(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光の入射によって入力光を増幅する光増幅媒体と、
前記励起光を発生する光源と、
前記光源の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、出力光パワーと励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある特性曲線をデータ化して格納した特性情報テーブルを有し、
前記第２の光検出器によって検出した前記出力光パワーを前記特性情報テーブルに照合し、前記特性曲線上での前記出力光パワーの値に対応する励起光パワーの値を前記特性情報テーブルから引き出し、その引き出した励起光パワーの値を用いて前記光源パワーを制御し、前記光源の励起光パワーの値を前記引き出した励起光パワーの値に近づけるように光源パワーを制御する光源制御部を有することを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
励起光の入射によって入力光を増幅する光増幅媒体と、
前記励起光を発生する光源と、
前記光源の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、出力光パワーと励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある特性曲線をデータ化して格納した特性情報テーブルを有し、
（a）前記第１の光検出器によって前記励起光パワーを検出し、前記第２の光検出器によって前記出力光パワーを検出し、（b）検出した前記出力光パワーの値に対応する前記特性曲線上での励起光パワーの値と、前記検出した励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記励起光パワーを変化させるように前記光源を制御し、前記（b）の差が一定範囲内に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う光源制御部を有することを特徴とする光増幅装置。
【請求項３】
前記光増幅媒体の出力側にはその媒体からの前記出力光を分岐するための第１の光分岐手段が設けられ、前記第１の光分岐手段の第１の出力端からの出力光は前記第２の光検出器に入力され、
前記第１の光分岐手段の第２の出力端からの出力光は可変光減衰器の入力端に入力され、
前記可変光減衰器の出力光の一部を分岐して光電変換した上で減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅装置。
【請求項４】
前記光増幅媒体の前段には第１の光アイソレータが、前記入力光を通過させ、その入力光の伝播方向とは反対向きの反射光の通過を阻止するように設けられ、
前記光増幅媒体の後段には第２の光アイソレータが、前記光増幅媒体からの出力光を通過させ、その出力光の伝播方向とは反対向きの反射光の通過を阻止するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光増幅装置。
【請求項５】
前記光増幅媒体の出力側にはその媒体からの前記出力光を分岐するための第１の光分岐手段が設けられ、前記第１の光分岐手段の第１の出力端からの出力光は前記第２の光検出器に入力され、
前記第１の光分岐手段の第２の出力端からの出力光は可変光減衰器の入力端に入力され、
前記第２の光検出器の出力を分岐して減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅装置。
【請求項６】
前記光増幅媒体の前段には第１の光アイソレータが、前記入力光を通過させ、その入力光の伝播方向とは反対向きの反射光の通過を阻止するように設けられ、
前記光増幅媒体の後段には第２の光アイソレータが、前記光増幅媒体からの出力光を通過させ、その出力光の伝播方向とは反対向きの反射光の通過を阻止するように設けられていることを特徴とする請求項５記載の光増幅装置。
【請求項７】
第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルを有し、
前記第２の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーを前記第１の特性情報テーブルに照合し、前記第１の特性曲線上での前記第１の出力光パワーの値に対応する第１の励起光パワーの値を前記第1の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第１の励起光パワーの値を用いて前記第１の光源パワーを制御し、前記第１の光源の第１の励起光パワーを前記引き出した第１の励起光パワーに近づけるように第１の光源パワーを制御する第１の光源制御部を有し、
第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルを有し、
前記第４の光検出器によって検出した前記第２の出力光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルに照合し、前記第２の特性曲線上での前記第２の出力光パワーの値に対応する第２の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第２の励起光パワーの値を用いて前記第２の光源パワーを制御し、前記第２の光源の第２の励起光パワーを前記引き出した第２の励起光パワーに近づけるように第２の光源パワーを制御する第２の光源制御部を有し、
前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項８】
第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルを有し、
（a）前記第１の光検出器によって前記第１の励起光パワーを検出し、前記第２の光検出器によって前記第１の出力光パワーを検出し、（b）検出した前記第１の出力光パワーの値に対応する前記第１の特性曲線上での第１の励起光パワーの値と、前記検出した第１の励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第１の励起光パワーを変化させるように前記第１の光源を制御し、前記（b）の差が一定範囲内に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う第１の光源制御部を有し、
第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルを有し、
（d）前記第３の光検出器によって前記第２の励起光パワーを検出し、前記第４の光検出器によって前記第２の出力光パワーを検出し、（e）検出した前記第２の出力光パワーの値に対応する前記第２の特性曲線上での第２の励起光パワーの値と、前記検出した第２の励起光パワーの値との差を求め、（f）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第２の励起光パワーを変化させるように前記第２の光源を制御し、前記（e）の差が一定範囲内に収束するまで前記（d）、（e）および（f）の制御を反復して行う第２の光源制御部を有し、
前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項９】
前記第１の光増幅媒体は前方励起され、前記第２の光増幅媒体は後方励起され、
前記第１の光増幅媒体の前段、前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間および前記第２の光増幅媒体の後段には、信号光を伝播し、反射光の通過を阻止するように、それぞれアイソレータが設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載の光増幅装置。
【請求項１０】
第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルを有し、
前記第２の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーを前記第１の特性情報テーブルに照合し、前記第１の特性曲線上での前記第１の出力光パワーの値に対応する第１の励起光パワーの値を前記第１の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第１の励起光パワーの値を用いて前記第１の光源パワーを制御し、前記第１の光源の第１の励起光パワーを前記引き出した第１の励起光パワーに近づけるように第１の光源パワーを制御する第１の光源制御部を有し、
第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルを有し、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
前記第３の光検出器によって前記第２の励起光パワーを検出し、
前記第１の所定値に対応する第２の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した前記第２の励起光パワーの値を用いて前記第２の光源パワーを制御し、前記第２の励起光パワーを前記引き出した第２の励起光パワーに近づけるように前記第２の光源パワーを制御する第２の光源制御部を有し、
前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光のパワーが前記所定値となるように前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項１１】
第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルを有し、
前記第２の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーを前記第１の特性情報テーブルに照合し、前記第１の特性曲線上での前記第１の出力光パワーの値に対応する第１の励起光パワーの値を前記第１の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第１の励起光パワーの値を用いて前記第１の光源パワーを制御し、前記第１の光源の第１の励起光パワーを前記引き出した第１の励起光パワーに近づけるように第１の光源パワーを制御する第１の光源制御部を有し、
第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルを有し、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
（d）前記第３の光検出器によって前記第２の励起光パワーを検出し、（e）前記伝送路への所定の光出力パワーの値に対応する前記第２の特性曲線上での第２の励起光パワーの値と、前記検出した第２の励起光パワーの値との差を求め、（f）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第２の励起光パワーを変化させるように前記第２の光源を制御し、前記（e）の差が一定範囲内に収束するまで前記（d）、（e）および（f）の制御を反復して行う第２の光源制御部を有し、
前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光のパワーが前記所定値となるように前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項１２】
前記第２の光増幅媒体への入力信号光の波長多重数を求め、その数とチャンネル当たりのパワーの所定値とから、前記伝送路への光出力パワーの所定値を求めることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光増幅装置。
【請求項１３】
前記伝送路への光出力パワーの前記所定値はmP0（ここで、mはチャンネル数、P0はチャネル当たりのパワーである。）であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光増幅装置。
【請求項１４】
前記可変光減衰器の出力光パワーの前記所定値はmP0（ここで、mはチャンネル数、P0はチャネル当たりのパワーである。）であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一に記載の光増幅装置。
【請求項１５】
励起光の入射によって入力光を増幅する光増幅媒体と、
前記励起光を発生する光源と、
前記光源の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、出力光パワーと励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある特性曲線をデータ化して格納した特性情報テーブルを有し、
前記光増幅媒体からの出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
前記特性曲線上での前記光出力パワーの前記所定値に対応する励起光パワーの値を前記特性情報テーブルから引き出し、その引き出した前記励起光パワーの値を用いて前記光源パワーを制御し、前記光源の励起光パワーを前記引き出した第2の励起光パワーに近づけるように前記光源パワーを制御する光源制御部を有し、
前記光増幅媒体の前段には可変光減衰器が設けられ、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記第２の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光のパワーが前記所定値となるように前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項１６】
励起光の入射によって入力光を増幅する光増幅媒体と、
前記励起光を発生する光源と、
前記光源の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、出力光パワーと励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある特性曲線をデータ化して格納した特性情報テーブルを有し、
前記光増幅媒体からの出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
（a）前記第１の光検出器によって前記励起光パワーを検出し、（b）前記所定値に対応する前記特性曲線上での励起光パワーの値と、前記検出した励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記励起光パワーを変化させるように前記光源を制御し、前記（b）の差が一定範囲内に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う光源制御部を有し、
前記光増幅媒体の前段には可変光減衰器が設けられ、
前記光増幅媒体からの出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記第２の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光パワーが前記所定値となるように前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項１７】
前記入力光の波長多重数を求め、その数とチャンネル当たりのパワーの所定値とから、前記伝送路への光出力パワーの所定値を求めることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光増幅装置。
【請求項１８】
前記伝送路への光出力パワーの前記所定値はmP0（ここで、mはチャンネル数、P0はチャネル当たりのパワーである。）であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光増幅装置。
【請求項１９】
前記可変光減衰器の出力光パワーの前記所定値はmP0（ここで、mはチャンネル数、P0はチャネル当たりのパワーである。）であることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか一に記載の光増幅装置。
【請求項２０】
（１）  第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルと、
前記第２の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーの値を前記第１の特性情報テーブルに照合し、前記第１の特性曲線上での前記第１の出力光パワーの値に対応する第１の励起光パワーの値を前記第１の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第１の励起光パワーの値を用いて前記第１の光源パワーを制御し、前記第１の光源の第１の励起光パワーを前記引き出した第１の励起光パワーに近づけるように第１の光源パワーを制御する第１の光源制御部とを有する第１の増幅部と、
（２）第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルと、
前記第４の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルに照合し、前記第２の特性曲線上での前記第２の出力光パワーの値に対応する第２の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第２の励起光パワーの値を用いて前記第２の光源パワーを制御し、前記第２の光源の第２の励起光パワーを前記引き出した第２の励起光パワーに近づけるように第２の光源パワーを制御する第２の光源制御部とを有する第２の増幅部とを有し、
（３）前記第2の増幅部は複数組が直列に接続され、第１段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体の出力端は第２段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体の入力端と光学的に結ばれており、
前記第１の光増幅媒体と、前記第１段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
最終段の前記第２の増幅部の前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２１】
（１）第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルと、
（a）前記第１の光検出器によって前記第１の励起光パワーの値を検出し、前記第２の光検出器によって前記第１の出力光パワーの値を検出し、（b）検出した前記第１の出力光パワーの値に対応する前記第１の特性曲線上での第１の励起光パワーの値と、前記検出した第１の励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第１の励起光パワーの値を変化させるように前記第１の光源を制御し、前記（b）の差の値が一定範囲内の値に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う第１の光源制御部とを有する第１の増幅部と、
（２）第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルと、
（d）前記第３の光検出器によって前記第２の励起光パワーを検出し、前記第４の光検出器によって前記第２の出力光パワーを検出し、（e）検出した前記第２の出力光パワーの値に対応する前記第２の特性曲線上での第２の励起光パワーの値と、前記検出した第２の励起光パワーの値との差を求め、（f）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第２の励起光パワーを変化させるように前記第２の光源を制御し、前記（e）の差が一定範囲内に収束するまで前記（d）、（e）および（f）の制御を反復して行う第２の光源制御部と、
前記第４の光検出器によって検出した前記第１の出力光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルに照合し、前記第２の特性曲線上での前記第２の出力光パワーの値に対応する第２の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した第２の励起光パワーの値を用いて前記第２の光源パワーを制御し、前記第２の光源の第２の励起光パワーを前記引き出した第２の励起光パワーに近づけるように第２の光源パワーを制御する第２の光源制御部とを有する第２の増幅部とを有し、
（３）前記第２の増幅部は複数組が直列に接続され、第１段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体の出力端は第２段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体の入力端と光学的に結ばれており、
前記第１の光増幅媒体と、前記第１段目の前記第２の増幅部の前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
最終段の前記第２の増幅部の前記第４の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２２】
（１）第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルと、
（a）前記第１の光検出器によって前記第１の励起光パワーの値を検出し、前記第２の光検出器によって前記第１の出力光パワーの値を検出し、（b）検出した前記第１の出力光パワーの値に対応する前記第１の特性曲線上での第１の励起光パワーの値と、前記検出した第１の励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第１の励起光パワーの値を変化させるように前記第１の光源を制御し、前記（b）の差の値が一定範囲内の値に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う第１の光源制御部とを有する第１の増幅部と、
（２）第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルとを有し、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
前記所定値に対応する第２の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した前記第２の励起光パワーの値を用いて前記第２の光源パワーを制御し、前記第２の励起光パワーを前記引き出した第２の励起光パワーに近づけるように前記第２の光源パワーを制御する第２の光源制御部とを有し、
第３の励起光の入射によって前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を増幅する第３の光増幅媒体と、
前記第３の励起光を発生する第３の光源と、
前記第３の光源の第３の励起光パワーを検出する第４の光検出器と、
前記所定値に対応する前記第３の励起光パワーの値を前記第２の特性情報テーブルから引き出し、その引き出した前記第３の励起光パワーの値を用いて前記第３の光源パワーを制御し、前記第３の励起光パワーを前記引き出した第３の励起光パワーに近づけるように前記第３の光源パワーを制御する第３の光源制御部とを有する第２の増幅部とを有し、
（３）前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第２の光増幅媒体より後段であって、かつ、最終段に設けられた第３の光増幅媒体からの出力光強度を検出するための第５の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２３】
（１）第１の励起光の入射によって入力光を増幅する第１の光増幅媒体と、
前記第１の励起光を発生する第１の光源と、
前記第１の光源の第１の励起光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第１の光増幅媒体からの第１の出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記入力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は前記第１の光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である入力光のパワー及び第１の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第１の出力光パワーと第１の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第１の特性曲線をデータ化して格納した第１の特性情報テーブルと、
（a）前記第１の光検出器によって前記第１の励起光パワーの値を検出し、前記第２の光検出器によって前記第１の出力光パワーの値を検出し、（b）検出した前記第１の出力光パワーの値に対応する前記第１の特性曲線上での第１の励起光パワーの値と、前記検出した第１の励起光パワーの値との差を求め、（c）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第１の励起光パワーの値を変化させるように前記第１の光源を制御し、前記（b）の差の値が一定範囲内の値に収束するまで前記（a）、（b）および（c）の制御を反復して行う第１の光源制御部とを有する第１の増幅部と、
（２）第２の励起光の入射によって前記第１の出力光を増幅する第２の光増幅媒体と、
前記第２の励起光を発生する第２の光源と、
前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記第１の出力光は波長多重化されており、その波長多重信号の各波長の光信号は第２の前記光増幅媒体で一括増幅されるように構成され、
多重化された光の総和である第１の出力光のパワー及び第２の光増幅媒体の温度を種々変化させた場合において、その増幅された光信号の異なる波長間での利得偏差が一定の状態となるところの、第２の光増幅媒体からの出力光パワーと第２の励起光パワーとの対応関係が単調増加の関係にある第２の特性曲線をデータ化して格納した第２の特性情報テーブルとを有し、
前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を光伝送路に送出する波長多重信号光の光出力のチャネル当たりのパワーは定められており、前記伝送路への光出力パワーは所定値であり、
（d）第３の光検出器によって前記第２の光源の第２の励起光パワーを検出し、（e）前記所定値に対応する前記第２の特性曲線上での第２の励起光パワーの値と、前記検出した第２の励起光パワーの値との差を求め、（f）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第２の励起光パワーを変化させるように前記第２の光源を制御し、前記（e）の差が一定範囲内に収束するまで前記（d）、（e）および（f）の制御を反復して行う制御する第２の光源制御部とを有し、
第３の励起光の入射によって前記第２の光増幅媒体からの第２の出力光を増幅する第３の光増幅媒体と、
前記第３の励起光を発生する第３の光源と、
（g）第4の光検出器によって前記第３の光源の前記第３の励起光パワーを検出し、（h）前記所定値に対応する前記第２の特性曲線上での第３の励起光パワーの値と、前記検出した第３の励起光パワーの値との差を求め、（i）その差の値だけ又はその差に比例定数を乗じた値だけ前記第３の励起光パワーを変化させるように前記第３の光源を制御し、前記（h）の差が一定範囲内に収束するまで前記（g）、（h）および（i）の制御を反復して行う制御する第３の光源制御部とを有する第２の増幅部とを有し、
（３）前記第１の光増幅媒体と前記第２の光増幅媒体との間には可変光減衰器が設けられ、
前記第２の光増幅媒体より後段であって、かつ、最終段に設けられた第３の光増幅媒体からの出力光強度を検出するための第５の光検出器の出力を減衰量制御部に入力し、前記減衰量制御部では前記可変光減衰器の出力光が所定のパワーとなるよう前記可変光減衰器の減衰量を制御するように構成されていることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２４】
前記第２の光増幅媒体への入力信号光の波長多重数を求め、その数とチャンネル当たりのパワーの所定値とから、前記伝送路への光出力パワーの所定値を求めることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムにおいて用いる光増幅装置、特に波長多重による光伝送方式を採用したシステムに適用して好適な光増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光増幅装置を中継器として用いる光伝送システムの研究・実用化が盛んである。特に、インターネットを中心としたマルチメディアサービスに対応するために、波長の異なる複数の信号光を多重化するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）による大容量化が有効である。このＷＤＭ技術を用いた光通信システムにおいては、伝送距離を拡大するために全ての信号光を一括して増幅する光中継増幅器の果たす役割が非常に大きい。
【０００３】
この光増幅装置を構成するための光増幅媒体として、希土類を添加した光ファイバが有効であり、現在研究並びに実用化が進められている。特にエルビウム添加ファイバ（以下「ＥＤＦ（Erbium-Doped Fiber）」という）は、光ファイバが低損失となる波長の広い範囲で増幅作用を持つため、光ファイバ通信システムに広く利用されている。
【０００４】
光増幅媒体に信号光波長帯域での増幅作用を持たせるため、光増幅媒体に信号光より短い波長の励起光が信号光と共に入射される。そして、信号光と励起光を効率よく光増幅媒体に入射するため、光増幅媒体の端にＷＤＭ光カプラが接続される。
【０００５】
しかし、希土類添加光ファイバがＷＤＭ信号光を一括して増幅する際、利得が波長依存性を持たない領域が狭い上、波長範囲を限定しただけでは入力信号光パワーの変化により波長依存性が生じてしまう。この解決方法として、光増幅媒体の入力パワーと出力パワーを測定し、その測定値から求めた平均利得が一定となるよう励起光のパワーを調整する利得一定制御（Automatic Gain Control：ＡＧＣ）によって、異なる入力パワーにおける利得の波長依存性を抑えられることが知られている。この方法を用いた光増幅装置では、更に可変光減衰器を用いた出力一定の制御が採用される。
【０００６】
しかし、実際の光増幅装置においては、入力パワーの他に温度によっても利得特性が変化する。このため、ある温度において利得の波長依存性が小さくなるように光増幅装置が設計されたものであっても、ＡＧＣによる制御だけでは使用時の温度変化により波長依存性が生じることが避けられない。
【０００７】
この問題を解決するために、光増幅装置の利得を波長で均一に維持する技術が幾つか知られている。例えば、特開平４−１１７９４号公報に開示されている技術によれば、ペルチエ素子等の温度制御デバイスを用いて光増幅媒体の温度を一定に制御する。これにより、光増幅装置の利得が波長で均一になる。また、特開平１０−３３５７２２号公報に開示された技術によれば、サーミスタを用いて温度を測定し、温度に応じて光透過素子の特性を制御することで利得の波長依存性が補正される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例では、以下のような課題がある。例えば、ペルチエ素子等の温度制御デバイスを用いる方式では、消費電力が大きくなることが避けられるず、更にペルチエ素子を動作させることよって生じる発熱を放出するために装置が複雑かつ大型になる。また、サーミスタと光透過素子を用いて利得の波長依存性を補正する方式では、入力パワー或いは温度の変化によって生じるＥＤＦの利得の波長依存性を十分に補正するための光透過素子の実現が難しい。また、温度をパラメータに加える補正になるため、部品数が増え、制御方法が複雑になることが避けられない。
【０００９】
本発明の目的は、上記の従来技術の有する課題を解決し、入力光パワー及び温度が変化しても利得の波長依存性を生じないようにすることが可能な、消費電力が小さく、かつ部品数の少ない簡易な構成の光増幅装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、希土類添加ファイバに関する実験の結果から、入力光パワー及び温度を種々変えた場合の、利得の波長依存性を一定にした状態、即ち波長間の利得偏差が一定の状態での出力光パワーと励起光パワーの関係を表す特性曲線が単純な単調増加関数乃至線形関数となること、更に出力光パワーと励起光パワーとがこれらの関数による特性曲線上に乗った関係に保たれていれば、入力光パワー及び温度が変化しても波長依存性が変化しない利得特性が得られることを見い出した。従って、利得偏差のない状態の特性曲線を採用し、出力光パワーと励起光パワーとをその特性曲線に乗った関係にすれば、利得偏差のない光増幅器を得ることができる。以上について後で詳述する。なお、入力光に利得偏差がある場合、その逆の偏差の特性曲線を採用し、出力光パワーと励起光パワーをその特性曲線に乗った関係にすれば、光増幅器からは利得偏差のない出力光を得ることができる。
なお、「利得偏差が一定の状態」には、例えば、図２に示す状態をいう。ここで利得偏差の値は、図２(a)に示すように、負の値を取る場合（例えば、（最大波長の利得）−（最小波長の利得）で偏差を定義した場合。以下、同じ。）と図２(c)に示すように、正の値を取る場合とがある。図２(ｂ)に示す場合は、(a)、(c)の特別の場合で、利得偏差が一定または０の場合をいう。
また、上述の特性曲線の「曲線」には直線を含む。
【００１１】
本発明は、そのような知見に基づいてなされたものである。即ち、本発明の前記課題は、波長多重の各信号光の利得偏差が一定の状態での、光増幅媒体の励起光パワーと出力光パワーの関係を表す特性曲線を収納した特性情報テーブルを用意しておき、光増幅媒体の出力光パワーと励起光パワーが特性曲線で与えられた関係に従うように励起光パワーを制御する励起光制御部を備えることによって効果的に解決することが可能である。そのような手段を採用すれば、出力光パワーと励起光パワーが特性曲線に従う関係が維持され、入力光パワー及び環境温度が変化しても、波長依存性のない利得特性を得ることができるからである。
【００１２】
具体的に、本発明の第１の光増幅装置は、励起光の入射によって入力光を増幅する光増幅媒体と、上記励起光を発生する光源と、励起光のパワーを制御する励起光制御部とを有しており、当該励起光制御部は、入力光を構成する波長の間の利得偏差が一定の状態での、光増幅媒体の出力光パワーと励起光パワーとの関係を収納した特性情報テーブルと、光増幅媒体が増幅して得た出力光のパワーの値を特性情報テーブルに照合して引き出した励起光のパワーの値を用いて光源を制御し、光源の励起光のパワーを上記引き出した励起光のパワーにする光源制御部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
入力光に波長依存性がなくてもそのパワーが変化して到来する場合がある。そのような場合には、光増幅装置に減衰量可変の光減衰器を配置し、当該光減衰器の減衰量を出力光パワーが一定となるように制御する構成を採用することが効果的となる。
【００１４】
本発明の第２の光増幅装置は、出力光パワーを一定にする実施形態で、第１の光増幅装置に、更に、光増幅媒体の出力光に減衰を与えて出力する減衰量可変の光減衰器と、当該光減衰器の出力光パワーの検出結果を使って光減衰器の出力光が所定のパワーとなるように光減衰器の減衰量を制御する減衰量制御部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の光増幅装置は、出力光パワーを一定にする別の実施形態で、第１の光増幅装置に、更に、光増幅媒体の出力光に減衰を与えて出力する減衰量可変の光減衰器と、光増幅媒体の出力光パワーの検出結果を使って光減衰器の出力光が所定のパワーとなるように光減衰器の減衰量を制御する減衰量制御部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第２及び第３の構成では、光増幅装置の出力光パワーを光減衰器の減衰量だけ高めておくことになる。光増幅装置が光ファイバを駆動する場合、出力光パワーが大きいことが要求され、その消費電力も大きくなるので、上記減衰量が負担となる場合がある。そのような場合には、光増幅装置を前段と後段の２個の光増幅装置で構成し、その中間に光減衰器を配置することが効果的となる。前段光増幅装置には出力光パワーへの制約は軽度であり、減衰量は負担とならない。
【００１７】
本発明の第４の光増幅装置は、そのような前段と後段の２段構成にした実施形態で、上記の光増幅装置が光増幅部となり、その２個の光増幅部が減衰量可変の光減衰器を間に介して縦続に接続されて前段と後段となり、後段の光増幅部の出力光が所定のパワーとなるように後段の光増幅部の出力光パワーの検出結果を使って光減衰器の減衰量を制御する減衰量制御部が後段の光増幅部の出力側に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
第４の光増幅装置において出力光が所定のパワーとなるため、後段の光増幅部の励起光パワーは一意的に決定しても良く、固定化することが可能となる。
【００１９】
本発明の第５の光増幅装置は、後段の光増幅部の特性情報テーブルから引き出す励起光のパワーの値を所定の出力光パワーの値に対応させた励起光のパワーの値にすることにより、後段の光増幅部の励起光パワーを固定化することを特徴とする。
【００２０】
入力光のパワーが比較的大きい場合には、第５の光増幅装置において、前段の増幅部を省略することが可能になる。
【００２１】
本発明の第６の光増幅装置は、第５の光増幅装置における光減衰器と後段の光増幅部とによって構成されることを特徴とする。
【００２２】
また、光伝送システムにおいて、高い増幅率を要求される場合（例えば、光ファイバの中継間隔が長く設定される場合など）がある。そのような場合には、複数の光増幅装置を縦続接続する構成を採用することが効果的である。
【００２３】
本発明の第７の光増幅装置は、第４の光増幅装置の後段をｎ個の光増幅部で構成することにより増幅率を高めることを特徴とする。
【００２４】
第７の光増幅装置の後段の出力光が所定のパワーとなるため、後段の光増幅部の励起光パワーは一意的に決定しても良く、固定化することが可能となる。
【００２５】
本発明の第８の光増幅装置は、後段を、励起光の入射によって入力光を増幅する縦続接続したｎ個の光増幅媒体と、ｎ個の光増幅媒体の各々への励起光を発生するｎ個の光源と、ｎ個の光増幅媒体の各々への励起光のパワーを、α1，α2，…，αnを予め定めた定数及びＰpを基準励起光パワーとして、縦続の順にα1Ｐp，α2Ｐp，…，αnＰpとしたとき、これらのｎ個の励起光のパワーを制御する励起光制御部とを有し、当該励起光制御部は、入力光を構成する波長の間の利得偏差が一定の状態での、最終段の光増幅媒体の出力光パワーと基準励起光パワーＰpの関係を収納した特性情報テーブルと、所定の出力光パワーの値を特性情報テーブルに照合して引き出した基準励起光Ｐpのパワーの値を用いてｎ個の光源を制御し、ｎ個の光源の各励起光のパワーを上記引き出した基準励起光Ｐpに上記定数を乗じたパワーにする光源制御部を備えた光増幅部とすることを特徴とする。
【００２６】
本発明の上述の各光増幅装置は、入力光パワーや温度の変化に対して利得の波長依存性を小さく抑えることができる他、特性情報テーブルは例えば半導体集積回路によるＲＯＭ（Read Only Memory）によって実現可能であり、また制御部も半導体集積回路によるプロセッサによって実現可能であり、従って、消費電力が小さくかつ部品数の少ない簡易な構成とすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光増幅装置を図面に示した発明の実施の形態を参照して更に詳細に説明する。なお、図３、図４及び図７〜図１３における同一の記号は、同一物又は類似物を表示するものとする。
【００２８】
まず、本発明によって明らかにした希土類添加ファイバの特性について図１を用いて説明する。図１ａは、利得偏差が最小となる励起条件で、幾つかの入力光パワーと温度を変えた場合の実験データから、横軸に励起光パワー（後励起パワー）を縦軸に出力光パワー（ＥＤＦ出力パワー）を取ってプロットしたグラフである。ここで、利得偏差は、増幅されたＷＤＭ信号光において、波長毎に異なる利得を呈するときの最大の信号光利得と最小の信号光利得との差を云うこととする。
【００２９】
実験には、希土類添加ファイバとしてＥＤＦ（エルビウム添加ファイバ）を用いた。ＥＤＦは、エルビウム濃度が４００ｐｐｍで、共添加物としてＡl2Ｏ3を加えており、その濃度は１１０００ｐｐｍとした。ＥＤＦの長さは３００ｍとした。ＥＤＦの両側にはＷＤＭ光カプラを介して励起用の半導体レーザダイオードを接続し、双方向から励起を行なった。入力信号光として、波長１５７０，１５７９，１５８９，１５９９ｎｍの４つの光を波長多重した４チャネル（ｃｈ）構成のものを用いた。
【００３０】
入力信号光のパワーを−２８，−２５，−２２ｄＢｍ／ｃｈとし、スペクトルアナライザでスペクトルを常にモニタしながら、増幅された信号光の出力が各波長で同じになるように励起レーザのパワーを調整した。
【００３１】
ＥＤＦの出力スペクトルは、励起光パワーの増加に従い、およそ図２に示すように、左下がり（短波長側信号光の出力小）の状態（図２ｃ）から、左上がり（短波長側信号光の出力大）の状態（図２ａ）へと移行していく。この性質を利用し、スペクトルを見ながら利得偏差が最小となる状態を探し、励起光パワーを調整した。この際、前側励起レーザの励起パワーは１６７ｍＷで固定とし、調整は後側励起レーザの励起パワーに対してのみ行なった。温度は、ＥＤＦを恒温槽に入れて変化させ、０，２５，５０，７０℃の４通りを選んで測定を行なった。
【００３２】
このようにして求めた実験結果を図１ａに示す。図１ａは、入力光パワーと温度を変化させ、利得偏差が最小となる状態（図２ｂ）の出力光パワーと励起光パワーの関係を示したものである。測定点は、図１ａから明らかのように、ほぼ直線上に乗ることが判明した。この直線を最小二乗法によるフィッティングで求めた結果、ｘを励起パワー、ｙを出力光パワーとして、ｙ＝０．７０３７ｘ−１２．２９３の一次関数となった。
【００３３】
なお、励起状態、例えば増幅された自然放出光（Amplified Spontaneous Emission）の影響、或いは出力光のパワーを検出する光検出器の特性等により、出力光パワーと励起光パワーの関係は多少歪んだ曲線になる場合もある。この場合の特性曲線は、ほぼ単調な増加関数となる。
【００３４】
また、この図では利得偏差最小の状態の特性曲線を示しているが、利得偏差が一定の大きさとなる状態の特性曲線もこの特性曲線を上側又は下側に移動して得ることができる。このことから、入力信号光に既に利得偏差がある場合、この偏差と逆の方向の偏差を持つように条件を定めて出力光パワーと励起光パワーの関係を求めると、入力信号光の利得偏差が補正され、光増幅装置から利得偏差最小の出力光を得ることができる。
【００３５】
なお、参考として、利得偏差最小ではなく、利得そのものを一定に制御した場合の励起パワーと出力パワーの関係を図１ｂに示す。この場合、信号光波長は図１ａのときと同じ波長の４チャネルＷＤＭ信号光を用い、入力信号光のパワーを−２８，−２５，−２２，−１９ｄＢｍ／ｃｈとし、温度は０，２５，５０，７０℃の４通りを測定した。入力信号光の全パワーとＥＤＦ出力信号光の全パワーを各々測定し、このときの利得が３０ｄＢで一定になるよう励起パワーを調整した。利得一定制御の場合には、温度が違うと同じ利得を得るために必要な励起パワーが幾分異なるため、入力信号光パワーの大きさに応じてグラフは階段状になることが判明した。
【００３６】
本発明は、図１ａに示した特性を利用することにより、入力光パワー及び温度が変化しても利得偏差が最小で一定となる状態を実現するものである。
【００３７】
本発明の光増幅装置の第１の発明の実施の形態を図３に示す。本発明の実施の形態は、入力ポート１０から入力されたＷＤＭ信号光に励起光を加えるＷＤＭ光カプラ３０と、カプラ３０からのＷＤＭ信号光を増幅する希土類添加ファイバ２０と、励起光を発する光源である励起レーザダイオード４０及びその励起光パワーを検出する光検出器６０を備えた励起部５０と、希土類添加ファイバ２０の出力光の大部分を出力ポート１１に出力し、一部分を分離して取り出すタップカプラ１００と、タップカプラ１００からの分離出力光を入力して希土類添加ファイバ２０の出力光パワーを検出する光検出部１１０と、光検出器６０及び光検出器１１０の検出結果を入力して励起レーザダイオード４０の励起光パワーを制御する励起光制御部７０とによって構成される。
【００３８】
励起レーザダイオード４０は多くの場合、ファブリペロー共振器を伴って構成され、共振器の一方の端部から出射するレーザ光がカプラ３０へ供給される励起光となり、他方の端部から出射するレーザ光が光検出器６０に与えられる。それにより、光検出器６０は、励起レーザダイオード４０のレーザパワーの一部を取り込み、レーザ光パワーに応じた大きさの電流を励起光パワーのモニタ量（検出結果）として出力する。この励起光パワーのモニタ量が励起光制御部７０へ入力される。同様に、光検出器１１０もタップカプラ１００からの分離出力光を取り込み、光パワーに応じた大きさの電流を出力ポート１１へ送られる出力光パワーのモニタ量として出力する。この出力光パワーのモニタ量が励起光制御部７０へ入力される。
【００３９】
励起光制御部７０は、特性情報テーブル８０と励起レーザダイオード４０への駆動信号を生成する制御処理部９０からなる。特性情報テーブル８０は、希土類添加ファイバ２０の利得偏差最小の状態での出力光パワーと励起光パワーの関係の測定結果から得た上記の１次関数を収納したテーブルである。また、特性情報テーブル８０は、光検出部１１０が検出した出力光パワーのモニタ量を入力して当該モニタ量に対応する励起光パワーの値を引き出す。制御処理部９０は、特性情報テーブル８０からの励起光パワーの値と光検出部６０からのモニタ量を入力して両者を比較し、両者に差がある場合に、励起レーザダイオード４０の光出力を特性情報テーブル８０によって引き出された励起光パワーにする駆動信号を生成する。
【００４０】
光増幅媒体である希土類添加ファイバ２０としてＥＤＦを使用した。そして、ＥＤＦの吸収係数が大きい０．９８μｍ帯又は１．４８μｍ帯の発振波長を持つ半導体レーザダイオードを励起レーザダイオード４０として用いた。
【００４１】
なお、図３の構成では、ＷＤＭカプラ３０がＥＤＦ２０の入力端に接続された前方向励起を採用した。ここで、幾つかの励起方法を図４に示す。図４ａは前方向励起、図４ｂはＷＤＭカプラ３１（励起レーザダイオード４１が接続される）がＥＤＦ２０の出力端に接続された後方向励起、図４ｃはＷＤＭカプラ３０，３１がＥＤＦ２０の両端に接続された双方向励起を示している。本発明の実施の形態は、前方向励起に限らず、後方向励起及び双方向励起のいずれも採用可能である。
【００４２】
ここで、特性情報テーブル８０を用いて励起光パワーを決定する手順について図５を用いて説明する。図５では、四角でプロットした点を結んだ直線が特性曲線を示している。一方、丸で示した点は、光検出器６０，１１０のモニタ量によって示されるそれぞれ励起光及び出力光の光パワーの実際の値をプロットした点である。また、直線上の星印は、入力光パワー及び温度によって決定される所望の利得偏差が最小となる状態（制御の目標点、即ち正解値）を示している。
【００４３】
今、図５で示したように、実際の値が特性曲線より下側にあるとする（図中Ａ点）。そこで、励起レーザダイオード４０の駆動電流の大きさを変え、励起光パワーを出力光パワーに対応する特性曲線上の点までシフトさせる（図中Ｂ点）。しかし、このＢ点での励起光パワーの値が、正解（図中の星印）まで達していない場合には、励起光パワーをシフトしたことで得られる実際の値は、特性曲線より下側の点（図中Ｃ点）となる。このように、出力光パワーの検出結果を使って特性曲線から励起光パワーを順次決定し、図中星印に示した制御の目標点まで繰り返し励起光パワーを制御していく。
【００４４】
制御の収束については、図５の丸で示した、励起光及び出力光の光パワーの実際の値から特性曲線を使って計算によって求めた目標とする励起光パワーと励起光パワーの実際の値との差が一定の範囲内になることを収束の条件とすることができる。収束の条件は、その他に、特性曲線を使って出力光パワーの実際の値から求めた励起光パワーと励起光パワーの実際の値との差、即ち、制御処理部９０の比較結果が一定の範囲内になるまでとすることができる。更にその他に、図５の丸で示した点の特性曲線までの距離を求め、その距離の大きさが一定の範囲内になるまでを収束条件とすることができる。収束条件に達した制御を経て、利得偏差最小の状態で増幅された出力信号光が出力ポート１１から送出される。
【００４５】
なお、図５では励起光パワーの増加分及び減少分が特性曲線上の同じＥＤＦ出力パワーとなる点に向かうよう描いてあるが（図中、水平な矢印）、このように増加分および減少分を決定するには駆動電流と励起光パワーの関係をあらかじめ知っておく必要がある。しかし、本発明による制御方法を実現するためには、励起光パワーの増加分および減少分の決定法について任意性を持たせることが可能である。例えば、励起光レーザダイオードの駆動電流の変化分を測定された励起光パワーの値と特性情報テーブル８０によって得られた特性曲線上の励起光パワーの値との差に適当な比例係数を乗じるという方法を採用することができる。この場合、比例係数については、なるべく大きな値でかつ制御において大きな振動が生じない、言い換えれば制御の度に特性曲線上の上側、下側の領域に移り変わることがあまり生じない範囲であることが望ましい。
【００４６】
このように励起レーザダイオード駆動電流の変化分を実際の測定量と理想的な値との差分に比例した量で決めるという方法は、簡易な制御系の実現という観点で幾つか長所がある。この方法では励起レーザダイオード駆動電流と励起光パワーの関係を厳密に知る必要がないため、制御アルゴリズムが簡単となる。また、温度或いは入力信号光パワーが急に変化した場合、実際のＥＤＦ出力パワー測定値と特性曲線上の理想的なＥＤＦ出力パワーの差が大きいときは駆動電流の変化分も大きくすぐに特性曲線上の理想的な点に近づけようとするが、ＥＤＦ出力パワー測定値が特性曲線上の理想的な点に十分近づいた場合には駆動電流の変化分が小さくなるので、制御により大きな振動が生じることなく安定に収束した状態を維持することができる。
【００４７】
以上述べた制御方法のフローチャートを図６に示す。まず、光検出器６０によって励起レーザダイオード４０が発振する励起光パワーを測定する。次に、光検出器１１０により光増幅媒体２０の出力光パワーを測定する。この測定した出力光パワーを特性曲線にあてはめ特性曲線上の励起光パワーを計算する。そして、先に測定した励起光パワーと特性曲線上の励起光パワーとの差を求め、その値だけ励起光パワーを変化させる。このとき、測定した励起光パワーと特性曲線上の励起光パワーとの差があらかじめ定めた一定範囲内に収束すれば制御を終了し、一定範囲内に収束しなければ励起光パワーを測定し、制御を繰り返し行なう。
【００４８】
なお、図５及び図６において、出力光パワーがＣ点に達してから再び励起光パワーをその出力光パワーに対応する特性曲線上の点までシフトさせる繰り返し動作を示したが、光増幅装置の各部の動作によっては、励起光パワーがＡ点から下がっていくのに従って出力光パワーが変化し、その変化する出力光パワーに応じて刻々と変化する励起光パワーの値が特性情報テーブルから引き出される場合があり、その場合の制御動作では、実際の値は、図５のＡ点から星印に向かって曲線を描きながら連続的に変化する。本発明は、云うまでもなくそのような動作を起こす励起光制御部の採用が可能である。
【００４９】
要するに、本発明の光増幅装置の励起光制御部は、入力光を構成する波長の間の利得偏差が一定の状態での、光増幅媒体の出力光パワーと励起光パワーとの関係を収納した特性情報テーブルと、光増幅媒体が増幅して得た出力光のパワーの値を特性情報テーブルに照合して引き出した励起光のパワーの値を用いて光源を制御し、光源の励起光のパワーを上記引き出した励起光のパワーにする光源制御部を備えていればよい。
【００５０】
以上のようにして利得偏差最小即ち利得の波長依存性を最小に抑えた状態で増幅を行なう本発明の実施の形態において、励起光制御部７０は、半導体集積回路によるメモリ及びＣＰＵ（Central Processor Unit）を用いたデジタル回路で構成することが可能である。それによって光増幅装置を、ペルチエ素子やサーミスタを用いた従来の光増幅装置に比べて消費電力が小さくかつ部品数の少ない簡易な構成のものとすることができた。なお、特性曲線が線形関数のような簡単な関係で記述される場合には励起光制御部７０をアナログ回路で構成し、制御速度を向上させることが可能である。
【００５１】
次に、上記の発明に実施の形態の光増幅装置の出力側に、出力光のパワーレベルに応じて減衰量が制御される減衰量が可変の光減衰器（以下「可変光減衰器」という）を設けた第２の発明の実施の形態を図７に示す。図７において、２００は可変光減衰器、１０１は、可変光減衰器２００の出力光の大部分を出力ポート１１に送り出し、一部分を分離して取り出すタップカプラ、１１１は、タップカプラ１０１からの分離出力光を検出する光検出器、２１０は、光検出器１１１の検出結果を受けて可変光減衰器２００の減衰量を制御する減衰量制御部である。
【００５２】
更に、第２の実施の形態においては、特に、入力ポート１０とカプラ３０の間に光アイソレータ１２０を設け、タップカプラ１００と可変光減衰器２００の間に光アイソレータ１２１を設けた。これは、各光部品で反射された光が、伝送路或いはＥＤＦ２０内に入り込むことで伝送特性或いは増幅特性が劣化することを防ぐためのものである。
【００５３】
光検出器１１１は、タップカプラ１０１からの分離出力光を取り込み、分離出力光に対応した大きさの電流を出力ポート１１への出力光パワーのモニタ量として出力する。減衰量制御部２１０は、このモニタ量を受け、出力ポート１１への出力光パワーが所定の値となるように可変光減衰器２００の減衰量を制御する。これにより、入力ポート１０への入力光のパワーレベルが変動して可変光減衰器２００に入力するＥＤＦ２０の出力光のパワーレベルが変動しても、出力ポート１１への出力光は所定の値で一定のパワーレベルとなる。
【００５４】
本発明の実施の形態により、利得の波長依存性を最小に抑えた状態で増幅を行ない、かつ、入力光のパワーレベルが変動しても出力光が所定のパワーレベルで一定となる光増幅装置を得ることができる。
【００５５】
光減衰器の減衰量を光増幅媒体２０の光出力パワーの検出結果によって制御するようにした第３の発明の実施の形態を図８に示す。図７の構成と比べ、タップカプラ１０１とフォトディテクタ１１１が省かれる。減衰量制御部２１０は、光検出器１１０からのモニタ量を受け、出力ポート１１への出力光パワーが所定の値で一定となるように可変光減衰器２００の減衰量を制御する。即ち、可変光減衰器２００は、その入力光パワーに比例した光減衰量が与えられることによって光増幅装置全体として出力一定制御を実現する。
【００５６】
次に、本発明の利得偏差を最小にする励起光制御を用いて高出力の光増幅装置を実現するための方法について説明する。図１に示した単体の光増幅装置を光増幅部と云うこととすると、高出力の光増幅装置は、複数個の光増幅部を多段縦続接続することによって実現することができる。各光増幅部には本発明による励起光制御が適用される。また、高出力の光増幅装置には、出力光のパワーレベルを一定にするための減衰量制御を受ける可変光減衰器が採用される。
【００５７】
このとき、可変光減衰器は、複数の光増幅部に対し少なくとも１個あれば出力光のパワーレベル一定を実現することができる。なお、励起効率を考えると、可変光減衰器の位置は、多段縦続接続の最終段の光増幅部よりも前にあることが望ましい。可変光減衰器を最終段の光増幅部の出力側に配置すると、可変光減衰器には制御に用いる減衰量があるので、その分光増幅部の出力光パワーを大きくする必要があるからである。即ち、光増幅媒体は、大きな励起光パワーを必要とする。しかし、可変光減衰器を最終段よりも前に配置する場合は、その後段で増幅が行なわれるので、可変光減衰器の直前にある光増幅部の出力光パワーは低く設定することができる。従って、可変光減衰器直前の光増幅部の光増幅媒体は、大きな励起光パワーを必要としない。このような可変光減衰器の配置により、最終段の光増幅部での無駄となる励起光パワーを用意することが避けられる。
【００５８】
また、微弱な低パワーの入力光を増幅する場合は、光増幅装置の雑音指数の観点から、入力ポートと光増幅部の間に光損失を持つものを置くことを避けることが望ましい。
【００５９】
従って、高出力でかつ低雑音指数の光増幅装置を実現するためには、可変光減衰器の前後に少なくとも１台の光増幅部が配置されることが望ましい。
【００６０】
このような高出力かつ低雑音指数を備えるための構成を採用した第４の発明の実施の形態を図９に示す。図９の光増幅装置は、光増幅部２段の構成であり、その中間に可変光減衰器２００が配置される。図９において、入力ポート１０は光アイソレータ１２０に接続され、続いて第１の発明の実施の形態の説明で述べた光増幅装置が第１の光増幅部として配置される。この第１の光増幅部で増幅された信号光は、光アイソレータ１２１を介して可変光減衰器２００に出力される。
【００６１】
可変光減衰器２００の出力側に第１の発明の実施の形態の説明で述べた光増幅装置が第２の光増幅部として配置される。ただし、第２の光増幅部では、後方励起が採用される。第２の光増幅部は、可変光減衰器２００の出力光を入力する希土類添加ファイバ２１と、希土類添加ファイバ２１に励起光を与えるＷＤＭ光カプラ３１と、励起光を発する光源である励起レーザダイオード４１及びその励起光パワーを検出する光検出器６１を備えた励起部５１と、ＷＤＭ光カプラ３１の出力光を受ける光アイソレータ１２２と、光アイソレータ１２２の出力光の大部分を出力ポート１１に出力し、一部分を分離して取り出すタップカプラ１０１と、タップカプラ１０１からの分離出力光を入力して希土類添加ファイバ２１の出力光パワーを検出する光検出部１１１と、光検出器６１及び光検出器１１１の検出結果を入力して励起レーザダイオード４１の励起光パワーを制御する励起光制御部７１とによって構成される。更に励起光制御部７１は、特性情報テーブル８１と励起レーザダイオード４１への駆動信号を生成する制御処理部９１からなる。本光増幅装置で増幅された信号光は出力ポート１１を経て伝送路に出力される。
【００６２】
可変光減衰器２００の減衰量を制御する減衰量制御部２１０に、第２の光増幅部の光検出器１１１の出力するモニタ量が入力される。減衰量制御部２１０は、出力ポート１１の出力光パワーが所定の値で一定となるように可変光減衰器２００の減衰量を制御する。
【００６３】
ところで、光伝送システムによっては、伝送路に送出するＷＤＭ信号光の光出力のチャネル当たりのパワーが定められている場合がある。この場合は、チャネル数をｍ、チャネル当たりのパワーをＰoとすると、伝送路への光出力のパワーはｍＰoとなる。
【００６４】
このような光伝送システムに用いる光増幅装置にＷＤＭ信号光のチャネル数即ち信号光数についての情報を得られる仕組みがある場合には、図９に示した光増幅装置において、光検出器１１１から励起光制御部７１へのモニタ量の提供を省略し、そのための配線を省略することができる。そのような構成を採用した第５の発明の実施の形態を図１０に示す。信号光数情報は、第２の光増幅部における励起光制御部７１の特性情報テーブル８１に与えられる。これまでの発明の実施の形態では、励起光制御部７１は、モニタされた出力光パワーによって励起光パワーを決定していたが、本発明の実施の形態では、出力光パワーを信号光数情報から一意に決定することができるため、励起光制御部７１は、信号光数情報によって励起光パワーを決定する。
【００６５】
即ち、励起光制御部７１は、信号光数情報から所定の出力光パワーの値を計算する計算部（図示せず）を有し、計算値を特性情報テーブル８１に与える。特性情報テーブル８１は、出力光パワーの計算値に対応する励起光パワーの値を引き出す。制御処理部９１は、特性情報テーブル８１からの励起光パワーの値と光検出部６１からのモニタ量を入力して両者を比較し、両者に差がある場合に、励起レーザダイオード４１の光出力を特性情報テーブル８１によって引き出された励起光パワーにするための駆動信号を生成する。
【００６６】
このようにして、利得偏差が最小で一定の状態が実現し、続いて減衰量制御部２１０が光検出器１１１からのモニタ量を受け、光増幅装置の出力光が所定のパワーで一定となるように可変光減衰器２００を制御する。
【００６７】
信号光数を得る手段としては、光増幅装置に保守者が直接設定を行なう方法を採用することができるが、光増幅装置内部にチャネルカウンタ部を備え、当該カウンタ部で自律的に信号光数をカウントする方法も採用可能である。チャネルカウンタ部は、簡単には光増幅装置の入力信号光を波長軸上にスキャンし、そのピーク数をカウントすることによって実現することができる。また、信号光数を得る更に別の手段として、信号光とは別の波長の監視制御光を伝送路上に送信し、その監視制御光に信号光数情報を乗せて伝達する方法を採用可能である。この方法を実行するために、励起光制御部７０は、監視制御光を受ける監視制御光インタフェース部（図示せず）を備え、監視制御光インタフェース部から信号光数情報を得る。
【００６８】
ところで、図１０の構成において、システム上雑音指数の劣化をさほど気にしなくてもよい場合には、第１の光増幅部を省略することが可能になる。そのような前段に可変光減衰器を配置した１個の増幅器による第６の発明の実施の形態を図１１に示す。
【００６９】
以上は、２段又は１段の光増幅部による構成の実施形態であるが、構成を三段以上とした第７の発明の実施の形態を図１２に示す。本発明の実施の形態は、可変光減衰器２００の前に光増幅部が１段配置され、可変光減衰器２００の後に光増幅部がｎ段縦続接続される。図１２において、ｎ個のＥＤＦ２１−１〜２１−ｎは、それぞれＷＤＭカプラ３１−１〜３１−ｎを介して複数の励起部５１−１〜５１−ｎが接続され、更に各々の励起光制御部７１−１，…，７１−ｎによって上述の発明の実施の形態と同様の制御を受け、利得偏差最小の状態が実現される。減衰量制御部２１０は、最終段のＥＤＦ２１−ｎの出力光パワーを検出する光検出器１１１−ｎが出力するモニタ値を入力して可変光減衰器２００の減衰量を制御し、光増幅装置全体として出力一定制御を行なう。本発明の実施の形態により、高い光パワーを出力する光増幅装置を実現することができる。
【００７０】
励起光制御部の特性情報テーブルをｎ段の光増幅部で共通化して単一化した第８の発明の実施の形態を図１３に示す。本発明の実施の形態では、まず、α1，α2，…，αnを予め定めた定数として、ＥＤＦ２１−１〜２１−ｎへの励起光パワーを順にα1Ｐp，α2Ｐp，…，αnＰpとし、ｎ段の光増幅部を纏めて１個の光増幅部とみなし、その光増幅部の出力光パワー（即ちｎ段目光増幅部の出力光パワー）と上記の基準励起光パワーＰpとの関係の利得偏差が最小となる特性曲線を求め、特性情報テーブル８１に格納しておく。励起光制御部９１は、計算部（図示せず）を使って信号光数情報から所定の出力光パワーを算出し、その値を特性情報テーブル８１に与える。特性情報テーブル８１は、所定の出力光パワーの値に対応する基準励起光パワーＰpを取り出す。制御処理部９１は、基準励起光パワーＰpから励起レーザダイオード４１−１〜４１−ｎの励起光パワーがα1Ｐp，α2Ｐp，…，αnＰpとなるように、各励起レーザダイオードへの駆動信号を生成する。本発明の実施の形態により、構成が簡単な多段縦続接続の光増幅装置を実現することができる。
【００７１】
なお、α1＝α2＝…＝αnとして、励起レーザダイオード４１−１〜４１−ｎの各々の出力パワーが等しくなるようにして励起光パワーを制御することが可能である。光増幅装置の構成がより簡単になる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、入力光パワー及び環境温度が変化しても波長多重伝送の各信号光の利得偏差を抑制して増幅する光増幅装置を実現することができる。従って、温度安定化のための部品や温度測定用の部品及びそれらへの制御装置が不要となるため、消費電力が少なく増幅特性に優れた簡易で安価な波長多重光増幅装置を実現することができる。そして、本発明の光増幅装置を用いることで、伝送特性の優れた簡易で安価な光通信システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって明らかにした希土類添加ファイバの性質を説明するための図。
【図２】光増幅装置の励起光パワーと出力光パワーの波長依存性を示す図。
【図３】本発明に係る光増幅装置の第１の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図４】光増幅装置における励起方法を説明するための構成図。
【図５】特性情報テーブルを用いて励起光パワーを決定する手順を説明するための図。
【図６】特性情報テーブルを用いた励起光制御の方法を説明するためのフローチャート図。
【図７】本発明に係る光増幅装置の第２の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図８】本発明に係る光増幅装置の第３の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図９】本発明に係る光増幅装置の第４の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図１０】本発明に係る光増幅装置の第５の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図１１】本発明に係る光増幅装置の第６の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図１２】本発明に係る光増幅装置の第７の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【図１３】本発明に係る光増幅装置の第８の発明の実施の形態を説明するための構成図。
【符号の説明】
１０…入力ポート、１１…出力ポート、２０，２１…希土類添加ファイバ、３０，３１…ＷＤＭ光カプラ、４０，４１…励起レーザダイオード、５０，５１…励起部、６０，６１，１１０〜１１２…光検出器、７０，７１…励起光制御部、８０，８１…特性情報テーブル、９０，９１…制御処理部、１００〜１０２…タップカプラ、１２０〜１２２…光アイソレータ、２００…可変光減衰器、２１０…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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