CN1164936A - 光放大介质控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统 - Google Patents
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Abstract
一种光放大装置，通过分支装置5、由光检测装置6检测来自光放大介质1的光输出的一部分的光的功率，由此，通过控制装置7至少控制激励源2及回归装置4二者之一，来自分支装置3的分支光作为在回归装置4调节了光功率的状态、再次通过分支装置3作为回归光回归到光放大介质，结果，抑制了光浪涌的发生、来自光放大介质1的光输出的光功率能维持在期望值。得到了结构简单、控制响应性好、抑制光浪涌的发生且可对光信号输入放大的光放大介质、控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统。
Description
技术领域
本发明涉及光通信系统和光传送系统中所用的光放大介质控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统，特别涉及控制响应好、可抑制光浪涌发生的光放大介质控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统。
技术背景
一般地，在光放大装置中，须尽量抑制光浪涌。这里所说的“光浪涌”，是指到光放大装置的光信号输入瞬时增大时从该光放大装置以极高的增益输出光信号的现象。光浪涌的发生有如下原因：即，在光信号输入减少时，需要放大激励光的功率、增大光放大介质的放大率以得到期望的光输出，因而，此时在光放大介质内部潜在地储存着大信号光放大能量，是由于如果以这样的状态瞬时增大光信号输入的话，则光信号接收至此储存的能量，以极高的增益从光放大装置发出。如果发生光浪涌的话，则对光通信终端侧的接收器件造成破坏或导致连接器端面熔化，这种情况引起对人的损害(视觉受损)，所以理应需要尽量抑制光浪涌的发生。特别是连接有多级光放大装置时，情况就更严重。这样说，是由于作为一旦发生的光浪涌依次由后级的各光放大装置进行放大的结果、会发生对构成这些光放大装置的各光学部件造成致命的破坏之故。
作为到此为止对光浪涌的解决方案的例子，举出了在文献《光放大装置多级连接中光浪涌的研究》(1993年电子信息通信学会春季大会B-941)中记载的方案。该方案例中的实验系统的结构如图14(A)所示，多级连接时的各个光放大装置的光输出电平如图14(B)所示。如图14(A)所示，通过对作为光信号源的激光二极管(LD)(使用中心波长为1.55μm的分布反馈型(DFB)LD组件)，进行电流驱动，可从LD产生上升时间可变的光信号。从该LD来的光信号分别通过由在其前级配置光衰减器(ATT)构成的各光放大装置(对添加铒的纤维光学放大器使用波长1.48μm的泵激光器激励)作为光输出得到，另一方面，虽然从这些光放大装置分别输出的光信号的波形状态可以通过ATT用光电二极管(PD)监测，但从图14(B)可知，从LD来的光信号由于上升时间延迟情形而抑制了光浪涌，特别是将上升时间设定为几毫秒量级时，几乎不发生光浪涌。
然而，在上述文献中，只公开了利用光信号输入的上升时间控制的光浪涌抑制方法，由于在将该光浪涌抑制方法应用于实际的光通信系统时，不能解决光信号输入的上升之外的原因导致的光浪涌等，所以相当限制了其适用性。例如即使在控制光信号输入的上升时间、对处于光传送状态的光纤维施加物理振动和冲击时，恐怕也会容易感应出伴有由此产生光信号功率瞬时变化的光浪涌。
另外，在具有上述缺点、与先有技术有关的光放大装置中，为抑制光浪涌，需要减少来自激励(光)源的激励光的功率或停止一次激励光，但此时光浪涌由于迅速跟踪激励光功率的减少速度而不能进行抑制控制，不能期望提高控制响应性。这是由于，虽然光浪涌的抑制度依赖于输入到光放大介质的光信号上升前的储存能量、光信号的上升速度及其光功率，但抑制速度比激励光功率的减少速度还慢。因此，虽然激励源的激励光输出在把光浪涌抑制到预先设定的值为止时都暂时处于停止状态，但这意味着事实上存在着只由激励源不能有效地抑制光浪涌的空闲时间，这中间继续发生光浪涌。
在与先有技术有关的光放大装置中，对光信号输入的瞬间变化，应使光放大装置的光输出稳定，需要极大地改变提供给激励源的驱动电流，但在驱动电流变化很大时，作为激励源的振荡波长的变化结果，光输出的稳定性欠佳，成为引起光放大装置整体的信噪比(S/N比)恶化的主要原因。
发明的公开
本发明的目在于提供结构简单、光输出的S/N比不恶化、控制响应性良好、抑制光浪涌的发生且放大光信号输出的光放大介质控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统。
在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，用光放大介质控制方法来实现上述目的，光放大介质控制方法的特征在于，从来自上述光放大介质的光输出中分支了一部分、将该分支了的分支光返回到与上述光输出相反方向的上述光放大介质。
另外，用光放大介质控制方法来实现的，光放大介质控制方法的特征在于，从来自上述光放大介质的光输出中分支了一部分，至少将该分支了的分支光返回到预测光浪涌、与上述光输出相反方向的上述光放大介质。
另外，用光放大介质控制方法来实现的，光放大介质控制方法的特征在于，预测光浪涌，放大该分支的分支光，返回到与上述光输出相反方向的上述光放大介质。
另外，是通过在上述光放大介质作用该光放大介质的光放大带通至少大于10nm的光抑制光浪涌来实现的。作为更优选的实施方案，作用在上述光放大介质上的光具有1500nm～1600nm的带通。
另外，是用光放大介质控制方法来实现的，该方法通过向上述光放大介质作用由多个光信号波长构成的光来抑制光浪涌。
另外，是用光放大介质控制方法来实现的，该方法通过检测储存在上述光放大介质的储存能量、在上述光放大介质利用能动的抑制来抑制和控制上述光放大介质的储存能量。
另外，是用光放大介质控制方法来实现的，该方法通过检测导入到上述光放大介质的光输入、在上述光放大介质利用能动的抑制来抑制和控制该光放大介质的储存能量。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括分支装置和回归装置，分支装置把来自上述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该分支装置分支的分支光返回到与上述光输出相反方向的光放大介质。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括分支装置和回归装置，分支装置把来自上述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置预测光浪涌，至少把用该分支装置分支的分支光返回到与上述光输出相反方向的光放大介质。作为更优选的实施方案，上述光浪涌的预测通过检测导入到上述光放大介质的光输出或检测在上述光放大介质储存的储存能量来进行。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括分支装置和回归装置，分支装置把来自上述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置预测光浪涌，把用该分支装置分支的分支光放大，把上述光输出返回到与上述光输出相反方向的上述光放大介质。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部的分支光返回到与上述光输出相反方向的上述光放大介质，第二分支装置把来自上述光放大介质的光输出分支了一部分，光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据该光检测装置的检测光功率，控制上述激励源和上述回归装置至少之一。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置通过上述第一分支装置从上述光放大介质分支了一部分光输出，光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据该光检测装置的检测光功率控制上述激励源和上述回归装置至少其一。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、第一光检测装置、第三分支装置、第二光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分，第一光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，第三分支装置分支了到上述光放大介质的光信号输入的一部分，第二光检测装置检测用该第三分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据来自上述第一光检测装置的检测光的功率和来自上述第二光检测装置的检测光的功率，至少控制上述激励源和上述回归装置二者之一。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、第三分支装置、第一光检测装置、第二光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分，第三光分支装置对用该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支，第一光检测装置通过该第三光分支装置检测光，第二光检测装置通过滤光器检测根据上述第三光分支装置的分支光，控制装置根据上述第一光检测装置和上述第二光检测装置检测的光的功率至少控制上述激励源及上述回归装置二者之一。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把根据光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向、返回到与光输出相反方向的上述光放大介质，第二分支装置分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分，光检测装置检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据来自该光检测装置的检测光功率至少控制上述激励源和回归装置二者之一，其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，另一方面，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自上述第一分支装置分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在调节由该光耦合器分支成两个方向的光的功率时，通过该光耦合器回归到相反方向。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测由该第二分支装置分支了一部分的分支光；第三分支装置，分支了来自光检测装置的检测光功率和到上述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据检测的光功率、控制上述激励源和回归装置中至少其一，其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自上述第一分支装置的、分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在调节由该光耦合器分支成两个方向的光功率时，通过该光耦合器回归到相反方向。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；第三光分支装置，对由该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支；第一光检测装置，检测通过该第三光分支装置的光；第二光检测装置，通过滤光器检测由该第三分支装置得到的光；控制装置，根据检测的光功率、至少控制上述激励源及回归装置二者之一；其中，第一分支装置及第二分支装置作为光耦合器来构成，滤光器由低通滤光器或高通滤光器构成，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自上述第一分支装置的、分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在已对由该光耦合器分支到两个方向的光的功率进行调节的基础上，通过该光耦合器回归到相反方向。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制上述激励源和回归装置二者之一；其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由调节装置和反射装置构成，调节装置调节来自上述第一分支装置的、分支了一部分的分支光的功率，反射装置把来自调节装置的光反射到相反的方向，通过该调节装置回归到相反方向。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；第三光分支装置，分支了来自光检测装置的检测光功率和到上述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制上述激励源和回归装置二者之一；其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由调节装置和反射装置构成，调节装置调节来自上述第一分支装置的、分支了一部分的分支光的光功率，反射装置把来自调节装置的光反射到相反的方向，通过该调节装置回归到相反方向。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制上述激励源和回归装置二者之一；其中，上述控制装置由比较器和选择器构成，比较器把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为信号检测出来，选择器根据来自比较器的误差信号的极性，把该误差信号作为到上述回归装置的抑制信号或到上述激励源的激励控制信号来选择输出。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；第三光分支装置，分支了来自该光检测装置的检测光功率和到上述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制上述激励源和回归装置二者之一；其中，上述控制装置包括：比较器，把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来，作为到上述激励源的激励控制信号传送；比较器，把来自第二检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是否向上述回归装置传送抑制控制信号。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，分支了通过上述第一分支装置的光输出的一部分；第三分支装置，把用该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支；光检测装置，通过该第三分支装置检测；第二光检测装置，通过第三分支装置及滤光器进行检测；控制装置根据来自该第一光检测装置的检测光功率与来自该第二光检测装置的检测光功率、至少控制上述激励源和回归装置二者之一；其中，上述控制装置包括：比较器，把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来，作为到上述激励源的激励控制信号传送；比较器，把来自第二检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是否向上述回归装置传送抑制控制信号。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，由该回归装置向上述第一分支装置分支出回归光的一部分；第一光检测装置，检测用该第二分支装置分支了一部分的光；第三分支装置，分支了返回到上述光放大介质、由该光放大介质放大的回归光的一部分；第二光检测装置，检测用该第三分支装置分支了一部分的光；控制装置根据来自上述第一、第二该光检测装置的检测光功率，至少控制上述激励源及回归装置二者之一。
另外，是用光放大装置来实现的，光放大装置在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件外，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的上述光放大介质；第二分支装置，由该回归装置向上述第一分支装置分支出回归光的一部分；第一光检测装置，检测用该第二分支装置分支了一部分的光；第三分支装置，分支了返回到上述光放大介质、由该光放大介质放大的回归光的一部分；第二光检测装置，检测用该第三分支装置分支了一部分的光；控制装置根据来自上述第一、第二该光检测装置的检测光功率，至少控制上述激励源及回归装置二者之一；其中，控制装置包括：除法器，计算来自第一、第二检测装置的检测光功率的比；比较器，把来自该除法器的检测光功率比和预定的基准值间的偏差作为误差信号进行检测；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是将该误差信号作为向上述回归装置的抑制控制信号还是作为向上述激励源的激励控制信号输出。
另外，一种光传送系统，包括发出光信号的光发送装置、传送由该光发送装置发送的光信号的光纤、光放大装置和接收该传送光纤的光信号的光接收装置，其中，上述光放大装置中的至少一个是权利要求9记载的光放大装置。
附图的简单说明
图1是表示根据本发明的光放大装置的基本结构的框图；
图2是表示根据同一本发明的光放大装置的基本结构的框图；
图3是用于说明本发明的理论背景的图；
图4是表示图1所示光放大装置的一个例子的具体结构的图；
图5是表示作为与本发明有关的回归装置的一构成部件调节装置的具体结构的图；
图6是表示与本发明有关的光放大介质控制方法的一个具体结构；
图7是表示与本发明有关的回归装置的其他结构的图；
图8是表示与部分改变图4所示光放大装置有关的结构的图；
图9是表示与部分改变图4所示光放大装置有关的结构的图；
图10是表示图2所示光放大装置的一个例子的具体结构的图；
图11是表示该光放大装置中的部分结构改变的图；
图12是表示同一光放大装置中的控制装置的具体结构的图；
图13是表示该控制装置中的除法器的具体结构的图；
图14(A)(B)是用于说明先有的光放大装置五级串联时、各光放大装置的光输出电平随光信号的上升时间如何变化的图；
图15(A)表示根据先有例产生的光浪涌的例子，图15(B)表示根据本发明的实施例已抑制光浪涌时的实测数据；
图16是表示根据本发明的光放大装置的基本结构的框图；
图17是表示图16所示光放大装置的一个例子的具体结构的图；
图18与表示与本发明有关的光放大介质控制方法的一个具体结构的图；
图19是表示根据本发明的光放大装置的基本结构的图；
图20是表示图19所示光放大装置的一个例子的具体结构的图；
图21是表示与本发明有关的光放大介质控制装置的一个具体结构的图；
图22是表示本发明的光放大装置适用于光传送系统时的一个具体结构的图；
图23是表示本发明的回归光的光谱的一个具体例的图。
实施发明的最佳方案
下面，根据图1至图23说明本发明。
首先，在具体说明本发明前，先说明其理论背景。
即，图3模拟地示出了将根据光放大介质的光输出的一部分回归到与光输出相反方向的光放大介质时的光放大介质的作用。如图所示、如果向光放大介质导入作为激励源输入19的激励光，那么，光放大介质接受激励吸收16，在担负光放大的原子激活时，其能级从最低能级14向激励能级15转移。在该状态下如果将光信号20输入导入光放大介质，则接受受激发射18，其光功率增大，结果，光输出21作为其光功率增大的状态从光放大介质输出。可是，即使在光信号输入20降低时，为维持期望功率的光输出21，也需要通过增大激励源输入19的光的功率，使担负光放大的原子激活，但由于光功率的上升而在光放大介质1中储存了大的能量。亦即，在这样的状态下，如果光输入20瞬时增大的话，比如，即使使激励源输入19停止，到那时存储的大的能量也被受激发射18消耗，结果，光输出21发生光功率过大的状态即发生光浪涌。为有效地抑制该光浪涌，考虑根据光输出21向光放大介质导入回归光。由于回归光与接受受激发射的光含有相同的波长，所以，输入到光放大介质的回归光输入12利用和光信号输入20的情况相同的作用强制地产生受激发射19。换言之，利用回归光在光放大介质中强制地消耗成为发生光浪涌的主要原因的存储能量，结果，强制地减少先前光信号输入消耗的存储能量，因此，得到了控制响应性好的、有效地抑制了单纯停止激励光不能抑制控制的光输出21的过大输出即光浪涌的方法。
具体地说明本发明。图1是表示根据本发明的光放大装置的第一基本结构的框图。如图1所示，一般地说，光放大介质1处于可由激励源2的激励光激励的状态，来自外部的光信号输入Pin在光放大介质中进行光放大，作为以光信号为主的光输出Pout’取出，但在根据本发明的情况下，成为在以该光信号为主的光输出Pout’的光路上分别构成了作为新插入状态的回归光生成用的光分支装置3和以光信号为主的光输出Pout′的光功率检测用的光分支装置5。通过光分支装置3的以光信号为主的光输出Pout’的光功率的一部分通过光分支装置5分支，由光检测装置6检测以光信号为主的光输出Pout的光功率，另一方面，通过光分支装置5的光输出作为来自光放大装置的、以光信号为主的光输出Pout而得到。另一方面，以来自光放大介质1的光信号为主的光输出Pout′的一部分由光分支装置3分支，其光功率可由回归装置4调节，再通过光分支装置3作为回归光返回到光放大介质1。应把以光信号为主的光输出Pout的光功率维持在期望值，由控制装置7或根据光检测装置6的检测光功率至少控制激励源2、回归装置4二者之一。光分支装置5和光检测装置6使用一套监测器监测以光信号为主的光输出Pout，但是省去，本发明的效果也不丧失。另外，可以在光放大介质1和光分支装置3间插入光分支装置5和光检测装置6。
图4也示出了图1所示光放大装置的一个例子的具体结构。如图所示，光放大介质1作为在其前级设置光多路转换器24的添加铒的光纤22构成，激励源2作为980nm激励光源23构成。根据980nm激励光源23的激励光可通过多路转换器24导入添加铒的光纤22内。由此，从外部来的光信号输入Pin通过光隔离器25、由添加铒的光纤22进行光放大后，从添加铒的光纤22作为光信号为主的光输入Pout′取出。之后，以光信号为主的光输出Pout′由作为光分支装置3的光耦合器(10比90)26分支它的一部分(10％)，由回归装置4进行处理。在回归装置4，用光耦合器(50比50)27进一步将来自光耦合器26的分支光分支到两个方向，以相互相反的方向输入到调节装置28，但用调节装置28调节的光通过相互相反的方向输出、用光耦合器27再次进行多路转换后，通过光耦合26作为回归光返回到光纤22。该回归光由添加铒的光纤22进行光放大，反向流动到输入侧，但用光隔离器25可阻止该反向流动。
一方面，通过光分支装置3的、以光信号为主的光输出Pout′(Pout′全体的90％)通过作为光分支装置5的光耦合器(10比90)进一步分支出它的一部分(10％)，另一方面，由光检测装置6检测其光功率。结果，在本例中，得到了占以光信号为主的光输出Pout′全体的81％的光放大装置的以光信号为主的光输出Pout。如下所述，根据来自光检测装置6的检测光功率，可以得知由控制装置7控制980nm激励光源23及调节装置28的理由。特别是，只控制任一方亦可。另外，控制装置7可以控制光分支装置5、光检测装置6乃至980nm激励光源23及调节装置28。在添加铒的光纤22，一方面，来自980nm激励光源23的激励光起增大增益的作用，另一方面，来自回归装置4的回归光起减少增益的作用。
这里，对调节装置28进行说明，图5示出了调节装置28的一个具体结构。如图所示，调节装置28包括添加铒的光纤30、具有830nm振荡波长的激励光源(可以是价廉的低光输出光源)31和把来自激励光源31的激励光导入到添加铒的光纤30中的光多路转换装置32。在添加铒的光纤30中，从其两端输入的光功率在利用来自激励光源31的激励光的放大率控制下进行增减调节、由互为相反端的光纤端输出后，通过光耦合器27回归到相反方向。在本方案中，通过只增减激励光源31的激励光就可把所需的回归光的功率调节到期望值，而且，来自光耦合器26的分支光可以直接作为回归光的一部分使用。
一般地，以添加了铒的光纤为首的光放大介质具有大于20～30nm左右的能放大或吸收的光波长范围。本发明的目的之一是希望通过把不需要地存储在以添加了铒的光纤为首的光放大介质中的能量有效地消耗掉、以使回归光最好是包括添加了铒的光纤22的放大(吸收)波长的光。图5所用的调节装置28内的添加了铒的光纤30把相当于1520nm～1570nm左右宽的波长范围的光作为回归光送出。图23(A)示出了送出的回归光的光谱的大概情况。虽然作为普通光信号使用的半导体激光(LD)的波长带域小于约2nm，但希望作为回归光的光谱最好除光放大介质的光信号(小于2nm)外都至少相当于5nm，在本方案中是具有相当于1550～1560nm的光谱，更期望有图23(B)所示的1500～1600nm的光谱。另外，更严格地说，为包括添加了铒的光纤22的放大(吸收)波长，如果回归光具有和添加了铒的光纤22具有相同的光谱，那么，就说具有足够的功能。另外，很容易猜测，对在光放大介质1中的添加铒的光纤22，例如是在1060nm带和1300nm带中具有光谱的钕添加光纤和在波长为1300nm带中具有镨添加光纤22或半导体光放大装置中，希望回归光具有能包括各波长带的光谱。另外，近年来，研究在光放大介质的放大带域内对上述光信号(小于2nm)进行多路转换、由一台光放大装置放大的波长多重放大。在这样的情况下，根据本发明，使用光放大介质的光输出的回归光，因此，由于正好作为具有比单一的光信号(小于2nm)还宽的波长带域的回归光起作用，所以是有效的。
另外，如前所述，以添加了铒的光纤为首的光放大介质在原理上存在着发生光浪涌的起因。为更有效地抑制光浪涌，显然根据本发明增加回归光的光量是有效的，但另一方面，过度的光量增加成为是导致光放大装置本来目的的放大增益效率下降的主要原因。但是，如果根据图5使用调节装置28，那么，例如在添加了铒的光纤22中发生光浪涌，在光量增加的瞬间，以光信号为主的光输出Pout’也增加，在调节装置28内的添加了铒的光纤30和与添加了铒的光纤22相同的机构中都发生光浪涌。即，如果根据图5，在常规状态下利用调节装置28使回归光量作为少量，那么，能够只在发生光浪涌时才发生足够有效的回归光量。
图15(A)是根据先有例产生光浪涌的例子，图15(B)是利用图4的具体方案和图5的具体方案已抑制光浪涌时的实测数据。根据本发明的效果，有效地抑制了光浪涌。
虽然图5中使添加了铒的光纤30的长度为约10m、使830nm的激励光源的光输出为20mW，但为了进一步抑制光浪涌，可以使添加了铒的光纤30的长度加长，增加激励光源的光输出，或者降低光耦合器29的分支比(20比80等)，增加回归光的光量。另外，虽然在本实施方案中将激励光源的振荡波长定为830nm，但如果可放大添加了铒的光纤30，则也可以使用具有530nm、660nm、980nm、1480nm等附近的振荡波长的激励光源。如上所述，由于这里使用的激励光源可以是价廉的低光输出的光源，所以可以构成为使作用于光放大介质1的激励光源23的输出的一部分分支、把它导入到添加了铒的光纤30中。
因此，在调节装置28作为半导体光放大装置构成时，通过激励电流的增减来控制该半导体光放大装置的放大率、调节回归光的功率。
另外，对控制装置7进行说明。图6示出了它的一种具体结构。如图所示，在控制装置7中，构成为：由比较器33把来自光检测装置6的检测光功率同预定的基准值34间的偏差作为误差信号来进行检测，把该误差信号的极性作为切换控制信号，该误差信号(绝对值)由选择器35作为向830nm激励光源31的抑制控制信号或作为向激励源23的激励控制信号选择输出。更具体地说，在光检测装置6的检测光功率比基准值34还大时，由选择器35将误差信号作为抑制控制信号向830nm激励光源31选择输出，在该大小关系相反时，作为激励控制信号向激励源23选择输出。特别是选择器35不将误差信号的极性作为切换控制信号使用，根据来自980nm激励光源23的激励光的检测结果，也可切换控制选择器35。通常，选择将误差信号作为激励控制信号向980nm激励光源23选择输出，只增减控制来自980nm激励光源23的激励光。然而，如已述的那样，即使例如在激励光减少为0时，也不能抑制光浪涌。在这样的情况下，需要通过将回归光导入到添加了铒的光纤22中来抑制光浪涌。即，可以是只有在检测出激励光从980nm激励光源23降低到小于0时，选择器才把误差信号作为抑制控制信号选择输出。
如上所述，对光放大介质1,830nm激励光源31和980nm激励光源23在增益上相互地反作用。因此，在光源31、23处于同时作用状态时，只是白耗电，光放大装置的整体耗电增大是毋庸置疑的。然而，在使用控制装置7控制下使830激励光源31、980nm激励光源23之一有选择地处于作用状态时，能抑制耗电的增大。而且，作为其结果，作为回避了将根据980nm激励光源23的激励光和根据830nm激励光源31的回归光同时入射的结果，一方面提高了根据该回归光的抑制作用，另外，根据该激励光的增益放大作用也不会造成任何损坏，即，增益增大作用和抑制作用不相互抵消，控制响应性良好，抑制来自光放大介质1的光浪涌的发生。
图7示出了上述回归装置4的其他结构。在本例中，如图所示，构成为来自光耦合器26的分支光不通过光耦合器27，而是直接通过已经说明的调节装置28、利用端面镜面加工纤维36即对其端面进行了镜面加工的纤维36反射到相反方向后，再次通过调节装置28用回归装置4输出。由此，构成反馈装置4的构成部件数减少。在减少来自光输出Pout′的光分支量中，如图8所示，可以把光分支装置3配置在光分支装置5和光检测装置6间。另外，作为进一步的变形，如图9所示，也可以把来自回归装置4的的回归光通过光多路转换器37而不通过光分支装置3、5回归到光放大介质1。
图16是表示根据本发明的光放大装置的第二基本结构的框图。如图16所示，一般地说，光放大介质1处于可由激励源2的激励光激励的状态，来自外部的光信号输入Pin在光放大介质1进行光放大的基础上，可作为以光信号为主的光输出Pout’取出，但在根据本发明的情况下，构成为首先新插入用于检测光输入Pin的光功率的光分支装置42、并在用于检测以光放大介质1的光信号为主的光输出Pout’的光路上分别新插入回归光生成用的光分支装置3和以光信号为主的光输出Pout′的光功率检测用的光分支装置5。在光输入Pin的一部分由光分支装置分支的基础上，由光检测装置43检测光输入Pin的光功率，另一方面，通过光分支装置42的光输入在由光放大介质1进行光放大的基础上，可作为以光信号为主的光输出Pout′取出。以通过光分支装置3的光信号为主的光输出Pout’在其一部分由光分支装置5分支的基础上，在光检测装置6检测以光信号为主的光输出Pout的光功率，另一方面，通过光分支装置5的光输出可作为以来自光放大装置的光信号为主的光输出Pout而得到。一方面，以来自光放大介质1的光信号为主的光输出Pout′的一部分由光分支装置3分支，另一方面，其光功率可由回归装置4调节，再通过光分支装置3作为回归光顺利回归到光放大介质1，应把以光信号为主的光输出Pout的光功率维持在期望值，由控制装置7或根据光检测装置6和光检测装置43至少二者之一的检测光功率、至少控制激励源2及回归装置4二者之一。光分支装置5及光检测装置6使用一套监测器监测以光信号为主的光输出Pout，但是省去，本发明的效果也不丧失。另外，可以在光放大介质1和光分支装置3间插入光分支装置5和光检测装置6。
图17表示图16所示的光放大装置的一个例子的具体结构。如图所示，首先用作为光分支装置42的光耦合器(10比90)分支出Pin的一部分(10％)，用光检测装置43检测，根据来自光检测装置43的监测信号及光检测装置6的监测信号，用控制装置7至少控制980nm激励光源23及调节装置28二者之一。
图18详细说明了在图17中的控制装置7的具体电路结构。在比较器46把光检测装置43的检测光功率与预定的基准值45进行比较，只有在Pin的监测值小于预定的基准值时，开关47才成为闭合状态，用电流源48提供应使调节装置28中的830nm激励光源31动作的电流。另一方面，回归电路49成为驱动980nm激励光源23的电路，使根据光检测装置6的监测信号同预定的基准值34进行比较成为一定。
如已经说明的那样，回归光具有和激励光相反的功能，过度光量的回归光限制光放大装置的原有性能。
另外，添加铒的光纤中的储存能在Pin变小时增加，有效地消耗该储存能在防止光源浪涌上是重要的。但从光传送系统的要求看，也存在预先规定大的Pin的功率范围的光放大装置。Pin在该范围变小时，可以通过增大回归光的量，消耗储存能，但相反也存在不能得到期望功率的Pout的可能性。
但是，通过诸如具体例中说明的结构，Pin只有在预定范围外降低时才使回归光作用，在通常的规定范围内的Pin不构成任何限制激励光源作用的因素。
可以在Pin比规定的功率还低时进行控制，使回归光起作用，同时使激励光变小。这样做的话，虽然单纯地减少激励光不能消耗存储能量，但同时可以通过回归光作用来有效地抑制光浪涌。另外，使回归光起作用的范围不一定需要Pin低于预定的范围之外，在Pin比某一值小时，例如Pin＜-10dBm时，可以渐渐控制以使回归光起作用。
图19是表示根据本发明的光放大装置的第三基本结构的框图。如图19所示，一般地说，光放大介质1处于可由激励源2的激励光激励的状态，来自外部的光信号输入Pin在光放大介质1进行光放大的基础上，可作为以光信号为主的光输出Pout’取出，但在根据本发明的情况下，构成为在以该光信号为主的光输出Pout’的光路上分别新插入了回归光生成用的分支装置3和以光信号为主的光输出Pout’的光功率检测用的光分支装置5。可以知道，以通过光分支装置3的光信号为主的光输出Pout’的光功率在其一部分由光分支装置50分支后，可在光检测装置6检测以光信号为主的光输出Pout的光功率，通过只透过光信号之外成分的滤光器后，可在光检测装置52检测光信号之外成分的光功率。另外，通过光分支装置5的光输出可作为以来自光放大装置的光信号为主的光输出Pout而得到。一方面，以来自光放大介质1的光信号为主的光输出Pout’的一部分由光分支装置3分支，另一方面，其光功率可由回归装置4调节，再通过光分支装置3作为回归光回归到光放大介质1，应把以光信号为主的光输出Pout的光功率维持在期望值，在控制装置7或根据光检测装置6的检测光功率至少控制激励源2、回归装置4二者之一。光检测装置6使用一套监测器监测以光信号为主的光输出Pout，但是省去，本发明的效果也不丧失。
图20表示图19所示的光放大装置的一个例子的具体结构。如图所示，首先把用光分支装置5分支的光进一步用作为光分支装置50的光耦合器(50比50)53分支，在一方用光检测装置6检测，另一方根据通过滤光器51后的光检测装置52检测以便只检测光信号之外的光成分。例如光信号的波长为1550nm时，光信号之外的成分在1520～1545nm存在，所以，可以使用截止大于1545nm的波长的光的低通滤光器。
图21详细说明了在图19中的控制装置7的具体电路结构。在比较器46把光检测装置52的检测光功率与预定的基准值54进行比较，只有在光检测装置52的监测值小于预定的基准值54时，开关47才成为闭合状态，用电流源48提供应使调节装置28中的830nm激励光源31动作的电流。另一方面，回归电路49成为驱动980nm激励光源23的电路，使根据光检测装置6的监测信号同预定的基准值34进行比较成为一定。
如已经说明的那样，回归光具有和激励光相反的功能，过度光量的回归光限制光放大装置的原有性能。
另外，添加铒的光纤中的储存能不增加到一定值以上时对防止光源浪涌是重要的。在从光放大介质1放大光信号时，放大的光信号中含有光信号之外的波长的光成分。该光信号之外的波长成分表示储存能的量。
然而，根据具体例中所说明的结构，只有储存能增加到大于预定值时才使回归光作用，在通常的规定范围内的储存能不是限制任何激励光源作用的因素。
可以在储存能比规定的功率增加时进行控制，使回归光起作用的同时使激励光变小。这样做的话，虽然单纯地减少激励光不能消耗存储能，但同时可以通过回归光作用来有效地抑制光浪涌。
另外，表示储存能大小的光信号之外的波长成分的光不仅从添加铒的光纤的后级发射，也可在其前级及光纤的侧面发射，因此，光检测装置可以通过从添加铒的光纤的前级的分支或来自侧面的分支采样来监测。
图10表示图2所示光放大装置的一个例子的具体结构。如图所示，利用回归装置4回归的光功率的一部分利用光作为光分支装置8的例如光耦合器(1比99)38分支出一部分，用光检测装置9检测回归到光放大介质1之前的光功率。另一方面，通过在该光放大介质1前级设置的作为分支装置10的循环器39把来自光放大介质1的、放大的回归光分支出一部分的基础上，由光检测装置11检测该光功率。如图所示，在循环器39，回归光根据其前进方向分支到光检测装置11方向。光检测装置9、11分别检测的检测光功率的比表示回归光在介质1中的增益，但该增益同时与光信号输入Pin在光放大介质1中的增益一致。因而，以这些检测光功率的比控制980nm激光源23及调节装置28时，抑制光浪涌且可进行光信号输入Pin的增益控制。
在根据光放大介质放大光信号时，在放大的光信号中包括光信号之外的波长的光成分。该光成分成为误差的一个主要原因，因此最好除去。因此，在回归装置4和光分支装置8间、或在光检测装置9的前级设置带通3nm左右的滤光器时，除去了用光放大介质1或调节装置28发生的光信号之外的光成分，得到了进行更高精度的增益控制。另外，同样，也可以在光放大介质1、光分支装置10间或在光发支装置10、11间设置滤光器。另外，如图11所示，作为光分支装置3使用2×2的光耦合器40时，不需要光分支装置8，结果，可减少部件数。
图12示出了图10所示控制装置7的一个具体结构。如图所示，用光检测装置9、11分别检测的检测光功率为B、A，k为常数，在除法器41将KB/A作为换算增益计算、在比较器33将其与预定基准值间的偏差作为误差信号检测，之后，进行和图6的情况相同的处理。图13示出了该除法器41的一个具体结构。如图所示，在除法器41内部设置的常数作为k，作为除法器41的输出得到了kB/A值。作为一个例子，k＝1、A＝-25dBm、B＝0dBm时，作为换算增益得到了+25dB。
另外，图22示出了将本发明的光放大装置适用于光传送系统时的一个具体结构。根据光发送装置55的光信号用传送光纤56传送，至少经过光放大装置57、58之一到达光接收装置。作为一个例子，在通过三级的光放大装置，只有最后级的光放大装置适用于本发明的光放大装置58。
传送系统中最致命的故障是由于光浪涌而损坏光接收装置59，造成不能进行光信号的接收。如上所述，在光信号输入到光接收装置为止，要考虑产生光浪涌的种种原因。为了有效地抑制由于这些所有原因而发生的光浪涌，如图22所示，光接收装置59前级的光放大装置最好是本发明的光放大装置58。根据本发明，仅仅利用一个光放大装置58，就可以抑制整个系统产生的光浪涌的影响，通过良好的控制，可使安全值的光传送到光接收装置59。
通过传送系统，可用光连接器附属连接传送光纤56。此时，如上所述，有可能由于连接器的连接端面的污染程度和发生的光浪涌而发生例如是微小尘埃引起燃烧的可能性。燃烧时的热使光连接器端面熔融，造成光信号传送方面的障碍。
为了去除这样的危险性，如图22所示，不只限于光放大装置58，所有光放大装置57和58都可以置换成本发明的光放大装置58，这样，可构造安全性高、控制好的光传送系统。
上面，就本发明的光放大装置进行了说明，但也可考虑其他各种实施方案。例如，图1、图2、图16、图19分别示出了根据本发明的光放大装置的基本结构框图，但也很容易考虑与这些组合有关的结构。
工业上的可利用性
如上说明的那样，在本发明中，得到了结构简单、光输出的S/N比不恶化、控制响应性好、抑制光浪涌发生并放大光信号输入的光放大介质控制方法、光放大装置及使用光放大装置的系统。
另外，可去除光放大装置后级中的光浪涌的有害影响，可提高光传送系统的可靠性和安全性。
Claims (28)
1.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，从来自所述光放大介质的光输出中分支了一部分，将该分支了的分支光返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质。
2.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，从来自所述光放大介质的光输出中分支了一部分，至少将该分支了的分支光返回到预测光浪涌、与所述光输出相反方向的所述光放大介质。
3.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，预测光浪涌，放大该分支的分支光，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质。
4.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，是通过在所述光放大介质作用该光放大介质的光放大带通至少大于10nm的光抑制光浪涌来实现的。
5.权利要求4记载的光放大介质控制方法的特征在于，作用在所述光放大介质上的光具有1500nm～1600nm的带通。
6.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，通过向所述光放大介质作用由多个光信号波长构成的光来抑制光浪涌。
7.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，通过检测储存在所述光放大介质的储存能量，在所述光放大介质利用能动的抑制来抑制和控制所述光放大介质的储存能量。
8.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大介质控制方法的特征在于，通过检测导入到所述光放大介质的光输入，在所述光放大介质利用能动的抑制来抑制和控制该光放大介质的储存能量。
9.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括分支装置和回归装置，分支装置把来自所述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该分支装置分支的分支光返回到与所述光输出相反方向的光放大介质。
10.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括分支装置和回归装置，分支装置把来自所述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置预测光浪涌，至少把用该分支装置分支的分支光返回到与所述光输出相反方向的光放大介质。
11.权利要求10记载的光放大装置的特征在于，所述光浪涌的预测通过检测导入到所述光放大介质的光输入来进行。
12.权利要求10记载的光放大装置的特征在于，所述光浪涌的预测通过检测在所述光放大介质储存的储存能量来进行。
13.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括分支装置和回归装置，分支装置把来自所述光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置预测光浪涌，把用该分支装置分支的分支光放大，把所述光输出返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质。
14.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部的分支光返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置把来自所述光放大介质的光输出分支了一部分，光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据该光检测装置的检测光功率，控制所述激励源和所述回归装置至少之一。
15.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置通过所述第一分支装置从所述光放大介质分支了一部分光输出，光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据该光检测装置的检测光功率控制所述激励源和所述回归装置至少其一。
16.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、第一光检测装置、第三分支装置、第二光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分，第一光检测装置检测用该第二分支装置分支了一部分的分支光，第三分支装置分支了到所述光放大介质的光信号输入的一部分，第二光检测装置检测用该第三分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据来自所述第一光检测装置的检测光的功率和来自所述第二光检测装置的检测光的功率，至少控制所述激励源和所述回归装置二者之一。
17.在包括光放大介质和激励该光放大介质的激励源的光放大装置中，光放大装置的特征在于，包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、第三分支装置、第一光检测装置、第二光检测装置和控制装置，第一分支装置把来自光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与所述光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分，第三光分支装置对用该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支，第一光检测装置通过该第三光分支装置检测光，第二光检测装置通过滤光器检测根据所述第三光分支装置的分支光，控制装置根据所述第一光检测装置和所述第二光检测装置检测的光的功率，至少控制所述激励源及所述回归装置二者之一。
18.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括第一分支装置、回归装置、第二分支装置、光检测装置和控制装置，第一分支装置把根据光放大介质的光输出分支了一部分，回归装置把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向、返回到与光输出相反方向的所述光放大介质，第二分支装置分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分，光检测装置检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光，控制装置根据来自该光检测装置的检测光功率，至少控制所述激励源和回归装置二者之一，其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，另一方面，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自所述第一分支装置分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在调节由该光耦合器分支成两个方向的光的功率时，通过该光耦合器回归到相反方向。
19.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测由该第二分支装置分支了一部分的分支光；第三分支装置，分支了来自光检测装置的检测光功率和到所述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据检测的光功率、控制所述激励源和回归装置中至少其一；其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自所述第一分支装置的、分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在调节由该光耦合器分支成两个方向的光功率时，通过该光耦合器回归到相反方向。
20.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；第三光分支装置，对由该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支；第一光检测装置，检测通过该第三光分支装置的光；第二光检测装置，通过滤光器检测由该第三分支装置得到的光；控制装置，根据检测的光功率、至少控制所述激励源及回归装置二者之一；其中，第一分支装置及第二分支装置作为光耦合器来构成，滤光器由低通滤光器或高通滤光器构成，回归装置由光耦合器和调节装置构成，光耦合器把来自所述第一分支装置的、分支了一部分的分支光分支到两个方向，调节装置在已对由该光耦合器分支到两个方向的光的功率进行调节的基础上，通过该光耦合器回归到相反方向。
21.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制所述激励源和回归装置二者之一；其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由调节装置和反射装置构成，调节装置调节来自所述第一分支装置的、分支了一部分的分支光的功率，反射装置把来自调节装置的光反射到相反的方向，通过该调节装置回归到相反方向。
22.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；第三光分支装置，分支了来自光检测装置的检测光功率和到所述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制所述激励源和回归装置二者之一；其中，第一分支装置作为光耦合器来构成，回归装置由调节装置和反射装置构成，调节装置调节来自所述第一分支装置的、分支了一部分的分支光的光功率，反射装置把来自调节装置的光反射到相反的方向，通过该调节装置回归到相反方向。
23.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制所述激励源和回归装置二者之一；其中，所述控制装置由比较器和选择器构成，比较器把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为信号检测出来，选择器根据来自比较器的误差信号的极性，把该误差信号作为到所述回归装置的抑制信号或到所述激励源的激励控制信号来选择输出。
24.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；光检测装置，检测用该第二光分支装置分支了一部分的分支光；第三光分支装置，分支了来自该光检测装置的检测光功率和到所述光放大介质的光信号输入的一部分；光检测装置，检测由该第三分支装置分支了一部分的分支光；控制装置，根据来自该光检测装置的检测光功率、至少控制所述激励源和回归装置二者之一；其中，所述控制装置包括：比较器，把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来，作为到所述激励源的激励控制信号传送；比较器，把来自第二检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是否向所述回归装置传送抑制控制信号。
25.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，分支了通过所述第一分支装置的光输出的一部分；第三分支装置，把用该第二分支装置分支了一部分的分支光进一步分支；光检测装置，通过该第三分支装置检测；第二光检测装置，通过第三分支装置及滤光器进行检测；控制装置，根据来自该第一光检测装置的检测光功率与来自该第二光检测装置的检测光功率、至少控制所述激励源和回归装置二者之一；其中，所述控制装置包括：比较器，把来自第一检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来，作为到所述激励源的激励控制信号传送；比较器，把来自第二检测装置的检测光功率与预定的基准值间的偏差作为误差信号检测出来；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是否向所述回归装置传送抑制控制信号。
26.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，由该回归装置向所述第一分支装置分支出回归光的一部分；第一光检测装置，检测用该第二分支装置分支了一部分的光；第三分支装置，分支了返回到所述光放大介质、由该光放大介质放大的回归光的一部分；第二光检测装置，检测用该第三分支装置分支了一部分的光；控制装置根据来自所述第一、第二光检测装置的检测光功率，至少控制所述激励源及回归装置二者之一。
27.在至少包括光放大介质及激励该光放大介质的激励源作为主要构成部件的光放大装置中，还包括：第一分支装置，把根据光放大介质的光输出分支了一部分；回归装置，把用该第一分支装置分支了一部分的分支光通过该第一分支装置回归到相反的方向，返回到与光输出相反方向的所述光放大介质；第二分支装置，由该回归装置向所述第一分支装置分支出回归光的一部分；第一光检测装置，检测用该第二分支装置分支了一部分的光；第三分支装置，分支了返回到所述光放大介质、由该光放大介质放大的回归光的一部分；第二光检测装置，检测用该第三分支装置分支了一部分的光；控制装置根据来自所述第一、第二该光检测装置的检测光功率，至少控制所述激励源及回归装置二者之一；其中，控制装置包括：除法器，计算来自第一、第二检测装置的检测光功率的比；比较器，把来自该除法器的检测光功率的比和预定的基准值间的偏差作为误差信号进行检测；选择器，根据来自该比较器的误差信号的极性，选择是将该误差信号作为向所述回归装置的抑制控制信号还是作为向所述激励源的激励控制信号输出。
28.一种光传送系统，包括：发出光信号的光发送装置、传送由该光发送装置发送的光信号的光纤、光放大装置和接收该传送光纤的光信号的光接收装置，其中，所述光放大装置中的至少一个是权利要求9记载的光放大装置。
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