(57)【要約】【課題】制御時間が短く、応答速度が迅速で瞬間利得出力変化が小さい長波長光ファイバ増幅器を提供する。【解決手段】本発明の長波長光ファイバ増幅器は、所定波長の１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源、入力光信号の光強さを検出する光検出部、第１ポンピング光源から出力された１次ポンピング光により１次ポンピングされ、短波長帯域の自発放出光を発生し、これにより２次ポンピングされ、長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバ、出力制御信号により光強さを制御して自発放出光と同一波長帯域の２次ポンピング光を出力し、エルビウム添加光ファイバの２次ポンピング量を調節する第２ポンピング光源、光検出部で検出した入力光信号の光強さから入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出し、入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源に伝送する制御部と、からなる。【選択図】図２
2004119979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　長波長帯域の入力光信号を増幅する光ファイバ増幅器において、
　既設定された波長の１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源と、
　入力光信号の光強さを検出する光検出部と、
　前記第１ポンピング光源から出力された１次ポンピング光により１次ポンピングされ、短波長帯域の自発放出光を発生し、該自発放出光により２次ポンピングされ、長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバと、
　出力制御信号により光強さを制御して前記自発放出光と同一の波長帯域の２次ポンピング光を出力し、前記エルビウム添加光ファイバの２次ポンピング量を調節する第２ポンピング光源と、
　前記光検出部で検出した前記入力光信号の光強さから前記入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出し、該入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を前記第２ポンピング光源に伝送する制御部と、からなることを特徴とする長波長光ファイバ増幅器。
【請求項２】
　長波長帯域の入力光信号と短波長帯域の２次ポンピング光を一つのポートに出力する第１波長選択結合器と、
　該第１波長選択結合器の前方に設置され、該第１波長選択結合器から受信した入力光信号の一部を分割して光検出部に出力するビームスプリッタと、
　エルビウム添加光ファイバの後方に設置され、前記ビームスプリッタから受信した長波長帯域の入力光信号と１次ポンピング光を一つのポートに出力する第２波長選択結合器と、
　前記ビームスプリッタと前記第２波長選択結合器との間に接続され、該ビームスプリッタ方向に進行する逆進行光を遮断する第１アイソレータと、
　エルビウム添加光ファイバの前方に設置され、該エルビウム添加光ファイバ方向に進行する逆進行光を遮断する第２アイソレータと、をさらに含んでなる請求項１記載の長波長光ファイバ増幅器。
【請求項３】
　第２ポンピング光源は、入力光信号の進行方向に２次ポンピング光を出力する請求項１記載の長波長光ファイバ増幅器。
【請求項４】
　第１ポンピング光源は９８０ｎｍ波長の１次ポンピング光を出力する請求項１記載の長波長光ファイバ増幅器。
【請求項５】
　エルビウム添加光ファイバは、１５２８〜１５６２ｎｍ波長範囲の短波長帯域の自発放出光を発生する請求項１記載の長波長光ファイバ増幅器。
【請求項６】
　光検出部は、レジスタ、Ａ／Ｄ変換器、多数のフォトダイオードを含む請求項１記載の長波長光ファイバ増幅器。
【請求項７】
　長波長帯域の入力光信号を増幅する光ファイバ増幅器において、
　入力光信号の一部を分割するビームスプリッタと、
　長波長帯域の入力光信号と１次ポンピング光を一つのポートに出力する第１波長選択結合器と、
　前記ビームスプリッタと前記第１波長選択結合器の間に接続され、該ビームスプリッタ方向に進行する逆進行光を遮断するための第１アイソレータと、
　前記第１波長選択結合器の一側に接続され、既設定された波長の１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源と、
　前記第１波長選択結合器の前方に位置し、１次ポンピング光により１次ポンピングされて自発放出光を発生し、該自発放出光により２次ポンピングされ長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバと、
　前記ビームスプリッタの一側に接続され、該ビームスプリッタで一部分割された入力光信号から前記入力光信号の強さを検出する光検出部と、
　前記エルビウム添加光ファイバの前方に設置され、該エルビウム添加光ファイバから出力される長波長帯域の誘導放出光を通過させ、短波長帯域の２次ポンピング光は該エルビウム添加光ファイバに入力させる第２波長選択結合器と、
　該第２波長選択結合器の一側に接続され、出力制御信号に従って光強さを制御して短波長帯域の２次ポンピング光を出力し、前記エルビウム添加光ファイバの２次ポンピング量を調節する第２ポンピング光源と、
　前記第２波長選択結合器の前方に設置され、該第２波長選択結合器方向に進行する逆方向光を遮断する第２アイソレータと、
　前記光検出部で検出した前記入力光信号の光強さから前記入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出し、該入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を前記第２ポンピング光源に伝送する制御部と、からなることを特徴とする長波長光ファイバ増幅器。
【請求項８】
　第２ポンピング光源は、入力光信号の進行方向と反対方向に進行する短波長帯域の２次ポンピング光を出力する請求項７記載の長波長光ファイバ増幅器。
　
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は光ファイバ増幅器に関し、特に、長波長帯域のエルビウム添加光ファイバを備えた長波長光ファイバ増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
　エルビウム添加光ファイバ増幅器でチャネル(channel)間の利得平坦化と雑音指数(noise figure)などに関する問題が発生する。これは、入力チャネル数の変化や入力光強さの変化に応じて各チャネルの利得を自動的に一定に維持しようとする利得制御装置の要求が増加することに起因する。光学素子を利用した従来の利得制御方法は知られているが、この方法はエルビウム添加光ファイバ増幅器の構造が複雑になり、また、エルビウム添加光ファイバ増幅器の位置条件に従って動作パラメータ(operating parameter)の調整(tuning)が困難であるといった問題がある。これを解決するために、ポンピング光源(pumping light source)に供給されるバイアス電流(bias current)を制御することによりポンピング光の強さを調節する方法などが使用されている。しかし、多数の光信号チャネルを使用する波長分割多重化（ＷＤＭ）システムの場合には、それぞれのチャネルに入力される光信号に応じてポンピング光源を制御する必要がある。また、上述した利得制御装置はチャネル数の増加／減少による出力光信号の一時的なオーバーフロー現象を防止する機能を備えなければならないといった問題もある。
【０００３】
　従来のＷＤＭ光通信ネットワークは１５２８〜１５６２ｎｍ範囲の波長帯域であるＣバンド(C-Band)を使用して構築することができる。Ｃバンドはエルビウム添加光ファイバの使用可能波長帯域と一致するのでネットワークの構築が容易になる。このようなＣバンドを利用したＷＤＭ光通信ネットワークは、チャネル間隔が１００ＧＨｚ(０．８ｎｍ)であり、チャネル数は約４０チャネルまで含むことができる。しかし、従来のＣバンドの波長範囲を利用したＷＤＭ光通信ネットワークは、長波長帯域の入出力光強さの変換効率が低く、また、低い密度反転により雑音指数が高い問題がある。一方、Ｃバンドを５０ＧＨｚ(０．４ｎｍ)の間隔に分割して８０チャネルまで収容する場合には、非線形現象による問題が発生して適用しにくい。従って、この場合に６４チャネル以上の通信線路を構成するためには、１５７０〜１６００ｎｍ波長帯域のＬバンド(L-Band)を使用することが要求される。
【０００４】
　一般的に、１５２８〜１５６２ｎｍ範囲の波長をＣバンド又は短波長帯域と称し、１５７０〜１６００ｎｍ範囲の波長をＬバンド又は長波長帯域と称する。
【０００５】
　図１を参照すると、従来の長波長光ファイバ増幅器は、入力光信号の強さを検出する光検出部（ＰＤ：Photo Detector）１１２と、ポンピング光源（Pump LD）１１１と、検出した入力光信号の強さから入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出してポンピング光源の出力を制御する制御部（ＥＣＣ：Electronic Control Circuit）１１０と、ポンピング光源１１１により１次ポンピングされてＬバンドの長波長光を出力するエルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）１２０と、からなる。なお、符号１３０，１３１は第１、第２アイソレータ、符号１４０はビームスプリッタ（beam splitter）、符号１４１は波長選択結合器をそれぞれ示している。
【０００６】
　光検出部１１２は入力光信号を監視して、瞬間的なチャネル変化に従う強さ変化を検出する。光検出部１１２は入力光信号の波長帯域と同一の波長帯域のフォトダイオードを使用して入力光信号の強さを検出する。
【０００７】
　制御部１１０は光検出部１１２から入力される入力光信号の強さからチャネル数と光強さ損失量を算出し、ポンピング光源１１１の出力を制御する出力制御信号を伝送する。
【０００８】
　ポンピング光源１１１は９８０ｎｍ波長の半導体レーザなどを使用することができ、制御部１１０からの出力制御信号に従って１次ポンピング光の強さを調節して出力する。また、ポンピング光源１１１はエルビウム添加光ファイバ１２０の１次ポンピング光として用いられ、エルビウム添加光ファイバ１２０内の１次ポンピングを誘導する。
【０００９】
　エルビウム添加光ファイバ１２０は長波長帯域であるＬバンドの光信号を増幅して出力する。エルビウム添加光ファイバ１２０はポンピング光源１１１から出力された１次ポンピング光により１次ポンピングされ、自然放出光(ＡＳＥ:Amplified Spontaneous Emission)と呼ばれるＣバンドの自然放出短波長光を発生する。さらに、自発放出光はエルビウム添加光ファイバ１２０内の２次ポンピングを誘導してＬバンドの誘導放出光を出力する。即ち、９８０ｎｍの１次ポンピング光により１次ポンピングされたエルビウムイオンは、エルビウム添加光ファイバ１２０の前半部で１５２８〜１５６２ｎｍのＣバンドの自発放出光を発生する。この自発放出光はエルビウム添加光ファイバ１２０の後半部で吸収され２次ポンピングを誘導する。最終的に増幅された１５７０〜１６００ｎｍ波長範囲のＬバンド長波長光信号を出力する。
【００１０】
　しかし、９８０ｎｍ波長の１次ポンピング光を利用してエルビウム添加光ファイバの２次増幅を誘導する従来の長波長光ファイバ増幅器は、２次ポンピング特性などによる応答速度遅延を引き起こし、これによって図１に示したように制御時間Δt１の遅延が発生する。このような制御時間Δt１の遅延は長波長光ファイバ増幅器の瞬間利得偏差ΔＰ１を増加させる要因として作用する。瞬間利得偏差ΔＰ１は光信号の長距離伝送時に蓄積され、光信号エラーの原因になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
　従って、このような問題点を解決するための本発明の目的は、制御時間が短く、応答速度が迅速であって、瞬間利得出力変化が小さい長波長光ファイバ増幅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　このような目的を達成するために本発明の長波長帯域の入力光信号を増幅させる光ファイバ増幅器は、既設定された波長の１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源と、入力光信号の光強さを検出する光検出部と、第１ポンピング光源から出力された１次ポンピング光により１次ポンピングされ、短波長帯域の自発放出光を発生し、この自発放出光により２次ポンピングされ、長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバと、出力制御信号により光強さを制御して自発放出光と同一の波長帯域の２次ポンピング光を出力し、エルビウム添加光ファイバの２次ポンピング量を調節する第２ポンピング光源と、光検出部で検出した入力光信号の光強さから入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出し、入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源に伝送する制御部と、からなることを特徴とする。
【００１３】
　この長波長光ファイバ増幅器は、長波長帯域の入力光信号と短波長帯域の２次ポンピング光を一つのポートに出力する第１波長選択結合器と、第１波長選択結合器の前方に設置され、第１波長選択結合器から受信した入力光信号の一部を分割して光検出部に出力するビームスプリッタと、エルビウム添加光ファイバの後方に設置され、ビームスプリッタから受信した長波長帯域の入力光信号と１次ポンピング光を一つのポートに出力する第２波長選択結合器と、ビームスプリッタと第２波長選択結合器との間に接続され、ビームスプリッタ方向に進行する逆進行光を遮断する第１アイソレータと、エルビウム添加光ファイバの前方に設置され、エルビウム添加光ファイバ方向に進行する逆進行光を遮断する第２アイソレータと、をさらに含んでなることができる。
【００１４】
　また、この長波長光ファイバ増幅器において、第２ポンピング光源は入力光信号の進行方向に２次ポンピング光を出力するとよく、第１ポンピング光源は９８０ｎｍ波長の１次ポンピング光を出力するとよく、エルビウム添加光ファイバは１５２８〜１５６２ｎｍ波長範囲の短波長帯域の自発放出光を発生するとよい。
【００１５】
　光検出部は、レジスタ、Ａ／Ｄ変換器、多数のフォトダイオードを含むことができる。
【００１６】
　さらに、本発明では、入力光信号の一部を分割するビームスプリッタと、長波長帯域の入力光信号と１次ポンピング光を一つのポートに出力する第１波長選択結合器と、ビームスプリッタと第１波長選択結合器の間に接続され、ビームスプリッタ方向に進行する逆進行光を遮断するための第１アイソレータと、第１波長選択結合器の一側に接続され、既設定された波長の１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源と、第１波長選択結合器の前方に位置し、１次ポンピング光により１次ポンピングされて自発放出光を発生し、自発放出光により２次ポンピングされ長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバと、ビームスプリッタの一側に接続され、ビームスプリッタで一部分割された入力光信号から入力光信号の強さを検出する光検出部と、エルビウム添加光ファイバの前方に設置され、エルビウム添加光ファイバから出力される長波長帯域の誘導放出光を通過させ、短波長帯域の２次ポンピング光は該エルビウム添加光ファイバに入力させる第２波長選択結合器と、第２波長選択結合器の一側に接続され、出力制御信号に従って光強さを制御して短波長帯域の２次ポンピング光を出力し、エルビウム添加光ファイバの２次ポンピング量を調節する第２ポンピング光源と、第２波長選択結合器の前方に設置され、第２波長選択結合器方向に進行する逆方向光を遮断する第２アイソレータと、光検出部で検出した前記入力光信号の光強さから前記入力光信号のチャネル数と光強さ損失量を算出し、該入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源に伝送する制御部と、からなることを特徴とする長波長光ファイバ増幅器をも提供する。
【００１７】
　この長波長光ファイバ増幅器における第２ポンピング光源は、入力光信号の進行方向と反対方向に進行する短波長帯域の２次ポンピング光を出力するとよい。
【発明の効果】
【００１８】
　本発明による第２ポンピング光源を設けた長波長光ファイバ増幅器は、第２ポンピング光源を使用して、エルビウム添加光ファイバの２次ポンピングを調節することにより、制御時間を短縮させて瞬間利得変化特性を向上させ、これによって光信号伝送時における誤差要因を減少することができるようになる。したがって、より安定した光信号の送受信が可能になる。一般的に、従来の制御時間は２００μｓを要していたが、本発明によれば制御時間を６０μｓ程度に短縮すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　以下、本発明に従う好適な実施形態について図２〜図５を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
　図２を参照すると、長波長帯域の入力光信号を増幅させる長波長光ファイバ増幅器２００は、９８０ｎｍの１次ポンピング光を出力する第１ポンピング光源２３０と、入力光信号２０１の光強さを検出する光検出部２１１と、エルビウム添加光ファイバ２４０と、第２ポンピング光源２１２と、入力光信号２０１のチャネル数と光強さ損失量を算出し、これに基づく出力制御信号を伝送する制御部２１０と、第１波長選択結合器２５０及び第２波長選択結合器２５３と、ビームスプリッタ２５１と、第１アイソレータ２５２及び第２アイソレータ２５４と、を含む。
【００２１】
　入力光信号２０１は図２の左側から右側に進行し、入力光信号２０１の進行方向と同一の方向に進行する光を前方向又は順方向(以下、順方向)ポンピングと定義し、入力光信号２０１の進行方向と反対方向に進行する光を後方向又は逆方向(以下、逆方向)ポンピングと定義する。また、入力光信号２０１の進行方向について、素子の右側を前方、左側を後方と定義する。
【００２２】
　第１波長選択結合器２５０は長波長光ファイバ増幅器２００の入力端で第２ポンピング光源２１２と接続されている。この第１波長選択結合器２５０は、長波長帯域の入力光信号と第２ポンピング光源２１２から出力される短波長帯域の第２ポンピング光を一つのポートに出力する。
【００２３】
　ビームスプリッタ２５１は、一種のタップ(Tap)として第１波長選択結合器２５０の前方に設置され、第１波長選択結合器２５０から入力される長波長帯域の入力光信号２０１の一部を分割し、この分割信号をビームスプリッタ２５１の一側に接続された光検出部２１１に提供する。
【００２４】
　第２波長選択結合器２５３はビームスプリッタ２５１を通過した入力光信号２０１と第１ポンピング光源２３０から出力された１次ポンピング光を一つのポートに出力する。
【００２５】
　第１アイソレータ２５２はビームスプリッタ２５１と第２波長選択結合器２５３との間に接続され、ビームスプリッタ２５１方向に進行する第２波長選択結合器２５３で反射された逆進行光を遮断する。
【００２６】
　第１ポンピング光源２３０は、エルビウム添加光ファイバ２４０を１次ポンピングするために、９８０ｎｍ波長の半導体レーザを使用することができる。第１ポンピング光源２３０から発生された１次ポンピング光は１５２８〜１５６２ｎｍ範囲のＣバンド短波長ＡＳＥを誘導するためにエルビウム添加光ファイバ２４０に入力される。第１ポンピング光源２３０は第２波長選択結合器２５３の一側に接続されている。
【００２７】
　１次ポンピング光が入力されたエルビウム添加光ファイバ２４０はその前半部で短波長帯域(１５２８〜１５６２ｎｍ)のＡＳＥを発生し、このＡＳＥはエルビウム添加光ファイバ２４０内に２次ポンピングを誘導し、これによって長波長帯域(１５７０〜１６００ｎｍ)のＬバンドにおける誘導放出光を出力する。
【００２８】
　光検出部２１１はビームスプリッタ２５１で一部分割された入力光信号２０１の光強さを検出する。光検出部２１１は入力光信号２０１の波長帯域と同一の波長帯域のフォトダイオード（図示せず）を使用して入力光信号２０１の強さを検出する。また、入力光信号２０１の強さ及びチャネル数を検出するために、光検出部２１１は、選択的に、平面導波路アレイ素子の各チャネルと結合したフォトダイオード、Ａ／Ｄ変換器、レジスタなどを含むことができる。
【００２９】
　第２ポンピング光源２１２は第１波長選択結合器２５０と制御部２１０の間に接続され、ＡＳＥと同一の波長帯域をもつ２次ポンピング光を出力する。２次ポンピング光の強さは制御部２１０からの出力制御信号によって制御される。また、第２ポンピング光源２１２から出力される２次ポンピング光は、エルビウム添加光ファイバ２４０の２次ポンピング量を調節する。
【００３０】
　制御部２１０は、光検出部２１１によって検出された入力光信号２０１の光強さからその入力光信号２０１のチャネル数と光強さ損失量を算出し、入力光信号２０１の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源２１２に伝送する。
【実施例２】
【００３１】
　次に、図３を参照して本発明の第２の実施例に従う長波長光ファイバ増幅器４００を説明する。長波長光ファイバ増幅器４００は、第１波長選択結合器４２０及び第２波長選択結合器４２１と、第１アイソレータ４４０及び第２アイソレータ４４１と、第１ポンピング光源４５０と、エルビウム添加光ファイバ増幅器４３０と、第２ポンピング光源４１２と、ビームスプリッタ４２２と、光検出部４１１と、制御部４１０と、を含む。
【００３２】
　ビームスプリッタ４２２は第２アイソレータ４４１の前方に設置される。従って、光検出部４１１は長波長光ファイバ増幅器４００から出力された増幅光信号の強さを検出するようになる。
【００３３】
　制御部４１０は光検出部４１１で検出された光信号の強さから出力光信号の光信号損失量とチャネル数を算出し、出力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源４１２に伝送する。
【実施例３】
【００３４】
　図４を参照して本発明の第３の実施例に従う長波長光ファイバ増幅器５００を説明する。長波長光ファイバ増幅器５００は、ビームスプリッタ５２０と、光検出部５１１と、第１波長選択結合器５２１と、入力光信号５０１の進行方向と反対方向に進行する逆進行光を遮断するための第１アイソレータ５４０及び第２アイソレータ５４１と、第１ポンピング光源５５０と、長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバ５３０と、２次ポンピング光を出力する第２ポンピング光源５１２と、第２波長選択結合器５２２と、第２ポンピング光源５１２の出力を制御する制御部５１０と、を含む。
【００３５】
　ビームスプリッタ５２０は第１アイソレータ５４０の後方に設置され、入力光信号５０１の一部を分割して光検出部５１１に入力する。
【００３６】
　第１波長選択結合器５２１はビームスプリッタ５２０の前方に設置置され、長波長帯域における入力光信号５０１と１次ポンピング光を一つのポートに出力する。
【００３７】
　第１アイソレータ５４０はビームスプリッタ５２０と第１波長選択結合器５２１との間に接続され、ビームスプリッタ５２０方向に進行する逆進行光を遮断する。
【００３８】
　第１ポンピング光源５５０は第１波長選択結合器５２１の一側に接続されており、１次ポンピング光を出力してエルビウム添加光ファイバ５３０を１次ポンピング状態にさせる。
【００３９】
　エルビウム添加光ファイバ５３０は、第１波長選択結合器５２１の前方に設置され、第１ポンピング光源５５０により１次ポンピングされてＡＳＥを出力する。このＡＳＥはエルビウム添加光ファイバ５３０内に２次ポンピングを誘導し、これによって入力光信号と同一の波長帯域である長波長帯域の誘導放出光を出力する。
【００４０】
　光検出部５１１は、ビームスプリッタ５２０の一側に接続され、ビームスプリッタ５２０で分割された入力光信号５０１からその入力光信号５０１の強さを検出する。
【００４１】
　第２ポンピング光源５１２は第２波長選択結合器５２２の一側に接続され、出力制御信号に従って短波長帯域の２次ポンピング光を出力する。第２ポンピング光源５１２から出力された２次ポンピング光はエルビウム添加光ファイバ５３０の２次ポンピング量を調整する。
【００４２】
　第２波長選択結合器５２２は、エルビウム添加光ファイバ５３０の前方に設置され、エルビウム添加光ファイバ５３０から出力される長波長帯域の誘導放出光を通過させ、短波長帯域の２次ポンピング光はエルビウム添加光ファイバ５３０に入力させる。
【００４３】
　制御部５１０は光検出部５１１で検出された入力光信号５０１の強さから光信号の損失量とチャネル数を算出して、入力光信号の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源５１２に伝送する。
【００４４】
　第２アイソレータ５４１は第２波長選択結合器５２２の前方である長波長光ファイバ増幅器５００の出力端に設置され、入力光信号５０１の進行方向と反対方向に進行する逆進向光を遮断する。
【実施例４】
【００４５】
　図５を参照して本発明の第４の実施例に従う長波長光ファイバ増幅器６００を説明する。長波長光ファイバ増幅器６００は、ビームスプリッタ６６２と、光検出部６１１と、第１波長選択結合器６６０と、入力光信号６０１の進行方向と反対方向に進行する逆進行光を遮断するための第１アイソレータ６４０及び第２アイソレータ６４１と、第１ポンピング光源６５０と、長波長帯域の誘導放出光を出力するエルビウム添加光ファイバ６３０と、２次ポンピング光を出力する第２ポンピング光源６１２と、第２波長選択結合器６６１と、第２ポンピング光源６１２の出力を制御する制御部６１０と、からなる。
【００４６】
　ビームスプリッタ６６２は、長波長光ファイバ増幅器６００の出力端に設置され、長波長光ファイバ増幅器６００の出力光信号中の一部を分割して光検出部６１１に入力する。
【００４７】
　第１波長選択結合器６６０はエルビウム添加光ファイバ増幅器６３０の後方に設置され、長波長帯域の入力光信号６０１と１次ポンピング光を一つのポートに出力する。
【００４８】
　第１ポンピング光源６５０は第１波長選択結合器６６０の一側に接続され、１次ポンピング光を出力する。
【００４９】
　エルビウム添加光ファイバ６３０は第１波長選択結合器６６０と第２波長選択結合器６６１の間に接続され、エルビウム添加光ファイバ６３０の前半部で１次ポンピング光により１次ポンピングされＡＳＥを出力する。このＡＳＥはエルビウム添加光ファイバ６３０内に２次ポンピングを誘導して入力光信号と同一の波長帯域である長波長帯域の誘導放出光を出力する。
【００５０】
　光検出部６１１はビームスプリッタ６６２の一側に接続され、ビームスプリッタ６６２で分割された一部の出力光信号の強さを検出する。
【００５１】
　第２ポンピング光源６１２は第２波長選択結合器６６１の一側に接続され、出力制御信号に従って短波長帯域の２次ポンピング光を出力する。第２ポンピング光源６１２から出力された２次ポンピング光はエルビウム添加光ファイバ６３０の２次ポンピング量を調整する。２次ポンピング光は入力光信号の進行方向とは反対方向に進行してエルビウム添加光ファイバ６３０に入力される。
【００５２】
　第２波長選択結合器６６１はエルビウム添加光ファイバ６３０の前方に設置され、エルビウム添加光ファイバ６３０から出力される長波長帯域の誘導放出光を通過させ、短波長帯域の２次ポンピング光はエルビウム添加光ファイバに入力させる。
【００５３】
　制御部６１０は光検出部６１１で検出された出力光信号の強さと入力光信号の強さとを比較して光信号の損失量及びチャネル数を算出し、入力光信号６０１の損失量を補償するための出力制御信号を第２ポンピング光源６１２に伝送する。
【００５４】
　本発明の各例のうち、図２、図３に示した第１、第２の実施例は第２ポンピング光源（２１２、４１２）がエルビウム添加光ファイバ（２４０、４３０）の後方に設置され、入力光信号（２０１）の進行方向と２次ポンピング光の進行方向とが同一の順方向ポンピング構造である。一方、図４、図５に示した第３、４の実施例は第２ポンピング光源（５１２、６１２）がエルビウム添加光ファイバ（５３０、６３０）の前方に設置され、入力光信号（５０１、６０１）の進行方向と２次ポンピング光の進行方向とが反対である逆方向ポンピング構造である。
【００５５】
　本発明の実施形態では、エルビウム添加光ファイバのＡＳＥと同一の波長をもつ半導体レーザなどを使用してエルビウム添加光ファイバにおける光信号の強さを制御するので、応答時間及び制御時間Δｔ２を短縮することができる。このような制御時間Δt２の短縮は、瞬間的なチャネルの減少／追加(Drop/Add)が発生するＷＤＭ通信構造において、出力光信号の瞬間利得変化(△ｐ２)を抑制することができる。その結果、長距離伝送の間に累積される瞬間利得変化ΔＰ２に起因する送受信エラーを最小化することができる。
【００５６】
　以上、具体的な例を参照して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ポンピング光源を用いたエルビウム添加光ファイバを制御する従来の光ファイバ増幅器の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施例に従う順方向に進行する２次ポンピング光を発生するために配置されたＣバンドの２次ポンピング光源によりエルビウム添加光ファイバを制御する光ファイバ増幅器の構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例に従う順方向に進行する２次ポンピング光を発生するために配置されたＣバンドの２次ポンピング光源によりエルビウム添加光ファイバを制御する光ファイバ増幅器の構成を示す図。
【図４】本発明の第３の実施例に従う逆方向に進行する２次ポンピング光を発生するために配置されたＣバンドの２次ポンピング光源によりエルビウム添加光ファイバを制御する光ファイバ増幅器の構成を示す図。
【図５】本発明の第４の実施例に従う逆方向に進行する２次ポンピング光を発生するために配置されたＣバンドの２次ポンピング光源によりエルビウム添加光ファイバを制御する光ファイバ増幅器の構成を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
２００，４００，５００，６００　長波長光ファイバ増幅器
２０１，５０１，６０１　入力光信号
２１０，４１０，５１０，６１０　制御部
２１１，４１１，５１１，６１１　光検出部
２１２，４１２，５１２，６１２　第２ポンピング光源
２３０，４５０，５５０，６５０　第１ポンピング光源
２４０，４３０，５３０，６３０　エルビウム添加光ファイバ
２５０，４２０，５２１，６６０　第１波長選択結合器
２５１，４２２，５２０，６６２　ビームスプリッタ
２５２，４４０，５４０，６４０　第１アイソレータ
２５３，４２１，５２２，６６１　第２波長選択結合器
２５４，４４１，５４１，６４１　第２アイソレータ
ΔＰ２　瞬間利得変化
Δｔ２　制御時間
【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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