JP2009232141A - 光増幅器および光サージ抑圧方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光サージを抑圧し、光伝送品質の向上を図る。
【解決手段】光増幅部１１は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体１１ａを励起して光増幅を行う。受光素子１２は、光増幅部１１からの出力を受光する。半導体光増幅器１３は、光増幅部１１と受光素子１２との間に設置される。入力光レベル調節部１４は、半導体光増幅器１３の入力光レベルを調節する。駆動部１５は、半導体光増幅器１３の出力光レベルを調節するための駆動電流を半導体光増幅器１３へ供給する。また、駆動部１５は、半導体光増幅器１３の最大出力光レベルが、受光素子１２の最大入力光レベルを超えない範囲で駆動させるに相当な駆動電流量を供給する。入力光レベル調節部１４は、供給された駆動電流量で増幅される半導体光増幅器１３の増幅特性に対し、非飽和領域と飽和領域の境界近傍に半導体光増幅器１３の動作点が位置するように入力光レベルを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光増幅器および光サージ抑圧方法に関し、特に光信号を受信して増幅する光増幅器および光サージを抑圧する光サージ抑圧方法に関する。

近年、複数の異なる波長の光信号を多重化して伝送するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）技術を用いた光ネットワーク通信の構築が進んでいる。ＷＤＭシステムに用いられる光増幅器には、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Fiber Amplifier）が広く使用されている。

ＥＤＦＡは、エルビウム（Ｅｒ³⁺）添加ファイバ（ＥＤＦ：Erbium-Doped Fiber）を増幅用媒体とした光増幅器であり、励起光源（半導体レーザ）より出力された励起光を光ファイバに照射して光信号を進行させ、そのとき生じる誘導放出によって、光信号のレベルを増幅させるものである。

従来の光伝送技術として、光増幅器に入力される光信号のレベル変動を検知すると、光サージ発生警報信号を出力して光増幅器の利得を低減させる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−１９２０７７号公報（段落番号〔００１０〕〜〔００１３〕，第１図）

ＥＤＦＡは、波長多重数に応じた励起光パワーを入射することで、所望の複数波長が多重化されたＷＤＭ信号を一括増幅して伝送することが可能である。しかし、ＥＤＦＡに対する入力光のレベル変化（入力するＷＤＭ信号の波長多重数の変化や入力光の断など）に対して、励起光パワーの調整制御がすみやかに対応できない場合には、光サージ（optical surge）と呼ばれる残存光が生じてしまい、伝送エラーを引き起こす原因となっていた。

図２１は光サージを示す図である。光サージ発生の一例を示している。例えば、ＥＤＦＡに４０波のＷＤＭ信号が入力し、４０波のＷＤＭ信号の増幅に必要な励起光パワーを入射して伝送しているときに、入力ＷＤＭ信号の波長数が１波に変化したとする。

このような波長多重数の変化によって、ＥＤＦＡへの入力光のレベルが変動して、励起光パワーの４０波相当から１波相当への切替え制御が遅いと、ＥＤＦＡでは１波の入力に対して４０波相当の励起光が入射する時間が長くなる。すると、利得が急激に変動してしまい、瞬間的にＥＤＦＡから、例えば１ｍｓ以上の高レベルな光サージが現れることになる。

光サージが伝送されると伝送エラーを起こしたり、またＥＤＦＡが多段接続されているような場合では、光サージが累積して増幅されることで、受信器が損壊してしまうといった問題があった。

一方、従来技術（特開２００５−１９２０７７号公報）では、入力光のレベル変動を検知した後に、回路制御により光増幅器の利得を低減させて、光サージの抑圧を行っている。しかし、光入力パワーのレベル変動は瞬間的に起こるものなので、このような制御でレベル変動に追従することは難しく、従来技術のような入力光レベル変動後の回路制御による利得調整では、瞬間的に生じた光サージが下流へ伝搬してしまうおそれがあり、光サージを十分に抑圧することは困難である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光サージを確実に抑圧して、光伝送品質の向上を図った光増幅器を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、光サージを確実に抑圧して、光伝送品質の向上を図った光サージ抑圧方法を提供することである。

上記課題を解決するために、光信号を増幅する光増幅器が提供される。この光増幅器は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部と、前記光増幅部の後段に設置される半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器の入力光レベルを調節する入力光レベル調節部と、前記半導体光増幅器へ駆動電流を供給する駆動部とを備える。

ここで、入力光レベル調節部は、供給された駆動電流量で増幅される半導体光増幅器の増幅特性に対して、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に半導体光増幅器の動作点が位置するように入力光レベルを設定する。半導体光増幅器は、入力光レベルが設定されて動作点で作動することで、光増幅部で発生した光サージが入力した場合、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態になって光サージを抑圧する。

半導体光増幅器の増幅特性を利用することにより、光サージが確実に抑圧され、光伝送品質の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は光受信装置の原理図である。光受信装置１０は、光増幅制御部１（光増幅器に該当）と受光素子１２とから構成され、光増幅制御部１は、光増幅部１１、半導体光増幅器１３、入力光レベル調節部１４および駆動部１５から構成されて、光信号の受信制御を行う装置である。

光増幅部１１は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体１１ａと、励起部１１ｂとから構成され、励起部１１ｂから発出された励起光により増幅媒体１１ａを励起して入力信号光を増幅する。なお、増幅媒体１１ａとしては、エルビウムをドープしたＥＤＦなどが該当する。以降では、光増幅部１１をＥＤＦＡ１１と呼ぶ。

受光素子１２は、ＥＤＦＡ１１で増幅出力された信号光を受光して電気信号に変換する素子であり、例えば、ＰＩＮ−ＰＤ（P intrinsic N−Photo Diode）やＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）に該当する。

半導体光増幅器１３は、ＥＤＦＡ１１の入力光レベルに急激な変化が与えられたときに発生する光サージを抑圧するために、ＥＤＦＡ１１と受光素子１２との間に設置される。
なお、半導体光増幅器１３とは、具体的にはＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier）のことである。ＳＯＡとは、半導体アンプへ注入される駆動電流により利得を変化させて、光をＯＮ／ＯＦＦする光ゲートとしての機能と増幅機能とを持ち合わせた光スイッチング素子である（ゲートＯＮ時には光は増幅されて出力する）。ＳＯＡは、通常は光パケットスイッチングのゲートスイッチなどに用いられることが多いが、光受信装置１０においては、ＥＤＦＡ１１の後段に設置して、主に光サージの抑圧を図るために使用する（当然、光サージの抑圧機能兼ゲートスイッチとして用いることも可能である）。以降では、半導体光増幅器１３をＳＯＡ１３と呼ぶ。

入力光レベル調節部１４は、ＥＤＦＡ１１から出力された信号光のレベルを制御して、ＳＯＡ１３の入力光レベルを調節する。駆動部１５は、ＳＯＡ１３の出力光レベルを調節するための駆動電流をＳＯＡ１３へ供給する。

ここで、受光素子１２は、その種類（ＰＩＮ−ＰＤ、ＡＰＤなど）により、許容される最大入力光レベルが異なる。したがって、駆動部１５は、ＳＯＡ１３の最大出力光レベルが、設置された受光素子１２の種類の最大入力光レベルを超えない程度の駆動電流量を供給する。

また、入力光レベル調節部１４は、供給された駆動電流量で増幅されるＳＯＡ１３の増幅特性に対して、非飽和領域（非利得飽和領域）と飽和領域（利得飽和領域）との境界近傍にＳＯＡ１３の動作点が位置するように、ＳＯＡ１３に入力する信号光の光レベルを設定する。

ＳＯＡ１３は、設定された動作点で作動することで、ＥＤＦＡ１１で光サージが発生し、この光サージが入力した場合でも、ＳＯＡ１３の出力は利得飽和により一定レベル以上には上がらないため、光サージを抑圧する（光サージ抑圧の詳細については後述する）。

次にＳＯＡ１３の増幅特性について説明する。図２はＳＯＡ１３の出力光レベルを示す図である。縦軸は出力光レベルｄＢｍ、横軸は入力光レベルｄＢｍである。ＳＯＡ１３に注入される駆動電流に応じた、入力光レベルに対する出力光レベルを示している。

ＳＯＡ１３の出力光レベルは、注入される駆動電流により変化し、同じ入力光レベルに対して、駆動電流量が大きい場合ほど出力光レベルは大きくなる。また、ある入力光レベル（入力光レベルＬ０とする）までは、入力光レベルの増加に伴って出力光レベルが線形的に増加する領域と、入力光レベルＬ０を超えると出力光レベルの増加が止まる領域とがあり、前者を非飽和領域、後者を飽和領域と呼ぶ。

図３はＳＯＡ１３の利得を示す図である。縦軸は利得（ゲイン）ｄＢ、横軸は出力光レベルｄＢｍである。図からわかるように、飽和領域では、出力光レベルが大きくなるにつれて急激に増幅利得が減少している。

このように、ＳＯＡ１３の増幅特性では、非飽和領域においては、注入駆動電流が一定の場合に利得も一定となり、入力光レベルの増加に伴い出力光レベルも増加し、飽和領域においては、入力光レベルの増加に伴い利得が減少するので出力光レベルはあるレベル以上には上がらないという特徴を持つ。

次に光サージ抑圧のためのＳＯＡ１３の動作制御について説明する。まず、ＳＯＡ１３を駆動する際の駆動電流量としては、ＳＯＡ１３は注入すべき駆動電流量を調節することで出力光レベルを調節することができるので、駆動部１５は、ＳＯＡ１３の最大出力光レベルが、ＳＯＡ１３の後段に設置された受光素子１２の種類の最大入力光レベルを超えない程度の駆動電流量を供給するように決定する。これにより、受光素子１２の保護を図る。

駆動電流量を決めたらＳＯＡ１３の入力光レベルを決定することになる。入力光レベル調節部１４は、ＳＯＡ１３に入力される信号光の入力光レベルが、図２で示した入力光レベルＬ０の近傍になるように、ＥＤＦＡ１１から出力された信号光のレベルを調節する。すなわち、非飽和領域と飽和領域との境界近傍にＳＯＡ１３の動作点（ドライブポイント）がくるように入力光レベルを設定する（具体的な入力光レベルの設定については図２０で後述する）。

図４はＳＯＡ１３の動作点を示す図である。縦軸は利得ｄＢ、横軸は出力光レベルｄＢｍである。ＳＯＡ１３の入力光レベルをＬ０近傍に設定すると、利得特性で見た動作点は、非飽和領域と飽和領域との境界近傍のＡ点となる。

ここで、ＳＯＡ１３の動作点が非飽和領域と飽和領域との近傍に設定されているために、瞬間的な高レベルの光サージがＳＯＡ１３に入力しても、ＳＯＡ１３の利得は上がらず減少方向に向かうので、ＳＯＡ１３から急峻に高レベルの信号光が出力されることはなく、光サージを抑圧することができる。

すなわち、ＳＯＡ１３の動作点がＡ点に設定されることにより、ＥＤＦＡ１１の入力光レベルに瞬間的な変動が生じて、高レベルの光サージが発生し、ＥＤＦＡ１１の後段に配置されているＳＯＡ１３に光サージが入力しても、ＳＯＡ１３の出力は利得飽和によって、一定レベル以上には上がらないため光サージを抑圧することができる。なお、図５に利得特性から見た駆動電流量毎の動作点を示す。

このように、光受信装置１０の構成では、ＳＯＡ１３の素子の物理現象に着目し、増幅特性を利用した光サージの抑圧制御を行うので、従来のような、レベル変動を検知した後に、回路制御（ＡＧＣからＡＬＣへの切替制御など）によりＥＤＦＡの利得を低減させて、光サージの抑圧を行う方法と比べて、瞬間的なレベル変動にも確実に追従することができ、従来の抑圧制御よりもはるかに効果的な光サージ抑圧が可能になる。

次に光受信装置１０の構成として、１波の光信号（または数波程度の波長数の少ないＷＤＭ光）を受信する場合の構成について図６、図７で説明する。図６は光受信装置の構成を示す図である。

光受信装置１０−１は、ＥＤＦＡ１１、受光素子１２、ＳＯＡ１３、入力光レベル調節部１４Ａおよび駆動部１５から構成される。また、入力光レベル調節部１４Ａは、ＶＯＡ（Variable Optical Attenuator：可変光減衰器）１４ａ、カプラ１４ｂ、モニタ部１４ｃ、減衰量制御部１４ｄから構成される。

ＥＤＦＡ１１は、入力信号光を増幅し、増幅された信号光を出力する。ＥＤＦＡ１１から出力された信号光は、ＶＯＡ１４ａへ入力する。ＶＯＡ１４ａは、減衰量制御部１４ｄからの減衰量設定信号にもとづき、受信した信号光のレベルを調節する。

ＳＯＡ１３は、駆動部１５から供給される駆動電流によって駆動し、ＶＯＡ１４ａでレベル調整された信号光を増幅して出力する。カプラ１４ｂは、ＳＯＡ１３と受光素子１２との間に設置され、ＳＯＡ１３から出力された信号光を２分岐し、一方を受光素子１２へ出力し、他方をモニタ部１４ｃへ出力する。受光素子１２は、受信した信号光を電気信号に変換して後段の処理部へ送信する。

モニタ部１４ｃは、ＰＤなどで構成し、カプラ１４ｂによって分岐されたＳＯＡ１３の出力光を電気信号に変換して減衰量制御部１４ｄへ送信する。減衰量制御部１４ｄは、電気信号のレベルにもとづいて、現在のＳＯＡ１３の出力光レベルの変動量を認識し、ＳＯＡ１３の入力光レベルが所定の入力光レベルになるように、ＶＯＡ１４ａを制御するための減衰量設定信号を生成してＶＯＡ１４ａへ送信する。

このように、ＳＯＡ１３の出力光レベルをモニタし、ＶＯＡ１４ａを調節して、ＳＯＡ１３の入力光レベルが一定となるような制御を行うことにより、ＳＯＡ１３の動作点を一定にする。

図７は光受信装置の構成を示す図である。光受信装置１０−２は、ＥＤＦＡ１１、受光素子１２、ＳＯＡ１３、入力光レベル調節部１４Ｂおよび駆動部１５から構成され、入力光レベル調節部１４Ｂは、ＶＯＡ１４ａ、カプラ１４ｂ、モニタ部１４ｃ、減衰量制御部１４ｄから構成される。

ＥＤＦＡ１１は、入力信号光を増幅し、増幅された信号光を出力する。ＥＤＦＡ１１から出力された信号光は、ＶＯＡ１４ａへ入力する。ＶＯＡ１４ａは、減衰量制御部１４ｄからの減衰量設定信号にもとづき、受信した信号光のレベルを調節する。

カプラ１４ｂは、ＶＯＡ１４ａとＳＯＡ１３との間に設置され、ＶＯＡ１４ａから出力された信号光を２分岐し、一方をＳＯＡ１３へ出力し、他方をモニタ部１４ｃへ出力する。ＳＯＡ１３は、駆動部１５から供給される駆動電流によって駆動し、ＶＯＡ１４ａでレベル調整された後に、カプラ１４ｂで分岐された信号光を受信して増幅出力する。受光素子１２は、ＳＯＡ１３から出力された信号光を電気信号に変換して後段の処理部へ送信する。

モニタ部１４ｃは、カプラ１４ｂによって分岐されたＶＯＡ１４ａの出力光を電気信号に変換して減衰量制御部１４ｄへ送信する。減衰量制御部１４ｄは、電気信号のレベルにもとづいて、現在のＳＯＡ１３の入力光レベルの変動量を認識し、ＳＯＡ１３の入力光レベルが所定の入力光レベルになるように、ＶＯＡ１４ａを制御するための減衰量設定信号を生成してＶＯＡ１４ａへ送信する。

このように、ＳＯＡ１３の入力光レベルをモニタし、ＶＯＡ１４ａを調節して、ＳＯＡ１３の入力光レベルが一定となるような制御を行うことにより、ＳＯＡ１３の動作点を一定にする。

次に光受信装置１０の構成として、ｎ波のＷＤＭ光を受信する場合の構成について図８、図９で説明する。図８は光受信装置の構成を示す図である。光受信装置１０−３は、ＥＤＦＡ１１、受光素子１２−１〜１２−ｎ、ＳＯＡ１３−１〜１３−ｎ、入力光レベル調節部１４Ａ−１〜１４Ａ−ｎ、駆動部１５および分波部１６から構成される。入力光レベル調節部１４Ａ−１〜１４Ａ−ｎは、ＶＯＡ１４ａ、カプラ１４ｂ、モニタ部１４ｃ、減衰量制御部１４ｄから構成される。

ＥＤＦＡ１１は、ｎ波の波長が多重化された入力ＷＤＭ光を増幅し、増幅されたＷＤＭ光を出力する。分波部１６は、ＥＤＦＡ１１から出力されたＷＤＭ光をｎ波に分波し、波長毎に入力光レベル調節部１４Ａ−１〜１４Ａ−ｎ内のＶＯＡ１４ａへ送信する。その後の動作は、各波長単位で図６と同じ制御が行われるので説明は省略する。

図９は光受信装置の構成を示す図である。光受信装置１０−４は、ＥＤＦＡ１１、受光素子１２−１〜１２−ｎ、ＳＯＡ１３−１〜１３−ｎ、入力光レベル調節部１４Ｂ−１〜１４Ｂ−ｎ、駆動部１５および分波部１６から構成される。入力光レベル調節部１４Ｂ−１〜１４Ｂ−ｎは、ＶＯＡ１４ａ、カプラ１４ｂ、モニタ部１４ｃ、減衰量制御部１４ｄから構成される。

ＥＤＦＡ１１は、ｎ波の波長が多重化された入力ＷＤＭ光を増幅し、増幅されたＷＤＭ光を出力する。分波部１６は、ＥＤＦＡ１１から出力されたＷＤＭ光をｎ波に分波し、波長毎に入力光レベル調節部１４Ｂ−１〜１４Ｂ−ｎ内のＶＯＡ１４ａへ送信する。その後の動作は、各波長単位で図７と同じ制御が行われるので説明は省略する。

次に光受信装置１０における光サージ抑圧制御を、光送信装置に適用した場合について説明する。図１０は光送信装置の構成を示す図である。ｎ波の波長を多重化してＷＤＭ光を生成して送信する光送信装置２０の構成を示している。

光送信装置２０は、送信部２１−１〜２１−ｎ、合波部２２、入力光レベル調節部２３、ＳＯＡ２４、駆動部２５、ＥＤＦＡ２６から構成される。送信部２１−１〜２１−ｎそれぞれは、Ｅ／Ｏ機能を有し、各電気信号を受信して互いに異なる波長の信号光を生成する。合波部２２は、ｎ波の互いに異なる波長を多重化してＷＤＭ光を生成して、ＷＤＭ光を入力光レベル調節部２３へ送信する。

入力光レベル調節部２３は、合波部２２から出力されたＷＤＭ光のレベルを制御して、ＳＯＡ２４の入力光レベルを調節する。駆動部２５は、ＳＯＡ２４の出力光レベルを調節するための駆動電流をＳＯＡ２４へ供給する。ＳＯＡ２４は、入力光レベルが調節されたＷＤＭ光を増幅し、ＥＤＦＡ２６は、ＳＯＡ２４から出力されたＷＤＭ光をさらに増幅して光ファイバを介して出力する。

入力光レベル調節部２３は、供給された駆動電流で増幅されるＳＯＡ２４の増幅特性に対して、非飽和領域と飽和領域との境界近傍にＳＯＡ２４の動作点が位置するように入力光レベルを設定する。なお、入力光レベル調節部２３の内部構成およびレベル制御は、図６または図７で上述したような構成をとり、また図６または図７で上述したレベル制御を行うものなので説明は省略する。

ここで、光送信装置２０では、ＥＤＦＡ２６による光サージ発生の原因を除去する働きをする。すなわち、非飽和領域と飽和領域との境界近傍に動作点を設定したＳＯＡ２４をＥＤＦＡ２６の前段に配置することにより、入力変動（多重化される波長の増減など）が生じても、ＳＯＡ２４によって変動量があらかじめ抑圧されるので、ＥＤＦＡ２６における光サージの発生を未然に防ぐことができる。

また、光送信装置２０の構成によれば、何らかの原因によって信号光の瞬断または入力光レベルの低下が起こった場合でも（これも光サージ発生原因の１つである）、ＳＯＡ２４に駆動電流を印加し続けていれば、ＳＯＡ２４に入力がなくても一定レベルのＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission：自然放出雑音光）が出力され続けるため、ＥＤＦＡ２６に入力する光レベル変動の影響を低減でき、ＥＤＦＡ２６での光サージ発生を防ぐことができる。

図１１はＳＯＡ２４の出力光レベルを示す図である。縦軸は出力光レベルｄＢｍ、横軸は入力光レベルｄＢｍであり、ＳＯＡ２４にある利得を設定したときの入力光レベルに対する出力光レベル（ＡＳＥレベルを含む）の関係を示している。ＳＯＡ２４の入力光レベルが低くなっても、点線ｋ１のように出力光レベルは低下せず、点線ｋ２のように出力光レベルが一定レベルで飽和することがわかる。

したがって、ＳＯＡ２４の入力光レベルが瞬間的に低下したような場合であっても、ＳＯＡ２４の出力光レベルは、一定以上のレベルに保たれるため、後段に位置するＥＤＦＡ２６の入力光レベルへ及ぼす悪影響を低減することができる。

なお、上記の光送信装置２０では、ＳＯＡ２４をＥＤＦＡ２６の前段に設ける構成としたが、ＳＯＡ２４の飽和出力が十分大きければ、ＥＤＦＡ２６の後段に設置してもよく、この場合は、ＥＤＦＡ２６で増幅されたレベルを制限することなく、かつＥＤＦＡ２６で発生した急峻な高レベルの光サージに対しても抑圧することが可能である。

次に光受信装置１０の動作および制御について以降詳しく説明する。最初にＳＯＡ１３に注入すべき駆動電流の設定制御について説明する。ＳＯＡ１３の後段に位置する受光素子１２において、受光素子１２の受光レベルの絶対最大定格は、例えばＡＰＤの場合は、一般的に０〜＋５ｄＢｍ程度であるので、それ以上の光パワーが入射すると素子破壊に至る。

したがって、受光素子１２の最大受光レベルを＋５ｄＢｍとした場合は、ＳＯＡ１３の駆動電流量を調節して、ＳＯＡ１３の飽和点（出力光レベル）が＋５ｄＢｍを超えないような駆動電流を注入することになる。

図１２はＳＯＡ１３の出力光レベルを示す図である。縦軸は出力光レベルｄＢｍ、横軸は入力光レベルｄＢｍであり、入力光レベルに対する出力光レベルを示している。また、図１３はＳＯＡ１３の利得を示す図である。縦軸は利得ｄＢ、横軸は出力光レベルｄＢｍであり、利得と出力光レベルとの関係を示している。

図１２に示す利得が１０ｄＢのグラフＫ１および図１３に示す利得が１０ｄＢのグラフＫ２からわかるように、ＳＯＡ１３の利得が１０ｄＢの場合は、入力光レベルによらず、出力光レベルは＋５ｄＢｍ以下であることがわかる（図１２、図１３に示すその他の利得のグラフは、入力光レベルが増加すると＋５ｄＢｍを超えている）。

したがって、ＳＯＡ１３の利得が１０ｄＢとなるようにＳＯＡ１３の駆動電流量を調節すれば、ＳＯＡ１３の出力光レベルを＋５ｄＢｍ以下に抑えることができるため、受光素子１２を保護することができる。

図１４は駆動部１５の構成を示す図である。駆動部１５は、メモリ１５ａと駆動電流設定部１５ｂから構成される。メモリ１５ａには、受光素子１２の種類に応じた受光レベルの絶対最大定格と、絶対最大定格の値を超えないレベルの信号光をＳＯＡ１３から出力するのに必要な駆動電流値との対応関係が格納される。駆動電流設定部１５ｂは、装置起動時に、装置に設置されている受光素子１２に対応した駆動電流値を、メモリ１５ａから読み取って、ＳＯＡ１３にその駆動電流を印加する。

次にＳＯＡ１３によって光サージが抑圧されることを示したシミュレーション結果について説明する。図１５はＳＯＡ１３の出力光レベル変動量を示す図である。縦軸は出力光レベル変動量ｄＢ、横軸は入力光レベル変動量ｄＢであり、入力光レベル変動量に対して出力光レベルがどれぐらい変動するかを示している。図中に示すプロット点の記号（三角、四角、丸）の違いは、入力光レベルを急変させる際に、ＳＯＡ１３にすでに入力している光レベルの値を示すものである。

図中の三角マークのＢ１点において、ＳＯＡ１３に−５ｄＢｍの入力光レベルの信号光を与えているときに、３ｄＢの入力光レベル変動量を与えた場合、ＳＯＡ１３の出力光レベル変動量が０．５ｄＢに抑えられている様子が示されている。

図中の四角マークのＢ２点において、ＳＯＡ１３に−１０ｄＢｍの入力光レベルの信号光を与えているときに、５ｄＢの入力光レベル変動量を与えた場合、ＳＯＡ１３の出力光レベル変動量が２ｄＢに抑えられている様子が示されている。

図中の丸マークのＢ３点において、ＳＯＡ１３に−１５ｄＢｍの入力光レベルの信号光を与えているときに、１０ｄＢの入力光レベル変動量を与えた場合、ＳＯＡ１３の出力光レベル変動量が５ｄＢに抑えられている様子が示されている。

図１６はＳＯＡ１３の入力光レベル変動量の波形および出力光レベル変動量の波形を示す図である。縦軸は出力光レベル変動量ｄＢ、横軸は時間μｓである。図１５のＢ３点のレベル変動の波形を示したもので、波形Ｋ３は入力光レベル変動量の波形であり、波形Ｋ４は出力光レベル変動量の波形である。

１０ｄＢの入力光レベル変動量を与えた場合、ＳＯＡ１３の出力光レベル変動量が５ｄＢとなっており、このとき与えた入力光レベルの変化時間は１０μｍである。光サージによる光レベル急変の想定時間はおよそ１ｍｓであるが、１ｍｓよりも十分速い１０μｓの変化時間でも光レベルの急変量が抑圧される結果が得られており、ＳＯＡ１３による光サージ抑圧が効果的であることを示している。

次にＳＯＡ１３の動作点を設定する際に注意すべき事項について説明する。図１７はＳＯＡ１３の非飽和領域と飽和領域におけるアイパターンを示す図である。ＳＯＡ１３の非飽和領域と飽和領域とでは、信号光のアイパターンが異なり、飽和領域のアイパターンｅ２は、非飽和領域のアイパターンｅ１に比べてアイがつぶれてしまう。利得が下がるほどアイパターンｅ２のつぶれ方はひどくなり伝送品質は著しく低下する。

そのため、動作点を非飽和領域と飽和領域との境界近傍に設定する際に、動作点の設定ポイントは、上述した図４のグラフにおいてあまり下げすぎないように（利得があまり低くならないように）注意する必要がある。

図１８は受信ペナルティを示す図である。縦軸は受信ペナルティｄＢ、横軸はＳＯＡ１３の入力光レベルｄＢｍであり、ＳＯＡ１３の各利得における受信ペナルティ曲線を示している。

ＳＯＡ１３の入力光レベルを下げすぎるとＳ／Ｎが劣化するので受信ペナルティが当然大きくなるが、入力光レベルを上げていっても利得飽和領域にかかってアイパターンがつぶれてくるため、受信ペナルティは大きくなる。したがって、動作点の設定時は、実際に利用する状況において、ＳＯＡ１３に入力される許容サージ量に対して、受信ペナルティを何ｄＢまで許容できるかを考慮することになる。

ここで、受信ペナルティを１ｄＢ以下に抑えるとした場合、３つの利得（Ｇ＝２１ｄＢ、１７ｄＢ、１０ｄＢ）すべてにおいて入力光レベルの上限値を０ｄＢｍ以下に抑えればよいことがわかる。０ｄＢｍは入力サージを含めた値であるため、許容サージ量をいくつに設定するかを決めた上でＳＯＡ１３への入力光レベルの上限値を決めることになる。

仮に、５ｄＢの光サージが入力されても受信ペナルティを１ｄＢ以下に抑えたい場合は、ＳＯＡ１３への入力光レベルを−５ｄＢｍ以下に設定すればよいことが図１８から判断できる（−５ｄＢｍ＋５ｄＢ＝０ｄＢｍとなって、５ｄＢの光サージが入力されても受信ペナルティは１ｄＢ以下になる）。

次にＳＯＡ１３の動作点の設定手順（すなわち、ＳＯＡ１３の入力光レベル設定手順）について具体的な数値例を示しながら図１８、図１９および図２０を用いて説明する。
図１９はＳＯＡ１３の出力光レベルを示す図である。縦軸は出力光レベルｄＢｍ、横軸は入力光レベルｄＢｍであり、入力光レベルに対する出力光レベルを示している。また、図２０はＳＯＡ１３の動作点の設定手順を示すフローチャートである。

〔Ｓ１〕受光素子１２の最大受光レベルを決定する。例えば、ＡＰＤの場合は、上述したように、最大受光レベルを＋５ｄＢｍとすれば絶対最大定格の範囲内になるので、ここでは、受光素子１２の最大受光レベルを＋５ｄＢｍとする。

〔Ｓ２〕ＳＯＡ１３の利得を選択する。図１９から、ＳＯＡ１３の出力光レベルが＋５ｄＢｍを超えないときの利得は、１０ｄＢの場合であることがわかるので、ＳＯＡ１３の利得を１０ｄＢと決める（図１９の利得１０ｄＢのグラフを関数曲線ｇとする）。

〔Ｓ３〕受光素子１２が許容できる入力光レベルの急変量である許容急変レベル量を決定する。ここでは、２ｄＢ以下と設定する。
〔Ｓ４〕ＳＯＡ１３の最小入力光レベルを求める。図１９において、利得が１０ｄＢのときの関数曲線ｇの利得飽和点は２ｄＢｍである。したがって、この利得飽和点から２ｄＢ（ステップＳ３で決めた許容急変レベル量の値）下がったところの関数曲線ｇの入力光レベルの値は−１０ｄＢｍであり、この−１０ｄＢｍがＳＯＡ１３の最小入力光レベルとなる。

〔Ｓ５〕許容受信ペナルティを決定する。図１８に示す受信ペナルティ曲線の特性から、ここでは許容受信ペナルティを１ｄＢ以下に抑えるとする。
〔Ｓ６〕許容受信ペナルティを超えないＳＯＡ１３の最大入力光レベルを求める。許容受信ペナルティを超えないＳＯＡ１３の最大入力光レベルを仮最大入力光レベルと呼ぶと、図１８から、許容受信ペナルティを１ｄＢ以下に抑えるには、ＳＯＡ１３の仮最大入力光レベルは０ｄＢｍにすればよいことがわかる。

〔Ｓ７〕ＳＯＡ１３に入力する光サージの許容量である許容光サージ量を決定する。ここでは５ｄＢ以下と設定する。
〔Ｓ８〕ＳＯＡ１３の最大入力光レベルを求める。ここでは、５ｄＢの光サージが入力されても受信ペナルティを１ｄＢ以下に抑えるのだから、ステップＳ６で求めた仮最大入力光レベル（０ｄＢｍ）から許容光サージ量（５ｄＢ）を減算した−５ｄＢｍ以下にＳＯＡ１３への入力光レベルを設定すればよい。したがって、ＳＯＡ１３の最大入力光レベルは−５ｄＢｍとなる。

〔Ｓ９〕ＳＯＡ１３の入力光レベル範囲が求まる（ＳＯＡ１３の動作点が求まる）。ステップＳ４、Ｓ８にもとづき、ＳＯＡ１３の入力光レベル範囲は、ＳＯＡ１３の入力光レベルをＳＯＡinputと表記すれば、−１０ｄＢｍ≦ＳＯＡinput≦−５ｄＢｍとなる。

〔Ｓ１０〕ＳＯＡ１３の出力光レベル範囲が求まる。なお、ＳＯＡ１３の出力光レベルをＳＯＡoutputと表記すれば、図１９の関数曲線ｇにおいて、ＳＯＡinput＝−１０ｄＢｍのときはＳＯＡoutput＝０ｄＢｍであり、ＳＯＡinput＝−５ｄＢｍのときはＳＯＡoutput＝２ｄＢｍであるので、ＳＯＡ１３の出力光レベル範囲は、０ｄＢｍ≦ＳＯＡoutput≦２ｄＢｍとなる。

以上説明したように、従来の光サージ抑圧では、レベル変化の検出後に回路制御によって光サージを極力抑えるように動作させていたが、瞬間的な変化には制御が追従できないため大きな効果は得られなかった。これに対し、光受信装置１０は、ＳＯＡの物理現象を利用して光サージを抑圧する構成としたので、受光素子の破壊や信号エラーの発生を確実に防止することが可能になる。

（付記１） 光信号を増幅する光増幅器において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部と、
前記光増幅部の後段に設置される半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器の入力光レベルを調節する入力光レベル調節部と、
前記半導体光増幅器へ駆動電流を供給する駆動部と、
を備え、
前記入力光レベル調節部は、供給された前記駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性に対して、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように前記入力光レベルを設定し、
前記半導体光増幅器は、前記入力光レベルが設定されて前記動作点で作動することで、前記光増幅部で発生した光サージが入力した場合、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態になって前記光サージを抑圧する、
ことを特徴とする光増幅器。

（付記２） 前記半導体光増幅器は、前記光増幅部と、前記光増幅部からの出力を受光する受光素子との間に設置され、前記駆動部は、前記半導体光増幅器の最大出力光レベルが、前記受光素子の最大入力光レベルを超えない範囲で駆動させるに相当な前記駆動電流を供給することを特徴とする付記１記載の光増幅器。

（付記３） 前記駆動部は、メモリと駆動電流設定部とから構成され、前記メモリには、前記受光素子の受光レベルの絶対最大定格と、前記絶対最大定格の値を超えないレベルの信号光を前記半導体光増幅器から出力するに必要な駆動電流値との対応関係が格納され、前記駆動電流設定部は、装置起動時に、前記受光素子に対応する前記駆動電流値を前記メモリから読み取って、読み取った値の前記駆動電流を前記半導体光増幅器へ供給することを特徴とする付記２記載の光増幅器。

（付記４） 前記入力光レベル調節部は、可変光減衰器と、モニタ部と、減衰量制御部とを含み、
前記モニタ部は、前記半導体光増幅器の出力光を電気信号に変換して前記電気信号のレベルをモニタし、
前記減衰量制御部は、前記電気信号のレベルにもとづいて、前記半導体光増幅器の出力光レベルの変動量を認識し、前記半導体光増幅器の動作点が前記非飽和領域と前記飽和領域との境界近傍に位置するために必要な前記半導体光増幅器の入力光レベルになるように、前記可変光減衰器を制御する減衰量設定信号を生成し、
前記可変光減衰器は、前記減衰量設定信号にもとづいて、前記光増幅部から出力された信号光のレベルを調節して、前記半導体光増幅器の入力光レベルが一定となるように制御を行って、前記半導体光増幅器の動作点を一定にする、
ことを特徴とする付記１記載の光増幅器。

（付記５） 前記入力光レベル調節部は、可変光減衰器と、モニタ部と、減衰量制御部とを含み、
前記モニタ部は、前記可変光減衰器の出力光を電気信号に変換して前記電気信号のレベルをモニタし、
前記減衰量制御部は、前記電気信号のレベルにもとづいて、前記可変光減衰器の出力光レベルの変動量を認識し、前記半導体光増幅器の動作点が前記非飽和領域と前記飽和領域との境界近傍に位置するために必要な前記半導体光増幅器の入力光レベルになるように、前記可変光減衰器を制御する減衰量設定信号を生成し、
前記可変光減衰器は、前記減衰量設定信号にもとづいて、前記光増幅部から出力された信号光のレベルを調節して、前記半導体光増幅器の入力光レベルが一定となるように制御を行って、前記半導体光増幅器の動作点を一定にする、
ことを特徴とする付記１記載の光増幅器。

（付記６） 前記光増幅部からの出力を受光する受光素子の最大受光レベルを超えないレベルの信号光を出力する前記半導体光増幅器の利得を選択し、
前記利得が設定された前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する出力光レベルを表す関数曲線に対して、前記関数曲線の利得飽和点から、前記受光素子が許容できる入力光レベルの急変量である許容急変レベルの値下がった位置の入力光レベルを、前記半導体光増幅器に設定すべき最小入力光レベルとし、
前記半導体光増幅器の許容する受信ペナルティである許容受信ペナルティを設定し、
前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する受信ペナルティを表す受信ペナルティ曲線から、前記許容受信ペナルティを超えない前記半導体光増幅器の最大入力光レベルである仮最大入力光レベルを求め、
前記半導体光増幅器に入力する前記光サージのレベル許容量である許容光サージ量を設定し、
前記仮最大入力光レベルから前記許容光サージ量を減算した値を、前記半導体光増幅器に設定すべき最大入力光レベルとし、
前記入力光レベル調節部は、前記半導体光増幅器の入力光レベルが、前記最小入力光レベルと前記最大入力光レベルの範囲内に位置するように調節して、前記半導体光増幅器の前記動作点を設定する、
ことを特徴とする付記１記載の光増幅器。

（付記７） 複数の異なるｎ波長が多重化された波長多重光を受信する場合には、前記光増幅部によって増幅された前記波長多重光を波長単位にｎ分波する分波部をさらに有し、前記分波部の出力段に対して、分波された波長毎にｎ個の前記半導体光増幅器を配置することを特徴とする付記１記載の光増幅器。

（付記８） 光サージを抑圧する光サージ抑圧方法において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部に対して、前記光増幅部の後段に半導体光増幅器を設置し、
前記半導体光増幅器に供給された駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性における、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように、前記半導体光増幅器の入力光レベルを設定し、
前記半導体光増幅器を、前記入力光レベルが設定された前記動作点で作動させて、前記光増幅部で発生した前記光サージが入力した際に、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態にさせることによって、前記光サージを抑圧する、
ことを特徴とする光サージ抑圧方法。

（付記９） 前記半導体光増幅器は、前記光増幅部と前記光増幅部からの出力を受光する受光素子との間に設置して、前記半導体光増幅器の最大出力光レベルが、前記受光素子の最大入力光レベルを超えない範囲で駆動させるに相当な前記駆動電流が供給されることを特徴とする付記８記載の光サージ抑圧方法。

（付記１０） 前記光増幅部からの出力を受光する受光素子の最大受光レベルを超えないレベルの信号光を出力する前記半導体光増幅器の利得を選択し、
前記利得が設定された前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する出力光レベルを表す関数曲線に対して、前記関数曲線の利得飽和点から、前記受光素子が許容できる入力光レベルの急変量である許容急変レベルの値下がった位置の入力光レベルを、前記半導体光増幅器に設定すべき最小入力光レベルとし、
前記半導体光増幅器の許容する受信ペナルティである許容受信ペナルティを設定し、
前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する受信ペナルティを表す受信ペナルティ曲線から、前記許容受信ペナルティを超えない前記半導体光増幅器の最大入力光レベルである仮最大入力光レベルを求め、
前記半導体光増幅器に入力する前記光サージのレベル許容量である許容光サージ量を設定し、
前記仮最大入力光レベルから前記許容光サージ量を減算した値を、前記半導体光増幅器に設定すべき最大入力光レベルとし、
前記半導体光増幅器の入力光レベルが、前記最小入力光レベルと前記最大入力光レベルの範囲内に位置するように調節して、前記半導体光増幅器の前記動作点を設定する、
ことを特徴とする付記８記載の光サージ抑圧方法。

（付記１１） 光信号を送信する光送信装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部と、
前記光増幅部の前段に設置される半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器の入力光レベルを調節する入力光レベル調節部と、
前記半導体光増幅器へ駆動電流を供給する駆動部と、
を備え、
前記入力光レベル調節部は、供給された前記駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性に対して、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように前記入力光レベルを設定し、
前記半導体光増幅器は、前記入力光レベルが設定されて前記動作点で作動することで、前記光増幅部に入力する信号光のレベル変動が生じた場合でも、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態になって、前記光増幅部での光サージの発生を抑圧する、
ことを特徴とする光送信装置。

（付記１２） 前記駆動部は、前記半導体光増幅器へ常に前記駆動電流を注入し、前記半導体光増幅器は、信号光の入力がない場合でも、自然放出雑音光を出力して、前記自然放出雑音光を前記光増幅部に入力させて、前記光増幅部に入力する信号光の瞬断または入力光レベルの低下があった場合でも、前記光増幅部での光サージの発生を抑圧することを特徴とする付記１１記載の光送信装置。

（付記１３） 光信号を受信する光受信装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部と、前記光増幅部の後段に設置される半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器の入力光レベルを調節する入力光レベル調節部と、前記半導体光増幅器へ駆動電流を供給する駆動部と、から構成される光増幅制御部と、
前記半導体光増幅器からの出力光を電気信号に変換する受光部と、
を備え、
前記入力光レベル調節部は、供給された前記駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性に対して、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように前記入力光レベルを設定し、
前記半導体光増幅器は、前記入力光レベルが設定されて前記動作点で作動することで、前記光増幅部で発生した光サージが入力した場合、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態になって前記光サージを抑圧する、
ことを特徴とする光受信装置。

光受信装置の原理図である。 ＳＯＡの出力光レベルを示す図である。 ＳＯＡの利得を示す図である。 ＳＯＡの動作点を示す図である。 利得特性から見た駆動電流量毎の動作点を示す図である。 光受信装置の構成を示す図である。 光受信装置の構成を示す図である。 光受信装置の構成を示す図である。 光受信装置の構成を示す図である。 光送信装置の構成を示す図である。 ＳＯＡの出力光レベルを示す図である。 ＳＯＡの出力光レベルを示す図である。 ＳＯＡの利得を示す図である。 駆動部の構成を示す図である。 ＳＯＡの出力光レベル変動量を示す図である。 ＳＯＡの入力光レベル変動量の波形および出力光レベル変動量の波形を示す図である。 ＳＯＡの非飽和領域と飽和領域におけるアイパターンを示す図である。 受信ペナルティを示す図である。 ＳＯＡの出力光レベルを示す図である。 ＳＯＡの動作点の設定手順を示すフローチャートである。 光サージを示す図である。

符号の説明

１０ 光受信装置
１ 光増幅制御部
１１ 光増幅部
１１ａ 増幅媒体
１１ｂ 励起部
１２ 受光素子
１３ 半導体光増幅器
１４ 入力光レベル調節部
１５ 駆動部

Claims (10)

1. 光信号を増幅する光増幅器において、
   光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部と、
   前記光増幅部の後段に設置される半導体光増幅器と、
   前記半導体光増幅器の入力光レベルを調節する入力光レベル調節部と、
   前記半導体光増幅器へ駆動電流を供給する駆動部と、
   を備え、
   前記入力光レベル調節部は、供給された前記駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性に対して、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように前記入力光レベルを設定し、
   前記半導体光増幅器は、前記入力光レベルが設定されて前記動作点で作動することで、前記光増幅部で発生した光サージが入力した場合、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態になって前記光サージを抑圧する、
   ことを特徴とする光増幅器。
2. 前記半導体光増幅器は、前記光増幅部と、前記光増幅部からの出力を受光する受光素子との間に設置され、前記駆動部は、前記半導体光増幅器の最大出力光レベルが、前記受光素子の最大入力光レベルを超えない範囲で駆動させるに相当な前記駆動電流を供給することを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
3. 前記駆動部は、メモリと駆動電流設定部とから構成され、前記メモリには、前記受光素子の受光レベルの絶対最大定格と、前記絶対最大定格の値を超えないレベルの信号光を前記半導体光増幅器から出力するに必要な駆動電流値との対応関係が格納され、前記駆動電流設定部は、装置起動時に、前記受光素子に対応する前記駆動電流値を前記メモリから読み取って、読み取った値の前記駆動電流を前記半導体光増幅器へ供給することを特徴とする請求項２記載の光増幅器。
4. 前記入力光レベル調節部は、可変光減衰器と、モニタ部と、減衰量制御部とを含み、
   前記モニタ部は、前記半導体光増幅器の出力光を電気信号に変換して前記電気信号のレベルをモニタし、
   前記減衰量制御部は、前記電気信号のレベルにもとづいて、前記半導体光増幅器の出力光レベルの変動量を認識し、前記半導体光増幅器の動作点が前記非飽和領域と前記飽和領域との境界近傍に位置するために必要な前記半導体光増幅器の入力光レベルになるように、前記可変光減衰器を制御する減衰量設定信号を生成し、
   前記可変光減衰器は、前記減衰量設定信号にもとづいて、前記光増幅部から出力された信号光のレベルを調節して、前記半導体光増幅器の入力光レベルが一定となるように制御を行って、前記半導体光増幅器の動作点を一定にする、
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
5. 前記入力光レベル調節部は、可変光減衰器と、モニタ部と、減衰量制御部とを含み、
   前記モニタ部は、前記可変光減衰器の出力光を電気信号に変換して前記電気信号のレベルをモニタし、
   前記減衰量制御部は、前記電気信号のレベルにもとづいて、前記可変光減衰器の出力光レベルの変動量を認識し、前記半導体光増幅器の動作点が前記非飽和領域と前記飽和領域との境界近傍に位置するために必要な前記半導体光増幅器の入力光レベルになるように、前記可変光減衰器を制御する減衰量設定信号を生成し、
   前記可変光減衰器は、前記減衰量設定信号にもとづいて、前記光増幅部から出力された信号光のレベルを調節して、前記半導体光増幅器の入力光レベルが一定となるように制御を行って、前記半導体光増幅器の動作点を一定にする、
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
6. 前記光増幅部からの出力を受光する受光素子の最大受光レベルを超えないレベルの信号光を出力する前記半導体光増幅器の利得を選択し、
   前記利得が設定された前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する出力光レベルを表す関数曲線に対して、前記関数曲線の利得飽和点から、前記受光素子が許容できる入力光レベルの急変量である許容急変レベルの値下がった位置の入力光レベルを、前記半導体光増幅器に設定すべき最小入力光レベルとし、
   前記半導体光増幅器の許容する受信ペナルティである許容受信ペナルティを設定し、
   前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する受信ペナルティを表す受信ペナルティ曲線から、前記許容受信ペナルティを超えない前記半導体光増幅器の最大入力光レベルである仮最大入力光レベルを求め、
   前記半導体光増幅器に入力する前記光サージのレベル許容量である許容光サージ量を設定し、
   前記仮最大入力光レベルから前記許容光サージ量を減算した値を、前記半導体光増幅器に設定すべき最大入力光レベルとし、
   前記入力光レベル調節部は、前記半導体光増幅器の入力光レベルが、前記最小入力光レベルと前記最大入力光レベルの範囲内に位置するように調節して、前記半導体光増幅器の前記動作点を設定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
7. 複数の異なるｎ波長が多重化された波長多重光を受信する場合には、前記光増幅部によって増幅された前記波長多重光を波長単位にｎ分波する分波部をさらに有し、前記分波部の出力段に対して、分波された波長毎にｎ個の前記半導体光増幅器を配置することを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
8. 光サージを抑圧する光サージ抑圧方法において、
   光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体を励起して光増幅を行う光増幅部に対して、前記光増幅部の後段に半導体光増幅器を設置し、
   前記半導体光増幅器に供給された駆動電流で増幅される前記半導体光増幅器の増幅特性における、利得の非飽和領域と飽和領域との境界近傍に前記半導体光増幅器の動作点が位置するように、前記半導体光増幅器の入力光レベルを設定し、
   前記半導体光増幅器を、前記入力光レベルが設定された前記動作点で作動させて、前記光増幅部で発生した前記光サージが入力した際に、出力光レベルを一定レベル以上に上げない利得飽和状態にさせることによって、前記光サージを抑圧する、
   ことを特徴とする光サージ抑圧方法。
9. 前記半導体光増幅器は、前記光増幅部と前記光増幅部からの出力を受光する受光素子との間に設置して、前記半導体光増幅器の最大出力光レベルが、前記受光素子の最大入力光レベルを超えない範囲で駆動させるに相当な前記駆動電流が供給されることを特徴とする請求項８記載の光サージ抑圧方法。
10. 前記光増幅部からの出力を受光する受光素子の最大受光レベルを超えないレベルの信号光を出力する前記半導体光増幅器の利得を選択し、
    前記利得が設定された前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する出力光レベルを表す関数曲線に対して、前記関数曲線の利得飽和点から、前記受光素子が許容できる入力光レベルの急変量である許容急変レベルの値下がった位置の入力光レベルを、前記半導体光増幅器に設定すべき最小入力光レベルとし、
    前記半導体光増幅器の許容する受信ペナルティである許容受信ペナルティを設定し、
    前記半導体光増幅器の入力光レベルに対する受信ペナルティを表す受信ペナルティ曲線から、前記許容受信ペナルティを超えない前記半導体光増幅器の最大入力光レベルである仮最大入力光レベルを求め、
    前記半導体光増幅器に入力する前記光サージのレベル許容量である許容光サージ量を設定し、
    前記仮最大入力光レベルから前記許容光サージ量を減算した値を、前記半導体光増幅器に設定すべき最大入力光レベルとし、
    前記半導体光増幅器の入力光レベルが、前記最小入力光レベルと前記最大入力光レベルの範囲内に位置するように調節して、前記半導体光増幅器の前記動作点を設定する、
    ことを特徴とする請求項８記載の光サージ抑圧方法。

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