JP2000269578A - 光増幅のための方法、装置及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はＷＤＭ（波長分割多重）に適した光
増幅のための方法、装置及びシステムに関し、ＷＤＭ信
号光のチャネル数の変化に容易に対応し得るようにする
ことを主な課題としている。 【解決手段】 内部ポンプ源ＩＰＳを有する光増幅モジ
ュール３０が提供される。異なる波長チャネルが割当て
られた複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ
信号光が光増幅モジュールに供給される。光増幅モジュ
ールがＷＤＭ信号光のための利得を提供するように内部
ポンプ源の出力パワーが調節される。利得を支持するた
めの外部ポンプ源ＥＰＳを有するブースタモジュールＢ
Ｍが光増幅モジュールに接続される。ＷＤＭ信号光のチ
ャネル数に応じて外部ポンプ源の出力パワーが設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光増幅のための方
法、装置及びシステムに関し、特に、異なる波長チャネ
ルが割当てられた複数の光信号を波長分割多重して得ら
れたＷＤＭ信号光に適した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。

【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。

【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。

【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。

【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（利得の波長依存性）によ
って制限される。例えば、ＥＤＦＡにおいては、１．５
５μｍ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
の光増幅器がある。その光増幅器は、第１及び第２の光
増幅部と、これら第１及び第２の光増幅部間に光学的に
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の光増幅部の各々に適用さ
れ、それにより第１及び第２の光増幅部の各々の利得の
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の光増幅部の入力レベルに拘わらず第２の光増
幅部の出力レベルが一定に維持され、その結果この光増
幅器の入力ダイナミックレンジが広くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような光増幅器に
おいては、可変光減衰器は、例えば、第２の光増幅部に
供給されるべきＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワー
が一定になるようにその減衰を制御される。また、第２
の光増幅部においては、利得を一定に維持するために、
その内部ポンプ源の出力パワーが制御される。従って、
増幅されるべきＷＤＭ信号光のチャネル数が変化しある
いは変更されると、一定の利得を得るためのポンプ源の
パワーが増幅されるべき光のトータルパワーの増大に従
って増大するという事実に起因して、内部ポンプ源の出
力パワーが調節可能な範囲外になるかもしれない。例え
ば、増幅されるべきＷＤＭ信号光のチャネル数がシステ
ムのグレートアップに伴って増えると、内部ポンプ源の
出力パワーはその調節可能な範囲の上限を超える可能性
がある。従来技術によると、このようなＷＤＭ信号光の
チャネル数の変化に容易に対応することができないとい
う問題がある。

【０００９】よって、本発明の目的は、ＷＤＭ信号光の
チャネル数の変化に容易に対応することができる光増幅
のための方法、装置及びシステムを提供することであ
る。

【００１０】本発明の他の目的は以下の説明から明らか
になる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、光増幅のための方法が提供される。内部ポンプ源
を有する光増幅モジュールが提供される。異なる波長チ
ャネルが割当てられた複数の光信号を波長分割多重して
得られたＷＤＭ信号光が光増幅モジュールに供給され
る。光増幅モジュールがＷＤＭ信号光のための利得を提
供するように、内部ポンプ源の出力パワーが調節され
る。利得を支持するための外部ポンプ源を有するブース
タモジュールが光増幅モジュールに接続される。ＷＤＭ
信号光のチャネル数に応じて、外部ポンプ源の出力パワ
ーが設定される。

【００１２】この方法によると、ＷＤＭ信号光のチャネ
ル数が変化したとしても、チャネル数に応じて外部ポン
プ源の出力パワーを設定することによって、光増幅モジ
ュールがＷＤＭ信号光に与える利得を支持することがで
きるので、ＷＤＭ信号光のチャネル数の変化に容易に対
応することができるようになり、本発明の目的の１つが
達成される。

【００１３】望ましくは、光増幅モジュールに供給され
るＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワーが一定に維持
される。この場合、光増幅モジュールに供給されるＷＤ
Ｍ信号光のパワー（例えばトータルパワー）を検出し、
その検出されたパワーに従ってＷＤＭ信号光のチャネル
数を得ることができる。

【００１４】望ましくは、光増幅モジュールの利得が検
出され、その検出された利得が一定に維持されるように
内部ポンプ源の出力パワーが制御される。内部ポンプ源
の出力パワーの調節可能な範囲はその内部ポンプ源の能
力によって予め定められている一方、利得を一定に維持
するための内部ポンプ源の最適な出力パワーは利得が提
供されるべきＷＤＭ信号光のチャネル数が増大するのに
従って増大する。従って、本発明を適用することによっ
て、このように利得を一定に維持するための制御を容易
に行うことができる。

【００１５】本発明の第２の側面によると、（ａ）内部
ポンプ源を有する光増幅モジュールを提供するステップ
と、（ｂ）上記光増幅モジュールに信号光を供給するス
テップと、（ｃ）上記光増幅モジュールが上記信号光の
ための利得を提供するように上記内部ポンプ源の出力パ
ワーを調節するステップと、（ｄ）外部ポンプ源を有す
るブースタモジュールを上記光増幅モジュールに接続す
るステップと、（ｅ）上記信号光のパワーに応じて上記
外部ポンプ源の出力パワーを設定するステップとを備え
た方法が提供される。

【００１６】この方法においては、光増幅モジュールに
よって利得が提供される信号光がＷＤＭ信号光であるこ
とによっては限定されない。信号光が１チャネルの光信
号だけからなる場合にも、その光信号のパワーの変化に
より内部ポンプ源の出力パワーはその調節可能な範囲外
になる可能性がある。従って、この方法のように、信号
光のパワーに応じて外部ポンプ源の出力パワーを設定す
ることによって、増幅されるべき信号光のパワーの変化
に容易に対応し得るようになる。

【００１７】本発明の第３の側面によると、内部ポンプ
源を有し、異なる波長チャネルが割当てられた複数の光
信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光が供給さ
れる光増幅モジュールと、上記光増幅モジュールが上記
ＷＤＭ信号光のための利得を提供するように上記内部ポ
ンプ源の出力パワーを調節する調節ユニットと、上記光
増幅モジュールに接続可能に設けられ、上記利得を支持
するための外部ポンプ源を有するブースタモジュールと
を備え、上記外部ポンプ源の出力パワーは上記ＷＤＭ信
号光のチャネル数に応じて設定される装置が提供され
る。このように、本発明の第３の側面によると、本発明
の第１の側面による方法を実施するのに好適な装置が提
供される。

【００１８】本発明の第４の側面によると、光ファイバ
伝送路と、光ファイバ伝送路に沿って設けられた少なく
とも１つの光中継器とを備えたシステムが提供される。
各光中継器は、本発明の第３の側面による装置を含むこ
とができる。このように、本発明の第４の側面による
と、本発明の第１の側面による方法を実施するのに好適
なシステムが提供される。

【００１９】本発明の第５の側面によると、異なる波長
チャネルが割当てられた複数の光信号を波長分割多重し
て得られたＷＤＭ信号光に各々利得を提供する前段光増
幅部及び後段光増幅部と、上記前段及び後段光増幅部の
間に光学的に接続された可変減衰器と、上記後段光増幅
部に供給されるＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワー
が一定に維持されるように上記可変減衰器を制御する回
路と、上記後段光増幅部の利得を支持するための外部ポ
ンプ源を含むブースタモジュールとを備え、上記外部ポ
ンプ源の出力パワーは上記ＷＤＭ信号光のチャネル数に
応じて設定される装置が提供される。

【００２０】

【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。

【００２１】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２と、第２の端局４
と、端局２及び４を接続する光ファイバ伝送路６と、光
ファイバ伝送路６に沿って設けられる複数の光中継器８
とを含む。各光中継器８は光ファイバ伝送路６に光学的
に接続される光増幅器１０を含む。図１は２つの光中継
器８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。

【００２２】第１の端局２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（ＴＸ）１
２（＃１〜＃Ｎ）を含む。光マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１４は、光送信機１２（＃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）１６は、光マルチプレクサ１４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６へ出力する。

【００２３】第２の端局４は、光ファイバ伝送路６から
のＷＤＭ信号光を増幅する光増幅器（プリアンプ）１８
を含む。光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）２０は、光増
幅器１８から出力された増幅されたＷＤＭ信号光を複数
の光信号に分ける。複数の光受信機（ＲＸ）２２（＃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。

【００２４】この構成によると、ＷＤＭ信号光の損失
は、光ファイバ伝送路６に沿って設けられた少なくもと
１つの光中継器８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６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。

【００２５】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。

【００２６】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）。

【００２７】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）。

【００２８】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）。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】図３は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂ガラスをベー
スとしたＥＤＦを有するＥＤＦＡにおいて、反転分布状
態をパラメータとして利得の波長特性の変化を示すグラ
フである。縦軸はローカル利得（ｄＢ／ｍ）、横軸は波
長（ｎｍ）を表している。反転分布状態を表すパラメー
タＮ２／Ｎｔは、反転分布状態にあるＥｒイオンの全Ｅ
ｒイオンに対する割合を示している。Ｎ２／Ｎｔ＝１で
ある場合、全Ｅｒイオンが上位の準位に遷移して完全な
反転分布が得られていることになる。パラメータＮ２／
Ｎｔが変化するのに従って、利得の波長特性は連続的に
変化する。

【００３２】図３において、Ｎ２／Ｎｔ＝０．７の近傍
で１５４０〜１５６０ｎｍの帯域に対して概ね平坦な利
得の波長特性が得られていることがわかる。従って、常
にＥＤＦＡの動作状態をこの反転分布状態に維持するこ
とができれば、利得の波長依存性をなくせることにな
る。あるいは、利得の波長特性が平坦でなく、利得傾斜
が生じているとしても、その利得傾斜が一定に維持され
ているとすれば、損失の波長特性が一定である受動的な
光学フィルタ等を用いて利得等化を行うことができる。

【００３３】いずれにしても、利得の波長特性を一定に
維持することが利得傾斜を平坦にする上で極めて有効で
ある。利得の波長特性を一定に維持するために、例え
ば、与えられたある波長あるいはある帯域における利得
が検出され、検出された利得が一定になるようにポンプ
光のパワーが制御される（自動利得制御：ＡＧＣ）。こ
のように、ＡＧＣは、利得の波長特性が図２に示される
ようにポンプ光のパワーに応答して変化するという事実
に基づいて行われる。

【００３４】しかし、利得の波長特性は、ポンプ光のパ
ワーだけでなく増幅されるべき信号光のトータルパワー
にも応答して変化する。例えば、図３において、増幅さ
れるべき信号光のトータルパワーが小さくなる方向に変
化した場合、反転分布状態にあるＥｒイオンの数が増加
してパラメータＮ２／Ｎｔの値が大きくなるので、長波
長側で提供される利得に対して短波長側で提供される利
得が相対的に大きくなる。一方、増幅されるべき信号光
のトータルパワーが大きくなる方向に変化した場合、反
転分布状態にあるＥｒイオンの数が減少してパラメータ
Ｎ２／Ｎｔの値が小さくなるので、長波長側で提供され
る利得に対して短波長側で提供される利得が相対的に小
さくなる。

【００３５】従って、例えば、増幅されるべき信号光が
ＷＤＭ信号光であり、且つ、ＷＤＭ信号光の１チャネル
当りのパワーが光増幅器の入力で一定に維持されている
場合、チャネル数が変化すると増幅されるべき信号光の
トータルパワーが変化し、前述した原理に従って利得の
波長特性が変化しようとするのであるが、ＡＧＣによっ
てその変化を打ち消すようにポンプ光のパワーが調節さ
れる。このような制御は、チャネル数の変化によるトー
タルパワーの変化が小さい場合には有効であるが、一般
的に、扱うチャネル数に応じて所要のポンプ光のパワー
は大幅に変化するので、所要のポンプ光のパワーはポン
プ光源の能力によって決定されるポンプ光の調節可能な
範囲外になる恐れがある。所要のポンプ光のパワーが調
節可能な範囲外になると、所要の利得が得られなくな
り、利得の波長特性が変化してしまう。

【００３６】そこで、本発明では、例えば、所要の利得
を支持するための外部ポンプ源を有するブースタモジュ
ールを採用することによって、この問題を解決してい
る。これをより特定的に以下に説明する。

【００３７】図４は本発明による装置の実施形態を説明
するための図である。この装置は、入力ポート２４及び
出力ポート２６間に前段光増幅部２８及び後段光増幅部
３０を有している。光増幅部２８及び３０の間には、可
変減衰器（ＶＡＴ）３２及び分散補償ファイバ（ＤＣ
Ｆ）３４が接続されている。この装置は、例えば、図１
に示されるシステムにおいて、光増幅器１０，１６及び
１８の各々として用いることができる。

【００３８】入力ポート２４には、異なる波長チャネル
が割当てられた複数の光信号を波長分割多重して得られ
たＷＤＭ信号光が供給される。ＷＤＭ信号光に利得を与
えるために、前段光増幅部２８及び後段光増幅部３０の
各々は、ＷＤＭ信号光が通過するエルビウムドープファ
イバＥＤＦと、エルビウムドープファイバＥＤＦにポン
プ光を供給する内部ポンプ源ＩＰＳとを有している。

【００３９】入力ポート２４に供給されたＷＤＭ信号光
は、前段光増幅部２８により増幅され、増幅されたＷＤ
Ｍ信号光は、可変減衰器３２により、制御された減衰で
減衰された後、分散補償ファイバ３４を通過する。分散
補償ファイバ３４からのＷＤＭ信号光は、更に後段光増
幅部３０により増幅される。増幅されたＷＤＭ信号光は
出力ポート２６から出力される。

【００４０】利得の波長特性を一定に維持するために、
前段光増幅部２８及び後段光増幅部３０の各々において
は、自動利得制御（ＡＧＣ）が行われている。また、可
変減衰器３２は、後段光増幅部３０に供給されるＷＤＭ
信号光の１チャネル当りのパワーが一定になるようにそ
の減衰を制御されている。

【００４１】ＡＧＣが行われている後段光増幅部３０に
おいて、増幅されるべきＷＤＭ信号光のチャネル数が変
化した場合に内部ポンプ源ＩＰＳの出力パワーがＡＧＣ
のために不足する可能性があることは前述した通りであ
る。この実施形態では、後段光増幅部３０の利得を支持
するための外部ポンプ源ＥＰＳを有するブースタモジュ
ールＢＭが光増幅部３０に接続される。

【００４２】外部ポンプ源ＥＰＳの出力パワーを適切に
設定するために、設定プロセス３６が採用されている。
設定プロセス３６においては、まず、後段光増幅部３０
の入力パワー即ち後段光増幅部３０に供給される増幅さ
れるべきＷＤＭ信号光のトータルパワーが検出される。
次いで、ステップ４０では、検出されたパワーに従って
ＷＤＭ信号光のチャネル数が算出される。次いでステッ
プ４２においては、得られたチャネル数に応じて外部ポ
ンプ源ＥＰＳの出力パワーが決定される。そして、ステ
ップ４４で外部ポンプ源ＥＰＳの駆動条件が設定され
る。

【００４３】この実施形態によると、得られたＷＤＭ信
号光のチャネル数に応じて外部ポンプ源ＥＰＳの駆動条
件が設定されるので、ＷＤＭ信号光のチャネル数の変化
に容易に対応することができる。

【００４４】図４に示される装置は、より具体的には、
図５に示される前段光増幅モジュール４５と図６に示さ
れる後段光増幅モジュール８３と、図７に示されるブー
スタモジュール１３４及び１３６とによって提供され
る。前段光増幅モジュール４５は図４に示される前段光
増幅部２８及び可変減衰器３２を含み、後段光増幅モジ
ュール８３は後段光増幅部３０を含み、ブースタモジュ
ール１３４及び１３６はブースタモジュールＢＭに対応
している。

【００４５】図５を参照すると、前段光増幅部２８のエ
ルビウムドープファイバＥＤＦに対応してＥＤＦ４６が
用いられている。また、前段光増幅部２８の内部ポンプ
源ＩＰＳに対応してレーザダイオード４８，５０及び５
２が用いられている。レーザダイオード４８は波長が概
ね９８０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダイオ
ード５０は紙面に平行なＰ偏波面を有する波長が概ね１
４８０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダイオー
ド５２は紙面に垂直なＳ偏波面を有する波長が概ね１４
８０ｎｍのポンプ光ビームを出力する。

【００４６】レーザダイオード４８から出力されたポン
プ光ビームは、ファイバグレーティング５３及びＷＤＭ
カプラ５４を通ってＥＤＦ４６にその前端から供給され
る。ファイバグレーティング５３は通過するポンプ光ビ
ームの中心波長を安定化させるために用いられている。
従って、ファイバグレーティング５３に代えて狭帯域な
光帯域通過フィルタが用いられてもよい。

【００４７】レーザダイオード５０及び５２からそれぞ
れ出力されたポンプ光ビームは偏波ビームスプリッタ５
６により偏波合成され、その結果１４８０ｎｍ帯のポン
プ光ビームが得られる。得られたポンプ光ビームは、Ｗ
ＤＭカプラ５８を通ってＥＤＦ４６にその後端から供給
される。

【００４８】光コネクタによって提供される入力ポート
２４には増幅されるべきＷＤＭ信号光が供給される。入
力ポート２４からのＷＤＭ信号光はＷＤＭカプラ６０に
供給され、監視光信号（ＳＶ）が抽出される。抽出され
た監視光信号は光コネクタ６２を通って図示しない監視
回路に供給される。

【００４９】監視光信号が抽出された後のＷＤＭ信号光
は、ビームスプリッタ６４、光アイソレータ６６及びＷ
ＤＭカプラ５４を通ってＥＤＦ４６にその前端から供給
される。ビームスプリッタ６４では、前段光増幅モジュ
ール４５の入力パワーが反映されるモニタ光が分岐され
る。分岐されたモニタ光はフォトディテクタ（ＰＤ）６
８によりそのパワーに応じた電気信号に変換される。フ
ォトディテクタ６８の出力信号はＡＧＣ回路７０に供給
される。

【００５０】レーザダイオード４８，５０及び５２によ
りポンピングされているＥＤＦ４６にＷＤＭ信号光が供
給されると、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ４６内を伝搬するに
従って増幅される。増幅されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭ
カプラ５８、光アイソレータ７２、ファイバグレーティ
ング７４及び光カプラ７６を通って可変減衰器３２に供
給される。ファイバグレーティング７４は、ＥＤＦ４６
において生じる利得の波長特性を補償して平坦な利得傾
斜を得るための利得等化器あるいは補償デバイスとして
機能する。

【００５１】可変減衰器３２がＷＤＭ信号光に与える減
衰は、ＡＬＣ（自動レベル制御）回路８２によって制御
される。この制御の詳細は後述する。可変減衰器３２を
通過したＷＤＭ信号光は、光コネクタ８０を通って分散
補償ファイバ（ＤＣＦ）３４に供給される。

【００５２】光カプラ７６では、前段光増幅モジュール
４５の出力パワーが反映されるモニタ光が分岐される。
分岐されたモニタ光はフォトディテクタ７８に供給さ
れ、そのパワーに対応した電気信号に変換される。フォ
トディテクタ７８の出力信号は調節ユニットとしてのＡ
ＧＣ回路７０に供給される。

【００５３】ＡＧＣ回路７０は、ＥＤＦ４６がＷＤＭ信
号光に与える利得が一定に維持されるように、レーザダ
イオード４８，５０及び５２の駆動電流（バイアス電
流）を制御する。この制御によりＥＤＦ４６で生じる利
得の波長特性は一定に維持される。従って、ファイバグ
レーティング７４の損失の波長特性が固定されているに
も拘わらず、前段光増幅モジュール４５の利得傾斜は平
坦に維持され得る。

【００５４】図６を参照すると、分散補償ファイバ３４
を通過したＷＤＭ信号光は、光コネクタ８４を通って後
段光増幅モジュール８３に供給される。図４に示される
後段光増幅部３０のエルビウムドープファイバＥＤＦに
対応して、後段光増幅モジュール８３は２つのＥＤＦ８
６及び８８を有している。また、図４に示される後段光
増幅部３０の内部ポンプ源ＩＰＳに対応して、後段光増
幅モジュール８３は３つのレーザダイオード９０，９２
及び９４を有している。レーザダイオード９０は、波長
が概ね９８０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダ
イオード９２は、Ｐ偏波面を有する波長が概ね１４６０
ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダイオード９４
は、Ｓ偏波面を有する波長が概ね１４６０ｎｍのポンプ
光ビームを出力する。

【００５５】レーザダイオード９０から出力されたポン
プ光ビームは、ファイバグレーティング９５及びＷＤＭ
カプラ９６を通ってＥＤＦ８６にその前端から供給され
る。ファイバグレーティング９５は通過するポンプ光ビ
ームの中心波長を安定化するために設けられている。従
って、ファイバグレーティング９５に代えて狭帯域な通
過帯域を有する光帯域通過フィルタを用いることもでき
る。

【００５６】レーザダイオード９２及び９４からそれぞ
れ出力されたポンプ光ビームは偏波ビームスプリッタ９
７により偏波合成され、その結果１４６０ｎｍ帯のポン
プ光ビームが得られる。得られたポンプ光ビームは、Ｗ
ＤＭカプラ９８及び１００を通ってＥＤＦ８８にその後
端から供給される。

【００５７】光コネクタ８４を通過したＷＤＭ信号光
は、光カプラ１０２、光アイソレータ１０４及びＷＤＭ
カプラ９６を通ってＥＤＦ８６にその前端から供給され
る。光カプラ１０２では、後段光増幅モジュール８３の
入力パワーが反映されるモニタ光が分岐される。分岐さ
れたモニタ光は、フォトディテクタ１０６によりそのパ
ワーに対応する電気信号に変換される。フォトディテク
タ１０６の出力信号は調節デバイスとしてのＡＧＣ回路
１０８に供給される。

【００５８】レーザダイオード９０によりポンピングさ
れているＥＤＦ８６にＷＤＭ信号光が供給されると、Ｗ
ＤＭ信号光がＥＤＦ８６内を伝搬するに従って増幅され
る。増幅されたＷＤＭ信号光は、光アイソレータ１１
０、ファイバグレーティング１１２、ＷＤＭカプラ１１
４及び光アイソレータ１１６を通過してＥＤＦ８８にそ
の前端から供給される。

【００５９】ファイバグレーティング１１２は、後段光
増幅モジュール８３によってＷＤＭ信号光に与えられる
利得の波長特性を補償して利得傾斜を平坦に維持するた
めの利得等化器あるいは補償デバイスとして機能する。

【００６０】レーザダイオード９２及び９４によってポ
ンピングされている、あるいはレーザダイオード９０，
９２及び９４によってポンピングされているＥＤＦ８８
にＷＤＭ信号光が供給されると、ＷＤＭ信号光がＥＤＦ
８８内を伝搬するに従って増幅される。増幅されたＷＤ
Ｍ信号光は、ＷＤＭカプラ１００、光アイソレータ１１
８、ビームスプリッタ１２０、ビームスプリッタ１２
２、ＷＤＭカプラ１２４及び出力ポート２６を通ってこ
の後段光増幅モジュール８３から出力される。出力ポー
ト２６は光コネクタとして提供されている。

【００６１】ビームスプリッタ１２０では、ＷＤＭ信号
光の各チャネルの波長を監視するためのモニタ光が分岐
され、このモニタ光は光コネクタ１２６を通って必要に
応じて図示しない光スペクトルアナライザに供給され得
る。

【００６２】ビームスプリッタ１２２では、後段光増幅
モジュール８３の出力パワーが反映れるモニタ光が分岐
され、分岐されたモニタ光はフォトディテクタ１２８に
よりそのパワーに応じた電気信号に変換される。フォト
ディテクタ１２８の出力信号はＡＧＣ回路１０８に供給
される。

【００６３】監視回路で更新された監視光信号は、光コ
ネクタ１３０を通ってＷＤＭカプラ１２４に供給され
る。従って、この監視光信号はＷＤＭ信号信号における
付加的な１チャネルとなり、下流側の光中継器等に送ら
れる。

【００６４】ＡＧＣ回路１０８は、後段光増幅モジュー
ル８３によってＷＤＭ信号光に与えられる利得が一定に
維持されるように、レーザダイオード９０，９２及び９
４の駆動電流（バイアス電流）を制御する。その結果、
後段光増幅モジュール８３における利得の波長特性が一
定に維持される。従って、ファイバグレーティング１１
２の損失の波長特性が固定されているにも拘わらず、後
段光増幅モジュール８３の利得傾斜を平坦に維持するこ
とができる。

【００６５】ＡＬＣ回路８２は、後段光増幅モジュール
８３に供給されるＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワ
ーが一定に維持されるように、可変減衰器３２の減衰を
制御する。そのために、ＡＬＣ回路８２には、後段光増
幅モジュール８３の入力パワーを検出するためのフォト
ディテクタ１０６の出力信号が供給されている。ＡＬＣ
回路８２には、監視回路からＷＤＭ信号光のチャネル数
を与える信号も供給されている。ＡＬＣ回路８２は、フ
ォトディテクタ１０６の出力信号のレベルと参照レベル
とを比較してこれらの差に相当する誤差信号を出力する
コンパレータを含む。この場合、チャネル数を与える信
号に従って参照レベルが変更される。

【００６６】このように、後段光増幅モジュール８３に
供給されるＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワーは一
定に維持されるので、フォトディテクタ１０６の出力信
号に基づいて、後段光増幅モジュール８３に供給される
ＷＤＭ信号光のチャネル数を検出することができる。こ
こでは、フォトディテクタ１０６にはチャネル数算出回
路１３２が接続されており、この回路１３２は、フォト
ディテクタ１０６の出力信号に従ってチャネル数を算出
する。

【００６７】図７を参照すると、ブースタモジュール１
３６は、図４に示される外部ポンプ源ＥＰＳに対応する
レーザダイオード１３８及び１４０を有している。レー
ザダイオード１３８は、Ｐ偏波面を有する波長が概ね１
４８０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダイオー
ド１４０はＳ偏波面を有する波長が概ね１４８０ｎｍの
ポンプ光ビームを出力する。レーザダイオード１３８及
び１４０からそれぞれ出力されたポンプ光ビームは、偏
波ビームスプリッタ１４４により偏波合成され、１４８
０ｎｍ帯のポンプ光ビームが得られる。得られたポンプ
光ビームは、光カプラ１４６及び光コネクタ１４８を通
って後段光増幅モジュール８３に供給される。光コネク
タ１４８は後段光増幅モジュール８３に着脱可能であ
る。

【００６８】光カプラ１４６では、ポンプ光ビームから
モニタ光が分岐され、分岐されたモニタ光は光減衰器１
５０を通ってフォトディテクタ１５２に供給される。レ
ーザダイオード１３８及び１４０には設定回路１４２が
接続されている。設定回路１４２は、後段光増幅モジュ
ール８３のチャネル数算出回路１３２からのＷＤＭ信号
光のチャネル数を表す信号を受け、チャネル数に応じて
レーザダイオード１３８及び１４０の駆動電流（バイア
ス電流）の設定を行う。

【００６９】ブースタモジュール１３４は、図４に示さ
れる外部ポンプ源ＥＰＳに対応するレーザダイオード１
５４，１５６，１５８及び１６０を有している。レーザ
ダイオード１５４，１５６，１５８及び１６０の駆動電
流（バイアス電流）は、ブースタモジュール１３６にお
けるのと同じようにして、設定回路１６２によって設定
される。

【００７０】レーザダイオード１５４は、Ｓ偏波面を有
する波長が概ね１４６０ｎｍのポンプ光ビームを出力
し、レーザダイオード１５６は、Ｐ偏波面を有する波長
が概ね１４６０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザ
ダイオード１５８は、Ｐ偏波面を有する波長が概ね１４
８０ｎｍのポンプ光ビームを出力し、レーザダイオード
１６０は、Ｓ偏波面を有する波長が概ね１４８０ｎｍの
ポンプ光ビームを出力する。

【００７１】レーザダイオード１５４及び１５６からそ
れぞれ出力されたポンプ光ビームは、偏波ビームスプリ
ッタ１６４により偏波合成され、１４６０ｎｍ帯のポン
プ光ビームが得られる。レーザダイオード１５８及び１
６０からそれぞれ出力されたポンプ光ビームは、偏波ビ
ームスプリッタ１６６により偏波合成され、１４８０ｎ
ｍ帯のポンプ光ビームが得られる。得られた１４６０ｎ
ｍのポンプ光ビーム及び１４８０ｎｍのポンプ光ビーム
はＷＤＭカプラ１６８により波長分割多重され、多重化
ポンプ光ビームが得られる。得られた多重化ポンプ光ビ
ームは、光カプラ１７０及び光コネクタ１７２を通過し
て後段光増幅モジュール８３に供給される。光コネクタ
１７２は後段光増幅モジュールに着脱可能である。

【００７２】光カプラ１７０では、多重化ポンプ光ビー
ムからモニタ光が分岐され、分岐されたモニタ光は光減
衰器１７４を通ってフォトディテクタ１７６に供給され
る。

【００７３】再び図６を参照すると、ブースタモジュー
ル１３６からの１４８０ｎｍ帯のポンプ光ビームは、光
カプラ１７８、ＷＤＭカプラ９８及びＷＤＭカプラ１０
０を通ってＥＤＦ８８にその後端から供給される。光カ
プラ１７８では、モニタ光がポンプ光ビームから分岐さ
れ、分岐されたモニタ光は光減衰器１８０を通ってフォ
トディテクタ１８２に供給される。

【００７４】ブースタモジュール１３４からの多重化ポ
ンプ光ビームは、光カプラ１８４、ＷＤＭカプラ１１４
及び光アイソレータ１１６を通ってＥＤＦ８８にその前
端から供給される。光カプラ１８４では、モニタ光が多
重化ポンプ光ビームから分岐され、分岐されたモニタ光
は光減衰器１８６を通ってフォトディテクタ１１８に供
給される。

【００７５】図８は本発明の実施形態におけるパワーダ
イヤグラムである。本実施形態では、Ａで示される後段
光増幅部３６の入力で、ＷＤＭ信号光の１チャネル当り
のパワーが一定に維持されるように可変減衰器３２の減
衰が制御されている。後段光増幅部３６の入力における
光パワーの目標値は例えば−１２．７ｄＢｍ／ｃｈ．で
ある。

【００７６】可変減衰器３２の減衰は上述のように制御
され、また、前段光増幅部２８においてはＡＧＣが行わ
れているので、所要の入力ダイナミックレンジが得られ
る。入力ダイナミックレンジは例えば−１６．６ｄＢｍ
／ｃｈ．から−９．６ｄＢｍ／ｃｈ．の範囲である。

【００７７】後段光増幅部３６においては、ＡＧＣが行
われている。従って、出力ポート２６から出力されるＷ
ＤＭ信号光の１チャネル当りのパワーは一定に維持され
る。その制御されたパワーは例えば７．３ｄＢｍ／ｃ
ｈ．である。

【００７８】従って、本実施形態においては、後段光増
幅部３６の利得は２０ｄＢである。この利得は、図６に
示されるように、ＡＧＣ回路１０８によって内部ポンプ
源ＩＰＳとしてのレーザダイオード９０，９２及び９４
の駆動電流で制御されて、一定に維持される。しかし、
システムのアップグレードによりＷＤＭ信号光のチャネ
ル数が増えた場合等に、必要とされるポンプ光のパワー
がポンプ光の調節可能な範囲の上限を超えてしまい、Ａ
ＧＣを有効に行い得なくなることがある。本実施形態で
は、後段光増幅モジュール８３における利得を支持（サ
ポート）するために、ブースタモジュール１３４及び／
又はブースタモジュール１３６が用いられる。ブースタ
モジュール１３４及び１３６の設定回路１４２及び１６
２の動作をより特定的に説明する。

【００７９】図９は外部ポンプ源からのポンプ光パワー
とＷＤＭ信号光のチャネル数との関係の一例を示すグラ
フである。本実施形態では、ＷＤＭ信号光のチャネル数
の複数の範囲が予め定められており、当該予め定められ
た範囲に対して外部ポンプ源の一定の出力パワーが決定
される。具体的には次の通りである。

【００８０】後段光増幅モジュール８３に供給されるＷ
ＤＭ信号光のパワー（入力パワー）が−１２．０乃至−
３．０ｄＢｍの範囲にあるときには、チャネル数は１乃
至８の範囲にあると判断される。この場合には、ブース
タモジュール１３４及び１３６は不要であり、内部ポン
プ源の出力パワーをその調節可能な範囲内で制御するこ
とによって、所要の利得を一定に維持することができ
る。

【００８１】入力パワーが−２．９乃至−１．２ｄＢｍ
の範囲にあるときには、チャネル数は９乃至１２の範囲
にあると判断される。この場合には、ブースタモジュー
ル１３６が用いられる。ブースタモジュール１３６の出
力パワーは最大出力パワーの１／２に設定される。例え
ば、設定回路１４２は、レーザダイオード１３８及び１
４０のいずれか一方にだけその最大駆動電流を供給す
る。

【００８２】入力パワーが−１．１乃至０．０ｄＢｍの
範囲にあるときには、チャネル数は１３乃至１６の範囲
にあると判断される。この場合には、ブースタモジュー
ル１３６が用いられ、その出力パワーは最大出力パワー
に設定される。例えば、設定回路１４２は、レーザダイ
オード１３８及び１４０の両方にそれぞれの最大駆動電
流を供給する。

【００８３】入力パワーが０．１乃至１．０ｄＢｍの範
囲にあるときには、チャネル数は１７乃至２０の範囲に
あると判断される。この場合には、ブースタモジュール
１３４及び１３６が用いられる。ブースタモジュール１
３６の出力パワーは最大出力パワーに設定される。例え
ば、設定回路１４２は、レーザダイオード１３８及び１
４０にそれぞれの最大駆動電流を供給する。また、ブー
スタモジュール１３４の出力パワーはその最大出力パワ
ーの１／４に設定される。例えば、設定回路１６２は、
レーザダイオード１５４，１５６，１５８及び１６０の
各々に各最大駆動電流の１／４の駆動電流を供給する。

【００８４】入力パワーが１．１乃至１．８ｄＢｍの範
囲にあるときには、チャネル数は２１乃至２４の範囲に
あると判断される。この場合には、ブースタモジュール
１３４及び１３６が用いられる。ブースタモジュール１
３６の出力パワーはその最大出力パワーに設定される。
ブースタモジュール１３４の出力パワーはその最大出力
パワーの１／２に設定される。例えば、設定回路１６２
は、レーザダイオード１５４，１５６，１５８及び１６
０の各々に各最大駆動電流の１／２の駆動電流を供給す
る。

【００８５】入力パワーが１．９乃至２．４ｄＢｍの範
囲にあるときには、チャネル数は２５乃至２８の範囲に
あると判断される。この場合には、ブースタモジュール
１３４及び１３６が用いられる。ブースタモジュール１
３６の出力パワーはその最大出力パワーに設定される。
ブースタモジュール１３４の出力パワーはその最大出力
パワーの３／４の出力パワーに設定される。例えば、設
定回路１６２は、レーザダイオード１５４，１５６，１
５８及び１６０の各々に各最大駆動電流の３／４の駆動
電流を供給する。

【００８６】入力パワーが２．５乃至３．０ｄＢｍの範
囲にあるときには、チャネル数は２９乃至３２の範囲に
あると判断される。この場合には、ブースタモジュール
１３４及び１３６が用いられる。ブースタモジュール１
３６の出力パワーはその最大出力パワーに設定され、ブ
ースタモジュール１３４の出力パワーはその最大出力パ
ワーに設定される。例えば、設定回路１６２は、レーザ
ダイオード１５４，１５６，１５８及び１６０の各々に
各最大駆動電流を供給する。

【００８７】このように、本実施形態では、増幅される
べきＷＤＭ信号光のチャネル数に応じてブースタモジュ
ール１３４及び／又はブースタモジュール１３６の出力
パワーを設定しているので、後段光増幅モジュール８３
においては、最適に近いポンピング条件が得られる。従
って、内部ポンプ源の出力パワーの調節だけによってＡ
ＧＣを行うことができ、ＷＤＭ信号光のチャネル数の変
化に容易に対応することができる。

【００８８】本実施形態の代替案として、３２チャネル
の入力に対応し得る高出力のポンプ源を内部ポンプ源と
して予め備えておく方法が提案されるかもしれない。し
かし、ユーザ毎に使用するチャネル数が異なる上に、徐
々にチャネル数を増やして行きたいという要望もある。
従って、上述の提案され得る方法であると、システム構
築当初にオーバースペックとなり、初期コストが極めて
大きくなってしまう。これに対して、本実施形態のよう
に、ブースタモジュールを選択的に光増幅モジュールに
接続することにより、システムのアップグレードを容易
に行うことができる。また、各ブースタモジュールは外
部ポンプ源として複数のレーザダイオードを有している
ので、ブースタモジュールの出力パワーの設定が容易で
あり、光増幅器のインサービスアップグレーダビリティ
（ｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｕｐｇｒａｄａｂｉｌｉｔ
ｙ）が向上する。

【００８９】この実施形態では、後段光増幅モジュール
８３に供給されるＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワ
ーを一定に維持するために、可変減衰器３２及びＡＬＣ
回路８２が用いられている。その結果、後段光増幅モジ
ュール８３に供給されるＷＤＭ信号光のパワーの検出値
に従ってそのＷＤＭ信号光のチャネル数を得ることがで
きる。監視回路からの信号によりチャネル数を得る方法
も提案され得るが、この場合には、チャネル数が変化し
てからそれを監視回路が検知するまでにタイムラグが生
じるので、リアルタイムでブースタモジュールの出力パ
ワーを最適に保持することができなくなる。これに対し
て、本実施形態では、後段光増幅モジュール８３に供給
されるＷＤＭ信号光のパワーの検出値に従ってリアルタ
イムでチャネル数を得ることができる。

【００９０】本実施形態では、後段光増幅モジュール８
３における利得が検出され、検出された利得が一定に維
持されるように内部ポンプ源の出力パワーが制御されて
いる（ＡＧＣ）。即ち、外部ポンプ源はＡＧＣのための
ループには含まれていない。外部ポンプ源をＡＧＣのた
めのループに含ませる場合、ブースタモジュールと光増
幅モジュールとの間で複雑なアナログ信号の受け渡しが
必要となる。モジュール間における制御のためのアナロ
グ信号にはノイズが加わりやすいので、ＡＧＣの誤差が
大きくなる可能性がある。従って、このような問題を解
決する上で、内部ポンプ源だけを用いたＡＧＣは有効で
ある。

【００９１】図７に示されるブースタモジュール１３６
においては、外部ポンプ源としてレーザダイオード１３
８及び１４０が用いられ、設定回路１４２は、レーザダ
イオード１３８及び１４０のいずれか一方をその最大駆
動電流で駆動することと両方をそれぞれの最大駆動電流
で駆動することとを選択している。従って、レーザダイ
オード１３８又は１４０は最大駆動電流で駆動されるこ
ととなり、ポンプ光ビームのスペクトルを安定に維持す
ることができる。

【００９２】図７に示されるブースタモジュール１３４
においては、外部ポンプ源として４つのレーザダイオー
ド１５４，１５６，１５８及び１６０が用いられ、設定
回路１６２は各レーザダイオードの駆動電流を設定して
いる。従って、各駆動電流を段階的に変化させて外部ポ
ンプ源の出力パワーを設定するのが容易である。

【００９３】図７に示される実施形態では、複数のレー
ザダイオードを有するブースタモジュールが例示されて
いるが、１つのレーザダイオードを有するブースタモジ
ュールが採用されてもよい。この場合、設定回路は例え
ばレーザダイオードの駆動電流を段階的に変化させるこ
とにより、外部ポンプ源の出力パワーを設定することが
できる。

【００９４】本実施形態においては、後段光増幅モジュ
ール８３に供給されるＷＤＭ信号光の１チャネル当りの
パワーを一定に維持するフィードバックループが採用さ
れている。このフィードバックループはＷＤＭ信号光に
可変の減衰を与える可変減衰器３２を含んでいる。特に
この実施形態では、フィードバックループはＷＤＭ信号
光が通過する分散補償器としての分散補償ファイバ３４
を更に含んでいる。分散補償ファイバ３４の損失は、分
散補償ファイバ３４によって与えられるべき波長分散の
設定量に応じて変化する。従って、このように分散補償
ファイバ３４をフィードバックループに含ませることに
よって、分散補償ファイバ３４の損失のばらつきを吸収
することができ、より正確な制御が可能になる。

【００９５】以上説明した実施形態では、後段光増幅モ
ジュール８３に対してブースタモジュール１３４及び１
３６が着脱可能に設けられているが、前段光増幅モジュ
ール４５の構成を変更して、前段光増幅モジュール４５
にブースタモジュールを着脱可能にしてもよい。

【００９６】以上説明した実施形態では、ＡＧＣが行わ
れている光増幅モジュールにブースタモジュールが適用
されているが、ＡＧＣが行われていない光増幅モジュー
ルに対してもブースタモジュールは適用可能である。

【００９７】以上説明した実施形態では、光増幅モジュ
ールに供給されるＷＤＭ信号光のパワーの検出値に従っ
てそのチャネル数が検出されているが、監視光信号に従
ってチャネル数が検出されてもよい。

【００９８】ＥＤＦを例にとり本発明を説明したが、本
発明はこれに限定されない。Ｎｄ（ネオジム），Ｙｂ
（イットリビウム）等の他の希土類元素がドープされた
ドープファイバを用いて光増幅モジュールを構成しても
よい。

【００９９】更には、本発明は、光増幅モジュールがド
ープファイバを有している点では限定されない。半導体
光増幅器を用いて光増幅モジュールを構成してもよい。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ＷＤＭ信号光のチャネル数の変化に容易に対応し得る光
増幅のための方法、装置及び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り
得られ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明によるシステムの実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図２はＥＤＦにおける利得傾斜の説明図であ
る。

【図３】図３は反転分布の割合（Ｎ２／Ｎｔ）をパラメ
ータとした利得の波長特性の変化を示す図である。

【図４】図４は本発明による装置の実施形態の説明図で
ある。

【図５】図５は前段光増幅モジュールの実施形態を示す
ブロック図である。

【図６】図６は後段光増幅モジュールの実施形態を示す
ブロック図である。

【図７】図７はブースタモジュールの実施形態を示すブ
ロック図である。

【図８】図８は本発明の実施形態におけるパワーダイヤ
グラムである。

【図９】図９は外部ポンプ源からのポンプ光パワーとＷ
ＤＭ信号光のチャネル数の関係の一例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

６ 光ファイバ伝送路 １０，１６，１８ 光増幅器 ２４ 入力ポート ２６ 出力ポート ２８ 前段光増幅部 ３０ 後段光増幅部 ３２ 可変減衰器 ３４ 分散補償ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 HH02 HH03 JJ05 MM01 PP07 RR01 YY17

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ） 内部ポンプ源を有する光増幅モ
   ジュールを提供するステップと、 （ｂ） 異なる波長チャネルが割当てられた複数の光信
   号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を上記光増
   幅モジュールに供給するステップと、 （ｃ） 上記光増幅モジュールが上記ＷＤＭ信号光のた
   めの利得を提供するように上記内部ポンプ源の出力パワ
   ーを調節するステップと、 （ｄ） 上記利得を支持するための外部ポンプ源を有す
   るブースタモジュールを上記光増幅モジュールに接続す
   るステップと、 （ｅ） 上記ＷＤＭ信号光のチャネル数に応じて上記外
   部ポンプ源の出力パワーを設定するステップとを備えた
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、 上記ステップ（ｂ）は上記光増幅モジュールに供給され
   るＷＤＭ信号光の１チャネル当りのパワーを一定に維持
   するステップを含む方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の方法であって、 上記ステップ（ｅ）は、上記光増幅モジュールに供給さ
   れるＷＤＭ信号光のパワーを検出するステップと、その
   検出されたパワーに従って上記チャネル数を得るステッ
   プとを含む方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、 上記ステップ（ｃ）は、上記利得を検出するステップ
   と、その検出された利得が一定に維持されるように上記
   内部ポンプ源の出力パワーを制御するステップとを含む
   方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の方法であって、 上記ステップ（ｅ）は、上記チャネル数の複数の範囲を
   予め定めるステップと、当該予め定められた範囲に対し
   て上記外部ポンプ源の一定の出力パワーを決定するステ
   ップとを含む方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法であって、 上記光増幅モジュールは希土類元素がドープされたドー
   プファイバを更に有し、 上記内部ポンプ源及び上記外部ポンプ源の各々は上記ド
   ープファイバにポンプ光を供給する方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、 上記ドープファイバはエルビウムドープファイバである
   方法。
8. 【請求項８】 請求項６記載の方法であって、 上記外部ポンプ源は各々上記ポンプ光を出力する第１及
   び第２のレーザダイオードを含み、 上記ステップ（ｅ）は上記第１及び第２のレーザダイオ
   ードのいずれか一方を駆動することと両方を駆動するこ
   とを選択するステップを含む方法。
9. 【請求項９】 請求項６記載の方法であって、 上記外部ポンプ源は各々上記ポンプ光を出力する複数の
   レーザダイオードを含み、 上記ステップ（ｅ）は各レーザダイオードの駆動電流を
   設定するステップを含む方法。
10. 【請求項１０】 請求項６記載の方法であって、 上記外部ポンプ源は上記ポンプ光を出力するレーザダイ
    オードを含み、 上記ステップ（ｅ）は上記レーザダイオードの駆動電流
    を設定するステップを含む方法。
11. 【請求項１１】 （ａ） 内部ポンプ源を有する光増幅
    モジュールを提供するステップと、 （ｂ） 上記光増幅モジュールに信号光を供給するステ
    ップと、 （ｃ） 上記光増幅モジュールが上記信号光のための利
    得を提供するように上記内部ポンプ源の出力パワーを調
    節するステップと、 （ｄ） 外部ポンプ源を有するブースタモジュールを上
    記光増幅モジュールに接続するステップと、 （ｅ） 上記信号光のパワーに応じて上記外部ポンプ源
    の出力パワーを設定するステップとを備えた方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の方法であって、上記
    信号光は異なる波長チャネルが割当てられた複数の光信
    号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光である方
    法。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の方法であって、上記
    ステップ（ｃ）は、上記利得を検出するステップと、そ
    の検出された利得が一定に維持されるように上記内部ポ
    ンプ源の出力パワーを制御するステップとを含む方法。
14. 【請求項１４】 内部ポンプ源を有し、異なる波長チャ
    ネルが割当てられた複数の光信号を波長分割多重して得
    られたＷＤＭ信号光が供給される光増幅モジュールと、
    上記光増幅モジュールが上記ＷＤＭ信号光のための利得
    を提供するように上記内部ポンプ源の出力パワーを調節
    する調節ユニットと、上記光増幅モジュールに接続可能
    に設けられ、上記利得を支持するための外部ポンプ源を
    有するブースタモジュールとを備え、上記外部ポンプ源
    の出力パワーは上記ＷＤＭ信号光のチャネル数に応じて
    設定される装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の装置であって、上記
    光増幅モジュールに供給されるＷＤＭ信号光の１チャネ
    ル当りのパワー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。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の装置であって、上記
    フィードバックループは上記光増幅モジュールに供給さ
    れるＷＤＭ信号光に可変の減衰を与える可変減衰器を含
    む装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載の装置であって、上記
    フィードバックループは上記ＷＤＭ信号光が通過する分
    散補償器を含む装置。
18. 【請求項１８】 請求項１５記載の装置であって、上記
    光増幅モジュールに供給されるＷＤＭ信号光のパワーを
    検出する検出器を更に備え、上記検出器により検出され
    たパワーに従って上記チャネル数が得られる装置。
19. 【請求項１９】 請求項１４記載の装置であって、 上記ブースタモジュールは上記ＷＤＭ信号光のチャネル
    数に応じて上記外部ポンプ源の出力パワーを設定する設
    定回路を更に有する装置。
20. 【請求項２０】 請求項１４記載の装置であって、 上記調節ユニットは、上記利得を検出しその検出された
    利得が一定に維持されるように上記内部ポンプ源の出力
    パワーを制御する利得制御回路を含む装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載の装置であって、 上記利得の波長依存性を補償する補償デバイスを更に備
    えた装置。
22. 【請求項２２】 請求項１４記載の装置であって、 上記チャネル数の複数の範囲が予め定められており、当
    該予め定められた範囲に対して上記外部ポンプ源の一定
    の出力パワーが決定される装置。
23. 【請求項２３】 請求項１４記載の装置であって、 上記光増幅モジュールは希土類元素がドープされたドー
    プファイバを更に有し、 上記内部ポンプ源及び上記外部ポンプ源の各々は上記ド
    ープファイバにポンプ光を供給する装置。
24. 【請求項２４】 請求項２３記載の装置であって、 上記ドープファイバはエルビウムドープファイバである
    装置。
25. 【請求項２５】 請求項２３記載の装置であって、 上記外部ポンプ源は各々上記ポンプ光を出力する第１及
    び第２のレーザダイオードを含み、 上記ブースタモジュールは上記第１及び第２のレーザダ
    イオードのいずれか一方を駆動することと両方を駆動す
    ることを選択する設定回路を更に有している装置。
26. 【請求項２６】 請求項２３記載の装置であって、 上記外部ポンプ源は各々上記ポンプ光を出力する複数の
    レーザダイオードを含み、 上記ブースタモジュールは各レーザダイオードの駆動電
    流を設定する設定回路を更に有している装置。
27. 【請求項２７】 請求項２３記載の装置であって、 上記外部ポンプ源は、第１の偏波面を有する第１のポン
    プ光ビームを出力する第１のレーザダイオードと、上記
    第１の偏波面に垂直な第２の偏波面を有する第２のポン
    プ光ビームを出力する第２のレーザダイオードとを含
    み、 上記ブースタモジュールは上記第１及び第２のポンプ光
    ビームを偏波合成して上記ポンプ光を得る偏波ビームス
    プリッタを更に有している装置。
28. 【請求項２８】 請求項２３記載の装置であって、 上記外部ポンプ源は、第１の波長を有する第１のポンプ
    光ビームを出力する第１のレーザダイオードと、上記第
    １の波長と異なる第２の波長を有する第２のポンプ光ビ
    ームを出力する第２のレーザダイオードとを含み、 上記ブースタモジュールは上記第１及び第２のポンプ光
    ビームを波長分割多重して上記ポンプ光を得るＷＤＭカ
    プラを更に有している装置。
29. 【請求項２９】 異なる波長チャネルが割当てられた複
    数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を
    伝送する光ファイバ伝送路と、 上記光ファイバ伝送路に沿って設けられた少なくとも１
    つの光中継器とを備え、 各光中継器は、 内部ポンプ源を有し、上記ＷＤＭ信号光が供給される光
    増幅モジュールと、 上記光増幅モジュールが上記ＷＤＭ信号光のための利得
    を提供するように上記内部ポンプ源の出力パワーを調節
    する調節ユニットと、 上記光増幅モジュールに接続可能に設けられ、上記利得
    を支持するための外部ポンプ源を有するブースタモジュ
    ールとを備えており、 上記外部ポンプ源の出力パワーは上記ＷＤＭ信号光のチ
    ャネル数に応じて設定されるシステム。
30. 【請求項３０】 異なる波長チャネルが割当てられた複
    数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光に
    各々利得を提供する前段光増幅部及び後段光増幅部と、 上記前段及び後段光増幅部の間に光学的に接続された可
    変減衰器と、 上記後段光増幅部に供給されるＷＤＭ信号光の１チャネ
    ル当りのパワーが一定に維持されるように上記可変減衰
    器を制御する回路と、 上記後段光増幅部の利得を支持するための外部ポンプ源
    を含むブースタモジュールとを備え、 上記外部ポンプ源の出力パワーは上記ＷＤＭ信号光のチ
    ャネル数に応じて設定される装置。