(57)【要約】【課題】波長配置によって発生する利得偏差を低減させる。【解決手段】第１光増幅部２と、減衰部３と、第２光増幅部４と、第１光増幅部２に入力される信号光に対する第２光増幅部４から出力される信号光の利得を一定とするように第１，第２光増幅部２，４を制御する利得一定制御部５と、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に基づき、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる第１，第２光増幅部２，４での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている第１，第２光増幅部２，４での利得波長特性を調整すべく、減衰部３での減衰量を制御する減衰量制御部６と、をそなえる。【選択図】図１
2008084923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、
該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、
該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、
該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する利得一定制御部と、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に基づき、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御する減衰量制御部と、をそなえたことを特徴とする、光増幅装置。
【請求項２】
該減衰量制御部が、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記入力される波長配置および入力レベルの情報に基づいて前記利得傾斜特性を導出する利得傾斜特性導出部と、
該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を導出する減衰量導出部と、
該減衰量導出部で導出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえたことを特徴とする、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項３】
該減衰量制御部が、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に対応付けて、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量についての情報を保持する減衰量テーブルと、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応する前記減衰量情報を抽出する減衰量情報抽出部と、
該減衰量情報抽出部で抽出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえたことを特徴とする、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項４】
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を前記入力される信号光のモニタを通じて生成する情報生成部をそなえ、該モニタ部は前記モニタした結果を該減衰量制御部に出力することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【請求項５】
該第１光増幅部は、第１希土類ドープファイバと該第１希土類ドープファイバを励起する第１励起部とをそなえる一方、該第２光増幅部は、第２希土類ドープファイバと該第２希土類ドープファイバを励起する第２励起部とをそなえ、該利得一定制御部は、該第１及び／又は第２励起部での励起を制御することにより、該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定に制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【請求項６】
該第２光増幅部から出力される信号光の前記利得傾斜特性の要素を除いた場合の利得波長特性を平坦化する特性で、該第１又は第２光増幅部からの信号光を利得等化する利得等化器をそなえ、
該減衰量制御部は、該利得等化器での利得等化作用と協働して、該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することを特徴とする、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項７】
該減衰量制御部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性を平坦化させるための減衰量を前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、該減衰部での減衰量が、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量となるように、該減衰部を制御することを特徴とする、請求項１記載の光増幅装置。
【請求項８】
該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、
該減衰量導出部は、該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を、前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、
かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量に設定することを特徴とする、請求項２記載の光増幅装置。
【請求項９】
該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、
該減衰量情報抽出部は、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応して、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量の情報を、前記基準減衰量に対する補正減衰量の情報として抽出し、
かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算し、前記加算により得られた減衰量に設定することを特徴とする、請求項３記載の光増幅装置。
【請求項１０】
入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、を有する光増幅装置の制御方法であって、
該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する一方、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することを特徴とする、光増幅装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増幅装置およびその制御方法に関し、特に、波長多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）伝送システムにおける信号光を増幅する際に用いて好適の、光増幅装置およびその制御方法に関する。
【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、光増幅装置を用いた光信号を多中継増幅するＷＤＭ伝送システムが、マルチメディア社会における通信システムの経済化を図る上で大きな役割を果たしている。
ＷＤＭ伝送システムで想定する伝送損失は０〜３０ｄＢ程度と非常に幅広い。従来においては、このように想定される幅広い伝送損失を補償する光増幅装置をＷＤＭ伝送システムに適用するにあたっては、適用される箇所で求められる伝送損失に対する補償量に応じて、多品種の光増幅装置をメニュー化することが行なわれている。しかしながら、多品種のメニュー化を行なう場合には、多品種の在庫所有によるコストアップ、および、光増幅器の品種選定に要する人件費および時間発生という問題があり、少品種の光増幅器で上記の伝送損失を広範囲で補償できるようにすることが望まれている。
【０００３】
このような要求により、光増幅装置としては、その動作条件に置き換えると、広い入力ダイナミックレンジに対して、一定の出力パワー、平坦な利得波長特性、および、低い雑音指数（Noise Figure：ＮＦ）という３つの性能を実現することが求められるようになってきている。
上記のようなＷＤＭ伝送システムに用いられる光増幅装置に要求される性能を実現するための従来技術として、例えば下記の特許文献１に記載されているように、２段構成の光増幅器の前段増幅部と後段増幅部の間に、増幅とは一見相反する、可変光減衰器（Variable Optical Attenuator：ＶＯＡ）を配置した構成が知られており、ＷＤＭ伝送システムにおける光増幅器の標準的な構成となっている。尚、前後段の増幅部としては、ＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）等の希土類ドープファイバが用いられている。
【０００４】
また、この特許文献１に記載されているような、前後段の光増幅部の間に可変光減衰器を介装する構成は、所期の出力レベルＰｉを得るように光増幅装置を設計する場合において、以下の（１）光増幅部単体で構成する場合、（２）光増幅部とその後段にＶＯＡをそなえた構成の場合、および（３）ＶＯＡとその後段に光増幅部をそなえた構成の場合に比べて、入力光のダイナミックレンジを広げつつ利得一定制御を行なって、所期の出力信号光レベルを良好なＮＦで得ることができるようになっている。
【０００５】
（１）すなわち、図１５（ａ）のように光増幅装置をＥＤＦからなる増幅媒体１０１および励起光源１０２からなる光増幅部１００単体として構成した場合には、図１５（ｂ）に示すように、入力レベルが例えば♯１から♯２に変動すると、出力レベルを維持するために利得を減少させる必要があるが、これは励起パワーを変化させることで実現する。しかし、この利得の変化のため、利得波長特性についても変動することになるので、ＷＤＭ信号光のチャンネルで特性が変動してしまう。
【０００６】
（２）また、図１６（ａ）に示す光増幅装置のように、ＥＤＦと励起光源を含み利得一定制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）される光増幅部１００Ａと、光増幅部１００Ａの後段に配置されたＶＯＡ１０３とをそなえて構成した場合について検討する。この場合には、図１６（ｂ）に示すように、入力レベルによらず利得を一定として、利得波長特性についても一定とすることができるが、入力レベルが比較的高いレベルにある場合には利得一定制御のために励起光パワーを比較的高くする必要があることに加え、増幅により得られた信号光レベルをＶＯＡ１０３で減衰させる必要があり、励起パワーの効率的な利用に支障をきたす。
【０００７】
（３）さらに、図１７（ａ）に示す光増幅装置のように、ＶＯＡ１０３と、ＶＯＡ１０３の後段に配置され図１６（ａ）に示すもの（符号１００Ａ参照）と同様の光増幅部１００Ｂとをそなえて光増幅装置を構成した場合について検討する。この場合には、図１７（ｂ）に示すように、増幅される前段階の入力信号光について減衰させているので、後段の光増幅部１００で増幅したとしてもＮＦを劣化させてしまう。
【０００８】
これに対し、図１８（ａ）のように、前後段に利得一定制御される２つの光増幅部１００Ａ，１００Ｂをそなえるとともに光増幅部１００Ａ，１００Ｂの間に（出力レベル一定制御のための）ＶＯＡ１０３をそなえた構成においては、入力信号光レベルのダイナミックレンジを広げつつ利得一定制御を行なって利得波長特性を一定とすることができ、更に励起パワーを効率的に利用しつつ良好なＮＦを保つことができるようになる。
【０００９】
ところで、この特許文献１においては、前段光増幅部と後段増幅部とで互いに逆方向の利得傾斜（利得波長特性の傾き）を持たせた利得特性で利得一定制御を行ない、前段増幅部および後段増幅部で増幅された信号光の利得波長特性を平坦化するようにしている。
また、図１９に示す光増幅装置１１０のように、利得一定制御部（ＡＧＣ制御部）１１４で、前段の光増幅部１１１へ入力される入力信号光（Ｉｓ）のレベルと、後段の光増幅部１１２から出力される出力信号光（Ｏｓ）のレベルと、のレベル比、即ち光増幅装置１１０の利得を一定とする制御を行なう一方、減衰量制御部１１５で、信号光入力レベルの変動分に応じて段間に備えたＶＯＡ１１３の減衰量を変化させることで、出力波長特性の平坦性を維持しつつ所定の信号光出力レベルを保つことも行なわれている。この図１９に示す利得一定制御部１１４のような制御により、図１８（ａ）の場合のように、前後段の光増幅部１００Ａ，１００Ｂがそれぞれ利得一定制御される場合に比べて、利得一定制御のための制御回路を共用化させつつ制御応答性を改善させることも行なわれている。
【００１０】
このように、従来においては、上述の図１８（ａ）や図１９に示すように、光増幅部を利得一定制御すれば、入力される信号光の波長配置にかかわらず、利得波長特性を一定にできるということが前提とされているといえる。換言すれば、従来の光増幅装置は、希土類ドープファイバを増幅媒体とした場合において、入力される信号光の波長配置によって、利得波長特性に偏差が生じる現象であるＳＨＢ（Spectral Hole Burning）の影響についてまでは考慮せずに、利得の波長軸上での平坦化を図っていた。尚、ＳＨＢの物理現象の詳細は、例えば下記の非特許文献１〜７等に記載されている。
【００１１】
すなわち、上述の図１８（ａ）や図１９に示す光増幅装置において例えば後段の光増幅部１００Ｂ，１１２の後段にＧＥＱ（Gain Equalizer）を設けるとともに、このＧＥＱで、光増幅装置で一定に制御された利得波長特性に相当する損失波長特性を与えることにより、最終的に信号光レベルの波長軸上での平坦性を実現できるようになっている。
たとえば、希土類ドープファイバの一種であるＥＤＦに、例えば４０チャンネル（４０波長）のＷＤＭ信号光や、６波長のＷＤＭ信号光であって互いに異なる波長配置の信号光Ａ〜Ｄが入力された場合であっても、ＳＨＢを考慮しなければ、図２０（ａ）に示すような一様な利得波長特性を有していると見立てることができる。尚、図２０（ａ）〜図２０（ｃ）中において、４０波長のＷＤＭ信号光が入力された場合の特性については、“◇”で示し、６波長のＷＤＭ信号光Ａ〜Ｄについては、それぞれ“□”，“△”，“×”，“＊”で示している。
【００１２】
そこで、上述の図１８（ａ）や図１９に示す光増幅装置における光増幅部１００Ｂ，１１２をなすＥＤＦの後ろに、図２０（ａ）に示す一様な利得波長特性を相殺するような波長特性のＧＥＱを挿入する〔図２０（ｂ）に示すＧＥＱの損失波長特性を参照〕。その結果、このＧＥＱからの出力としては、図２０（ｃ）に示すような、波長配置によらずに利得波長特性を平坦化させることができるようになる。尚、上述のＧＥＱのごとき、ＥＤＦＡ（EDF Amplifier）で増幅された光レベルについて波長単位に調整する技術については、例えば特許文献２〜４などに記載されている。
【特許文献１】特許第３５５１４１８号明細書
【特許文献２】特開平１０−１５０４１４号公報
【特許文献３】特開平７−２８１０５号公報
【特許文献４】特開２０００−２５２９２３号公報
【非特許文献１】Takuya Aizawa et al. "Effect of Spectral-Hole Burning on Multi-Channel EDFA Gain Profile." In: Proceedings of Conference on Optical Communication 1999 (OFC'99), WG1, p.102-104
【非特許文献２】M.Nishihara, et al., "Characterization and new numerical model of spectral hole burning in broadband erbium-doped fiber amplifier,", OAA2003, TuD3, 2003.
【非特許文献３】M. Nishihara, et al., "Impact of spectral hole burning in multi-channel amplification of EDFA," OFC2004, FB1, 2004.
【非特許文献４】小野，田部，"Evaluation of the Quenching Effect on Gain Characteristics in Aluminium-sillicate Erbium Dopwd Fiber by Numerial Simuration", Rare Earths '04, FO-05, 2004.11.7
【非特許文献５】小野，田部，西原，石川 " Erドープファイバの低温における利得スペクトルホール形成挙動", 第45回ガラスおよびフォトニック材料討論会, H-3, 2004.11.25
【非特許文献６】小野, "Optical Properties and Gain Characteristics of Erbium-Doped Fiber Amplifier", 学位論文公聴会, 京都大学, 2005
【非特許文献７】小野 田部 西原 石川, " Effect of erbium ion concentration on gain spectral hole burning in silica-based erbium-doped fiber", OFC / NFOEC 2005, OThL1, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述の従来技術においては、入力される信号光の波長配置によって、利得波長特性に偏差が生じる現象であるＳＨＢ（Spectral Hole Burning）の影響についてまでは考慮せずに、利得の波長軸上での平坦化を図っていたため、この入力される信号光の波長配置によるＳＨＢの発生量の変化に起因した利得偏差についてまでは解消させることが困難であるという課題がある。
【００１４】
具体的には、例えば４０波長のＷＤＭ信号光ではなく６波長のＷＤＭ信号光であって互いに異なる波長配置の信号光Ａ〜Ｄが入力された場合の利得偏差について、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）を参照して説明する。尚、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）中において、４０波長のＷＤＭ信号光が入力された場合の特性については、“◇”で示し、６波長のＷＤＭ信号光Ａ〜Ｄについては、それぞれ“□”，“△”，“×”，“＊”で示している。
【００１５】
ここで、波長数が６波長のＷＤＭ信号光の場合においては、４０波長のＷＤＭ信号光に比べて、増幅媒体としてのＥＤＦの利得波長特性は、図２１（ａ）に示すように、ＳＨＢの発生量の変化により波長配置に応じて微少量ではあるが変動する。そして、波長配置によらず利得波長特性が同一であることを前提とすると、このＥＤＦの後段に、上述の図２０（ｂ）の場合と同様の、４０波長のＷＤＭ信号光が入力された場合の利得波長特性を相殺するような波長特性のＧＥＱを挿入する〔図２１（ｂ）参照〕。この結果、図２１（ｃ）に示すように、４０波長での利得波長特性はフラットであるが、例えば６波長の波長配置のＷＤＭ信号光Ａ〜Ｄの場合等、その他の波長配置においては、利得偏差を生じてしまうことになる。
【００１６】
このような利得偏差に対する通信の許容度は、近年の伝送距離の増大、スパン数の増大に伴って厳格化が進んでおり、波長多重光伝送システムに適用される光増幅装置としても、ＳＨＢに起因する利得偏差を平坦化するような機能を低コストで導入することが求められる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、波長配置によって発生する利得偏差を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）このため、本発明の光増幅装置は、入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する利得一定制御部と、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に基づき、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御する減衰量制御部と、をそなえたことを特徴としている。
【００１８】
（２）この場合においては、該減衰量制御部を、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記入力される波長配置および入力レベルの情報に基づいて前記利得傾斜特性を導出する利得傾斜特性導出部と、該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を導出する減衰量導出部と、該減衰量導出部で導出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえることとしてもよい。
【００１９】
（３）または、該減衰量制御部を、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に対応付けて、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量についての情報を保持する減衰量テーブルと、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応する前記減衰量情報を抽出する減衰量情報抽出部と、該減衰量情報抽出部で抽出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえることとしてもよい。
【００２０】
（４）さらに、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を前記入力される信号光のモニタを通じて生成する情報生成部をそなえ、該モニタ部は前記モニタした結果を該減衰量制御部に出力することもできる。
（５）また、該第１光増幅部は、第１希土類ドープファイバと該第１希土類ドープファイバを励起する第１励起部とをそなえる一方、該第２光増幅部は、第２希土類ドープファイバと該第２希土類ドープファイバを励起する第２励起部とをそなえ、該利得一定制御部は、該第１及び／又は第２励起部での励起を制御することにより、該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定に制御することとしてもよい。
【００２１】
（６）さらに、該第２光増幅部から出力される信号光の前記利得傾斜特性の要素を除いた場合の利得波長特性を平坦化する特性で、該第１又は第２光増幅部からの信号光を利得等化する利得等化器をそなえ、該減衰量制御部は、該利得等化器での利得等化作用と協働して、該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することとしてもよい。
【００２２】
（７）また、該減衰量制御部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性を平坦化させるための減衰量を前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、該減衰部での減衰量が、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量となるように、該減衰部を制御することもできる。
【００２３】
（８）さらに、上述の（２）の構成において、該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、該減衰量導出部は、該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を、前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量に設定することもできる。
【００２４】
（９）また、上述の（３）の構成において、該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、該減衰量情報抽出部は、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応して、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量の情報を、前記基準減衰量に対する補正減衰量の情報として抽出し、かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算し、前記加算により得られた減衰量に設定することとしてもよい。
【００２５】
（１０）また、本発明の光増幅装置の制御方法は、入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、を有する光増幅装置の制御方法であって、該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する一方、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
このように、本発明によれば、減衰量制御部での減衰部に対する減衰量の設定により、波長配置によって発生する利得偏差を十分小さな値にまで低減させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
〔Ａ１〕構成
図１は本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置１を示す図である。この図１に示す光増幅装置１は、例えばＷＤＭ光伝送システムにおける中継段に介装されて、図示しない上流側伝送装置から入力されるＷＤＭ信号光を波長配置によらず平坦化された利得波長特性で増幅して、下流側伝送装置に出力しうるものであり、第１光増幅部２，可変光減衰器３，第２光増幅部４，利得一定制御部５，減衰量制御部６およびＧＥＱ７をそなえている。
【００２８】
なお、第１実施形態においては、説明の便宜のためチャンネル数が４０ｃｈが与えられたＷＤＭ光伝送システムに光増幅装置１を適用する場合について説明するが、本発明は、適用されるＷＤＭ光伝送システムに与えられるチャンネル数を限定するものではない。
第１光増幅部２は、入力されるＷＤＭ信号光を増幅するものであり、第１実施形態においては、希土類ドープファイバであるＥＤＦ２ａ，ＥＤＦ２ａを励起するための励起光を出力する励起光源をなすＬＤ２ｂおよびＬＤ２ｂからの励起光をＷＤＭ信号光とともにＥＤＦ２ａに供給するための光合波器２ｃをそなえている。又、可変光減衰器３は、第１光増幅部２からの信号光を減衰させる減衰部であり、後述の減衰量制御部６によりその減衰量が設定制御されるようになっている。
【００２９】
さらに、第２光増幅部４は、可変光減衰器３からのＷＤＭ信号光を増幅するものであり、この第２光増幅部４についても、第１光増幅部２と同様に、希土類ドープファイバであるＥＤＦ４ａ，ＥＤＦ４ａを励起するための励起光を出力する励起光源をなすＬＤ４ｂおよびＬＤ４ｂからの励起光をＷＤＭ信号光とともにＥＤＦ４ａに供給するための光合波器４ｃをそなえている。
【００３０】
また、利得一定制御部５は、第１光増幅部２に入力される入力信号光のパワーおよび第２光増幅部４から出力される出力信号光のパワーの値をモニタして、第１光増幅部２に入力される信号光に対する第２光増幅部４から出力される信号光のパワー比、即ち光増幅装置１における利得を一定とするように、第１，第２光増幅部２，４を制御するものであり、分岐部５ａ，５ｃ，ＰＤ（Photo Diode）５ｂ，５ｄおよび制御信号出力部５ｅをそなえている。
【００３１】
分岐部５ａは、図示しない上流側伝送装置からの信号光の一部を分岐するもので、ＰＤ５ｂは、分岐部５ａで分岐された信号光のパワーｐｉを検出するもので、分岐部５ｃは、第２光増幅部４からＧＥＱ７を経由して出力された信号光の一部を分岐するもので、ＰＤ５ｄは、分岐部５ｃで分岐された信号光のパワーｐｏを検出するものである。又、制御信号出力部５ｅは、ＰＤ５ｂ，５ｄからのパワー検出結果から、利得ｐｏ／ｐｉを一定とするように、第１，第２光増幅部２，４をなす励起光源２ｂ，４ｂの励起パワーを制御するものである。
【００３２】
さらに、減衰量制御部６は、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を波長配置情報生成分６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅから入力され、これらの波長配置および入力レベルに起因して生じる第１，第２光増幅部２，４での利得傾斜特性が平坦となるように、利得一定制御されている第１，第２光増幅部２，４での利得波長特性を調整すべく、可変光減衰器３での減衰量を制御するものである。この波長配置および入力レベルの情報については、後述の図２，図３において例示するように、外部からの情報を元に減衰量制御部６自身で生成してもよいし、外部から情報として受け取るようにしてもよい。
【００３３】
ＧＥＱ７は、第２光増幅部４から出力される信号光の利得傾斜特性の要素を除いた場合の利得波長特性を平坦化する特性で、第２光増幅部４からの信号光を利得等化するものである。具体的には、ＧＥＱ７は、４０波長の信号光が第１光増腹部２に入力される場合等、第１，第２光増幅部２，４でＳＨＢによる利得偏差が生じない場合における第２光増幅部４からの信号光を利得等化しうるような利得等化特性（図２０（ｂ），図２１（ｂ）の損失波長特性参照）を有している。尚、本実施形態においては、ＧＥＱ７としては第２光増幅部４の出力側にそなえられているが、本発明によれば、第１光増幅部２と第２光増幅部４との間に介装することとしてもよいし、第１，第２光増幅部２，４の出力側にそれぞれそなえることとしてもよい。
【００３４】
これにより、例えば４０波長全ての信号光が光増幅装置１に入力されている場合においては、利得一定制御部５および減衰量制御部６では、第１，第２光増幅部２，４およびＶＯＡ３に対して、前述の図１８（ｂ）に示すような利得ダイヤグラムとなるような制御を行なうことにより、ＧＥＱ７を通じて利得波長特性が平坦化された信号光を出力することができるようになっている。
【００３５】
換言すれば、減衰量制御部６においては、ＧＥＱ７での利得等化作用と協働させ（ＧＥＱ７による利得等化量分を考慮に入れて）、第１，第２光増幅部２，４での利得傾斜特性が平坦となるように、利得一定制御されている第１，第２光増幅部２，４での利得波長特性を調整すべく、ＶＯＡ３での減衰量を制御する。
一方、光増幅装置１に入力される信号光の波長配置が上述の４０波長から変動した場合においても、減衰量制御部６において、当該波長配置からＳＨＢによる利得偏差を導出するとともに、この利得偏差を平坦化するようなＶＯＡ３での減衰量を導出して、得られた減衰量で信号光が減衰されるようにＶＯＡ３を制御するようになっている。これにより、波長配置が変動した場合においても、その波長配置による利得偏差を解消させることができるので、後段のＧＥＱ７を通じて利得波長特性が平坦化された信号光を出力することができる。
【００３６】
ここで、減衰量制御部６は、上述のごとき機能を実現するため、利得傾斜特性導出部６ａ，減衰量導出部６ｂおよび減衰量設定部６ｃと、をそなえている。
利得傾斜特性導出部６ａは、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を、後述の波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅから入力され、この入力される波長配置および入力レベルの情報に基づいて、第１光増幅部２に入力される信号光の利得傾斜特性を導出する。尚、この利得傾斜特性導出部６ａにおける利得傾斜特性の導出態様としては、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に基づいて、前述の非特許文献１に記載されているような手法や、非特許文献２〜７に記載された手法で導出することとしてもよいし、その他公知の手法で導出することとしてもよい。
【００３７】
また、減衰量導出部６ｂは、利得傾斜特性導出部６ａで導出された利得傾斜特性を平坦とするためのＶＯＡ３での減衰量を導出する。更に、減衰量設定部６ｃは、減衰量導出部６ｂで導出された減衰量に従ってＶＯＡ３での減衰量を設定する。
具体的には、減衰量設定部６ｃは、第１光増幅部２に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、利得傾斜特性の要素を除いた場合、即ち例えば全チャンネルの波長の信号光が入力されている場合等、ＳＨＢによる利得偏差が生じていない場合における第２光増幅部４から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、減衰量導出部６ｂで、利得傾斜特性導出部６ａで導出された利得傾斜特性を平坦とするためのＶＯＡ３での減衰量を、減衰量設定部６ｃで算出した基準減衰量に対する補正減衰量として算出する。これにより、減衰量設定部６ｃにおいては、ＶＯＡ３での減衰量を、上述のごとく算出した基準減衰量と減衰量導出部６ｂで算出した補正減衰量とを加算した減衰量に設定するようになっている。
【００３８】
図２は、第１実施形態にかかる光増幅装置１が適用される光伝送システムの要部構成例を、減衰量制御部６の利得傾斜特性導出部６ａに対して、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を出力する機能部を含んで示す図である。この図２に示すように、光増幅装置１は、ＷＤＭ信号光についてチャンネル単位での分岐挿入を行なう分岐挿入装置１０の後段にそなえることができる。
【００３９】
ここで、この図２に示す分岐挿入装置１０は、入力伝送路１１Ａを通じて入力されるＷＤＭ信号光をチャンネルの波長成分ごとに分波するＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）１２，ＡＷＧ１２で分波された各チャンネルの光について分岐挿入処理を行ないうる２×２スイッチ１３および２×２スイッチ１３で分岐挿入処理がなされ出力伝送路１１Ｂ宛の信号光を合波するＡＷＧ１４をそなえている。そして、第１実施形態にかかる光増幅装置１においては、分岐挿入装置１０からの信号光について、波長配置によらず平坦な利得波長特性で増幅して出力伝送路１１Ｂに送出することができる。
【００４０】
このとき、分岐挿入装置１０においては、２×２スイッチ１３から出力伝送路１１Ｂ宛の信号光として出力される各チャンネルの光パワーについてモニタするフォトダイオード１５をチャンネル対応にそなえ、このフォトダイオード１５でのモニタ結果を、前述の利得傾斜特性導出部６ａへの波長配置情報および入力レベル情報として提供することができるようになっている。
【００４１】
具体的には、チャンネル対応にそなえられた各フォトダイオード１５からのモニタ結果を取りまとめて上述の波長配置情報および入力レベル情報をそれぞれ生成して利得傾斜特性導出部６ａに出力する波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅをそなえ、これらの波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅで生成された各情報を利得傾斜特性導出部６ａに供給する。
【００４２】
したがって、上述のフォトダイオード１５，波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅにより、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力される信号光のモニタを通じて生成する情報生成部を構成し、情報生成部をなす波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅで生成された波長配置および入力レベルの情報は減衰量制御部６に出力されるようになっている。
【００４３】
なお、第１実施形態においては、波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅについては、光増幅装置１の外部にそなえられているが、これらの波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅとしての機能は、利得傾斜特性導出部６ａの内部にそなえることとしてもよい。
図３は、第１実施形態にかかる光増幅装置１が適用される光伝送システムの他の要部構成例を、減衰量制御部６の利得傾斜特性導出部６ａに対して、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を出力する機能部を含んで示す図である。この図３に示すものにおいては、光増幅装置１は、図２の場合とは異なる構成の分岐挿入装置１６の後段にそなえられている。
【００４４】
ここで、図３に示す分岐挿入装置１６は、入力伝送路１１Ａからの信号光を２分岐する分岐部１７，分岐部１７で分岐された一方の信号光からドロップ用の信号光を出力するドロップ用ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）１８および分岐部１７で分岐された他方の信号光のうちでスルーするチャンネルの信号光とともにアド用の信号光を合波して出力するアド用ＷＳＳ１９をそなえるとともに、アド用ＷＳＳ１９から光増幅装置１へ出力される信号光をチャンネルごとに監視するＯＣＭ（Optical Channel Monitor）２０をそなえている。
【００４５】
このとき、ＯＣＭ２０では、チャンネルごとの信号光の監視結果を、前述の利得傾斜特性導出部６ａへの波長配置情報および入力レベル情報として提供することができるようになっている。この場合においても、上述の場合と同様の波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅが、光増幅装置１の外部にそなえられているが、これらの波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅとしての機能は、利得傾斜特性導出部６ａの内部にそなえることとしてもよい。
【００４６】
〔Ａ２〕ＳＨＢによる利得偏差についての説明
図４〜図９は第１光増幅部２に入力される信号光のレベルおよび波長配置によって変動するＳＨＢの影響により生じる、第１，第２光増幅部２，４での利得特性の変動について説明するための図である。
なお、図４〜９においては、光増幅装置１に入力されるＷＤＭ信号光のチャンネルを、1532nm〜1563nmの範囲で100GHz間隔に設定し、最大波長数を４０波長とする。又、入力レベルは下限が-25.4dBm/chで上限が-15.4dBm/chに、出力（目標出力光レベル）が1.1dBmで、４０波長の利得偏差が完全にフラットになるようにＧＥＱ７が設計され、特に入力レベルが-20.4dBm/chの信号光が入力される場合を考える。
【００４７】
ここで、利得一定制御部５において、光増幅装置１の入出力のパワー、即ち第１光増幅部２に入力される信号光レベルと第２光増幅部４から出力される信号光レベルとをモニタし、利得が一定になるように各光増幅部２，４の励起光源２ｂ，４ｂのパワーを制御することで、利得一定制御が行なわれている。
このとき、ＶＯＡ３に、減衰量制御部６をなす減衰量設定部６ｃで計算された、ＳＨＢによる利得偏差が生じていない場合における第２光増幅部４から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量が固定的に与えられている場合において、第１光増幅部２に入力される信号光のレベルおよび波長配置が変動すると、第１，第２光増幅部２，４においては、発生するＳＨＢの変動により以下の図４〜図９に示すような利得偏差が生じる。
【００４８】
すなわち、波長配置が全チャンネルに相当する４０波長の信号光が入力されている場合には、図５に示すように、ＧＥＱ７において利得偏差は平坦化されるようになっている。しかしながら、波長配置が、チャンネル♯1,2,3,4,5,12の６波長（以下、単に波長配置Ａという）、チャンネル♯1,2,3,4,5,20の６波長（以下、単に波長配置Ｂという）、チャンネル♯29,36,37,38,39,40の６波長（以下、単に波長配置Ｃという）、チャンネル♯21,36,37,38,39,40の６波長（以下、単に波長配置Ｄという）と変動させた場合には、図４に示すように、４０波長の波長配置の場合と比べて、配置されている波長ごとに利得偏差が生じるようになっている。
【００４９】
図６〜図９はそれぞれ、波長配置Ａ〜Ｄの場合における、ＧＥＱ７出力についての利得波長特性を示す図である。波長配置Ａ，Ｂの利得波長特性は、短波長下がりの一次傾斜の形に近く、一方、波長配置Ｃ，Ｄの利得波長特性は、長波長上がりの一次傾斜の形に近いことが分かる。
すなわち、ＳＨＢは高い信号光パワーが入るとその信号自身及び周辺の利得が削られてしまう現象であり、４０波長の信号光が入力される時に最もその影響を強く受けている。上述のＧＥＱ７により、この４０波長の信号光が入力されるときには出力信号光の利得特性は平坦化させることができる。しかしながら、４０波長から波長配置が変化することは、このＳＨＢの影響が緩和され小さくなることを意味する。
【００５０】
たとえば、４０波長の波長配置から上述の波長配置Ａ，Ｂに変動した場合には、それぞれ図６，図７に示す利得波長特性のように、帯域の短波長側以外のチャンネルがなくなったため、他のチャンネル群から１波だけ飛んだ位置に配置されたチャンネル（波長配置Ａでは♯１２、波長配置Ｂでは♯２０）のＳＨＢの影響が緩和され、利得が大きくなる現象として現れる。図６，図７のＡ１，Ｂ１は、それぞれ波長配置Ａ，Ｂでの利得偏差を示す一次傾斜直線を示している。
【００５１】
同様に、４０波長の波長配置から上述の波長配置Ｃ，Ｄに変動した場合には、それぞれ図８，図９に示す利得波長特性のように、帯域の長波長側以外のチャンネルがなくなったため、他のチャンネル群から１波だけ飛んだ位置に配置されたチャンネル（波長配置Ｃでは♯２９、波長配置Ｄでは♯２１）のＳＨＢの影響が緩和され、利得が大きくなる現象として現れる。図８，図９のＣ１，Ｄ１は、それぞれ波長配置Ｃ，Ｄでの利得偏差を示す一次傾斜直線を示している。
【００５２】
以上より、チャンネル配置が短波長側で片寄った場合は、長波長上がりの一次傾斜（図６，図７のＡ１，Ｂ１参照）が発生し、チャンネル配置が長波長側に片寄った場合は、短波長上がりの一次傾斜（図８，図９にのＣ１，Ｄ１参照）が発生することが分かる。換言すれば、ＧＥＱ７からの出力される信号光についても、図４に示すように、４０波長の波長配置を基準とした場合には、波長配置Ａ〜Ｄによって一次傾斜の偏差Ａ２〜Ｄ２を有することになる。
【００５３】
〔Ａ３〕ＥＤＦの利得と一次傾斜の関係についての説明
図１０，図１１は上述の第１又は第２光増幅部２，４の利得に対する、利得傾斜の変動について説明するための図である。尚、ここでの利得傾斜の変動はＳＨＢの影響を考慮から外し、利得一定制御の目標利得の変動（又は励起パワーの変動）に対する影響を検討するものである。従って、ＶＯＡ３の減衰量としては、減衰量設定部６ｃで入力レベルに応じて算出される基準減衰量が設定されていると想定する。
【００５４】
ここで、第１，第２光増幅部２，４に対する利得一定制御部５での利得一定制御によって設定される目標利得を基準利得ｄとする場合には、後段でのＧＥＱ７での利得等化作用によって、図１０に示すように実質的に平坦な利得波長特性を得ることができる。
これに対し、利得一定制御部５での目標利得を基準利得ｄから変化させて、例えば利得ａ〜ｃ（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ）とすると、ＧＥＱ７から出力される信号光は、図１０に示すように短波長下がりの利得傾斜を有するようになっている。又、目標利得を、例えば利得ｅ〜ｇ（ｄ＜ｅ＜ｆ＜ｇ）とすると、ＧＥＱ７から出力される信号光は、図１０に示すように長波長下がりの利得傾斜を有するようになっている。
【００５５】
さらに、目標利得の基準利得ｃに対する相対的な変動量を上述の利得ａ〜ｇのように変動させると、対応する利得傾斜の傾きは図１１に示すようにほぼ直線上を推移するようになっている。尚、図１１中、短波長下がりの利得傾斜は負の傾斜量の値（ｄＢ値の差分）を有し、長波長下がりの利得傾斜は正の傾斜量の値（ｄＢ値の差分）を有している。
このように、第１，第２光増幅部２，４に対する利得一定制御部での利得一定制御の目標利得に応じて、ＧＥＱ７から出力される信号光に利得傾斜を与えることができるようになっている。
【００５６】
〔Ａ４〕ＶＯＡ３の減衰量の調整によりＳＨＢによる利得偏差を抑制できることについて
上述の〔Ａ３〕で検討したように、第１，第２光増幅部２，４に対する利得一定制御部での利得一定制御の目標利得を変更することで、ＧＥＱ７から出力される信号光に利得傾斜を与えることができるようになっている。そこで、第１実施形態においては、この特性を生かし、例えば図１２に示すように、利得一定制御部５による制御の下では、ＶＯＡ３のロスを増加させてやると、第１，第２光増幅部２，４における利得の和が増加するので（実線の利得ダイヤグラムから点線の利得ダイヤグラムへの変化）、利得偏差に短波長上がりの一次傾斜Ｄが発生させられることがわかる。尚、反対に、ＶＯＡ３のロスを減少させることで利得偏差に長波長上がりの一次傾斜を発生させることもできる。
【００５７】
すなわち、このＶＯＡ３の変化量と一次傾斜発生の関係を利用して、ＳＨＢの発生量の変化による一次傾斜を相殺し、利得偏差が平坦にさせる。具体的には、利得傾斜特性算出部６ａで、ＳＨＢの発生量の変化による一次傾斜特性を算出し、減衰量導出部６ｂで、利得傾斜特性算出部６ａで算出した一次傾斜特性を相殺するようなＶＯＡ３の減衰量を、上述の基準減衰量に対する補正減衰量（図１２のΔ参照）として算出する。そして、減衰量設定部６ｃでは、上述の基準減衰量と補正減衰量とを加算し、得られた減衰量をＶＯＡ３に設定するようになっており、これにより、ＧＥＱ７では波長配置および入力レベルに応じた利得偏差を抑制した信号光を出力することができる。
【００５８】
なお、前述の図４に示すような波長配置Ａ〜Ｄに応じて利得偏差に一次傾斜Ａ２〜Ｄ２が生じている場合には、減衰量導出部６ｂで導出する補正減衰量としては、例えば波長配置Ａでは２．３ｄＢ、波長配置Ｂでは１．２ｄＢ、波長配置Ｃでは−１．１ｄＢ、波長配置Ｄでは−０．９ｄＢを得ることができる。一方、入力レベルが下限-25.4dBm/chでＶＯＡ３の基準減衰量を1dBと設計した場合には、入力レベルが-20.4dBm/chの場合にはＶＯＡ３での基準減衰量を6dBに設定する必要がある。従って、ＶＯＡ３に設定される減衰量としては、最終的には基準減衰量である6dBに、上述のごとき波長配置Ａ〜Ｄ（および入力レベル-20.4dBm/ch）に応じた補正減衰量を足した値が設定されるようになる。
【００５９】
すなわち、減衰量設定部６ｃで、上述の減衰量導出部６ｂで算出された補正減衰量を、前述の基準減衰量に加算した減衰量をＶＯＡ３に設定することで、例えば図１３に示すように、ＧＥＱ７から出力される信号光の利得偏差を、前述の図２１（ｃ）の場合に比べて抑制させることができるようになる。尚、シミュレーションの結果（図１３参照）、従来技術の場合（図２１（ｃ）参照）の約30〜40％にまで、波長配置によって発生する利得偏差を低減できることが分かる。
【００６０】
〔Ａ５〕作用効果
上述のごとく構成された第１実施形態にかかる光増幅装置１では、入力される信号光は第１，第２光増幅部２，４で、入出力のレベル比が一定となるように利得が制御されて増幅される一方、第１，第２光増幅部２，４の間に介装されたＶＯＡ３で、減衰量制御部６で設定される減衰量で減衰される。そして、ＧＥＱ７での利得等化を通じて、波長配置によって発生している利得偏差についても抑制させながら、利得波長特性が平坦化された信号光を出力することができる。
【００６１】
このとき、減衰量設定部６において、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置情報、及び、入力レベル情報を外部より情報として入手する。この２つの情報を基に、利得傾斜特性導出部６ａにおいて、ＳＨＢの発生量の変化による利得偏差を計算する。
ここで、この利得偏差は、前述の図４〜９に示すように、一次傾斜に近い形で発生する。一方、第１，第２光増幅部２，４の利得と利得傾斜の関係については図１０，図１１のように実質的に一次傾斜として表わすことができる。そこで、この特性を生かし、図１２に示すように減衰量制御部６でＶＯＡ３のロスを増加させてやることで、第１，第２光増幅部２，４の利得の和が増加し、利得偏差に短波長上がりの一次傾斜が発生させられることがわかる。
【００６２】
具体的には、利得傾斜特性導出部６ａでＳＨＢの発生量の変化による一次傾斜を導出し、このＶＯＡ３での減衰量の変化量から得られる第１，第２光増幅部２，４での利得の一次傾斜発生の関係を利用して相殺し、利得偏差が平坦になるようなＶＯＡ３の変化量（補正減衰量）を減衰量導出部６ｂで計算する。そして、減衰量設定部６ｃで、計算された補正減衰量に基準減衰量を加算することにより、最終的なＶＯＡ３の減衰量を決定する。
【００６３】
このように、本発明の第１実施形態によれば、減衰量制御部６でのＶＯＡ３に対する減衰量の設定により、波長配置によって発生する利得偏差を十分小さな値にまで低減させることができる利点がある。
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１４は本発明の第２実施形態にかかる光増幅装置２１を示す図である。この図１４に示す光増幅装置２１は、前述の第１実施形態における光増幅装置１に比して、減衰量制御部２６の構成が異なっているが、それ以外の構成については第１実施形態における光増幅装置１と基本的に同様である。尚、図１４中において、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００６４】
ここで、第２実施形態にかかる光増幅装置２１の減衰量制御部２６は、減衰量テーブル２６ａ，減衰量情報抽出部２６ｂおよび減衰量設定部２６ｃをそなえている。減衰量テーブル２６ａは、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に対応付けて、利得傾斜特性を平坦とするためのＶＯＡ３での減衰量（この場合は補正減衰量）についての情報を保持するものである。具体的には、減衰量テーブル２６ａにおいては、この図１４に示すように、第１光増幅部２に入力される信号光についての（チャンネル単位の）入力レベルごとにページが構成されるとともに、各入力レベルにおける波長配置パターンに応じたＶＯＡ３での補正減衰量が対応付けられて記憶されている。尚、減衰量テーブル２６ａをなすページは、光増幅装置２１の許容入力レベルの範囲内において所定の入力レベル間隔で複数個設定することができる。
【００６５】
また、減衰量情報抽出部２６ｂは、第１光増幅部２に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を波長配置情報生成部６ｄおよび入力レベル情報生成部６ｅからそれぞれ入力され、減衰量テーブル２６ａを参照することにより、当該入力される情報（波長配置情報および入力レベル情報）に対応する減衰量情報を抽出するものである。
さらに、減衰量設定部２６ｃにおいては、第１実施形態の場合の減衰量設定部６ｃと同様に、ＳＨＢによる利得偏差が生じていない場合における第２光増幅部４から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、減衰量情報抽出部２６ｂで抽出された補正減衰量を上述の基準減衰量に加算し、かつ、この加算した結果となる減衰量を、ＶＯＡ３に設定するようになっている。
【００６６】
これにより、第２実施形態にかかる光増幅装置１においては、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、信号光入力として想定される波長配置および入力レベルをパラメータとして、ＳＨＢによる利得偏差をあらかじめ算出しておくことで、これを減衰量テーブル２６ａで蓄積しておくことができるので、減衰量情報抽出部２６ｂによるテーブル検索を通じて、信号光入力時に改めてＳＨＢによる利得傾斜を算出する必要がなくなり、第１実施形態の場合よりもＶＯＡ３に対する減衰量設定に要する応答を早めることができるようになる。
【００６７】
なお、上述の第２実施形態においては、減衰量テーブル２６ａにはＳＨＢによる利得偏差を補正するための補正減衰量を記憶するようになっているが、本発明によればこれに限定されず、基準減衰量と補正減衰量とを加算した値を入力レベルごとに波長配置と対応付けて記憶するようにしてもよい。このようにすれば、減衰量情報抽出部２６ｂで基準減衰量と補正減衰量とを加算した値、即ちＶＯＡ３に設定すべき減衰量情報を直接的に抽出することができるので、減衰量設定部２６ｃで入力レベルに応じた基準減衰量を計算する必要がなくなり、ＶＯＡ３に対する減衰量設定に要する応答を更に早めることが可能となる。
【００６８】
〔Ｃ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明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可能である。
たとえば、上述の利得一定制御部５においては、各第１，第２光増幅部２，４に対する個別の制御態様については限定するものではなく、補正減衰量を各光増幅部２，４のいずれか一方に与えることとしてもよいし、双方に分散させて与えることとしてもよい。又、利得一定制御部５としては、第１光増幅部２の入力レベルに対する第２光増幅部４の出力レベルの比が一定であれば、第１，第２光増幅部２，４を個別に制御することとしてもよく、例えば、第１光増幅部２の入出力特性をモニタすることにより、第１光増幅部２の利得特性について一定とする制御を行なう一方、第２光増幅部４の出力レベルを一定とする制御を行なうようにしてもよい。
【００６９】
また、本発明によれば、第１光増幅部２およびＶＯＡ３の間、又はＶＯＡ３および第２光増幅部４の間に、他の光増幅部を介装することにより、３段以上の光増幅部が直列接続された光増幅装置を構成することとしてもよい。
または、第１光増幅部２およびＶＯＡ３の間、ＶＯＡ３および該第２光増幅部の間、又は第２光増幅部４の後段に、他の光減衰部としてのＶＯＡを介装することとしてもよい。
【００７０】
さらに、ＧＥＱ７としての機能については、各光増幅部２，４に内蔵することとしてもよい。
その他、上述した実施形態の開示により、当業者であれば本発明の装置を製造することは可能である。
〔Ｄ〕付記
（付記１）
入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、
該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、
該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、
該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する利得一定制御部と、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に基づき、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御する減衰量制御部と、をそなえたことを特徴とする、光増幅装置。
【００７１】
（付記２）
該減衰量制御部が、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記入力される波長配置および入力レベルの情報に基づいて前記利得傾斜特性を導出する利得傾斜特性導出部と、
該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を導出する減衰量導出部と、
該減衰量導出部で導出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえたことを特徴とする、付記１記載の光増幅装置。
【００７２】
（付記３）
該減衰量制御部が、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報に対応付けて、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量についての情報を保持する減衰量テーブルと、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応する前記減衰量情報を抽出する減衰量情報抽出部と、
該減衰量情報抽出部で抽出された減衰量に従って該減衰器での減衰量を設定する減衰量設定部と、をそなえたことを特徴とする、付記１記載の光増幅装置。
【００７３】
（付記４）
該利得一定制御部は、該第１光増幅部の利得特性について一定とする制御を行なう一方、該第２光増幅部の出力レベルを一定とする制御を行なうことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
（付記５）
該減衰量制御部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を、ＯＳＣ（Optical Supervisor Channel）経由で入力されることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【００７４】
（付記６）
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を前記入力される信号光のモニタを通じて生成する情報生成部をそなえ、該情報生成部で生成された前記波長配置および入力レベルの情報を該減衰量制御部に出力することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【００７５】
（付記７）
該第１光増幅部は、第１希土類ドープファイバと該第１希土類ドープファイバを励起する第１励起部とをそなえる一方、該第２光増幅部は、第２希土類ドープファイバと該第２希土類ドープファイバを励起する第２励起部とをそなえ、該利得一定制御部は、該第１及び／又は第２励起部での励起を制御することにより、該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定に制御することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【００７６】
（付記８）
該第１光増幅部および該減衰部の間、又は該減衰部および該第２光増幅部の間に、他の光増幅部が介装されたことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
（付記９）
該第１光増幅部および該減衰部の間、該減衰部および該第２光増幅部の間、又は該第２光増幅部の後段に、他の光減衰部が介装されたことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の光増幅装置。
【００７７】
（付記１０）
該第２光増幅部から出力される信号光の前記利得傾斜特性の要素を除いた場合の利得波長特性を平坦化する特性で、該第１又は第２光増幅部からの信号光を利得等化する利得等化器をそなえ、
該減衰量制御部は、該利得等化器での利得等化作用と協働させて、該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することを特徴とする、付記１記載の光増幅装置。
【００７８】
（付記１１）
該減衰量制御部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性を平坦化させるための減衰量を前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、該減衰部での減衰量が、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量となるように、該減衰部を制御することを特徴とする、付記１記載の光増幅装置。
【００７９】
（付記１２）
該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、
該減衰量導出部は、該利得傾斜特性導出部で導出された前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量を、前記基準減衰量に対する補正減衰量として算出し、
かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算した減衰量に設定することを特徴とする、付記２記載の光増幅装置。
【００８０】
（付記１３）
該減衰量設定部は、該第１光増幅部に入力される信号光についての入力レベルに基づいて、前記利得傾斜特性の要素を除いた場合における該第２光増幅部から出力される信号光を目標レベルとするための基準減衰量を算出するとともに、
該減衰量情報抽出部は、該減衰量テーブルを参照することにより、当該入力される情報に対応して、前記利得傾斜特性を平坦とするための該減衰部での減衰量の情報を、前記基準減衰量に対する補正減衰量の情報として抽出し、
かつ、該減衰量設定部は、該減衰部での減衰量を、前記の基準減衰量と補正減衰量とを加算し、前記加算により得られた減衰量に設定することを特徴とする、付記３記載の光増幅装置。
【００８１】
（付記１４）
入力される信号光を増幅する第１光増幅部と、該第１光増幅部からの信号光を減衰させる減衰部と、該減衰部からの信号光を増幅する第２光増幅部と、を有する光増幅装置の制御方法であって、
該第１光増幅部に入力される信号光に対する該第２光増幅部から出力される信号光の利得を一定とするように該第１，第２光増幅部を制御する一方、
該第１光増幅部に入力される信号光についての波長配置および入力レベルの情報を入力され、前記波長配置および入力レベルに起因して生じる該第１，第２光増幅部での利得傾斜特性が平坦となるように、前記利得一定制御されている該第１，第２光増幅部での利得波長特性を調整すべく、該減衰部での減衰量を制御することを特徴とする、光増幅装置の制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置を示す図である。
【図２】第１実施形態にかかる光増幅装置が適用される光伝送システムの要部構成例を示す図である。
【図３】第１実施形態にかかる光増幅装置が適用される光伝送システムの要部構成例を示す図である。
【図４】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図５】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図６】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図７】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図８】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図９】ＳＨＢの影響により生じる第１，第２光増幅部での利得特性の変動について説明するための図である。
【図１０】第１，第２光増幅部の利得に対する、利得傾斜の変動について説明するための図である。
【図１１】第１，第２光増幅部の利得に対する、利得傾斜の変動について説明するための図である。
【図１２】ＶＯＡの減衰量の調整によりＳＨＢによる利得偏差を抑制できることについて説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の作用効果について説明するための図である。
【図１４】本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置を示す図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）はともに従来の光増幅装置について説明するための図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）はともに従来の光増幅装置について説明するための図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）はともに従来の光増幅装置について説明するための図である。
【図１８】（ａ），（ｂ）はともに従来の光増幅装置について説明するための図である。
【図１９】従来の光増幅装置について説明するための図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）はいずれも従来の光増幅装置の動作について説明するための図である。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本願発明が解決すべき課題について説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    光増幅装置
２    第１光増幅部
２ａ    ＥＤＦ
２ｂ    励起光源
２ｃ    光合波器
３    ＶＯＡ（減衰部）
４    第２光増幅部
４ａ    ＥＤＦ
４ｂ    励起光源
４ｃ    光合波器
５    利得一定制御部
５ａ，５ｃ    分岐部
５ｂ，５ｄ    フォトダイオード
５ｅ    制御信号出力部
６    減衰量制御部
６ａ    利得傾斜特性導出部
６ｂ    減衰量導出部
６ｃ    減衰量設定部
６ｄ    波長配置情報生成部
６ｅ    入力レベル情報生成部
７    ＧＥＱ
１０，１６    光分岐挿入装置
１１Ａ，１１Ｂ    伝送路
１２，１４    ＡＷＧ
１３    ２×２スイッチ
１５    フォトダイオード
１７    分岐部
１８，１９    ＷＳＳ
２０    ＯＣＭ
２６    減衰量制御部
２６ａ    減衰量テーブル
２６ｂ    減衰量情報導出部
２６ｃ    減衰量設定部
１００，１００Ａ，１００Ｂ    光増幅部
１０１    増幅媒体
１０２    励起光源
１０３    ＶＯＡ
１１０    光増幅装置
１１１，１１２    光増幅部
１１３    ＶＯＡ
１１４    利得一定制御部
１１５    減衰量制御部
【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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