルチコアファイバ）とＮ個のコアを備えた出力ＭＣＦに接続されている。
【００７６】
ＭＣ−ＥＤＦ内の各コアは図３の励起レーザ１１１と同様の励起レーザによって直接励起される。Ｎ個の励起レーザは数字４１１〜４１Ｎで示される。励起レーザのそれぞれは図３の制御回路１２１と同様の制御回路で駆動される。Ｎ個の制御回路は数字４２１〜４２Ｎで示される。制御回路のそれぞれは図３のクロック発振器と同様のクロック発振器１３１に接続されている。それぞれの周波数ｆ１〜ｆＮを備えたＮ個のクロック発振器は数字４３１〜４３Ｎで示される。
【００７７】
利得媒体４０１を含むＭＣ−ＥＤＦは、それぞれの監視光ビーム４４１〜４４Ｎが出力される、Ｎ個のコアに対応するＮ個の出力監視ポートを有する。監視光ビーム４４１〜４４ＮはＮ個の入力とＮ個の出力とを有する光結合器４５０に接続される。光結合器４５０は光ビーム４５１〜４５Ｎを出力する。
【００７８】
光ビーム４５１〜４５Ｎのそれぞれは、図４の光帯域通過フィルタ２６１と同様の光帯域通過フィルタに接続される。Ｎ個の光帯域通過フィルタは数字４６１〜４６Ｎで示される。光帯域通過フィルタのそれぞれは図３のフォトダイオード１７０と同様のフォトダイオードに接続されている。Ｎ個のフォトダイオードは数字４７１〜４７Ｎで示される。フォトダイオードのそれぞれは図３の電気帯域通過フィルタ１８０と同様の電気帯域通過フィルタに接続されている。Ｎ個の電気帯域通過フィルタは数字４８１〜４８Ｎで示される。電気帯域通過フィルタのそれぞれは図３の電気回路１９０と同様の電気回路に接続されている。Ｎ個の電気回路は数字４５（Ｎ＋１）〜４５（２ｘＮ）で示される。電気回路のそれぞれは図４の制御信号２９１と同様の制御信号を生成する。Ｎ個の制御信号は数字４９１〜４９Ｎで示される。
【００７９】
光増幅システム４００の動作は光増幅システム２００の動作と同様である。光増幅システム４００によれば、光増幅システム２００と同様に、光増幅器の消費電力、コスト、及びサイズを増加させることなく光増幅器の利得プロファイルを平坦化することができる。
【００８０】
小さいサイズと低コストという利益に加えて、多数のコアを含むＭＣ−ＥＤＦを用いた光増幅システム４００によれば、監視されるスペクトル帯域をＮ個の光帯域通過フィルタ４６１〜４６ＮによってＮ個のより小さいサブ帯域に分割できるので、光増幅器の利得プロファイルについての情報に対する高いスペクトル分解能を得ることができる。光帯域通過フィルタの数はＮに限定されない。Ｍ個の光帯域通過フィルタ（ＭはＮより大きい）を使用でき、これによって、はるかに高いスペクトル分解能を取得することができる。
【００８１】
図７は、本実施形態による光増幅システムの別の構成を示すブロック図である。
【００８２】
光増幅システム５００は、４つのコアを有し、図６のＮ＝４の場合のＭＣ−ＥＤＦと同様であってもよいＭＣ−ＥＤＦ内に利得媒体５０１を含む。４つのコアは、図６の励起レーザ４１１と同様の２つの励起レーザ５１１及び５１２によって励起される。それぞれの励起レーザ５１１及び５１２は図６の制御回路４２１と同様のそれぞれの制御回路５２１及び５２２によって駆動される。それぞれの制御回路５２１及び５２２は図６のクロック発振器４３１と同様のそれぞれのクロック発振器５３１及び５３２に接続されている。
【００８３】
ＭＣ−ＥＤＦ内の４つのコアは、ＮＰＬ３に記載の共有化されたコア励起技法を用いて２つの励起レーザ５１１及び５１２によって励起される。これは、１ｘ２光カプラーから構成できるディバイダ５１３及び５１４によって達成できる。
【００８４】
利得媒体５０１から出力される監視光ビーム５４１、５４２、５４３、及び５４４は、２ｘ２カプラーから構成できる光結合器５５０によって結合される。監視光ビーム５４１及び５４４はそれぞれ光遅延部５４５及び５４６によって遅延する。光遅延部はファイバコイルによって構成することができる。
【００８５】
光帯域通過フィルタ５６１及び５６２は図６の光帯域通過フィルタ４６１と同様である。フォトダイオード５７１及び５７２は図６のフォトダイオード４７１と同様である。電気帯域通過フィルタ５８１及び５８２は図６の電気帯域通過フィルタ４８１と同様である。電気回路５５４及び５５５は、利得媒体５０１の４つのコアの利得形状についての情報を含む制御信号５９１及び５９２を生成する。
【００８６】
次に、光増幅システム５００の動作の一例について説明する。光遅延部５４５は、監視光ビーム５４２に対して周波数ｆ１の周期の４分の１だけ監視光ビーム５４１を遅延させる。同様に、光遅延部５４６は、監視光ビーム５４３に対して周波数ｆ２の周期の４分の１だけ監視光ビーム５４４を遅延させる。
【００８７】
電気回路５５４は、光帯域通過フィルタを通過した後で周波数ｆ１に関してそれぞれ同相及び４位相の情報を回復する。同相及び４位相への分離によって、監視光ビーム５４１及び５４２によってそれぞれ監視される個別のコアについてのそれぞれの情報が回復されるが、監視光ビーム５４１及び５４２は同じ周波数ｆ１で変調される同じ励起レーザ５１１によって生成される。同じ周波数ｆ２で変調される同じ励起レーザ５１２によって励起される両方のコアについての情報を回復するために、周波数ｆ２に関して同じ工程が電気回路５５５によって使用される。電気回路５５５も同様に動作する。
【００８８】
上記動作の結果として、制御信号５９１及び５９２は、光帯域通過フィルタ５６１及び５６２の分割された光学通過帯域に関するＭＣ−ＥＤＦ内のコアの出力についての情報を含む。したがって、ＭＣ−ＥＤＦ内のコアの各利得を等化するための情報を制御信号５９１及び５９２から取得することができる。
【００８９】
光増幅システム５００によれば、必要な光帯域通過フィルタ、フォトダイオード、及び電気帯域通過フィルタの数は図４に示す光増幅システム２００と比較してさらに２倍低減される。
【００９０】
あるいは、光遅延部５４５及び５４６はより小さい時間差だけ監視光ビームを遅延させてもよく、これによって、サイズを低減できる。同相及び４相への分割を使用する場合、監視されるコアのそれぞれについての情報は直交ベースの分割によって回復される。
【００９１】
図８は、本実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【００９２】
光増幅システム６００はマルチコアファイバ増幅器を含む。利得媒体６０１はＭＣ−ＥＤＦ内の利得媒体４０１と同一である。コアは、励起レーザ４１１〜４１Ｎと同様のＮ個の励起レーザ６１１〜６１Ｎによって直接かつ個別に励起される。励起レーザは制御回路４２１〜４２Ｎと同様のＮ個の制御回路６２１〜６２Ｎによって駆動される。制御回路６２１〜６２Ｎはクロック発振器４３１〜４３Ｎと同様のＮ個のクロック発振器６３１〜６３Ｎに接続されている。
【００９３】
利得媒体６０１を含むＭＣ−ＥＤＦは、監視光ビーム４４１〜４４Ｎと同様の監視光ビーム６４１〜６４Ｎが出力されるＮ個の出力監視ポートを有する。監視光ビーム６４１〜６４Ｎは光結合器４５０と同様の光結合器６５０に接続されている。Ｎ個の光帯域通過フィルタ６６１〜６６Ｎは光帯域通過フィルタ４６１〜４６Ｎと同様である。Ｎ個のフォトダイオード６７１〜６７Ｎはフォトダイオード４７１〜４７Ｎと同様である。Ｎ個の電気帯域通過フィルタ６８１〜６８Ｎは電気帯域通過フィルタ４８１〜４８Ｎと同様である。Ｎ個の電気回路６５（Ｎ＋１）〜６５（２Ｎ）は電気回路４５（Ｎ＋１）〜４５（２ｘＮ）と同様である。Ｎ個の制御信号６９１〜６９Ｎは制御信号４９１〜４９Ｎと同様である。
【００９４】
光増幅システム６００は、ＮＰＬ２に記載されるハイブリッド方式でクラッド励起に使用されるマルチモード励起レーザ６１０をさらに含む。ポンプ動力の大半はマルチモード励起レーザ６１０によって提供され、これによって、光増幅システム６００の消費電力を低減することができる。励起レーザ６１１〜６１Ｎは限界ポンプ動力を提供するが、それらの装置は利得媒体６０１のＮ個のコアの出力信号にＮ個の周波数成分ｆ１〜ｆＮを刻印する能力がある。このように、利得形状についての情報を制御信号６９１〜６９Ｎで監視しながら光増幅システム６００内のＭＣ−ＥＤＦを低減された消費電力で運転することができる。
【００９５】
図９は、本実施形態による光増幅システムのさらに別の構成を示すブロック図である。
【００９６】
光増幅システム７００は、ＭＣ−ＥＤＦＡ（マルチコアエルビウム添加ファイバ増幅器）７０１とマルチコア動的利得フィルタ７１１とを含む。ＭＣ−ＥＤＦＡ７０１内のコアの数は、マルチコア動的利得フィルタの数に等しく、またＭＣ−ＥＤＦＡ７０１とマルチコア動的利得フィルタ７１１とを接続するマルチコアファイバのコアの数に等しい。ＭＣ−ＥＤＦＡ７０１は光増幅システム４００、５００または６００と同様であってもよい。
【００９７】
マルチコア動的利得フィルタ７１１は、ＭＣ−ＥＤＦＡ７０１内の各コアの利得を等化するために各コアの利得形状を調整する。マルチコア動的利得フィルタ７１１は、図６の制御信号４９１〜４９Ｎの連なりと同様の制御信号７９１によって制御される。あるいは、制御信号７９１は図７の制御信号５９１〜５９２の連なりと同様である。あるいは、制御信号７９１は図８の制御信号６９１〜６９Ｎの連なりと同様である。
【００９８】
マルチコア動的利得フィルタ７１１は、制御信号７９１に含まれるＭＣ−ＥＤＦＡ７０１の利得プロファイルについての情報に従って制御される。このように、マルチコア動的利得フィルタ７１１は、小さい設置スペースと低減されたコストとによって、ＭＣ−ＥＤＦＡ７０１のコアの利得プロファイルを等化する。今回も、これによって、光信号にＡＳＥを付加することなくＥＤＦを含む光増幅器を制御し、光増幅器の消費電力を低減することができる。
【００９９】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１００】
（付記１）光増幅器の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、前記監視信号に基づいて、前記光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する光増幅器の監視装置。
【０１０１】
（付記２）前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する付記１に記載した光増幅器の監視装置。
【０１０２】
（付記３）前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する付記１に記載した光増幅器の監視装置。
【０１０３】
（付記４）前記光増幅器から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む付記１、２、及び３のいずれか一項に記載した光増幅器の監視装置。
【０１０４】
（付記５）監視手段と、光増幅手段、を有し、前記監視手段は、前記光増幅手段の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、前記監視信号に基づいて、前記光増幅手段の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する光増幅システム。
【０１０５】
（付記６）前記スペクトル情報に基づいて、前記スペクトルプロファイルを等化する利得フィルタリング手段をさらに有する付記５に記載した光増幅システム。
【０１０６】
（付記７）前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する付記５または６に記載した光増幅システム。
【０１０７】
（付記８）前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する付記５または６に記載した光増幅システム。
【０１０８】
（付記９）前記監視手段は、前記光増幅手段から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む付記５、６、７、及び８のいずれか一項に記載した光増幅システム。
【０１０９】
（付記１０）前記監視手段は、光結合手段をさらに含み、前記光増幅手段は、複数の利得媒体を含み、前記光結合手段は、前記複数の利得媒体から複数の監視光ビームを受信し、前記複数の監視光ビームの一を前記波長可変光フィルタへ送信する付記７に記載した光増幅システム。
【０１１０】
（付記１１）前記光結合手段は、光スイッチおよび光カプラーの一方を含む付記１０に記載した光増幅システム。
【０１１１】
（付記１２）前記監視手段は、電気帯域通過フィルタをさらに含み、前記複数の利得媒体のそれぞれは、周波数成分が付加された励起光ビームによって励起され、前記複数の監視光ビームのそれぞれは、前記周波数成分を有し、前記電気帯域通過フィルタは、前記周波数成分を有する前記監視信号を抽出する付記１０または１１に記載した光増幅システム。
【０１１２】
（付記１３）前記監視手段は、光結合手段をさらに含み、前記光増幅手段は、複数の利得媒体を含み、前記光結合手段は、前記複数の利得媒体から複数の監視光ビームを受信し、前記複数の監視光ビームのそれぞれを前記複数の光帯域通過フィルタのそれぞれへ送信する付記８に記載した光増幅システム。
【０１１３】
（付記１４）前記光結合手段は、入力ポート及び出力ポートを有する光カプラーを含み、前記出力ポートの数は前記入力ポートの数以上である付記１３に記載した光増幅システム。
【０１１４】
（付記１５）前記監視手段は、複数の電気帯域通過フィルタをさらに含み、前記複数の利得媒体のそれぞれは、周波数成分が付加された励起光ビームによって励起され、前記複数の監視光ビームのそれぞれは、前記周波数成分を有し、前記電気帯域通過フィルタは、通過帯域ごとの前記周波数成分を有する前記監視信号を抽出する付記１３または１４に記載した光増幅システム。
【０１１５】
（付記１６）前記監視手段は、同じ周波数成分を有する前記複数の監視光ビームの一を遅延させる光遅延手段をさらに含み、前記スペクトル情報生成手段は、同じ周波数成分を有する前記複数の監視光ビームを分離することによって回復される前記監視信号に基づいて、前記スペクトル情報を生成する付記１５に記載した光増幅システム。
【０１１６】
（付記１７）前記複数の利得媒体のそれぞれは、マルチコアファイバの各コアに含まれる付記１３、１４、１５、及び１６のいずれか一項に記載した光増幅システム。
【０１１７】
（付記１８）前記マルチコアファイバのクラッド層を励起するように構成されたマルチモード励起レーザをさらに有する付記１７に記載した光増幅システム。
【０１１８】
（付記１９）増幅光信号の一部である監視光ビームを取得し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを生成し、前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換し、前記監視信号に基づいて、前記増幅光信号のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成する増幅光信号の監視方法。
【０１１９】
（付記２０）前記スペクトル情報を生成することは、前記波長帯域の中心波長をスキャンすることを含む付記１９に記載した増幅光信号の監視方法。
【０１２０】
（付記２１）前記フィルタされた監視光ビームを生成することは、異なる中心波長と通過帯域とをそれぞれ有する複数のフィルタされた監視光ビームを生成することを含み、前記フィルタされた監視光ビームを変換することは、前記複数のフィルタされた監視光ビームのそれぞれを、通過帯域ごとの前記監視信号に変換することを含み、前記スペクトル情報を生成することは、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成することを含む付記１９に記載した増幅光信号の監視方法。
【０１２１】
（付記２２）前記増幅光信号の一部である複数の監視光ビームを結合し、前記監視光ビームを生成することをさらに含む付記１９、２０、及び２１のいずれか一項に記載した増幅光信号の監視方法。
【０１２２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  光増幅器の監視装置
１１  光フィルタ手段
１２  光電変換手段
１３  スペクトル情報生成手段
２０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００  光増幅システム
２１  監視手段
２２  光増幅手段
２３  利得フィルタリング手段
９０  監視光ビーム
１０１、１０２、１０３、１０４、２０１、２０２、２０３、２０４、４０１、５０１、６０１  利得媒体
１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、２１３、２１４、４１１．．．４１Ｎ、５１１、５１２、６１１．．．６１Ｎ  励起レーザ
１２１、１２２、１２３、１２４、２２１、２２２、２２３、２２４、４２１．．．４２Ｎ、５２１、５２２、６２１．．．６２Ｎ  制御回路
１３１、１３２、１３３、１３４、２３１、２３２、２３３、２３４、４３１．．．４３Ｎ、５３１、５３２、６３１．．．６３Ｎ  クロック発振器
１４１、１４２、１４３、１４４、２４１、２４２、２４３、２４４、４４１．．．４４Ｎ、５４１、５４２、５４３、５４４、６４１．．．６４Ｎ  監視光ビーム
１５０、４５０、５５０、６５０  光結合器
１６０  波長可変光フィルタ
１７０、２７１、２７２、２７３、２７４、４７１．．．４７Ｎ、５７１、５７２、６７１．．．６７Ｎ  フォトダイオード
１８０、２８１、２８２、２８３、２８４、４８１．．．４８Ｎ、５８１、５８２、６８１．．．６８Ｎ  電気帯域通過フィルタ
１９０、２８５、２８６、２８７、２８８、４５（Ｎ＋１）．．．４５（２ｘＮ）、５５４、５５５、６５（Ｎ＋１）．．．６５（２Ｎ）  電気回路
１９１、２９１、２９２、２９３、２９４、３９１、３９２、３９３、３９４、４９１．．．４９Ｎ、５９１、５９２、６９１．．．６９Ｎ  制御信号
２５１、２５２、２５３、２５４、４５１．．．４５Ｎ  光ビーム
２６１、２６２、２６３、２６４、４６１．．．４６Ｎ、５６１、５６２、６６１．．．６６Ｎ  光帯域通過フィルタ
３０１  光増幅部
３１１、３１２、３１３、３１４  動的利得フィルタ
５１３、５１４  ディバイダ
５４５、５４６  光遅延部
６１０  マルチモード励起レーザ
７０１  ＭＣ−ＥＤＦＡ
７１１  マルチコア動的利得フィルタ
【図１】
2021515982.tif 000003
【図２】
2021515982.tif 000004
【図３】
2021515982.tif 000005
【図４】
2021515982.tif 000006
【図５】
2021515982.tif 000007
【図６】
2021515982.tif 000008
【図７】
2021515982.tif 000009
【図８】
2021515982.tif 000010
【図９】
2021515982.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月28日(2020.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅器の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、
前記監視信号に基づいて、前記光増幅器の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する
光増幅器の監視装置。
【請求項２】
前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、
前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する
請求項１に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項３】
前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、
前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、
前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する
請求項１に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項４】
前記光増幅器から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む
請求項１、２、及び３のいずれか一項に記載した光増幅器の監視装置。
【請求項５】
監視手段と、
光増幅手段、を有し、
前記監視手段は、
前記光増幅手段の監視光ビームを受信し、所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを送信する光フィルタ手段と、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換する光電変換手段と、
前記監視信号に基づいて、前記光増幅手段の出力のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、を有する
光増幅システム。
【請求項６】
前記スペクトル情報に基づいて、前記スペクトルプロファイルを等化する利得フィルタリング手段をさらに有する
請求項５に記載した光増幅システム。
【請求項７】
前記光フィルタ手段は、中心波長が調整可能である波長可変光フィルタを含み、
前記スペクトル情報生成手段は、前記中心波長をスキャンすることにより前記スペクトル情報を生成する
請求項５または６に記載した光増幅システム。
【請求項８】
前記光フィルタ手段は、異なる固定中心波長と固定通過帯域とをそれぞれ有する複数の光帯域通過フィルタを含み、通過帯域ごとに前記フィルタされた監視光ビームを送信し、
前記光電変換手段は、通過帯域ごとの前記フィルタされた監視光ビームを通過帯域ごとの前記監視信号にそれぞれ変換する複数の光検出器を含み、
前記スペクトル情報生成手段は、通過帯域ごとの前記監視信号に基づいて前記スペクトル情報を生成する
請求項５または６に記載した光増幅システム。
【請求項９】
前記監視手段は、前記光増幅手段から複数の監視光ビームを受信し、前記監視光ビームを前記光フィルタ手段へ送信する光結合手段をさらに含む
請求項５、６、７、及び８のいずれか一項に記載した光増幅システム。
【請求項１０】
増幅光信号の一部である監視光ビームを取得し、
所定範囲の波長帯域を有するフィルタされた監視光ビームを生成し、
前記フィルタされた監視光ビームを監視信号に変換し、
前記監視信号に基づいて、前記増幅光信号のスペクトルプロファイルについての情報を含むスペクトル情報を生成する
増幅光信号の監視方法。
【国際調査報告】
2021515982.tif 000012
2021515982.tif 000013