(57)【要約】【課題】より高い精度で利得一定制御を行うことができる光ファイバ増幅器を提供する。【解決手段】希土類添加ファイバ１２を用いた光増幅部１０と、この光増幅部の光入力パワーＰｉｎ及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する光検出部２４、２８と、利得検出部３０と、誤差信号抽出部３２と、誤差信号に応じて励起光のパワーを変動させ、光増幅部における利得が一定になるように制御する利得制御部３４とを備えた光ファイバ増幅器において、光検出部２４で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光増幅部１０で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を生成するＡＳＥ補正部３６を設け、利得検出部３０では、このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を入力してＰｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’を求め、これを検出利得として誤差信号抽出部３２に出力するようにしたもの。【選択図】      図１
2005005538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部とを備え、
前記入力側及び出力側光検出部の検出値に基づいて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する光ファイバ増幅器において、
前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎ又はその対数を入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値を生成するＡＳＥ補正部を設け、
このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値による補正処理を行って、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する、ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項２】
増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部と、
前記入力側及び出力側光検出部の検出値から前記光増幅部における利得を検出する利得検出部と、
前記利得検出部で検出された利得と予め設定した所定の利得との誤差信号を抽出する誤差信号抽出部と、
前記誤差信号に応じて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する利得制御部と、
を備えた光ファイバ増幅器において、
前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を生成するＡＳＥ補正部を設け、
前記利得検出部では、このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を入力してＰｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’を求め、これを検出利得として前記誤差信号抽出部に出力する、
ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項３】
ＡＳＥ補正部は、次式からＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を求めるもので構成されていることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ増幅器。
【数１】
2005005538.tif 000012
【請求項４】
ＡＳＥ補正部は、ＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’の近似値を求めるもので構成されていることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ増幅器。
【請求項５】
ＡＳＥ補正部が、前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光入力パワーＰｉｎに依存した概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１を生成する第一のＡＳＥ補正部と、同じく前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光入力パワーＰｉｎに依存した正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を生成する第二のＡＳＥ補正部とからなり、
利得検出部が、前記概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１と正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を入力して、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’１を検出利得Ｇ０として前記誤差信号抽出部に出力すると共に、前記正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２と概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１との差ΔＰＡＳＥ’を前記誤差信号抽出部に出力するものからなり、
誤差信号抽出部が、Ｇ０−Ｇｓｅｔ（予め設定した所定の利得）−ΔＰＡＳＥ’を誤差信号ΔＧとして利得制御部に出力するものからなる、
ことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ増幅器。
【請求項６】
増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部と、
前記光入力パワーＰｉｎの検出値を対数変換する入力側対数変換部及び光出力パワーＰｏｕｔの検出値を対数変換する出力側対数変換部と、
前記入力側対数変換部で得た入力パワーＰｉｎの対数を入力して出力目標値を算出する出力目標値算出部と、
この出力目標値算出部で得た出力目標値と前記出力側対数変換部で得た光出力パワーＰｏｕｔの対数との誤差信号を抽出する誤差信号抽出部と、
前記誤差信号に応じて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する利得制御部と、
を備えた光ファイバ増幅器において、
前記入力側対数変換部で得た入力パワーＰｉｎの対数を入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を生成するＡＳＥ補正部を設け、
前記出力目標値算出部では、このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を入力して補正された出力目標値を算出する、
ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項７】
ＡＳＥ補正部は、次式からＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を求めるもので構成されていることを特徴とする請求項６記載の光ファイバ増幅器。
【数２】
2005005538.tif 000013
【請求項８】
光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなり、この二つの光増幅部を合わせた光増幅部全体で請求項１ないし７のいずれかに記載の利得一定制御を行うことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項９】
光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなり、前段光増幅部及び後段光増幅部の各々にＡＳＥ補正部を設け、各段の光増幅部で請求項１記載の利得一定制御を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光ファイバ増幅器。
【請求項１０】
光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなり、前段光増幅部のみにＡＳＥ補正部を設け、前段光増幅部で、後段光増幅部で発生するＡＳＥの影響をも含めて請求項１ないし７のいずれかに記載の利得一定制御を行うことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、増幅媒体として希土類添加ファイバを用いて信号光を増幅する光ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器では、増幅された信号光に希土類添加ファイバ内で発生する自然放出光ＡＳＥが加わるため、ＡＳＥの影響を取り除いた利得制御を行う必要がある。
【０００３】従来、ＡＳＥの影響を取り除いた利得制御を行う光ファイバ増幅器としては図７に示すようなものが公知である（特許文献１参照）。図７において、１０は光増幅部で、希土類添加ファイバ１２、励起光源１４、光カプラ１６及び光アイソレータ１８、２０から構成されている。２２は光入力を分岐する光分岐器、２４は光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出器、２６は光出力を分岐する光分岐器、２８は光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出器、３０は利得検出部、３２は誤差信号抽出部、３４は利得制御部である。
【０００４】光入力は光分岐器２２でその一部が分岐されて入力側光検出器２４に入力され、光入力パワーＰｉｎが検出される。光分岐器２２を通過した光入力は光増幅部１０に入力され、増幅される。光増幅部１０の光出力は光分岐器２６でその一部が分岐されて出力側光検出器２８に入力され、光出力パワーＰｏｕｔが検出される。利得検出部３０は、光入力パワーＰｉｎと、光出力パワーＰｏｕｔと、予め設定された自然放出光パワーに対応する定数値ＰＡＳＥを入力し、（Ｐｏｕｔ−ＰＡＳＥ）／Ｐｉｎを利得Ａとしてモニタする。ＰＡＳＥは入力によらず一定の定数である。誤差信号抽出部３２は、予め設定された利得に対する前記利得Ａの誤差信号を抽出する。利得制御部３４は、その誤差信号が０になるように励起光源１４から出力される励起光パワーを変化させ、利得を制御する。
【０００５】上記のような前方励起構成にすると、希土類添加ファイバ１２の入力端近傍で高い励起状態が得られるため、ＡＳＥパワーＰＡＳＥは利得とほぼ１：１の対応がとれた定数として扱うことができる。このため、（Ｐｏｕｔ−ＰＡＳＥ）／Ｐｉｎを利得検出値とすることにより、利得をモニタするときに誤差要因となるＡＳＥの影響を取り除くことができ、利得一定制御が実現できるとされる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１２４３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ増幅器は、ＡＳＥパワーＰＡＳＥが一定なものとして利得制御を行っている。しかしながらＡＳＥを補正しなければならない量（ＡＳＥ補正値）は必ずしも一定なものではなく、光入力パワーＰｉｎに依存して変化する。したがって従来の光ファイバ増幅器は、波長多重光伝送方式において多重光信号の波数変動により光入力パワーが変動すると、精度のよい利得一定制御を行うことができない。すなわち、従来の光ファイバ増幅器は、光入力パワーが高いときには、ＡＳＥ補正値が定数でも、ある程度の精度で利得制御を行うことができるが、光入力パワーが低くなると、ＡＳＥ補正値の光入力パワーへの依存度が大きくなるので、ＡＳＥ補正値が定数では、利得制御の精度が悪くなり、伝送品質を低下させることになる。
【０００８】本発明の目的は、より高い精度で利得一定制御を行うことができる光ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】希土類添加ファイバを用いた光増幅部の自然放出光パワーＰＡＳＥは次式で表される。
【００１０】
【数３】
2005005538.tif 000003
【００１１】また光増幅部の光出力パワーＰｏｕｔは次式で表される。
【００１２】
【数４】
2005005538.tif 000004
【００１３】したがって光増幅部のトータル利得Ａは次のようになる。
【００１４】
【数５】
2005005538.tif 000005
【００１５】つまり、ＡＳＥを補正しなければならない量（ＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’）は、２ｈν・Ｂｆ・ｎＳＰ・（Ｇ−１）／Ｐｉｎという値になり、光入力パワーＰｉｎに反比例することが分かる。この光入力パワーＰｉｎに依存するＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’（光入出力パワーの対数変換を行う方式の場合は対数ＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”）を用いれば、より高い精度で利得制御を行うことができる。
【００１６】そこで本発明は、増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部とを備え、
前記入力側及び出力側光検出部の検出値に基づいて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する光ファイバ増幅器において、
前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎ又はその対数を入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値を生成するＡＳＥ補正部を設け、
このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値による補正処理を行って、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する、ことを特徴とするものである。
【００１７】本発明に係る光ファイバ増幅器は、具体的には、
増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部と、
前記入力側及び出力側光検出部の検出値から前記光増幅部における利得を検出する利得検出部と、
前記利得検出部で検出された利得と予め設定した所定の利得との誤差信号を抽出する誤差信号抽出部と、
前記誤差信号に応じて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する利得制御部と、
を備えたものにおいて、
前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を生成するＡＳＥ補正部を別に設け、
前記利得検出部では、このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を入力してＰｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’を求め、これを検出利得として前記誤差信号抽出部に出力する、
ことを特徴とするものである。
【００１８】前記ＡＳＥ補正部は、次式の演算によりＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を求めるもので構成することができる。
【００１９】
【数６】
2005005538.tif 000006
【００２０】また前記ＡＳＥ補正部は、数６式をほぼ満足するアナログ変換器などを用いてＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’の近似値を求めるものであってもよい。
【００２１】また本発明に係る光ファイバ増幅器は、
ＡＳＥ補正部が、前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光入力パワーＰｉｎに依存した概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１を生成する第一のＡＳＥ補正部と、同じく前記入力側光検出部で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光入力パワーＰｉｎに依存した正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を生成する第二のＡＳＥ補正部とからなり、
利得検出部が、前記概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１と正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を入力して、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’１を検出利得Ｇ０として前記誤差信号抽出部に出力すると共に、前記正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２と概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１との差ΔＰＡＳＥ’を前記誤差信号抽出部に出力するものからなり、
誤差信号抽出部が、Ｇ０−Ｇｓｅｔ（予め設定した所定の利得）−ΔＰＡＳＥ’を誤差信号ΔＧとして利得制御部に出力するものからなる、
ことが、より精度を高める上で好ましい。
【００２２】また本発明に係る光ファイバ増幅器は、光入出力パワーの対数変換を行う方式の場合は、
増幅媒体としての希土類添加ファイバと、この希土類添加ファイバの入力端側及び出力端側の少なくとも一方から励起光を入力する励起手段とを有する光増幅部と、
前記光増幅部の光入力パワーＰｉｎを検出する入力側光検出部及び光出力パワーＰｏｕｔを検出する出力側光検出部と、
前記光入力パワーＰｉｎの検出値を対数変換する入力側対数変換部及び光出力パワーＰｏｕｔの検出値を対数変換する出力側対数変換部と、
前記入力側対数変換部で得た入力パワーＰｉｎの対数を入力して出力目標値を算出する出力目標値算出部と、
この出力目標値算出部で得た出力目標値と前記出力側対数変換部で得た光出力パワーＰｏｕｔの対数との誤差信号を抽出する誤差信号抽出部と、
前記誤差信号に応じて前記励起光のパワーを変動させ、前記光増幅部における利得が一定になるように制御する利得制御部と、
を備えたものにおいて、
前記入力側対数変換部で得た入力パワーＰｉｎの対数を入力して、前記光増幅部で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を生成するＡＳＥ補正部を別に設け、
前記出力目標値算出部では、このＡＳＥ補正部で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を入力して補正された出力目標値を算出する、
ことを特徴とするものである。
【００２３】ここで用いるＡＳＥ補正部は、次式からＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を求めるもので構成することができる。
【００２４】
【数７】
2005005538.tif 000007
【００２５】また本発明に係る光ファイバ増幅器は、光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなる場合には、この二つの光増幅部を合わせた光増幅部全体で前記の利得一定制御を行う構成とすることができる。
【００２６】また本発明に係る光ファイバ増幅器は、光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなる場合には、前段光増幅部及び後段光増幅部の各々にＡＳＥ補正部を設け、各段の光増幅部で利得一定制御を行う構成とすることもできる。
【００２７】また本発明に係る光ファイバ増幅器は、光増幅部が、前段光増幅部と後段光増幅部とからなる場合には、前段光増幅部のみにＡＳＥ補正部を設け、前段光増幅部で、後段光増幅部で発生するＡＳＥの影響をも含めて利得一定制御を行う構成とすることもできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
〔実施形態１〕  図１は本発明の一実施形態を示す。図１において、先に説明した図７の各部と同一部分又は対応する部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は省略する。この光ファイバ増幅器の特徴は、利得検出部３０の前段に、入力側光検出器２４で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光増幅部１０で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存したＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を生成するＡＳＥ補正部３６を設けたことである。ＡＳＥ補正部３６は、前記数６式を演算することによりＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を求めるもので構成することができる。またＡＳＥ補正部３６は、前記数６式をほぼ満足するアナログ変換器などを用いてＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を近似値で求めるものであってもよい。
【００３０】利得検出部３０では、このＡＳＥ補正部３６で生成されたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’と、入力側光検出器２４で検出した光入力パワーＰｉｎと、出力側光検出器２８で検出した光出力パワーＰｏｕｔとを入力して、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’を求め、これを検出利得Ｇ０として誤差信号抽出部３２に出力する。このあとの処理は従来と同様である。すなわち、誤差信号抽出部３２は、予め設定された利得Ｇｓｅｔに対する前記検出利得Ｇ０の誤差信号ΔＧを抽出する。利得制御部３４は、その誤差信号ΔＧが０になるように励起光源１４から出力される励起光パワーを変化させ、利得を制御する。
【００３１】このようにすると、光入力パワーＰｉｎに依存して変化するＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’に基づいた制御が行えるため、波長多重光伝送方式において多重光信号の波数変動により光入力パワーが変動しても、精度のよい利得一定制御を行うことができる。特に波数が少なく、光入力パワーが小さいときの利得一定制御を正確に行うことができる。
【００３２】
〔実施形態２〕  図２は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、ＡＳＥ補正部を、第一のＡＳＥ補正部３６Ａと第二のＡＳＥ補正部３６Ｂとで構成した場合である。第一のＡＳＥ補正部３６Ａは、入力側光検出部２４で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光増幅部１０で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存した「概略」のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１を生成するものである。第二のＡＳＥ補正部３６Ｂは、同じく入力側光検出部２４で検出した光入力パワーＰｉｎを入力して、光増幅部１０で発生する自然放出光パワーＰＡＳＥの、光入力パワーＰｉｎに依存した「正確」なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を生成するものである。第一のＡＳＥ補正部３６Ａは例えば前記数６式をほぼ満足するアナログ変換器などで構成することができる。第二のＡＳＥ補正部３６Ｂは前記数６式を演算する演算素子などで構成することができる。
【００３３】利得検出部３０では、前記概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１と、光入力パワーＰｉｎと、光出力パワーＰｏｕｔとから、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ−ＰＡＳＥ’１を求め、これを検出利得Ｇ０として誤差信号抽出部３２に出力すると共に、前記正確なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２と概略のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１との差ΔＰＡＳＥ’を求めて、これを誤差信号抽出部３２に出力する。
【００３４】誤差信号抽出部３２では、予め設定した所定の利得Ｇｓｅｔと、利得検出部３０から入力したＧ０及びΔＰＡＳＥ’とから、Ｇ０−Ｇｓｅｔ−ΔＰＡＳＥ’を求め、これを誤差信号ΔＧとして利得制御部３４に出力する。
利得制御部３４は、、その誤差信号ΔＧが０になるように励起光源１４から出力される励起光パワーを変化させ、利得を制御する。
【００３５】「概略」のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’１を生成する第一のＡＳＥ補正部３６Ａは、多少精度は粗くとも高速な制御周期にすることができるので、これを用いると高速の利得制御を行うことができる。また「正確」なＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’２を生成する第二のＡＳＥ補正部３６Ｂを用いると、速度は遅いが精度の高い利得制御を行うことができる。したがってこの二つのＡＳＥ補正部を使用して前記のような制御を行うことにより、高速かつ高精度な利得制御を行うことが可能となる。
【００３６】
〔実施形態３〕  図３は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、光増幅部が前段光増幅部１０Ａと後段光増幅部１０Ｂで構成され、２段増幅を行う場合である。前段光増幅部１０Ａと後段光増幅部１０ＢはＤＣＦ（分散補償光ファイバ）などの光部品３８を介して接続されている。
【００３７】この実施形態では、前段光増幅部１０Ａと後段光増幅部１０Ｂを合わせた光増幅部全体で利得一定制御を行うこととし、前段光増幅部１０Ａの光入力パワーＰｉｎを入力側光検出器２４で検出し、ＡＳＥ補正部３６で光入力パワーＰｉｎに応じたＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ’を求めて、利得検出部３０に出力する。利得検出部３０及び誤差信号抽出部３２では実施形態１と同様の処理を行い、利得制御部３４は二つの励起光源１４を同時に制御する。それ以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省力する。
【００３８】
〔実施形態４〕  図４は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態も、光増幅部が光部品３８を介して接続された前段光増幅部１０Ａと後段光増幅部１０Ｂで構成されている場合である。この実施形態が実施形態３と異なる点は、前段光増幅部１０Ａ及び後段光増幅部１０Ｂでそれぞれ独立して実施形態１と同様のＡＳＥ補正、利得一定制御を行うようにしたことである。それ以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省力する。
【００３９】
〔実施形態５〕  図５は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態も、光増幅部が光部品３８を介して接続された前段光増幅部１０Ａと後段光増幅部１０Ｂで構成されている場合である。この実施形態が実施形態４と異なる点は、前段光増幅部１０Ａで、後段光増幅部１０Ｂで発生するＡＳＥの影響を含めたＡＳＥ補正を行い、後段光増幅部１０ＢではＡＳＥ補正を行わないようにしたことである。２段増幅の場合、後段光増幅部１０Ｂで発生するＡＳＥは比較的小さいので、このような制御でも比較的高精度の利得一定制御を行うことができる。上記以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
〔実施形態６〕  図６は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、入力側光検出器２４、出力側光検出器２８の後にそれぞれ対数変換部４０、４２を設け、入力側対数変換部４０で入力パワーＰｉｎを対数１０・ｌｏｇ（Ｐｉｎ）に変換し、出力側対数変換部４２で光出力パワーＰｏｕｔを対数１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ）に変換し、得られた対数を用いて光増幅部１０の利得一定制御を行うものである。この方式は光検出のダイナミックレンジを大きくとれる利点がある。
【００４１】入力側対数変換部４０で得られた入力パワーＰｉｎの対数１０・ｌｏｇ（Ｐｉｎ）は、ＡＳＥ補正部４４と、出力目標値算出部４６に入力される。ＡＳＥ補正部４４では入力された値からＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”を求める。ＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”は次のように表せる。
【００４２】
【数８】
2005005538.tif 000008
【００４３】ここで、ＰＡＳＥ’＝２ｈν・Ｂｆ・ｎＳＰ・（Ｇｓｅｔ−１）／Ｐｉｎ  であるので、
2005005538.tif 000009
となり、ＰＡＳＥ”は次式で近似できる。
【００４４】
【数９】
2005005538.tif 000010
【００４５】出力目標値算出部４６は、入力パワーＰｉｎの対数１０・ｌｏｇ（Ｐｉｎ）と、上記のＡＳＥ補正値ＰＡＳＥ”と、予め設定した所定の利得Ｇｓｅｔとを入力して次式により出力目標値１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ−ｓｅｔ）を算出する。
【００４６】
【数１０】
2005005538.tif 000011
【００４７】得られた出力目標値は誤差信号抽出部４８に入力される。誤差信号抽出部４８では、この出力目標値と、出力側対数変換部４２で得られた光出力パワーＰｏｕｔの対数１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ）との差ΔＰを抽出し、それを誤差信号として利得変換部に出力する。このあとの制御は実施形態１と同じである。
【００４８】なお、この実施形態では実施形態１のタイプで対数変換を行う方式を示したが、実施形態２ないし５のタイプでも同様に対数変換を行う方式を採用することができる。
【００４９】
〔その他の実施形態〕  以上の実施形態では、光増幅部が前方励起型の場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、光増幅部が前方及び後方励起型の場合、後方励起型の場合にも同様に適用できる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光入力パワーに依存したＡＳＥ補正を行うようにしたので、多重光信号の波数変動による光入力パワーの変動に対して、精度のよい利得一定制御を行うことができる。特に光入力パワーが小さいときには、ＡＳＥ補正値が光入力パワーに大きく依存するので、従来の方式に比べて、より精度の高い利得一定制御を行うことができる。
また本発明によれば、光入力パワーに依存したＡＳＥ補正を行うようにしたので、多重光信号の波数変動による、過渡的な利得変動を抑制することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ増幅器の一実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明に係る光ファイバ増幅器の他の実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明に係る光ファイバ増幅器のさらに他の実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明に係る光ファイバ増幅器のさらに他の実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明に係る光ファイバ増幅器のさらに他の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明に係る光ファイバ増幅器のさらに他の実施形態を示すブロック図。
【図７】従来の光ファイバ増幅器を示すブロック図。
【符号の説明】
１０：光増幅部
１０Ａ：前段光増幅部
１０Ｂ：後段光増幅部
１２：希土類添加ファイバ
１４：励起光源
２４：入力側光検出器
２８：出力側光検出器
３０：利得検出部
３２：誤差信号抽出部
３４：利得制御部
３６：ＡＳＥ補正部
４４：ＡＳＥ補正部
４６：出力目標値算出部
４８：誤差信号抽出部
【図１】
2005005538.tif 000014
【図２】
2005005538.tif 000015
【図３】
2005005538.tif 000016
【図４】
2005005538.tif 000017
【図５】
2005005538.tif 000018
【図６】
2005005538.tif 000019
【図７】
2005005538.tif 000020