(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または波長多重された複数の信号光である入力信号光の入力光レベルを検出する入力光レベル検出部と、
励起光源からの励起光により励起され、該入力光を増幅し出力する光増幅部と、
該光増幅部の出力光レベルを検出し、前記出力光レベルに応じた第１電気信号を出力する出力光レベル検出部と、
検出された該入力光レベルが、多重信号数に応じて段階的に高くなるように設定された検出レベル範囲のいずれにあるかを検出することにより該入力信号光の多重数を判別し、該出力光レベルを該多重数に応じて定められた一定のレベルとなるように該励起光の強度を制御する制御部と、をそなえ、
該入力光レベル検出部は、
前記入力信号光を受光して前記入力信号光レベルに応じた第２電気信号を出力する受光部と、
該受光部からの前記第２電気信号について、段階的に異なる参照値との大小に応じたハイレベル又はローレベルの信号をそれぞれ出力する、並列に配置された複数の比較回路と、
前記入力信号光の多重数に対応するアドレスに応じて、該出力光レベルを一定レベルとするための目標値を記憶するメモリと、
該複数の比較回路から出力される前記ハイレベル又はローレベルの信号の組を、当該組に対応する前記入力信号光の多重数に該当する前記目標値を記憶する該メモリのアドレスに変換するアドレス変換部と、
該アドレス変換部からの前記アドレスに対応した前記目標値を該メモリから読み出すメモリ制御部と、
該メモリ制御部から読み出された前記目標値に相当する電圧信号を発生する電圧発生部と、をそなえ、
該制御部は、該出力光レベル検出部からの前記第１電気信号のレベルが、該電圧発生部で発生された前記目標値に相当する電圧信号のレベルとなるように、該励起光の強度を制御することを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
複数波長の光信号を多重してなる波長多重光信号を増幅し、増幅された出力が一定の値になるように増幅利得を制御する光増幅装置において、
入力されてくる複数波長の光信号が多重された波長多重光信号を励起光により増幅し出力する光増幅部と、
該光増幅部の光出力をモニタする光出力モニタ部と、
該光出力モニタ部でモニタされた該光増幅部の光出力と所定の参照値とを比較して、該光増幅部の光出力が所望の一定の出力値となるように該光増幅部への励起光パワーを制御することにより該光増幅部の利得を制御する制御部と、
該入力されてくる波長多重光信号の入力光レベルが、多重信号数に応じて段階的に高くなる予め設定された検出レベル範囲のいずれにあるかを検出する入力光レベル検出部とをそなえ、
該波長多重光信号の波長数の変動により該入力光レベルが変化したとき、該制御部が、該入力光レベル検出部で検出された入力光レベルの検出レベル範囲に応じて、比較処理の際に使用される該参照値を、該検出レベル範囲が高レベルとなるに従い多重信号数に応じて大きい値となるように段階的に変化させ、該光増幅部への励起光パワーを制御することにより、該光増幅部の光出力レベルが、該波長多重光信号の多重数に応じた一定の出力値となるように制御され、
該入力光レベル検出部は、
前記入力信号光を受光して前記入力信号光レベルに応じた電気信号に変換する受光部と、
該波長多重光信号の波長数の変動により該入力光レベルが変化したとき、該受光部からの前記電気信号について、段階的に異なる参照値との大小に応じたハイレベル又はローレベルの信号をそれぞれ出力する、並列に配置された複数の比較回路と、
前記入力信号光の多重数に対応するアドレスに応じて、該出力光レベルを一定レベルとするための目標値を記憶するメモリと、
該複数の比較回路から出力される前記ハイレベル又はローレベルの信号の組を、当該組に対応する前記入力信号光の多重数に該当する前記目標値を記憶する該メモリのアドレスに変換するアドレス変換部と、
該アドレス変換部からの前記アドレスに対応した前記目標値を該メモリから読み出すメモリ制御部と、
該メモリ制御部から読み出された前記目標値に相当する電圧信号を発生する電圧発生部と、をそなえ、
該制御部は、該電圧発生部で発生された前記目標値に相当する電圧信号を該参照値として、該光出力モニタ部でモニタされた該光増幅部の光出力に相当する電圧信号との前記比較を行なって、該光増幅部への励起光パワーを制御することにより該光増幅部の利得を制御することを特徴とする、光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重光伝送システムに用いて好適な、光増幅装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
近年、幹線系光通信システムでは、長距離及び大容量化を目指した高速化に伴い、それに対応できる光変調器及び電子回路が開発されている。しかし、１０Gb/s以上の領域となると電子回路として実現することは非常に難しく、そのため、波長多重技術による光信号送信の大容量化を目指す方式も検討されている。
【０００４】
図２６は、一般的な波長多重光伝送システムを示す図であるが、この図２６に示す波長多重光伝送システム８０は、端局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，中継局２０Ｄ及び光増幅器２０ａ〜２０ｆをそなえて構成されている。
ここで、端局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ光ファイバを通じて情報の送受信を行なう拠点に相当するもので、送信部及び受信部を有している。中継局２０Ｄは、ある端局からの情報を送信すべき端局への情報に応じた中継処理を行なうもので、例えば、信号分岐部あるいは信号分波部を有しており、図２６に示す中継局２０Ｄでは、端局２０Ａからのある波長情報をもつ光信号を端局２０Ｂ及び端局２０Ｃに応じた波長情報の光信号に振り分けるようになっている。
【０００５】
また、光増幅器２０ａ〜２０ｆは、光ファイバ中における端局２０Ａ〜２０Ｃ間の光信号の増幅処理を施すもので、光信号の送信中に減衰する光のパワーを増幅するようになっている。なお、上述した中継局２０Ｄにも光増幅器２０ａ〜２０ｆと同様の光増幅器が内蔵されている。
つまり、この図２６に示す波長多重光伝送システム８０では、端局２０Ａから端局２０Ｂ及び端局２０Ｃへ複数の波長をもつ多重光信号を送信するに際しては、端局２０Ａからの例えばλ１〜λ４の波長をもつ光信号を、中継局２０Ｄにおいて振り分け、端局２０Ｂには、例えばλ１，λ３の波長をもつ光信号を送信し、端局２０Ｃには、例えばλ２，λ４の波長をもつ光信号を送信するようになっている。そして、このとき、送信すべき光信号の減衰を防止するために、光増幅器２０ａ〜２０ｆにおいて光信号が増幅される。
【０００６】
そこで、図２７は、一般的な光伝送システムの端局における４波多重送信部の一例を示すブロック図であるが、この図２７に示すように、この４波多重送信部は、光源８１−１〜８１−４，変調器８２−１〜８２−４，駆動回路８３−１〜８３−４及び合波器８５をそなえて構成されている。
ここで、光源８１−１〜８１−４は、所定の波長（λ１〜λ４）の光信号を出力するものであり、変調器（ＭＯＤ１〜ＭＯＤ４）８２−１〜８２−４は、光源８１−１〜８１−４からの光信号を後述する駆動回路８３−１〜８３−４からの信号で変調するものであり、合波器８５は変調器８２−１〜８２−４からの出力を合波（波長多重）するものである。
【０００７】
駆動回路（ＤＲＩＶ１〜ＤＲＩＶ４）８３−１〜８３−４は、主信号（データ信号；ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４）に基づいて各変調器８２−１〜８２−４を駆動するものである。
つまり、この４波多重送信部では、それぞれの波長（λ１〜λ４）をもつ光信号を変調器８２−１〜８２−４で変調するようになっており、これらの変調光信号は合波器８５において多重されたのち、光増幅器へ出力されるようになっている。
【０００８】
次に、図２８は一般的な光増幅装置の構成を示すブロック図であるが、この図２８に示すように、光増幅装置（光増幅器）９０は、光増幅部９１，光分岐回路９２，受光器９３，比較器９４及びポンピング光源制御回路９５をそなえて構成されている。  ここで、光増幅部９１は、入力されてくる光信号を増幅するもので、この入力されてくる光信号とは、上述したような前段の合波器８５によって多重されたものである。また、この光増幅部９１として、例えば、エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）とこのＥＤＦに励起光を供給するポンピング光源（ＬＤ；レーザダイオード）とを組み合わせたものが使用される。光分岐回路９２は光増幅部９１により増幅された光信号の一部を分岐するもので、例えば、光カプラにより構成されている。
【０００９】
受光器９３は光分岐回路９２によって分岐された光信号を受光素子を用いて電気信号に変換するものであり、比較器９４は受光器９３からの出力を所定の参照値（リファレンス）と比較するものである。ポンピング光源制御回路（PUMP LD 制御回路）９５は比較器９４からの出力を受けて光増幅部９１のポンピング光源の出力を調整して、参照値とのずれを補正するものである。
【００１０】
このように、上述の光増幅装置９０は、入力されてくる光信号の一部を分岐して所定の設定値と比較したのち、その比較結果に基づいて光増幅部９１の利得を制御するようになっており、これにより、光増幅装置９０からの出力光の平均値を一定に保つことができるようになっているのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような光増幅中継を用いるシステムでは、光増幅装置９０の出力光の平均値を常に一定に保ちながら、端局２０Ａ〜２０Ｃにおける光受信電力の変動を抑えて安定な伝送システムを実現しているため、複数（Ｎ）の波長が多重されたＮ波長多重伝送の場合においても、各波長の入力レベルが同じであれば平均値制御による各波長の電力を一定に保つことが可能であるが、例えば、伝送路途中で波長経路が切り換えられたり、故障及び保守作業等により光増幅装置９０における入力信号の波長数が減少したりした場合には、このような平均値制御を行なうことにより、出力される各波長の電力が増加してしまうという課題がある。
【００１２】
つまり、Ｎ波長多重伝送において、光増幅装置９０の平均出力電力をPoとした場合、この光増幅装置９０の出力における１波当たりの光電力はPo/Nである。ここで、何らかの原因でＮ波中ｍ波（ｍ＜Ｎ）が入力されなくなった場合、光増幅装置９０の出力における１波当たりの光電力はPo/(N-m)となり、１波当たりの電力が増加してしまう。
【００１３】
例えば、２波多重システムの場合について説明すると、光増幅装置９０から出力される各波長の出力電力を＋６ｄＢｍとしたとき、故障等により光増幅装置９０に入力される光信号が２波から１波に減少すると、光増幅装置９０から出力される１波の出力電力は３ｄＢ増加して＋９ｄＢｍとなってしまう。そして、この電力が光ファイバの非線形効果（ＳＢＳ；誘導ブリルアン散乱，ＳＰＭ；自己位相変調効果など）を発生させる閾値を越えた場合には、光波形が劣化し、ひいては伝送品質も劣化させてしまうのである。
【００１４】
そこで、上記の課題を解決するための手段として以下に示す技術が提案されている。例えば、特開平８−９５０９７号公報にて開示された技術においては、複数の異なる波長の光信号を多重してなる波長多重光信号を増幅する際、光増幅器の光出力レベルを波長多重光信号における多重信号数に応じて変化させるように制御することによって、各波長の信号光出力レベルが常に適切なレベルになるようにしている。
【００１５】
しかしながら、上述の特開平８−９５０９７号公報に記載の技術では、波長多重光信号数を直接検出して、この検出された波長多重光信号数に応じて光増幅器の光出力レベルを制御しているため、波長多重信号数のための検出手段が複雑化してしまい、全体として装置の複雑化、ひいてはコスト高を招くという課題がある。
【００１６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、入力されてくる波長多重光信号の入力光レベルに応じて光増幅部の利得を制御するという簡素な検出手法を採用することにより、装置の複雑化を招くことなく、入力波長数が変化した場合においても適切な増幅制御を行なえるようにした光増幅装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の光増幅装置は、１または波長多重された複数の信号光である入力信号光の入力光レベルを検出する入力光レベル検出部と、励起光源からの励起光により励起され、該入力光を増幅し出力する光増幅部と、該光増幅部の出力光レベルを検出し、前記出力光レベルに応じた第１電気信号を出力する出力光レベル検出部と、検出された該入力光レベルが、多重信号数に応じて段階的に高くなるように設定された検出レベル範囲のいずれにあるかを検出することにより該入力信号光の多重数を判別し、該出力光レベルを該多重数に応じて定められた一定のレベルとなるように該励起光の強度を制御する制御部と、をそなえ、該入力光レベル検出部は、前記入力信号光を受光して前記入力信号光レベルに応じた第２電気信号を出力する受光部と、該受光部からの前記第２電気信号について、段階的に異なる参照値との大小に応じたハイレベル又はローレベルの信号をそれぞれ出力する、並列に配置された複数の比較回路と、前記入力信号光の多重数に対応するアドレスに応じて、該出力光レベルを一定レベルとするための目標値を記憶するメモリと、該複数の比較回路から出力される前記ハイレベル又はローレベルの信号の組を、当該組に対応する前記入力信号光の多重数に該当する前記目標値を記憶する該メモリのアドレスに変換するアドレス変換部と、該アドレス変換部からの前記アドレスに対応した前記目標値を該メモリから読み出すメモリ制御部と、該メモリ制御部から読み出された前記目標値に相当する電圧信号を発生する電圧発生部と、をそなえ、該制御部は、該出力光レベル検出部からの前記第１電気信号のレベルが、該電圧発生部で発生された前記目標値に相当する電圧信号のレベルとなるように、該励起光の強度を制御することを特徴としている。
さらに、本発明の光増幅装置は、複数波長の光信号を多重してなる波長多重光信号を増幅し、増幅された出力が一定の値になるように増幅利得を制御する光増幅装置において、入力されてくる複数波長の光信号が多重された波長多重光信号を励起光により増幅し出力する光増幅部と、該光増幅部の光出力をモニタする光出力モニタ部と、該光出力モニタ部でモニタされた該光増幅部の光出力と所定の参照値とを比較して、該光増幅部の光出力が所望の一定の出力値となるように該光増幅部への励起光パワーを制御することにより該光増幅部の利得を制御する制御部と、該入力されてくる波長多重光信号の入力光レベルが、多重信号数に応じて段階的に高くなる予め設定された検出レベル範囲のいずれにあるかを検出する入力光レベル検出部とをそなえ、該波長多重光信号の波長数の変動により該入力光レベルが変化したとき、該制御部が、該入力光レベル検出部で検出された入力光レベルの検出レベル範囲に応じて、比較処理の際に使用される該参照値を、該検出レベル範囲が高レベルとなるに従い多重信号数に応じて大きい値となるように段階的に変化させ、該光増幅部への励起光パワーを制御することにより、該光増幅部の光出力レベルが、該波長多重光信号の多重数に応じた一定の出力値となるように制御され、該入力光レベル検出部は、前記入力信号光を受光して前記入力信号光レベルに応じた電気信号に変換する受光部と、該波長多重光信号の波長数の変動により該入力光レベルが変化したとき、該受光部からの前記電気信号について、段階的に異なる参照値との大小に応じたハイレベル又はローレベルの信号をそれぞれ出力する、並列に配置された複数の比較回路と、前記入力信号光の多重数に対応するアドレスに応じて、該出力光レベルを一定レベルとするための目標値を記憶するメモリと、該複数の比較回路から出力される前記ハイレベル又はローレベルの信号の組を、当該組に対応する前記入力信号光の多重数に該当する前記目標値を記憶する該メモリのアドレスに変換するアドレス変換部と、該アドレス変換部からの前記アドレスに対応した前記目標値を該メモリから読み出すメモリ制御部と、該メモリ制御部から読み出された前記目標値に相当する電圧信号を発生する電圧発生部と、をそなえ、該制御部は、該電圧発生部で発生された前記目標値に相当する電圧信号を該参照値として、該光出力モニタ部でモニタされた該光増幅部の光出力に相当する電圧信号との前記比較を行なって、該光増幅部への励起光パワーを制御することにより該光増幅部の利得を制御することを特徴としている。
また、図１は本発明の関連発明の原理ブロック図で、この図１に示す光増幅装置１０は、光増幅部１，光出力モニタ部２，制御部３及び入力光レベル検出部４をそなえて構成されている。
ここで、光増幅部１は入力されてくる複数波長の光信号が多重された波長多重光信号を励起光により増幅するものであり、光出力モニタ部２は光増幅部１の光出力をモニタするものである。制御部３は、光出力モニタ部２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の一定の出力値となるように光増幅部１の利得を制御するものである。入力光レベル光検出部４は、入力されてくる波長多重光信号の入力光レベルを、予め段階的に設定された検出レベル範囲のいずれにあるかによって検出するものである。そして、この制御部３では、入力光レベル検出部４で検出された入力光レベルの検出レベル範囲に応じて、比較処理の際に使用される参照値を、該検出レベル範囲が高レベルとなるに従い大きい値となるように段階的に変化させることにより、該波長多重光信号の波長数の変動により該入力光レベルが変化しても、光増幅部１の光出力レベルが、該波長多重光信号の多重数に応じた一定の出力値となるように光増幅部１への励起光パワーを制御している。
【００２０】
また、この場合において、上述の入力光レベル検出部４は、入力されてくる該波長多重光信号を受光する受光部と、この受光部で検出された受光情報が、予め段階的に設定された検出レベル範囲のいずれにあるかを判定し、該判定結果に応じて、制御部３における比較処理の際に使用される該参照値を変更するための参照値変更情報を生成し制御部３に供給する参照値変更情報供給部とをそなえた構成にしてもよい。
【００２１】
さらに、上述の入力光レベル検出部４は、入力されてくる波長多重光信号を受光する受光部と、この受光部で検出された受光情報について、２時点間の受光情報を比較するとともに、該比較の結果、該２時点間の受光情報に変化が生じた場合に、トリガ信号を出力する受光変化情報演算部と、この受光変化情報演算部で得られた上記２時点間の受光情報の変化情報をトリガ信号として、上記受光部で検出された受光情報が、予め段階的に設定された検出レベル範囲のいずれかにあるかを判定し、該判定結果に応じて、制御部３における比較処理の際に使用される該参照値を変更するための参照値変更情報を生成し制御部３に供給する参照値変更情報供給部とをそなえた構成にしてもよい。
また、好ましくは、参照値変更情報供給部を、受光部で検出された受光情報を該段階的に設定された検出レベル範囲に応じて設定される補助参照値と比較する比較回路が該検出レベル範囲ごとに設けられ、該比較回路からの出力を、該判定結果とし、該波長多重光信号に多重されている波長数を検出する信号として出力する比較器と、この比較器からの、該波長多重光信号に多重されている波長数を検出する信号から、該制御部で使用すべき該参照値を該参照値変更情報として生成することにより、上記波長数を検出する信号を参照値変更情報に変換するレベル変換部と、をそなえて構成することとしてもよい。
さらに、上述のレベル変換部を、該波長多重光信号に多重されている波長数に応じたアドレス情報に対応して、該制御部での上記比較処理に用いられる参照値を記憶するメモリと、該比較器からの上記波長数を検出する信号を、該メモリにおいて当該波長数に対応する参照値を取り出すためのアドレス情報に変換するアドレス変換部と、アドレス変換部からのアドレス情報に対応した参照値を、該メモリから読み出すメモリ制御部と、をそなえ、制御部３を、該メモリ制御部で読み出された参照値と、該光出力モニタ部でモニタされた該光増幅部の光出力と、を比較して、該光増幅部の光出力が該波長多重光信号の多重数に応じた一定の出力値となるように該光増幅部への励起光パワーを制御するように構成することとしてもよい。
【００２２】
次に、図２も本発明の関連発明の原理ブロック図で、この図２に示す光増幅装置１１は、光増幅部１，光出力モニタ部２，制御部３Ａ，多重信号数検出部５，光源制御部６及び補償光信号発生用光源７をそなえて構成されている。なお、既述の符号は同一あるいはほぼ同一のものを示しているので、その詳細な説明は省略する。
ここで、制御部３Ａは、光出力モニタ部２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の出力値となるように光増幅部１を制御するもので、この所定の参照値は、固定値となっている。
【００２３】
多重信号数検出部５は、入力されてくる波長多重光信号についての各波長成分の有無を、多重信号数情報として検出するものであり、補償光信号発生用光源７は、該波長多重光信号として波長多重可能な波長のうちで、一乃至複数の波長信号を含む補償光信号を光増幅部１の入力側へ供給するものであり、光源制御部６は、多重信号数検出部５で検出された該多重信号数情報に基づき、該波長多重光信号として入力されなかった波長の光を該補償光信号として出力すべく該補償光信号発生用光源の発光数を制御するものである。そして、この光源制御部６は、光増幅部１への光出力レベルを、該波長多重光信号の多重数にかかわらず一定の値にすべく、補償光信号発生用光源７の電流を制御するものである。
【００２４】
そして、この場合において、上述の多重信号数検出部５は、入力されてくる波長多重光信号を受光する受光部と、この受光部で検出された受光情報から多重信号数情報を検出するフィルタ部とをそなえた構成にしてもよく、この場合、このフィルタ部は、複数の波長に対応すべく複数のフィルタをそなえて構成することができる。さらに、上述の多重信号数検出部５は、複数の波長に対応しうるように、ろ波波長を可変にしうる波長可変フィルタをそなえたものとして構成することができる。
【００２５】
また、上述の多重信号検出部５は、入力されてくる波長多重光信号について波長を考慮して分光する分光部と、この分光部で分光されたそれぞれの光を独立して受光する受光部とをそなえた構成にすることができる。
さらに、この多重信号検出部５は、入力されてくる波長多重光信号を受光する受光部と、この受光部で検出された受光情報から多重信号数情報を出力する多重信号数出力部とをそなえた構成にすることもできる。
【００２６】
また、上述の補償光信号発生用光源７は、複数の波長に対応すべく複数の光源を有し、光源制御部６が、該波長多重光信号に多重されていない波長を選択して該補償光信号とすべく該補償光信号発生用光源を制御することができるほか、該補償光信号発生用光源が、複数の波長に対応しうるように、発振波長を可変にしうる光源を有し、光源制御部６が、前記入力されてくる信号に多重されていない波長を選択して該補償光信号とすべく該補償光信号発生用光源を制御することもできる。さらに、この補償光信号発生用光源７からの該補償光信号には、管理情報を重畳することもできる。
【００２７】
次に、図３も本発明の関連発明の原理ブロック図で、この図３に示す光増幅装置１２も、複数波長の光信号を多重してなる波長多重信号を増幅し、増幅された出力が一定の値になるように増幅利得を制御するものであって、上述の図２の光増幅装置１１と同様に、光増幅部１，光出力モニタ部２，制御部３Ｂ，多重信号数検出部５，光源制御部６及び補償光信号発生用光源７をそなえて構成されている。
ここで、光増幅部１は、入力されてくる複数波長の光信号が多重された波長多重光信号を励起光により増幅するもので、光出力モニタ部２は、光増幅部１の光出力をモニタするもので、制御部３Ｂは、光出力モニタ部２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の一定の出力値となるように光増幅部１の利得を制御するものである。
さらに、多重信号数検出部５は、入力されてくる該波長多重光信号についての各波長成分の有無を、多重信号数情報として検出するもので、補償光信号発生用光源７は、該波長多重光信号として波長多重可能な波長のうちで、一乃至複数の波長信号を含む補償光信号を光増幅部１の入力側へ供給するもので、光源制御部６は、多重信号数検出部５で検出された該多重信号数情報に基づき、該波長多重光信号として入力されなかった波長の光を該補償光信号として出力すべく補償光信号発生用光源７の発光数を制御するものである。そして、この光源制御部６は、光増幅部１の光出力レベルを、該波長多重光信号の多重数にかかわらず一定の値にすべく、前記多重信号数情報に応じた波長数を有する補償光信号を出力させるよう補償光信号発生用光源７の電流を制御するものである。
この場合、光増幅装置１２の制御部３Ｂは、多重信号数検出部５で検出された該多重信号数情報に応じて、比較処理の際に使用される参照値を、該波長多重光信号として入力された波長数が多くなるに従い大きい値となるように段階的に変化させることにより、光増幅部１の光出力レベルを制御する。
【００２８】
また、上述の多重信号数検出部５は、制御部３Ｂで使用すべき該参照値として、該波長多重光信号として入力された波長数が多くなるに従い大きい値となる参照値を生成し、制御部３Ｂへの参照値変更情報として供給する参照値変更情報供給部をそなえて構成することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（ａ）第１実施形態の説明
図４は本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置を示すブロック図で、この図４に示すように、光増幅装置１３は、光増幅部１，受光器２，制御部３，レベル検出部４，第１光分岐回路８及び第２光分岐回路９をそなえて構成されている。
【００３０】
ここで、第１光分岐回路８は入力されてくる光信号の一部を分岐するもので、例えば光カプラにより構成されている。光増幅部１は、入力されてくる光信号を増幅するもので、例えば、エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）とこのＥＤＦに励起光を供給するポンピング光源（ＬＤ；レーザダイオード）とを組み合わせたものが使用されており、後述する制御部３によって制御されるようになっている。
【００３１】
第２光分岐回路９は光増幅部１からの光信号を一部分岐するもので、この第２光分岐回路９も、例えば、光カプラにより構成されている。受光器（光出力モニタ部）２は光増幅部１の光出力をモニタするもので、具体的には、受光素子を用いて光信号を電気信号に変換するようになっている。
制御部３は、受光器２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の出力値となるように光増幅部１を制御するもので、比較器３０及びポンピング光源制御回路３１を有している。
【００３２】
ここで、比較器３０は、受光器２から出力される電気信号と所定の参照値（リファレンス）とを比較するもので、具体的には、後述するレベル検出部４からの出力を参照値として用いるようになっている。
ポンピング光源制御回路（PUMP LD 制御回路）３１は、比較器３０からの出力に基づいて光増幅部１に内蔵されているポンピング光源（PUMP LD ；図示略）を制御するもので、受光器２からの出力と所定の参照値との差分が０となるようなフィードバック制御処理を施すようになっている。これにより、各波長の出力電力を一定に保つことが可能となるのである。
【００３３】
なお、これらの受光器２，制御部３は光増幅装置制御回路として構成され、光増幅部１の利得を制御するように機能している。また、この制御部３は光伝送断のときには、その旨の信号を検出し、一時的に制御処理を停止することができるようになっている。
レベル検出部（入力光レベル検出部）４は、入力されてくる光信号の入力光レベルを検出するもので、受光器４０，比較器４１及びレベル変換部４２を有している。
【００３４】
受光器（受光部）４０は、入力されてくる光信号を受光するもので、具体的には、第１光分岐回路８からの光信号を受光素子を用いて電気信号（電気レベル）に変換するようになっている。
比較器４１は、受光器４０で検出された信号を多重信号数（入力波長数）に応じて予め設定されている補助参照値と比較するもので、入力波長数に対応した数の比較回路４１−１〜４１−ｎ（ｎは自然数）を有しており、入力された信号と予め設定されている補助参照値（ＲＥＦ−１〜ＲＥＦ−Ｎ；Ｎは自然数）とを比較することによって、波長多重信号数（波長数）の減少の有無を検出することができるようになっている。即ち、波長数に応じて段階的に制御信号を出力することができるのである。
【００３５】
例えば、４波多重信号を使用した場合における比較器４１の動作について以下、説明する。ここで、比較回路４１−１の補助参照値（ＲＥＦ１）には波長数１の信号に応じた値が設定され、比較回路４１−２の補助参照値（ＲＥＦ２）には波長数２の信号に応じた値が設定されるとともに、比較回路４１−３の補助参照値（ＲＥＦ３）には波長数３の信号に応じた値が設定され、さらに、比較回路４１−４の補助参照値（ＲＥＦ４）には、全ての波長数の信号に応じた値が設定されている。
【００３６】
このとき、例えば、全ての波長の光信号が入力されると、比較回路４１−４から、“１”（Ｈレベル）が後段のレベル変換部４２へ出力される（即ち、“０”，“０”，“０”，“１”）。また、波長数２の信号が入力された場合には、波長数２に対応する比較回路４１−２から“１”が出力され、他の比較回路４１−１，４１−３，４１−４からは“０”が出力される（即ち、“０”，“１”，“０”，“０”）。
【００３７】
つまり、この場合は、２つの波長の光信号の入力はあるが、３つ及び４つの波長の光信号は入力されなかったことが検出されるのである。
即ち、上述の補助参照値には、ある程度の幅（範囲）をもたせ、受光器４０における光電変換後のレベルがその範囲内である場合に出力値を変換するのである。例えば、図５は２波多重信号における検出レベル範囲を説明するための図であるが、この図５に示すように、受信レベル（レジスタ値）が１波の場合（λ１）における検出レベル範囲を図５の区間Ａのようにすることができ、これにより、入力光が変動した場合においても波長数を確実に検出できるようになっている。
【００３８】
つまり、通常時、２波多重信号における入力信号（λ１＋λ２）の平均値レベルは図５の区間Ｂに示す範囲となり、受信した入力信号が区間Ｂの範囲であるときには２波（λ１＋λ２）と検出し、区間Ａの範囲であるときには１波（λ１）と検出するようになっている。
レベル変換部４２は、比較器４１で比較された情報を所望のレベルをもった参照値に変換するもので、その出力は上述の比較器３０に接続されている。具体的に、このレベル変換部４２は、アドレス変換部４２Ａ，メモリ制御部４２Ｂ，メモリ４２Ｃ，アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）４２Ｄ及び電圧発生部４２Ｅをそなえて構成されている。
【００３９】
アドレス変換部４２Ａは、比較回路４１−１〜４１−ｎからの信号をそれぞれアドレスに変換するものであり、メモリ４２Ｃは各波長に応じた内容（ＲＥＦ値）を波長別に保持するものであり、アナログ／ディジタル変換回路４２Ｄはメモリ４２Ｃからのアナログ情報をディジタル変換するものである。
メモリ制御部４２Ｂは、アドレス変換部４２Ａからのアドレス情報に基づいて、そのアドレスに対応したＲＥＦ値をメモリ４２Ｃから読み出すものであり、電圧発生部４２Ｅはディジタル変換された信号に基づいて参照電圧を出力するもので、制御部３では、この参照電圧（参照値）を用いて入力光信号との比較を行なっている。以下、制御部３へ入力される電圧発生部４２Ｅからの出力を参照値変更情報という。
【００４０】
なお、これらの比較器４１及びレベル変換部４２は参照値変更情報供給部４３として構成されている。
また、上述の制御部３及びレベル検出部４における回路定数は、正常時（減少した波長のない場合）には、光増幅部１（光増幅装置１３）の出力光レベルが所望の値（Ｐ）で一定になるように動作し、異常時（波長数が減少した場合）には、光増幅部１（光増幅装置１３）の出力光レベルがＰ（Ｎ−Ｍ）／Ｎ（Ｎ；入力波長数，Ｍ；減少波長数）となるように設定されている。従って、入力されてくる光信号の波長多重数が変化した場合においても、所望の値を出力することができるようになっているのである。
【００４１】
このように、上述の光増幅装置１３では、制御部３において、レベル検出部４で検出された入力光レベルに応じて比較処理の際に使用される参照値を変化させることにより、光増幅部１の光出力レベルを制御することができるようになっている。
つまり、この入力光レベル（光量）は、多重信号数と大きく相関性をもつものであり、受光レベルの大きさから減少した波長数（多重信号数）を検出することができるようになっているのである。即ち、直接波長数を検出するものに比べて回路構成を複雑化することなく、多重時における１波当たりの出力電力を一定に保つことができるようになっている。
【００４２】
上述の構成により、本実施形態にかかる光増幅装置１３では、図４に示すように、波長多重信号（光信号）が入力されると、その光信号を第１光分岐回路８にて一部分岐したのち、光増幅部１側に分岐された光信号については、光増幅部１において増幅し、第２分岐回路９にてさらに分岐する。その後、第２分岐回路９において受光器２側に分岐された光信号を、受光器２において電気信号に変換して、比較器３０で参照値変更情報と比較する。
【００４３】
なお、このときの参照値変更情報は、第１光分岐回路８にて分岐されたもう一方の光信号に基づきレベル検出部４において生成される。つまり、このレベル検出部４では、第１分岐回路８により分岐された光信号が入力されると、この光信号レベルを受光器４０で電気信号に変換したのち、比較回路４１−１〜４１−ｎにおいてそれぞれ多重信号数に応じて予め設定されている補助参照値と比較し、その比較結果をレベル変換部４２において所望のレベルをもった参照値に変換して出力する。このようにして処理されたレベル検出部４からの出力が上記の参照値変更情報となる。
【００４４】
そして、比較器３０では、受光器２からの出力とレベル検出部４において生成される所望のレベルをもった参照値とを比較したのち、この比較結果に基づいてポンピング光源制御回路３１を介して光増幅部１のポンピング光源を制御する。これにより、光増幅装置１３からの光信号の出力電力のレベルが一定となる。
このように、上述の光増幅装置１３によれば、入力されてくる光信号の入力光レベルに応じて光増幅部１の利得制御を行なうことができるので、波長多重数が変化した場合においても、直接波長数を検出するものに比べて、回路構成を複雑化することなく、容易に波長多重数を検出することができる。
【００４５】
従って、本装置の簡素化をはかることができるとともに、装置全体の性能向上に大いに寄与しうる。また、波長多重数を確実に検出することができるので、各波長における出力電力を一定に保つことができ、光波形の品質を低下させることなく、信頼性の高い伝送品質を確保することが可能となる。
なお、上述の比較器４１における入力光レベルの比較結果の出力方法は、入力されてきた波長数分（波長合計数）に対応する比較回路（上述の例では、波長数２に対応する比較回路４１−２）のみから“１”が出力されるようになっているが、例えば入力されてきた波長数に応じたものである場合には、全て“１”を出力するようにしてもよい。
【００４６】
即ち、上述の例（波長数２の信号が入力された場合）では、波長数１に対応する比較回路４１−１と波長数２に対応する比較回路４１−２とから“１”を出力し、比較回路４１−３及び４１−４からは“０”を出力するようにしてもよい（即ち、“１”，“１”，“０”，“０”）。また、この場合においては、後段のアドレス変換部４２Ａにおけるアドレスは、前述の場合と同様にそれぞれに対応したアドレスに変換するように設定することができる。
【００４７】
（ａ１）第１実施形態の変形例の説明
図６は本発明の第１実施形態の変形例を示すブロック図で、この図６に示すように、光増幅装置１４は、光増幅部１，受光器２，制御部３，レベル検出部４Ａ，第１光分岐回路８及び第２光分岐回路９をそなえて構成されている。なお、既述の符号と同一の符号は、同一あるいはほぼ同一のものを示しているので詳細な説明は省略する。
【００４８】
ここで、レベル検出部（入力光レベル検出部）４Ａは、受光器４０，増幅器４４，アナログ／ディジタル変換回路４５，タイマ４６Ａ，サンプリング回路４６Ｂ，メモリ４６Ｃ，第１比較器４６Ｄ，第２比較器４７及びレベル変換部４８をそなえて構成されている。なお、受光器（受光部）４０は、図４に示したものと同一あるいはほぼ同一なものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
増幅器４４は、受光器４０において光電変換された電気信号を増幅するものであり、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）４５は、増幅器４４からの出力（アナログ信号）をディジタル信号に変換するものである。タイマ４６Ａは後述するサンプリング回路４６Ｂに所定のサンプリングタイミング信号を出力するものである。
【００５０】
サンプリング回路４６Ｂは、タイマ４６Ａからの所望のサンプリングタイミング信号（タイムインターバル）に応じてアナログ／ディジタル変換回路４５からのディジタルデータをサンプリングして、後述するメモリ４６Ｃ，第１比較器４６Ｄ及び第２比較器４７に出力するものである。メモリ４６Ｃは、サンプリング回路４６Ｂからのデータを保持（記憶）するもので、例えばラッチ回路として構成されている。
【００５１】
第１比較器４６Ｄは、サンプリング回路４６Ｂからの現在の受光情報とメモリ４６Ｃに記憶されている過去の受光情報とを比較するもので、比較した結果、これらの２時点間の受光情報に変化が生じた場合、即ち、現在と過去との多重信号数に差異がみられた場合、トリガ信号を第２比較器４７に出力するようになっている。つまり、この第１比較器４６Ｄでは、受光量を時間的な変化に応じて検出することができるようになっているのである。
【００５２】
なお、これらのタイマ４６Ａ，サンプリング回路４６Ｂ，メモリ４６Ｃ及び第１比較器４６Ｄは、受光変化情報演算部４６として構成されており、この受光変化情報演算部４６において上述したような２時点間の受光情報の変化情報を演算するようになっている。
第２比較器４７は、サンプリング回路４６Ｂからの出力（受光情報）を多重信号数に応じて予め設定されている補助参照値と比較するもので、入力波長数に対応した数の比較回路４７−１〜４７−ｎ（ｎは自然数）を有している。具体的には、第１比較器４６Ｄからのトリガ信号を受信した場合に、入力された信号と予め設定されている補助参照値（ＲＥＦ−１〜ＲＥＦ−Ｎ）とを比較するようになっている。
【００５３】
レベル変換部４８は、第２比較器４７で比較された情報を所望のレベルをもった参照値に変換するもので、具体的には、図４に示すレベル変換部４２と同様に機能するようになっている。そして、この出力（参照値）は制御部３における参照値変更情報として供給するようになっている。なお、これらの第２比較器４７及びレベル変換部４８は参照値変更情報供給部４３Ａとして構成されている。
【００５４】
ところで、図８は本実施形態のレベル検出部４Ａにかかる比較処理を説明するための図であるが、この図８に示すように、現在の時刻がτ−１である場合、第１比較器４６Ｄにおいてメモリ４６Ｃに記憶されている過去のレベル（時刻τ−２のおける受光量）とサンプリング回路４６Ｂからの現在のレベル（時刻τ−１のおける受光量）とを比較する。この場合、受光レベルは等しいので（ともに、λｎ；初期レベル）、比較結果に差異はないと判断し、第１比較器４６Ｄからはトリガ信号を出力しない（第２比較器４７はＯＦＦ）。
【００５５】
その後、時刻がτ０となったとき、第１比較器４６Ｄにおいてメモリ４６Ｃに記憶されている過去のレベル（λｎ；時刻τ−１における受光量）とサンプリング回路４６Ｂからの現在のレベル（λｎ−１；時刻τ０における受光量）とを比較する。この場合、受光レベルは異なるので、比較結果に差異があると判断し、第１比較器４６Ｄからトリガ信号を出力して、第２比較器４７を起動させる（第２比較器４７はＯＮ）。
【００５６】
また、上述の図６に示す第２比較器４７の各比較回路４７−１〜４７−ｎは、例えば図７に示すように、ウィンドコンパレータ４７Ａ−１〜４７Ａ−ｎとして構成されており、この場合、それぞれのウィンドコンパレータ４７Ａ−１〜４７Ａ−ｎには、参照値が２つ設定されるため（ＲＥＦi Ｕ，ＲＥＦi Ｄ；ｉは自然数）、入力される受光情報が変動した場合でも、比較処理及び検出処理に影響することなく、柔軟に対応できるようになっている。
【００５７】
つまり、この場合、例えば図９に示すように、第２比較器４７における補助参照値のレベル（リファレンスレベル）に幅を持たせてあるため（ＲＥＦ−１；図９の矢印Ａ参照）、受光量（λｎ）の経時的な劣化（図９の矢印Ｂ参照）に応じた時間的変化（図９の矢印Ｃ参照）に対応することが可能となる。
このように、本実施形態では、現在と過去の２時点間の受光情報をサンプリング回路４６Ｂにおいて任意の一定期間にサンプリングし、その２時点間の受光情報に変化が生じた場合に、所定の補助参照値との比較処理を行なうため、受光量の時間的な変化を考慮して、波長多重信号数の減少の有無を検出できるようになっている。
【００５８】
上述の構成により、本実施形態にかかる光増幅装置１４は、図４に上述した光増幅装置１３と同様に、波長多重信号（光信号）が入力されると、その光信号を第１光分岐回路８にて一部分岐したのち、光増幅部１側に分岐された光信号については、光増幅部１において増幅し、第２分岐回路９にてさらに分岐する。その後、第２分岐回路９において受光器２側に分岐された光信号を、受光器２において電気信号に変換して、比較器３０で参照値変更情報と比較する。
【００５９】
なお、このときの参照値変更情報は、第１光分岐回路８にて分岐されたもう一方の光信号に基づきレベル検出部４Ａにおいて以下のように生成される。つまり、レベル検出部４Ａでは、第１光分岐回路８により分岐された光信号が入力されると、その光信号を受光器４０で電気信号に変換したのち、増幅器４４において増幅し、アナログ／ディジタル変換回路４５においてディジタル変換する。そして、このディジタル信号をサンプリング回路４６Ｂによってタイマ４６Ａからのタイミングに基づいてサンプリングし、メモリ４６Ｃ及び第１比較器４６Ｄへ出力する。
【００６０】
その後、この第１比較器４６Ｄでは、サンプリング回路４６Ｂからの現在の受光情報とメモリ４６Ｃに記憶されている過去の受光情報との比較を行ない、その結果、これらの２時点間の受光情報に変化が生じた場合には、第２比較器４７にトリガ信号を出力する一方、現在の受光情報と過去の受光情報に変化が生じなかった場合には、トリガ信号を出力しない。
【００６１】
そして、第２比較器４７では、第１比較器４６Ｄからのトリガ信号を受けたときには、サンプリング回路４６Ｂからの受光情報と補助参照値とを比較し、その比較結果をそれぞれレベル変換部４８において所望のレベルをもった参照値に変換して出力する。このようにして処理されたレベル検出部４Ａからの出力が上記の参照値変更情報となる。
【００６２】
その後、比較器３０では、受光器２からの出力とレベル検出部４Ａにおいて生成される参照値変更情報とを比較したのち、この比較結果に基づいてポンピング光源制御回路３１を介して光増幅部１のポンピング光源を制御する。これにより、光増幅装置１４からの光信号の出力電力のレベルが一定となる。
このように、上述の光増幅装置１４によれば、第１実施形態と同様に簡素な構成をもつという効果を有した上で、さらに、２時点間の受光情報に変化が生じた場合において光増幅部１の利得制御を行なうので、受光量の経時的な変動による影響を受けることなく効率的な比較処理を行なうことができ、本装置の性能向上をはかるとともに、消費電力の削減にも寄与しうる。
【００６３】
（ｂ）第２実施形態の説明
図１０は本発明の関連発明である第２実施形態にかかる光増幅装置の構成を示すブロック図で、この図１０に示す光増幅装置１５は、光増幅部１，受光器２，制御部３Ａ，波長監視回路５，光源制御回路６，光源７，第１光分岐回路８，第２光分岐回路９，メモリ５０，符号化回路５１，発振器５２，駆動回路５３及び合波器７０をそなえて構成されている。なお、既述の符号と同一の符号は、同一あるいはほぼ同一のものを示しているので、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
ここで、制御部３Ａは、受光器２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の出力値となるように光増幅部１を制御するもので、比較器３０Ａ及びポンピング光源制御回路（PUMP LD 制御回路）３１を有している。
比較器３０Ａは、受光器２から出力される電気信号と所定の参照値（リファレンス）とを比較するもので、上述した第１実施形態とは異なり、この所定の参照値を固定値としている。なお、ポンピング光源制御回路３１については、上述と同一あるいはほぼ同一のものを示しているので、その詳細な説明は省略する。また、この制御部３Ａも光伝送断のときには、その旨の信号を検出し、一時的に制御処理を停止することできるようになっている。
【００６５】
波長監視回路（多重信号数検出部）５は、入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出するもので、図１１に示すように、受光器５００，フィルタ部５０１，比較器５０２及び論理回路５０３をそなえて構成されている。
受光器（受光部）５００は、入力されてくる光信号を受光するものであり、フィルタ部５０１は受光器５００で検出された受光情報から多重信号数情報を検出するもので、具体的には、複数の波長に対応すべく複数のバンドパスフィルタ５０１−１〜５０１−ｎ（ｎは自然数）を有しており、重畳された信号成分（例えば、後述する図２５の発振器８４−１〜８４−４からのｆ１〜ｆ４）を切り出すようになっている。
【００６６】
つまり、光伝送システムの受信側である光増幅装置１３にフィルタ部５０１を設けるときには、これに対応する端局の送信側に、例えば図２５に示すように、発振器８４−１〜８４−４を設けるようになっている。なお、図２５に示す光伝送システムは、４波多重送信部の一例を示すものであり、既述の符号と同一の符号は同一のものあるいはほぼ同一のもの（図２７参照）を示しているので、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
具体的に、図２５に示す４波多重送信部では、それぞれの波長（λ１〜λ４）をもつ光信号に対して、発振器８４−１〜８４−４により周波数（ｆ１〜ｆ４）を主信号（ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４）に重畳するようになっており、これらの変調光信号は合波器８５において多重されたのち、光増幅器へ出力されるようになっている。
【００６８】
また、図１１に示す比較器５０２は、フィルタ部５０１からの出力を所定の参照値に基づいて比較するもので、複数の波長に対応すべく複数の比較回路５０２−１〜５０２−ｎ（ｎは自然数）を有している。そして、この各比較回路５０２−１〜５０２−ｎでは、入力された多重信号とそれぞれの参照値とを比較して入力信号の波長成分の有無を検出するようになっている。つまり、この比較器５０２からの出力（波長情報）は光増幅装置１５に到達している波長数に相当している。
【００６９】
具体的には、比較器５０２では、入力された多重信号とそれぞれの参照値との比較結果に差がない場合（波長数の減少がない場合）には、“０”（Ｌレベル）を出力する一方、比較結果に差がある場合（波長数が減少した場合）には、“１”（Ｈレベル）を出力するようになっている。
例えば、４波多重信号を使用した場合における比較器５０２の動作について説明する。ここで、比較回路５０２−１の所定の参照値には波長λ１の信号に応じた値が設定され、比較回路５０２−２の所定の参照値には波長λ２の信号に応じた値が設定されるとともに、比較回路５０２−３の所定の参照値には波長λ３の信号に応じた値が設定され、さらに、比較回路５０２−４の所定の参照値には波長λ４の信号に応じた値が設定されている。
【００７０】
このとき、例えば、全ての波長の光信号が入力されると、各比較回路５０２−１〜５０２−４からは、全て“０”が出力され、波長λ１，λ２の信号が入力された場合には、入力の無かった波長λ３，λ４に対応する比較回路５０２−３，５０２−４から“１”が出力される（即ち、“０”，“０”，“１”，“１”）。
また、この比較器５０２による比較結果は、波長情報（λ情報）として後述する符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力されるとともに、波長有無の判定情報として後述する論理回路５０３にも出力されるようになっている。
【００７１】
論理回路（ＯＲ）５０３は、比較器５０２からの出力に論理和演算処理を施すもので、具体的には、ＯＲ回路によって構成されており、比較回路５０２−１〜５０２−ｎから何れか１つでも“１”が出力されると、“１”（Ｈレベル）を出力するようになっている。つまり、この論理回路５０３では、入力されなかった波長（以下、無入力波長ということがある）の有無を検出することができるのである。
【００７２】
そして、この論理回路５０３からの出力信号は、後述するように、発振器５２，駆動回路５３及び光源制御回路６における作動開始の制御を行なうようになっている（電源ＯＮ／ＯＦＦ制御）。
メモリ５０は、入力されてくる複数波長の多重信号数の全波長情報とこの光増幅装置１５が内蔵されている中継器の識別番号（中継器ＩＤ）とを保持しているもので、後述する符号化回路５１から要求された情報を出力するようになっている。
【００７３】
符号化回路５１は、波長監視回路５から出力される波長情報を符号化するもので、この光増幅装置１５の中継器ＩＤと無入力波長に相当する波長情報（波長コード）をメモリ５０から任意に読み出すようになっている。なお、この符号化回路５１は、後述する発振器５２からの信号に基づいて符号化を行なうようになっている。
【００７４】
発振器５２は符号化回路５１における符号化を行なうときの伝送速度を決定するためのもので、波長監視回路５からの電源ＯＮ情報に基づいて符号化回路５１にタイミング信号を出力するようになっている。駆動回路（変調回路）５３は後述する光源７を変調するもので、この駆動回路５３も波長監視回路５からの電源ＯＮ情報に基づいて起動するようになっている。
【００７５】
光源制御回路（光源制御部）６は、光増幅部１の光出力レベルを所定レベルにするような補償光信号を出力させるべく、波長監視回路５で検出された多重信号数情報に応じて光源７（後述するように、この光源７は複数の光源からなる）を制御するもので、入力されなかった波長をもつ光信号に相当する光源を選択して起動させるようになっている。
【００７６】
なお、この光源制御回路６も、波長監視回路５からの電源ＯＮ情報に基づいて起動するようになっている。つまり、上述の発振器５２，駆動回路５３及び光源制御回路６は、入力されなかった波長が検出されたときにのみ、波長監視回路５から電源ＯＮ情報を受けて起動するようになっているのである。
また、光源７を起動したあとの光源制御回路６での起動制御は、温度及び電流に基づいて行なわれている。
【００７７】
光源（補償光信号発生用光源）７は、補償光信号を光増幅部１の入力側へ供給するもので、具体的には、図１８に示すように、複数の波長（伝送システムにて用いる全ての波長λ１〜λｎ）に対応すべくλ１〜λｎの波長の光信号を発生する複数の光源７−１〜７−ｎ（ｎは自然数）を有しており、入力信号の波長数が減少した場合には、その減少した波長に相当する波長の光信号を出力する光源７−１〜７−ｎから補償光信号として光増幅部１の入力側へ供給するようになっている。
【００７８】
換言すると、この光源７−１〜７−ｎでは、波長監視回路５において非運用と判定された波長（無入力波長）と同じ波長の光信号を出力するようになっているのである。なお、上述の補償光信号には波長監視回路５，メモリ５０及び符号化回路５１により求められた情報（管理情報）が重畳されている。
また、図１８に示す７１は光カプラであり、この光カプラ７１において光源７−１〜７−ｎからの光信号を多重するようになっている。そして、この光カプラ７１からの出力は、光増幅部１の入力側（図１０においては、光増幅部１の前段である合波器７０）へ接続されている。
【００７９】
合波器７０は、光源７からの補償光信号と第１光分岐回路８からの入力光信号とを合波するもので、具体的には、第１光分岐回路８からの入力光信号の減少している波長数分の光信号を、この光源７からの補償光信号によって補なうようになっている。
従って、この合波器７０からの出力は常に一定の光量となるため、光増幅部１における光出力レベルを所定のレベルに維持することができるようになっている。なお、この図１０においては、光源７からの光信号は、光増幅部１の前段である合波器７０に入力されているが、光増幅部１の入力側であれば何れの位置でも可能である。
【００８０】
また、上述の光増幅装置１５では、入力される光信号の多重信号数を監視し、その情報に基づいて上述したような補償光信号を出力しているため、その出力された補償光信号の管理情報から、端局２０Ａ〜２０Ｃ（図２３参照）において各中継器（図２３では、中継器２０Ｄ）の状況（無入力波長数）を把握できるようになっているのである。
【００８１】
上述の構成により、本実施形態にかかる光増幅装置１５では、図１０に示すように、波長多重信号（光信号）が入力されると、その光信号を第１光分岐回路８にて一部分岐したのち、波長監視回路５側へ分岐された光信号については、図１１を用いて上述したように、受光器５００で電気信号に変換したのち、フィルタ部５０１において重畳された信号成分を切り出し、比較器５０２においてそれぞれ設定された参照値と比較する。そして、その比較結果は、波長情報として符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力するとともに、波長有無の判定情報として論理回路５０３へ出力する。
【００８２】
ここで、波長数が減少した場合における波長監視回路５及びその周辺の動作について以下説明する。例えば、波長λ２の光信号が入力されなかった場合、波長監視回路５においては、比較回路５０２−２からは“１”が出力され、その他の比較回路５０２−１，５０２−３〜５０２−ｎからは“０”が出力される。そして、この出力は後段の符号化回路５１，光源制御回路６及び論理回路５０３へ送信される。
【００８３】
即ち、比較器５０２−１からの出力に基づき、論理回路５０３からは、電源ＯＮ情報が発振器５２，駆動回路５３及び光源制御回路６へ出力される。これにより、符号化回路５１では、発振器５２からのタイミング信号に基づいてこの光増幅装置１５が設置されている中継器ＩＤと波長λ２に相当する波長情報（波長コード）をメモリ５０から読み出し、それらを符号化する。また、光源制御回路６では、駆動回路５３からの駆動操作に基づいて、波長λ２に相当する光信号を光源７−２から出力させる。
【００８４】
その後、光源７−２から出力された補償光信号は、合波器７０において第１光分岐回路８からの入力光信号と合波され、この合波された光信号は、光増幅部１において、受光器２及び制御部３によって処理された制御信号に基づいて利得制御が施され、所定の光信号として出力される。
このように、上述の光増幅装置１５によれば、入力されてくる光信号の多重信号数に応じて、補償光信号を光増幅部１の入力側へ供給しているので、既存の光増幅部１のフィードバック制御系の回路構成を変更することなく、各波長の出力電力を一定に制御することができる。
【００８５】
（ｂ１）第２実施形態における波長監視回路５の変形例の説明
上述の第２実施形態にかかる光増幅装置１５は、入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出する手段として波長監視回路５が用いられているが、この多重信号数情報を検出する手段（態様）として、例えば、以下の３つの手段〔変形例（Ａ）〜（Ｃ）〕を用いることができる。
【００８６】
（Ａ）波長監視回路５の第１変形例
上述の第２実施形態では、フィルタ部５０１が複数の波長に対応すべく複数のフィルタを有する波長監視回路５について詳述したが、例えば、図１２に示すように、ろ波波長を可変にしうる波長可変フィルタ５０４を有する波長監視回路５Ａを用いてもよい。この場合、波長監視回路５Ａは、波長可変フィルタ５０４のほかにフィルタ掃引回路５０５，受光器５０６及び波長検出回路５０７をそなえて構成されている。
【００８７】
ここで、フィルタ掃引回路５０５は、波長可変フィルタ５０４のろ波波長を一定周期で掃引（スィープ）するもので、波長可変フィルタ５０４のろ波波長に対応するような所望の信号（フィルタ掃引電圧；Ｖｓｐ）を与えることにより、波長可変フィルタ５０４のろ波波長を決定するようになっている。
具体的に、上記のフィルタ掃引電圧と波長可変フィルタ５０４のろ波波長は、図１４に示すように１対１で対応している。例えば、フィルタ掃引電圧１Ｖのときは波長λ１の信号を通過させる波長が設定され、２Ｖのときは波長λ２の信号を通過させる波長が設定されるようになっている。
【００８８】
なお、このフィルタ掃引回路５０５は、実際に使用される波長のみを選択するようにステップ状に掃引してもよく（例えば、波長λ１〜λ４を使用する場合、波長λ５以上のフィルタは選択しない）、リニアに掃引するようにしてもよい（即ち、全ての波長を順にスィープするようにする）。さらに、このフィルタ掃引回路５０５では、スィープするときのタイミングをタイミング信号（Timing CLK）として後述する波長検出回路５０７へ出力するようにもなっている〔タイミング信号；図１５（ａ）参照〕。
【００８９】
受光器５０６は、波長可変フィルタ５０４を介して入力された光信号を受光して、電気信号に変換するもので、その出力（Ｖｐｄ）は後述する波長検出回路５０７へ出力されている。
波長検出回路５０７は、フィルタ掃引回路５０５からのタイミング信号と受光器５０６からの出力に基づいて、入力されなかった波長を検出するもので、例えば、図１３に示すように、波形整形回路５０７Ａ，排他的論理和回路５０７Ｂ，ゲート回路（ＧＡＴＥ）５０７Ｃ，メモリ５０７Ｄ，メモリ読み出し回路５０７Ｅ，カウンタ５０７Ｆ及びカウンタリセット回路５０７Ｇをそなえて構成されている。
【００９０】
ここで、波形整形回路５０７Ａは、受光器５０６から入力されてくる信号の波形を矩形波に整形するもので〔電圧Ｖｐｄ−２；図１５（ｂ）参照〕、所定の参照値（Ｒｅｆ１）に基づいて整形されるようになっている。つまり、入力されてくる信号がこの参照値を超える場合は“１”（Ｈレベル）を出力し、参照値を超えない場合は“０”（Ｌレベル）を出力するようになっているのである。なお、図１５は入力されてくる多重信号の総波長数が“４”（λ１〜λ４）である場合を示しており、この場合、波長λ３の信号が入力されなかったことを示している。
【００９１】
排他的論理回路（ＥＸＯＲ）５０７Ｂは、比較器５０２からの出力とフィルタ掃引回路５０５からのタイミング信号とに排他的論理和演算処理を施すもので、入力されなかった波長（欠落した波長）に対してビットが立つ（“１”が出力される）ようになっている〔電圧Ｖｆ；図１５（ｃ）参照〕。そして、このとき、同時に後段の発振器５２，駆動回路５３及び光源制御回路６へＯＮ情報も出力するようになっている。
【００９２】
カウンタ５０７Ｆは、フィルタ掃引回路５０５からのタイミング信号に基づいてカウンタ値を出力するもので、例えば、入力されてくる多重信号の総波長数が４である場合には、“１〜４”というカウント値を後述するゲート回路５０７Ｃ及びカウンタリセット回路５０７Ｇへ出力するようになっている。即ち、波長λ１のときには“１”を出力し、波長λ２のときには“２”を出力する。
【００９３】
カウンタリセット回路５０７Ｇは、カウンタ数が満たされたときにリセット信号（“０”）を出力するもので、例えば、入力信号の総多重数が“４”の場合、“４”までカウントされると、カウンタ５０７Ｆと後述するメモリ読み出し回路５０７Ｅをリセットするようになっている。
ゲート回路５０７Ｃは、排他的論理回路５０７Ｂから“１”が出力されたときに“１”を出力する（ゲートを開く）もので、カウンタ５０７Ｆからのカウンタ値に基づいて出力されるようになっている。例えば、４波多重信号のうち波長λ３の信号が入力されなかった場合には、カウンタ５０７Ｆからのカウンタ値“３”のとき、入力されなかった波長λ３に基づく信号（“１”）がメモリ５０７Ｄに出力される。なお、上述の排他的論理回路５０７Ｂから出力されるＯＮ情報は、このゲート回路５０７Ｃから出力されるようにしてもよい。
【００９４】
メモリ５０７Ｄは、ゲート回路５０７Ｃから出力される信号を記憶するものである。メモリ読み出し回路５０７Ｅは、カウンタリセット回路５０７Ｇからのリセット信号をトリガとしてメモリ５０７Ｄに記憶されている情報を読み出すもので、メモリ読み出し回路５０７Ｅによって読み出された情報は、λ情報として符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力されるようになっている。
【００９５】
このように、図１２に示す波長監視回路５Ａでは、第１光分岐回路８から光信号が入力されると、この光信号を波長可変フィルタ５０４を介したのち受光器５０６にて光電変換し、波長検出回路５０７において受光器５０６からの電気信号とフィルタ掃引回路５０５からのタイミング信号とに基づいて図１３にて上述したような入力されなかった波長の検出を行なう。
【００９６】
具体的に、総波長数が“４”の多重信号において波長λ３が入力されなかった場合について説明すると、波長検出回路５０７では、まず、受光器５０６からの出力（Ｖｐｄ）を受けると、その出力を波形整形回路５０７Ａにおいて矩形波に整形し〔図１５（ｂ）参照〕、排他的論理回路５０７Ｂにおいてこの矩形波とフィルタ掃引回路５０５から出力されるタイミングクロック〔図１５（ａ）参照〕との排他的論理和をとることにより、欠落した波長に対するビットを出力する〔Ｖｆ；図１５（ｃ）参照〕。
【００９７】
一方、フィルタ掃引回路５０５からのタイミングクロックに基づいて、カウンタ５０７Ｆではカウンタを数え、ゲート回路５０７Ｃでは、このカウンタに応じて排他的論理回路５０７Ｂからの出力（Ｖｆ）が“１”のときにゲートを開き、その時点におけるカウンタ値がメモリ５０７Ｄに記憶される。ここでは、カウンタ数３が記録される。
【００９８】
そして、カウンタリセット回路５０７Ｇでは、カウンタ５０７Ｆからのカウンタ数が４になったときにカウンタ５０７Ｆを“０”にリセットするとともに、リセット信号をメモリ読み出し回路５０７Ｅに送出し、メモリ読み出し回路５０７Ｅでは、これをトリガ信号としてメモリ読み出しを行なう。この情報がλ情報として符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力される。
【００９９】
このように、上述の波長監視回路５Ａによれば、ろ波波長を可変にしうる波長可変フィルタ５０４を用いて欠落波長を検出することができるので、回路構成の縮小化をはかることができ、本装置の軽量化に大いに寄与する。
（Ｂ）波長監視回路５の第２変形例
上述の第２実施形態及び（Ａ）の第１変形例では、フィルタを有する波長監視回路５，５Ａについて詳述したが、例えば、図１６に示すように、複数の波長に対応すべく複数の受光器５０９−１〜５０９−ｎを有する波長監視回路５Ｂを用いてもよい。この場合、波長監視回路５Ｂは、分光器５０８，受光部５０９及び論理回路５１０をそなえて構成されている。
【０１００】
ここで、分光器５０８は、入力されてくる光信号について波長を考慮して分光するものであり、受光部５０９は分光器５０８で分光されたそれぞれの光を独立して受光するもので、複数の波長λ１〜λｎに対応すべく複数の受光器５０９−１〜５０９−ｎにより、受光素子を用いて光信号を電気信号に変換するようになっている。
【０１０１】
そして、この各受光器５０９−１〜５０９−ｎからの出力は、上述した図１１及び図１２と同様に、波長情報（λ情報）として、符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力されている。また、波長有無の判定情報として後述する論理回路５１０に出力するようになっている。
なお、この論理回路５１０は受光部５０９からの出力に論理和演算処理を施すもので、上述した論理回路５０３（図１１参照）と同様に、入力されなかった波長の有無を検出することができるようになっている。
【０１０２】
このように、上述の波長監視回路５Ｂによれば、入力されてくる光信号をそれぞれ独立して受光することができるので、この場合においても波長情報を確実に検出することができ、本装置のシステム構築の際の柔軟性に大いに寄与する。
（Ｃ）波長監視回路５の第３変形例
上述の第２実施形態では、入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出する波長監視回路５（図１１参照）について詳述したが、例えば、図１７に示すように、入力光レベルを検出する波長監視回路５Ｃを用いてもよい。
【０１０３】
この場合、波長監視回路５Ｃは、受光器５１１，比較器５１２，論理回路５１３及び波長情報供給部５１９をそなえて構成されている。なお、受光器５１１及び論理回路５１３は、図１１に示す受光器５００及び論理回路５０３と同様に機能するものであるため、その詳細な説明は省略する。
ここで、比較器５１２は受光器５１１からの出力を所定の参照値に基づいて比較するもので、複数の波長（伝送システムにて用いる全ての波長λ１〜λｎ）に対応すべく複数の比較回路５１２−１〜５１２−ｎを有しており、この比較器５１２では受光器５１１で受光した光信号の入力レベルから各波長を検出するようになっている。
【０１０４】
波長情報供給部５１９は比較器５１２で比較された入力光レベルに基づいて波長情報を出力するもので、具体的に、この波長情報供給部５１９は、アドレス変換部５１９Ａ，メモリ制御部５１９Ｂ及びメモリ５１９Ｃをそなえて構成されている。
アドレス変換部５１９Ａは、比較回路５１２−１〜５１２−ｎからの信号をアドレスに変換するものであり、メモリ５１９Ｃは各波長に応じた波長情報を波長別に保持するものである。メモリ制御部５１９Ｂは、アドレス変換部５１９Ａからのアドレス情報に基づいて、そのアドレスに対応した波長情報をメモリ５１９Ｃから読み出すもので、このメモリ５１９Ｃからの波長情報は、符号化回路５１及び光源制御回路６へ出力されている。
【０１０５】
このように、この図１５に示す比較器５１２，論理回路５１３及び波長情報供給部５１９は、多重信号数出力部として構成され、受光器５１１で検出された受光情報（受光レベル）から多重信号数情報（波長情報）を出力するようになっているのである。
従って、上述の波長監視回路５Ｃによれば、入力光レベルを検出することができるので、直接波長数を検出するものに比べて、回路構成を簡素化することができ、本装置の軽量化及びコストの低減に寄与しうる。
【０１０６】
（ｂ２）第２実施形態における光源７の変形例の説明
ここでは、上述の第２実施形態における光源７の変形例について述べる。第２実施形態では、図１８に示すように、複数の波長に対応すべく複数の光源７−１〜７−ｎを有する光源７について詳述したが、例えば、図１９に示すように、複数の波長に対応しうるように、発振波長を可変にしうる光源７Ａを用いてもよい。
【０１０７】
この場合、光源７Ａには複数の波長可変光源７Ａ−１〜７Ａ−ｍ（ｍ＜ｎ；伝送システム運用時の“全波長数−最低運用波長数”分）が設けられており、この波長可変光源７Ａ−１〜７Ａ−ｍでは、光源制御回路６Ａからの制御信号に基づいて入力されなかった波長に相当する波長の光信号に変えて出力するようになっている。従って、この光源制御回路６Ａでは温度や電流に基づいて制御するほか、波長情報に応じた制御信号を出力するようにもなっている。また、図１９に示す７２は光カプラであり、この光カプラ７２は波長可変光源７Ａ−１〜７Ａ−ｍから出力された光信号を多重するものである。
【０１０８】
このように、この図１９に示す光源７Ａによれば、発振波長を可変にしうるように構成されているため、回路構成の縮小化をはかることができ、ひいては装置全体の縮小化に寄与しうる利点がある。
（ｂ３）その他
なお、上述の光源７Ａに設けられた波長可変光源７Ａ−１〜７Ａ−ｍを、それぞれ上述の第２実施形態に用いられたような波長毎に固定されている通常の光源７（図１８参照）にしてもよく、この場合、波長の制御はこれらの光源の温度を変化させることにより行なうようになっている（一般に０．１ｎｍ／°Ｃ）。即ち、設定されていない波長の光信号に対しては、設定されている他の光源の温度を変化させることにより、対応することができるようになっている。
【０１０９】
従って、図１８に示すような波長毎に固定されている通常の光源７を用いた場合に比べて設置数を低減することができるとともに、図１９に示すような波長可変光源７Ａ−１〜７Ａ−ｍを用いた場合に比べてコスト低減をはかることができるので、この場合も本装置の縮小化及び軽量化に大いに寄与しうる。
さらに、上述の第２実施形態では、光源７，７Ａにそれぞれ複数の光源７−１〜７−ｎ，７Ａ−１〜７Ａ−ｍをそなえているが、１つだけそなえるようにしてもよく、この場合も、入力されない波長（断波長）分はその１つの光源の電流を増加させることにより、光増幅部１への入力総電力（入力トータル電力）を正常時と合わせることができる。なお、この場合も波長制御は温度で行なうようになっている。
【０１１０】
つまり、１波分の光源で他の波長についても代用することができるので、この場合においても回路構成の縮小化を大幅に向上させることができる。
（ｃ）第３実施形態の説明
図２０は本発明の関連発明である第３実施形態にかかる光増幅装置の構成を示すブロック図で、この図２０に示す光増幅装置１６は、上述の図１０に示した第２実施形態における光増幅部１に利得制御の改良を施したものである。
【０１１１】
つまり、第２実施形態においては、入力されなかった信号の波長多重数からその不足分を補償光信号として入力光信号に補なうことにより、既存の光増幅部１を用いるようにしたもので、これに対し、第３実施形態では入力光信号の不足分を補償光信号で補なうとともに、入力光信号の波長多重数（入力光レベル）に基づいて光増幅部１の利得制御も行なうようにしたものである。
【０１１２】
ここで、図２０に示す制御部３Ｂは、図４及び図１０において上述した制御部３，３Ａと同様に、受光器２でモニタされた光増幅部１の光出力と所定の参照値とを比較して、光増幅部１の光出力が所望の出力値となるように光増幅部１を制御するもので、比較器３０Ｂ及びポンピング光源制御回路（PUMP LD 制御回路）３１をそなえて構成されている。具体的に、この比較器３０Ｂでは後述する波長監視回路５Ｄからの出力を参照値として受光器２からの出力を比較するようになっている。
【０１１３】
波長監視回路５Ｄは入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出するもので、図２１に示すように、受光器５００，フィルタ部５０１，比較器５０２，論理回路５０３，参照値変更情報供給部５１４をそなえて構成されている。つまり、この図２１に示す波長監視回路５Ｄは、上述の図１１に示す波長監視回路５に参照値変更情報供給部５１４を付加した構成となっている。
【０１１４】
ここで、参照値変更情報供給部５１４は、検出された多重信号数情報に応じて、制御部３Ｂへ参照値変更情報を供給するもので、加算器５１４Ａ及びレベル変換部５１４Ｂを有している。加算器５１４Ａは複数の比較回路５０２−１〜５０２−ｎからの出力を加算するものである。
レベル変換部５１４Ｂは、加算器５１４Ａで加算された情報を所望のレベルをもった参照値に変換するもので、具体的に、このレベル変換部５１４Ｂは、上述の図４に示したレベル変換部４２と同様に機能するようになっている。そして、このレベル変換部５１４Ｂからの出力（参照値変更情報）は、上述の制御部３Ｂに接続され、制御部３Ｂでは比較器３０Ｂにおいて参照値として用いられている。
【０１１５】
このように、第３実施形態では、入力されてくる光信号の多重信号数情報に応じて補償光信号を光増幅部１の入力側に供給し、光出力レベルを所定のレベルに制御するとともに、多重信号数情報（入力光レベル）に応じて光増幅部１の利得制御も行なうようになっているのである。
なお、上述に記載した第３実施形態における技術は、補償光信号の供給と光増幅部１の利得制御とを併用することにより、補償光信号が正常に起動するまで（過渡状態）に要していた時間を、より応答性の早いフィードバック系の制御処理によって短縮できるようにしたものであるが、このほかに、次のように機能することも可能である。
【０１１６】
つまり、図２０に示す光増幅装置１６において、光源７が１つの光源（１波分の光信号のみを出力する）から構成されている場合、入力光信号が２波以上減少したときには光源７からは１波分のみしか光信号を出力することができない。そのため、それ以上の波長分については制御部３Ｂへ参照値を変更するようにして、光増幅制御を行なうようになっているのである。
【０１１７】
換言すると、不足分の光信号に対する波長分については、制御部３Ｂにおける光増幅部１の利得制御（フィードバック系の制御処理）を行なうことにより、光源７を１つそなえた簡素な構成においても、十分に対応することができるのである。即ち、設置された光源７の数（補償光信号の量）に関わらず、光増幅制御を行なうことができるといえる。
【０１１８】
従って、上述の光増幅装置１６によれば、多重信号数情報に基づく補償光信号の供給と光増幅装置１６の利得制御との両手段を併用して行なうことができるので、補償光信号が正常に起動するまで（過渡状態）に要していた時間を、より応答性の早いフィードバック系の制御処理によって短縮することが可能になる。さらに、設置された光源７の数（補償光信号の量）に関わらず、不足分の光信号に対する波長分をフィードバック系の制御処理によって調整することもできるので、回路構成の縮小化をはかることができ、ひいてはシステム構築の際の柔軟性に寄与しうる。
【０１１９】
（ｃ１）第３実施形態における波長監視回路５Ｄの変形例の説明
上述の第３実施形態にかかる光増幅装置１６では、入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出する手段として波長監視回路５Ｄが用いられているが、この多重信号数情報を検出する手段（態様）として、例えば、この場合も以下の３つの手段〔（Ａ）〜（Ｃ）〕を用いることができる。
【０１２０】
（Ａ）波長監視回路５Ｄの第１変形例
上述の第３実施形態では、フィルタ部５０１が複数の波長に対応すべく複数のフィルタを有する波長監視回路５Ｄについて詳述したが、例えば、図２２に示すように、ろ波波長を可変にしうる波長可変フィルタ５０４を有する波長監視回路５Ｅを用いてもよい。この場合、波長監視回路５Ｅは、波長可変フィルタ５０４のほかにフィルタ掃引回路５０５，受光器５１５，波長検出回路５０７及び平滑回路５１６をそなえて構成されている。
【０１２１】
つまり、この波長監視回路５Ｅは、図１２に示した波長監視回路５Ａに平滑回路５１６を付加した構成となっているのである。
また、受光器５１５は波長可変フィルタ５０４を介して入力された光信号を受光して電気信号に変換するもので、波長検出回路５０７及び後述する平滑回路５１６に出力される。
【０１２２】
即ち、波長可変フィルタ５０４で入力波長の全ての有無を検出するには、所要の時間（一定周期）を要するが、このように、波長可変フィルタ５０４からの時間幅をもった波長検出情報が受光器５１５から電気信号として出力され、波長検出回路５０７及び後述する平滑回路５１６へ出力される。
そして、平滑回路５１６は、受光器５１５からの出力（この出力は波長可変フィルタ５０４からの時間幅をもった波長検出情報を有している）に平均化処理を施すもので、この出力が制御部３Ｂにおいて波長多重数に応じた参照値として用いられるようになっている。
【０１２３】
つまり、平滑回路５１６は、シフトレジスタ等のメモリを用いなくても簡素な構成で波長多重数に応じた参照値を出力することができるのである。
従って、この波長監視回路５Ｅでは、ろ波波長を可変にしうる波長可変フィルタ５０４を用いて波長検出及び波長多重数に応じた参照値が得られるので、この場合も回路構成の縮小化をはかることができ、ひいては装置全体の縮小化及び軽量化に大いに寄与しうるほか、シフトレジスタ等のメモリを用いなくても簡素な構成で波長多重数に応じた参照値を出力することができる。
【０１２４】
（Ｂ）波長監視回路５Ｄの第２変形例
上述の第３実施形態及び（Ａ）の第１変形例では、複数のフィルタ５０１−１〜５０１−ｎを有する波長監視回路５Ｄ及び波長可変フィルタ５０４を有する波長監視回路５Ｅについて詳述したが、例えば、図２３に示すように、複数の波長に対応すべく複数の受光器５０９−１〜５０９−ｎを有する波長監視回路５Ｆを用いてもよい。つまり、波長監視回路５Ｆは、上述の図１６に示す波長監視回路５Ｂに参照値変更情報供給部５１７を付加した構成となっている。
【０１２５】
ここで、参照値変更情報供給部５１７は、検出された多重信号数情報に応じて、制御部３Ｂへ参照値変更情報を供給するもので、加算器５１７Ａ及びレベル変換部５１７Ｂを有している。そして、この加算器５１７Ａは複数の受光器５０９−１〜５０９−ｎからの出力を加算するものであり、レベル変換部５１７Ｂは、加算器５１４Ａで加算された情報を所望のレベルをもった参照値に変換するものである。具体的に、このレベル変換部５１７Ｂは、上述の図４に示したレベル変換部４２と同様に機能するようになっており、その出力（参照値変更情報）は上述の制御部３Ｂに接続され、制御部３Ｂでは比較器３０Ｂにおいて参照値として用いられている。
【０１２６】
つまり、上述の波長監視回路５Ｆによれば、入力されてくる光信号をそれぞれ独立して受光することができるので、この場合においても波長情報を確実に検出することができ、本装置のシステム構築の際の柔軟性に大いに寄与する。
（Ｃ）波長監視回路５Ｄの第３変形例
上述の第３実施形態では、入力されてくる光信号の多重信号数情報を検出する波長監視回路５Ｄ（図２１参照）について詳述したが、例えば、図２４に示すように、入力光レベルを検出するとともに、フィードバック系の参照値の変更も行なう波長監視回路５Ｇを用いてもよい。
【０１２７】
つまり、この波長監視回路５Ｇは、上述の図１７に示す波長監視回路５Ｃにレベル変換部５１８を付加した構成となっている。また、このレベル変換部５１８は、上述の図４に示したレベル変換部４２と同様に機能するため、その説明については省略する。
従って、上述の波長監視回路５Ｇでは、入力光レベルを検出することができるので、直接波長数を検出するものに比べて、回路構成を簡素化することができ、この場合も本装置の軽量化及びコストの低減に寄与しうる。さらに、この波長監視回路５Ｇは、フィードバック系の参照値も変更することができるので、同様に、装置全体の迅速化をはかることができる。
【０１２８】
（ｄ）その他
なお、上述の第２実施形態及び第３実施形態における波長監視回路５，５Ａ〜５Ｇや光源７（７−１〜７−ｎ），７Ａ（７Ａ−１〜７Ａ−ｍ）は、上述の組み合わせに限らず、自由に組み合わせることが可能である。そのため、使用する条件等に応じて必要な回路を構成することができ、本装置のシステム構築の際の柔軟性に大いに寄与しうる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の光増幅装置によれば、入力されてくる光信号の入力光レベルに応じて光増幅部の利得制御を行なうことができるので、波長多重数が変化した場合においても、直接波長数を検出するものに比べて回路構成を複雑化することなく、容易に波長多重数を検出することができる。従って、本装置の簡素化をはかることができ、装置全体の性能向上に大いに寄与しうる。
また、波長多重数を確実に検出することができるので、各波長における出力電力を一定に保つことができ、光波形の品質を低下させることなく、信頼性の高い伝送品質を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図２】  本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図３】  本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図４】  本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図５】  本発明の第１実施形態にかかる２波多重信号における検出レベル範囲を説明するための図である。
【図６】  本発明の第１実施形態にかかる光増幅装置の第１変形例を示すブロック図である。
【図７】  本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるウインドコンパレータの構成を示すブロック図である。
【図８】  本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる入力光レベル検出部における比較処理を説明するための図である。
【図９】  本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる入力光レベル検出部における比較処理の他の例を説明するための図である。
【図１０】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる多重信号数検出部の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる多重信号数検出部の第１変形例の構成を示すブロック図である。
【図１３】  図１２に示す多重信号数検出部にかかる波長検出回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】  図１２に示す多重信号数検出部にかかるフィルタ掃引回路におけるフィルタ掃引電圧の一例を示すブロック図である。
【図１５】  （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１２に示す多重信号数検出部にかかる波長検出回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる多重信号数検出部の第２変形例の構成を示すブロック図である。
【図１７】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる多重信号数検出部の第３変形例の構成を示すブロック図である。
【図１８】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる光源とその周辺を示すブロック図である。
【図１９】  本発明の関連発明である第２実施形態の変形例にかかる光源とその周辺を示すブロック図である。
【図２０】  本発明の関連発明である第３実施形態にかかる光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】  本発明の関連発明である第３実施形態にかかる多重信号数検出部の内部構成を示すブロック図である。
【図２２】  本発明の関連発明である第３実施形態にかかる多重信号数検出部の第１変形例の構成を示すブロック図である。
【図２３】  本発明の関連発明である第３実施形態にかかる多重信号数検出部の第２変形例の構成を示すブロック図である。
【図２４】  本発明の関連発明である第３実施形態にかかる多重信号数検出部の第３変形例の構成を示すブロック図である。
【図２５】  本発明の関連発明である第２実施形態にかかる光伝送システムにおける端局の４波多重送信部の一例を示すブロック図である。
【図２６】  一般的な光伝送システムを示すブロック図である。
【図２７】  一般的な光伝送システムにおける端局の４波多重送信部の一例を示すブロック図である。
【図２８】  一般的な光増幅装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，９１  光増幅部
２，９３  光出力モニタ部（受光器）
３，３Ａ  制御部
４，４Ａ  入力光レベル検出部（レベル検出部）
５，５Ａ〜５Ｇ  多重信号数検出部（波長監視回路）
６，６Ａ  光源制御部（光源制御回路）
７，７Ａ，７−１〜７−ｎ  補償光信号発生用光源（光源）
７Ａ−１〜７Ａ−ｍ  波長可変光源
８  第１光分岐回路
９  第２光分岐回路
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，９０  光増幅装置
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  端局
２０Ｄ  中継局
２０ａ〜２０ｆ  光増幅器
３０，３０Ａ，４１，９４，５０２，５１２  比較器
３１，９５  ポンピング光源制御回路（PUMP LD 制御回路）
４０，５００，５０６，５０９−１〜５０９−ｎ，５１１，５１５  受光器
４１−１〜４１−ｎ，４７−１〜４７−ｎ，４７Ａ−１〜４７Ａ−ｎ，５０２−１〜５０２−ｎ，５１２−１〜５１２−ｎ  比較回路
４２，４８，５１４Ｂ，５１７Ｂ，５１８  レベル変換部
４２Ａ，５１９Ａ  アドレス変換部
４２Ｂ，５１９Ｂ  メモリ制御部
４２Ｃ，５０，５１９Ｃ  メモリ
４２Ｄ，４５  アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）
４２Ｅ  電圧発生部
４３，４３Ａ，５１４，５１７  参照値変更情報供給部
４４  増幅器
４６  受光変化情報演算部
４６Ａ  タイマ
４６Ｂ  サンプリング回路
４６Ｃ  メモリ
４６Ｄ  第１比較器
４７，４７Ａ  第２比較器
４７Ａ−１〜４７Ａ−ｎ  ウインドコンパレータ
５１  符号化回路
５２  発振器
５３  駆動回路（変調回路）
７０，８５  合波器
７１，７２  光カプラ
８０  光通信システム
８１−１〜８１−４  光源
８２−１〜８２−４  変調器
８３−１〜８３−４  駆動回路
８４−１〜８４−４  発振器
９２  光分岐回路
５０１  フィルタ部
５０１−１〜５０１−ｎ  フィルタ
５０３，５１０，５１３  論理回路（ＯＲ）
５０４  波長可変フィルタ
５０５  フィルタ掃引回路
５０７  波長検出回路
５０７Ａ  波形整形回路
５０７Ｂ  排他的論理和回路
５０７Ｃ  ゲート回路（ＧＡＴＥ）
５０７Ｄ  メモリ
５０７Ｅ  メモリ読み出し回路
５０７Ｆ  カウンタ
５０７Ｇ  カウンタリセット回路
５０８  分光器
５０９  受光部
５１４Ａ，５１７Ａ  加算器
５１６  平滑回路
５１９  波長情報供給部
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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