JP2003526215A - 光増幅器内の利得制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光増幅器構成が与えられており、この構成は増幅器（１０）、総入力パワーに適用される利得を測定するための構成要素（２１，３１，４０）および測定された総利得に基づいて、波長に対する利得の変動程度、すなわち利得傾斜を決定するように適合された制御ユニット（５０）とを含む。これは波長に依存する利得変動と総利得との間の予め定められた関係を用いて実施される。この関係は増幅器または増幅器のバッチまたはクラスの測定を行うことにより、製品に対して決定される。この様にして利得傾斜の精密な形状が各増幅器に対して与えられる。これは利得傾斜を除去するために使用される。これに代わって、システム仕様が限定された利得傾斜に耐える場合には、この形状はシステムを監視するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は光増幅器に関する。特に、例えばＷＤＭ通信ネットワーク等のブロー
ドバンド光ネットワークで採用される光増幅器に関する。

【０００２】 （背景技術） 光増幅器という用語は、エルビウム（Erbium）ドープ・ファイバー増幅器、フ
ッ化物ドープ・ファイバー増幅器、エルビウム・イットリウム増幅器、ラマン増
幅器、ブリユアン（Brillouin）増幅器、また同様に半導体増幅器、ソリッドス
テート増幅器などを含み、これらは同時に複数のＷＤＭチャンネルを増幅できる
ので、光波長マルチプレクス（ＷＤＭ）送信システム内で一般的に採用されてい
る。

【０００３】 これらの増幅器は典型的に飽和状態、すなわち出力パワーが入力パワーとは無
関係の状態で動作されている。従って増幅器利得は入力パワーに依存する。この
構造は送信経路に沿って設置されている各々の増幅器が、ラインでの損失を自動
的に補償するためにその利得を自動的に調整することを可能としている。

【０００４】 増幅器は一般的に、指定された入力パワーに対して、ほぼ一定のスペクトル利
得、以降最適利得と呼ぶ、で動作するように設計されている。しかしながら、製
品余裕が変動し、増幅器が設置されているシステムの利得整合要求が変動する結
果、増幅器が指定されたものとは異なる最適利得を有することになる。その他の
要因、例えば温度変動および増幅器内のその他の構成部品の特性も、増幅器の最
適利得に影響を与える場合がある。最適利得を変える種々の要因に加えて、光通
信システム内に設置されている増幅器は、非最適利得で動作せざるを得ない制約
を受ける場合がある。この理由には、増幅器が補償しなければならない実際のス
パン減衰の変動、およびトラヒック・チャンネル内のパワーレベルの変動が含ま
れる。チャンネル数の変動も増幅器動作利得を変化させる場合があり、特に増幅
器が現在のチャンネル数に関する情報を持たない場合には変化させる。

【０００５】 この種の増幅器動作に係わる１つの問題は、異なる入力信号波長で経験される
利得が分布反転に依存することであり、これは次に増幅に依存する。一般的に分
布反転が増すと、より短い波長では利得が増加し、分布反転が減るとその逆の影
響が生じる。言葉を変えると、増幅器の動作帯域幅の中で波長に対する利得曲線
の中に傾きまたは傾斜が存在する。従って、異なるＷＤＭチャンネル間の相対利
得は増幅器の増幅量に直接依存する。これらの利得の変動はチャンネル間の利得
が不均衡となる原因となり、これは受信機側で異なる信号対雑音比となって表れ
る。

【０００６】 この利得変動は帯域幅が限られている信号を取り扱うシステムでは重大な問題
ではないが、３０ｎｍ以上に拡散している一般的に８０チャンネルを搬送するＷ
ＤＭシステムでは、この影響は更に深刻である。その様なシステムでは、最良お
よび最悪チャンネル間の信号対雑音比の差は大きくなるはずである。最も低い信
号対雑音比を表すチャンネルがシステム全体の性能に対する限界を決めるので、
これはそのシステムが持つ全能力のかなり低いところで動作しなければならない
ことを意味する。

【０００７】 国際特許明細書第ＷＯ９８３６５１３号には、利得傾斜を導入することなく光
信号を増幅できる光増幅器が記載されている。これは２つの光増幅器を直列使用
することにより実現されており、２つの光増幅器の間に１台の減衰器が接続され
ている。２台の増幅器は同一に作られていて同じ利得スペクトルを有すると仮定
されている。ｄＢで表現されている各増幅器の利得は固定ポンプパワーと入力パ
ワーに対する２つの既知の波長での利得の線形結合と仮定されている。増幅器間
の信号パワーの減衰を調整することにより、第２増幅器の利得が、入力信号と同
一で反対の利得傾斜となるように選択することが出来る。この既知の構成の欠点
は、２台の増幅器は同一のスペクトル利得を有するように設計されているが、製
造中に得られる値は変化し、その結果未知の利得傾斜がトラヒック・チャンネル
の間に導入されることである。システムは全体としてチャンネル間の僅かな利得
傾斜には耐えるが、カスケード接続された増幅器で生成される累積された利得傾
斜が異なるチャンネルのＳＮＲ内に許容できない変動を引き起こす可能性がある
。更に、その様な増幅器構成は比較的高価であり、入力および出力パワーに加え
て増幅器のポンプパワーの測定も必要とする。

【０００８】 本発明の１つの目的は、従来技術による装置の問題を解決する光増幅器構成な
らびにその制御方法を提供することである。

【０００９】 本発明の更に別の目的は、利得傾斜を光送信経路全体に渡って信頼性高く制御
することのできる光増幅器構成ならびにその制御方法を提供することである。

【００１０】 本発明の別の目的は、利得傾斜の制御が比較的低コストで行える、光増幅器構
成ならびにその制御方法を提供することである。

【００１１】 （発明の開示） 光増幅器が提供されており、これは波長に対する利得の変動程度、すなわち利
得傾斜を、全利得の測定値に基づき決定するように適合された制御ユニットを含
む。これは波長に依存する利得変動と総利得との間の、予め定められた関係を用
いて実現される。この関係は製品毎に増幅器、または増幅器の製造バッチまたは
クラスを測定して決定される。

【００１２】 好適にこの関係は、総利得の最適利得からの偏差に関する利得傾斜の依存関係
をモデル化している。最適利得値は同様に製品毎に増幅器または増幅器のクラス
に対して測定される。この最適利得は全体入力パワーで経験される利得であり、
此処では入力信号に含まれる全ての波長がほぼ同じ増幅率となる。

【００１３】 この様にして利得傾斜の詳細な形状が各々の増幅器に対して与えられる。これ
は利得傾斜を除去するために使用される。これに代わって、システム要求が制限
的な利得傾斜に耐える場合、この形状はシステムを監視するために使用される。

【００１４】 利得傾斜を更に精密に決定するために、最適利得が更に温度の関数としてモデ
ル化される。従って、温度を追加して測定することにより、増幅器出力での利得
傾斜が、温度測定値に基づいて最適利得を調整し、利得傾斜を利得オフセットか
ら導き出すことにより求められる。

【００１５】 好適に増幅器は利得傾斜形状を上流側および下流側構成部品に通信するように
適合されている。従ってこの種類の光増幅器を含むリンクは、複数の増幅器で通
信された累積利得傾斜に基づき、受信機側で信号対雑音比を最大とするように適
合できる。

【００１６】 先に定めた種類の増幅器を含む光リンクは、代わって例えば制御可能スペクト
ル傾斜、制御可能スペクトルフィルタまたはイコライザ等を具備した減衰器を含
む傾斜制御構成を含むことが可能である。

【００１７】 本発明の好適な実施例において、光ファイバー・リンク内の利得傾斜を、おそ
らく制御可能スペクトル傾斜またはスペクトルフィルタを具備した１台の減衰器
で分離された、上記の直列接続構成された２台の増幅器を有する増幅器構成で制
御する事が可能である。各々の利得傾斜は上記の通り、精密に決定することが出
来る。減衰器の減衰率、従って第２増幅器への入力パワーを変化させることによ
り、指定された利得傾斜を生成するように第２増幅器の利得が選択できる。この
利得傾斜の値は第１増幅器で生成されたものとは等しく反対である。これに代わ
って、利得傾斜は光リンクの更に上流で他の増幅器により持ち込まれた利得傾斜
を相殺する大きさおよび符号であっても構わない。

【００１８】 下流側増幅器で作り出された利得傾斜も双方向システムで相殺することが可能
であり、終端ノードで受信された信号内の累積利得傾斜に関する情報をデータ・
チャンネルの戻り経路を通して、二段増幅器で利用できるようにすることで実現
できる。

【００１９】 この方法により、比較的高価な二段増幅器の数を最小に保ちながら、光リンク
に沿った利得傾斜が除去できる。

【００２０】 この二段増幅器構成に代わる構成では、第１および第２増幅器両方の利得が、
それらの増幅器がそれぞれの最適利得で動作するように調整されるものがある。
第１光増幅器の利得は増幅器に注入されるポンプパワーを変更して調整される。
第２増幅器は好適に飽和状態で動作される。その利得は減衰器を調整して増幅器
入力パワーを変更して好適に調整されるが、ポンプパワーを適切に制御して調整
する事も可能である。

【００２１】 本発明の更に別の目的および特長は、好適な実施例の以下の詳細な説明から明
らかとなろう、それらの説明は例として示す添付図を参照して与えられている。

【００２２】 （図面の詳細な説明） 図１に示す光増幅器構成は、光入力信号を搬送するための第１光ファイバー２
０と、光出力信号を搬送するための第２光ファイバー３０とに接続された光増幅
器１０を含む。光増幅器は希土類ドープ・ファイバー、ラマン増幅器、ブリユア
ン増幅器等のような能動ファイバー増幅器である。増幅器利得は１つまたは複数
の光ポンプで制御されており、これらの光ポンプは光パワーを能動ファイバーに
注入して分布反転の程度を変更する。光結合器２１が入力ファイバー２０に接合
されていて、入力信号パワーの一部を抽出している。第２光結合器３１が同様に
出力ファイバー３０に接合されていて、出力信号パワーの一部を抽出している。
これらの抽出された信号は増幅器１０の総入力および出力パワーの測定値である
。第１および第２結合器２１，３１は第１利得計算機４０に接続されており、こ
の計算機は測定された信号パワーを用いて増幅器の利得を計算する。

【００２３】 好適な実施例において、利得計算機はソフトウェア制御処理ユニットを含む。
従って、結合器２１，３１で抽出された光信号が適切な光電気変換器、例えば光
検出器など、により電気信号に変換され、続いて利得計算で使用する前に適切な
前処理操作が行われる。

【００２４】 計算された利得値は制御ユニット５０に送られ、制御ユニットはこの値を用い
て増幅器の最適利得からの偏差を決定する。この偏差値を用いて、制御ユニット
５０は次に波長に対する利得の変動または利得傾斜の線形近似値を決定する。こ
れは利得傾斜と最適利得からの偏差の予め定められた関係を用いて計算するか、
または利得傾斜の値の予め定められた組を含むデータベース６０または対照テー
ブルにアクセスして行われる。この予め定められた関係は、図２から図４を参照
して以下に説明するように、増幅器または増幅器のクラスに対して得られる。

【００２５】 図２は異なる利得値に対する利得と波長間の関係を示すグラフである。このグ
ラフの中で最適利得は太線で示されている。増幅器の最適利得は総利得の値、す
なわち総出力パワーに対する総入力パワーの比率であり、この最適利得では波長
に対する利得変動が最小となって、増幅器を通る全ての信号波長がほぼ同一利得
となる。理想的には最適利得は、対象となる帯域幅内で全ての波長に対して平坦
であるべきである。しかしながら、リップルは常に存在し、それは例えばファイ
バー特性および増幅器内で使用されている受動構成部品のためである。このリッ
プルに加えて、図２のグラフから分かるように、利得が最適利得からずれると傾
きまたは傾斜が利得曲線の中に表れる。最適利得よりも高い利得値では、短い波
長での増幅率が長い波長での増幅率を超えている。この反対の効果が最適利得よ
りも低い利得値で見られる。

【００２６】 増幅器は一般的にある決められた動作利得で設計されている。しかしながら、
製造による許容差とはしばしば製品として得られた実際の最適利得が仕様利得と
は異なることを意味する。図２に示されるような、波長に対する利得をｄＢで測
定することは、従って製造後に好適に実施される。好適にこれらの測定は、増幅
器の１クラスに対して１度実施される。しかしながら更に正確な値は、製造され
る増幅器のバッチ毎に最適利得を測定することで得られ、更に正確なモデルは各
増幅器に対する最適利得が個別にモデル化される際に得られる。

【００２７】 図２で観測される利得傾斜間の関係は、最適利得からの偏差に対してモデル化
され、これは図３に一般的に図示されている。利得傾斜はナノメートル分のデシ
ベル（ｄＢ／ｎｍ）で表現されている。この線形関係は数式で表現されて、この
式は増幅器の実際の動作利得での利得傾斜を計算するために制御ユニット５０で
使用される。最適利得からのオフセットに対する利得傾斜の依存度は、更に複雑
で正確なモデルで表現できることは理解されよう、その場合最適利得からの種々
のオフセット値に対する利得傾斜の個別の値を、図１に示すようにデータベース
または対照テーブル６０の中で与えるのがより簡単であろう。

【００２８】 最適利得からの偏差と利得傾斜との間の線形近似は、任意の指定された利得に
対して近似的な利得傾斜を簡単に計算する方法を可能とする。しかしながら更に
複雑で、従って更に正確な関係が、例えばデータベースまたは対照テーブルを用
いてモデル化される場合、これは総増幅器利得と利得傾斜間の直接的関係として
表現されるはずである。

【００２９】 増幅器の実際の最適利得を決定することに加えて、最適利得の温度依存性もま
たｄＢ単位で決定されてモデル化される。図４は最適利得の温度による変動を線
形近似したグラフを示す。

【００３０】 増幅器の最適利得を変化させるようなその他の要因の影響、例えば増幅器構成
の中に含まれる受動構成部品などの影響、もまたモデルに組み込むことが可能で
ある。

【００３１】 この場合、図１の光増幅器１０の利得傾斜は、有効最適利得値を決定するため
に温度測定を実施することで簡単に決定することが可能であり、続いて実利得、
すなわち総出力パワーと総入力パワーの比率を測定して、最適利得からの偏差、
従って利得傾斜を決定する。

【００３２】 図１の構成において、温度測定はセンサ７０で実施される。好適なセンサの正
確な性質は当業者には良く知られているので此処では説明しない。

【００３３】 図１では利得計算機４０と制御ユニット５０は別々の構成要素として図示され
ているが、これらの構成要素で実施される機能をマイクロプロセッサ、ミニコン
ピュータ等の形式の、必要な処理能力を含む単一の処理ユニットで実施できるこ
とも理解されよう。複数または１つの処理要素を増幅器構成の中に組み込み、こ
の増幅器構成専用とする事が可能である。これに代わって、処理手段をネットワ
ークノードまたはより中心的な場所に配置し、いくつかのまたは全ての増幅器構
成に対して必要な処理を実行させるようにすることも可能である。最適利得から
の偏差に対する利得傾斜の変動がデータベースまたは対照テーブルとして与えら
れている時、これも同様に処理構成要素として構成するか、またはこれに代わっ
て１つまたは複数の増幅器クラスに対するモデル化された関係を含む中央データ
ベースを、全ての制御ユニットからアクセスできるように中央に具備することも
可能である。

【００３４】 例えば中央段アクセスを具備した増幅器、二重ポンプ多段増幅器などの複数の
増幅器を含む増幅器では、上記の測定およびモデル化は増幅器全体としてまたは
増幅器の個々の段毎になされることは理解されよう。

【００３５】 光ネットワークの送信リンク内に組み込まれた際に、増幅器構成１０は好適に
制御ユニット５０を経由して制御チャンネル１４０に接続される。この制御チャ
ンネル１４０は、個別の専用電子機器または図１に示されているように光ケーブ
ルである。これに代わってこのチャンネルをトラヒック・ケーブル上で実施する
ことも可能である。制御チャンネル１４０は、１つまたは複数のノードまたはネ
ットワークの中心位置に配置されているネットワーク制御または管理回路と通信
する。ひとたび制御ユニット５０が増幅器１０で生成される利得傾斜を決定する
と、制御ユニットはこの情報を監視の目的で制御チャンネル１４０に送信するこ
とができる。この様にして識別されたリンクに沿って各増幅器で生成された累積
利得傾斜に対して、耐性を持つようにネットワークを構成することが可能であり
、これは受信機側で信号対雑音比を最大にすることにより行われる。この利得傾
斜情報は警報目的でも使用される。

【００３６】 次に図５を参照すると、此処には図１に示されたものと同一構成の第１および
第２増幅器段１００，１１０を有する２段増幅器が示されている。簡単のために
光結合器、利得計算機、制御ユニット、温度センサおよび利用する場合はデータ
・ベースも、は第１および第２増幅器段１００および１１０に対して１３０で示
されている１つの制御ブロックに中に組み込まれているものとする。減衰器１２
０が第１および第２増幅器１００，１１０の間に接続されている。制御ブロック
１３０は更に減衰器１２０に接続されて、第１および第２増幅器の間の信号に適
用される減衰を制御する。減衰器１２０は好適に一定の減衰を、増幅器に入力さ
れる全ての信号波長に対して与えるが、制御可能なスペクトル傾斜も与えるよう
に構成されている。このスペクトル傾斜は減衰器自体を、これがあたかもスペク
トル・フィルタとして動作するかのように調整するか、またはスペクトル・フィ
ルタを直列に接続することによって調整することにより得られる。

【００３７】 この構成は２つの様式で動作する。 第１の構造では、増幅器構成は波長による利得の変動がほぼ取り除かれるような
、最適利得で動作する。これは下記のようにして実現される。第１増幅器１００
に関して、制御ブロック１３０はこの増幅器１００に対する総入力パワーと総出
力パワーの測定値から実際の利得を計算する。この利得値は、次にその増幅器ま
たは増幅器種類の最適利得と比較される。最適利得は先に説明したようにして得
られ、必要で有れば温度調整を行う。しかしながら、実利得と最適利得間の全て
の偏差は利得傾斜を計算するためには使用されない。むしろ偏差が認知されると
、制御ブロック１３０は利得が最適値に達するまで、実際の増幅器利得を調整す
るように増幅器１００へのポンプパワーを調整する。この様にして、この第１増
幅器段１００の出力で生成される利得傾斜はほぼゼロとなる。第２増幅器段１１
０は、出力パワーがシステム要求に合うように飽和状態で動作する。従って、こ
の増幅器１１０の全利得は入力パワーのみに依存する。この第２増幅器１１０で
生成される利得傾斜を削減、また好適に除去するために、制御ブロック１３０は
減衰器１２０を制御して第１増幅器１００の出力信号に対して必要な減衰を与え
、第２増幅器１１０もまた最適利得で動作するように保証する。制御ブロック１
３０はまた、減衰量を変更する代わりに、または変更する事に加えて、第２増幅
器へのポンプパワーを変更することにより、第２増幅器１１０の利得を調整する
。この様にして、２段増幅器構成の総出力パワーは全てのＷＤＭチャンネルに対
してほぼ等しくなる。

【００３８】 各増幅器１００、１１０は互いに独立して調整されるため、増幅器は同一構造
である必要は無い。

【００３９】 第２動作モードにおいて、制御ブロック１３０は増幅器利得を不変のまま残し
、先に図１から４を参照して説明したように、単に第１光増幅器１００の利得傾
斜のみを決定する。先の動作モードと同様、第２増幅器１１０は好適に飽和状態
で動作する。従って第２増幅器１１０の利得は、第１増幅器１００の出力に与え
られる減衰量を変更することで、制御ブロックにより調整できる。第１増幅器１
００の利得傾斜は既知であるので、制御ブロック１３０は、大きさが等しく反対
の利得傾斜を第２増幅器１１０に生成させるために必要な利得または通常利得か
らの偏差を決定することが出来る。従って制御ブロック１３０は第２増幅器への
入力パワーを、減衰器１２０を用いて調整し、２段増幅器の出力に於ける利得傾
斜が入力の利得傾斜と同じにとする利得を得る。これに代わって、またはこれに
加えて、制御ブロック１３０は第２増幅器１１０の利得を、ポンプ・パワーを変
更することにより直接調整することも可能である。

【００４０】 この動作モードでは、第１増幅器で生成される利得傾斜が第２増幅器で反対符
号として模擬できるのであれば、増幅器１００、１１０は同一構造である必要が
無いことは理解されよう。

【００４１】 更にこの構成では更に、この増幅器構成内の第１増幅器段１００で生成される
利得傾斜のみならず、光リンクの上流側に接続されている光増幅器で生成される
利得傾斜を補償することも可能である。

【００４２】 図６はＷＤＭ光通信ネットワークの一部を示す。このネットワーク内の光リン
クは第１ノード２００と第２ノード２１０とを含む。増幅器または前置増幅器２
０１は第１ノード内に配置されている。この増幅器２０１は好適に図１に示す構
造と同一である。増幅器２０１はそのノードの信号を増幅し、それらを光ファイ
バー上に送信する。第２ノードに於いて、パワー増幅器２１１は光ファイバー２
０上の信号を受信する。このパワー増幅器は図５を参照して先に説明した様に構
成された二段増幅器である。増幅器２０１、２１１は更に制御チャンネル１４０
（図１および図５）を経由して接続されており、この制御チャンネルを介してパ
ワー増幅器２１１の制御ブロック１３０は前置増幅器２０１で生成された利得傾
斜に関するデータを受信する。更に別の増幅器がリンクに沿って接続され、また
制御チャンネル１４０に結合されていることは理解されよう。この事例では、制
御ブロック１３０は全ての上流側増幅器で生成された総利得傾斜または累積利得
傾斜を計算し、パワー増幅器２１１の増幅器利得を調整してこの傾斜を相殺する
。構造によっては、送信経路沿いのいくつかの点で利得傾斜を補償するのが好適
なものもある。ある間隔でのみ利得傾斜を補償することで、比較的高価で複雑な
二段増幅器の個数を最少にしながら、トラヒック・チャンネルがほぼ同一パワー
となるように保証することができる。

【００４３】 制御ブロック１３０にデータ相殺利得傾斜を具備することに加えて、制御チャ
ンネル１４０もまた、各トラヒック・チャンネルに与えられる相対利得に関する
情報を、ネットワーク管理回路に提供するために使用される。

【００４４】 図１を参照して先に説明したように、利得傾斜を正確に定量化することにより
、利得傾斜補償は不要となるはずである。代ってネットワークがトラヒック・チ
ャンネル間のある既知の利得変動に対して耐性を持つように設計される場合もあ
る。

【００４５】 図５を参照して説明した二段増幅器構成は、１本の光送信経路沿いの利得傾斜
を調整する１つの可能性を構築していることは理解されよう。１つのネットワー
ク内でこれらの二段増幅器の代わりとなるその他のスペクトル傾斜制御ユニット
に含まれるものには、これらに限定されるものではないが、制御可能スペクトル
傾斜を具備した減衰器、制御可能スペクトル・フィルタおよび制御可能スペクト
ル等価器がある。波長依存減衰またはトラヒック信号に対するフィルタ機能を与
える全ての構成要素もまた手動で制御出来ることも、更に理解されよう。

【００４６】 単方向リンクを参照して利得傾斜の補償について説明してきたが、この様な装
置は双方向システムまたは少なくとも双方向データ・チャンネルを有するシステ
ムにも適用できることは理解されよう。双方向システムとは、１本のファイバー
を用いて２方向にデータを送信するシステムと、個別の単方向ファイバーが同一
ノードを共有して、同一端末ポイントを有するシステムの両方を含むことが理解
される。その様な双方向システムでは、図５を参照して説明した二段増幅器、ま
たはその他の好適な利得傾斜制御ユニットが、上流側増幅器で生成された利得傾
斜の訂正と、トラヒックの流れ方向で下流側に接続されている増幅器で導入され
た利得傾斜を訂正または予想の両方を行うように構成されているはずである。こ
れは終端ノードでリンク上の累積利得傾斜を計算することにより実現される。こ
の情報は次に、スペクトル傾斜を制御するように適合されているユニットに、制
御チャンネル１４０またはこれに代わる戻り経路のデータ・チャンネルのいずれ
かを用いてフィードバックされる。これらのユニットは続いてスペクトル傾斜を
除去するか、または代わって受信機で得ることのできる信号対雑音比を最大にす
るように調整される。傾斜制御ユニットの上流側および下流側の両方で導入され
た利得傾斜を制御する能力は、これらのユニットの個数を最小化してネットワー
ク内でのそれらの位置を最適化出来ることを意味する。

【００４７】 本発明を能動ファイバー増幅器の特定の参照例に基づいて説明してきたが、本
発明はその他の種類の光増幅器、例えば半導体増幅器、またはソリッドステート
増幅器にも適用可能であることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の１つの実施例に基づく増幅器構成を図式的に表す。

【図２】 図２は１つの光増幅器に対する利得と波長との間の関係を示すグラフである。

【図３】 図３は、光増幅器に対する最適利得からの偏差に対する利得傾斜の変動を、１
次線形近似で図示したグラフである。

【図４】 図４は光増幅器の最適利得と温度の間の関係を示すグラフである。

【図５】 図５は本発明の第２の実施例に基づく増幅器構成を図式的に表す。

【図６】 図６はＷＤＭ光ネットワークの一部を図示的に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ウィングストランド、スヴェン スウェーデン国 エールブスイェ、ジュル トムテスティゲン ７ Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ08 JJ09 YY17 5K102 AA55 AA68 AB10 AD01 MA03 MB06 MB07 MB17 MC15 MD03 MH03 MH14 PH13 PH14 PH15 PH50

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光増幅器（１０）、光増幅器への入力パワーを測定するため
   の装置（２１，４０）、増幅器からの出力パワーを測定するための装置（３１，
   ４０）、前記入力および出力パワーから総増幅器利得を決定するための装置（４
   ０）とを含む、予め定められた波長帯内の入力信号を増幅するための光増幅器構
   成であって、 波長に対する利得の変動程度を、総利得と波長に対する利得の傾きとの間の予
   め定められた関係を用いて決定するための装置（５０）を特徴とする、前記構成
   。
2. 【請求項２】 請求項２記載の構成であって、前記予め定められた関係が、
   波長に対する利得の傾きを、増幅器利得が前記波長帯内の全ての波長に対してほ
   ぼ等しくなる既知の最適利得値からの、実際の増幅器利得の偏差に対してモデル
   化し、前記最適利得値からの前記決定された利得の偏差を決定するための装置（
   ５０）を含むことを特徴とする前記構成。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の構成であって、前記光増幅器（２０
   ）の温度を測定するための装置（７０，５０）と、波長に対する利得傾斜を決定
   する前に、増幅器の最適利得を増幅器の最適利得と増幅器温度の間の予め定めら
   れた関係から決定するための装置（５０）とを特徴とする、前記構成。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１つに記載の構成であって、前記
   予め定められた関係が、前記光増幅器に固有であることを特徴とする前記構成。
5. 【請求項５】 請求項１から３のいずれか１つに記載の構成であって、前記
   予め定められた関係が、光増幅器の１つのクラスに固有であることを特徴とする
   前記構成。
6. 【請求項６】 第１（１００）および第２（１１０）光増幅器と、前記第１
   および第２光増幅器との間に接続された減衰装置（１２０）とを含む光増幅装置
   であって、 各増幅器の利得を測定するための装置（１３０）と、 各々の光増幅器に対して、波長に対する総増幅器利得と利得傾斜との間の関係
   を用いて、波長に対する利得の変動程度を決定するための装置（１３０）と、 前記第１増幅器（１００）へのポンプパワーそして／または前記減衰器（１３
   ０）の減衰量そして／または前記第２光増幅器（１２０）へのポンプパワーを調
   整して、前記増幅器の少なくとも１つの利得を調整するための装置（１３０）と
   を特徴とする、前記装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の装置であって、前記予め定められた関係が、
   波長に対する利得傾斜を、増幅器利得が前記波長帯内の全ての波長に対してほぼ
   等しくなる最適利得値からの、実際の増幅器利得の偏差に対してモデル化し、此
   処で前記調整装置（１３０）が前記増幅器（１００，１１０）へのポンプパワー
   を変更するか、または前記減衰器（１３０）の減衰量を変更して、各増幅器に対
   して前記最適利得値からの前記測定された利得の偏差を最少とすることを特徴と
   する、前記装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の装置であって、前記光増幅器（１０
   ０，１１０）の温度を測定するための装置（７０）と、波長に対する利得傾斜を
   決定する前に、増幅器の最適利得を増幅器の最適利得と増幅器温度の間の予め定
   められた関係から決定するための装置とを特徴とする、前記装置。
9. 【請求項９】 波長分割マルチプレクス信号を搬送するのに適合した光ファ
   イバー・ネットワークの光送信リンクであって、該リンクがトラヒックデータを
   少なくとも１方向に搬送するための光ファイバーと、前記光ファイバーに結合さ
   れ前記トラヒックデータの信号パワーを増幅するための少なくとも１つの光増幅
   器とを含み、前記増幅器が総増幅器利得を測定するための装置と、波長に対する
   利得の変動程度を、総増幅器利得と波長に対する利得傾斜との間の予め定められ
   た関係から決定するための装置とを含むことを特徴とする、前記送信リンク。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の送信リンクであって、前記少なくとも１つ
    の増幅器に結合され、波長に対する利得の決定された変動程度に関する情報を搬
    送するための制御チャンネル（１４０）を特徴とする、前記送信リンク。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の送信リンクであって、前記光ファイバー
    と前記制御チャンネル（１４０）とに結合された制御可能波長依存減衰装置で、
    該減衰装置が前記制御チャンネル（１４０）経由で受信された、波長に対する利
    得の決定された変動程度に関する情報に応答して、トラヒックデータの選択され
    た波長を減衰するように適合されていることを特徴とする、前記送信リンク。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のリンクであって、前記波長依存減衰装置
    が、第１および第２光増幅器を有する増幅装置と、 前記第１および第２光増幅器の間に接続された減衰器と、 各光増幅器に対して波長に対する利得の変動程度を、総増幅器利得と波長に対
    する利得の傾斜との間の予め定められた関係から決定するための装置と、 前記減衰器の減衰量そして／または前記第２光増幅器の利得を制御して、前記
    装置の出力に、波長に対する利得の指定された変動程度を有する信号を生成する
    ための装置とを含むことを特徴とする、前記リンク。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のリンクであって、前記減衰器（１２０）
    が、前記トラヒックデータに対して波長に依存した減衰を与えるように適合され
    ていることを特徴とする、前記リンク。
14. 【請求項１４】 請求項９から１３のいずれか１つに記載のリンクであって
    、前記予め定められた関係が、波長に対する利得傾斜を、増幅器利得が前記波長
    帯内の全ての波長に対してほぼ等しくなる、既知の最適利得値からの実際の増幅
    器利得の偏差に対してモデル化し、前記最適利得値からの前記決定された利得の
    偏差を決定するための装置（５０）を含むことを特徴とする前記リンク。
15. 【請求項１５】 請求項９から１４記載のリンクであって、前記光増幅器（
    ２０）の温度を測定するための装置（７０，５０）と、波長に対する利得の傾き
    を決定する前に、増幅器の最適利得を増幅器の最適利得と増幅器温度の間の予め
    定められた関係から決定するための装置（５０）とを特徴とする、前記リンク。
16. 【請求項１６】 光増幅器内で増幅された光ＷＤＭ信号に適用された波長に
    対する利得の変動程度を決定するための方法であって： 増幅器からの総パワー出力を測定し、 増幅器への総パワー入力を測定し、 総増幅器利得を計算することを含み、 総利得と波長に対する利得の変動程度の間の予め定められた関係を用いて、計
    算された総利得に対して波長に依存する変動を決定することを特徴とする、前記
    方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の方法であって、前記計算された利得の、
    前記増幅器に対して予め定められた最適利得値からの偏差を決定し、前記最適利
    得からの偏差と、波長に対する利得の変動程度との間の予め定められた関係を用
    いて、計算された利得に対する波長に依存する変動を決定することを特徴とする
    、前記方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６または１７記載の方法であって、最適利得の値
    に影響を与える要因、例えば温度を決定し、計算された利得に対する波長に依存
    した変動を決定する前に、最適利得を前記決定された要因に基づいて調整するこ
    とを特徴とする、前記方法。