JP2000151515A - カスケ―ド接続された光増幅器の利得及び信号レベルの調節 - Google Patents
カスケ―ド接続された光増幅器の利得及び信号レベルの調節Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は波長分割多重（ＷＤＭ）に適した光
増幅のための方法及び装置並びにその装置を含むシステ
ムに関し、利得の特性を一定に維持し広い入力ダイナミ
ックレンジを得ることができ且つポンプ光のパワーを小
さく抑えることができる装置の提供を主な課題としてい
る。 【解決手段】 光増幅デバイスは第１及び第２の光増幅
器６，８並びに制御器２２を含む。第１の光増幅器は光
を受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅
器により増幅された光を受けその受けた光を増幅する。
第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したとき
に、制御器は第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね
−Δ変化するように制御する。種々の実施形態において
は、制御器は第１及び第２の光増幅器の利得の和を一定
にする。他の実施形態では、光増幅デバイスは第１及び
第２の光増幅器並びに利得調節器を含む。利得調節器
は、第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出
し、検出された偏差を補償するために第２の光増幅器の
利得を調節する。
増幅のための方法及び装置並びにその装置を含むシステ
ムに関し、利得の特性を一定に維持し広い入力ダイナミ
ックレンジを得ることができ且つポンプ光のパワーを小
さく抑えることができる装置の提供を主な課題としてい
る。 【解決手段】 光増幅デバイスは第１及び第２の光増幅
器６，８並びに制御器２２を含む。第１の光増幅器は光
を受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅
器により増幅された光を受けその受けた光を増幅する。
第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したとき
に、制御器は第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね
−Δ変化するように制御する。種々の実施形態において
は、制御器は第１及び第２の光増幅器の利得の和を一定
にする。他の実施形態では、光増幅デバイスは第１及び
第２の光増幅器並びに利得調節器を含む。利得調節器
は、第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出
し、検出された偏差を補償するために第２の光増幅器の
利得を調節する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカスケード接続され
た光増幅器に関し、特に、カスケード接続された光増幅
器の利得及び信号レベルの調節に関する。また、本発明
は光増幅のための方法、装置及びシステムに関する。
た光増幅器に関し、特に、カスケード接続された光増幅
器の利得及び信号レベルの調節に関する。また、本発明
は光増幅のための方法、装置及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】比較的多量の情報を伝送するために、光
ファイバ伝送路を用いた光通信システムが使用されてい
る。そのために、低損失（例えば０．２ｄＢ／ｋｍ）な
光ファイバが光ファイバ伝送路として製造され使用され
ている。加えて、長距離の伝送を可能にするために、光
ファイバ伝送路における損失を補償するための光増幅器
が使用されている。
ファイバ伝送路を用いた光通信システムが使用されてい
る。そのために、低損失（例えば０．２ｄＢ／ｋｍ）な
光ファイバが光ファイバ伝送路として製造され使用され
ている。加えて、長距離の伝送を可能にするために、光
ファイバ伝送路における損失を補償するための光増幅器
が使用されている。
【０００３】従来の光増幅器は、利得帯域を提供するた
めにポンプ光により励起される光増幅媒体を備えてい
る。光増幅媒体及びポンプ光は、これらが信号光の波長
を含む利得帯域を提供するように選ばれる。その結果、
光増幅媒体内を信号光が伝搬するのに従って信号光は増
幅される。例えば、エルビウムドープファイバ増幅器
（ＥＤＦＡ）は、光増幅媒体としてエルビウムドープフ
ァイバ（ＥＤＦ）を備えている。ポンプ光源が予め定め
られた波長を有するポンプ光をＥＤＦに供給する。ポン
プ光の波長を０．９８μｍ帯あるいは１．４８μｍ帯に
設定しておくことによって、１．５５μｍの波長帯を含
む利得帯域が得られる。その結果、１．５５μｍ波長帯
の信号光は増幅される。
めにポンプ光により励起される光増幅媒体を備えてい
る。光増幅媒体及びポンプ光は、これらが信号光の波長
を含む利得帯域を提供するように選ばれる。その結果、
光増幅媒体内を信号光が伝搬するのに従って信号光は増
幅される。例えば、エルビウムドープファイバ増幅器
（ＥＤＦＡ）は、光増幅媒体としてエルビウムドープフ
ァイバ（ＥＤＦ）を備えている。ポンプ光源が予め定め
られた波長を有するポンプ光をＥＤＦに供給する。ポン
プ光の波長を０．９８μｍ帯あるいは１．４８μｍ帯に
設定しておくことによって、１．５５μｍの波長帯を含
む利得帯域が得られる。その結果、１．５５μｍ波長帯
の信号光は増幅される。
【０００４】従来の他のタイプの光増幅器は光増幅媒体
として半導体チップを有している。この場合、半導体チ
ップに電流を注入することによってポンピングが行なわ
れる。
として半導体チップを有している。この場合、半導体チ
ップに電流を注入することによってポンピングが行なわ
れる。
【０００５】更に、一本の光ファイバによる伝送容量を
増大させるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）
が知られている。ＷＤＭを採用したシステムにおいて
は、異なる波長を有する複数の光キャリアがデータによ
り個別に変調される。各変調されたキャリアは、光信号
を伝送するＷＤＭシステムの１つのチャネルを与える。
これらの光信号（即ち変調されたキャリア）は次いで光
マルチプレクサにより波長分割多重され、ＷＤＭ信号光
が得られる。ＷＤＭ信号光は次いで光ファイバ伝送路を
介して伝送される。伝送路を介して受信されたＷＤＭ信
号光は、次いで光デマルチプレクサにより個々の光信号
に分けられる。従ってこれら個々の光信号に基づいてデ
ータが検出され得る。このように、ＷＤＭを適用するこ
とによって、ＷＤＭのチャネル数に従って一本の光ファ
イバの伝送容量の増大が可能になる。
増大させるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）
が知られている。ＷＤＭを採用したシステムにおいて
は、異なる波長を有する複数の光キャリアがデータによ
り個別に変調される。各変調されたキャリアは、光信号
を伝送するＷＤＭシステムの１つのチャネルを与える。
これらの光信号（即ち変調されたキャリア）は次いで光
マルチプレクサにより波長分割多重され、ＷＤＭ信号光
が得られる。ＷＤＭ信号光は次いで光ファイバ伝送路を
介して伝送される。伝送路を介して受信されたＷＤＭ信
号光は、次いで光デマルチプレクサにより個々の光信号
に分けられる。従ってこれら個々の光信号に基づいてデ
ータが検出され得る。このように、ＷＤＭを適用するこ
とによって、ＷＤＭのチャネル数に従って一本の光ファ
イバの伝送容量の増大が可能になる。
【０００６】ＷＤＭを採用した光通信システムにおい
て、伝送路に沿って光増幅器が挿入されると、伝送距離
は、利得傾斜（ゲインチルト）又は利得偏差で代表され
る光増幅器の利得の波長特性によって制限される。例え
ば、ＥＤＦＡにおいては、１．５５μｍの近傍の波長で
利得傾斜が生じ、この利得傾斜はそのＥＤＦＡへの信号
光及びポンプ光の総入力パワーに従って変化することが
知られている。
て、伝送路に沿って光増幅器が挿入されると、伝送距離
は、利得傾斜（ゲインチルト）又は利得偏差で代表され
る光増幅器の利得の波長特性によって制限される。例え
ば、ＥＤＦＡにおいては、１．５５μｍの近傍の波長で
利得傾斜が生じ、この利得傾斜はそのＥＤＦＡへの信号
光及びポンプ光の総入力パワーに従って変化することが
知られている。
【０００７】利得の波長特性を一定に維持し且つ広い入
力ダイナミックレンジを得ることができる光増幅のため
の光増幅デバイスがある。その光増幅デバイスは、第１
及び第２の光増幅器と、これら第１及び第２の光増幅器
間に光学的に接続される可変光減衰器とを備えている。
自動利得制御（ＡＧＣ）が第１及び第２の光増幅器の各
々に適用され、それにより第１及び第２の光増幅器の各
々の利得の波長特性が一定に維持される。更に、可変光
減衰器を用いて第２の光増幅器について自動出力レベル
制御（ＡＬＣ）を行なうことによって、広い入力ダイナ
ミックレンジが得られている。即ち、第１の光増幅器の
入力レベルに係わらず第２の光増幅器の出力レベルが一
定に維持され、その結果このデバイスの入力ダイナミッ
クレンジが広くなる。
力ダイナミックレンジを得ることができる光増幅のため
の光増幅デバイスがある。その光増幅デバイスは、第１
及び第２の光増幅器と、これら第１及び第２の光増幅器
間に光学的に接続される可変光減衰器とを備えている。
自動利得制御（ＡＧＣ）が第１及び第２の光増幅器の各
々に適用され、それにより第１及び第２の光増幅器の各
々の利得の波長特性が一定に維持される。更に、可変光
減衰器を用いて第２の光増幅器について自動出力レベル
制御（ＡＬＣ）を行なうことによって、広い入力ダイナ
ミックレンジが得られている。即ち、第１の光増幅器の
入力レベルに係わらず第２の光増幅器の出力レベルが一
定に維持され、その結果このデバイスの入力ダイナミッ
クレンジが広くなる。
【０００８】このような光増幅器デバイスにおいては、
第１の光増幅器の入力レベルに係わらず第１の光増幅器
の利得が一定に維持されるようにＡＧＣが行われてい
る。その結果、第１の光増幅器に供給されるべき信号光
のパワーが増大したときに、要求される利得を提供する
ために必要とされる第１の光増幅器の出力パワーを増大
させるためには、ポンプ光のパワーは対応する量だけ増
大されなければならないという問題が生じる。即ち、要
求される入力ダイナミックレンジを確保するためにハイ
パワーなポンプ光源が必要になるものである。
第１の光増幅器の入力レベルに係わらず第１の光増幅器
の利得が一定に維持されるようにＡＧＣが行われてい
る。その結果、第１の光増幅器に供給されるべき信号光
のパワーが増大したときに、要求される利得を提供する
ために必要とされる第１の光増幅器の出力パワーを増大
させるためには、ポンプ光のパワーは対応する量だけ増
大されなければならないという問題が生じる。即ち、要
求される入力ダイナミックレンジを確保するためにハイ
パワーなポンプ光源が必要になるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、ハイパワーなポンプ光源を必要としない光増幅のデ
バイス及び方法を提供することである。
は、ハイパワーなポンプ光源を必要としない光増幅のデ
バイス及び方法を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、利得の波長特性を一
定に維持することができ、広い入力ダイナミックレンジ
を得ることができ、比較的低いパワーのポンプ光源で足
りる光増幅のデバイス及び方法を提供することである。
定に維持することができ、広い入力ダイナミックレンジ
を得ることができ、比較的低いパワーのポンプ光源で足
りる光増幅のデバイス及び方法を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的及び利益は、以下の記述
に部分的に含まれており、以下の記述から明らかであ
り、あるいは本発明の実施から得られるであろう。
に部分的に含まれており、以下の記述から明らかであ
り、あるいは本発明の実施から得られるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、第１及
び第２の光増幅器並びに制御器を備えた装置を提供する
ことによって達成される。第１の光増幅器は光を受け、
受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅器
により増幅された光を受け、受けた光を増幅する。制御
器は、第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化した
ときに、第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように制御する。
び第２の光増幅器並びに制御器を備えた装置を提供する
ことによって達成される。第１の光増幅器は光を受け、
受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅器
により増幅された光を受け、受けた光を増幅する。制御
器は、第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化した
ときに、第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように制御する。
【００１３】本発明の目的は、また、第１及び第２の光
増幅器、可変減衰器並びに制御器を含む装置を提供する
ことによって達成される。第１の光増幅器は光を受け、
受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅器
により増幅された光を受け、受けた光を増幅する。可変
減衰器は第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続さ
れる。制御器は、第１の光増幅器が受けた光のレベルが
Δ変化したときに、第２の光増幅器が受けた光のレベル
が概ね−Δ変化するように、可変減衰器の減衰を制御す
る。
増幅器、可変減衰器並びに制御器を含む装置を提供する
ことによって達成される。第１の光増幅器は光を受け、
受けた光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増幅器
により増幅された光を受け、受けた光を増幅する。可変
減衰器は第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続さ
れる。制御器は、第１の光増幅器が受けた光のレベルが
Δ変化したときに、第２の光増幅器が受けた光のレベル
が概ね−Δ変化するように、可変減衰器の減衰を制御す
る。
【００１４】本発明の目的は、また、光通信システムを
提供することによって提供される。その光通信システム
においては、異なる波長の光信号を光送信機が送信す
る。マルチプレクサは、それらの光信号を波長分割多重
（ＷＤＭ）信号光に多重化する。ＷＤＭ信号光は光ファ
イバ伝送路により伝送される。光増幅デバイスは、その
伝送路によって伝送されるＷＤＭ信号光を増幅する。そ
の光増幅デバイスは、第１及び第２の光増幅器並びに制
御器を含む。第１の光増幅器はＷＤＭ信号光を受け、受
けたＷＤＭ信号光を増幅する。第２の光増幅器は第１の
光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受け、受けた
ＷＤＭ信号光を増幅する。制御器は、第１の光増幅器が
受けたＷＤＭ信号光のレベルがΔ変化したときに、第２
の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベルが概ね−Δ変
化するように制御する。
提供することによって提供される。その光通信システム
においては、異なる波長の光信号を光送信機が送信す
る。マルチプレクサは、それらの光信号を波長分割多重
（ＷＤＭ）信号光に多重化する。ＷＤＭ信号光は光ファ
イバ伝送路により伝送される。光増幅デバイスは、その
伝送路によって伝送されるＷＤＭ信号光を増幅する。そ
の光増幅デバイスは、第１及び第２の光増幅器並びに制
御器を含む。第１の光増幅器はＷＤＭ信号光を受け、受
けたＷＤＭ信号光を増幅する。第２の光増幅器は第１の
光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受け、受けた
ＷＤＭ信号光を増幅する。制御器は、第１の光増幅器が
受けたＷＤＭ信号光のレベルがΔ変化したときに、第２
の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベルが概ね−Δ変
化するように制御する。
【００１５】本発明の目的は、また、複数の光増幅器を
含む装置を提供することによって達成される。これらの
光増幅器は互いに光学的に接続され、各光増幅器は対応
する利得を有している。制御器はこれらの光増幅器の利
得の和を一定にする。このようにして、２つ又はそれよ
りも多くの光増幅器が光学的に互いに接続される。
含む装置を提供することによって達成される。これらの
光増幅器は互いに光学的に接続され、各光増幅器は対応
する利得を有している。制御器はこれらの光増幅器の利
得の和を一定にする。このようにして、２つ又はそれよ
りも多くの光増幅器が光学的に互いに接続される。
【００１６】また、本発明の目的は、互いに接続された
第１及び第２の光増幅器と、第１及び第２の光増幅器の
利得の和が一定になるようにする制御器とを備えた装置
を提供することによって達成される。制御器は、第１及
び第２の光増幅器の間に光学的に接続される可変減衰器
を含むことができる。この場合、第１及び第２の光増幅
器の利得の和が一定になるように可変減衰器の減衰が制
御される。
第１及び第２の光増幅器と、第１及び第２の光増幅器の
利得の和が一定になるようにする制御器とを備えた装置
を提供することによって達成される。制御器は、第１及
び第２の光増幅器の間に光学的に接続される可変減衰器
を含むことができる。この場合、第１及び第２の光増幅
器の利得の和が一定になるように可変減衰器の減衰が制
御される。
【００１７】更に、本発明の目的は、第１及び第２の光
増幅器並びに利得調節器を含む装置を提供することによ
って達成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利
得によって光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増
幅器によって増幅された光を受け、受けた光を第２の光
増幅器の利得によって増幅する。利得調節器は、第１の
光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出し、検出さ
れた偏差を補償するように第２の光増幅器の利得を調節
する。
増幅器並びに利得調節器を含む装置を提供することによ
って達成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利
得によって光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増
幅器によって増幅された光を受け、受けた光を第２の光
増幅器の利得によって増幅する。利得調節器は、第１の
光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出し、検出さ
れた偏差を補償するように第２の光増幅器の利得を調節
する。
【００１８】本発明の目的は、また、第１の光増幅器を
含む装置を提供することによって達成される。第１の光
増幅器は第１の光増幅器の利得によって光を増幅する。
第１の利得制御器は、第１の光増幅器の利得が目標利得
で一定になるように第１の光増幅器の利得を制御する。
第２の光増幅器は第１の光増幅器により増幅された光を
受け、受けた光を第２の光増幅器の利得によって増幅す
る。利得偏差検出器は第１の光増幅器の利得の目標利得
からの偏差を検出する。利得調節器は、検出された第１
の光増幅器の利得の偏差を補償するように第２の光増幅
器の利得を調節する。レベル制御器は、第１の光増幅器
によって増幅された光のレベルを、第２の光増幅器によ
って増幅されるよりも前に目標レベルに制御することが
できる。ここで、レベル制御器は、利得偏差検出器によ
り検出された第１の光増幅器の利得の偏差を補償するよ
うに目標レベルを調節する。
含む装置を提供することによって達成される。第１の光
増幅器は第１の光増幅器の利得によって光を増幅する。
第１の利得制御器は、第１の光増幅器の利得が目標利得
で一定になるように第１の光増幅器の利得を制御する。
第２の光増幅器は第１の光増幅器により増幅された光を
受け、受けた光を第２の光増幅器の利得によって増幅す
る。利得偏差検出器は第１の光増幅器の利得の目標利得
からの偏差を検出する。利得調節器は、検出された第１
の光増幅器の利得の偏差を補償するように第２の光増幅
器の利得を調節する。レベル制御器は、第１の光増幅器
によって増幅された光のレベルを、第２の光増幅器によ
って増幅されるよりも前に目標レベルに制御することが
できる。ここで、レベル制御器は、利得偏差検出器によ
り検出された第１の光増幅器の利得の偏差を補償するよ
うに目標レベルを調節する。
【００１９】更に、本発明の目的は、第１及び第２の光
増幅器を含む光増幅デバイスを提供することによって達
成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利得によ
って光を増幅する。第１の利得制御器は、第１の光増幅
器の利得が第１の光増幅器のための目標利得で一定にな
るように第１の光増幅器の利得を制御する。第２の光増
幅器は第１の光増幅器により増幅された光を受け、受け
た光を第２の光増幅器の利得によって増幅する。第２の
利得制御器は、第２の光増幅器の利得が第２の光増幅器
のための目標利得で一定になるように第２の光増幅器の
利得を制御する。利得偏差検出器は、第１の光増幅器の
目標利得からの第１の光増幅器の利得の偏差を検出す
る。利得調節器は、検出された第１の光増幅器の利得の
偏差を補償するように第２の光増幅器の目標利得を調節
する。
増幅器を含む光増幅デバイスを提供することによって達
成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利得によ
って光を増幅する。第１の利得制御器は、第１の光増幅
器の利得が第１の光増幅器のための目標利得で一定にな
るように第１の光増幅器の利得を制御する。第２の光増
幅器は第１の光増幅器により増幅された光を受け、受け
た光を第２の光増幅器の利得によって増幅する。第２の
利得制御器は、第２の光増幅器の利得が第２の光増幅器
のための目標利得で一定になるように第２の光増幅器の
利得を制御する。利得偏差検出器は、第１の光増幅器の
目標利得からの第１の光増幅器の利得の偏差を検出す
る。利得調節器は、検出された第１の光増幅器の利得の
偏差を補償するように第２の光増幅器の目標利得を調節
する。
【００２０】本発明の目的は、また、第１及び第２の光
増幅器並びに利得調節器を含む装置を提供することによ
って達成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利
得によって光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増
幅器によって増幅された光を受け、受けた光を第２の光
増幅器の利得によって増幅する。利得調節器は、第１及
び第２の光増幅器の一方の利得の目標利得からの偏差を
検出し、検出された偏差を補償するように第１及び第２
の光増幅器の他方の利得を調節する。
増幅器並びに利得調節器を含む装置を提供することによ
って達成される。第１の光増幅器は第１の光増幅器の利
得によって光を増幅する。第２の光増幅器は第１の光増
幅器によって増幅された光を受け、受けた光を第２の光
増幅器の利得によって増幅する。利得調節器は、第１及
び第２の光増幅器の一方の利得の目標利得からの偏差を
検出し、検出された偏差を補償するように第１及び第２
の光増幅器の他方の利得を調節する。
【００２１】また、本発明の目的は、第１の光増幅器の
利得によって光を増幅する第１の光増幅器を含む装置を
提供することによって達成される。第１の利得制御器
は、第１の光増幅器の利得が第１の光増幅器のための目
標利得で一定になるように第１の光増幅器の利得を制御
する。第２の光増幅器は第１の光増幅器によって増幅さ
れた光を受け、受けた光を第２の光増幅器の利得によっ
て増幅する。第２の利得制御器は、第２の光増幅器の利
得が第２の光増幅器のための目標利得で一定になるよう
に第２の光増幅器の利得を制御する。利得調節器は、第
１及び第２の光増幅器の一方の利得の目標利得からの偏
差を検出し、検出された偏差を補償するように第１及び
第２の光増幅器の他方の利得を調節する。
利得によって光を増幅する第１の光増幅器を含む装置を
提供することによって達成される。第１の利得制御器
は、第１の光増幅器の利得が第１の光増幅器のための目
標利得で一定になるように第１の光増幅器の利得を制御
する。第２の光増幅器は第１の光増幅器によって増幅さ
れた光を受け、受けた光を第２の光増幅器の利得によっ
て増幅する。第２の利得制御器は、第２の光増幅器の利
得が第２の光増幅器のための目標利得で一定になるよう
に第２の光増幅器の利得を制御する。利得調節器は、第
１及び第２の光増幅器の一方の利得の目標利得からの偏
差を検出し、検出された偏差を補償するように第１及び
第２の光増幅器の他方の利得を調節する。
【００２２】本発明の目的は、複数の光増幅器を含む装
置を提供することによって達成される。複数の光増幅器
は、光がこれらの光増幅器を通過するときに各光増幅器
によって増幅されるように互いにカスケード接続される
（直列あるいは縦続に接続される）。各光増幅器は対応
する利得によって光を増幅する。利得調節器は、複数の
光増幅器のうち１つの利得の目標利得からの偏差を検出
し、検出された偏差を補償するように他の１つ又は他の
複数の光増幅器の利得を調節する。
置を提供することによって達成される。複数の光増幅器
は、光がこれらの光増幅器を通過するときに各光増幅器
によって増幅されるように互いにカスケード接続される
（直列あるいは縦続に接続される）。各光増幅器は対応
する利得によって光を増幅する。利得調節器は、複数の
光増幅器のうち１つの利得の目標利得からの偏差を検出
し、検出された偏差を補償するように他の１つ又は他の
複数の光増幅器の利得を調節する。
【００２３】
【発明の実施の形態】添付図面にそのいくつかの例が例
示されている本発明の望ましい実施の形態について、詳
細に言及する。全図を通して、同じ符号は同じ要素を示
す。
示されている本発明の望ましい実施の形態について、詳
細に言及する。全図を通して、同じ符号は同じ要素を示
す。
【００２４】図１は本発明の実施形態に従って光ファイ
バ通信システムを示すブロック図である。図１を参照す
ると、そのシステムは、第１の端局１０２と、第２の端
局１０４と、端局１０２及び１０４を接続する光ファイ
バ伝送路１０６と、光ファイバ伝送路１０６に沿って設
けられる複数の光中継器１０８とを含む。各光中継器１
０８は光ファイバ伝送路１０６に光学的に接続される光
増幅器１１０を含む。図１は２つの光中継器１０８を示
しているが、システム設計のパラメータに依存して２つ
よりも多くの光中継器が用いられてもよい。更に、いく
つかのシステムでは、１つの中継器が用いられるかもし
れない。
バ通信システムを示すブロック図である。図１を参照す
ると、そのシステムは、第１の端局１０２と、第２の端
局１０４と、端局１０２及び１０４を接続する光ファイ
バ伝送路１０６と、光ファイバ伝送路１０６に沿って設
けられる複数の光中継器１０８とを含む。各光中継器１
０８は光ファイバ伝送路１０６に光学的に接続される光
増幅器１１０を含む。図１は２つの光中継器１０８を示
しているが、システム設計のパラメータに依存して２つ
よりも多くの光中継器が用いられてもよい。更に、いく
つかのシステムでは、１つの中継器が用いられるかもし
れない。
【００２５】第１の端局１０２は、異なる波長を有する
複数の光信号をそれぞれ出力する複数の光送信機（Ｔ
Ｘ）１１２（＃１〜＃Ｎ）を含む。光マルチプレクサ
（ＭＵＸ）１１４は、光送信機１１２（＃１〜＃Ｎ）か
ら出力された光信号を波長分割多重してＷＤＭ信号光を
得る。光増幅器（ポストアンプ）１１６は、光マルチプ
レクサ１１４から得られたＷＤＭ信号光を増幅して増幅
されたＷＤＭ信号光を光ファイバ伝送路１０６へ出力す
る。
複数の光信号をそれぞれ出力する複数の光送信機（Ｔ
Ｘ）１１２（＃１〜＃Ｎ）を含む。光マルチプレクサ
（ＭＵＸ）１１４は、光送信機１１２（＃１〜＃Ｎ）か
ら出力された光信号を波長分割多重してＷＤＭ信号光を
得る。光増幅器（ポストアンプ）１１６は、光マルチプ
レクサ１１４から得られたＷＤＭ信号光を増幅して増幅
されたＷＤＭ信号光を光ファイバ伝送路１０６へ出力す
る。
【００２６】第２の端局１０４は、光ファイバ伝送路１
０６からのＷＤＭ信号光を増幅する光増幅器（プリアン
プ）１１８を含む。光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）１
２０は、光増幅器１１８から出力された増幅されたＷＤ
Ｍ信号光を複数の光信号に分ける。複数の光受信機（Ｒ
Ｘ）１２２（＃１〜＃Ｎ）は光デマルチプレクサ１２０
からの光信号をそれぞれ受ける。
０６からのＷＤＭ信号光を増幅する光増幅器（プリアン
プ）１１８を含む。光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）１
２０は、光増幅器１１８から出力された増幅されたＷＤ
Ｍ信号光を複数の光信号に分ける。複数の光受信機（Ｒ
Ｘ）１２２（＃１〜＃Ｎ）は光デマルチプレクサ１２０
からの光信号をそれぞれ受ける。
【００２７】この構成によると、ＷＤＭ信号光の損失
は、光ファイバ伝送路１０６に沿って設けられた少なく
もと１つの光中継器１０８によって補償されるので、長
距離伝送が可能になる。また、光ファイバ伝送路１０６
によって複数のチャネルが伝送されるので、伝送容量の
増大が可能になる。
は、光ファイバ伝送路１０６に沿って設けられた少なく
もと１つの光中継器１０８によって補償されるので、長
距離伝送が可能になる。また、光ファイバ伝送路１０６
によって複数のチャネルが伝送されるので、伝送容量の
増大が可能になる。
【００２８】図２は光増幅器で生じる利得傾斜を示すグ
ラフである。より特定的には、同じパワー（−３５ｄＢ
ｍ／ｃｈ）を有する４チャネル（波長１５４８，１５５
１，１５５４及び１５５７ｎｍ）の光信号に基づくＷＤ
Ｍ信号光がＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバ増幅
器）に入力しているときの出力光のスペクトルを図２は
示している。図２において、縦軸は出力パワー（ｄＢ
ｍ）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表している。
ラフである。より特定的には、同じパワー（−３５ｄＢ
ｍ／ｃｈ）を有する４チャネル（波長１５４８，１５５
１，１５５４及び１５５７ｎｍ）の光信号に基づくＷＤ
Ｍ信号光がＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバ増幅
器）に入力しているときの出力光のスペクトルを図２は
示している。図２において、縦軸は出力パワー（ｄＢ
ｍ）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表している。
【００２９】Ａで示されるスペクトルはポンプ光のパワ
ーが比較的大きい場合に対応しており、概ね１．５４乃
至１．５６μｍの帯域において負の利得傾斜を生じさせ
ている。即ち、負の利得傾斜は波長の増大に対して利得
が減少する利得傾斜であり、利得（Ｇ）の波長（λ）に
よる微分は負である（ｄＧ／ｄλ＜０）。
ーが比較的大きい場合に対応しており、概ね１．５４乃
至１．５６μｍの帯域において負の利得傾斜を生じさせ
ている。即ち、負の利得傾斜は波長の増大に対して利得
が減少する利得傾斜であり、利得（Ｇ）の波長（λ）に
よる微分は負である（ｄＧ／ｄλ＜０）。
【００３０】Ｃで示されるスペクトルはポンプ光のパワ
ーが比較的低い場合に対応しており、概ね１．５４乃至
１．５６μｍの帯域において正の利得傾斜を生じさせて
いる。即ち、正の利得傾斜は波長の増大に対して利得が
増大する利得傾斜であり、利得（Ｇ）の波長（λ）によ
る微分は正である（ｄＧ／ｄλ＞０）。
ーが比較的低い場合に対応しており、概ね１．５４乃至
１．５６μｍの帯域において正の利得傾斜を生じさせて
いる。即ち、正の利得傾斜は波長の増大に対して利得が
増大する利得傾斜であり、利得（Ｇ）の波長（λ）によ
る微分は正である（ｄＧ／ｄλ＞０）。
【００３１】Ｂで示されるスペクトルは、概ね１．５４
乃至１．５６μｍの帯域において利得傾斜を生じさせな
いあるいは利得傾斜が平坦になるような最適なポンプ光
のパワーの場合に対応しており、利得（Ｇ）の波長
（λ）による微分は０である（ｄＧ／ｄλ＝０）。
乃至１．５６μｍの帯域において利得傾斜を生じさせな
いあるいは利得傾斜が平坦になるような最適なポンプ光
のパワーの場合に対応しており、利得（Ｇ）の波長
（λ）による微分は０である（ｄＧ／ｄλ＝０）。
【００３２】各スペクトルは、ＡＳＥ（増幅された自然
放出）のなだらかなスペクトルに４チャネルの光信号に
対応する鋭いスペクトルが重畳されたような形状を有し
ている。ＡＳＥスペクトルには小信号に対する利得の波
長特性が依存することが知られている。
放出）のなだらかなスペクトルに４チャネルの光信号に
対応する鋭いスペクトルが重畳されたような形状を有し
ている。ＡＳＥスペクトルには小信号に対する利得の波
長特性が依存することが知られている。
【００３３】図１に示されるように複数の光増幅器がカ
スケード接続されている場合、各光増幅器で生じる利得
傾斜が光伝送路に沿って累積し、低いレベルのチャネル
においては信号対雑音比が劣化し、あるいは、高いレベ
ルのチャネルにおいては非線形効果等により波形が劣化
するので、必要とされる受信感度を得るための伝送距離
が制限される。従って、この種のシステムにおいては、
各光増幅器における利得傾斜が平坦になるような制御を
行なうことが、伝送距離を増大させるために極めて効果
的である。更に、各光増幅器の出力レベルは最適な範囲
を有している。従って、各光増幅器の入力レベルに係わ
らず各光増幅器の出力レベルが常にその最適な範囲に含
まれるようにその出力レベルを制御することによって、
入力ダイナミックレンジが広くなる。
スケード接続されている場合、各光増幅器で生じる利得
傾斜が光伝送路に沿って累積し、低いレベルのチャネル
においては信号対雑音比が劣化し、あるいは、高いレベ
ルのチャネルにおいては非線形効果等により波形が劣化
するので、必要とされる受信感度を得るための伝送距離
が制限される。従って、この種のシステムにおいては、
各光増幅器における利得傾斜が平坦になるような制御を
行なうことが、伝送距離を増大させるために極めて効果
的である。更に、各光増幅器の出力レベルは最適な範囲
を有している。従って、各光増幅器の入力レベルに係わ
らず各光増幅器の出力レベルが常にその最適な範囲に含
まれるようにその出力レベルを制御することによって、
入力ダイナミックレンジが広くなる。
【００３４】図３は、図１における光増幅器１１０，１
１６及び１１８の各々として使用される従来の光増幅デ
バイスのブロック図である。図３を参照すると、入力ポ
ート２及び出力ポート４間に第１段目の光増幅器６´及
び第２段目の光増幅器８´がカスケード接続されてお
り、可変光減衰器（ＡＴＴ）１０´が光増幅器６´及び
８´間に光学的に接続されている。光増幅器６´には自
動利得制御（ＡＧＣ）のためのフィードバックループ１
２が設けられており、光増幅器８´にはＡＧＣのための
フィードバックループ１４が設けられている。可変光減
衰器１０´は、この光増幅デバイスの出力レベルを一定
に維持するための自動レベル制御（ＡＬＣ）のためのフ
ィードバックループ１６に含まれている。
１６及び１１８の各々として使用される従来の光増幅デ
バイスのブロック図である。図３を参照すると、入力ポ
ート２及び出力ポート４間に第１段目の光増幅器６´及
び第２段目の光増幅器８´がカスケード接続されてお
り、可変光減衰器（ＡＴＴ）１０´が光増幅器６´及び
８´間に光学的に接続されている。光増幅器６´には自
動利得制御（ＡＧＣ）のためのフィードバックループ１
２が設けられており、光増幅器８´にはＡＧＣのための
フィードバックループ１４が設けられている。可変光減
衰器１０´は、この光増幅デバイスの出力レベルを一定
に維持するための自動レベル制御（ＡＬＣ）のためのフ
ィードバックループ１６に含まれている。
【００３５】図３においては、ＡＧＣは光増幅器６´及
び８´の各々において行なわれているので、光増幅器６
´及び８´の各々における利得の波長特性は一定に維持
されることができる。また、ＡＧＣのためのフィードバ
ックループ１２及び１４とは独立してＡＬＣのためのフ
ィードバックループ１６が設けられているので、広い入
力ダイナミックレンジを得ることができる。
び８´の各々において行なわれているので、光増幅器６
´及び８´の各々における利得の波長特性は一定に維持
されることができる。また、ＡＧＣのためのフィードバ
ックループ１２及び１４とは独立してＡＬＣのためのフ
ィードバックループ１６が設けられているので、広い入
力ダイナミックレンジを得ることができる。
【００３６】しかし、図３に示される光増幅器デバイス
にあっては、第１段目の光増幅器がエルビウムドープフ
ァイバ（ＥＤＦ）とＥＤＦにポンプ光を供給するための
ポンプ光源とを含んでいる場合に過剰なポンプ光パワー
が要求されるかも知れないという問題がある。この問題
をより特定的に記述する。
にあっては、第１段目の光増幅器がエルビウムドープフ
ァイバ（ＥＤＦ）とＥＤＦにポンプ光を供給するための
ポンプ光源とを含んでいる場合に過剰なポンプ光パワー
が要求されるかも知れないという問題がある。この問題
をより特定的に記述する。
【００３７】図４は図３の光増幅デバイスのパワーダイ
ヤグラムである。図４において、縦軸は光パワー（ｄＢ
ｍ）を表し、横軸は入力ポート２から出力ポート４に至
る光路上の位置を表している。第１段目の光増幅器６´
の入力レベルがΔ増大したと仮定すると、光増幅器６´
の利得Ｇ１はフィードバックループ１２によって入力レ
ベルに係わらず一定に維持されているので、光増幅器６
´の出力レベルもΔ増大する。第２段目の光増幅器８´
の利得Ｇ２もフィードバックループ１４により一定に維
持される。従って、第２段目の光増幅器８´の出力レベ
ルが一定に維持されるようなＡＬＣのためのフィードバ
ックループ１６の動作によって、可変光減衰器１０´に
より与えられるべき減衰は増大する。
ヤグラムである。図４において、縦軸は光パワー（ｄＢ
ｍ）を表し、横軸は入力ポート２から出力ポート４に至
る光路上の位置を表している。第１段目の光増幅器６´
の入力レベルがΔ増大したと仮定すると、光増幅器６´
の利得Ｇ１はフィードバックループ１２によって入力レ
ベルに係わらず一定に維持されているので、光増幅器６
´の出力レベルもΔ増大する。第２段目の光増幅器８´
の利得Ｇ２もフィードバックループ１４により一定に維
持される。従って、第２段目の光増幅器８´の出力レベ
ルが一定に維持されるようなＡＬＣのためのフィードバ
ックループ１６の動作によって、可変光減衰器１０´に
より与えられるべき減衰は増大する。
【００３８】一般に、ＥＤＦＡの高い出力レベルを得る
ためには、ハイパワーなポンプ光が必要とされる。従っ
て、第１段目の光増幅器６´としてＥＤＦＡが用いられ
ている場合には、高い入力レベルを許容するためにハイ
パワーなポンプ光が必要とされる。即ち、図３の光増幅
デバイスにあっては、広い入力ダイナミックレンジを得
るためにハイパワーなポンプ光が必要とされるかも知れ
ないのである。
ためには、ハイパワーなポンプ光が必要とされる。従っ
て、第１段目の光増幅器６´としてＥＤＦＡが用いられ
ている場合には、高い入力レベルを許容するためにハイ
パワーなポンプ光が必要とされる。即ち、図３の光増幅
デバイスにあっては、広い入力ダイナミックレンジを得
るためにハイパワーなポンプ光が必要とされるかも知れ
ないのである。
【００３９】図５は本発明の実施形態に従って光増幅デ
バイスを示すブロック図である。図５を参照すると、入
力ポート２及び出力ポート４間に第１段目の光増幅器６
及び第２段目の光増幅器８がカスケード接続されてお
り、可変光減衰器１０は光増幅器６及び８間に光学的に
接続されている。可変光減衰器１０は、供給された制御
信号ＣＳに従って透過光を可変的に減衰させる。入力ポ
ート２に供給された増幅されるべき信号光（ＷＤＭ信号
光等）は、光増幅器６による増幅と可変光減衰器１０に
よる減衰と光増幅器８による増幅とを順次なされた後、
出力ポート４から出力される。光増幅器６にはＡＬＣの
ためのフィードバックループ１８が付加的に設けられて
いる。フィードバックループ１８は、光増幅器６の出力
レベルが一定に維持されるように光増幅器６を制御する
ためのものである。同様に、光増幅器８にはＡＬＣのた
めのフィードバックループ２０が付加的に設けられてい
る。フィードバックループ２０は光増幅器８の出力レベ
ルが一定に維持されるように光増幅器８を制御するため
のものである。
バイスを示すブロック図である。図５を参照すると、入
力ポート２及び出力ポート４間に第１段目の光増幅器６
及び第２段目の光増幅器８がカスケード接続されてお
り、可変光減衰器１０は光増幅器６及び８間に光学的に
接続されている。可変光減衰器１０は、供給された制御
信号ＣＳに従って透過光を可変的に減衰させる。入力ポ
ート２に供給された増幅されるべき信号光（ＷＤＭ信号
光等）は、光増幅器６による増幅と可変光減衰器１０に
よる減衰と光増幅器８による増幅とを順次なされた後、
出力ポート４から出力される。光増幅器６にはＡＬＣの
ためのフィードバックループ１８が付加的に設けられて
いる。フィードバックループ１８は、光増幅器６の出力
レベルが一定に維持されるように光増幅器６を制御する
ためのものである。同様に、光増幅器８にはＡＬＣのた
めのフィードバックループ２０が付加的に設けられてい
る。フィードバックループ２０は光増幅器８の出力レベ
ルが一定に維持されるように光増幅器８を制御するため
のものである。
【００４０】この実施形態では、第１段目の光増幅器６
の入力レベルが検出され、制御信号ＣＳは、光増幅器６
の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単位）変化したときに光増幅
器８の入力レベルが−Δ変化するように、制御ユニット
２２において生成される。
の入力レベルが検出され、制御信号ＣＳは、光増幅器６
の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単位）変化したときに光増幅
器８の入力レベルが−Δ変化するように、制御ユニット
２２において生成される。
【００４１】従って、図５においては、制御ユニット２
２及び可変光減衰器１０は協働して制御器として機能す
る。制御器は、光増幅器６が受けた光のレベルがΔ変化
したときに、光増幅器８が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように制御する。
２及び可変光減衰器１０は協働して制御器として機能す
る。制御器は、光増幅器６が受けた光のレベルがΔ変化
したときに、光増幅器８が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように制御する。
【００４２】光増幅器６及び８は各々光増幅媒体及びポ
ンプ光源を含むことができる。ポンプ光源は光増幅媒体
にポンプ光を提供する。信号光（ＷＤＭ信号光等）は、
光増幅媒体及びポンプ光が信号光の波長を含む利得帯域
を提供しさえしていれば、光増幅媒体を通過して伝搬す
るに従って増幅される。「利得帯域」の語は、光増幅媒
体が利得を生じさせることができる帯域として定義され
る。
ンプ光源を含むことができる。ポンプ光源は光増幅媒体
にポンプ光を提供する。信号光（ＷＤＭ信号光等）は、
光増幅媒体及びポンプ光が信号光の波長を含む利得帯域
を提供しさえしていれば、光増幅媒体を通過して伝搬す
るに従って増幅される。「利得帯域」の語は、光増幅媒
体が利得を生じさせることができる帯域として定義され
る。
【００４３】希土類元素を含むドーパントがドープされ
たドープファイバが光増幅媒体として使用されている場
合には、ドープファイバは、予め定められた波長を有す
るポンプ光をドープファイバに供給することによってポ
ンピング（励起）され得る。この場合、光増幅媒体で生
じる利得あるいは光増幅媒体の出力レベルはポンプ光の
パワーに依存するので、ポンプ光源はＡＬＣのためのフ
ィードバックループに含まれることができる。
たドープファイバが光増幅媒体として使用されている場
合には、ドープファイバは、予め定められた波長を有す
るポンプ光をドープファイバに供給することによってポ
ンピング（励起）され得る。この場合、光増幅媒体で生
じる利得あるいは光増幅媒体の出力レベルはポンプ光の
パワーに依存するので、ポンプ光源はＡＬＣのためのフ
ィードバックループに含まれることができる。
【００４４】ＥＤＦが光増幅媒体として使用される場
合、１．５５μｍ帯（１．５０〜１．６０μｍ）を含む
利得帯域を得るためには、０．９８μｍ帯（０．９６〜
１．０μｍ）あるいは１．４８μｍ帯（１．４６〜１．
５０μｍ）で発振するレーザダイオードがポンプ光源と
して使用され得る。
合、１．５５μｍ帯（１．５０〜１．６０μｍ）を含む
利得帯域を得るためには、０．９８μｍ帯（０．９６〜
１．０μｍ）あるいは１．４８μｍ帯（１．４６〜１．
５０μｍ）で発振するレーザダイオードがポンプ光源と
して使用され得る。
【００４５】レーザダイオードの対向端面の反射率を低
くすることにより得られる半導体チップが光増幅媒体と
して使用されている場合には、ポンピングは、その半導
体チップに電流を注入することによって行ない得る。こ
の場合、半導体チップで生じる利得あるいは半導体チッ
プの光出力レベルは注入電流に依存するので、半導体チ
ップの駆動回路はＡＬＣのためのフィードバックループ
に含まれることができる。
くすることにより得られる半導体チップが光増幅媒体と
して使用されている場合には、ポンピングは、その半導
体チップに電流を注入することによって行ない得る。こ
の場合、半導体チップで生じる利得あるいは半導体チッ
プの光出力レベルは注入電流に依存するので、半導体チ
ップの駆動回路はＡＬＣのためのフィードバックループ
に含まれることができる。
【００４６】図６は図５の光増幅デバイスにおけるパワ
ーレベルを本発明の実施形態に従って示すグラフであ
る。図６において、縦軸は光パワー（ｄＢｍ）を表し、
横軸は入力ポート２から出力ポート４に至る光路上の位
置を表している。
ーレベルを本発明の実施形態に従って示すグラフであ
る。図６において、縦軸は光パワー（ｄＢｍ）を表し、
横軸は入力ポート２から出力ポート４に至る光路上の位
置を表している。
【００４７】図５及び６において、第１段目の光増幅器
６の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単位）増大したと仮定する
と、光増幅器６の出力レベルはＡＬＣのためのフィード
バックループ１８により一定に維持されているので、光
増幅器６において生じる利得はＧ１（ｄＢ単位）からＧ
１´（ｄＢ単位）に減少する。可変光減衰器１０の減衰
が制御ユニット２２により制御され、第２段目の光増幅
器８の入力レベルは−Δ変化する。光増幅器８の出力レ
ベルはＡＬＣのためのフィードバックループ２０によっ
て一定に維持されているので、光増幅器８の入力レベル
が上述のようにΔ減少すると、光増幅器８で生じる利得
はＧ２（ｄＢ単位）からＧ２´（ｄＢ単位）に増大す
る。
６の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単位）増大したと仮定する
と、光増幅器６の出力レベルはＡＬＣのためのフィード
バックループ１８により一定に維持されているので、光
増幅器６において生じる利得はＧ１（ｄＢ単位）からＧ
１´（ｄＢ単位）に減少する。可変光減衰器１０の減衰
が制御ユニット２２により制御され、第２段目の光増幅
器８の入力レベルは−Δ変化する。光増幅器８の出力レ
ベルはＡＬＣのためのフィードバックループ２０によっ
て一定に維持されているので、光増幅器８の入力レベル
が上述のようにΔ減少すると、光増幅器８で生じる利得
はＧ２（ｄＢ単位）からＧ２´（ｄＢ単位）に増大す
る。
【００４８】従って、第２段目の光増幅器８の出力レベ
ルは第１段目の光増幅器６の入力レベルに係わらず一定
である。また、光増幅器６において生じる利得と光増幅
器８において生じる利得との和は、光増幅器６の入力レ
ベルに係わらず一定である。即ち、Ｇ１＋Ｇ２＝Ｇ１´
＋Ｇ２´の関係が満足される。
ルは第１段目の光増幅器６の入力レベルに係わらず一定
である。また、光増幅器６において生じる利得と光増幅
器８において生じる利得との和は、光増幅器６の入力レ
ベルに係わらず一定である。即ち、Ｇ１＋Ｇ２＝Ｇ１´
＋Ｇ２´の関係が満足される。
【００４９】従って、図６から判明するように、カスケ
ード接続された複数の光増幅器の総利得は一定に維持さ
れる。図５及び６は２つの光増幅器のみを示している
が、本発明はこれに限定されることを意図しているもの
ではない。本発明は、総利得が一定に維持されるように
カスケード接続された２つよりも多くの光増幅器の構成
にも適用可能である。
ード接続された複数の光増幅器の総利得は一定に維持さ
れる。図５及び６は２つの光増幅器のみを示している
が、本発明はこれに限定されることを意図しているもの
ではない。本発明は、総利得が一定に維持されるように
カスケード接続された２つよりも多くの光増幅器の構成
にも適用可能である。
【００５０】カスケード接続された複数の光増幅器にお
いて生じる利得の総和を一定に維持することによって、
利得の波長特性を一定に維持することができる。これ
を、各々希土類元素を含むドーパントがドープされた複
数のドープファイバをカスケード接続した場合について
より特定的に説明する。
いて生じる利得の総和を一定に維持することによって、
利得の波長特性を一定に維持することができる。これ
を、各々希土類元素を含むドーパントがドープされた複
数のドープファイバをカスケード接続した場合について
より特定的に説明する。
【００５１】一般に、１つのドープファイバの利得の波
長特性Ｇ（λ）は次のように表される。
長特性Ｇ（λ）は次のように表される。
【００５２】 Ｇ（λ）＝｛ｔｇ*（λ）−（１−ｔ）α（λ）｝Ｌ ここで、ｇ*（λ）（ｄＢ／ｍ）は放射スペクトル，α
（ｄＢ／ｍ）は吸収スペクトル、ｔはドープファイバの
反転分布係数（インバージョンパラメータ）の長手方向
の平均値、Ｌ（ｍ）はドープファイバの長さを表してい
る。
（ｄＢ／ｍ）は吸収スペクトル、ｔはドープファイバの
反転分布係数（インバージョンパラメータ）の長手方向
の平均値、Ｌ（ｍ）はドープファイバの長さを表してい
る。
【００５３】従って、同じ放射スペクトル及び同じ吸収
スペクトルを有する複数のドープファイバをカスケード
接続した場合には、総利得Ｇtotal（λ）は、次のよう
に与えられる。
スペクトルを有する複数のドープファイバをカスケード
接続した場合には、総利得Ｇtotal（λ）は、次のよう
に与えられる。
【００５４】
【数１】
【００５５】従って、カスケード接続された複数の光増
幅器の利得の総和を一定に維持することによって、その
光増幅器差の利得の波長特性は一定に維持され得る。
幅器の利得の総和を一定に維持することによって、その
光増幅器差の利得の波長特性は一定に維持され得る。
【００５６】特に、図５においては、ＡＬＣのためのフ
ィードバックループ１８及び２０と可変光減衰器１０の
ための制御ユニット２２とが用いられているので、入力
ポート２から出力ポート４に至る光路において生じる利
得の総和は一定に維持され得る。従って、本発明の実施
形態による光増幅デバイスを図１の光増幅器１１０，１
１６及び１１８の各々として用いることによって、利得
傾斜の累積を防止することができ、伝送距離の増大が可
能になる。
ィードバックループ１８及び２０と可変光減衰器１０の
ための制御ユニット２２とが用いられているので、入力
ポート２から出力ポート４に至る光路において生じる利
得の総和は一定に維持され得る。従って、本発明の実施
形態による光増幅デバイスを図１の光増幅器１１０，１
１６及び１１８の各々として用いることによって、利得
傾斜の累積を防止することができ、伝送距離の増大が可
能になる。
【００５７】また、ＡＬＣのためのフィードバックルー
プ２０が第２段目の光増幅器８のために設けられている
ので、第１段目の光増幅器６の入力レベルに係わらず第
２段目の光増幅器８の出力レベルが一定に維持され得る
ようになり、入力ダイナミックレンジの拡大が可能にな
る。
プ２０が第２段目の光増幅器８のために設けられている
ので、第１段目の光増幅器６の入力レベルに係わらず第
２段目の光増幅器８の出力レベルが一定に維持され得る
ようになり、入力ダイナミックレンジの拡大が可能にな
る。
【００５８】また、ＡＬＣのためのフィードバックルー
プ１８が第１段目の光増幅器６のためにも設けられてい
る。従って、光増幅器６がドープファイバ及びポンプ光
源を含む場合に、ポンプ光パワーの不所望な増大が防止
され、図３の関連技術における問題を回避することがで
きる。
プ１８が第１段目の光増幅器６のためにも設けられてい
る。従って、光増幅器６がドープファイバ及びポンプ光
源を含む場合に、ポンプ光パワーの不所望な増大が防止
され、図３の関連技術における問題を回避することがで
きる。
【００５９】加えて、図５の構成において得られる総利
得を最大にするためには、第１段目の光増幅器６の入力
レベルが下限であるときに可変光減衰器１０の減衰は最
小になるように制御されるであろう。
得を最大にするためには、第１段目の光増幅器６の入力
レベルが下限であるときに可変光減衰器１０の減衰は最
小になるように制御されるであろう。
【００６０】図７は、図５の光増幅デバイスの詳細を本
発明の実施形態に従って例示するブロック図である。図
７を参照すると、シリカファイバにおいて最低損失が得
られる１．５５μｍ帯を含む利得帯域を得るために、Ｅ
ＤＦ２４及び２６がそれぞれ光増幅器６及び８の光増幅
媒体として採用されている。ＥＤＦ２４の第１端２４Ａ
はＷＤＭカプラ２８及び光カプラ３０を介して入力ポー
ト２に光学的に接続され、ＥＤＦ２４の第２端２４Ｂは
光カプラ３２を介して可変光減衰器１０の入力ポートに
光学的に接続されている。ＥＤＦ２６の第１端は可変光
減衰器１０の出力ポートに光学的に接続され、ＥＤＦ２
６の第２端はＷＤＭカプラ３４及び光カプラ３６を介し
て出力ポート４に光学的に接続されている。
発明の実施形態に従って例示するブロック図である。図
７を参照すると、シリカファイバにおいて最低損失が得
られる１．５５μｍ帯を含む利得帯域を得るために、Ｅ
ＤＦ２４及び２６がそれぞれ光増幅器６及び８の光増幅
媒体として採用されている。ＥＤＦ２４の第１端２４Ａ
はＷＤＭカプラ２８及び光カプラ３０を介して入力ポー
ト２に光学的に接続され、ＥＤＦ２４の第２端２４Ｂは
光カプラ３２を介して可変光減衰器１０の入力ポートに
光学的に接続されている。ＥＤＦ２６の第１端は可変光
減衰器１０の出力ポートに光学的に接続され、ＥＤＦ２
６の第２端はＷＤＭカプラ３４及び光カプラ３６を介し
て出力ポート４に光学的に接続されている。
【００６１】ＥＤＦ２４及び２６の各々を含む光共振器
構造の形成を防止するために、１つ又はそれよりも多く
の光アイソレータが入力ポート２及び出力ポート４間の
光路に設けられるかも知れない。この配置により、この
デバイスの動作安定性は改善され得る。
構造の形成を防止するために、１つ又はそれよりも多く
の光アイソレータが入力ポート２及び出力ポート４間の
光路に設けられるかも知れない。この配置により、この
デバイスの動作安定性は改善され得る。
【００６２】光カプラ３０及び３２は第１段目の光増幅
器６の入力レベル及び出力レベルをそれぞれ検出するた
めに用いられており、光カプラ３６は第２段目の光増幅
器８の出力レベルを検出するために用いられている。従
って、光カプラ３０，３２及び３６の各々は分岐比の波
長依存性を特に考慮することなしに製造され得る。
器６の入力レベル及び出力レベルをそれぞれ検出するた
めに用いられており、光カプラ３６は第２段目の光増幅
器８の出力レベルを検出するために用いられている。従
って、光カプラ３０，３２及び３６の各々は分岐比の波
長依存性を特に考慮することなしに製造され得る。
【００６３】ＷＤＭカプラ２８は、レーザダイオード
（ＬＤ）３８からのポンプ光をＥＤＦ２４にその第１端
２４Ａから供給するために用いられており、ＷＤＭカプ
ラ３４は、レーザダイオード４０からのポンプ光をＥＤ
Ｆ２６にその第２端２６Ｂから供給するために用いられ
ている。各ポンプ光の波長は増幅されるべき信号光の波
長とは異なる。従って、ＷＤＭカプラ２８及び３４の各
々は分岐比の波長依存性を考慮して製造される。レーザ
ダイオード３８及び４０の各々の発振波長は、１．５５
μｍ帯を含む利得帯域を得るために、例えば、０．９８
μｍ帯あるいは１．４８μｍ帯に含まれるように設定さ
れる。
（ＬＤ）３８からのポンプ光をＥＤＦ２４にその第１端
２４Ａから供給するために用いられており、ＷＤＭカプ
ラ３４は、レーザダイオード４０からのポンプ光をＥＤ
Ｆ２６にその第２端２６Ｂから供給するために用いられ
ている。各ポンプ光の波長は増幅されるべき信号光の波
長とは異なる。従って、ＷＤＭカプラ２８及び３４の各
々は分岐比の波長依存性を考慮して製造される。レーザ
ダイオード３８及び４０の各々の発振波長は、１．５５
μｍ帯を含む利得帯域を得るために、例えば、０．９８
μｍ帯あるいは１．４８μｍ帯に含まれるように設定さ
れる。
【００６４】駆動電流（バイアス電流）が駆動回路４２
からレーザダイオード３８に供給される。光増幅器６の
ためのＡＬＣのためのフィードバックループ１８は、フ
ォトダイオード等のフォトディテクタ（ＰＤ；光検出器
あるいは受光器）４４とＡＬＣ回路４６とを含む。光カ
プラ３２により分岐されたモニタ光は、光帯域通過フィ
ルタ４８を通ってフォトディテクタ４４に供給される。
フォトディテクタ４４は、モニタ光のパワーに対応する
電圧レベル（あるいは電流レベル）を有する電気信号を
出力する。ＡＬＣ回路４６は、フォトディテクタ４４の
出力信号を受け、受けた信号のレベルが一定になるよう
に、駆動回路４２からレーザダイオード３８に供給され
るべき駆動電流を制御する。
からレーザダイオード３８に供給される。光増幅器６の
ためのＡＬＣのためのフィードバックループ１８は、フ
ォトダイオード等のフォトディテクタ（ＰＤ；光検出器
あるいは受光器）４４とＡＬＣ回路４６とを含む。光カ
プラ３２により分岐されたモニタ光は、光帯域通過フィ
ルタ４８を通ってフォトディテクタ４４に供給される。
フォトディテクタ４４は、モニタ光のパワーに対応する
電圧レベル（あるいは電流レベル）を有する電気信号を
出力する。ＡＬＣ回路４６は、フォトディテクタ４４の
出力信号を受け、受けた信号のレベルが一定になるよう
に、駆動回路４２からレーザダイオード３８に供給され
るべき駆動電流を制御する。
【００６５】光帯域通過フィルタ４８の通過帯域は、Ｅ
ＤＦ２４内で増幅された信号光の波長を含み、且つ、Ｅ
ＤＦ２４内での光増幅には寄与しなかったレーザダイオ
ード３８からの残留ポンプ光の波長を含まないように設
定される。この設定は、ＥＤＦ２４内で増幅された信号
光の出力レベルが一定に保たれるようなＡＬＣを可能に
する。
ＤＦ２４内で増幅された信号光の波長を含み、且つ、Ｅ
ＤＦ２４内での光増幅には寄与しなかったレーザダイオ
ード３８からの残留ポンプ光の波長を含まないように設
定される。この設定は、ＥＤＦ２４内で増幅された信号
光の出力レベルが一定に保たれるようなＡＬＣを可能に
する。
【００６６】第２段目の光増幅器８のためのポンプ光源
としてのレーザダイオード４０は、駆動回路４９から駆
動電流（バイアス電流）を供給される。第２段目の光増
幅器８のためのＡＬＣのためのフィードバックループ２
０は、フォトディテクタ５０及びＡＬＣ回路５２を含
む。
としてのレーザダイオード４０は、駆動回路４９から駆
動電流（バイアス電流）を供給される。第２段目の光増
幅器８のためのＡＬＣのためのフィードバックループ２
０は、フォトディテクタ５０及びＡＬＣ回路５２を含
む。
【００６７】光カプラ３６により分岐されたモニタ光
は、光帯域通過フィルタ５４を通ってフォトディテクタ
５０に供給される。フォトディテクタ５０は、受けたモ
ニタ光のパワーに対応する電圧レベル（あるいは電流レ
ベル）を有する電気信号を出力する。ＡＬＣ回路５２
は、フォトディテクタ５０の出力信号のレベルが一定に
保たれるように、駆動回路４９からレーザダイオード４
０に供給される駆動電流を制御する。このように、第２
段目の光増幅器８のためのＡＬＣは、フィードバックル
ープ１８と同じようにフィードバックループ２０により
達成される。
は、光帯域通過フィルタ５４を通ってフォトディテクタ
５０に供給される。フォトディテクタ５０は、受けたモ
ニタ光のパワーに対応する電圧レベル（あるいは電流レ
ベル）を有する電気信号を出力する。ＡＬＣ回路５２
は、フォトディテクタ５０の出力信号のレベルが一定に
保たれるように、駆動回路４９からレーザダイオード４
０に供給される駆動電流を制御する。このように、第２
段目の光増幅器８のためのＡＬＣは、フィードバックル
ープ１８と同じようにフィードバックループ２０により
達成される。
【００６８】制御信号ＣＳを生成するための制御ユニッ
ト２２は、フォトディテクタ５６及び制御回路５８を含
む。光カプラ３０により分岐されたモニタ光は、光帯域
通過フィルタ６０を通ってフォトディテクタ５６に供給
される。フォトディテクタ５６は、受けたモニタ光のパ
ワーに対応する電圧レベル（あるいは電流レベル）を有
する電気信号を出力する。制御回路５８は、フォトディ
テクタ５６の出力信号に従って、ＥＤＦ２４に供給され
そこで増幅されるべき信号光の入力レベルの変化を検出
し、逆の量の変化が可変光減衰器１０によってＥＤＦ２
６の入力レベルに与えられるように制御信号ＣＳを生成
する。
ト２２は、フォトディテクタ５６及び制御回路５８を含
む。光カプラ３０により分岐されたモニタ光は、光帯域
通過フィルタ６０を通ってフォトディテクタ５６に供給
される。フォトディテクタ５６は、受けたモニタ光のパ
ワーに対応する電圧レベル（あるいは電流レベル）を有
する電気信号を出力する。制御回路５８は、フォトディ
テクタ５６の出力信号に従って、ＥＤＦ２４に供給され
そこで増幅されるべき信号光の入力レベルの変化を検出
し、逆の量の変化が可変光減衰器１０によってＥＤＦ２
６の入力レベルに与えられるように制御信号ＣＳを生成
する。
【００６９】光帯域通過フィルタ５４及び６０の各々の
通過帯域は、増幅されるべき信号光の波長を含むように
設定される。特に、光帯域通過フィルタ５４の通過帯域
は、ポンプ光の波長を含まないように設定されるのが望
ましく、それによりレーザダイオード３８からのポンプ
光の影響が排除される。
通過帯域は、増幅されるべき信号光の波長を含むように
設定される。特に、光帯域通過フィルタ５４の通過帯域
は、ポンプ光の波長を含まないように設定されるのが望
ましく、それによりレーザダイオード３８からのポンプ
光の影響が排除される。
【００７０】本発明のこの実施形態によると、入力ポー
ト２から出力ポート４に至る光路で生じる総利得が一定
に維持され得るので、利得の波長特性を一定に維持する
ことができる。更に、出力ポート４における出力レベル
は入力ポート２における入力レベルに係わらず一定に維
持され得るので、このデバイスの入力ダイナミックレン
ジを拡大することができる。
ト２から出力ポート４に至る光路で生じる総利得が一定
に維持され得るので、利得の波長特性を一定に維持する
ことができる。更に、出力ポート４における出力レベル
は入力ポート２における入力レベルに係わらず一定に維
持され得るので、このデバイスの入力ダイナミックレン
ジを拡大することができる。
【００７１】更に、ＥＤＦ２４内で増幅された信号光の
出力レベルが一定になるようにＡＬＣが行なわれている
ので、レーザダイオード３８から出力されるべきポンプ
光のパワーの不所望な増大を防止することができる。
出力レベルが一定になるようにＡＬＣが行なわれている
ので、レーザダイオード３８から出力されるべきポンプ
光のパワーの不所望な増大を防止することができる。
【００７２】本発明のこの実施形態においては、信号光
及びポンプ光は第１段目の光増幅器６のＥＤＦ２４内を
同じ向きで伝搬する。換言すれば、第１段目の光増幅器
６はフォワードポンピング型の光増幅器である。一方、
第２段目の光増幅器８のＥＤＦ２６においては、信号光
及びポンプ光は逆向きに伝搬する。換言すれば、第２段
目の光増幅器８はバックワードポンピング型の光増幅器
である。変更例として、第１段目の光増幅器６はバック
ワードポンピング型の光増幅器として構成されてもよい
し、また、第２段目の光増幅器８はフォワードポンピン
グ型の光増幅器として構成されてもよい。更に、光増幅
器６及び８の各々は、フォワードポンピング及びバック
ワードポンピングを組み合わせることにより得られる双
方向ポンピング型の光増幅器として構成されてもよい。
及びポンプ光は第１段目の光増幅器６のＥＤＦ２４内を
同じ向きで伝搬する。換言すれば、第１段目の光増幅器
６はフォワードポンピング型の光増幅器である。一方、
第２段目の光増幅器８のＥＤＦ２６においては、信号光
及びポンプ光は逆向きに伝搬する。換言すれば、第２段
目の光増幅器８はバックワードポンピング型の光増幅器
である。変更例として、第１段目の光増幅器６はバック
ワードポンピング型の光増幅器として構成されてもよい
し、また、第２段目の光増幅器８はフォワードポンピン
グ型の光増幅器として構成されてもよい。更に、光増幅
器６及び８の各々は、フォワードポンピング及びバック
ワードポンピングを組み合わせることにより得られる双
方向ポンピング型の光増幅器として構成されてもよい。
【００７３】図８は本発明の追加の実施例に従って光増
幅デバイスを示すブロック図である。図８を参照する
と、利得モニタ６２及び６４に接続された制御ユニット
６６が可変光減衰器１０を制御する。これに対して、図
５に示される実施形態では、制御ユニット２２が第１段
目の光増幅器６の入力レベルに従って可変光減衰器１０
を制御している。
幅デバイスを示すブロック図である。図８を参照する
と、利得モニタ６２及び６４に接続された制御ユニット
６６が可変光減衰器１０を制御する。これに対して、図
５に示される実施形態では、制御ユニット２２が第１段
目の光増幅器６の入力レベルに従って可変光減衰器１０
を制御している。
【００７４】図８においては、利得モニタ６２は、第１
段目の光増幅器６において生じる第１の利得を検出し、
利得モニタ６４は、第２段目の光増幅器８で生じる第２
の利得を検出する。制御ユニット６６は、利得モニタ６
２及び６４により検出された第１及び第２の利得の和が
一定になるように制御信号ＣＳを生成し、制御信号ＣＳ
は可変光減衰器１０に供給される。制御信号ＣＳは、光
増幅器６から光増幅器８に至る信号光を適切に減衰させ
るために、可変光減衰器１０の可変の減衰を制御する。
段目の光増幅器６において生じる第１の利得を検出し、
利得モニタ６４は、第２段目の光増幅器８で生じる第２
の利得を検出する。制御ユニット６６は、利得モニタ６
２及び６４により検出された第１及び第２の利得の和が
一定になるように制御信号ＣＳを生成し、制御信号ＣＳ
は可変光減衰器１０に供給される。制御信号ＣＳは、光
増幅器６から光増幅器８に至る信号光を適切に減衰させ
るために、可変光減衰器１０の可変の減衰を制御する。
【００７５】従って、図８においては、制御ユニット６
６及び可変光減衰器１０は協働して制御器として機能す
る。制御器は光増幅器６及び８の利得の和が一定になる
ようにする。
６及び可変光減衰器１０は協働して制御器として機能す
る。制御器は光増幅器６及び８の利得の和が一定になる
ようにする。
【００７６】図６に示されるようなパワーダイヤグラム
が図８に示される光増幅器デバイスに対しても得られ
る。従って、利得の波長特性は一定に維持されることが
でき、広い入力ダイナミックレンジが得られる。更に、
ポンプ光のパワーを抑圧することができる。
が図８に示される光増幅器デバイスに対しても得られ
る。従って、利得の波長特性は一定に維持されることが
でき、広い入力ダイナミックレンジが得られる。更に、
ポンプ光のパワーを抑圧することができる。
【００７７】図８の光増幅デバイスによると、たとえフ
ィードバックループ１８及び２０のいずれか一方を省略
したとしても、本発明の条件を満足するパワーダイヤグ
ラムが得られることは明らかである。従って、フィード
バックループ１８及び２０のいずれか一方は省略されて
もよい。更に、フィードバックループ１８及び２０の両
方が省略されるかも知れない。光増幅器６及び８の各々
がＥＤＦとＥＤＦにポンプ光を供給するためのポンプ光
源とを含み、且つ、フィードバックループ１８及び２０
のいずれもが使用されていない場合には、光増幅器６及
び８の少なくともいずれか一方に、ポンプ光のパワーを
一定に維持するためのＡＰＣ（自動パワー制御）ループ
あるいはポンプ光源の駆動電流を一定に維持するための
ＡＣＣ（自動電流制御）ループを付加するのが望まし
い。ＡＰＣあるいはＡＣＣの付加は、本発明の目的の多
くを達成するためには、第１段目の光増幅器６に対して
特に有効である。
ィードバックループ１８及び２０のいずれか一方を省略
したとしても、本発明の条件を満足するパワーダイヤグ
ラムが得られることは明らかである。従って、フィード
バックループ１８及び２０のいずれか一方は省略されて
もよい。更に、フィードバックループ１８及び２０の両
方が省略されるかも知れない。光増幅器６及び８の各々
がＥＤＦとＥＤＦにポンプ光を供給するためのポンプ光
源とを含み、且つ、フィードバックループ１８及び２０
のいずれもが使用されていない場合には、光増幅器６及
び８の少なくともいずれか一方に、ポンプ光のパワーを
一定に維持するためのＡＰＣ（自動パワー制御）ループ
あるいはポンプ光源の駆動電流を一定に維持するための
ＡＣＣ（自動電流制御）ループを付加するのが望まし
い。ＡＰＣあるいはＡＣＣの付加は、本発明の目的の多
くを達成するためには、第１段目の光増幅器６に対して
特に有効である。
【００７８】図９は、図８の光増幅デバイスの詳細を本
発明の実施形態に従って例示するブロック図である。図
９を参照すると、第１段目の光増幅器６の入力レベル及
び出力レベルはそれぞれフォトディテクタ５６及び４４
の出力電気信号に反映される。従って、第１段目の光増
幅器６における利得は、利得算出回路６８によって、フ
ォトディテクタ５６及び４４の出力電気信号のレベルの
比又は差に基づいて計算され得る。
発明の実施形態に従って例示するブロック図である。図
９を参照すると、第１段目の光増幅器６の入力レベル及
び出力レベルはそれぞれフォトディテクタ５６及び４４
の出力電気信号に反映される。従って、第１段目の光増
幅器６における利得は、利得算出回路６８によって、フ
ォトディテクタ５６及び４４の出力電気信号のレベルの
比又は差に基づいて計算され得る。
【００７９】第２段目の光増幅器８の入力レベルを検出
するために、光カプラ６９、光帯域通過フィルタ７０及
びフォトディテクタ７２がそれぞれ第１段目の光増幅器
６のための光カプラ３０、光帯域通過フィルタ６０及び
フォトディテクタ５６に対応して設けられている。第２
段目の光増幅器８において生じる利得は、利得算出回路
７４によって、フォトディテクタ７２及び５０の出力電
気信号のレベルの比又は差に従って計算され得る。
するために、光カプラ６９、光帯域通過フィルタ７０及
びフォトディテクタ７２がそれぞれ第１段目の光増幅器
６のための光カプラ３０、光帯域通過フィルタ６０及び
フォトディテクタ５６に対応して設けられている。第２
段目の光増幅器８において生じる利得は、利得算出回路
７４によって、フォトディテクタ７２及び５０の出力電
気信号のレベルの比又は差に従って計算され得る。
【００８０】制御回路７６（図８における制御ユニット
６６に対応）は、利得算出回路６８及び７４から得られ
る利得の和が一定になるように制御信号ＣＳを生成する
と共に、制御信号ＣＳに従って可変光減衰器１０の減衰
を調節する。
６６に対応）は、利得算出回路６８及び７４から得られ
る利得の和が一定になるように制御信号ＣＳを生成する
と共に、制御信号ＣＳに従って可変光減衰器１０の減衰
を調節する。
【００８１】光帯域通過フィルタ４８，５４，６０及び
７０の各々の通過帯域は、増幅されるべき信号光の波長
を含むように設定される。例えば、増幅されるべき信号
光がＷＤＭ信号光である場合には、各フィルタの通過帯
域は、１チャネルの光信号の波長を含むように設定され
るかも知れないし、あるいは、複数チャネルの光信号の
波長を含むように設定されるかも知れない。その代わり
に、通過帯域は、信号光の波長を含まないある帯域にお
けるＡＳＥを通過させるように設定されるかも知れな
い。理由は、この帯域に含まれるＡＳＥのパワーは利得
を反映しているところにある。
７０の各々の通過帯域は、増幅されるべき信号光の波長
を含むように設定される。例えば、増幅されるべき信号
光がＷＤＭ信号光である場合には、各フィルタの通過帯
域は、１チャネルの光信号の波長を含むように設定され
るかも知れないし、あるいは、複数チャネルの光信号の
波長を含むように設定されるかも知れない。その代わり
に、通過帯域は、信号光の波長を含まないある帯域にお
けるＡＳＥを通過させるように設定されるかも知れな
い。理由は、この帯域に含まれるＡＳＥのパワーは利得
を反映しているところにある。
【００８２】いずれの場合にも、光帯域通過フィルタ４
８，５４及び７０の各々の通過帯域は、ポンプ光の影響
を避けるために、望ましくはポンプ光の波長を含まない
ように設定される。
８，５４及び７０の各々の通過帯域は、ポンプ光の影響
を避けるために、望ましくはポンプ光の波長を含まない
ように設定される。
【００８３】図１０は、図８の光増幅デバイスを本発明
の追加の実施形態に従って例示するブロック図である。
図１０を参照すると、ＥＤＦ２４及び２６におけるポン
プ光の吸収率に従ってそれぞれ第１段目及び第２段目の
光増幅器６及び８の利得を検出するために、変更された
利得算出回路６８´及び７４´が用いられている。
の追加の実施形態に従って例示するブロック図である。
図１０を参照すると、ＥＤＦ２４及び２６におけるポン
プ光の吸収率に従ってそれぞれ第１段目及び第２段目の
光増幅器６及び８の利得を検出するために、変更された
利得算出回路６８´及び７４´が用いられている。
【００８４】レーザダイオード３８からＥＤＦ２４に供
給されたポンプ光のうち、ＥＤＦ２４により吸収されな
かった残留ポンプ光は、光カプラ３２及び可変光減衰器
１０間に設けられるＷＤＭカプラ７８によって主光路
（入力ポート２及び出力ポート４間の光路）から分岐さ
れる。ＷＤＭカプラ７８により分岐された残留ポンプ光
は、フォトディテクタ８０に供給される。フォトディテ
クタ８０は、受けた残留ポンプ光のパワーに対応する電
圧レベル（あるいは電流レベル）を有する電気信号を出
力する。
給されたポンプ光のうち、ＥＤＦ２４により吸収されな
かった残留ポンプ光は、光カプラ３２及び可変光減衰器
１０間に設けられるＷＤＭカプラ７８によって主光路
（入力ポート２及び出力ポート４間の光路）から分岐さ
れる。ＷＤＭカプラ７８により分岐された残留ポンプ光
は、フォトディテクタ８０に供給される。フォトディテ
クタ８０は、受けた残留ポンプ光のパワーに対応する電
圧レベル（あるいは電流レベル）を有する電気信号を出
力する。
【００８５】フォトディテクタ８０の出力信号は、残留
ポンプ光のパワーを反映する。レーザダイオード３８か
らＥＤＦ２４に供給されたポンプ光のパワーは、駆動回
路４２からレーザダイオード３８に供給される駆動電流
を反映する（に反映される）。従って、ＥＤＦ２４にお
けるポンプ光の吸収率は、フォトディテクタ８０の出力
信号及び駆動回路４２からの信号に従って得ることがで
きる。利得算出回路６８´は、得られたポンプ光の吸収
率に従ってＥＤＦ２４において生じる利得を計算する。
ＥＤＦ２６における残留ポンプ光のパワーを検出するた
めに、ＷＤＭカプラ８２及びフォトディテクタ８４がそ
れぞれＷＤＭカプラ７８及びフォトディテクタ８０に対
応して設けられている。ＷＤＭカプラ８２は、ＥＤＦ２
６及び可変光減衰器１０間に光学的に接続されている。
ポンプ光のパワーを反映する。レーザダイオード３８か
らＥＤＦ２４に供給されたポンプ光のパワーは、駆動回
路４２からレーザダイオード３８に供給される駆動電流
を反映する（に反映される）。従って、ＥＤＦ２４にお
けるポンプ光の吸収率は、フォトディテクタ８０の出力
信号及び駆動回路４２からの信号に従って得ることがで
きる。利得算出回路６８´は、得られたポンプ光の吸収
率に従ってＥＤＦ２４において生じる利得を計算する。
ＥＤＦ２６における残留ポンプ光のパワーを検出するた
めに、ＷＤＭカプラ８２及びフォトディテクタ８４がそ
れぞれＷＤＭカプラ７８及びフォトディテクタ８０に対
応して設けられている。ＷＤＭカプラ８２は、ＥＤＦ２
６及び可変光減衰器１０間に光学的に接続されている。
【００８６】利得算出回路７４´は、フォトディテクタ
８４の出力信号及び駆動回路４９からの信号に従って、
ＥＤＦ２６において生じる利得を計算することができ
る。制御回路７６は、利得算出回路６８´及び７４´に
より計算された２つの利得の和が一定になるように制御
信号ＣＳを生成し、それにより主光路において生じる総
利得の波長特性が一定に維持される。
８４の出力信号及び駆動回路４９からの信号に従って、
ＥＤＦ２６において生じる利得を計算することができ
る。制御回路７６は、利得算出回路６８´及び７４´に
より計算された２つの利得の和が一定になるように制御
信号ＣＳを生成し、それにより主光路において生じる総
利得の波長特性が一定に維持される。
【００８７】図１１は、反転分布係数（インバージョン
パラメータ）の変化に伴う、ＥＤＦにおいて生じる利得
の波長特性の変化を示すグラフである。図１１におい
て、縦軸は利得（ｄＢ）又は局部利得（ローカルゲイ
ン）（ｄＢ／ｍ）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表して
いる。反転分布係数の０から１への増大に伴って、利得
の波長特性は、符号８６で示される特性から符号８８で
示される特性に向かって連続的に変化する。反転分布係
数が０である場合に対応する特性８６は、いわゆる吸収
断面積スペクトルを提供し、反転分布係数が１である場
合に対応する特性８８は、いわゆる放射断面積スペクト
ルを提供する。従って、ある波長における利得はＥＤＦ
におけるポンプ光の吸収率が増大するのに従って減少す
る。このように、ＥＤＦで生じる利得とＥＤＦにおける
ポンプ光の吸収率とは１：１対応であるので、ポンプ光
の吸収率に従って利得を計算することができる。
パラメータ）の変化に伴う、ＥＤＦにおいて生じる利得
の波長特性の変化を示すグラフである。図１１におい
て、縦軸は利得（ｄＢ）又は局部利得（ローカルゲイ
ン）（ｄＢ／ｍ）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表して
いる。反転分布係数の０から１への増大に伴って、利得
の波長特性は、符号８６で示される特性から符号８８で
示される特性に向かって連続的に変化する。反転分布係
数が０である場合に対応する特性８６は、いわゆる吸収
断面積スペクトルを提供し、反転分布係数が１である場
合に対応する特性８８は、いわゆる放射断面積スペクト
ルを提供する。従って、ある波長における利得はＥＤＦ
におけるポンプ光の吸収率が増大するのに従って減少す
る。このように、ＥＤＦで生じる利得とＥＤＦにおける
ポンプ光の吸収率とは１：１対応であるので、ポンプ光
の吸収率に従って利得を計算することができる。
【００８８】図１２は、図８の光増幅デバイスの詳細を
本発明の更なる実施形態に従って例示するブロック図で
ある。図１２を参照すると、ＥＤＦ２４及び２６におい
て生じる利得は、あるＥＤＦにおいて生じる利得がその
ＥＤＦから側方に放射される自然放出光（ＡＳＥ光）の
パワーに反映されるという事実に従って検出される。Ｅ
ＤＦ２４の全長あるいはその一部から側方に放射された
自然放出光のパワーを検出するために、ＥＤＦ２４の近
傍にはフォトディテクタ９０が設けられている。同様
に、ＥＤＦ２６の全長あるいはその一部から側方に放射
される自然放出光のパワーを検出するために、フォトデ
ィテクタ９２がＥＤＦ２６の近傍に設けられている。
本発明の更なる実施形態に従って例示するブロック図で
ある。図１２を参照すると、ＥＤＦ２４及び２６におい
て生じる利得は、あるＥＤＦにおいて生じる利得がその
ＥＤＦから側方に放射される自然放出光（ＡＳＥ光）の
パワーに反映されるという事実に従って検出される。Ｅ
ＤＦ２４の全長あるいはその一部から側方に放射された
自然放出光のパワーを検出するために、ＥＤＦ２４の近
傍にはフォトディテクタ９０が設けられている。同様
に、ＥＤＦ２６の全長あるいはその一部から側方に放射
される自然放出光のパワーを検出するために、フォトデ
ィテクタ９２がＥＤＦ２６の近傍に設けられている。
【００８９】利得算出回路６８″及び７４″は、それぞ
れ、フォトディテクタ９０及び９２の出力信号に従って
ＥＤＦ２４及び２６における利得を計算する。従って、
制御回路７６は、ＥＤＦ２４及び２６で生じる利得の和
が一定になるように、利得算出回路６８″及び７４″の
出力信号に従って制御信号ＣＳを生成することができ
る。
れ、フォトディテクタ９０及び９２の出力信号に従って
ＥＤＦ２４及び２６における利得を計算する。従って、
制御回路７６は、ＥＤＦ２４及び２６で生じる利得の和
が一定になるように、利得算出回路６８″及び７４″の
出力信号に従って制御信号ＣＳを生成することができ
る。
【００９０】可変光減衰器１０の減衰は制御信号ＣＳに
従って決定され、それにより入力ポート２及び出力ポー
ト４間の光路で生じる利得の総和が一定に維持される。
したがって、このデバイスの利得の波長特性は一定に維
持されることができ、且つ、広い入力ダイナミックレン
ジが得られる。更に、ポンプ光のパワーは抑圧され得
る。
従って決定され、それにより入力ポート２及び出力ポー
ト４間の光路で生じる利得の総和が一定に維持される。
したがって、このデバイスの利得の波長特性は一定に維
持されることができ、且つ、広い入力ダイナミックレン
ジが得られる。更に、ポンプ光のパワーは抑圧され得
る。
【００９１】図１２においては、ＥＤＦ２４及び２６か
ら側方に放出された自然放出光をそれぞれ受けるために
フォトディテクタ９０及び９２が用いられている。その
代わりに、ＥＤＦ２４及び２６は同一ループに巻回さ
れ、ＥＤＦ２４及び２６の側方にそれぞれ放射された自
然放出光のパワーの和に対応する光パワーを検出するた
めに、ＥＤＦ２４及び２６の共通のループの近傍に１つ
のフォトディテクタが設けられてもよい。この光パワー
はＥＤＦ２４及び２６において生じた利得の和を反映す
る。従って、制御回路７６はその１つのフォトディテク
タの出力信号に従って制御信号ＣＳを生成するように
し、それにより入力ポート２及び出力ポート４間の光路
において生じる利得の総和が一定に維持されるようにし
てもよい。この場合、フォトディテクタ９０及び９２の
一方及び利得算出回路６８″及び７４″の一方を省略す
ることができるので、デバイスの構成を簡単にすること
ができる。
ら側方に放出された自然放出光をそれぞれ受けるために
フォトディテクタ９０及び９２が用いられている。その
代わりに、ＥＤＦ２４及び２６は同一ループに巻回さ
れ、ＥＤＦ２４及び２６の側方にそれぞれ放射された自
然放出光のパワーの和に対応する光パワーを検出するた
めに、ＥＤＦ２４及び２６の共通のループの近傍に１つ
のフォトディテクタが設けられてもよい。この光パワー
はＥＤＦ２４及び２６において生じた利得の和を反映す
る。従って、制御回路７６はその１つのフォトディテク
タの出力信号に従って制御信号ＣＳを生成するように
し、それにより入力ポート２及び出力ポート４間の光路
において生じる利得の総和が一定に維持されるようにし
てもよい。この場合、フォトディテクタ９０及び９２の
一方及び利得算出回路６８″及び７４″の一方を省略す
ることができるので、デバイスの構成を簡単にすること
ができる。
【００９２】図１３は、光増幅デバイスを本発明の更な
る実施形態に従って例示するブロック図である。より特
定的には、図１３は広帯域ＥＤＦＡの構成を例示してい
る。図１３を参照すると、ＥＤＦ２００及びポンプ光源
２１０が低雑音プリアンプ段に相当している。自動利得
制御（ＡＧＣ）回路２２０は、自動利得制御を提供する
ためにポンプ光源２１０を制御する。可変減衰器（ＶＡ
Ｔ）２３０は、プリアンプ段の出力を適切に減衰させる
ために、自動レベル制御（ＡＬＣ）回路２４０によって
制御される。ＥＤＦ２４２及び２４４は、高出力パワー
のポストアンプ段を提供するために、それぞれポンプ光
源２４６及び２４８によりポンピングされる。自動利得
制御（ＡＧＣ）回路２５０は、自動利得制御を提供する
ためにポンプ光源２４６及び２４８を制御する。従っ
て、ＡＧＣはプリアンプ段及びポストアンプ段の双方に
おいて行なわれている。
る実施形態に従って例示するブロック図である。より特
定的には、図１３は広帯域ＥＤＦＡの構成を例示してい
る。図１３を参照すると、ＥＤＦ２００及びポンプ光源
２１０が低雑音プリアンプ段に相当している。自動利得
制御（ＡＧＣ）回路２２０は、自動利得制御を提供する
ためにポンプ光源２１０を制御する。可変減衰器（ＶＡ
Ｔ）２３０は、プリアンプ段の出力を適切に減衰させる
ために、自動レベル制御（ＡＬＣ）回路２４０によって
制御される。ＥＤＦ２４２及び２４４は、高出力パワー
のポストアンプ段を提供するために、それぞれポンプ光
源２４６及び２４８によりポンピングされる。自動利得
制御（ＡＧＣ）回路２５０は、自動利得制御を提供する
ためにポンプ光源２４６及び２４８を制御する。従っ
て、ＡＧＣはプリアンプ段及びポストアンプ段の双方に
おいて行なわれている。
【００９３】利得等化器（ＧＥＱ；ゲインイコライザ）
２５２及び２５４が、プリアンプ段及びポストアンプ段
のそれぞれのための全信号帯域における利得を平坦化す
るために使用されている。分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
２５６は伝送路に沿って位置させられ得る。
２５２及び２５４が、プリアンプ段及びポストアンプ段
のそれぞれのための全信号帯域における利得を平坦化す
るために使用されている。分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
２５６は伝送路に沿って位置させられ得る。
【００９４】監視（ＳＶ）回路２６０は、監視波長（λ
SV）で監視チャネルから監視情報を抽出し、抽出された
情報をＡＬＣ回路２４０を制御するために使用する。
SV）で監視チャネルから監視情報を抽出し、抽出された
情報をＡＬＣ回路２４０を制御するために使用する。
【００９５】図１３は３つのエルビウム添加光ファイバ
（ＥＤＦ：Erbium-doped fiber）で構成された波長多重
光増幅器を示している。この図では、２番目及び３番目
のＥＤＦをまとめて後段増幅部としている。前段増幅器
は１番目のＥＤＦで構成される。そして、図１４では、
２番目と３番目のＥＤＦの個々の利得ではなく両者の和
である後段利得（Ｇrear［ｄＢ］＝Ｇ（２）＋Ｇ
（３））を制御対象としている。即ち、図１４では前段
利得Ｇ（１）と後段利得Ｇrearの和である総利得
（ＥＤＦ：Erbium-doped fiber）で構成された波長多重
光増幅器を示している。この図では、２番目及び３番目
のＥＤＦをまとめて後段増幅部としている。前段増幅器
は１番目のＥＤＦで構成される。そして、図１４では、
２番目と３番目のＥＤＦの個々の利得ではなく両者の和
である後段利得（Ｇrear［ｄＢ］＝Ｇ（２）＋Ｇ
（３））を制御対象としている。即ち、図１４では前段
利得Ｇ（１）と後段利得Ｇrearの和である総利得
【００９６】
【数２】
【００９７】を一定に保つことによって利得の波長特性
を一定に（例えば、平坦に）維持している。この例で
は、ＥＤＦの個数Ｎは３の場合であるが、一般にＮは自
然数であれば全体の利得の和を一定に保つことにより利
得の波長特性が維持されることは成立する。また、ＥＤ
Ｆの利得を求める際のモニタは図１３の様に入出力をＰ
Ｄで直接、受光してもよいし、ＰＤの前に光バンドパス
フィルタを設定して、ある波長の利得のみをモニタして
もよい。この場合、当然ではあるが、全ての利得モニタ
がその波長でモニタして、個々の利得の和である総利得
を一定に保つことになる。
を一定に（例えば、平坦に）維持している。この例で
は、ＥＤＦの個数Ｎは３の場合であるが、一般にＮは自
然数であれば全体の利得の和を一定に保つことにより利
得の波長特性が維持されることは成立する。また、ＥＤ
Ｆの利得を求める際のモニタは図１３の様に入出力をＰ
Ｄで直接、受光してもよいし、ＰＤの前に光バンドパス
フィルタを設定して、ある波長の利得のみをモニタして
もよい。この場合、当然ではあるが、全ての利得モニタ
がその波長でモニタして、個々の利得の和である総利得
を一定に保つことになる。
【００９８】図１４（Ａ）及び１４（Ｂ）は、図１３の
光増幅デバイスの異なる動作モードを本発明の実施形態
により示す図である。図１４（Ａ）を参照すると、この
動作モードでは、プリアンプ段はＡＧＣ回路２２０によ
り提供される自動パワー制御（ＡＰＣ）を行使してい
る。即ち、ポンプ光源から出力されるポンプ光パワーに
は、信頼性を考慮すると、上限がある。その上限値以下
のある値に固定する制御をＡＰＣと呼ぶ。従って、プリ
アンプ段における制御はポンプ光パワーの設定した上限
値より低い値でＡＧＣが掛かっているが、ＡＧＣが設定
した上限値を超えるポンプ光パワーを要求するとＡＰＣ
に切換わる。図１４（Ａ）に示されるように、プリアン
プ段の利得ΔＧの減少量は、総利得を一定に保つため
に、可変減衰器２３０を制御することによってポストア
ンプ段の利得に加えられる。勿論、ＡＧＣからＡＰＣに
切換わるのと同様にＡＧＣからＡＣＣに切換わる場合に
もこの発明は適用できる。ＡＣＣはポンプ光源の駆動電
流を一定に保つ制御を意味する。
光増幅デバイスの異なる動作モードを本発明の実施形態
により示す図である。図１４（Ａ）を参照すると、この
動作モードでは、プリアンプ段はＡＧＣ回路２２０によ
り提供される自動パワー制御（ＡＰＣ）を行使してい
る。即ち、ポンプ光源から出力されるポンプ光パワーに
は、信頼性を考慮すると、上限がある。その上限値以下
のある値に固定する制御をＡＰＣと呼ぶ。従って、プリ
アンプ段における制御はポンプ光パワーの設定した上限
値より低い値でＡＧＣが掛かっているが、ＡＧＣが設定
した上限値を超えるポンプ光パワーを要求するとＡＰＣ
に切換わる。図１４（Ａ）に示されるように、プリアン
プ段の利得ΔＧの減少量は、総利得を一定に保つため
に、可変減衰器２３０を制御することによってポストア
ンプ段の利得に加えられる。勿論、ＡＧＣからＡＰＣに
切換わるのと同様にＡＧＣからＡＣＣに切換わる場合に
もこの発明は適用できる。ＡＣＣはポンプ光源の駆動電
流を一定に保つ制御を意味する。
【００９９】図１４（Ｂ）に示されるように、この動作
モードでは、プリアンプ段は自動利得制御（ＡＬＣ）を
行使している。図１４（Ｂ）に示されるように、プリア
ンプ段の利得ΔＧの減少量は、総利得を一定に保つため
に、可変減衰器２３０を制御することによって、ポスト
アンプ段の利得に加えられる。
モードでは、プリアンプ段は自動利得制御（ＡＬＣ）を
行使している。図１４（Ｂ）に示されるように、プリア
ンプ段の利得ΔＧの減少量は、総利得を一定に保つため
に、可変減衰器２３０を制御することによって、ポスト
アンプ段の利得に加えられる。
【０１００】図１５は、本発明の追加の実施形態による
光増幅デバイスを示すブロック図である。
光増幅デバイスを示すブロック図である。
【０１０１】本発明の上述の種々の実施形態はカスケー
ド接続された２つの光増幅器に関連している。しかしな
がら、本発明は３つ又はそれよりも多くの光増幅器がカ
スケード接続されている構成にも適用可能である。
ド接続された２つの光増幅器に関連している。しかしな
がら、本発明は３つ又はそれよりも多くの光増幅器がカ
スケード接続されている構成にも適用可能である。
【０１０２】更に、本発明の上述の実施形態によると、
光減衰器が光増幅器の間に位置させられている。しか
し、本発明は、１つより多くの光減衰器が光増幅器の間
に位置している構成にも適用可能であり、２つよりも多
くの光増幅器がカスケード接続されると共にそれらの光
増幅器の間の種々の位置に光減衰器が位置させられてい
る構成にも適用可能である。
光減衰器が光増幅器の間に位置させられている。しか
し、本発明は、１つより多くの光減衰器が光増幅器の間
に位置している構成にも適用可能であり、２つよりも多
くの光増幅器がカスケード接続されると共にそれらの光
増幅器の間の種々の位置に光減衰器が位置させられてい
る構成にも適用可能である。
【０１０３】本発明の上述した実施形態によると、利得
の波長特性を一定に維持することができ、広い入力ダイ
ナミックレンジを得ることができ、且つポンプ光のパワ
ーを抑制することができる光増幅のための方法及びデバ
イス並びにそのデバイスを含む新規なシステムを提供す
ることができる。
の波長特性を一定に維持することができ、広い入力ダイ
ナミックレンジを得ることができ、且つポンプ光のパワ
ーを抑制することができる光増幅のための方法及びデバ
イス並びにそのデバイスを含む新規なシステムを提供す
ることができる。
【０１０４】本発明の上述した実施形態によると、可変
光減衰器が第１及び第２の光増幅器の間に位置させられ
ている。第１及び第２の光増幅器には、出力レベルを一
定に維持するために、各々ＡＬＣフィードバックループ
が設けられてもよい。第１の光増幅器の入力レベルが検
出され、第１の光増幅器の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単
位）変化したときに、第２の光増幅器の入力レベルが概
ね−Δ変化するように、可変光減衰器が制御される。
光減衰器が第１及び第２の光増幅器の間に位置させられ
ている。第１及び第２の光増幅器には、出力レベルを一
定に維持するために、各々ＡＬＣフィードバックループ
が設けられてもよい。第１の光増幅器の入力レベルが検
出され、第１の光増幅器の入力レベルがΔ（ｄＢｍ単
位）変化したときに、第２の光増幅器の入力レベルが概
ね−Δ変化するように、可変光減衰器が制御される。
【０１０５】従って、上述した本発明の種々の実施形態
によると、第１の光増幅器の入力レベルがΔ変化したと
きに、第２の光増幅器の入力レベルは概ね−Δ変化す
る。例えば、概ね−Δ変化するために、第２の光増幅器
の入力レベルは望ましくは−（Δ±Δ／２０）変化すべ
きである。しかし、概ね−Δの変化はこの望ましい範囲
に限定されることを意図しているものではなく、他の範
囲であっても十分な動作が提供され得る。
によると、第１の光増幅器の入力レベルがΔ変化したと
きに、第２の光増幅器の入力レベルは概ね−Δ変化す
る。例えば、概ね−Δ変化するために、第２の光増幅器
の入力レベルは望ましくは−（Δ±Δ／２０）変化すべ
きである。しかし、概ね−Δの変化はこの望ましい範囲
に限定されることを意図しているものではなく、他の範
囲であっても十分な動作が提供され得る。
【０１０６】本発明の上述した実施形態によると、第１
及び第２の光増幅器の間に可変光減衰器が位置させられ
ている。可変光減衰器は、供給された制御信号に従って
可変の減衰を与える。第１の利得モニタが第１の光増幅
器の利得を検出し、第２の利得モニタが第２の光増幅器
の利得を検出する。可変光減衰器は、検出された第１及
び第２の光増幅器の利得の和が一定になるように制御さ
れる。
及び第２の光増幅器の間に可変光減衰器が位置させられ
ている。可変光減衰器は、供給された制御信号に従って
可変の減衰を与える。第１の利得モニタが第１の光増幅
器の利得を検出し、第２の利得モニタが第２の光増幅器
の利得を検出する。可変光減衰器は、検出された第１及
び第２の光増幅器の利得の和が一定になるように制御さ
れる。
【０１０７】ＷＤＭ光通信システムにおいて用いられる
種々の光増幅デバイスについて上述した。本願出願人に
よる特開平８−２４８４５５号公報及び特開平１０−５
１０５７号公報は、ＷＤＭ光通信システムで用いられる
追加的な光増幅デバイスを開示している。これらの光増
幅デバイスにおいては、異なる波長を有する複数の光信
号を多重化して得られるＷＤＭ信号光は、各々例えばエ
ルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）を用いてなる２段の
光増幅部により一括増幅される。一括増幅においては、
ＡＧＣは、前段増幅部及び後段増幅部の各々の利得が一
定になるように行なわれる。この制御により、各ＥＤＦ
Ａの利得の波長依存性（以下、利得波長特性と称され
る）は、入力光パワーが変化したとしても一定に維持さ
れることができる。光増幅器の利得波長特性を有効に補
償することによって、チャネル間でレベル等化されたＷ
ＤＭ信号光が得られる。また、ＷＤＭ信号光に含まれる
波長数（チャネル数）が変化した場合に安定した増幅特
性が得られるようにした他の光増幅デバイスも提案され
ている。
種々の光増幅デバイスについて上述した。本願出願人に
よる特開平８−２４８４５５号公報及び特開平１０−５
１０５７号公報は、ＷＤＭ光通信システムで用いられる
追加的な光増幅デバイスを開示している。これらの光増
幅デバイスにおいては、異なる波長を有する複数の光信
号を多重化して得られるＷＤＭ信号光は、各々例えばエ
ルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）を用いてなる２段の
光増幅部により一括増幅される。一括増幅においては、
ＡＧＣは、前段増幅部及び後段増幅部の各々の利得が一
定になるように行なわれる。この制御により、各ＥＤＦ
Ａの利得の波長依存性（以下、利得波長特性と称され
る）は、入力光パワーが変化したとしても一定に維持さ
れることができる。光増幅器の利得波長特性を有効に補
償することによって、チャネル間でレベル等化されたＷ
ＤＭ信号光が得られる。また、ＷＤＭ信号光に含まれる
波長数（チャネル数）が変化した場合に安定した増幅特
性が得られるようにした他の光増幅デバイスも提案され
ている。
【０１０８】このような光増幅デバイスにおいては、一
定利得制御を実現するために、大容量ポンプ源（ポンプ
光源）が使用されなければならない。一般に、光増幅デ
バイスに入力されるＷＤＭ信号光の波長当たりの（チャ
ネル当たりの）パワーレベルは固定値ではなく変動す
る。このような入力光レベルの変動に対して利得を一定
に制御するためには、ポンプ光のパワーは実質的に指数
関数的に制御されなければならない。従って、そのよう
な指数関数的な制御を支持することができる比較的大容
量のポンプ源を提供することが必要である。
定利得制御を実現するために、大容量ポンプ源（ポンプ
光源）が使用されなければならない。一般に、光増幅デ
バイスに入力されるＷＤＭ信号光の波長当たりの（チャ
ネル当たりの）パワーレベルは固定値ではなく変動す
る。このような入力光レベルの変動に対して利得を一定
に制御するためには、ポンプ光のパワーは実質的に指数
関数的に制御されなければならない。従って、そのよう
な指数関数的な制御を支持することができる比較的大容
量のポンプ源を提供することが必要である。
【０１０９】光増幅デバイスは、入力光レベルの変動を
支持する所要の入力ダイナミックレレンジを有すること
を要求される一方、チャネル間でレベル等化されたＷＤ
Ｍ信号光を出力することも要求されている。例えば、こ
の要求を満たすために、光増幅デバイスの前段光増幅部
及び後段光増幅部の間に可変光減衰器を設けることによ
って、チャネル当たりの出力光レベルが一定になるよう
に、光減衰を制御するようにした方法が提案されてい
る。
支持する所要の入力ダイナミックレレンジを有すること
を要求される一方、チャネル間でレベル等化されたＷＤ
Ｍ信号光を出力することも要求されている。例えば、こ
の要求を満たすために、光増幅デバイスの前段光増幅部
及び後段光増幅部の間に可変光減衰器を設けることによ
って、チャネル当たりの出力光レベルが一定になるよう
に、光減衰を制御するようにした方法が提案されてい
る。
【０１１０】この場合、入力光レベルが最小のときに前
段光増幅部からの出力光のレベルが一定値以上になるよ
うに前段光増幅部の利得が設定される。従って、入力光
レベルが高いときにも上述の設定された利得により増幅
が行なわれ、その後増幅された信号光は可変光減衰器に
より与えられたレベルまで減衰される。従って、入力光
レベルが高いときには、ＡＧＣを実現するために前段光
増幅部において過剰な光増幅が行なわれていることにな
る。このような過剰な光増幅を可能にするために高価で
大容量のポンプ源を設けることは、光増幅デバイスのコ
スト削減という観点からは欠点となる。
段光増幅部からの出力光のレベルが一定値以上になるよ
うに前段光増幅部の利得が設定される。従って、入力光
レベルが高いときにも上述の設定された利得により増幅
が行なわれ、その後増幅された信号光は可変光減衰器に
より与えられたレベルまで減衰される。従って、入力光
レベルが高いときには、ＡＧＣを実現するために前段光
増幅部において過剰な光増幅が行なわれていることにな
る。このような過剰な光増幅を可能にするために高価で
大容量のポンプ源を設けることは、光増幅デバイスのコ
スト削減という観点からは欠点となる。
【０１１１】また、２段増幅構成を有する光増幅デバイ
ス（光増幅器等）においては、雑音指数（ＮＦ）を低減
するためには前段増幅部の利得を高く設定しておくこと
が効果的である。しかし、この設定を実現することもま
た大容量のポンプ源を提供することを要求する。即ち、
低い入力光レベルの場合に利得を高い値に設定すること
は通常の容量のポンプ源を用いることによっても比較的
容易に実現され得る。しかし、利得が高い値に設定され
たＡＧＣのもとで入力レベルが増大するときには、通常
の容量のポンプ源によるポンプ光のパワーは不足し、Ａ
ＧＣが効果的に機能しなくなる可能性がある。この理由
により、大容量のポンプ源が必要とされるのである。
ス（光増幅器等）においては、雑音指数（ＮＦ）を低減
するためには前段増幅部の利得を高く設定しておくこと
が効果的である。しかし、この設定を実現することもま
た大容量のポンプ源を提供することを要求する。即ち、
低い入力光レベルの場合に利得を高い値に設定すること
は通常の容量のポンプ源を用いることによっても比較的
容易に実現され得る。しかし、利得が高い値に設定され
たＡＧＣのもとで入力レベルが増大するときには、通常
の容量のポンプ源によるポンプ光のパワーは不足し、Ａ
ＧＣが効果的に機能しなくなる可能性がある。この理由
により、大容量のポンプ源が必要とされるのである。
【０１１２】このように、ＷＤＭ光通信システムに適用
される光増幅デバイスは、入力光レベルの変動を支持す
る所要の入力ダイナミックレンジを確保し、出力光の全
チャネルのレベルを等化し、且つ雑音特性を向上させる
ためには、前段増幅部にポンプ光の過剰なパワーが要求
されるという問題を有している。
される光増幅デバイスは、入力光レベルの変動を支持す
る所要の入力ダイナミックレンジを確保し、出力光の全
チャネルのレベルを等化し、且つ雑音特性を向上させる
ためには、前段増幅部にポンプ光の過剰なパワーが要求
されるという問題を有している。
【０１１３】図１６はＷＤＭ光伝送システムに適用可能
な光増幅デバイスを示すブロック図である。
な光増幅デバイスを示すブロック図である。
【０１１４】図１６を参照すると、光増幅デバイスは、
入力端子Ｔｉｎに入力されたＷＤＭ信号光を増幅する前
段光増幅部５０１と、前段光増幅部５０１の出力端に接
続された中段ＡＬＣ部５０３と、中段ＡＬＣ部５０３を
通過したＷＤＭ信号光を増幅して増幅されたＷＤＭ信号
光を出力端子Ｔｏｕｔから出力する後段光増幅部５０５
とを含む２段増幅構成を有している。
入力端子Ｔｉｎに入力されたＷＤＭ信号光を増幅する前
段光増幅部５０１と、前段光増幅部５０１の出力端に接
続された中段ＡＬＣ部５０３と、中段ＡＬＣ部５０３を
通過したＷＤＭ信号光を増幅して増幅されたＷＤＭ信号
光を出力端子Ｔｏｕｔから出力する後段光増幅部５０５
とを含む２段増幅構成を有している。
【０１１５】前段光増幅部５０１においては、入力端子
Ｔｉｎに入力されたＷＤＭ信号光は、ビームスプリッタ
５１０、光アイソレータ５１１及びＷＤＭカプラ５１２
を介してエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）５１３に
供給される。ポンプ光は、ポンプ源（ＬＤ）５１８から
放射され、ＷＤＭカプラ５１２を介してＥＤＦ５１３に
その前端から供給される。このように、ＥＤＦ５１３は
ポンプ光によりフォワードポンピング（前方励起）され
ている。
Ｔｉｎに入力されたＷＤＭ信号光は、ビームスプリッタ
５１０、光アイソレータ５１１及びＷＤＭカプラ５１２
を介してエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）５１３に
供給される。ポンプ光は、ポンプ源（ＬＤ）５１８から
放射され、ＷＤＭカプラ５１２を介してＥＤＦ５１３に
その前端から供給される。このように、ＥＤＦ５１３は
ポンプ光によりフォワードポンピング（前方励起）され
ている。
【０１１６】ポンプ源５１８の駆動状態はＡＧＣ回路５
２０からの信号に従って制御される。より特定的には、
ＥＤＦ５１３に供給されるべきＷＤＭ信号光の一部とＥ
ＤＦ５１３から出力された増幅されたＷＤＭ信号光の一
部とが、それぞれビームスプリッタ５１０及び５１６に
より抽出され、それぞれフォトディテクタ（ＰＤ）５１
７及び５１９により電気信号に変換される。フォトディ
テクタ５１７及び５１９からのこれらの電気信号はＡＧ
Ｃ回路５２０に入力される。ＡＧＣ回路５２０において
は、フォトディテクタ５１７及び５１９からの入力信号
に従って実際の利得が得られ、その利得が一定になるよ
うに、ポンプ源５１８の駆動状態を制御するための信号
が生成される。
２０からの信号に従って制御される。より特定的には、
ＥＤＦ５１３に供給されるべきＷＤＭ信号光の一部とＥ
ＤＦ５１３から出力された増幅されたＷＤＭ信号光の一
部とが、それぞれビームスプリッタ５１０及び５１６に
より抽出され、それぞれフォトディテクタ（ＰＤ）５１
７及び５１９により電気信号に変換される。フォトディ
テクタ５１７及び５１９からのこれらの電気信号はＡＧ
Ｃ回路５２０に入力される。ＡＧＣ回路５２０において
は、フォトディテクタ５１７及び５１９からの入力信号
に従って実際の利得が得られ、その利得が一定になるよ
うに、ポンプ源５１８の駆動状態を制御するための信号
が生成される。
【０１１７】このように、ＥＤＦ５１３による利得は一
定に制御され、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ５１３に入力され
てそれを通過すると、ＷＤＭ信号光は増幅される。ＥＤ
Ｆ５１３により増幅されたＷＤＭ信号光は、光アイソレ
ータ５１４を介して利得等化器（ＧＥＱ）５１５に供給
される。利得等化器５１５は、ＥＤＦ５１３の利得波長
特性を補償するための光フィルタである。より特定的に
は、ＥＤＦ５１３が予め定められた利得において図１７
に示されるような利得波長特性を有している場合には、
図１８に実線で示されるような透過波長特性を有する光
フィルタを利得等化器５１５として用いればよい。利得
等化器５１５を通過したＷＤＭ信号光は、ビームスプリ
ッタ５１６を介して中段ＡＬＣ部５０３に供給される。
定に制御され、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ５１３に入力され
てそれを通過すると、ＷＤＭ信号光は増幅される。ＥＤ
Ｆ５１３により増幅されたＷＤＭ信号光は、光アイソレ
ータ５１４を介して利得等化器（ＧＥＱ）５１５に供給
される。利得等化器５１５は、ＥＤＦ５１３の利得波長
特性を補償するための光フィルタである。より特定的に
は、ＥＤＦ５１３が予め定められた利得において図１７
に示されるような利得波長特性を有している場合には、
図１８に実線で示されるような透過波長特性を有する光
フィルタを利得等化器５１５として用いればよい。利得
等化器５１５を通過したＷＤＭ信号光は、ビームスプリ
ッタ５１６を介して中段ＡＬＣ部５０３に供給される。
【０１１８】中断ＡＬＣ部５０３においては、前段増幅
部５０１からのＷＤＭ信号光は、レベル調節デバイスと
しての可変光減衰器（ＶＡＴＴ）５３０に供給される。
可変光減衰器５３０による光減衰はＡＬＣ回路５３４か
らの信号に従って制御される。より特定的には、可変光
減衰器５３０から出力されたＷＤＭ信号光の一部がビー
ムスプリッタ５３１により抽出され、フォトディテクタ
５３３により電気信号に変換される。この電気信号はＡ
ＬＣ回路５３４に入力される。ＡＬＣ回路５３４におい
ては、参照値発生回路５３５から供給されるＡＬＣ参照
値（Ｖａｌｃｒｅｆ）とフォトディテクタ５３３から供
給された信号との比較結果に従って、可変光減衰器５３
０から出力されるべきＷＤＭ信号光のチャネル当たりの
レベルが一定になるように、可変光減衰器５３０による
光減衰を制御する信号が生成される。
部５０１からのＷＤＭ信号光は、レベル調節デバイスと
しての可変光減衰器（ＶＡＴＴ）５３０に供給される。
可変光減衰器５３０による光減衰はＡＬＣ回路５３４か
らの信号に従って制御される。より特定的には、可変光
減衰器５３０から出力されたＷＤＭ信号光の一部がビー
ムスプリッタ５３１により抽出され、フォトディテクタ
５３３により電気信号に変換される。この電気信号はＡ
ＬＣ回路５３４に入力される。ＡＬＣ回路５３４におい
ては、参照値発生回路５３５から供給されるＡＬＣ参照
値（Ｖａｌｃｒｅｆ）とフォトディテクタ５３３から供
給された信号との比較結果に従って、可変光減衰器５３
０から出力されるべきＷＤＭ信号光のチャネル当たりの
レベルが一定になるように、可変光減衰器５３０による
光減衰を制御する信号が生成される。
【０１１９】図示はしないが、ＷＤＭ信号光の波長数
（チャネル数）に関する情報が参照値発生回路５３５に
外部から与えられており、チャネル数の変化を支持する
ようにＡＬＣ参照値が出力される。
（チャネル数）に関する情報が参照値発生回路５３５に
外部から与えられており、チャネル数の変化を支持する
ようにＡＬＣ参照値が出力される。
【０１２０】可変光減衰器５３０から出力されたＷＤＭ
信号光は、ビームスプリッタ５３１を介して分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）５３２に供給される。分散補償ファイ
バ５３２は、この光増幅デバイスに接続された光伝送路
の波長分散特性を補償するように機能する。しかし、分
散補償が不要である場合には、分散補償ファイバ５３２
は省略されてもよい。分散補償ファイバ５３２を通過し
たＷＤＭ信号光は、後段光増幅部５０５に供給される。
信号光は、ビームスプリッタ５３１を介して分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）５３２に供給される。分散補償ファイ
バ５３２は、この光増幅デバイスに接続された光伝送路
の波長分散特性を補償するように機能する。しかし、分
散補償が不要である場合には、分散補償ファイバ５３２
は省略されてもよい。分散補償ファイバ５３２を通過し
たＷＤＭ信号光は、後段光増幅部５０５に供給される。
【０１２１】後段光増幅部５０５においては、中段ＡＬ
Ｃ部５０３からのＷＤＭ信号光は、ビームスプリッタ５
５０、利得等化器５５１、光アイソレータ５５２及びＷ
ＤＭカプラ５５３を介してＥＤＦ５５４に供給される。
前段光増幅部５０１における利得等化器５１５と同様
に、利得等化器５５１は、予め定められた利得における
ＥＤＦ５５４の利得波長特性を補償するための光フィル
タである。ポンプ源５５７から放射されたポンプ光は、
ＷＤＭカプラ５５３を介してＥＤＦ５５４にその前端か
ら供給され、ＥＤＦ５５４についてフォワードポンピン
グが行われる。
Ｃ部５０３からのＷＤＭ信号光は、ビームスプリッタ５
５０、利得等化器５５１、光アイソレータ５５２及びＷ
ＤＭカプラ５５３を介してＥＤＦ５５４に供給される。
前段光増幅部５０１における利得等化器５１５と同様
に、利得等化器５５１は、予め定められた利得における
ＥＤＦ５５４の利得波長特性を補償するための光フィル
タである。ポンプ源５５７から放射されたポンプ光は、
ＷＤＭカプラ５５３を介してＥＤＦ５５４にその前端か
ら供給され、ＥＤＦ５５４についてフォワードポンピン
グが行われる。
【０１２２】ポンプ源５５７の駆動状態はＡＧＣ回路５
５９からの信号に従って制御される。より特定的には、
ＥＤＦ５５４に入力されるべきＷＤＭ信号光の一部とＥ
ＤＦ５５４から出力された増幅されたＷＤＭ信号光の一
部とが、それぞれビームスプリッタ５５０及び５５５に
より抽出され、それぞれフォトディテクタ５５６及び５
５８により電気信号に変換される。フォトディテクタ５
５６及び５５８からのこれらの電気信号は、ＡＧＣ回路
５５９に入力される。ＡＧＣ回路５５９においては、フ
ォトディテクタ５５６及び５５８からの入力信号に従っ
て実際の利得が得られ、その実際の利得が一定になるよ
うにポンプ源５５７の駆動状態を制御するための信号が
生成される。このように、ＥＤＦ５５４による利得は一
定に制御されており、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ５５４に入
力されてこれを通過すると、ＷＤＭ信号光は増幅され
る。ＥＤＦ５５４により増幅されたＷＤＭ信号光は、ビ
ームスプリッタ５５５を通過してこの光増幅器の出力端
子Ｔｏｕｔから出力される。
５９からの信号に従って制御される。より特定的には、
ＥＤＦ５５４に入力されるべきＷＤＭ信号光の一部とＥ
ＤＦ５５４から出力された増幅されたＷＤＭ信号光の一
部とが、それぞれビームスプリッタ５５０及び５５５に
より抽出され、それぞれフォトディテクタ５５６及び５
５８により電気信号に変換される。フォトディテクタ５
５６及び５５８からのこれらの電気信号は、ＡＧＣ回路
５５９に入力される。ＡＧＣ回路５５９においては、フ
ォトディテクタ５５６及び５５８からの入力信号に従っ
て実際の利得が得られ、その実際の利得が一定になるよ
うにポンプ源５５７の駆動状態を制御するための信号が
生成される。このように、ＥＤＦ５５４による利得は一
定に制御されており、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ５５４に入
力されてこれを通過すると、ＷＤＭ信号光は増幅され
る。ＥＤＦ５５４により増幅されたＷＤＭ信号光は、ビ
ームスプリッタ５５５を通過してこの光増幅器の出力端
子Ｔｏｕｔから出力される。
【０１２３】前段光増幅部及び後段光増幅部５０１及び
５０５において、ＥＤＦ５１３及び５５４、ポンプ源５
１８及び５５７、並びにＷＤＭカプラ５１２及び５５３
は光増幅デバイスの一例として機能する。また、前段光
増幅部及び後段光増幅部５０１及び５０５において、Ａ
ＧＣ回路５２０及び５５９、フォトディテクタ５１７，
５１９，５５６及び５５８、並びにビームスプリッタ５
１０，５１６，５５０及び５５５は、一定利得制御デバ
イスの例として機能する。更に、前段光増幅部及び後段
光増幅部５０１及び５０５において、利得等化器５１５
及び５５１は利得波長特性補償デバイスの例として機能
する。また、中段ＡＬＣ部５０３において、ＡＬＣ回路
５３４、ビームスプリッタ５３１、フォトディテクタ５
３３及び参照値発生回路５３５は一定レベル制御デバイ
スの例として機能する。
５０５において、ＥＤＦ５１３及び５５４、ポンプ源５
１８及び５５７、並びにＷＤＭカプラ５１２及び５５３
は光増幅デバイスの一例として機能する。また、前段光
増幅部及び後段光増幅部５０１及び５０５において、Ａ
ＧＣ回路５２０及び５５９、フォトディテクタ５１７，
５１９，５５６及び５５８、並びにビームスプリッタ５
１０，５１６，５５０及び５５５は、一定利得制御デバ
イスの例として機能する。更に、前段光増幅部及び後段
光増幅部５０１及び５０５において、利得等化器５１５
及び５５１は利得波長特性補償デバイスの例として機能
する。また、中段ＡＬＣ部５０３において、ＡＬＣ回路
５３４、ビームスプリッタ５３１、フォトディテクタ５
３３及び参照値発生回路５３５は一定レベル制御デバイ
スの例として機能する。
【０１２４】ＡＧＣは、前段光増幅部５０１及び後段光
増幅部５０５の各々において、対応するＥＤＦの上流側
及び下流側におけるＷＤＭ信号光の検出レベルに従って
行われている。代替案として、各ＥＤＦにおいて発生す
る増幅された自然放出（ＡＳＥ）を検出し、ＡＳＥの検
出レベルに従って各ＥＤＦの利得を決定することによっ
てＡＧＣを行ってもよい。また、前段光増幅部５０１及
び後段光増幅部５０５の各々においてはフォワードポン
ピングが行われているが、各光増幅部においてバックワ
ードポンピング（後方励起）あるいは双方向ポンピング
を行ってもよい。
増幅部５０５の各々において、対応するＥＤＦの上流側
及び下流側におけるＷＤＭ信号光の検出レベルに従って
行われている。代替案として、各ＥＤＦにおいて発生す
る増幅された自然放出（ＡＳＥ）を検出し、ＡＳＥの検
出レベルに従って各ＥＤＦの利得を決定することによっ
てＡＧＣを行ってもよい。また、前段光増幅部５０１及
び後段光増幅部５０５の各々においてはフォワードポン
ピングが行われているが、各光増幅部においてバックワ
ードポンピング（後方励起）あるいは双方向ポンピング
を行ってもよい。
【０１２５】図１９は、図１６の光増幅デバイス内を伝
搬するＷＤＭ信号光のチャネル当たりのパワーレベルの
変化を示すグラフである。図１９に示されるように、光
増幅器に入力される１チャネル当たりの入力レベルに変
化があったとしても、ＷＤＭ信号光の１チャネル当たり
のレベルは中段ＡＬＣ部５０３において一定に制御され
る。従って、後段光増幅部５０５において一定利得制御
のもとで増幅されたＷＤＭ信号光の１チャネル当たりの
レベルも一定に維持される。
搬するＷＤＭ信号光のチャネル当たりのパワーレベルの
変化を示すグラフである。図１９に示されるように、光
増幅器に入力される１チャネル当たりの入力レベルに変
化があったとしても、ＷＤＭ信号光の１チャネル当たり
のレベルは中段ＡＬＣ部５０３において一定に制御され
る。従って、後段光増幅部５０５において一定利得制御
のもとで増幅されたＷＤＭ信号光の１チャネル当たりの
レベルも一定に維持される。
【０１２６】所要の入力ダイナミックレンジを確保し且
つ前段光増幅部５０１のためのＡＧＣを維持するために
は、ポンプ源５１８は、ハイパワーのポンプ光をＥＤＦ
５１３に供給することができなければならない。図１９
に破線で示されるように、ポンプ源５１８がハイレベル
入力光に対して設定利得を維持するのに十分なパワーを
有するポンプ光を供給することができない場合には、Ｅ
ＤＦ５１３による利得は低くなり、その結果、図１７に
示される利得波長特性が変化する。ＥＤＦ５１３の利得
波長特性が変化すると、利得等化器５１５による補償が
効果的に機能しなくなり、その結果、光増幅器から出力
されるＷＤＭ信号光の１チャネル当たりのレベルを一定
に維持することができなくなる。
つ前段光増幅部５０１のためのＡＧＣを維持するために
は、ポンプ源５１８は、ハイパワーのポンプ光をＥＤＦ
５１３に供給することができなければならない。図１９
に破線で示されるように、ポンプ源５１８がハイレベル
入力光に対して設定利得を維持するのに十分なパワーを
有するポンプ光を供給することができない場合には、Ｅ
ＤＦ５１３による利得は低くなり、その結果、図１７に
示される利得波長特性が変化する。ＥＤＦ５１３の利得
波長特性が変化すると、利得等化器５１５による補償が
効果的に機能しなくなり、その結果、光増幅器から出力
されるＷＤＭ信号光の１チャネル当たりのレベルを一定
に維持することができなくなる。
【０１２７】ＥＤＦの利得波長特性の変化を簡単に説明
する。
する。
【０１２８】図２０は、ＥＤＦの利得の変化に伴うその
ＥＤＦの利得波長特性の変化の例を示すグラフである。
図２０に示される例においては、利得波長特性は、ＥＤ
Ｆの利得が比較的高いときに、波長の増大に伴って利得
が減少する負の傾斜を有し、一方、ＥＤＦの利得が比較
的低いときには、波長の増大に伴って利得が増大する正
の傾斜を有する。このように、ＥＤＦの利得波長特性
は、ＥＤＦの利得の増加、即ちポンプエネルギーの増加
に伴い利得傾斜が正の傾斜から負の傾斜に変化するもの
であることが確認されている。また、利得傾斜が入力光
レベルあるいはＥＤＦ長に従って変化することも報告さ
れている（例えば、Y. Nakabayashi et al.,“Flatteni
ng of multi-wavelength batch amplification of opti
cal fiberamplifier using fiber amplification facto
r control”, ShingakuGiho, OCS94-66; S. Yoshida et
al.,"Wavelength multiplexed signal common amplifi
cation characteristics of high-concentration Al co
doped EDFA", ShingakuGiho, OCS95-9; Y, Sugaya et a
l.,"A study of configuration method for wavelength
multiplexing Er-doped fiber optical amplifier”,
ShingakuGiho）。
ＥＤＦの利得波長特性の変化の例を示すグラフである。
図２０に示される例においては、利得波長特性は、ＥＤ
Ｆの利得が比較的高いときに、波長の増大に伴って利得
が減少する負の傾斜を有し、一方、ＥＤＦの利得が比較
的低いときには、波長の増大に伴って利得が増大する正
の傾斜を有する。このように、ＥＤＦの利得波長特性
は、ＥＤＦの利得の増加、即ちポンプエネルギーの増加
に伴い利得傾斜が正の傾斜から負の傾斜に変化するもの
であることが確認されている。また、利得傾斜が入力光
レベルあるいはＥＤＦ長に従って変化することも報告さ
れている（例えば、Y. Nakabayashi et al.,“Flatteni
ng of multi-wavelength batch amplification of opti
cal fiberamplifier using fiber amplification facto
r control”, ShingakuGiho, OCS94-66; S. Yoshida et
al.,"Wavelength multiplexed signal common amplifi
cation characteristics of high-concentration Al co
doped EDFA", ShingakuGiho, OCS95-9; Y, Sugaya et a
l.,"A study of configuration method for wavelength
multiplexing Er-doped fiber optical amplifier”,
ShingakuGiho）。
【０１２９】図１６においては、前段光増幅部５０１の
一定利得制御を維持するために比較的大容量のポンプ源
５１８が必要であり、光増幅器の高価格化を招いてい
る。
一定利得制御を維持するために比較的大容量のポンプ源
５１８が必要であり、光増幅器の高価格化を招いてい
る。
【０１３０】図１６に示される光増幅デバイスの雑音特
性について説明する。全体としての光増幅器の雑音指数
（ＮＦ）は次の（１）式により計算され得る。
性について説明する。全体としての光増幅器の雑音指数
（ＮＦ）は次の（１）式により計算され得る。
【０１３１】 NF[dB]=LOSSf+10xlog[10NEf/10+(10LOSSm/10+10NFr/10)/10Gf/10] …（１ ） ここで、ＬＯＳＳｆはＥＤＦ５１３の上流側における損
失、ＮＦｆはＥＤＦ５１３の雑音指数、ＬＯＳＳｍはＥ
ＤＦ５１３の下流側及びＥＤＦ５５４の上流側における
損失（光増幅器の中段部分の損失）、ＮＦｒはＥＤＦ５
５４の雑音指数、ＧｆはＥＤＦ５１３の利得である。Ｌ
ＯＳＳｆ＝２ｄＢ，ＮＦｆ＝４ｄＢ，ＬＯＳＳｍ＝１５
ｄＢ，ＮＦｒ＝６ｄＢ，Ｇｆ＝１５ｄＢである場合、全
体としての光増幅器の雑音指数は（１）式からＮＦ＝
７．６１ｄＢと計算される。
失、ＮＦｆはＥＤＦ５１３の雑音指数、ＬＯＳＳｍはＥ
ＤＦ５１３の下流側及びＥＤＦ５５４の上流側における
損失（光増幅器の中段部分の損失）、ＮＦｒはＥＤＦ５
５４の雑音指数、ＧｆはＥＤＦ５１３の利得である。Ｌ
ＯＳＳｆ＝２ｄＢ，ＮＦｆ＝４ｄＢ，ＬＯＳＳｍ＝１５
ｄＢ，ＮＦｒ＝６ｄＢ，Ｇｆ＝１５ｄＢである場合、全
体としての光増幅器の雑音指数は（１）式からＮＦ＝
７．６１ｄＢと計算される。
【０１３２】（１）式から明らかなように、全体として
の光増幅器の雑音指数ＮＦを低減するためには、損失Ｌ
ＯＳＳｆ及びＬＯＳＳｍあるいは雑音指数ＮＦｆ及びＮ
Ｆｒを減少させるかあるいは利得Ｇｆを増大させなけれ
ばならない。しかし、損失ＬＯＳＳｆ及びＬＯＳＳｍあ
るいは雑音指数ＮＦｆ及びＮＦｒを減少させることは、
これらがそれぞれのデバイスの特性に依存していること
から制限される。一方、利得Ｇｆを増大することは、Ｅ
ＤＦ５１３に供給されるべきポンプ光のパワーを増大す
ることにより実現され得る。特に、光増幅器に入力され
る信号光のレベルが低くなったとき、受信端でのＳ／Ｎ
比を高くすることを目的として、光増幅器の雑音指数Ｎ
Ｆの小さな値が確保されなければならない。
の光増幅器の雑音指数ＮＦを低減するためには、損失Ｌ
ＯＳＳｆ及びＬＯＳＳｍあるいは雑音指数ＮＦｆ及びＮ
Ｆｒを減少させるかあるいは利得Ｇｆを増大させなけれ
ばならない。しかし、損失ＬＯＳＳｆ及びＬＯＳＳｍあ
るいは雑音指数ＮＦｆ及びＮＦｒを減少させることは、
これらがそれぞれのデバイスの特性に依存していること
から制限される。一方、利得Ｇｆを増大することは、Ｅ
ＤＦ５１３に供給されるべきポンプ光のパワーを増大す
ることにより実現され得る。特に、光増幅器に入力され
る信号光のレベルが低くなったとき、受信端でのＳ／Ｎ
比を高くすることを目的として、光増幅器の雑音指数Ｎ
Ｆの小さな値が確保されなければならない。
【０１３３】入力光のレベルが低い場合、それほど高い
ポンプ光パワーが要求されないことから、雑音指数ＮＦ
はＥＤＦ５１３の利得Ｇｆを増大することにより比較的
容易に低減される。しかし、ＥＤＦ５１３の利得波長特
性は利得等化器５１３により補償されなければならない
ので、ＥＤＦ５１３の利得Ｇｆは一定に制御されなけれ
ばならない。従って、入力光のレベルが低い場合にＥＤ
Ｆ５１３の利得Ｇｆを高い値に設定することにより雑音
指数ＮＦは低減され得るけれども、入力光のレベルが高
くなったときに、ポンプ光パワーが不足してＡＧＣの効
果がなくなり、チャネル間の出力光のレベルに差が生じ
てしまう可能性がある。
ポンプ光パワーが要求されないことから、雑音指数ＮＦ
はＥＤＦ５１３の利得Ｇｆを増大することにより比較的
容易に低減される。しかし、ＥＤＦ５１３の利得波長特
性は利得等化器５１３により補償されなければならない
ので、ＥＤＦ５１３の利得Ｇｆは一定に制御されなけれ
ばならない。従って、入力光のレベルが低い場合にＥＤ
Ｆ５１３の利得Ｇｆを高い値に設定することにより雑音
指数ＮＦは低減され得るけれども、入力光のレベルが高
くなったときに、ポンプ光パワーが不足してＡＧＣの効
果がなくなり、チャネル間の出力光のレベルに差が生じ
てしまう可能性がある。
【０１３４】結局、図１６の光増幅デバイスが所要の入
力ダイナミックレンジを有することを要求される限りに
おいて、雑音指数ＮＦを低減することを目的として利得
Ｇｆを増大させるためには、ＥＤＦ５１３に供給される
べきポンプ光のパワーは増大されなければならないので
ある。
力ダイナミックレンジを有することを要求される限りに
おいて、雑音指数ＮＦを低減することを目的として利得
Ｇｆを増大させるためには、ＥＤＦ５１３に供給される
べきポンプ光のパワーは増大されなければならないので
ある。
【０１３５】このような状況に鑑み、以下でより詳しく
議論される本発明の実施形態によると、図１６の構成を
改良することにより、所要の入力ダイナミックレンジを
確保し、ＡＧＣに拘束されることなくＥＤＦの利得波長
特性の効果的な補償を可能にし、且つ、雑音指数ＮＦの
低減を可能にしたＷＤＭのための光増幅デバイス（光増
幅器等）が実現されるものである。
議論される本発明の実施形態によると、図１６の構成を
改良することにより、所要の入力ダイナミックレンジを
確保し、ＡＧＣに拘束されることなくＥＤＦの利得波長
特性の効果的な補償を可能にし、且つ、雑音指数ＮＦの
低減を可能にしたＷＤＭのための光増幅デバイス（光増
幅器等）が実現されるものである。
【０１３６】図２１は本発明の実施形態による光増幅デ
バイスのブロック図である。図２１において、図１６の
光増幅デバイスと実質的に同一の部分には同一の符号が
付されている。
バイスのブロック図である。図２１において、図１６の
光増幅デバイスと実質的に同一の部分には同一の符号が
付されている。
【０１３７】図２１の光増幅デバイスは、図１６の構成
に対して、前段光増幅部５０１の利得の変化を検出し、
検出された利得の変化に従って中段ＡＬＣ部５０３にお
けるＡＬＣ参照値を変更可能にし、且つ、検出された利
得の変化に従って後段光増幅部５０５の設定利得を変更
可能にした点で改良されている。これらの改良により、
前段光増幅部５０１におけるポンプ源５１８として大容
量のポンプ源を使用しなくてすむようになっている。よ
り特定的には、図２１の光増幅デバイスの構成は、前段
光増幅部５０１がログ変換器（ＬＯＧ）５２１及び５２
２並びに加算器（−）５２３及び５２４を更に含む点
と、中段ＡＬＣ部５０３がログ変換器５３６及び加算器
５３７を更に含む点と、後段光増幅部５０５がログ変換
器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器５６２を更に
含む点で図１６の構成と異なる。
に対して、前段光増幅部５０１の利得の変化を検出し、
検出された利得の変化に従って中段ＡＬＣ部５０３にお
けるＡＬＣ参照値を変更可能にし、且つ、検出された利
得の変化に従って後段光増幅部５０５の設定利得を変更
可能にした点で改良されている。これらの改良により、
前段光増幅部５０１におけるポンプ源５１８として大容
量のポンプ源を使用しなくてすむようになっている。よ
り特定的には、図２１の光増幅デバイスの構成は、前段
光増幅部５０１がログ変換器（ＬＯＧ）５２１及び５２
２並びに加算器（−）５２３及び５２４を更に含む点
と、中段ＡＬＣ部５０３がログ変換器５３６及び加算器
５３７を更に含む点と、後段光増幅部５０５がログ変換
器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器５６２を更に
含む点で図１６の構成と異なる。
【０１３８】本発明のこの実施形態においては、ログ変
換器５２１及び５２２並びに加算器５２３が利得測定デ
バイスの一例として機能し、加算器５２４が利得偏差算
出デバイスの一例として機能する。また、加算器５３７
は参照レベル変更デバイスの一例として機能し、ログ変
換器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器５６２が参
照利得変更デバイスの一例として機能する。
換器５２１及び５２２並びに加算器５２３が利得測定デ
バイスの一例として機能し、加算器５２４が利得偏差算
出デバイスの一例として機能する。また、加算器５３７
は参照レベル変更デバイスの一例として機能し、ログ変
換器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器５６２が参
照利得変更デバイスの一例として機能する。
【０１３９】前段光増幅部５０１において、ログ変換器
５２１及び５２２の入力端子はそれぞれフォトディテク
タ５１７及び５１９の出力端子に接続されており、ログ
変換器５２１及び５２２は、フォトディテクタ５１７及
び５１９からの電気信号をそれぞれ受けてそれらの電気
信号の電圧レベルを対数値に変換し、変換された対数値
は加算器５２３に供給される。加算器５２３は、ログ変
換器５２２の出力信号のレベルからログ変換器５２１の
出力信号のレベルを減算して得た値をＥＤＦ５１３の利
得に対応する電圧値Ｖａｇｃとして加算器５２４に供給
する。加算器５２４は、予め定められた利得参照値Ｖａ
ｇｃｒｅｆから加算器５２３の出力電圧値Ｖａｇｃを減
算して得た値を利得補正値Ｖａｄｊとして中段ＡＬＣ部
５０３及び後段光増幅部５０５に供給する。
５２１及び５２２の入力端子はそれぞれフォトディテク
タ５１７及び５１９の出力端子に接続されており、ログ
変換器５２１及び５２２は、フォトディテクタ５１７及
び５１９からの電気信号をそれぞれ受けてそれらの電気
信号の電圧レベルを対数値に変換し、変換された対数値
は加算器５２３に供給される。加算器５２３は、ログ変
換器５２２の出力信号のレベルからログ変換器５２１の
出力信号のレベルを減算して得た値をＥＤＦ５１３の利
得に対応する電圧値Ｖａｇｃとして加算器５２４に供給
する。加算器５２４は、予め定められた利得参照値Ｖａ
ｇｃｒｅｆから加算器５２３の出力電圧値Ｖａｇｃを減
算して得た値を利得補正値Ｖａｄｊとして中段ＡＬＣ部
５０３及び後段光増幅部５０５に供給する。
【０１４０】中段ＡＬＣ部５０３において、ログ変換器
５３６の入力端子はフォトディテクタ５３３の出力端子
に接続されており、ログ変換器５３６は、フォトディテ
クタ５３３からの電気信号を受け、その電気信号の電圧
レベルを対数値に変換してＡＬＣ回路５３４の２つの入
力端子のうちの一方に供給する。加算器５３７は、前段
光増幅部５０１の加算器５２４からの利得補正値Ｖａｄ
ｊと参照値発生回路５３５からのＡＬＣ参照値Ｖａｌｃ
ｒｅｆとを受け、ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆから利得
補正値Ｖａｄｊを減算することにより、新しいＡＬＣ参
照値Ｖａｌｃｒｅｆ´を得る。得られた新しいＡＬＣ参
照値Ｖａｌｃｒｅｆ´は次いでＡＬＣ回路５３４の他方
の入力端子に供給される。ＡＬＣ回路５３４は、新しい
ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ´に従って、ＷＤＭ信号光
の１チャネル当たりのレベルが一定になるように、可変
光減衰器５３０の光減衰を制御する。
５３６の入力端子はフォトディテクタ５３３の出力端子
に接続されており、ログ変換器５３６は、フォトディテ
クタ５３３からの電気信号を受け、その電気信号の電圧
レベルを対数値に変換してＡＬＣ回路５３４の２つの入
力端子のうちの一方に供給する。加算器５３７は、前段
光増幅部５０１の加算器５２４からの利得補正値Ｖａｄ
ｊと参照値発生回路５３５からのＡＬＣ参照値Ｖａｌｃ
ｒｅｆとを受け、ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆから利得
補正値Ｖａｄｊを減算することにより、新しいＡＬＣ参
照値Ｖａｌｃｒｅｆ´を得る。得られた新しいＡＬＣ参
照値Ｖａｌｃｒｅｆ´は次いでＡＬＣ回路５３４の他方
の入力端子に供給される。ＡＬＣ回路５３４は、新しい
ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ´に従って、ＷＤＭ信号光
の１チャネル当たりのレベルが一定になるように、可変
光減衰器５３０の光減衰を制御する。
【０１４１】後段光増幅部５０５において、ログ変換器
５６０の入力端子は、フォトディテクタ５５６の出力端
子に接続されており、ログ変換器５６０は、フォトディ
テクタ５５６からの電気信号を受け、その電気信号の電
圧レベルを対数値に変換し、加算器５６１に供給する。
加算器５６１は、前段増幅部５０１の加算器５２４から
の利得補正値Ｖａｄｊをログ変換器５６０の出力電圧値
に加算し、得られた値は次いで逆ログ変換器５６２に供
給される。逆ログ変換器５６２は、加算器５６１からの
対数の出力電圧値を逆ログ変換してＡＧＣ回路５５９の
２つの入力端子の一方に供給する。ＡＧＣ回路５５９
は、逆ログ変換器５６２からの信号とフォトディテクタ
５５８からの信号とに従って、ＥＤＦ５５４の利得が一
定になるようにこれを制御する。
５６０の入力端子は、フォトディテクタ５５６の出力端
子に接続されており、ログ変換器５６０は、フォトディ
テクタ５５６からの電気信号を受け、その電気信号の電
圧レベルを対数値に変換し、加算器５６１に供給する。
加算器５６１は、前段増幅部５０１の加算器５２４から
の利得補正値Ｖａｄｊをログ変換器５６０の出力電圧値
に加算し、得られた値は次いで逆ログ変換器５６２に供
給される。逆ログ変換器５６２は、加算器５６１からの
対数の出力電圧値を逆ログ変換してＡＧＣ回路５５９の
２つの入力端子の一方に供給する。ＡＧＣ回路５５９
は、逆ログ変換器５６２からの信号とフォトディテクタ
５５８からの信号とに従って、ＥＤＦ５５４の利得が一
定になるようにこれを制御する。
【０１４２】従って、図２１においては、ログ変換器５
２１、ログ変換器５２２、加算器５２３、加算器５２
４、ログ変換器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器
５６２が協働して、前段光増幅部５０１の利得の目標
（あるいは参照）利得からの偏差を検出し検出された偏
差を補償するように後段光増幅部５０５の利得を調節す
る利得調節器として機能する。しかし、このようなログ
変換器、減算器及び逆ログ変換器の使用は単に利得調節
器の１つの実施形態を表しているにすぎず、利得調節器
の改良や他の設計は容易に与えられ得る。更に、図２１
においては、ログ変換器５２１、ログ変換器５２２、減
算器５２３、減算器５２４及び減算器５３７は協働し
て、前段増幅部５０１により増幅された後段増幅部５０
５により増幅される前の光のレベルを目標値に制御する
レベル制御器として機能する。レベル制御器は、前段光
増幅部５０１の利得の参照利得からの検出された偏差を
補償するように目標レベルを調節する。しかし、これら
ログ変換器及び減算器の使用は単にレベル制御器の１つ
の実施形態を表しているだけであり、レベル調節器の改
良及び他の設計は容易に与えられ得る。
２１、ログ変換器５２２、加算器５２３、加算器５２
４、ログ変換器５６０、加算器５６１及び逆ログ変換器
５６２が協働して、前段光増幅部５０１の利得の目標
（あるいは参照）利得からの偏差を検出し検出された偏
差を補償するように後段光増幅部５０５の利得を調節す
る利得調節器として機能する。しかし、このようなログ
変換器、減算器及び逆ログ変換器の使用は単に利得調節
器の１つの実施形態を表しているにすぎず、利得調節器
の改良や他の設計は容易に与えられ得る。更に、図２１
においては、ログ変換器５２１、ログ変換器５２２、減
算器５２３、減算器５２４及び減算器５３７は協働し
て、前段増幅部５０１により増幅された後段増幅部５０
５により増幅される前の光のレベルを目標値に制御する
レベル制御器として機能する。レベル制御器は、前段光
増幅部５０１の利得の参照利得からの検出された偏差を
補償するように目標レベルを調節する。しかし、これら
ログ変換器及び減算器の使用は単にレベル制御器の１つ
の実施形態を表しているだけであり、レベル調節器の改
良及び他の設計は容易に与えられ得る。
【０１４３】図２１の光増幅デバイスの動作をより詳細
に説明する。
に説明する。
【０１４４】図２２は、図２１の光増幅デバイス内を伝
搬するＷＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベル
の変化を、本発明の実施形態に従って示すグラフであ
る。図２２において、１点鎖線で示される入力光のレベ
ルが低い場合におけるパワーレベルの変化は、図１９に
示されるのと同様である。即ち、前段増幅部５０１に入
力された低レベルのＷＤＭ信号光は、雑音指数を減少さ
せるように考慮して設定された十分高い利得Ｇｆで増幅
され、このとき、ＥＤＦ５１３の利得波長特性は利得等
化器５１５により効果的に補償される。この場合、ＡＧ
Ｃ利得参照値Ｖａｇｃｒｅｆは利得Ｇｆに従って予め定
められるので、減算器５２４から出力される利得補正値
Ｖａｄｊは０である。前段増幅部５０１から中段ＡＬＣ
部５０３に供給されたＷＤＭ信号光は、利得補正値Ｖａ
ｄｊが０であるので、ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆに従
って与えられたレベルまで減衰させられる。その後、そ
のＷＤＭ信号光は、分散補償ファイバ５３２を介して後
段増幅部５０５に供給される。後段増幅部５０５に入力
されたＷＤＭ信号光は、予め定められた利得Ｇｒで増幅
され、このとき、ＥＤＦ５５４の利得波長特性は、利得
等化器５５１により効果的に補償される。このように、
入力光のレベルが低い場合には、前段増幅部５０１の利
得Ｇｆを高い値に設定することによって、全体としての
光増幅器の雑音指数を低減することができる。また、前
段及び後段増幅部５０１及び５０５におけるＥＤＦ５１
３及び５５４の利得波長特性は、ポンプ光パワーが比較
的低く入力光レベルの多少の変化に係わらず一定利得制
御が維持されるため、利得等化器５１５及び５５１によ
りそれぞれ効果的に補償される。従って、チャネル間の
レベルが等化されたＷＤＭ信号光が光増幅器から出力さ
れる。
搬するＷＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベル
の変化を、本発明の実施形態に従って示すグラフであ
る。図２２において、１点鎖線で示される入力光のレベ
ルが低い場合におけるパワーレベルの変化は、図１９に
示されるのと同様である。即ち、前段増幅部５０１に入
力された低レベルのＷＤＭ信号光は、雑音指数を減少さ
せるように考慮して設定された十分高い利得Ｇｆで増幅
され、このとき、ＥＤＦ５１３の利得波長特性は利得等
化器５１５により効果的に補償される。この場合、ＡＧ
Ｃ利得参照値Ｖａｇｃｒｅｆは利得Ｇｆに従って予め定
められるので、減算器５２４から出力される利得補正値
Ｖａｄｊは０である。前段増幅部５０１から中段ＡＬＣ
部５０３に供給されたＷＤＭ信号光は、利得補正値Ｖａ
ｄｊが０であるので、ＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆに従
って与えられたレベルまで減衰させられる。その後、そ
のＷＤＭ信号光は、分散補償ファイバ５３２を介して後
段増幅部５０５に供給される。後段増幅部５０５に入力
されたＷＤＭ信号光は、予め定められた利得Ｇｒで増幅
され、このとき、ＥＤＦ５５４の利得波長特性は、利得
等化器５５１により効果的に補償される。このように、
入力光のレベルが低い場合には、前段増幅部５０１の利
得Ｇｆを高い値に設定することによって、全体としての
光増幅器の雑音指数を低減することができる。また、前
段及び後段増幅部５０１及び５０５におけるＥＤＦ５１
３及び５５４の利得波長特性は、ポンプ光パワーが比較
的低く入力光レベルの多少の変化に係わらず一定利得制
御が維持されるため、利得等化器５１５及び５５１によ
りそれぞれ効果的に補償される。従って、チャネル間の
レベルが等化されたＷＤＭ信号光が光増幅器から出力さ
れる。
【０１４５】図２２に実線で示されるように、入力光の
レベルが高い場合には、利得Ｇｆを一定に維持するのに
十分高いパワーを有するポンプ光をポンプ源５１８が供
給することができず、ＷＤＭ信号光は利得Ｇｆよりも低
い利得Ｇｆ´で増幅される。利得が低くなると、ＥＤＦ
５１３の利得波長特性は図２０に示されるような正の傾
斜を有するようになるので、利得等化器５１５によるＥ
ＤＦ５１３の補償が効果的に行われなくなる。
レベルが高い場合には、利得Ｇｆを一定に維持するのに
十分高いパワーを有するポンプ光をポンプ源５１８が供
給することができず、ＷＤＭ信号光は利得Ｇｆよりも低
い利得Ｇｆ´で増幅される。利得が低くなると、ＥＤＦ
５１３の利得波長特性は図２０に示されるような正の傾
斜を有するようになるので、利得等化器５１５によるＥ
ＤＦ５１３の補償が効果的に行われなくなる。
【０１４６】この問題に対処するために、前段増幅部５
０１における利得の変化が中段ＡＬＣ部５０３及び後段
増幅部５０５に伝達され、中段ＡＬＣ部５０３における
ＡＬＣ参照値及び後段増幅部５０５における設定利得が
変更され、光増幅器全体としての利得波長特性が補償さ
れる。即ち、前段増幅部５０１における利得Ｇｆ´の対
数値として表現される電圧値Ｖａｇｃが減算器５２３か
ら出力され、その電圧値Ｖａｇｃは次いで減算器５２４
においてＡＧＣ利得参照値Ｖａｇｃｒｅｆから減算され
る。減算器５２４により得られた差は、次いで利得補正
値Ｖａｄｊとして中段ＡＬＣ部５０３及び後段増幅部５
０５の双方に供給される。
０１における利得の変化が中段ＡＬＣ部５０３及び後段
増幅部５０５に伝達され、中段ＡＬＣ部５０３における
ＡＬＣ参照値及び後段増幅部５０５における設定利得が
変更され、光増幅器全体としての利得波長特性が補償さ
れる。即ち、前段増幅部５０１における利得Ｇｆ´の対
数値として表現される電圧値Ｖａｇｃが減算器５２３か
ら出力され、その電圧値Ｖａｇｃは次いで減算器５２４
においてＡＧＣ利得参照値Ｖａｇｃｒｅｆから減算され
る。減算器５２４により得られた差は、次いで利得補正
値Ｖａｄｊとして中段ＡＬＣ部５０３及び後段増幅部５
０５の双方に供給される。
【０１４７】中段ＡＬＣ部５０３においては、ＡＬＣ参
照値Ｖａｌｃｒｅｆは、前段増幅部５０１からの利得補
正値Ｖａｄｊに従って変更される。例えば、前段増幅部
５０１の利得が１ｄＢ減少した場合には、利得補正値Ｖ
ａｄｊ＝１が減算器５３７に入力され、ＡＬＣ参照値Ｖ
ａｌｃｒｅｆから利得補正値Ｖａｄｊを減算して得られ
た差、即ち（Ｖａｌｃｒｅｆ−１）ｄＢの差が新しいＡ
ＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ´として減算器５３７からＡ
ＬＣ回路５３４に供給される。次いで、可変光減衰器５
３０の光減衰は、この新しいＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅ
ｆ´に従って制御され、前段光増幅部５０１において一
定利得制御の下で維持されていたレベルよりも１ｄＢ低
いレベルを有するＷＤＭ信号光が中段ＡＬＣ部５０３か
ら後段光増幅部５０５に出力される。
照値Ｖａｌｃｒｅｆは、前段増幅部５０１からの利得補
正値Ｖａｄｊに従って変更される。例えば、前段増幅部
５０１の利得が１ｄＢ減少した場合には、利得補正値Ｖ
ａｄｊ＝１が減算器５３７に入力され、ＡＬＣ参照値Ｖ
ａｌｃｒｅｆから利得補正値Ｖａｄｊを減算して得られ
た差、即ち（Ｖａｌｃｒｅｆ−１）ｄＢの差が新しいＡ
ＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ´として減算器５３７からＡ
ＬＣ回路５３４に供給される。次いで、可変光減衰器５
３０の光減衰は、この新しいＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅ
ｆ´に従って制御され、前段光増幅部５０１において一
定利得制御の下で維持されていたレベルよりも１ｄＢ低
いレベルを有するＷＤＭ信号光が中段ＡＬＣ部５０３か
ら後段光増幅部５０５に出力される。
【０１４８】後段光増幅部５０５においては、ＡＧＣに
おける設定利得は、前段増幅部５０１からの利得補正値
Ｖａｄｊに従って変更される。上述の例では、前段増幅
部５０１からの利得補正値Ｖａｄｊ＝１が加算器５６１
に入力され、ログ変換器５６０から供給された対数値と
して表現される電圧値に加算される。即ち、ＥＤＦ５５
４に供給されるべきＷＤＭ信号光のレベルを１ｄＢ増大
することにより得られる電圧値が加算器５６１から逆ロ
グ変換器５６２に供給される。次いで、逆ログ変換器５
６２からの真値（逆ログ変換された値）として得られる
電圧値がＡＧＣ回路５５９に供給され、ＷＤＭ信号光は
利得Ｇｒよりも１ｄＢ高い利得Ｇｒ´で増幅される。利
得が増大すると、ＥＤＦ５５４の利得波長特性は図２０
に示されるように負の傾斜を有するようになるので、利
得等化器５５１によるＥＤＦ５５４の補償は効果的に行
われることができなくなる。しかし、前段増幅部５０１
における利得波長特性の補償されていない量は後段増幅
部５０５において相殺されるので、光増幅器全体として
の利得波長特性の効果的な補償が可能になる。
おける設定利得は、前段増幅部５０１からの利得補正値
Ｖａｄｊに従って変更される。上述の例では、前段増幅
部５０１からの利得補正値Ｖａｄｊ＝１が加算器５６１
に入力され、ログ変換器５６０から供給された対数値と
して表現される電圧値に加算される。即ち、ＥＤＦ５５
４に供給されるべきＷＤＭ信号光のレベルを１ｄＢ増大
することにより得られる電圧値が加算器５６１から逆ロ
グ変換器５６２に供給される。次いで、逆ログ変換器５
６２からの真値（逆ログ変換された値）として得られる
電圧値がＡＧＣ回路５５９に供給され、ＷＤＭ信号光は
利得Ｇｒよりも１ｄＢ高い利得Ｇｒ´で増幅される。利
得が増大すると、ＥＤＦ５５４の利得波長特性は図２０
に示されるように負の傾斜を有するようになるので、利
得等化器５５１によるＥＤＦ５５４の補償は効果的に行
われることができなくなる。しかし、前段増幅部５０１
における利得波長特性の補償されていない量は後段増幅
部５０５において相殺されるので、光増幅器全体として
の利得波長特性の効果的な補償が可能になる。
【０１４９】このとき、後段増幅部５０５における利得
を増大するために必要とされるポンプ光パワーの増加
は、ＥＤＦ５５４を飽和領域で動作させることによって
比較的小さな量に抑圧され得る。これは、ＥＤＦにおい
ては、一般的に、利得の入力光レベルに対する関係が、
図２３に示されるように、飽和領域において約０．８の
負の傾斜を有する（例えば、入力光レベルが１ｄＢ低下
すると、利得は０．８ｄＢ増える）という事実に起因し
ている。従って、設定利得を増大するのに必要とされる
ポンプ光パワーの増加は抑圧され得る。
を増大するために必要とされるポンプ光パワーの増加
は、ＥＤＦ５５４を飽和領域で動作させることによって
比較的小さな量に抑圧され得る。これは、ＥＤＦにおい
ては、一般的に、利得の入力光レベルに対する関係が、
図２３に示されるように、飽和領域において約０．８の
負の傾斜を有する（例えば、入力光レベルが１ｄＢ低下
すると、利得は０．８ｄＢ増える）という事実に起因し
ている。従って、設定利得を増大するのに必要とされる
ポンプ光パワーの増加は抑圧され得る。
【０１５０】上述したように、入力光レベルが高い場合
には、前段増幅部５０１における利得ＧｆはＡＧＣに拘
束されることなくより低い値Ｇｆ´に変更させられ、ポ
ンプ源５１８として大容量の光源を使用する必要がなく
なり、しかも、ポンプ源５１８にとっては、出力パワー
の達成可能な範囲でポンプ光をＥＤＦ５１３に供給すれ
ば十分となる。たとえ、前段増幅部５０１における利得
の変化によりＥＤＦ５１３の利得波長特性が利得等化器
５１５により効果的に補償され得ないときであっても、
中段ＡＬＣ部５０３におけるＡＬＣ参照値及び後段増幅
部５０５における設定利得を変更することによって、前
段及び後段増幅部５０１及び５０５における利得波長特
性は互いに相殺されることができ、チャネル間でレベル
が等化されたＷＤＭ信号光を得ることができる。また、
後段増幅部５０５を飽和領域で動作させることによっ
て、後段増幅部５０５におけるポンプ光パワーの増加を
前段増幅部５０１における利得に係わらず最小にするこ
とができる。雑音特性に関しては、入力光レベルが高い
ので、受信端でのＳ／Ｎ比を確保するために特に雑音指
数を低減する必要性はほとんどない。従って、入力光レ
ベルが低い場合と比較して、前段増幅部５０１における
高い利得を維持し雑音指数を低減することはほとんど不
要であるということができる。
には、前段増幅部５０１における利得ＧｆはＡＧＣに拘
束されることなくより低い値Ｇｆ´に変更させられ、ポ
ンプ源５１８として大容量の光源を使用する必要がなく
なり、しかも、ポンプ源５１８にとっては、出力パワー
の達成可能な範囲でポンプ光をＥＤＦ５１３に供給すれ
ば十分となる。たとえ、前段増幅部５０１における利得
の変化によりＥＤＦ５１３の利得波長特性が利得等化器
５１５により効果的に補償され得ないときであっても、
中段ＡＬＣ部５０３におけるＡＬＣ参照値及び後段増幅
部５０５における設定利得を変更することによって、前
段及び後段増幅部５０１及び５０５における利得波長特
性は互いに相殺されることができ、チャネル間でレベル
が等化されたＷＤＭ信号光を得ることができる。また、
後段増幅部５０５を飽和領域で動作させることによっ
て、後段増幅部５０５におけるポンプ光パワーの増加を
前段増幅部５０１における利得に係わらず最小にするこ
とができる。雑音特性に関しては、入力光レベルが高い
ので、受信端でのＳ／Ｎ比を確保するために特に雑音指
数を低減する必要性はほとんどない。従って、入力光レ
ベルが低い場合と比較して、前段増幅部５０１における
高い利得を維持し雑音指数を低減することはほとんど不
要であるということができる。
【０１５１】図２１においては、前段増幅部５０１にお
ける利得波長特性及び後段増幅部５０５における利得波
長特性は、設定利得の変化に応答して同じ傾向で変化す
る。即ち、前段増幅部５０１及び後段増幅部５０５で用
いられるＥｒドープファイバ増幅器は同じような構成で
ある。しかし、本発明はこの構成に限定されない。例え
ば、設定利得の変化に応答する前段及び後段増幅部の利
得波長特性の変化量が互いに異なるような場合であって
も、前段及び後段増幅部における利得波長特性の変化の
傾向が同じであれば十分であり、前述した実施形態に従
い、前段及び後段光増幅部の利得の波長特性が相殺され
るという効果が生じる。しかし、この場合、光増幅器全
体としての利得波長特性の厳密な補償は保証されない。
また、設定利得の変化に応答する前段及び後段光増幅部
における利得波長特性の変化の傾向が互いに逆である場
合には、例えば、後段増幅部５０５における加算器５６
１に代えて減算器を用いることによって同様の効果を得
ることができる。
ける利得波長特性及び後段増幅部５０５における利得波
長特性は、設定利得の変化に応答して同じ傾向で変化す
る。即ち、前段増幅部５０１及び後段増幅部５０５で用
いられるＥｒドープファイバ増幅器は同じような構成で
ある。しかし、本発明はこの構成に限定されない。例え
ば、設定利得の変化に応答する前段及び後段増幅部の利
得波長特性の変化量が互いに異なるような場合であって
も、前段及び後段増幅部における利得波長特性の変化の
傾向が同じであれば十分であり、前述した実施形態に従
い、前段及び後段光増幅部の利得の波長特性が相殺され
るという効果が生じる。しかし、この場合、光増幅器全
体としての利得波長特性の厳密な補償は保証されない。
また、設定利得の変化に応答する前段及び後段光増幅部
における利得波長特性の変化の傾向が互いに逆である場
合には、例えば、後段増幅部５０５における加算器５６
１に代えて減算器を用いることによって同様の効果を得
ることができる。
【０１５２】前段及び後段増幅部５０１及び５０５にお
いてエルビウムドープファイバ５１３及び５５４が用い
られているが、本発明はこの構成に限定されない。例え
ば，エルビウムドープファイバ以外の希土類元素を含む
希土類ドープファイバが前段及び後段増幅部及び５０１
及び５０５において用いられてもよい。また、図２１の
光増幅器は２段増幅構成を有しているが、３段あるいは
それよりも多くの段の増幅構成が採用されてもよい。
いてエルビウムドープファイバ５１３及び５５４が用い
られているが、本発明はこの構成に限定されない。例え
ば，エルビウムドープファイバ以外の希土類元素を含む
希土類ドープファイバが前段及び後段増幅部及び５０１
及び５０５において用いられてもよい。また、図２１の
光増幅器は２段増幅構成を有しているが、３段あるいは
それよりも多くの段の増幅構成が採用されてもよい。
【０１５３】図２４は本発明の実施形態による光通信シ
ステムを示すブロック図である。図２４を参照すると、
光送信機（ＴＸ１，…，ＴＸＮ）６００はそれぞれ異な
る波長（λ1，…，λN）の光信号を送信する。マルチプ
レクサ（ＭＵＸ）６１０は、これらの光信号をＷＤＭ信
号光に多重化し、ＷＤＭ信号光を光ファイバ伝送路６２
０に供給する。光増幅デバイス６３０はＷＤＭ信号光が
伝送路６２０を通って進行するときにＷＤＭ信号光を増
幅する。デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）６４０は個々
の光信号が受信機（ＲＸ１，…，ＲＸＮ）６５０により
受信されるようにＷＤＭ信号光を分ける。光増幅デバイ
ス６３０は本発明の実施形態として説明された構成を有
することができる。例えば、光増幅デバイス６３０は、
図５，７，８，９，１０，１２，１３，１５，２１のい
ずれかに開示された構成を有することができる。
ステムを示すブロック図である。図２４を参照すると、
光送信機（ＴＸ１，…，ＴＸＮ）６００はそれぞれ異な
る波長（λ1，…，λN）の光信号を送信する。マルチプ
レクサ（ＭＵＸ）６１０は、これらの光信号をＷＤＭ信
号光に多重化し、ＷＤＭ信号光を光ファイバ伝送路６２
０に供給する。光増幅デバイス６３０はＷＤＭ信号光が
伝送路６２０を通って進行するときにＷＤＭ信号光を増
幅する。デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）６４０は個々
の光信号が受信機（ＲＸ１，…，ＲＸＮ）６５０により
受信されるようにＷＤＭ信号光を分ける。光増幅デバイ
ス６３０は本発明の実施形態として説明された構成を有
することができる。例えば、光増幅デバイス６３０は、
図５，７，８，９，１０，１２，１３，１５，２１のい
ずれかに開示された構成を有することができる。
【０１５４】上述した本発明の実施形態によると、ＷＤ
Ｍのための光増幅デバイス（光増幅器等）は、利得偏差
検出デバイス及び参照利得変更デバイスを含む。従っ
て、光増幅デバイスへの入力光のレベルが大きく変化し
たような場合であっても、各光増幅段の利得波長依存性
は、一定利得制御に拘束されることなく確実に補償され
得る。その結果、光増幅デバイスは、チャネル間でレベ
ル等化されたＷＤＭ信号光を出力することができる。ま
た、一定利得制御を維持するために大容量のポンプ源を
用いる必要がないので、コストの低減が可能である。更
に、前段光増幅デバイスの利得は高い値に設定され得る
ので、雑音特性が改善され得る。加えて、一定レベル制
御デバイス及び参照レベル変更デバイスが設けられてい
るので、全チャネルの光信号が均等な利得で且つ一定レ
ベルに増幅されるＷＤＭ信号光を得ることができる。こ
のように、より安定な増幅特性を有するＷＤＭのための
光増幅器を提供することができる。
Ｍのための光増幅デバイス（光増幅器等）は、利得偏差
検出デバイス及び参照利得変更デバイスを含む。従っ
て、光増幅デバイスへの入力光のレベルが大きく変化し
たような場合であっても、各光増幅段の利得波長依存性
は、一定利得制御に拘束されることなく確実に補償され
得る。その結果、光増幅デバイスは、チャネル間でレベ
ル等化されたＷＤＭ信号光を出力することができる。ま
た、一定利得制御を維持するために大容量のポンプ源を
用いる必要がないので、コストの低減が可能である。更
に、前段光増幅デバイスの利得は高い値に設定され得る
ので、雑音特性が改善され得る。加えて、一定レベル制
御デバイス及び参照レベル変更デバイスが設けられてい
るので、全チャネルの光信号が均等な利得で且つ一定レ
ベルに増幅されるＷＤＭ信号光を得ることができる。こ
のように、より安定な増幅特性を有するＷＤＭのための
光増幅器を提供することができる。
【０１５５】本発明の上述した実施形態によると、波長
分割多重のための光増幅デバイス（光増幅器等）は、一
定利得制御のもとで変化する入力レベルを有するＷＤＭ
信号光を各々増幅する前段増幅部５０１及び後段増幅部
５０５と、ＷＤＭ信号光を一定レベルに制御するための
ＡＬＣ部５０３とを含む。前段増幅部５０１において
は、利得偏差を表す利得補正値Ｖａｄｊがログ変換器５
２１及び５２２並びに減算器５２３及び５２４により検
出される。利得補正値Ｖａｄｊに従って、中段ＡＬＣ部
５０２におけるＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ及び後段増
幅器５０５における参照利得が変更される。従って、前
段増幅部５０１の利得波長特性の変化は後段増幅部５０
５における利得波長特性により相殺（キャンセル）さ
れ、光増幅デバイス全体の利得波長特性を効果的に補償
することができる。
分割多重のための光増幅デバイス（光増幅器等）は、一
定利得制御のもとで変化する入力レベルを有するＷＤＭ
信号光を各々増幅する前段増幅部５０１及び後段増幅部
５０５と、ＷＤＭ信号光を一定レベルに制御するための
ＡＬＣ部５０３とを含む。前段増幅部５０１において
は、利得偏差を表す利得補正値Ｖａｄｊがログ変換器５
２１及び５２２並びに減算器５２３及び５２４により検
出される。利得補正値Ｖａｄｊに従って、中段ＡＬＣ部
５０２におけるＡＬＣ参照値Ｖａｌｃｒｅｆ及び後段増
幅器５０５における参照利得が変更される。従って、前
段増幅部５０１の利得波長特性の変化は後段増幅部５０
５における利得波長特性により相殺（キャンセル）さ
れ、光増幅デバイス全体の利得波長特性を効果的に補償
することができる。
【０１５６】本発明の上述した実施形態によると、ＷＤ
Ｍのための光増幅デバイスが提供される。受けたポンプ
光によりＷＤＭ信号光を増幅するための希土類ドープフ
ァイバを各々が有する複数の光増幅デバイスがカスケー
ド接続される。複数の一定利得制御デバイスは、各光増
幅デバイスの利得が予め定められた参照利得になるよう
にポンプ光のパワーを制御する。利得波長特性補償デバ
イスは、基準利得における各光増幅デバイスの利得の波
長特性を補償する。また、利得偏差検出デバイスは、各
光増幅デバイスの利得と参照利得との利得偏差を検出す
る。参照利得変更デバイスは、複数の光増幅デバイスの
少なくとも１つの利得偏差が利得偏差検出デバイスによ
り検出されたときに、利得偏差が検出されていない他の
光増幅デバイスの参照利得が、利得偏差が検出された光
増幅デバイスにおいて生じる利得の波長依存性の変化を
相殺するために変更させられるように、参照利得を変更
する。
Ｍのための光増幅デバイスが提供される。受けたポンプ
光によりＷＤＭ信号光を増幅するための希土類ドープフ
ァイバを各々が有する複数の光増幅デバイスがカスケー
ド接続される。複数の一定利得制御デバイスは、各光増
幅デバイスの利得が予め定められた参照利得になるよう
にポンプ光のパワーを制御する。利得波長特性補償デバ
イスは、基準利得における各光増幅デバイスの利得の波
長特性を補償する。また、利得偏差検出デバイスは、各
光増幅デバイスの利得と参照利得との利得偏差を検出す
る。参照利得変更デバイスは、複数の光増幅デバイスの
少なくとも１つの利得偏差が利得偏差検出デバイスによ
り検出されたときに、利得偏差が検出されていない他の
光増幅デバイスの参照利得が、利得偏差が検出された光
増幅デバイスにおいて生じる利得の波長依存性の変化を
相殺するために変更させられるように、参照利得を変更
する。
【０１５７】この構成によると、光増幅デバイスに入力
されたＷＤＭ信号光は、カスケード接続された複数の光
増幅デバイスにより順次増幅される。各光増幅デバイス
におけるポンプ光パワーは一定利得制御デバイスにより
制御されるので、各光増幅デバイスの利得はポンプ光の
達成可能な出力範囲内において一定に維持される。各光
増幅デバイスのための一定利得制御が維持されていると
きには、各光増幅デバイスにおける利得の波長依存性は
利得波長特性補償デバイスにより補償され、チャネル間
でレベルが等化されたＷＤＭ信号光が得られる。各光増
幅デバイスにおける一定利得制御による制御がポンプ光
の達成可能な出力範囲外になると、その光増幅デバイス
のための一定利得制御は維持され得なくなり、その光増
幅デバイスの利得とその参照利得との間に偏差が生じ
る。その結果、光増幅デバイスの利得の波長依存性が変
化し、利得波長特性補償デバイスによる補償が効果的に
機能しなくなるという問題が生じる。この問題に対処す
るために、この利得偏差が利得偏差検出デバイスによっ
て検出されると、検出された利得偏差に従って、利得偏
差が検出されていない他の光増幅デバイスの参照利得が
変更される。その結果、一定利得制御が維持され得なく
なった光増幅デバイスの利得の波長依存性の変化が、参
照利得が既に変更されている他の光増幅デバイスの利得
の波長依存性によって相殺され、チャネル間でレベルが
等化されたＷＤＭ信号光が得られる。
されたＷＤＭ信号光は、カスケード接続された複数の光
増幅デバイスにより順次増幅される。各光増幅デバイス
におけるポンプ光パワーは一定利得制御デバイスにより
制御されるので、各光増幅デバイスの利得はポンプ光の
達成可能な出力範囲内において一定に維持される。各光
増幅デバイスのための一定利得制御が維持されていると
きには、各光増幅デバイスにおける利得の波長依存性は
利得波長特性補償デバイスにより補償され、チャネル間
でレベルが等化されたＷＤＭ信号光が得られる。各光増
幅デバイスにおける一定利得制御による制御がポンプ光
の達成可能な出力範囲外になると、その光増幅デバイス
のための一定利得制御は維持され得なくなり、その光増
幅デバイスの利得とその参照利得との間に偏差が生じ
る。その結果、光増幅デバイスの利得の波長依存性が変
化し、利得波長特性補償デバイスによる補償が効果的に
機能しなくなるという問題が生じる。この問題に対処す
るために、この利得偏差が利得偏差検出デバイスによっ
て検出されると、検出された利得偏差に従って、利得偏
差が検出されていない他の光増幅デバイスの参照利得が
変更される。その結果、一定利得制御が維持され得なく
なった光増幅デバイスの利得の波長依存性の変化が、参
照利得が既に変更されている他の光増幅デバイスの利得
の波長依存性によって相殺され、チャネル間でレベルが
等化されたＷＤＭ信号光が得られる。
【０１５８】従って、各光増幅デバイスへの入力光のレ
ベルが大きく変化した場合であっても、各光増幅デバイ
スの利得の波長依存性は一定利得制御に拘束されること
なく、確実に補償され、光増幅器全体として平坦な利得
波長特性を有するＷＤＭ信号光を出力することが可能に
なる。従って、大容量のポンプ源を特別に用いる必要が
なくなり、ＷＤＭのための光増幅器のコストを低減する
ことができる。また、前段光増幅デバイスの利得はより
高い値に設定され得るので、雑音特性もまた改善され得
る。
ベルが大きく変化した場合であっても、各光増幅デバイ
スの利得の波長依存性は一定利得制御に拘束されること
なく、確実に補償され、光増幅器全体として平坦な利得
波長特性を有するＷＤＭ信号光を出力することが可能に
なる。従って、大容量のポンプ源を特別に用いる必要が
なくなり、ＷＤＭのための光増幅器のコストを低減する
ことができる。また、前段光増幅デバイスの利得はより
高い値に設定され得るので、雑音特性もまた改善され得
る。
【０１５９】望ましくは、本発明の実施形態による光増
幅デバイスは、更に、レベル調節デバイス、一定レベル
制御デバイス及び参照レベル変更デバイスを備えてい
る。レベル調節デバイスは、複数の光増幅デバイスの前
段又は後段に設けられあるいは複数の光増幅デバイスの
間に設けられ、ＷＤＭ信号光のレベルを調節する。一定
レベル制御デバイスは、ＷＤＭ信号光の１チャネル当た
りのパワーレベルが予め定められた一定の参照レベルに
なるように、レベル調節デバイスによる調節量を制御す
る。参照レベル変更デバイスは、利得偏差が利得偏差検
出デバイスにより検出され、且つ、レベル調節デバイス
が利得偏差が検出されている光増幅デバイスの後段に設
けられている場合に、検出された利得偏差に従って参照
レベルが変更されるように、参照レベルを変更する。
幅デバイスは、更に、レベル調節デバイス、一定レベル
制御デバイス及び参照レベル変更デバイスを備えてい
る。レベル調節デバイスは、複数の光増幅デバイスの前
段又は後段に設けられあるいは複数の光増幅デバイスの
間に設けられ、ＷＤＭ信号光のレベルを調節する。一定
レベル制御デバイスは、ＷＤＭ信号光の１チャネル当た
りのパワーレベルが予め定められた一定の参照レベルに
なるように、レベル調節デバイスによる調節量を制御す
る。参照レベル変更デバイスは、利得偏差が利得偏差検
出デバイスにより検出され、且つ、レベル調節デバイス
が利得偏差が検出されている光増幅デバイスの後段に設
けられている場合に、検出された利得偏差に従って参照
レベルが変更されるように、参照レベルを変更する。
【０１６０】この構成によると、一定利得制御が各光増
幅デバイスに対して維持されているか否かに係わらず、
全チャネルの光信号が均等な利得で一定のレベルに増幅
されたＷＤＭ信号を得ることができる。従って、増幅特
性においてより安定化されたＷＤＭのための光増幅器の
提供が可能になる。
幅デバイスに対して維持されているか否かに係わらず、
全チャネルの光信号が均等な利得で一定のレベルに増幅
されたＷＤＭ信号を得ることができる。従って、増幅特
性においてより安定化されたＷＤＭのための光増幅器の
提供が可能になる。
【０１６１】望ましくは、利得偏差検出デバイスは、複
数の光増幅デバイスのうちで一定利得制御デバイスによ
る利得制御が入力光レベルの変化の範囲内で維持される
ことができないところの光増幅デバイスの利得を測定す
る利得測定デバイスと、利得偏差を得るために利得測定
デバイスにより測定された利得と参照利得とを比較する
ための利得偏差算出デバイスとを備えている。参照利得
変更デバイスは、複数の光増幅デバイスのうち一定利得
制御デバイスによる制御が入力光レベルの変化の範囲内
で維持され得るところの光増幅デバイスのために設けら
れる。
数の光増幅デバイスのうちで一定利得制御デバイスによ
る利得制御が入力光レベルの変化の範囲内で維持される
ことができないところの光増幅デバイスの利得を測定す
る利得測定デバイスと、利得偏差を得るために利得測定
デバイスにより測定された利得と参照利得とを比較する
ための利得偏差算出デバイスとを備えている。参照利得
変更デバイスは、複数の光増幅デバイスのうち一定利得
制御デバイスによる制御が入力光レベルの変化の範囲内
で維持され得るところの光増幅デバイスのために設けら
れる。
【０１６２】本発明の上述した実施形態によると、利得
測定デバイスは、光増幅デバイスに入力されたＷＤＭ信
号光のレベルと光増幅デバイスから出力されたＷＤＭ信
号光のレベルとに従って利得を測定する。変更案とし
て、利得測定デバイスは、光増幅デバイスの希土類ドー
プファイバにおいて発生する増幅された自然放出のレベ
ルに従って利得を測定するようにしてもよい。
測定デバイスは、光増幅デバイスに入力されたＷＤＭ信
号光のレベルと光増幅デバイスから出力されたＷＤＭ信
号光のレベルとに従って利得を測定する。変更案とし
て、利得測定デバイスは、光増幅デバイスの希土類ドー
プファイバにおいて発生する増幅された自然放出のレベ
ルに従って利得を測定するようにしてもよい。
【０１６３】本発明の上述した実施形態によると、利得
の変化に応答して複数の光増幅デバイスの利得の波長依
存性が同じ傾向で変化するときに、利得偏差が検出され
ている光増幅デバイスにおける利得の減少に伴い他の光
増幅デバイスの参照利得は増大させられ、一方、利得偏
差が検出されている光増幅デバイスの利得の増大に伴い
他の光増幅デバイスの参照利得は低下させられる。
の変化に応答して複数の光増幅デバイスの利得の波長依
存性が同じ傾向で変化するときに、利得偏差が検出され
ている光増幅デバイスにおける利得の減少に伴い他の光
増幅デバイスの参照利得は増大させられ、一方、利得偏
差が検出されている光増幅デバイスの利得の増大に伴い
他の光増幅デバイスの参照利得は低下させられる。
【０１６４】望ましくは、利得偏差検出デバイスは、利
得偏差の対数値を出力し、参照利得変更デバイスは、利
得偏差の対数値及び参照利得を用いて参照利得を変更す
る。より望ましくは、参照レベル変更デバイスは、利得
偏差の対数値及び参照レベルを用いて参照レベルを変更
する。
得偏差の対数値を出力し、参照利得変更デバイスは、利
得偏差の対数値及び参照利得を用いて参照利得を変更す
る。より望ましくは、参照レベル変更デバイスは、利得
偏差の対数値及び参照レベルを用いて参照レベルを変更
する。
【０１６５】従って、本発明の上述した実施形態による
と、ＷＤＭ光通信システムにおいて用いられるための光
増幅器は、所要の入力ダイナミックレンジを確保するこ
とができ、一定利得制御により拘束されることなく光増
幅器内の各光増幅デバイスの利得波長特性を補償するこ
とができ、雑音特性を改善することができる。
と、ＷＤＭ光通信システムにおいて用いられるための光
増幅器は、所要の入力ダイナミックレンジを確保するこ
とができ、一定利得制御により拘束されることなく光増
幅器内の各光増幅デバイスの利得波長特性を補償するこ
とができ、雑音特性を改善することができる。
【０１６６】本発明の上述した種々の実施形態は、カス
ケード接続された２つの光増幅器あるいは２つの光増幅
段を有する光増幅器、光中継器等の光増幅デバイスに関
連している。しかし、本発明の実施形態は２段の光増幅
デバイスに限定されることを意図するものではない。そ
の代わりに、本発明は、２つよりも多くの光増幅器ある
いは光増幅段がカスケード接続されている装置あるいは
方法にも適用可能である。一例として、本発明の上述し
た実施形態によると、装置はカスケード接続された複数
の光増幅器を含む。光がカスケード接続された複数の光
増幅器を通って伝搬するときに光は各光増幅器によって
増幅される。各光増幅器は対応する利得により光を増幅
する。利得調節器は、複数の光増幅器のうちの１つの利
得の目標利得からの偏差を検出し、その利得を調節する
ことにより、検出された偏差を補償する。ここで、カス
ケード接続された複数の光増幅器は、２つ又はそれより
も多くのカスケード接続された光増幅器を含むことがで
きる。
ケード接続された２つの光増幅器あるいは２つの光増幅
段を有する光増幅器、光中継器等の光増幅デバイスに関
連している。しかし、本発明の実施形態は２段の光増幅
デバイスに限定されることを意図するものではない。そ
の代わりに、本発明は、２つよりも多くの光増幅器ある
いは光増幅段がカスケード接続されている装置あるいは
方法にも適用可能である。一例として、本発明の上述し
た実施形態によると、装置はカスケード接続された複数
の光増幅器を含む。光がカスケード接続された複数の光
増幅器を通って伝搬するときに光は各光増幅器によって
増幅される。各光増幅器は対応する利得により光を増幅
する。利得調節器は、複数の光増幅器のうちの１つの利
得の目標利得からの偏差を検出し、その利得を調節する
ことにより、検出された偏差を補償する。ここで、カス
ケード接続された複数の光増幅器は、２つ又はそれより
も多くのカスケード接続された光増幅器を含むことがで
きる。
【０１６７】種々の波長、周波数及び／又は他の数値例
が光信号、ポンプ光、波長帯等を記述するために提供さ
れている。本発明はこれらの波長、周波数及び／又は他
の数値例に限定されることを意図するものではない。
が光信号、ポンプ光、波長帯等を記述するために提供さ
れている。本発明はこれらの波長、周波数及び／又は他
の数値例に限定されることを意図するものではない。
【０１６８】以上、本発明のいくつかの望ましい実施形
態を示し説明したが、本発明の原理及び精神から離れる
ことなくこれらの実施形態において種々の変更がなされ
るであろうことは当業者にとって理解されるであろう。
本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等なものによ
って定義されている。
態を示し説明したが、本発明の原理及び精神から離れる
ことなくこれらの実施形態において種々の変更がなされ
るであろうことは当業者にとって理解されるであろう。
本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等なものによ
って定義されている。
【０１６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のある側面
によると、利得の波長特性を一定に維持し広い入力ダイ
ナミックレンジを得ることができ且つポンプ光のパワー
を小さく抑えることができる光増幅のための方法及び装
置並びにその装置を含む新規なシステムの提供が可能に
なるという効果が生じる。本発明の特定の実施形態によ
る効果は以上説明した通りであるのでその説明を省略す
る。
によると、利得の波長特性を一定に維持し広い入力ダイ
ナミックレンジを得ることができ且つポンプ光のパワー
を小さく抑えることができる光増幅のための方法及び装
置並びにその装置を含む新規なシステムの提供が可能に
なるという効果が生じる。本発明の特定の実施形態によ
る効果は以上説明した通りであるのでその説明を省略す
る。
【０１７０】以上の説明に関連して、以下の項を開示す
る。
る。
【０１７１】１． 光を受けその受けた光を増幅する第
１の光増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された
光を受けその受けた光を増幅する第２の光増幅器と、上
記第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したとき
に上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ変
化するように制御する制御器とを備えた装置。
１の光増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された
光を受けその受けた光を増幅する第２の光増幅器と、上
記第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したとき
に上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ変
化するように制御する制御器とを備えた装置。
【０１７２】２． 第１項に記載された装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの１つか
ら出力される光のレベルを一定に維持するフィードバッ
クループを更に備えた装置。
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの１つか
ら出力される光のレベルを一定に維持するフィードバッ
クループを更に備えた装置。
【０１７３】３． 第１項に記載の装置であって、上記
第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維
持するための第１のフィードバックループと、上記第２
の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持す
るための第２のフィードバックループとを更に備えた装
置。
第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維
持するための第１のフィードバックループと、上記第２
の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持す
るための第２のフィードバックループとを更に備えた装
置。
【０１７４】４． 第１項に記載の装置であって、上記
制御器は上記第１及び第２の光増幅器間に光学的に接続
された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光増
幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減衰
器の減衰を制御する装置。
制御器は上記第１及び第２の光増幅器間に光学的に接続
された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光増
幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減衰
器の減衰を制御する装置。
【０１７５】５． 第２項に記載の装置であって、上記
制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接
続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光
増幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減
衰器の減衰を制御する装置。
制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接
続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光
増幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減
衰器の減衰を制御する装置。
【０１７６】６． 第３項に記載の装置であって、上記
制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接
続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光
増幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減
衰器の減衰を制御する装置。
制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接
続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第２の光
増幅器が受ける光のレベルを制御するために上記可変減
衰器の減衰を制御する装置。
【０１７７】７． 第３項に記載の装置であって、上記
第１及び第２の光増幅器の各々は、光増幅媒体と、上記
光増幅媒体が当該光増幅器により増幅された光の波長を
含む利得帯域を提供するように上記光増幅媒体にポンプ
光を供給する光源とを含み、上記第１のフィードバック
ループは上記第１の光増幅器の上記光源により供給され
る上記ポンプ光のパワーを制御することによって上記第
１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持
し、上記第２のフィードバックループは上記第２の光増
幅器の上記光源により供給された上記ポンプ光のパワー
を制御することによって上記第２の光増幅器により増幅
された光のレベルを一定に維持する装置。
第１及び第２の光増幅器の各々は、光増幅媒体と、上記
光増幅媒体が当該光増幅器により増幅された光の波長を
含む利得帯域を提供するように上記光増幅媒体にポンプ
光を供給する光源とを含み、上記第１のフィードバック
ループは上記第１の光増幅器の上記光源により供給され
る上記ポンプ光のパワーを制御することによって上記第
１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持
し、上記第２のフィードバックループは上記第２の光増
幅器の上記光源により供給された上記ポンプ光のパワー
を制御することによって上記第２の光増幅器により増幅
された光のレベルを一定に維持する装置。
【０１７８】８． 第１項に記載の装置であって、上記
第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素がドープ
された光ファイバと、上記光ファイバが当該光増幅器に
よって増幅された光の波長を含む利得帯域を提供するよ
うに上記光ファイバにポンプ光を供給する光源とを含む
装置。
第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素がドープ
された光ファイバと、上記光ファイバが当該光増幅器に
よって増幅された光の波長を含む利得帯域を提供するよ
うに上記光ファイバにポンプ光を供給する光源とを含む
装置。
【０１７９】９． 第１項に記載の装置であって、上記
第２の光増幅器が受けた光のレベルが−（Δ±Δ／２
０）変化して概ね−Δ変化する装置。
第２の光増幅器が受けた光のレベルが−（Δ±Δ／２
０）変化して概ね−Δ変化する装置。
【０１８０】１０． 光を受けその受けた光を増幅する
第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅され
た光を受けその受けた光を増幅する第２の光増幅器と、
上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続された
可変減衰器と、上記第１の光増幅器が受けた光のレベル
がΔ変化したときに上記第２の光増幅器が受けた光のレ
ベルが概ね−Δ変化するように上記可変減衰器の減衰を
制御する制御器とを備えた装置。
第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅され
た光を受けその受けた光を増幅する第２の光増幅器と、
上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続された
可変減衰器と、上記第１の光増幅器が受けた光のレベル
がΔ変化したときに上記第２の光増幅器が受けた光のレ
ベルが概ね−Δ変化するように上記可変減衰器の減衰を
制御する制御器とを備えた装置。
【０１８１】１１． 第１０項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
【０１８２】１２． 第１０項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
【０１８３】１３． 第１０項に記載の装置であって、
上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが−（Δ±Δ／
２０）変化して概ね−Δ変化する装置。
上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが−（Δ±Δ／
２０）変化して概ね−Δ変化する装置。
【０１８４】１４． 光通信システムであって、異なる
波長の光を送信する複数の光送信機と、上記光信号を波
長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプレク
サと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送路
と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送されると
きに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを備
え、上記光増幅デバイスは、上記ＷＤＭ信号光を受けそ
の受けたＷＤＭ信号光を増幅する第１の光増幅器と、上
記第１の光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受け
その受けたＷＤＭ信号光を増幅する第２の光増幅器と、
上記第１の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベルがΔ
変化したときに上記第２の光増幅器が受けたＷＤＭ信号
光のレベルが概ね−Δ変化するように制御する制御器と
を含んでいるシステム。
波長の光を送信する複数の光送信機と、上記光信号を波
長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプレク
サと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送路
と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送されると
きに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを備
え、上記光増幅デバイスは、上記ＷＤＭ信号光を受けそ
の受けたＷＤＭ信号光を増幅する第１の光増幅器と、上
記第１の光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受け
その受けたＷＤＭ信号光を増幅する第２の光増幅器と、
上記第１の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベルがΔ
変化したときに上記第２の光増幅器が受けたＷＤＭ信号
光のレベルが概ね−Δ変化するように制御する制御器と
を含んでいるシステム。
【０１８５】１５． 第１４項に記載のシステムであっ
て、上記光増幅デバイスは、上記第１及び第２の光増幅
器からなるグループの少なくとも１つから出力されたＷ
ＤＭ信号光のレベルを一定に維持するフィードバックル
ープを更に含んでいるシステム。
て、上記光増幅デバイスは、上記第１及び第２の光増幅
器からなるグループの少なくとも１つから出力されたＷ
ＤＭ信号光のレベルを一定に維持するフィードバックル
ープを更に含んでいるシステム。
【０１８６】１６． 第１４項に記載のシステムであっ
て、上記光増幅デバイスは、上記第１の光増幅器により
増幅されたＷＤＭ信号光のレベルを一定に維持する第１
のフィードバックループと、上記第２の光増幅器により
増幅されたＷＤＭ信号光のレベルを一定に維持する第２
のフィードバックループとを更に含んでいるシステム。
て、上記光増幅デバイスは、上記第１の光増幅器により
増幅されたＷＤＭ信号光のレベルを一定に維持する第１
のフィードバックループと、上記第２の光増幅器により
増幅されたＷＤＭ信号光のレベルを一定に維持する第２
のフィードバックループとを更に含んでいるシステム。
【０１８７】１７． 第１４項に記載のシステムであっ
て、上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光
学的に接続される可変減衰器を含み、上記制御器は上記
第２の光増幅器が受けるＷＤＭ信号光のレベルを制御す
るために上記可変減衰器の減衰を制御するシステム。
て、上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光
学的に接続される可変減衰器を含み、上記制御器は上記
第２の光増幅器が受けるＷＤＭ信号光のレベルを制御す
るために上記可変減衰器の減衰を制御するシステム。
【０１８８】１８． 第１４項に記載のシステムであっ
て、上記光増幅デバイスは上記伝送路に沿って複数設け
られているシステム。
て、上記光増幅デバイスは上記伝送路に沿って複数設け
られているシステム。
【０１８９】１９． 第１４項に記載のシステムであっ
て、上記第２の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベル
が−（Δ±Δ／２０）変化することにより概ね−Δ変化
するシステム。
て、上記第２の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベル
が−（Δ±Δ／２０）変化することにより概ね−Δ変化
するシステム。
【０１９０】２０． 光を受けその受けた光を光学的に
増幅する第１の増幅プロセスと、上記第１の増幅プロセ
スにより増幅された光を受けその受けた光を光学的に増
幅する第２の増幅プロセスと、上記第１の増幅プロセス
が受けた光のレベルがΔ変化したときに上記第２の光増
幅プロセスが受けた光のレベルが概ね−Δ変化するよう
に制御することとを含む方法。
増幅する第１の増幅プロセスと、上記第１の増幅プロセ
スにより増幅された光を受けその受けた光を光学的に増
幅する第２の増幅プロセスと、上記第１の増幅プロセス
が受けた光のレベルがΔ変化したときに上記第２の光増
幅プロセスが受けた光のレベルが概ね−Δ変化するよう
に制御することとを含む方法。
【０１９１】２１． 第２０項に記載の方法であって、
上記第１及び第２の増幅プロセスからなるグループの少
なくとも１つによって増幅された光のレベルを一定に維
持することを更に含んでいる方法。
上記第１及び第２の増幅プロセスからなるグループの少
なくとも１つによって増幅された光のレベルを一定に維
持することを更に含んでいる方法。
【０１９２】２２． 第２０項に記載の方法であって、
上記第１の増幅プロセスにより増幅された光のレベルを
一定に維持することと、上記第２の増幅プロセスにより
増幅された光のレベルを一定に維持することとを更に含
んでいる方法。
上記第１の増幅プロセスにより増幅された光のレベルを
一定に維持することと、上記第２の増幅プロセスにより
増幅された光のレベルを一定に維持することとを更に含
んでいる方法。
【０１９３】２３． 第２０項に記載の方法であって、
上記制御することは、上記第２の増幅プロセスが受けた
光の減衰を制御しそれにより上記第２の増幅プロセスが
受けた光のレベルを制御することを含んでいる方法。
上記制御することは、上記第２の増幅プロセスが受けた
光の減衰を制御しそれにより上記第２の増幅プロセスが
受けた光のレベルを制御することを含んでいる方法。
【０１９４】２４． 第２０項に記載の方法であって、
上記第２の増幅プロセスが受けた光のレベルが−（Δ±
Δ／２０）変化して概ね−Δ変化する方法。
上記第２の増幅プロセスが受けた光のレベルが−（Δ±
Δ／２０）変化して概ね−Δ変化する方法。
【０１９５】２５． 各々対応する利得を有する互いに
光学的に接続された複数の光増幅器と、上記光増幅器の
利得の和を一定にする制御器とを備えた装置。
光学的に接続された複数の光増幅器と、上記光増幅器の
利得の和を一定にする制御器とを備えた装置。
【０１９６】２６． 第２５項に記載の装置であって、
上記光増幅器の間に光学的に接続される可変減衰器を更
に備え、上記制御器は上記光増幅器の利得の和が一定に
なるように上記可変減衰器の減衰を制御する装置。
上記光増幅器の間に光学的に接続される可変減衰器を更
に備え、上記制御器は上記光増幅器の利得の和が一定に
なるように上記可変減衰器の減衰を制御する装置。
【０１９７】２７． 光を受けその受けた光をその利得
で増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器によ
り増幅された光を受けその受けた光をその利得により増
幅する第２の光増幅器と、上記第１及び第２の光増幅器
の利得の和を一定にする制御器とを備えた装置。
で増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器によ
り増幅された光を受けその受けた光をその利得により増
幅する第２の光増幅器と、上記第１及び第２の光増幅器
の利得の和を一定にする制御器とを備えた装置。
【０１９８】２８． 第２７項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
【０１９９】２９． 第２７項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
【０２００】３０． 第２７項に記載の装置であって、
上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的
に接続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にするために上記
可変減衰器の減衰を制御する装置。
上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的
に接続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にするために上記
可変減衰器の減衰を制御する装置。
【０２０１】３１． 第２９項に記載の装置であって、
上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的
に接続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にするために上記
可変減衰器の減衰を制御する装置。
上記制御器は上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的
に接続された可変減衰器を含み、上記制御器は上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にするために上記
可変減衰器の減衰を制御する装置。
【０２０２】３２． 第２７項に記載の装置であって、
上記制御器は、与えられた波長帯域における上記第１の
光増幅器の入力レベル及び出力レベルに従って上記第１
の光増幅器の利得を検出する第１の利得モニタと、与え
られた波長帯域における上記第２の光増幅器の入力レベ
ル及び出力レベルに従って上記第２の光増幅器の利得を
検出する第２の利得モニタとを含んでおり、上記制御器
は上記第１及び第２の利得モニタによって検出された利
得に従って上記第１及び第２の光増幅器の利得の和を一
定にする装置。
上記制御器は、与えられた波長帯域における上記第１の
光増幅器の入力レベル及び出力レベルに従って上記第１
の光増幅器の利得を検出する第１の利得モニタと、与え
られた波長帯域における上記第２の光増幅器の入力レベ
ル及び出力レベルに従って上記第２の光増幅器の利得を
検出する第２の利得モニタとを含んでおり、上記制御器
は上記第１及び第２の利得モニタによって検出された利
得に従って上記第１及び第２の光増幅器の利得の和を一
定にする装置。
【０２０３】３３． 第２７項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素がド
ープされた光ファイバと、上記光ファイバが当該光増幅
器により増幅された光の波長を含む利得帯域を提供する
ように上記光ファイバにポンプ光を供給する光源とを含
んでいる装置。
上記第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素がド
ープされた光ファイバと、上記光ファイバが当該光増幅
器により増幅された光の波長を含む利得帯域を提供する
ように上記光ファイバにポンプ光を供給する光源とを含
んでいる装置。
【０２０４】３４． 第３３項に記載の装置であって、
上記制御器は、上記第１の光増幅器の光ファイバにおけ
るポンプ光の吸収に従って上記第１の光増幅器の利得を
検出する第１の利得モニタと、上記第２の光増幅器の光
ファイバにおけるポンプ光の吸収に従って上記第２の光
増幅器の利得を検出する第２の利得モニタとを含んでお
り、上記制御器は上記第１及び第２の利得モニタにより
検出された利得に従って上記第１及び第２の光増幅器の
利得の和を一定にする装置。
上記制御器は、上記第１の光増幅器の光ファイバにおけ
るポンプ光の吸収に従って上記第１の光増幅器の利得を
検出する第１の利得モニタと、上記第２の光増幅器の光
ファイバにおけるポンプ光の吸収に従って上記第２の光
増幅器の利得を検出する第２の利得モニタとを含んでお
り、上記制御器は上記第１及び第２の利得モニタにより
検出された利得に従って上記第１及び第２の光増幅器の
利得の和を一定にする装置。
【０２０５】３５． 第３３項に記載の装置であって、
上記制御器は、上記第１の光増幅器の光ファイバから放
射された自然放出光のパワーに従って上記第１の光増幅
器の利得を検出する第１の利得モニタと、上記第２の光
増幅器の光ファイバから放射された自然放出光のパワー
に従って上記第２の光増幅器の利得を検出する第２の利
得モニタとを含んでおり、上記制御器は上記第１及び第
２の利得モニタにより検出された利得に従って上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にする装置。
上記制御器は、上記第１の光増幅器の光ファイバから放
射された自然放出光のパワーに従って上記第１の光増幅
器の利得を検出する第１の利得モニタと、上記第２の光
増幅器の光ファイバから放射された自然放出光のパワー
に従って上記第２の光増幅器の利得を検出する第２の利
得モニタとを含んでおり、上記制御器は上記第１及び第
２の利得モニタにより検出された利得に従って上記第１
及び第２の光増幅器の利得の和を一定にする装置。
【０２０６】３６． 光を受けその受けた光をその利得
で増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器によ
り増幅された光を受けその受けた光をその利得で増幅す
る第２の光増幅器と、上記第１及び第２の光増幅器の間
に光学的に接続された可変減衰器と、上記第１及び第２
の光増幅器の利得の和を一定にするために上記可変減衰
器の減衰を制御する制御器とを備えた装置。
で増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅器によ
り増幅された光を受けその受けた光をその利得で増幅す
る第２の光増幅器と、上記第１及び第２の光増幅器の間
に光学的に接続された可変減衰器と、上記第１及び第２
の光増幅器の利得の和を一定にするために上記可変減衰
器の減衰を制御する制御器とを備えた装置。
【０２０７】３７． 第３６項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
上記第１及び第２の光増幅器からなるグループの少なく
とも１つから出力された光のレベルを一定に維持するフ
ィードバックループを更に備えた装置。
【０２０８】３８． 第３６項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを一定
に維持する第１のフィードバックループと、上記第２の
光増幅器により増幅された光のレベルを一定に維持する
第２のフィードバックループとを更に備えた装置。
【０２０９】３９． 光通信システムであって、異なる
波長の光信号を出力する複数の光送信機と、上記光信号
を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプ
レクサと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送
路と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送される
ときに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを
備え、上記光増幅デバイスは、各々対応する利得を有す
る互いに光学的に接続された複数の光増幅器と、上記光
増幅器の利得の和を一定にする制御器とを含んでいるシ
ステム。
波長の光信号を出力する複数の光送信機と、上記光信号
を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプ
レクサと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送
路と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送される
ときに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを
備え、上記光増幅デバイスは、各々対応する利得を有す
る互いに光学的に接続された複数の光増幅器と、上記光
増幅器の利得の和を一定にする制御器とを含んでいるシ
ステム。
【０２１０】４０． 第３９項に記載のシステムであっ
て、上記制御器は上記光増幅器の間に光学的に接続され
た可変減衰器を含み、上記制御器は上記光増幅器の利得
の和が一定になるように上記可変減衰器の減衰を制御す
るシステム。
て、上記制御器は上記光増幅器の間に光学的に接続され
た可変減衰器を含み、上記制御器は上記光増幅器の利得
の和が一定になるように上記可変減衰器の減衰を制御す
るシステム。
【０２１１】４１． 各々対応する利得を有する互いに
光学的に接続された複数の光増幅器を提供することと、
上記光増幅器の利得の和を一定にすることとを備えた方
法。
光学的に接続された複数の光増幅器を提供することと、
上記光増幅器の利得の和を一定にすることとを備えた方
法。
【０２１２】４２． 光を受けその受けた光をその利得
で光学的に増幅する第１の増幅プロセスと、上記第１の
増幅プロセスにより増幅された光を受けその受けた光を
その利得で増幅する第２の増幅プロセスと、上記第１及
び第２の増幅プロセスの利得の和を一定にすることとを
備えた方法。
で光学的に増幅する第１の増幅プロセスと、上記第１の
増幅プロセスにより増幅された光を受けその受けた光を
その利得で増幅する第２の増幅プロセスと、上記第１及
び第２の増幅プロセスの利得の和を一定にすることとを
備えた方法。
【０２１３】４３． 第４２項に記載の方法であって、
上記第１及び第２の増幅プロセスからなるグループの少
なくとも一方により増幅された光のレベルを一定に維持
することを更に備えた方法。
上記第１及び第２の増幅プロセスからなるグループの少
なくとも一方により増幅された光のレベルを一定に維持
することを更に備えた方法。
【０２１４】４４． 第４２項に記載の方法であって、
上記第１の増幅プロセスにより増幅された光のレベルを
一定に維持することと、上記第２の増幅プロセスにより
増幅された光のレベルを一定に維持することとを更に備
えた方法。
上記第１の増幅プロセスにより増幅された光のレベルを
一定に維持することと、上記第２の増幅プロセスにより
増幅された光のレベルを一定に維持することとを更に備
えた方法。
【０２１５】４５． その利得で光を増幅する第１の光
増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受
けその受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器
と、上記第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を
検出し検出された偏差を補償するために上記第２の光増
幅器の利得を調節する利得調節器とを備えた装置。
増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受
けその受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器
と、上記第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を
検出し検出された偏差を補償するために上記第２の光増
幅器の利得を調節する利得調節器とを備えた装置。
【０２１６】４６． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得が一定になるように制御する
第１の利得制御器と、上記第２の光増幅器の利得が一定
になるように制御する第２の利得制御器とを更に備えた
装置。
上記第１の光増幅器の利得が一定になるように制御する
第１の利得制御器と、上記第２の光増幅器の利得が一定
になるように制御する第２の利得制御器とを更に備えた
装置。
【０２１７】４７． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２１８】４８． 第４６項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２１９】４９． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備えた装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備えた装置。
【０２２０】５０． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は上記
第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するため
に上記目標レベルを調節する装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は上記
第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するため
に上記目標レベルを調節する装置。
【０２２１】５１． 第４６項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に供え、上記レベル制御器は上記
第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するため
に上記目標レベルを調節する装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に供え、上記レベル制御器は上記
第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するため
に上記目標レベルを調節する装置。
【０２２２】５２． 第４５項に記載に装置であって、
上記利得調節器は、上記第１の光増幅器の利得の偏差を
検出する利得検出デバイスと、検出された偏差に従って
上記第２の光増幅器の利得を調節する利得調節デバイス
とを含んでいる装置。
上記利得調節器は、上記第１の光増幅器の利得の偏差を
検出する利得検出デバイスと、検出された偏差に従って
上記第２の光増幅器の利得を調節する利得調節デバイス
とを含んでいる装置。
【０２２３】５３． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する利得制御器
を更に備え、上記第１の光増幅器の利得の偏差は上記第
１の光増幅器により増幅される前の光のパワーレベルの
変化に起因する上記目標利得からの偏差である装置。
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する利得制御器
を更に備え、上記第１の光増幅器の利得の偏差は上記第
１の光増幅器により増幅される前の光のパワーレベルの
変化に起因する上記目標利得からの偏差である装置。
【０２２４】５４． 第５０項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する利得制御器
を更に備え、上記第１の光増幅器の利得の偏差は上記第
１の光増幅器により増幅される前の光のパワーレベルの
変化に起因する上記目標利得からの偏差である装置。
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する利得制御器
を更に備え、上記第１の光増幅器の利得の偏差は上記第
１の光増幅器により増幅される前の光のパワーレベルの
変化に起因する上記目標利得からの偏差である装置。
【０２２５】５５． 第５２項に記載の装置であって、
上記利得検出デバイスは上記第１の光増幅器の入出力レ
ベルから上記第１の光増幅器の利得を検出し検出された
利得から上記利得の偏差を検出する装置。
上記利得検出デバイスは上記第１の光増幅器の入出力レ
ベルから上記第１の光増幅器の利得を検出し検出された
利得から上記利得の偏差を検出する装置。
【０２２６】５６． 第５２項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器はドープファイバを含み、上記ドー
プファイバは上記光が上記ドープファイバを通過すると
きに上記光を増幅し、上記利得検出デバイスは上記ドー
プファイバにおいて発生した自然放出光から上記第１の
光増幅器の利得を検出し検出された利得から上記利得の
偏差を検出する装置。
上記第１の光増幅器はドープファイバを含み、上記ドー
プファイバは上記光が上記ドープファイバを通過すると
きに上記光を増幅し、上記利得検出デバイスは上記ドー
プファイバにおいて発生した自然放出光から上記第１の
光増幅器の利得を検出し検出された利得から上記利得の
偏差を検出する装置。
【０２２７】５７． 第４５項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の上記検出された偏差を補償
するために、上記利得調節器は、上記第１の光増幅器の
利得の減少を補償するために上記第２の光増幅器の利得
を増大させ、上記第１の光増幅器の利得の増大を補償す
るために上記第２の光増幅器の利得を減少させる装置。
上記第１の光増幅器の利得の上記検出された偏差を補償
するために、上記利得調節器は、上記第１の光増幅器の
利得の減少を補償するために上記第２の光増幅器の利得
を増大させ、上記第１の光増幅器の利得の増大を補償す
るために上記第２の光増幅器の利得を減少させる装置。
【０２２８】５８． 第４５項に記載の装置であって、
上記利得調節器は上記第１の光増幅器の利得の偏差に対
応する対数値を検出する対数回路を含み、上記対数値は
上記第２の光増幅器の利得を調節するために用いられる
装置。
上記利得調節器は上記第１の光増幅器の利得の偏差に対
応する対数値を検出する対数回路を含み、上記対数値は
上記第２の光増幅器の利得を調節するために用いられる
装置。
【０２２９】５９． その利得で光を増幅する第１の光
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を目標利得で一定
に制御する第１の利得制御器と、上記第１の光増幅器に
より増幅された光を受けその受けた光をその利得で増幅
する第２の光増幅器と、上記第１の光増幅器の利得の上
記目標利得からの偏差を検出する利得偏差検出器と、上
記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するた
めに上記第２の光増幅器の利得を調節する利得調節器と
を備えた装置。
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を目標利得で一定
に制御する第１の利得制御器と、上記第１の光増幅器に
より増幅された光を受けその受けた光をその利得で増幅
する第２の光増幅器と、上記第１の光増幅器の利得の上
記目標利得からの偏差を検出する利得偏差検出器と、上
記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償するた
めに上記第２の光増幅器の利得を調節する利得調節器と
を備えた装置。
【０２３０】６０． 第５９項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は上記
利得偏差検出器により検出された上記第１の光増幅器の
利得の偏差を補償するために上記目標レベルを調節する
装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は上記
利得偏差検出器により検出された上記第１の光増幅器の
利得の偏差を補償するために上記目標レベルを調節する
装置。
【０２３１】６１． 第５９項に記載の装置であって、
上記第２の光増幅器の利得を一定に制御する第２の利得
制御器を更に備えた装置。
上記第２の光増幅器の利得を一定に制御する第２の利得
制御器を更に備えた装置。
【０２３２】６２． 第５９項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２３３】６３． 第６０項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２３４】６４． その利得で光を増幅する第１の光
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増
幅器のための目標利得で一定に制御する第１の利得制御
器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受けそ
の受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上
記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のための
目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、上記第
１の光増幅器の利得の上記第１の光増幅器の目標利得か
らの偏差を検出する利得偏差検出器と、上記第１の光増
幅器の利得の検出された偏差を補償するために上記第２
の光増幅器の目標利得を調節する利得調節器とを備えた
光増幅デバイス。
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増
幅器のための目標利得で一定に制御する第１の利得制御
器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受けそ
の受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上
記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のための
目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、上記第
１の光増幅器の利得の上記第１の光増幅器の目標利得か
らの偏差を検出する利得偏差検出器と、上記第１の光増
幅器の利得の検出された偏差を補償するために上記第２
の光増幅器の目標利得を調節する利得調節器とを備えた
光増幅デバイス。
【０２３５】６５． 第６４項に記載の光増幅デバイス
であって、上記第１の光増幅器により増幅された光のレ
ベルを上記第２の光増幅器により増幅される前に目標レ
ベルに制御するレベル制御器を更に備え、上記レベル制
御器は上記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補
償するために上記目標レベルを調節する光増幅デバイ
ス。
であって、上記第１の光増幅器により増幅された光のレ
ベルを上記第２の光増幅器により増幅される前に目標レ
ベルに制御するレベル制御器を更に備え、上記レベル制
御器は上記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補
償するために上記目標レベルを調節する光増幅デバイ
ス。
【０２３６】６６． 第６５項に記載の光増幅器デバイ
スであって、上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を
補償する第１の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の
利得の波長依存性を補償する第２の補償デバイスとを更
に備えた光増幅デバイス。
スであって、上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を
補償する第１の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の
利得の波長依存性を補償する第２の補償デバイスとを更
に備えた光増幅デバイス。
【０２３７】６７． その利得で光を増幅する第１の光
増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受
けその受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器
と、上記第１及び第２の光増幅器の一方の利得の偏差を
検出し検出された偏差を補償するために他方の利得を調
節する利得調節器とを備えた装置。
増幅器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受
けその受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器
と、上記第１及び第２の光増幅器の一方の利得の偏差を
検出し検出された偏差を補償するために他方の利得を調
節する利得調節器とを備えた装置。
【０２３８】６８． 第６７項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する第１の利得
制御器と、上記第２の光増幅器の利得を一定に制御する
第２の利得制御器とを更に備えた装置。
上記第１の光増幅器の利得を一定に制御する第１の利得
制御器と、上記第２の光増幅器の利得を一定に制御する
第２の利得制御器とを更に備えた装置。
【０２３９】６９． 第６７項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２４０】７０． 第６８項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２４１】７１． 第６７項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
【０２４２】７２． 第６８項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
【０２４３】７３． その利得で光を増幅する第１の光
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増
幅器のための目標利得で一定に制御する第１の利得制御
器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受けそ
の受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上
記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のための
目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、上記第
１及び第２の光増幅器の一方の利得のその目標利得から
の偏差を検出し検出された偏差を補償するように他方の
利得を調節する利得調節器とを備えた装置。
増幅器と、上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増
幅器のための目標利得で一定に制御する第１の利得制御
器と、上記第１の光増幅器により増幅された光を受けそ
の受けた光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上
記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のための
目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、上記第
１及び第２の光増幅器の一方の利得のその目標利得から
の偏差を検出し検出された偏差を補償するように他方の
利得を調節する利得調節器とを備えた装置。
【０２４４】７４． 第７３項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
上記第１の光増幅器の利得の波長依存性を補償する第１
の補償デバイスと、上記第２の光増幅器の利得の波長依
存性を補償する第２の補償デバイスとを更に備えた装
置。
【０２４５】７５． 第７３項に記載の装置であって、
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
上記第１の光増幅器により増幅された光のレベルを上記
第２の光増幅器により増幅される前に目標レベルに制御
するレベル制御器を更に備え、上記レベル制御器は利得
の上記検出された偏差を補償するために上記目標レベル
を調節する装置。
【０２４６】７６． 通過する光が各光増幅器により増
幅されるようにカスケード接続され、各光増幅器は対応
する利得で光を増幅する複数の光増幅器と、上記複数の
光増幅器の１つの利得の目標利得からの偏差を検出し検
出された偏差を補償するために上記複数の光増幅器の他
の少なくとも１つの利得を調節する利得調節器とを備え
た装置。
幅されるようにカスケード接続され、各光増幅器は対応
する利得で光を増幅する複数の光増幅器と、上記複数の
光増幅器の１つの利得の目標利得からの偏差を検出し検
出された偏差を補償するために上記複数の光増幅器の他
の少なくとも１つの利得を調節する利得調節器とを備え
た装置。
【０２４７】７７． 第７６項に記載の装置であって、
上記複数の光増幅器にそれぞれ対応する複数の利得制御
器を更に備え、各利得制御器は対応する光増幅器の利得
を一定に制御する装置。
上記複数の光増幅器にそれぞれ対応する複数の利得制御
器を更に備え、各利得制御器は対応する光増幅器の利得
を一定に制御する装置。
【０２４８】７８． 第７６項に記載の装置であって、
利得の偏差が検出される光増幅器と利得が調節される光
増幅器との間に位置するレベル制御器を更に備え、上記
レベル制御器は光のレベルを目標レベルに制御し、上記
レベル制御器は利得の上記検出された偏差を補償するた
めに上記目標レベルを調節する装置。
利得の偏差が検出される光増幅器と利得が調節される光
増幅器との間に位置するレベル制御器を更に備え、上記
レベル制御器は光のレベルを目標レベルに制御し、上記
レベル制御器は利得の上記検出された偏差を補償するた
めに上記目標レベルを調節する装置。
【０２４９】７９． その利得で光を増幅する第１の光
増幅プロセスと、上記第１の光増幅プロセスの利得を目
標利得で一定に制御することと、上記第１の光増幅プロ
セスにより増幅された光を受けその受けた光をその利得
により増幅する第２の光増幅プロセスと、上記第１の光
増幅プロセスの利得の上記目標利得からの偏差を検出す
ることと、検出された偏差を補償するために上記第２の
光増幅プロセスの利得を調節することとを備えた方法。
増幅プロセスと、上記第１の光増幅プロセスの利得を目
標利得で一定に制御することと、上記第１の光増幅プロ
セスにより増幅された光を受けその受けた光をその利得
により増幅する第２の光増幅プロセスと、上記第１の光
増幅プロセスの利得の上記目標利得からの偏差を検出す
ることと、検出された偏差を補償するために上記第２の
光増幅プロセスの利得を調節することとを備えた方法。
【０２５０】８０． 光通信システムであって、異なる
波長の光信号を出力する複数の光送信機と、上記光信号
を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプ
レクサと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送
路と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路を通って伝送され
るときに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスと
を備え、上記光増幅デバイスは、その利得で上記ＷＤＭ
信号光を増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅
器により増幅されたＷＤＭ信号光を受けその受けたＷＤ
Ｍ信号光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上記
第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出し検
出された偏差を補償するために上記第２の光増幅器の利
得を調節する利得調節器とを備えているシステム。
波長の光信号を出力する複数の光送信機と、上記光信号
を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化するマルチプ
レクサと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送
路と、上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路を通って伝送され
るときに上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスと
を備え、上記光増幅デバイスは、その利得で上記ＷＤＭ
信号光を増幅する第１の光増幅器と、上記第１の光増幅
器により増幅されたＷＤＭ信号光を受けその受けたＷＤ
Ｍ信号光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、上記
第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出し検
出された偏差を補償するために上記第２の光増幅器の利
得を調節する利得調節器とを備えているシステム。
【０２５１】１´． 第１及び第２の光増幅器と、該第
１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続され供給され
た制御信号に従って変化する減衰を与えるための可変光
アッテネータと、上記第１の光増幅器の出力レベルが一
定に保たれるように上記第１の光増幅器を制御するため
の第１のフィードバックループと、上記第２の光増幅器
の出力レベルが一定に保たれるように上記第２の光増幅
器を制御するための第２のフィードバックループと、上
記第１の光増幅器の入力レベルを検出するための手段
と、上記第１の光増幅器の入力レベルがΔ（単位はｄＢ
ｍ）変化したときに上記第２の光増幅器の入力レベルが
−Δ変化するように上記制御信号を生成する制御ユニッ
トとを備えた装置。
１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続され供給され
た制御信号に従って変化する減衰を与えるための可変光
アッテネータと、上記第１の光増幅器の出力レベルが一
定に保たれるように上記第１の光増幅器を制御するため
の第１のフィードバックループと、上記第２の光増幅器
の出力レベルが一定に保たれるように上記第２の光増幅
器を制御するための第２のフィードバックループと、上
記第１の光増幅器の入力レベルを検出するための手段
と、上記第１の光増幅器の入力レベルがΔ（単位はｄＢ
ｍ）変化したときに上記第２の光増幅器の入力レベルが
−Δ変化するように上記制御信号を生成する制御ユニッ
トとを備えた装置。
【０２５２】２´． 第１´項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器の各々は、光増幅媒体と、
該光増幅媒体が信号光の波長を含む利得帯域を提供する
ように上記増幅媒体にポンプ光を供給するためのポンプ
光源とを含み、上記第１及び第２のフィードバックルー
プの各々は上記ポンプ光のパワーを制御する手段を含む
装置。
上記第１及び第２の光増幅器の各々は、光増幅媒体と、
該光増幅媒体が信号光の波長を含む利得帯域を提供する
ように上記増幅媒体にポンプ光を供給するためのポンプ
光源とを含み、上記第１及び第２のフィードバックルー
プの各々は上記ポンプ光のパワーを制御する手段を含む
装置。
【０２５３】３´． 第２´項に記載の装置であって、
上記光増幅媒体は希土類元素を含むドーパントがドープ
されたドープファイバからなる装置。
上記光増幅媒体は希土類元素を含むドーパントがドープ
されたドープファイバからなる装置。
【０２５４】４´． 波長が異なる複数の光信号を波長
分割多重（ＷＤＭ）して得られたＷＤＭ信号光を伝送す
るための光ファイバ伝送路と、該光ファイバ伝送路に光
学的に接続される光増幅器とを備え、上記光増幅器は、
第１及び第２の光増幅器と、該第１及び第２の光増幅器
の間に光学的に接続され供給された制御信号に従って変
化する減衰を与えるための可変光アッテネータと、上記
第１の光増幅器の出力レベルが一定に保たれるように上
記第１の光増幅器を制御するための第１のフィードバッ
クループと、上記第２の光増幅器の出力レベルが一定に
保たれるように上記第２の光増幅器を制御するための第
２のフィードバックループと、上記第１の光増幅器の入
力レベルを検出するための手段と、上記第１の光増幅器
の入力レベルがΔ（単位はｄＢｍ）変化したときに上記
第２の光増幅器の入力レベルが−Δ変化するように上記
制御信号を生成する制御ユニットとを備えているシステ
ム。
分割多重（ＷＤＭ）して得られたＷＤＭ信号光を伝送す
るための光ファイバ伝送路と、該光ファイバ伝送路に光
学的に接続される光増幅器とを備え、上記光増幅器は、
第１及び第２の光増幅器と、該第１及び第２の光増幅器
の間に光学的に接続され供給された制御信号に従って変
化する減衰を与えるための可変光アッテネータと、上記
第１の光増幅器の出力レベルが一定に保たれるように上
記第１の光増幅器を制御するための第１のフィードバッ
クループと、上記第２の光増幅器の出力レベルが一定に
保たれるように上記第２の光増幅器を制御するための第
２のフィードバックループと、上記第１の光増幅器の入
力レベルを検出するための手段と、上記第１の光増幅器
の入力レベルがΔ（単位はｄＢｍ）変化したときに上記
第２の光増幅器の入力レベルが−Δ変化するように上記
制御信号を生成する制御ユニットとを備えているシステ
ム。
【０２５５】５´． 第４´項に記載のシステムであっ
て、上記光増幅器は上記光ファイバ伝送路の途中に設け
られる複数の光中継器の各々によって提供されるシステ
ム。
て、上記光増幅器は上記光ファイバ伝送路の途中に設け
られる複数の光中継器の各々によって提供されるシステ
ム。
【０２５６】６´ 光増幅のための方法であって、
（ａ）各々出力レベルが一定に保たれる第１及び第２の
光増幅器を提供するステップと、（ｂ）上記第１及び第
２の光増幅器の間に可変光アッテネータを光学的に接続
するステップと、（ｃ）上記第１の光増幅器の入力レベ
ルがΔ（単位はｄＢｍ）変化したときに上記第２の光増
幅器の入力レベルが−Δ変化するように上記可変光アッ
テネータを制御するステップとを備えた方法。
（ａ）各々出力レベルが一定に保たれる第１及び第２の
光増幅器を提供するステップと、（ｂ）上記第１及び第
２の光増幅器の間に可変光アッテネータを光学的に接続
するステップと、（ｃ）上記第１の光増幅器の入力レベ
ルがΔ（単位はｄＢｍ）変化したときに上記第２の光増
幅器の入力レベルが−Δ変化するように上記可変光アッ
テネータを制御するステップとを備えた方法。
【０２５７】７´． 第１及び第２の光増幅器と、該第
１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続され供給され
た制御信号に従って変化する減衰を与えるための可変光
アッテネータと、上記第１の光増幅器の第１の利得を検
出するための第１の利得モニタと、上記第２の光増幅器
の第２の利得を検出するための第２の利得モニタと、上
記検出された第１及び第２の利得の和が一定になるよう
に上記制御信号を生成する制御ユニットとを備えた装
置。
１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続され供給され
た制御信号に従って変化する減衰を与えるための可変光
アッテネータと、上記第１の光増幅器の第１の利得を検
出するための第１の利得モニタと、上記第２の光増幅器
の第２の利得を検出するための第２の利得モニタと、上
記検出された第１及び第２の利得の和が一定になるよう
に上記制御信号を生成する制御ユニットとを備えた装
置。
【０２５８】８´． 第７´項に記載の装置であって、
上記第１及び第２の光増幅器の少なくともいずれかの出
力レベルが一定に保たれるようにするためのフィードバ
ックループを更に備えた装置。
上記第１及び第２の光増幅器の少なくともいずれかの出
力レベルが一定に保たれるようにするためのフィードバ
ックループを更に備えた装置。
【０２５９】９´． 第７´項に記載の装置であって、
上記第１の利得モニタは与えられた帯域における上記第
１の光増幅器の入力レベル及び出力レベルに基づき上記
第１の利得を検出し、上記第２の利得モニタは上記与え
られた帯域における上記第２の光増幅器の入力レベル及
び出力レベルに基づき上記第２の利得を検出する装置。
上記第１の利得モニタは与えられた帯域における上記第
１の光増幅器の入力レベル及び出力レベルに基づき上記
第１の利得を検出し、上記第２の利得モニタは上記与え
られた帯域における上記第２の光増幅器の入力レベル及
び出力レベルに基づき上記第２の利得を検出する装置。
【０２６０】１０´． 第７´項に記載の装置であっ
て、上記第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素
を含むドーパントがドープされたドープファイバと、該
ドープファイバが信号光の波長を含む利得帯域を提供す
るように上記ドープファイバにポンプ光を供給するため
のポンプ光源とを含む装置。
て、上記第１及び第２の光増幅器の各々は、希土類元素
を含むドーパントがドープされたドープファイバと、該
ドープファイバが信号光の波長を含む利得帯域を提供す
るように上記ドープファイバにポンプ光を供給するため
のポンプ光源とを含む装置。
【０２６１】１１´． 第１０´項に記載の装置であっ
て、上記第１及び第２の利得モニタの各々は上記ドープ
ファイバにおける上記ポンプ光の吸収率に基づき上記第
１及び第２の利得の各々を検出する装置。
て、上記第１及び第２の利得モニタの各々は上記ドープ
ファイバにおける上記ポンプ光の吸収率に基づき上記第
１及び第２の利得の各々を検出する装置。
【０２６２】１２´． 第１０´項に記載の装置であっ
て、上記第１及び第２の利得モニタの各々は上記ドープ
ファイバからその側方に放射される自然放出光のパワー
に基づき上記第１及び第２の利得の各々を検出する装
置。
て、上記第１及び第２の利得モニタの各々は上記ドープ
ファイバからその側方に放射される自然放出光のパワー
に基づき上記第１及び第２の利得の各々を検出する装
置。
【０２６３】１３´． 波長が異なる複数の光信号を波
長分割多重（ＷＤＭ）して得られたＷＤＭ信号光を伝送
するための光ファイバ伝送路と、該光ファイバ伝送路に
光学的に接続される光増幅器とを備え、上記光増幅器
は、第１及び第２の光増幅器と、該第１及び第２の光増
幅器の間に光学的に接続され供給された制御信号に従っ
て変化する減衰を与えるための可変光アッテネータと、
上記第１の光増幅器の第１の利得を検出するための第１
の利得モニタと、上記第２の光増幅器の第２の利得を検
出するための第２の利得モニタと、上記検出された第１
及び第２の利得の和が一定になるように上記制御信号を
生成する制御ユニットとを備えているシステム。
長分割多重（ＷＤＭ）して得られたＷＤＭ信号光を伝送
するための光ファイバ伝送路と、該光ファイバ伝送路に
光学的に接続される光増幅器とを備え、上記光増幅器
は、第１及び第２の光増幅器と、該第１及び第２の光増
幅器の間に光学的に接続され供給された制御信号に従っ
て変化する減衰を与えるための可変光アッテネータと、
上記第１の光増幅器の第１の利得を検出するための第１
の利得モニタと、上記第２の光増幅器の第２の利得を検
出するための第２の利得モニタと、上記検出された第１
及び第２の利得の和が一定になるように上記制御信号を
生成する制御ユニットとを備えているシステム。
【０２６４】１４´． 第１３´項に記載のシステムで
あって、上記光増幅器は上記光ファイバ伝送路の途中に
設けられる複数の光中継器の各々によって提供されるシ
ステム。
あって、上記光増幅器は上記光ファイバ伝送路の途中に
設けられる複数の光中継器の各々によって提供されるシ
ステム。
【０２６５】１５´． 光増幅のための方法であって、
（ａ）第１及び第２の利得をそれぞれ有する第１及び第
２の光増幅器を提供するステップと、（ｂ）上記第１及
び第２の光増幅器の間に可変光アッテネータを光学的に
接続するステップと、（ｃ）上記第１及び第２の利得を
検出するステップと、（ｄ）上記検出された第１及び第
２の利得の和が一定になるように上記可変光アッテネー
タを制御するステップとを備えた方法。
（ａ）第１及び第２の利得をそれぞれ有する第１及び第
２の光増幅器を提供するステップと、（ｂ）上記第１及
び第２の光増幅器の間に可変光アッテネータを光学的に
接続するステップと、（ｃ）上記第１及び第２の利得を
検出するステップと、（ｄ）上記検出された第１及び第
２の利得の和が一定になるように上記可変光アッテネー
タを制御するステップとを備えた方法。
【０２６６】１６´． 第１５´項に記載の方法であっ
て、上記第１及び第２の光増幅器の少なくともいずれか
の出力レベルが一定に保たれるようにフィードバック制
御するステップを更に備えた方法。
て、上記第１及び第２の光増幅器の少なくともいずれか
の出力レベルが一定に保たれるようにフィードバック制
御するステップを更に備えた方法。
【０２６７】１″． 希土類元素ドープファイバに励起
光を供給して波長多重信号光の増幅を行う縦続に接続さ
れた複数の光増幅手段と、該各光増幅手段の利得が予め
設定した各々の基準利得（参照利得）で一定となるよう
に、前記励起光のパワーをそれぞれ制御する複数の利得
一定制御手段と、前記各光増幅手段の各々の基準利得に
おける利得の波長依存性を補償する利得波長特性補償手
段と、を備えた波長多重用光増幅器において、前記各光
増幅手段の利得について、各々の基準利得に対する偏差
を検出する利得偏差検出手段と、前記複数の光増幅手段
のうちの少なくとも１つの光増幅手段における利得偏差
が前記利得変差検出手段で検出されたとき、該利得偏差
の検出された光増幅手段で発生する利得の波長依存性の
変化が相殺されるように、利得偏差の検出されていない
他の光増幅手段の基準利得を変更する基準利得変更手段
と、を備えて構成されたことを特徴とする波長多重用光
増幅器。
光を供給して波長多重信号光の増幅を行う縦続に接続さ
れた複数の光増幅手段と、該各光増幅手段の利得が予め
設定した各々の基準利得（参照利得）で一定となるよう
に、前記励起光のパワーをそれぞれ制御する複数の利得
一定制御手段と、前記各光増幅手段の各々の基準利得に
おける利得の波長依存性を補償する利得波長特性補償手
段と、を備えた波長多重用光増幅器において、前記各光
増幅手段の利得について、各々の基準利得に対する偏差
を検出する利得偏差検出手段と、前記複数の光増幅手段
のうちの少なくとも１つの光増幅手段における利得偏差
が前記利得変差検出手段で検出されたとき、該利得偏差
の検出された光増幅手段で発生する利得の波長依存性の
変化が相殺されるように、利得偏差の検出されていない
他の光増幅手段の基準利得を変更する基準利得変更手段
と、を備えて構成されたことを特徴とする波長多重用光
増幅器。
【０２６８】２″． 前記複数の光増幅手段の前段又は
後段、もしくは前記複数の光増幅手段の段間に、波長多
重信号光のレベルを調整するレベル調整部を設け、前記
波長多重信号光の１波長当たりのパワーレベルが予め設
定した基準レベルで一定となるように前記レベル調整部
の調整量を制御するレベル一定制御手段と、前記利得変
差検出手段で利得偏差が検出されたとき、該利得偏差の
検出された光増幅手段よりも前記レベル調整部が後段側
に位置する場合に、前記利得偏差に対応させて前記基準
レベルを変更する基準レベル変更手段と、を備えて構成
されたことを特徴とする第１″項記載の波長多重用光増
幅器。
後段、もしくは前記複数の光増幅手段の段間に、波長多
重信号光のレベルを調整するレベル調整部を設け、前記
波長多重信号光の１波長当たりのパワーレベルが予め設
定した基準レベルで一定となるように前記レベル調整部
の調整量を制御するレベル一定制御手段と、前記利得変
差検出手段で利得偏差が検出されたとき、該利得偏差の
検出された光増幅手段よりも前記レベル調整部が後段側
に位置する場合に、前記利得偏差に対応させて前記基準
レベルを変更する基準レベル変更手段と、を備えて構成
されたことを特徴とする第１″項記載の波長多重用光増
幅器。
【０２６９】３″． 前記利得偏差検出手段は、前記複
数の光増幅手段のうちで前記利得一定制御手段による制
御が入力光レベルの変化範囲内において維持不可能な光
増幅手段について、該光増幅手段の利得を測定する利得
測定部と、該利得測定部で測定された利得及び前記基準
利得を比較して利得偏差を求める利得偏差演算部と、が
備えられ、前記基準利得変更手段は、前記複数の光増幅
手段のうちで前記利得一定制御手段による制御が入力光
レベルの変化範囲内において維持可能な光増幅手段につ
いて設けられたことを特徴とする第１″項又は第２″項
記載の波長多重用光増幅器。
数の光増幅手段のうちで前記利得一定制御手段による制
御が入力光レベルの変化範囲内において維持不可能な光
増幅手段について、該光増幅手段の利得を測定する利得
測定部と、該利得測定部で測定された利得及び前記基準
利得を比較して利得偏差を求める利得偏差演算部と、が
備えられ、前記基準利得変更手段は、前記複数の光増幅
手段のうちで前記利得一定制御手段による制御が入力光
レベルの変化範囲内において維持可能な光増幅手段につ
いて設けられたことを特徴とする第１″項又は第２″項
記載の波長多重用光増幅器。
【０２７０】４″． 前記利得測定部は、前記光増幅手
段に入力される波長多重信号光のレベルと前記光増幅手
段から出力される波長多重信号光のレベルとに基づいて
利得を測定することを特徴とする第３″項記載の波長多
重用光増幅器。
段に入力される波長多重信号光のレベルと前記光増幅手
段から出力される波長多重信号光のレベルとに基づいて
利得を測定することを特徴とする第３″項記載の波長多
重用光増幅器。
【０２７１】５″． 前記利得測定部は、前記光増幅手
段の希土類元素ドープファイバで発生する自然放出光に
基づいて利得を測定することを特徴とする第３″項記載
の波長多重用光増幅器。
段の希土類元素ドープファイバで発生する自然放出光に
基づいて利得を測定することを特徴とする第３″項記載
の波長多重用光増幅器。
【０２７２】６″． 前記基準利得変更手段は、前記各
光増幅手段の利得の波長依存性の変化が利得の増減に対
してそれぞれ同じ傾向を有するとき、前記利得偏差の検
出された光増幅手段における利得の減少に対応して、前
記他の光増幅手段の基準利得を増加させる変更を行い、
前記利得偏差の検出された光増幅手段における利得の増
加に対応して、前記他の光増幅手段の基準利得を減少さ
せる変更を行うことを特徴とする第１″〜５″項のいず
れか１つに記載の波長多重用光増幅器。
光増幅手段の利得の波長依存性の変化が利得の増減に対
してそれぞれ同じ傾向を有するとき、前記利得偏差の検
出された光増幅手段における利得の減少に対応して、前
記他の光増幅手段の基準利得を増加させる変更を行い、
前記利得偏差の検出された光増幅手段における利得の増
加に対応して、前記他の光増幅手段の基準利得を減少さ
せる変更を行うことを特徴とする第１″〜５″項のいず
れか１つに記載の波長多重用光増幅器。
【０２７３】７″． 前記利得偏差検出手段は、対数に
変換した利得偏差を出力し、前記基準利得変更手段は、
対数で表された前記利得偏差及び前記基準利得を用い
て、該基準利得の変更を行うことを特徴とする第１″〜
６″項のいずれか１つに記載の波長多重用光増幅器。
変換した利得偏差を出力し、前記基準利得変更手段は、
対数で表された前記利得偏差及び前記基準利得を用い
て、該基準利得の変更を行うことを特徴とする第１″〜
６″項のいずれか１つに記載の波長多重用光増幅器。
【０２７４】８″． 前記基準レベル変更手段は、対数
で表された前記利得偏差及び前記基準レベルを用いて、
該基準レベルの変更を行うことを特徴とする第７″記載
の波長多重用光増幅器。
で表された前記利得偏差及び前記基準レベルを用いて、
該基準レベルの変更を行うことを特徴とする第７″記載
の波長多重用光増幅器。
【図１】図１は光ファイバ通信システムを本発明の実施
形態により示すブロック図である。
形態により示すブロック図である。
【図２】図２は光増幅器において生じる利得傾斜を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】図３は従来の光増幅デバイスを示すブロック図
である。
である。
【図４】図４は図３の光増幅デバイスのパワーダイヤグ
ラムを示す図である。
ラムを示す図である。
【図５】図５は光増幅デバイスを本発明の実施形態によ
り示すブロック図である。
り示すブロック図である。
【図６】図６は図５の光増幅デバイスにおけるパワーレ
ベルを本発明の実施形態により示すグラフである。
ベルを本発明の実施形態により示すグラフである。
【図７】図７は図５の光増幅デバイスの詳細を本発明の
実施形態により示すブロック図である。
実施形態により示すブロック図である。
【図８】図８は光増幅デバイスを本発明の追加の実施形
態により示すブロック図である。
態により示すブロック図である。
【図９】図９は図８に示される光増幅デバイスの詳細を
本発明の実施形態により示すブロック図である。
本発明の実施形態により示すブロック図である。
【図１０】図１０は図８に示される光増幅デバイスの詳
細を本発明の追加の実施形態により示すブロック図であ
る。
細を本発明の追加の実施形態により示すブロック図であ
る。
【図１１】図１１はＥＤＦにおける反転分布係数の変化
に伴う利得の波長特性の変化を示すグラフである。
に伴う利得の波長特性の変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は図８の光増幅デバイスを本発明の更
なる実施形態により示すブロック図である。
なる実施形態により示すブロック図である。
【図１３】図１３は光増幅デバイスを本発明の更なる実
施形態により示すブロック図である。
施形態により示すブロック図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び１４（Ｂ）は図１３の光増
幅デバイスの異なる動作モードを本発明の実施形態によ
り示す図である。
幅デバイスの異なる動作モードを本発明の実施形態によ
り示す図である。
【図１５】図１５は光増幅デバイスを本発明の追加の実
施形態により示すブロック図である。
施形態により示すブロック図である。
【図１６】図１６は光増幅デバイスを示すブロック図で
ある。
ある。
【図１７】図１７は設定利得におけるＥＤＦの利得波長
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図１８】図１８は図１７の利得波長特性に対応する利
得等化器の透過特性を示すグラフである。
得等化器の透過特性を示すグラフである。
【図１９】図１９は図１６の光増幅デバイスにおけるＷ
ＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベルの変化を
示すグラフである。
ＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベルの変化を
示すグラフである。
【図２０】図２０は利得が変化したときのＥＤＦの利得
波長特性の例を示すグラフである。
波長特性の例を示すグラフである。
【図２１】図２１はＷＤＭ光通信システムにおいて用い
られる光増幅デバイスを本発明の実施形態により示すブ
ロック図である。
られる光増幅デバイスを本発明の実施形態により示すブ
ロック図である。
【図２２】図２２は図２１の光増幅デバイスにおけるＷ
ＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベルの変化を
示すグラフである。
ＤＭ信号光の１チャネル当たりのパワーレベルの変化を
示すグラフである。
【図２３】図２３は図２１の光増幅デバイスにおいてＥ
ＤＦへの入力光レベルとＥＤＦの利得との関係を示すグ
ラフである。
ＤＦへの入力光レベルとＥＤＦの利得との関係を示すグ
ラフである。
【図２４】図２４は光通信システムを本発明の実施形態
により示すブロック図である。
により示すブロック図である。
２ 入力ポート ４ 出力ポート ６，８ 光増幅器 １８，２０ ＡＬＣのためのフィードバックループ ２２，６６ 制御ユニット ６２，６４ 利得モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/17 10/16 (72)発明者 木下 進 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 伊藤 洋之 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 小林 大喜 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 AA03 BA02 BA05 CA08 CA13 DA02 FA01
Claims (18)
- 【請求項１】 光を受けその受けた光を増幅する第１の
光増幅器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光を増幅する第２の光増幅器と、 上記第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したと
きに上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように制御する制御器とを備えた装置。 - 【請求項２】 光を受けその受けた光を増幅する第１の
光増幅器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光を増幅する第２の光増幅器と、 上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続された
可変減衰器と、 上記第１の光増幅器が受けた光のレベルがΔ変化したと
きに上記第２の光増幅器が受けた光のレベルが概ね−Δ
変化するように上記可変減衰器の減衰を制御する制御器
とを備えた装置。 - 【請求項３】 光通信システムであって、 異なる波長の光を送信する複数の光送信機と、 上記光信号を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化す
るマルチプレクサと、上記ＷＤＭ信号光を伝送する光フ
ァイバ伝送路と、 上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送されるときに
上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを備え、 上記光増幅デバイスは、 上記ＷＤＭ信号光を受けその受けたＷＤＭ信号光を増幅
する第１の光増幅器と、 上記第１の光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受
けその受けたＷＤＭ信号光を増幅する第２の光増幅器
と、 上記第１の光増幅器が受けたＷＤＭ信号光のレベルがΔ
変化したときに上記第２の光増幅器が受けたＷＤＭ信号
光のレベルが概ね−Δ変化するように制御する制御器と
を含んでいるシステム。 - 【請求項４】 光を受けその受けた光を光学的に増幅す
る第１の増幅プロセスと、 上記第１の増幅プロセスにより増幅された光を受けその
受けた光を光学的に増幅する第２の増幅プロセスと、 上記第１の増幅プロセスが受けた光のレベルがΔ変化し
たときに上記第２の光増幅プロセスが受けた光のレベル
が概ね−Δ変化するように制御することとを含む方法。 - 【請求項５】 各々対応する利得を有する互いに光学的
に接続された複数の光増幅器と、 上記光増幅器の利得の和を一定にする制御器とを備えた
装置。 - 【請求項６】 光を受けその受けた光をその利得で増幅
する第１の光増幅器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得により増幅する第２の光増幅器と、 上記第１及び第２の光増幅器の利得の和を一定にする制
御器とを備えた装置。 - 【請求項７】 光を受けその受けた光をその利得で増幅
する第１の光増幅器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第１及び第２の光増幅器の間に光学的に接続された
可変減衰器と、 上記第１及び第２の光増幅器の利得の和を一定にするた
めに上記可変減衰器の減衰を制御する制御器とを備えた
装置。 - 【請求項８】 光通信システムであって、 異なる波長の光信号を出力する複数の光送信機と、 上記光信号を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化す
るマルチプレクサと、 上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送路と、 上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路により伝送されるときに
上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを備え、 上記光増幅デバイスは、 各々対応する利得を有する互いに光学的に接続された複
数の光増幅器と、 上記光増幅器の利得の和を一定にする制御器とを含んで
いるシステム。 - 【請求項９】 各々対応する利得を有する互いに光学的
に接続された複数の光増幅器を提供することと、 上記光増幅器の利得の和を一定にすることとを備えた方
法。 - 【請求項１０】 光を受けその受けた光をその利得で光
学的に増幅する第１の増幅プロセスと、 上記第１の増幅プロセスにより増幅された光を受けその
受けた光をその利得で増幅する第２の増幅プロセスと、 上記第１及び第２の増幅プロセスの利得の和を一定にす
ることとを備えた方法。 - 【請求項１１】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出
し検出された偏差を補償するために上記第２の光増幅器
の利得を調節する利得調節器とを備えた装置。 - 【請求項１２】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
器と、 上記第１の光増幅器の利得を目標利得で一定に制御する
第１の利得制御器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第１の光増幅器の利得の上記目標利得からの偏差を
検出する利得偏差検出器と、 上記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償する
ために上記第２の光増幅器の利得を調節する利得調節器
とを備えた装置。 - 【請求項１３】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
器と、 上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増幅器のため
の目標利得で一定に制御する第１の利得制御器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のため
の目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、 上記第１の光増幅器の利得の上記第１の光増幅器の目標
利得からの偏差を検出する利得偏差検出器と、 上記第１の光増幅器の利得の検出された偏差を補償する
ために上記第２の光増幅器の目標利得を調節する利得調
節器とを備えた光増幅デバイス。 - 【請求項１４】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第１及び第２の光増幅器の一方の利得の偏差を検出
し検出された偏差を補償するために他方の利得を調節す
る利得調節器とを備えた装置。 - 【請求項１５】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
器と、 上記第１の光増幅器の利得を上記第１の光増幅器のため
の目標利得で一定に制御する第１の利得制御器と、 上記第１の光増幅器により増幅された光を受けその受け
た光をその利得で増幅する第２の光増幅器と、 上記第２の光増幅器の利得を上記第２の光増幅器のため
の目標利得で一定に制御する第２の利得制御器と、 上記第１及び第２の光増幅器の一方の利得のその目標利
得からの偏差を検出し検出された偏差を補償するように
他方の利得を調節する利得調節器とを備えた装置。 - 【請求項１６】 通過する光が各光増幅器により増幅さ
れるようにカスケード接続され、各光増幅器は対応する
利得で光を増幅する複数の光増幅器と、 上記複数の光増幅器の１つの利得の目標利得からの偏差
を検出し検出された偏差を補償するために上記複数の光
増幅器の他の少なくとも１つの利得を調節する利得調節
器とを備えた装置。 - 【請求項１７】 その利得で光を増幅する第１の光増幅
プロセスと、 上記第１の光増幅プロセスの利得を目標利得で一定に制
御することと、 上記第１の光増幅プロセスにより増幅された光を受けそ
の受けた光をその利得により増幅する第２の光増幅プロ
セスと、 上記第１の光増幅プロセスの利得の上記目標利得からの
偏差を検出することと、 検出された偏差を補償するために上記第２の光増幅プロ
セスの利得を調節することとを備えた方法。 - 【請求項１８】 光通信システムであって、 異なる波長の光信号を出力する複数の光送信機と、 上記光信号を波長分割多重（ＷＤＭ）信号光に多重化す
るマルチプレクサと、 上記ＷＤＭ信号光を伝送する光ファイバ伝送路と、 上記ＷＤＭ信号光が上記伝送路を通って伝送されるとき
に上記ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅デバイスとを備
え、 上記光増幅デバイスは、 その利得で上記ＷＤＭ信号光を増幅する第１の光増幅器
と、 上記第１の光増幅器により増幅されたＷＤＭ信号光を受
けその受けたＷＤＭ信号光をその利得で増幅する第２の
光増幅器と、 上記第１の光増幅器の利得の目標利得からの偏差を検出
し検出された偏差を補償するために上記第２の光増幅器
の利得を調節する利得調節器とを備えているシステム。
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