JP2003179290A - 光増幅器および光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力する信号光のパワーまたは波数が変動し
た場合であっても、出力する信号光のパワーおよび利得
平坦度を一定に維持することができる光増幅器（ＴＤＦ
Ａ）等を提供する。 【解決手段】 励起光源１３１〜１３３それぞれから出
力された励起光は、光増幅用ファイバ１４０に順方向ま
たは逆方向から供給される。入力ポート１０１に入力し
た信号光は、光増幅用ファイバ１４０において光増幅さ
れ、出力ポート１０２より出力される。光増幅用ファイ
バ１４０より出力された光の一部は、光分岐カプラ１５
１により分岐され、２以上の波長でパワーが出力光モニ
タ部１５２によりモニタされる。このモニタ結果に基づ
いて、制御部１９０により、励起光源１３１〜１３３そ
れぞれから出力される励起光のパワーが調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光が供給され
た光導波路において信号光を光増幅する光増幅器、およ
び、この光増幅器を含む光通信システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムは、光ファイバ伝送路に
信号光を伝搬させることで、大容量の情報を高速に伝送
することができる。この光通信システムにおける信号光
の波長帯域として、Ｃバンド（１５３０ｎｍ〜１５６５
ｎｍ）が既に使用され、Ｌバンド（１５６５ｎｍ〜１６
２５ｎｍ）の使用も検討されている。また、更なる大容
量化を図る為に、信号光波長帯域としてＳバンド（１４
６０ｎｍ〜１５３０ｎｍ）の使用も検討されている。

【０００３】また、光通信システムでは、信号光を光増
幅するために光増幅器が用いられる。ＣバンドまたはＬ
バンドの信号光を光増幅することができる光増幅器とし
て、Ｅｒ（エルビウム）元素が光導波領域に添加された
光増幅用ファイバ（ＥＤＦ:Erbium Doped Fiber）を光
増幅媒体として用いるＥＤＦＡ（Erbium Doped FiberAm
plifier）が用いられる。このＥＤＦＡは、ＥＤＦに励
起光（波長０．９８μｍ帯または１．４８μｍ帯）を供
給することで、このＥＤＦを伝搬するＣバンドまたはＬ
バンドの信号光を光増幅することができる。

【０００４】一方、Ｓバンドの信号光を光増幅すること
ができる光増幅器として、Ｔｍ（ツリウム）元素が光導
波領域に添加された光増幅用ファイバ（ＴＤＦ: Thuliu
m Doped Fiber）を光増幅媒体として用いるＴＤＦＡ（T
hulium Doped Fiber Amplifier）が検討されている。こ
のＴＤＦＡは、ＴＤＦに励起光（波長１．０５μｍ帯、
１．４μｍ帯または１．５５〜１．６５μｍ帯）を供給
することで、このＴＤＦを伝搬するＳバンドの信号光を
光増幅することができる。

【０００５】ＥＤＦＡがＥｒイオンの３準位系の遷移を
利用するものであるのに対して、ＴＤＦＡはＴｍイオン
の４準位系の遷移を利用するものである。このことか
ら、ＴＤＦＡでは、ＴＤＦの長さが一定であっても、利
得平坦度の劣化を招くことなく、利得の大きさを変更す
ることができる（例えば文献１「T. Sakamoto, et a
l.,"Gain-equalized thulium-doped fiber amplifiers
for 1460nm-based WDM signals", OAA'99, Technical D
igest, WD2 (1999)」参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＤＦ
Ａは以下のような問題点を有していることを本願発明者
は見出した。

【０００７】図１７は、ＥＤＦＡおよびＴＤＦＡそれぞ
れの動作を比較して説明する図である。同図（ａ）は、
ＥＤＦＡにおける非飽和利得スペクトル、非飽和吸収ス
ペクトル、反転分布６０％時の利得スペクトル、およ
び、反転分布５０％時の利得スペクトルそれぞれを示
す。また、同図（ｂ）は、ＴＤＦＡにおける非飽和利得
スペクトル、非飽和吸収スペクトル、反転分布６０％時
の利得スペクトル、および、反転分布５０％時の利得ス
ペクトルそれぞれを示す。各利得スペクトルは、非飽和
利得スペクトルおよび非飽和吸収スペクトルに基づいて
算出され得る。この図に示されるように、ＥＤＦＡの場
合と比較してＴＤＦＡの場合には、光増幅に与るイオン
の数が励起光パワーにより変動するので、利得傾斜の変
動を生ずることなく、利得スペクトルを定数倍に変化さ
せることが可能である。このように、ＴＤＦＡでは、Ｔ
ＤＦの長さが一定であっても、利得平坦度の劣化を招く
ことなく、利得の大きさを変更することができる。ま
た、ＴＤＦＡでは反転分布が大きくなると利得スペクト
ルが長波長側にシフトする。

【０００８】しかし、上記の文献１におけるＴＤＦＡの
記載では、多波長の信号光を多重化して伝送する波長分
割多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）
光通信システムにおける実際の動作状態が考慮されてい
ない。すなわち、この文献１では、ＴＤＦＡに入力する
信号光の波数が４チャネルであって、各チャネルの信号
光のパワーが−１９ｄＢｍであり、これらを一定とし
て、利得のみを変更している。また、ＴＤＦに供給され
る励起光のパワーが６３０ｍＷ以上であるのに対して、
光増幅されて出力される全信号光のパワーが１１ｄＢｍ
であり、両者の比が２％以下であって、励起効率が非常
に低い。

【０００９】ＷＤＭ光通信システムにおいて用いられる
光増幅器は、光ファイバ伝送路の伝送損失（スパンロ
ス）の変動等に因り入力信号光パワーが変動したとき
に、出力信号光パワーが一定の設計値に維持されるよう
に利得の大きさを変える必要がある。この制御を自動出
力レベル制御（ＡＬＣ: Automatic Level Control）と
いう。それ故、入力信号光レベルを一定としながらも利
得のみを変更する文献１記載内容は、光増幅器の実際の
動作状態と相違する。また、信号光の波数が３２チャネ
ルであるとしても、文献１記載内容では、出力信号光パ
ワーは−４ｄＢｍ／ｃｈである。この出力信号光パワー
は、陸上幹線系のＷＤＭ光通信システムにおいて用いら
れる光増幅器としては非常に小さい。

【００１０】図１８は、従来のＡＬＣを行ったときのＴ
ＤＦＡの利得スペクトルを示す図である。図１９は、従
来のＡＬＣを行ったときのＴＤＦＡの出力信号光パワー
スペクトルを示す図である。ここでは、ＴＤＦＡへ入力
する全信号光のパワーＰ_inが−４．２ｄＢｍ，−２．２
ｄＢｍ，−０．２ｄＢｍおよび＋０．８ｄＢｍそれぞれ
の場合について、出力される全信号光のパワーＰ_outが
＋１８ｄＢｍとなるように励起光パワーを制御した。ま
た、Ｔｍ元素添加濃度が２０００ｗｔ.ｐｐｍであって
長さが２０ｍであるＴＤＦに対して、信号光伝搬方向と
同じ順方向から波長１．０５μｍ帯の励起光を供給する
とともに、逆方向からも同波長の励起光を供給して、順
方向および逆方向それぞれからＴＤＦに供給される励起
光のパワーを互いに等しくした。これらの図に示される
ように、入力信号光パワーＰ_inが大きいほど、利得傾斜
（利得の波長依存性）が負値から正値へ向かって大きく
なっていき、出力信号光パワーの波長依存性も負値から
正値へ向かって大きくなっていく。これは、ＴＤＦＡの
利得スペクトルが長波長側へシフトする現象（すなわち
利得シフト）とも言える。

【００１１】ところで、文献２「T. Kasamatsu, et a
l., "Novel 1.50-μm Band Gain-Shifted Thulium-Dope
d Fiber Amplifier by using Dual Wavelength Pumping
of 1.05μm and 1.56μm", OAA'99, Technical Diges
t, PDP1 (1999)」や特開２００１−２０３４１３号公報
の記載によれば、ＴＤＦに波長１．０５μｍ帯の励起光
だけでなく波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光をも
供給した場合、又は、ＴＤＦにおけるＴｍ元素添加濃度
が３０００ｗｔ.ｐｐｍ以上である場合に、ＴＤＦＡに
おける利得シフトが発生するとされている。しかし、上
述したように、ＴＤＦＡでは、入力信号光パワーが大き
くなった場合にも、利得シフトが発生する。

【００１２】また、ＷＤＭ光通信システムにおいて用い
られる光増幅器は、スパンロスの変動等に因り入力信号
光パワーが変動したときにＡＬＣを行うだけでなく、入
力する信号光の波数が変動したときに自動利得制御（Ａ
ＧＣ: Automatic Gain Control）をも行う必要がある。
ＥＤＦＡの場合にＡＧＣを行うと、利得スペクトル形状
は励起方式によらず保持される。一方、ＴＤＦＡの場合
にＡＧＣを行うと、利得スペクトルの形状が変化して、
利得平坦度が変化してしまう。

【００１３】図２０は、従来のＡＧＣを行ったときのＴ
ＤＦＡの利得スペクトルを示す図である。ここでは、Ｔ
ＤＦＡへ入力する全信号光のパワーＰ_inが−４．２ｄＢ
ｍ，−１．２ｄＢｍおよび＋０．８ｄＢｍそれぞれの場
合について、利得ピークが１８ｄＢとなるように励起光
パワーを制御した。また、Ｔｍ元素添加濃度が２０００
ｗｔ.ｐｐｍであって長さが２０ｍであるＴＤＦに対し
て、信号光伝搬方向と同じ順方向から波長１．０５μｍ
帯の励起光を供給するとともに、逆方向からも同波長の
励起光を供給して、順方向および逆方向それぞれからＴ
ＤＦに供給される励起光のパワーを互いに等しくした。
この図に示されるように、入力信号光パワーＰ_inが大き
いほど、利得傾斜（利得の波長依存性）が負値から正値
へ向かって大きくなっていく。すなわち、入力する信号
光の波数が変動したときにも利得シフトが発生する。

【００１４】本発明は、上記の本願発明者の知見に基づ
いてなされたものであり、入力する信号光のパワーまた
は波数が変動した場合であっても、出力する信号光のパ
ワーおよび利得平坦度を一定に維持することができる光
増幅器（ＴＤＦＡ）、および、この光増幅器を含む光通
信システムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅器
は、(1) Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光導波路
と、(2) 光導波路に励起光を供給する励起光供給手段
と、(3) 光導波路より出力される光のパワー、および、
光導波路で発生する自然放出光のパワーの何れかを、２
以上の波長でモニタするモニタ手段と、(4) モニタ手段
によるモニタの結果に基づいて、励起光供給手段により
光導波路に供給される励起光のパワーを調整して、光導
波路の利得平坦度を制御するとともに、光導波路より出
力される信号光のパワーを制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。

【００１６】本発明に係る光増幅器によれば、Ｔｍ元素
が光導波領域に添加された光導波路に対して励起光供給
手段により励起光（波長１．０５μｍ帯、１．４μｍ帯
または１．５５〜１．６５μｍ帯）が供給され、この光
導波路において所定波長帯域（１４５５〜１４８５ｎ
ｍ）の信号光が光増幅されて出力される。この光導波路
より出力される光のパワー、および、この光導波路で発
生する自然放出光のパワーの何れかは、モニタ手段によ
り２以上の波長でモニタされる。そして、このモニタ手
段によるモニタの結果に基づいて、制御手段により、励
起光供給手段により光導波路に供給される励起光のパワ
ーが調整されて、光導波路の利得平坦度が一定にフィー
ドバック制御されるとともに、光導波路より出力される
信号光のパワーが一定にフィードバック制御される。

【００１７】また、本発明に係る光増幅器では、モニタ
手段は、光導波路の側方に出射される自然放出光のパワ
ーをモニタするのが好適である。この場合には、光導波
路の側方に出射される自然放出光がモニタ手段により２
以上の波長でモニタされ、このモニタ結果に基づいて制
御手段により励起光のパワーが調整される。光導波路に
接続される信号光本線から光が取り出されるのでは無
く、光導波路の側方に出射される自然放出光がモニタさ
れるので、挿入損の増加が無い点で好適である。

【００１８】また、本発明に係る光増幅器では、モニタ
手段は、(1) 光導波路より出力された光のパワーの一部
を分岐して取り出す第１光分岐カプラと、(2) 第１光分
岐カプラにより取り出された光を２分岐する第２光分岐
カプラと、(3) 第２光分岐カプラにより２分岐された一
方の光に含まれる特定の第１波長の光を選択的に透過さ
せる第１フィルタと、(4) 第２光分岐カプラにより２分
岐された他方の光に含まれる特定の第２波長の光を選択
的に透過させる第２フィルタと、(5) 第１フィルタを透
過した第１波長の光のパワーを検出する第１受光部と、
(6) 第２フィルタを透過した第２波長の光のパワーを検
出する第２受光部とを有するのが好適である。この場合
には、光導波路より出力された光のパワーの一部は、第
１光分岐カプラにより分岐されて取り出され、さらに、
第２光分岐カプラにより２分岐される。第２光分岐カプ
ラにより２分岐された一方の光に含まれる特定の第１波
長の光は、第１フィルタを透過して、第１受光部により
パワーが検出される。また、第２光分岐カプラにより２
分岐された他方の光に含まれる特定の第２波長の光は、
第２フィルタを透過して、第２受光部によりパワーが検
出される。このようにして、光導波路より出力される光
のパワーはモニタ手段により２以上の波長でモニタされ
る。このモニタ手段は簡易な構成で安価である点で好適
である。

【００１９】また、本発明に係る光増幅器では、モニタ
手段は、(1) 光導波路より出力された光のパワーの一部
を分岐して取り出す光分岐カプラと、(2) 光分岐カプラ
により取り出された光を回折する回折格子と、(3) 回折
格子により回折された光に含まれる特定の第１波長の光
のパワーを検出する第１受光部と、(4) 回折格子により
回折された光に含まれる特定の第２波長の光のパワーを
検出する第２受光部とを有するのが好適である。この場
合には、光導波路より出力された光のパワーの一部は、
光分岐カプラにより分岐されて取り出され、回折格子に
より回折される。回折格子により回折された光に含まれ
る特定の第１波長の光のパワーは第１受光部により検出
され、回折格子により回折された光に含まれる特定の第
２波長の光のパワーは第２受光部により検出される。更
に多くの受光部を備えていてもよい。このようにして、
光導波路より出力される光のパワーはモニタ手段により
２以上の波長でモニタされる。このモニタ手段は、多く
の波長で高精度にモニタすることができ、また、入力す
る信号光の波数の増減にも対応できるので、これらの点
で好適である。

【００２０】また、本発明に係る光増幅器では、(1) 励
起光供給手段は、波長１．０５μｍ帯または波長１．４
μｍ帯の励起光を出力する第１励起光源と、波長１．５
５〜１．６５μｍ帯の励起光を出力する第２励起光源と
を有し、第１励起光源および第２励起光源それぞれより
出力された励起光を光導波路に供給し、(2) 制御手段
は、第２励起光源より出力され光導波路に供給される励
起光のパワーを調整することで、光導波路の利得平坦度
を制御し、また、第１励起光源より出力され光導波路に
供給される励起光のパワーを調整することで、光導波路
より出力される信号光のパワーを制御するのが好適であ
る。この場合には、第２励起光源より出力され光導波路
に供給される波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光の
パワーが調整されることで、光導波路の利得平坦度が一
定に制御される。また、第１励起光源より出力され光導
波路に供給される波長１．０５μｍ帯または波長１．４
μｍ帯の励起光のパワーが調整されることで、光導波路
より出力される信号光のパワーが一定に制御される。

【００２１】また、本発明に係る光増幅器では、(1) 励
起光供給手段は、波長１．０５μｍ帯または波長１．４
μｍ帯の励起光を光導波路に対して順方向および逆方向
の双方から供給し、(2) 制御手段は、光導波路に対して
順方向から供給される励起光のパワーを調整すること
で、光導波路の利得平坦度を制御し、また、光導波路に
対して逆方向から供給される励起光のパワーを調整する
ことで、光導波路より出力される信号光のパワーを制御
するのが好適である。この場合には、光導波路に対して
順方向から供給される波長１．０５μｍ帯または波長
１．４μｍ帯の励起光のパワーが調整されることで、光
導波路の利得平坦度が一定に制御される。また、光導波
路に対して逆方向から供給される波長１．０５μｍ帯ま
たは波長１．４μｍ帯の励起光のパワーが調整されるこ
とで、光導波路より出力される信号光のパワーが一定に
制御される。

【００２２】また、本発明に係る光増幅器では、(1) 励
起光供給手段は、波長１．０５μｍ帯または波長１．４
μｍ帯の励起光を光導波路に対して順方向および逆方向
の双方から供給し、(2) 制御手段は、光導波路に対して
順方向および逆方向それぞれから供給される励起光のパ
ワーの比を調整することで、光導波路の利得平坦度を制
御し、また、光導波路に対して順方向および逆方向それ
ぞれから供給される励起光のパワーの和を調整すること
で、光導波路より出力される信号光のパワーを制御する
のが好適である。この場合には、光導波路に対して順方
向および逆方向それぞれから供給される波長１．０５μ
ｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光のパワーの比が調
整されることで、光導波路の利得平坦度が一定に制御さ
れる。また、光導波路に対して順方向および逆方向それ
ぞれから供給される波長１．０５μｍ帯または波長１．
４μｍ帯の励起光のパワーの和が調整されることで、光
導波路より出力される信号光のパワーが一定に制御され
る。

【００２３】本発明に係る光増幅器は、(1) Ｔｍ元素が
光導波領域に添加された光導波路と、(2) 波長１．０５
μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を出力する第１
励起光源と、波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光を
出力する第２励起光源とを有し、第１励起光源および第
２励起光源それぞれより出力された励起光を光導波路に
供給する供給する励起光供給手段と、(3) 光導波路に入
力する信号光の波数またはパワーに基づいて、第２励起
光源より出力され光導波路に供給される励起光のパワー
を調整することで、光導波路の利得平坦度および出力信
号光パワーを制御する制御手段とを備えることを特徴と
する。この場合には、励起光供給手段により、第１励起
光源から出力された波長１．０５μｍ帯または波長１．
４μｍ帯の励起光、および、第２励起光源から出力され
た波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光は、Ｔｍ元素
が光導波領域に添加された光導波路に供給される。そし
て、制御手段により、光導波路に入力する信号光の波数
またはパワーの函数として、第２励起光源より出力され
光導波路に供給される励起光のパワーが調整されること
で、光導波路の利得平坦度および出力信号光パワーが一
定にフィードフォワード制御される。ここで、上記函数
は、１次函数であってもよいし、２次以上の函数であっ
てもよい。それ故、この光増幅器は、出力信号光のパワ
ー、利得傾斜または波数をモニタして帰還制御する手段
を必ずしも有する必要がなく、小型となり安価となるの
で好適である。

【００２４】本発明に係る光増幅器は、(1) Ｔｍ元素が
光導波領域に添加された光導波路と、(2) 波長１．０５
μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を光導波路に対
して順方向および逆方向の双方から供給する励起光供給
手段と、(3) 光導波路に入力する信号光の波数またはパ
ワーに基づいて、光導波路に対して順方向および逆方向
の双方または何れか一方から供給される励起光のパワー
を調整することで、光導波路の利得平坦度および出力信
号光パワーを制御する制御手段とを備えることを特徴と
する。この場合には、励起光供給手段により、波長１．
０５μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光は、Ｔｍ元
素が光導波領域に添加された光導波路に対して、順方向
および逆方向の双方から供給される。そして、制御手段
により、光導波路に対して順方向および逆方向の双方ま
たは何れか一方から供給される励起光のパワーが調整さ
れることで、光導波路の利得平坦度および出力信号光パ
ワーが一定にフィードフォワード制御される。それ故、
この光増幅器は、出力信号光のパワーまたは波数をモニ
タして帰還制御する手段を必ずしも有する必要がなく、
小型となり安価となるので好適である。

【００２５】また、本発明に係る光増幅器では、光導波
路はＴｍ元素がコア領域の一部または全部に添加された
光ファイバであるのが好適である。この場合には、導波
路長を容易に長くすることができる点で好適である。

【００２６】本発明に係る光通信システムは、上記の本
発明に係る光増幅器を含み、信号光を伝送するととも
に、この信号光を光増幅器により光増幅することを特徴
とする。この光通信システムによれば、所定波長帯域
（１４５５〜１４８５ｎｍ）の信号光は、上記の光増幅
器により光増幅される。したがって、所定波長帯域の信
号光の伝送品質が優れたものとなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【００２８】（光増幅器の第１実施形態）先ず、本発明
に係る光増幅器の第１実施形態について説明する。図１
は、第１実施形態に係る光増幅器１００の構成図であ
る。この図に示される光増幅器１００は、入力ポート１
０１から出力ポート１０２に向かって順に、光アイソレ
ータ１１１、光カプラ１２１、光カプラ１２２、光増幅
用ファイバ１４０、光カプラ１２３、光アイソレータ１
１２および光分岐カプラ１５１を備えている。また、こ
の光増幅器１００は、光カプラ１２１に接続された励起
光源１３１、光カプラ１２２に接続された励起光源１３
２、光カプラ１２３に接続された励起光源１３３、光分
岐カプラ１５１に接続された出力光モニタ部１５２、側
方自然放出光モニタ部１６０、および、制御部１９０を
も備えている。

【００２９】光増幅用ファイバ１４０は、フッ化物系ガ
ラスまたはテルライト系ガラスをホストガラスとする光
導波路であり、少なくともコア領域にＴｍ元素が添加さ
れているＴＤＦである。光増幅用ファイバ１４０は、励
起光が供給されることにより所定波長帯域（１４５５〜
１４８５ｎｍ）内の波長の信号光を光増幅する。

【００３０】光カプラ１２１〜１２３および励起光源１
３１〜１３３は、光増幅用ファイバ１４０に励起光を供
給する励起光供給手段として作用する。励起光源１３１
は、波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光Ｐ₂を出力
する。励起光源１３１として、半導体レーザ光源等が好
適に用いられる。一方、励起光源１３２，１３３それぞ
れは、波長１．０５μｍ帯または１．４μｍ帯の励起光
Ｐ₁を出力する。励起光源１３２，１３３として、半導
体レーザ励起Ｎｄ：ＹＬＦレーザ光源、Ｎｄ：ＹＡＧレ
ーザ光源、Ｙｂレーザ光源、等が好適に用いられる。

【００３１】光カプラ１２１は、励起光源１３１から出
力された励起光Ｐ₂を光カプラ１２２に向けて出力する
とともに、光アイソレータ１１１より入力した信号光を
も光カプラ１２２に向けて出力する。光カプラ１２２
は、励起光源１３２から出力された励起光Ｐ₁を光増幅
用ファイバ１４０に順方向より供給するとともに、光カ
プラ１２１より入力した信号光および励起光Ｐ₂を増幅
用ファイバ１４０に向けて出力する。また、光カプラ１
２３は、励起光源１３３から出力された励起光Ｐ ₁を光
増幅用ファイバ１４０に逆方向より供給するとともに、
光増幅用ファイバ１４０より入力した信号光を光アイソ
レータ１１２に向けて出力する。

【００３２】光アイソレータ１１１，１１２それぞれ
は、光を順方向（入力ポート１０１から出力ポート１０
２へ向かう方向）にのみ光を通過させるが、逆方向には
光を通過させない。

【００３３】光分岐カプラ１５１は、光アイソレータ１
１２と出力ポート１０２との間の光路上に設けられてお
り、光増幅用ファイバ１４０より出力されて光カプラ１
２３および光アイソレータ１１２を通過した光のパワー
の一部を分岐して、その分岐した光を出力光モニタ部１
５２へ向けて出力する。出力光モニタ部１５２は、光分
岐カプラ１５１より到達した光を入力し、その光のパワ
ーを２以上の波長でモニタする。これにより、出力光モ
ニタ部１５２は、光増幅器１００の利得平坦度をモニタ
することができ、また、光増幅器１００から出力される
信号光のパワーをモニタすることもできる。

【００３４】出力光モニタ部１５２がモニタする光は、
光増幅用ファイバ１４０において光増幅されて出力され
た信号光であってもよいし、光増幅用ファイバ１４０に
おいて発生して光増幅された自然放出光であってもよい
し、また、光増幅用ファイバ１４０において光増幅され
て出力されたパイロット光であってもよい。パイロット
光は、光増幅器１００の利得をモニタすることを目的と
して光増幅器１００に入力されるものであって、信号光
波長と異なる波長の光であって、好適には、信号光波長
帯域内の長波長側および短波長側それぞれに波長が設定
される。このパイロット光を用いる場合には、入力する
信号光の波数が変動したときであっても、光増幅器１０
０の利得をモニタすることができる。

【００３５】側方自然放出光モニタ部１６０は、光増幅
用ファイバ１４０の側方に出射される自然放出光のパワ
ーを２以上の波長でモニタする。これにより、側方自然
放出光モニタ部１６０は、光増幅器１００の利得平坦度
をモニタすることができ、また、光増幅器１００から出
力される信号光のパワーをモニタすることもできる。こ
の場合、光増幅用ファイバ１４０に接続される信号光本
線から光が取り出されるのでは無く、光増幅用ファイバ
１４０の側方に出射される自然放出光がモニタされるの
で、挿入損の増加が無い点で好適である。出力光モニタ
部１５２および側方自然放出光モニタ部１６０それぞれ
は、互いに同一の構成であってもよく、後に図２および
図３を用いて説明する。

【００３６】制御部１９０は、出力光モニタ部１５２ま
たは側方自然放出光モニタ部１６０によるモニタ結果を
受け取る。そして、制御部１９０は、このモニタ結果に
基づいて、励起光源１３１〜１３３それぞれから出力さ
れる励起光のパワーを制御する。

【００３７】この光増幅器１００は、出力光モニタ部１
５２または側方自然放出光モニタ部１６０によるモニタ
結果を受け取った制御部１９０により制御されて動作す
る。励起光源１３１から出力された励起光Ｐ₂は、光カ
プラ１２１および光カプラ１２２を経て光増幅用ファイ
バ１４０に順方向から供給される。励起光源１３２から
出力された励起光Ｐ₁は、光カプラ１２２を経て光増幅
用ファイバ１４０に順方向から供給される。また、励起
光源１３３から出力された励起光Ｐ₁は、光カプラ１２
３を経て光増幅用ファイバ１４０に逆方向から供給され
る。入力ポート１０１に入力した信号光は、光アイソレ
ータ１１１、光カプラ１２１および光カプラ１２２を経
て光増幅用ファイバ１４０に入射し、光増幅用ファイバ
１４０において光増幅される。この光増幅用ファイバ１
４０で光増幅された信号光は、光カプラ１２３、光アイ
ソレータ１１２および光分岐カプラ１５１を経て出力ポ
ート１０２より出力される。光増幅用ファイバ１４０よ
り出力された光の一部は、光分岐カプラ１５１により分
岐され、２以上の波長でパワーが出力光モニタ部１５２
によりモニタされる。このモニタ結果に基づいて、制御
部１９０により、励起光源１３１〜１３３それぞれから
出力される励起光のパワーが調整される。

【００３８】図２は、第１実施形態に係る光増幅器１０
０の出力光モニタ部１５２の構成例を示す図である。こ
の図に示される出力光モニタ部１５２は、光分岐カプラ
１５３₁，１５３₂、光フィルタ１５４₁，１５４₂、およ
び、受光素子１５５₁〜１５５₃を有している。光分岐カ
プラ１５３₁は、光分岐カプラ１５１より到達した光を
２分岐して、分岐した一方の光を光分岐カプラ１５３₂
へ向けて出力し、他方の光を受光素子１５５₃へ向けて
出力する。光分岐カプラ１５３₂は、光分岐カプラ１５
３₁より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を
光フィルタ１５４₁へ向けて出力し、他方の光を光フィ
ルタ１５４₂へ向けて出力する。

【００３９】光フィルタ１５４₁は、光分岐カプラ１５
３₂より到達した光を入力して、光増幅用ファイバ１４
０において光増幅される信号光の波長帯域のうち短波長
側にある特定波長の光を選択的に透過させる。光フィル
タ１５４₂は、光分岐カプラ１５３₂より到達した光を入
力して、信号光波長帯域のうち長波長側にある特定波長
の光を選択的に透過させる。

【００４０】受光素子１５５₁は、光フィルタ１５４₁を
透過した光を受光し、その受光した光のパワーに応じた
電気信号を制御部１９０へ向けて出力する。受光素子１
５５ ₂は、光フィルタ１５４₂を透過した光を受光し、そ
の受光した光のパワーに応じた電気信号を制御部１９０
へ向けて出力する。また、受光素子１５５₃は、光分岐
カプラ１５３₁より到達した光を受光し、その受光した
光のパワーに応じた電気信号を制御部１９０へ向けて出
力する。

【００４１】したがって、図２に示される出力光モニタ
部１５２は、受光素子１５５₁および１５５₂により、光
分岐カプラ１５１より到達した光のパワーを２波長でモ
ニタすることができ、利得傾斜をモニタすることができ
る。また、この出力光モニタ部１５２は、受光素子１５
５₃により、光分岐カプラ１５１より到達した光の全パ
ワーをモニタすることができる。この出力光モニタ部１
５２は簡易な構成で安価である点で好適である。

【００４２】図３は、第１実施形態に係る光増幅器１０
０の出力光モニタ部１５２の他の構成例を示す図であ
る。この図に示される出力光モニタ部１５２は、アレイ
導波路型回折格子（ＡＷＧ: Arrayed Waveguide Gratin
g）１５６および受光素子１５７₁〜１５７_Nを有してい
る。ただし、Ｎは２以上の整数である。

【００４３】ＡＷＧ１５６は、平面基板上に複数本の光
導波路がアレイ状に形成されてなる回折格子であって、
入力した光を合波または分波して出力することができ
る。ここでは、ＡＷＧ１５６は光分波器として用いられ
る。すなわち、ＡＷＧ１５６は、光分岐カプラ１５１よ
り到達した光を分波して、その分波した各波長の光を受
光素子１５７₁〜１５７_Nへ向けて出力する。受光素子１
５７₁〜１５７_Nそれぞれは、ＡＷＧ１５６により出力さ
れて到達した各波長の光を受光し、その受光した光のパ
ワーに応じた電気信号を制御部１９０へ向けて出力す
る。

【００４４】したがって、図３に示される出力光モニタ
部１５２は、受光素子１５７₁〜１５７_Nにより、光分岐
カプラ１５１より到達した光のパワーをＮ波長でモニタ
することができ、利得傾斜をモニタすることができる。
また、この出力光モニタ部１５２は、受光素子１５７₁
〜１５７_Nそれぞれによるモニタ結果に基づいて、光分
岐カプラ１５１より到達した光の全パワーをモニタする
ことができる。この出力光モニタ部１５２は、多くの波
長で高精度にモニタすることができ、また、入力する信
号光の波数の増減にも対応できるので、これらの点で好
適である。

【００４５】次に、第１実施形態に係る光増幅器１００
における制御部１９０の制御動作について説明する。制
御部１９０による制御は、出力光モニタ部１５２または
側方自然放出光モニタ部１６０によるモニタ結果（利得
傾斜、出力信号光パワー）に基づいてなされるフィード
バック制御であり、励起光源１３１〜１３３の何れかか
ら出力される励起光のパワーを調整するものである。以
下に説明する３つの制御方式がある。

【００４６】第１の制御方式では、制御部１９０は、モ
ニタされて得られた利得傾斜が正および負の何れである
かを判断して、利得傾斜が正であれば、励起光源１３１
より光増幅用ファイバ１４０へ供給される励起光Ｐ
₂（波長１．５５〜１．６５μｍ帯）のパワーを小さく
し、逆に、利得傾斜が負であれば、励起光Ｐ₂のパワー
を大きくする。また、制御部１９０は、モニタされた出
力信号光パワーと設計値とを大小比較して、出力信号光
パワーが設計値より小さければ、励起光源１３２または
励起光源１３３より光増幅用ファイバ１４０へ供給され
る励起光Ｐ₁（波長１．０５μｍ帯または１．４μｍ
帯）のパワーを大きくし、逆に、出力信号光パワーが設
計値より大きければ、励起光Ｐ₁のパワーを小さくす
る。制御部１９０は、励起光Ｐ₁のパワーの制御と励起
光Ｐ₂のパワーの制御とを交互に行うのが好適である。

【００４７】図４は、第１実施形態に係る光増幅器１０
０において第１の制御方式によりＡＬＣを行ったときの
利得スペクトルを示す図であり、図５は、このときの励
起光Ｐ₂のパワーと入力信号光パワーとの関係を示す図
である。ここでは、光増幅器１００へ入力する全信号光
のパワーＰ_inが−４．２ｄＢｍ，−３．２ｄＢｍ，−
２．２ｄＢｍ，−１．２ｄＢｍ，−０．２ｄＢｍおよび
＋０．８ｄＢｍそれぞれの場合について、出力される全
信号光のパワーＰ_outが＋１８ｄＢｍとなるように各励
起光のパワーを制御した。励起光源１３１より光増幅用
ファイバ１４０へ供給される励起光Ｐ₂の波長は１５５
７ｎｍであった。励起光源１３２または励起光源１３３
より光増幅用ファイバ１４０へ供給される励起光Ｐ₁の
波長は１．０５μｍであった。図４に示されるように、
入力信号光パワーが変化しても、利得平坦度が維持さ
れ、出力信号光パワーが一定に維持された。また、図５
に示されるように、ＡＬＣ時における励起光Ｐ₂のパワ
ーは、入力信号光パワーの１次函数または２次函数でよ
く近似される。

【００４８】図６は、第１実施形態に係る光増幅器１０
０において第１の制御方式によりＡＧＣを行ったときの
利得スペクトルを示す図であり、図７は、このときの励
起光Ｐ₂のパワーと入力信号光の波数との関係を示す図
である。ここでは、光増幅器１００へ入力する信号光の
波数が１０，１２，１６，２０，２６および３２それぞ
れの場合について、利得ピークが１８ｄＢとなるように
各励起光のパワーを制御した。励起光源１３１より光増
幅用ファイバ１４０へ供給される励起光Ｐ₂の波長は１
５５７ｎｍであった。励起光源１３２または励起光源１
３３より光増幅用ファイバ１４０へ供給される励起光Ｐ
₁の波長は１．０５μｍであった。図６に示されるよう
に、入力する信号光の波数が変化しても、利得平坦度が
維持され、出力信号光パワーが一定に維持された。ま
た、図７に示されるように、ＡＧＣ時における励起光Ｐ
₂のパワーは、入力信号光の波数の１次函数または２次
函数でよく近似される。

【００４９】第２の制御方式では、制御部１９０は、モ
ニタされて得られた利得傾斜が正および負の何れである
かを判断して、利得傾斜が正であれば、励起光源１３２
より光増幅用ファイバ１４０へ順方向から供給される励
起光（順方向励起光）のパワーを小さくし、逆に、利得
傾斜が負であれば、順方向励起光のパワーを大きくす
る。また、制御部１９０は、モニタされた出力信号光パ
ワーと設計値とを大小比較して、出力信号光パワーが設
計値より小さければ、励起光源１３３より光増幅用ファ
イバ１４０へ逆方向から供給される励起光（逆方向励起
光）のパワーを大きくし、逆に、出力信号光パワーが設
計値より大きければ、逆方向励起光のパワーを小さくす
る。制御部１９０は、順方向励起光のパワーの制御と逆
方向励起光のパワーの制御とを交互に行うのが好適であ
る。なお、この第２の制御方式では、励起光源１３１お
よび光カプラ１２１は不要であり、光増幅器１００は小
型で安価なものとなる。

【００５０】この第２の制御方式は、光増幅用ファイバ
１４０に供給される励起光のパワーと利得とが略比例関
係にあり、また、利得ピークと反転分布の飽和度合いと
が略比例関係にあって、信号光および励起光それぞれの
パワーの比の値に対して利得ピークが相関関係を有して
いることに基づくものである。

【００５１】なお、反転分布の飽和度合いは、信号光パ
ワーが励起光パワーに近づく光増幅用光ファイバ１４０
出力端付近で決定される。このことから、入力信号光パ
ワーが低下するに従って出力信号光パワーも低下するＡ
ＧＣの場合は、これに応じて逆方向励起光パワーを小さ
くする必要がある。その一方で、ＡＧＣでは利得が一定
になるように制御する必要があるので、順方向励起光パ
ワーを大きくして、全体の励起光のパワーの変動を小さ
くすることが必要である。

【００５２】ＡＬＣの場合、出力信号光パワーを一定に
維持する必要があるので、逆方向励起光パワーの変化を
大きくすることはできない。その一方で、入力信号光パ
ワーが低下するに従って利得を大きくする必要がある。
そこで、全体の励起光のパワーを大きくするために、順
方向励起光パワーを大きくする必要がある。

【００５３】つまり、ＡＬＣおよびＡＧＣの何れの場合
にも、入力信号光パワーが低下するときには、順方向励
起光パワーを大きくする必要がある。第２の制御方式
は、このような思想に基づくものである。

【００５４】図８は、第１実施形態に係る光増幅器１０
０において第２の制御方式によりＡＬＣを行ったときの
利得スペクトルを示す図であり、図９は、このときの順
方向励起光パワーおよび逆方向励起光パワーそれぞれと
入力信号光パワーとの関係を示す図であり、図１０は、
このときの順方向励起光パワーと入力信号光パワーとの
関係を示す図である。図１０には、１次函数で表される
近似曲線も示されている。ここでは、光増幅器１００へ
入力する全信号光のパワーＰ_inが−４．２ｄＢｍ，−
３．２ｄＢｍ，−２．２ｄＢｍ，−１．２ｄＢｍ，−
０．２ｄＢｍおよび＋０．８ｄＢｍそれぞれの場合につ
いて、出力される全信号光のパワーＰ_outが＋１８ｄＢ
ｍとなるように各励起光のパワーを制御した。図８に示
されるように、入力信号光パワーが変化しても、利得平
坦度が維持され、出力信号光パワーが一定に維持され
た。また、図１０に示されるように、ＡＬＣ時における
順方向励起光パワーは、入力信号光パワーの１次函数で
よく近似される。

【００５５】図１１は、第１実施形態に係る光増幅器１
００において第２の制御方式によりＡＧＣを行ったとき
の利得スペクトルを示す図であり、図１２は、このとき
の順方向励起光パワーおよび逆方向励起光パワーそれぞ
れと入力信号光パワーとの関係を示す図であり、図１３
は、このときの入力信号光の波数と入力信号光パワーと
の関係を示す図である。図１３には、２次函数で表され
る近似曲線も示されている。ここでは、光増幅器１００
へ入力する信号光の波数が１０，１２，１６，２０，２
６および３２それぞれの場合について、利得ピークが１
８ｄＢとなるように各励起光のパワーを制御した。図１
１に示されるように、入力する信号光の波数が変化して
も、利得平坦度が維持され、出力信号光パワーが一定に
維持された。また、図１３に示されるように、ＡＧＣ時
における順方向励起光パワーは、入力信号光の波数の２
次函数でよく近似される。

【００５６】第３の制御方式では、制御部１９０は、モ
ニタされて得られた利得傾斜が正および負の何れである
かを判断して、利得傾斜が正であれば、比（順方向励起
光パワー／逆方向励起光パワー）を小さくし、逆に、利
得傾斜が負であれば、上記比を大きくする。また、制御
部１９０は、モニタされた出力信号光パワーと設計値と
を大小比較して、出力信号光パワーが設計値より小さけ
れば、順方向励起光パワーと逆方向励起光パワーとの和
を大きくし、逆に、出力信号光パワーが設計値より大き
ければ、上記和を小さくする。制御部１９０は、上記比
の制御と上記和の制御とを交互に行うのが好適である。
なお、この第３の制御方式でも、励起光源１３１および
光カプラ１２１は不要である。この第３の制御方式によ
っても、ＡＬＣ時に、入力信号光パワーが変化しても、
利得平坦度が維持され、出力信号光パワーが一定に維持
される。また、ＡＧＣ時に、入力する信号光の波数が変
化しても、利得平坦度が維持され、出力信号光パワーが
一定に維持される。

【００５７】（光増幅器の第２実施形態）次に、本発明
に係る光増幅器の第２実施形態について説明する。図１
４は、第２実施形態に係る光増幅器２００の構成図であ
る。この図に示される光増幅器２００は、入力ポート２
０１から出力ポート２０２に向かって順に、光分岐カプ
ラ２５１、光アイソレータ２１１、光カプラ２２１、光
カプラ２２２、光増幅用ファイバ２４０、光カプラ２２
３、光アイソレータ２１２を備えている。また、この光
増幅器２００は、光カプラ２２１に接続された励起光源
２３１、光カプラ２２２に接続された励起光源２３２、
光カプラ２２３に接続された励起光源２３３、光分岐カ
プラ２５１に接続された入力光モニタ部２５２、およ
び、制御部２９０をも備えている。

【００５８】光増幅用ファイバ２４０は、フッ化物系ガ
ラスまたはテルライト系ガラスをホストガラスとする光
導波路であり、少なくともコア領域にＴｍ元素が添加さ
れているＴＤＦである。光増幅用ファイバ２４０は、励
起光が供給されることにより所定波長帯域（１４５５〜
１４８５ｎｍ）内の波長の信号光を光増幅する。

【００５９】光カプラ２２１〜２２３および励起光源２
３１〜２３３は、光増幅用ファイバ２４０に励起光を供
給する励起光供給手段として作用する。励起光源２３１
は、波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光Ｐ₂を出力
する。励起光源２３１として、半導体レーザ光源等が好
適に用いられる。一方、励起光源２３２，２３３それぞ
れは、波長１．０５μｍ帯または１．４μｍ帯の励起光
Ｐ₁を出力する。励起光源２３２，２３３として、半導
体レーザ励起Ｎｄ：ＹＬＦレーザ光源、Ｎｄ：ＹＡＧレ
ーザ光源、Ｙｂレーザ光源、等が好適に用いられる。

【００６０】光カプラ２２１は、励起光源２３１から出
力された励起光Ｐ₂を光カプラ２２２に向けて出力する
とともに、光アイソレータ２１１より入力した信号光を
も光カプラ２２２に向けて出力する。光カプラ２２２
は、励起光源２３２から出力された励起光Ｐ₁を光増幅
用ファイバ２４０に順方向より供給するとともに、光カ
プラ２２１より入力した信号光および励起光Ｐ₂を増幅
用ファイバ２４０に向けて出力する。また、光カプラ２
２３は、励起光源２３３から出力された励起光Ｐ ₁を光
増幅用ファイバ２４０に逆方向より供給するとともに、
光増幅用ファイバ２４０より入力した信号光を光アイソ
レータ２１２に向けて出力する。

【００６１】光アイソレータ２１１，２１２それぞれ
は、光を順方向（入力ポート２０１から出力ポート２０
２へ向かう方向）にのみ光を通過させるが、逆方向には
光を通過させない。

【００６２】光分岐カプラ２５１は、入力ポート２０１
と光アイソレータ２１１との間の光路上に設けられてお
り、入力ポート２０１より入力した光のパワーの一部を
分岐して、その分岐した光を入力光モニタ部２５２へ向
けて出力する。入力光モニタ部２５２は、光分岐カプラ
２５１より到達した光を入力して、光増幅器２００に入
力する信号光のパワーまたは波数をモニタする。入力光
モニタ部２５２は、図３に示されたものと同様の構成で
あってもよい。制御部２９０は、入力光モニタ部２５２
によるモニタ結果を受け取り、このモニタ結果に基づい
て、励起光源２３１〜２３３それぞれから出力される励
起光のパワーを制御する。なお、光分岐カプラ２５１お
よび入力モニタ部２５２は必ずしも設けられていなくて
もよく、制御部２９０は、他の手段から入力信号光のパ
ワーまたは波数を受け取ってもよい。この場合には、光
増幅器２００は小型となり安価となる。

【００６３】この光増幅器２００は、制御部２９０によ
り制御されて動作する。励起光源２３１から出力された
励起光Ｐ₂は、光カプラ２２１および光カプラ２２２を
経て光増幅用ファイバ２４０に順方向から供給される。
励起光源２３２から出力された励起光Ｐ₁は、光カプラ
２２２を経て光増幅用ファイバ２４０に順方向から供給
される。また、励起光源２３３から出力された励起光Ｐ
₁は、光カプラ２２３を経て光増幅用ファイバ２４０に
逆方向から供給される。入力ポート２０１に入力した信
号光は、光分岐カプラ２５１、光アイソレータ２１１、
光カプラ２２１および光カプラ２２２を経て光増幅用フ
ァイバ２４０に入射し、光増幅用ファイバ２４０におい
て光増幅される。この光増幅用ファイバ２４０で光増幅
された信号光は、光カプラ２２３および光アイソレータ
２１２を経て出力ポート２０２より出力される。入力ポ
ート２０１より入力した信号光の一部は、光分岐カプラ
２５１により分岐され、２以上の波長でパワーが出力光
モニタ部２５２によりモニタされる。このモニタ結果に
基づいて、制御部２９０により、励起光源２３１〜２３
３それぞれから出力される励起光のパワーが調整され
る。なお、他の手段から受け取った入力信号光のパワー
または波数に基づいて、制御部２９０により、励起光源
２３１〜２３３それぞれから出力される励起光のパワー
が調整されてもよい。

【００６４】次に、第２実施形態に係る光増幅器２００
における制御部２９０の制御動作について説明する。制
御部２９０による制御は、入力信号光のパワーまたは波
数に基づいてなされるフィードフォワード制御であり、
励起光源２３１〜２３３の何れかから出力される励起光
のパワーを調整するものである。第２実施形態に係る光
増幅器２００における制御方式は、上記の第１実施形態
に係る光増幅器１００における第１〜第３の制御方式と
略同様である。ただし、第１実施形態ではフィードバッ
ク制御であったのに対して、第２実施形態ではフィード
フォワード制御である点で相違する。

【００６５】すなわち、第１の制御方式では、図５に示
されるように、ＡＬＣ時における励起光Ｐ₂のパワー
は、入力信号光パワーの１次函数または２次函数でよく
近似され、また、図７に示されるように、ＡＧＣ時にお
ける励起光Ｐ₂のパワーは、入力信号光の波数の１次函
数または２次函数でよく近似される。第２または第３の
制御方式では、図１０に示されるように、ＡＬＣ時にお
ける順方向励起光パワーは、入力信号光パワーの１次函
数でよく近似され、また、図１３に示されるように、Ａ
ＧＣ時における順方向励起光パワーは、入力信号光の波
数の２次函数でよく近似される。そこで、制御部２９０
は、入力信号光のパワーまたは波数に基づいて、励起光
源２３１〜２３３の何れかから出力される励起光のパワ
ーを調整して、第１〜第３の制御方式の何れかを実行す
る。このようにすることにより、ＡＬＣ時に、入力信号
光パワーが変化しても、利得平坦度が維持され、出力信
号光パワーが一定に維持される。また、ＡＧＣ時に、入
力する信号光の波数が変化しても、利得平坦度が維持さ
れ、出力信号光パワーが一定に維持される。

【００６６】また、本実施形態では、入力信号光のパワ
ーまたは波数をモニタするための手段が必ずしも設けら
れていなくてもよく、制御部２９０は他の手段から入力
信号光のパワーまたは波数を受け取ってもよい。この場
合には、光増幅器２００は小型となり安価となるので好
適である。なお、本実施形態では、入力信号光のパワー
または波数に基づいて、励起光源２３１〜２３３の何れ
かから出力される励起光のパワーを調整することから、
その為の演算を制御部２９０が行う必要がある。しか
し、その演算は簡単なものであるから、制御部２９０に
とって殆ど負荷とはならない。

【００６７】（第３実施形態）次に、本発明に係る光増
幅器の第３実施形態について説明する。図１５は、第３
実施形態に係る光増幅器３００の構成図である。この図
に示される光増幅器３００は、入力ポート３０１から出
力ポート３０２に向かって順に、光カプラ３５１、光ア
イソレータ３１１、光カプラ３２１、光カプラ３２２、
光増幅用ファイバ３４０、光カプラ３２３、光アイソレ
ータ３１２、光カプラ３５３を備えている。また、この
光増幅器３００は、光カプラ３２１に接続された励起光
源３３１、光カプラ３２２に接続された励起光源３３
２、光カプラ３２３に接続された励起光源３３３、光カ
プラ３５１に接続された監視光モニタ部３５２、光カプ
ラ３５３に接続された監視光源３５４、および、制御部
３９０をも備えている。

【００６８】光増幅用ファイバ３４０は、フッ化物系ガ
ラスまたはテルライト系ガラスをホストガラスとする光
導波路であり、少なくともコア領域にＴｍ元素が添加さ
れているＴＤＦである。光増幅用ファイバ３４０は、励
起光が供給されることにより所定波長帯域（１４５５〜
１４８５ｎｍ）内の波長の信号光を光増幅する。

【００６９】光カプラ３２１〜３２３および励起光源３
３１〜３３３は、光増幅用ファイバ３４０に励起光を供
給する励起光供給手段として作用する。励起光源３３１
は、波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光Ｐ₂を出力
する。励起光源３３１として、半導体レーザ光源等が好
適に用いられる。一方、励起光源３３２，３３３それぞ
れは、波長１．０５μｍ帯または１．４μｍ帯の励起光
Ｐ₁を出力する。励起光源３３２，３３３として、半導
体レーザ励起Ｎｄ：ＹＬＦレーザ光源、Ｎｄ：ＹＡＧレ
ーザ光源、Ｙｂレーザ光源、等が好適に用いられる。

【００７０】光カプラ３２１は、励起光源３３１から出
力された励起光Ｐ₂を光カプラ３２２に向けて出力する
とともに、光アイソレータ３１１より入力した信号光を
も光カプラ３２２に向けて出力する。光カプラ３２２
は、励起光源３３２から出力された励起光Ｐ₁を光増幅
用ファイバ３４０に順方向より供給するとともに、光カ
プラ３２１より入力した信号光および励起光Ｐ₂を増幅
用ファイバ３４０に向けて出力する。また、光カプラ３
２３は、励起光源３３３から出力された励起光Ｐ ₁を光
増幅用ファイバ３４０に逆方向より供給するとともに、
光増幅用ファイバ３４０より入力した信号光を光アイソ
レータ３１２に向けて出力する。

【００７１】光アイソレータ３１１，３１２それぞれ
は、光を順方向（入力ポート３０１から出力ポート３０
２へ向かう方向）にのみ光を通過させるが、逆方向には
光を通過させない。

【００７２】光カプラ３５１は、入力ポート３０１と光
アイソレータ３１１との間の光路上に設けられており、
入力ポート３０１より入力した光（信号光および監視光
を含む）のうち、信号光を光アイソレータ３１１へ向け
て出力し、監視光を監視光モニタ部３５２へ向けて出力
する。監視光モニタ部３５２は、光カプラ３５１より到
達した監視光に基づいて、光増幅器３００に入力する信
号光のパワーまたは波数をモニタする。監視光源３５４
は、信号光波長とは異なる波長の監視光を出力する。光
カプラ３５３は、光アイソレータ３１２より到達した信
号光と、監視光源３５４より到達した信号光とを合波し
て、その合波した光を出力ポート３０２へ向けて出力す
る。

【００７３】制御部３９０は、監視光モニタ部３５２に
よるモニタ結果を受け取り、このモニタ結果に基づい
て、励起光源３３１〜３３３それぞれから出力される励
起光のパワーを制御するとともに、監視光源３５４から
の監視光の出力を制御する。

【００７４】この光増幅器３００は、制御部３９０によ
り制御されて動作する。励起光源３３１から出力された
励起光Ｐ₂は、光カプラ３２１および光カプラ３２２を
経て光増幅用ファイバ３４０に順方向から供給される。
励起光源３３２から出力された励起光Ｐ₁は、光カプラ
３２２を経て光増幅用ファイバ３４０に順方向から供給
される。また、励起光源３３３から出力された励起光Ｐ
₁は、光カプラ３２３を経て光増幅用ファイバ３４０に
逆方向から供給される。入力ポート３０１に入力した信
号光は、光カプラ３５１、光アイソレータ３１１、光カ
プラ３２１および光カプラ３２２を経て光増幅用ファイ
バ３４０に入射し、光増幅用ファイバ３４０において光
増幅される。この光増幅用ファイバ３４０で光増幅され
た信号光は、光カプラ３２３、光アイソレータ３１２お
よび光カプラ３５３を経て出力ポート３０２より出力さ
れる。入力ポート３０１より入力した監視光は、光カプ
ラ３５１により分波されて監視光モニタ部３５２に入力
する。監視光モニタ部３５２では、この監視光に基づい
て、光増幅器３００に入力する信号光のパワーまたは波
数がモニタされる。そして、このモニタ結果に基づい
て、制御部３９０により、励起光源３３１〜３３３それ
ぞれから出力される励起光のパワーが調整される。

【００７５】次に、第３実施形態に係る光増幅器３００
における制御部３９０の制御動作について説明する。制
御部３９０による制御は、監視光のモニタにより得られ
た入力信号光のパワーまたは波数に基づいてなされるフ
ィードフォワード制御であり、励起光源３３１〜３３３
の何れかから出力される励起光のパワーを調整するもの
である。第３実施形態に係る光増幅器３００における制
御方式は、上記の第２実施形態に係る光増幅器２００に
おける第１〜第３の制御方式と略同様のフィードフォワ
ード制御である。

【００７６】すなわち、第１の制御方式では、図５に示
されるように、ＡＬＣ時における励起光Ｐ₂のパワー
は、入力信号光パワーの１次函数または２次函数でよく
近似され、また、図７に示されるように、ＡＧＣ時にお
ける励起光Ｐ₂のパワーは、入力信号光の波数の１次函
数または２次函数でよく近似される。第２または第３の
制御方式では、図１０に示されるように、ＡＬＣ時にお
ける順方向励起光パワーは、入力信号光パワーの１次函
数でよく近似され、また、図１３に示されるように、Ａ
ＧＣ時における順方向励起光パワーは、入力信号光の波
数の２次函数でよく近似される。そこで、制御部３９０
は、入力信号光のパワーまたは波数に基づいて、励起光
源３３１〜３３３の何れかから出力される励起光のパワ
ーを調整して、第１〜第３の制御方式の何れかを実行す
る。このようにすることにより、ＡＬＣ時に、入力信号
光パワーが変化しても、利得平坦度が維持され、出力信
号光パワーが一定に維持される。また、ＡＧＣ時に、入
力する信号光の波数が変化しても、利得平坦度が維持さ
れ、出力信号光パワーが一定に維持される。

【００７７】（光通信システムの実施形態）次に、本発
明に係る光通信システムの実施形態について説明する。
図１６は、本実施形態に係る光通信システム１の構成図
である。この光通信システム１は、光送信器１０、光中
継器２０および光受信器３０を備え、光送信器１０と光
中継器２０との間に光ファイバ伝送路４０が敷設され、
光中継器２０と光受信器３０との間に光ファイバ伝送路
５０が敷設されたものである。

【００７８】光送信器１０内には、光源部１１₁〜１１₃
および光合波器１２が設けられている。光源部１１
₁は、Ｓバンド内の多波長の信号光を発生し、これらを
合波して出力する。光源部１１₂は、Ｃバンド内の多波
長の信号光を発生し、これらを合波して出力する。光源
部１１₃は、Ｌバンド内の多波長の信号光を発生し、こ
れらを合波して出力する。光合波器１２は、光源部１１
₁より出力されたＳバンドの多波長の信号光、光源部１
１₂より出力されたＣバンドの多波長の信号光、およ
び、光源部１１₃より出力されたＬバンドの多波長の信
号光を入力し、これらを合波して光ファイバ伝送路４０
に送出する。

【００７９】光中継器２０内には、光分波器２１、光増
幅器２２₁〜２２₃および光合波器２３が設けられてい
る。光分波器２１は、光ファイバ伝送路４０を伝搬して
きて到達したＳ，ＣおよびＬの各バンドの多波長の信号
光を入力し、バンド毎に分波して出力する。光増幅器２
２₁は、光分波器２１より出力されたＳバンドの多波長
の信号光を入力し、これらを一括光増幅して出力する。
光増幅器２２₂は、光分波器２１より出力されたＣバン
ドの多波長の信号光を入力し、これらを一括光増幅して
出力する。光増幅器２２₃は、光分波器２１より出力さ
れたＬバンドの多波長の信号光を入力し、これらを一括
光増幅して出力する。また、光合波器２３は、光増幅器
２２₁により光増幅されたＳバンドの多波長の信号光、
光増幅器２２₂により光増幅されたＣバンドの多波長の
信号光、および、光増幅器２２₃により光増幅されたＬ
バンドの多波長の信号光を入力し、これらを合波して光
ファイバ伝送路５０に送出する。

【００８０】光受信器３０内には、受光部３１₁〜３１_N
（Ｎは以上の整数）および光分波器３２が設けられてい
る。光分波器３２は、光ファイバ伝送路５０を伝搬して
きて到達したＳ，ＣおよびＬの各バンドの多波長の信号
光を入力し、波長毎に分波して出力する。受光部３１_n
は、光分波器３２より出力された波長λ_nの信号光を入
力して受光する（ｎは１以上Ｎ以下の任意の整数）。

【００８１】この図に示される３個の光増幅器のうち、
Ｓバンド用の光増幅器２２₁は、上述した本実施形態に
係る光増幅器１００、２００または３００と同一構成の
もの（ＴＤＦＡ）である。また、Ｃバンド用の光増幅器
２２₂およびＬバンド用の光増幅器２２₃それぞれは、波
長０．９８μｍ帯または１．４８μｍ帯の励起光をＥＤ
Ｆに供給して信号光を光増幅するＥＤＦＡである。

【００８２】この光通信システム１は以下のように動作
する。光送信器１０においては、光源部１１₁より出力
されたＳバンドの多波長の信号光、光源部１１₂より出
力されたＣバンドの多波長の信号光、および、光源部１
１₃より出力されたＬバンドの多波長の信号光は、光合
波器１２により合波されて、光ファイバ伝送路４０に送
出される。光中継器２０においては、光ファイバ伝送路
４０を伝搬してきて到達したＳ，ＣおよびＬの各バンド
の多波長の信号光は、光分波器２１によりバンド毎に分
波される。光分波器２１により分波されて出力されたＳ
バンドの多波長の信号光は、光増幅器２２₁により光増
幅され、光分波器２１により分波されて出力されたＣバ
ンドの多波長の信号光は、光増幅器２２₂により光増幅
され、また、光分波器２１により分波されて出力された
Ｌバンドの多波長の信号光は、光増幅器２２₃により光
増幅される。これらの光増幅されたＳ，ＣおよびＬの各
バンドの多波長の信号光は、光合波器２３により合波さ
れて、光ファイバ伝送路５０に送出される。光受信器３
０においては、光ファイバ伝送路５０を伝搬してきて到
達したＳ，ＣおよびＬの各バンドの多波長の信号光は、
光分波器３２により波長毎に分波される。そして、光分
波器３２により分波されて出力された波長λ_nの信号光
は、受光部３１_nにより受光される。

【００８３】このように、この光通信システム１は、
Ｓ，ＣおよびＬの各バンドの多波長の信号光を多重化し
て光ファイバ伝送路４０，５０に伝搬させるので、大容
量の情報を高速に伝送することができる。また、Ｓバン
ド用の光増幅器２２₁は、上述した本実施形態に係る光
増幅器１００，２００または３００と同一構成のもの
（ＴＤＦＡ）であるので、出力信号光パワーを一定に維
持することができ、また、利得平坦度を一定に維持する
ことができる。したがって、この光通信システム１は、
Ｓバンド信号光の伝送品質が優れたものとなる。

【００８４】（変形例）本発明は、上記実施形態に限定
されるものではなく、種々の変形が可能である。例え
ば、光増幅器１００，２００，３００に含まれる光増幅
媒体は、上記実施形態ではＴｍ元素が添加された光ファ
イバ（ＴＤＦ）であったが、これに限られるものではな
く、平面基板上に形成された光導波路にＴｍ元素が添加
されたものであってもよい。ただし、導波路長を容易に
長くすることができる点でＴＤＦの方が好適である。

【００８５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光導波路に
対して励起光供給手段により励起光（波長１．０５μｍ
帯、１．４μｍ帯または１．５５〜１．６５μｍ帯）が
供給され、この光導波路において所定波長帯域（１４５
５〜１４８５ｎｍ）の信号光が光増幅されて出力され
る。この光導波路より出力される光のパワー、および、
この光導波路で発生する自然放出光のパワーの何れか
は、モニタ手段により２以上の波長でモニタされる。そ
して、このモニタ手段によるモニタの結果に基づいて、
制御手段により、励起光供給手段により光導波路に供給
される励起光のパワーが調整されて、光導波路の利得平
坦度が一定にフィードバック制御されるとともに、光導
波路より出力される信号光のパワーが一定にフィードバ
ック制御される。

【００８６】特に好適には、第２励起光源より出力され
光導波路に供給される波長１．５５〜１．６５μｍ帯の
励起光のパワーが調整されることで、光導波路の利得平
坦度が一定に制御される。また、第１励起光源より出力
され光導波路に供給される波長１．０５μｍ帯または波
長１．４μｍ帯の励起光のパワーが調整されることで、
光導波路より出力される信号光のパワーが一定に制御さ
れる。

【００８７】また、好適には、光導波路に対して順方向
から供給される波長１．０５μｍ帯または波長１．４μ
ｍ帯の励起光のパワーが調整されることで、光導波路の
利得平坦度が一定に制御される。また、光導波路に対し
て逆方向から供給される波長１．０５μｍ帯または波長
１．４μｍ帯の励起光のパワーが調整されることで、光
導波路より出力される信号光のパワーが一定に制御され
る。

【００８８】また、好適には、光導波路に対して順方向
および逆方向それぞれから供給される波長１．０５μｍ
帯または波長１．４μｍ帯の励起光のパワーの比が調整
されることで、光導波路の利得平坦度が一定に制御され
る。また、光導波路に対して順方向および逆方向それぞ
れから供給される波長１．０５μｍ帯または波長１．４
μｍ帯の励起光のパワーの和が調整されることで、光導
波路より出力される信号光のパワーが一定に制御され
る。

【００８９】以上のようなフィードバック制御により、
光導波路の利得平坦度が一定に制御され、また、光導波
路より出力される信号光のパワーが一定に制御されるこ
とで、安定した動作が可能となる。

【００９０】また、本発明によれば、光導波路に入力す
る信号光の波数またはパワーに基づいて、第２励起光源
より出力され光導波路に供給される励起光のパワーが調
整されることで、光導波路の利得平坦度および出力信号
光パワーが一定にフィードフォワード制御される。ま
た、光導波路に対して順方向および逆方向の双方または
何れか一方から供給される励起光のパワーが調整される
ことで、光導波路の利得平坦度および出力信号光パワー
が一定にフィードフォワード制御される。このようなフ
ィードフォワード制御が行われる場合には、光増幅器は
小型となり安価となるので好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る光増幅器１００の構成図で
ある。

【図２】第１実施形態に係る光増幅器１００の出力光モ
ニタ部１５２の構成例を示す図である。

【図３】第１実施形態に係る光増幅器１００の出力光モ
ニタ部１５２の他の構成例を示す図である。

【図４】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
１の制御方式によりＡＬＣを行ったときの利得スペクト
ルを示す図である。

【図５】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
１の制御方式によりＡＬＣを行ったときの励起光Ｐ₂の
パワーと入力信号光パワーとの関係を示す図である。

【図６】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
１の制御方式によりＡＧＣを行ったときの利得スペクト
ルを示す図である。

【図７】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
１の制御方式によりＡＧＣを行ったときの励起光Ｐ₂の
パワーと入力信号光の波数との関係を示す図である。

【図８】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
２の制御方式によりＡＬＣを行ったときの利得スペクト
ルを示す図である。

【図９】第１実施形態に係る光増幅器１００において第
２の制御方式によりＡＬＣを行ったときの順方向励起光
パワーおよび逆方向励起光パワーそれぞれと入力信号光
パワーとの関係を示す図である。

【図１０】第１実施形態に係る光増幅器１００において
第２の制御方式によりＡＬＣを行ったときの順方向励起
光パワーと入力信号光パワーとの関係を示す図である。

【図１１】第１実施形態に係る光増幅器１００において
第２の制御方式によりＡＧＣを行ったときの利得スペク
トルを示す図である。

【図１２】第１実施形態に係る光増幅器１００において
第２の制御方式によりＡＧＣを行ったときの順方向励起
光パワーおよび逆方向励起光パワーそれぞれと入力信号
光パワーとの関係を示す図である。

【図１３】第１実施形態に係る光増幅器１００において
第２の制御方式によりＡＧＣを行ったときの入力信号光
の波数と入力信号光パワーとの関係を示す図である。

【図１４】第２実施形態に係る光増幅器２００の構成図
である。

【図１５】第３実施形態に係る光増幅器３００の構成図
である。

【図１６】本実施形態に係る光通信システム１の構成図
である。

【図１７】ＥＤＦＡおよびＴＤＦＡそれぞれの動作を比
較して説明する図である。

【図１８】従来のＡＬＣを行ったときのＴＤＦＡの利得
スペクトルを示す図である。

【図１９】従来のＡＬＣを行ったときのＴＤＦＡの出力
信号光パワースペクトルを示す図である。

【図２０】従来のＡＧＣを行ったときのＴＤＦＡの利得
スペクトルを示す図である。

【符号の説明】

１…光通信システム、１０…光送信器、１１…光源部、
１２…光合波器、２０…光中継器、２１…光分波器、２
２…光増幅器、２３…光合波器、３０…光受信器、３１
…受光部、３２…光分波器、４０，５０…光ファイバ伝
送路、１００…光増幅器、１０１…入力ポート、１０２
…出力ポート、１１１，１１２…光アイソレータ、１２
１〜１２３…光カプラ、１３１〜１３３…励起光源、１
４０…光増幅用ファイバ、１５１…光分岐カプラ、１５
２…出力光モニタ部、１６０…側方自然放出光モニタ
部、１９０…制御部、２００…光増幅器、２０１…入力
ポート、２０２…出力ポート、２１１，２１２…光アイ
ソレータ、２２１〜２２３…光カプラ、２３１〜２３３
…励起光源、２４０…光増幅用ファイバ、２５１…光分
岐カプラ、２５２…入力光モニタ部、２９０…制御部、
３００…光増幅器、３０１…入力ポート、３０２…出力
ポート、３１１，３１２…光アイソレータ、３２１〜３
２３…光カプラ、３３１〜３３３…励起光源、３４０…
光増幅用ファイバ、３５１…光カプラ、３５２…監視光
モニタ部、３５３…光カプラ、３５４…監視光源、３９
０…制御部。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光導
   波路と、 前記光導波路に励起光を供給する励起光供給手段と、 前記光導波路より出力される光のパワー、および、前記
   光導波路で発生する自然放出光のパワーの何れかを、２
   以上の波長でモニタするモニタ手段と、 前記モニタ手段によるモニタの結果に基づいて、前記励
   起光供給手段により前記光導波路に供給される励起光の
   パワーを調整して、前記光導波路の利得平坦度を制御す
   るとともに、前記光導波路より出力される信号光のパワ
   ーを制御する制御手段とを備えることを特徴とする光増
   幅器。
2. 【請求項２】 前記モニタ手段は、前記光導波路の側方
   に出射される自然放出光のパワーをモニタすることを特
   徴とする請求項１記載の光増幅器。
3. 【請求項３】 前記モニタ手段は、 前記光導波路より出力された光のパワーの一部を分岐し
   て取り出す第１光分岐カプラと、 前記第１光分岐カプラにより取り出された光を２分岐す
   る第２光分岐カプラと、 前記第２光分岐カプラにより２分岐された一方の光に含
   まれる特定の第１波長の光を選択的に透過させる第１フ
   ィルタと、 前記第２光分岐カプラにより２分岐された他方の光に含
   まれる特定の第２波長の光を選択的に透過させる第２フ
   ィルタと、 前記第１フィルタを透過した前記第１波長の光のパワー
   を検出する第１受光部と、 前記第２フィルタを透過した前記第２波長の光のパワー
   を検出する第２受光部とを有することを特徴とする請求
   項１記載の光増幅器。
4. 【請求項４】 前記モニタ手段は、 前記光導波路より出力された光のパワーの一部を分岐し
   て取り出す光分岐カプラと、 前記光分岐カプラにより取り出された光を回折する回折
   格子と、 前記回折格子により回折された光に含まれる特定の第１
   波長の光のパワーを検出する第１受光部と、 前記回折格子により回折された光に含まれる特定の第２
   波長の光のパワーを検出する第２受光部とを有すること
   を特徴とする請求項１記載の光増幅器。
5. 【請求項５】 前記励起光供給手段は、波長１．０５μ
   ｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を出力する第１励
   起光源と、波長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光を出
   力する第２励起光源とを有し、前記第１励起光源および
   前記第２励起光源それぞれより出力された励起光を前記
   光導波路に供給し、 前記制御手段は、 前記第２励起光源より出力され前記光導波路に供給され
   る励起光のパワーを調整することで、前記光導波路の利
   得平坦度を制御し、 前記第１励起光源より出力され前記光導波路に供給され
   る励起光のパワーを調整することで、前記光導波路より
   出力される信号光のパワーを制御することを特徴とする
   請求項１記載の光増幅器。
6. 【請求項６】 前記励起光供給手段は、波長１．０５μ
   ｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を前記光導波路に
   対して順方向および逆方向の双方から供給し、 前記制御手段は、 前記光導波路に対して順方向から供給される励起光のパ
   ワーを調整することで、前記光導波路の利得平坦度を制
   御し、 前記光導波路に対して逆方向から供給される励起光のパ
   ワーを調整することで、前記光導波路より出力される信
   号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１記載
   の光増幅器。
7. 【請求項７】 前記励起光供給手段は、波長１．０５μ
   ｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を前記光導波路に
   対して順方向および逆方向の双方から供給し、 前記制御手段は、 前記光導波路に対して順方向および逆方向それぞれから
   供給される励起光のパワーの比を調整することで、前記
   光導波路の利得平坦度を制御し、 前記光導波路に対して順方向および逆方向それぞれから
   供給される励起光のパワーの和を調整することで、前記
   光導波路より出力される信号光のパワーを制御すること
   を特徴とする請求項１記載の光増幅器。
8. 【請求項８】 Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光導
   波路と、 波長１．０５μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を
   出力する第１励起光源と、波長１．５５〜１．６５μｍ
   帯の励起光を出力する第２励起光源とを有し、前記第１
   励起光源および前記第２励起光源それぞれより出力され
   た励起光を前記光導波路に供給する供給する励起光供給
   手段と、 前記光導波路に入力する信号光の波数に基づいて、前記
   第２励起光源より出力され前記光導波路に供給される励
   起光のパワーを調整することで、前記光導波路の利得平
   坦度および出力信号光パワーを制御する制御手段とを備
   えることを特徴とする光増幅器。
9. 【請求項９】 Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光導
   波路と、 波長１．０５μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を
   出力する第１励起光源と、波長１．５５〜１．６５μｍ
   帯の励起光を出力する第２励起光源とを有し、前記第１
   励起光源および前記第２励起光源それぞれより出力され
   た励起光を前記光導波路に供給する供給する励起光供給
   手段と、 前記光導波路に入力する信号光のパワーに基づいて、前
   記第２励起光源より出力され前記光導波路に供給される
   励起光のパワーを調整することで、前記光導波路の利得
   平坦度および出力信号光パワーを制御する制御手段とを
   備えることを特徴とする光増幅器。
10. 【請求項１０】 Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光
    導波路と、 波長１．０５μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を
    前記光導波路に対して順方向および逆方向の双方から供
    給する励起光供給手段と、 前記光導波路に入力する信号光の波数に基づいて、前記
    光導波路に対して順方向および逆方向の双方または何れ
    か一方から供給される励起光のパワーを調整すること
    で、前記光導波路の利得平坦度および出力信号光パワー
    を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光増幅
    器。
11. 【請求項１１】 Ｔｍ元素が光導波領域に添加された光
    導波路と、 波長１．０５μｍ帯または波長１．４μｍ帯の励起光を
    前記光導波路に対して順方向および逆方向の双方から供
    給する励起光供給手段と、 前記光導波路に入力する信号光のパワーに基づいて、前
    記光導波路に対して順方向および逆方向の双方または何
    れか一方から供給される励起光のパワーを調整すること
    で、前記光導波路の利得平坦度および出力信号光パワー
    を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光増幅
    器。
12. 【請求項１２】 前記光導波路はＴｍ元素がコア領域に
    添加された光ファイバであることを特徴とする請求項１
    〜１１の何れか１項に記載の光増幅器。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１１の何れか１項に記載の
    光増幅器を含み、信号光を伝送するとともに、この信号
    光を前記光増幅器により光増幅することを特徴とする光
    通信システム。