JP2006128219A

JP2006128219A - 光増幅器

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Publication number: JP2006128219A
Application number: JP2004311398A
Authority: JP
Inventors: Tetsufumi Tsuzaki; 哲文津崎
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: JP4773703B2

Abstract

【課題】複数の増幅部が多段接続されていて制御が容易な光増幅器を提供する。
【解決手段】入力信号光パワーは光カプラ１１および受光素子６１によりモニタされる。出力信号光パワーは光カプラ１２および受光素子６２によりモニタされる。信号光の波数は波数情報モニタ部９０によりモニタされる。制御部８１_１により、入力信号光パワーモニタ結果，出力信号光パワーモニタ結果および波数情報モニタ結果に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、光増幅器１全体の利得が一定に制御される。また、制御部８２_１により、入力信号光パワーモニタ結果および波数情報モニタ結果に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されて、出力信号光パワーが一定に制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号光を光増幅する光増幅器に関するものである。

光増幅器は、光増幅する媒体である増幅部に励起光を供給し、この増幅部において信号光を光増幅する。この増幅部は希土類元素を添加された光ファイバを含むのが好適であり、また、この希土類元素がＥｒ元素であるのが好適である。Ｅｒ元素が添加された石英系光ファイバ（ＥＤＦ: Erbium-Doped Fiber）は、励起光源から出力される波長０.９８μｍ帯または波長１.４８μｍ帯の励起光が供給されることにより、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。

特許文献１に開示された光増幅器は、直列的に接続された複数の増幅部を含み、さらに可変光減衰器を含むものである。この光増幅器では、複数の増幅部が個々に利得一定制御され、また、可変光減衰器において信号光に付与される損失が調整されることで、入力信号光レベルが変動したとしても、出力信号光レベルが一定に維持される。
米国特許第６３５９７２６号明細書

しかしながら、上記の従来の光増幅器は以下のような問題点を有している。すなわち、この光増幅器に含まれる各々の増幅部は個別に励起光源を有していることから、各々の増幅部に含まれる励起光源の劣化に偏りが生じる。また、このことに加えて、各々の増幅部は励起光パワーを調整して利得を一定に制御する制御機構を個別に有していることから、光増幅器の全体の制御は容易ではない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、複数の増幅部が多段接続されていて制御が容易な光増幅器を提供することを目的とする。

本発明に係る光増幅器は、入力端に入力した信号光を光増幅して出力端から出力する光増幅器であって、(1) 入力端に入力する信号光のパワーをモニタする第１入力信号光パワーモニタ手段と、(2) 出力端から出力される信号光のパワーをモニタする第１出力信号光パワーモニタ手段と、(3) 信号光の波数情報をモニタする波数情報モニタ手段と、(4) 第１入力信号光パワーモニタ手段と第１出力信号光パワーモニタ手段との間に直列的に設けられ、各々信号光を光増幅する複数の増幅部と、(5) 複数の増幅部のうちの何れか２つの増幅部の間に設けられ、信号光に付与する損失が可変である可変光減衰器と、(6) 複数の光増幅部に個別に励起光を供給する励起光供給手段と、(7) 波数情報モニタ手段と第１入力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、複数の増幅部で発生する合計利得が所定の利得となる条件下で、信号光の波数当りの出力信号光パワーが所定のパワーになる所定の損失を設定する損失設定手段と、(8) 可変光減衰器における信号光の損失が所定の損失になるように制御する第１の制御手段と、(9) 第１の制御手段による制御とは別に制御し、波数情報モニタ手段、第１入力信号光パワーモニタ手段および第１出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて、所定の損失を考慮して、複数の増幅部で発生する合計利得を算出し、合計利得が所定の利得になるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う第２の制御手段とを備えることを特徴とする。

或いは、本発明に係る光増幅器は、入力端に入力した信号光を光増幅して出力端から出力する光増幅器であって、(1) 入力端に入力する信号光のパワーをモニタする第１入力信号光パワーモニタ手段と、(2) 出力端から出力される信号光のパワーをモニタする第１出力信号光パワーモニタ手段と、(3) 信号光の波数情報をモニタする波数情報モニタ手段と、(4) 第１入力信号光パワーモニタ手段と第１出力信号光パワーモニタ手段との間に直列的に設けられ、各々信号光を光増幅する複数の増幅部と、(5) 複数の増幅部のうちの何れか２つの増幅部の間に設けられ、信号光に付与する損失が可変である可変光減衰器と、(6) 複数の増幅部に個別に励起光を供給する励起光供給手段と、(7) 波数情報モニタ手段と第１入力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるような所定の損失を設定する損失設定手段と、(8) 可変光減衰器における信号光の損失が所定の損失になるように制御する第１の制御手段と、(9) 第１の制御手段による制御とは別に制御し、波数情報モニタ手段と第１出力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う第２の制御手段とを備えることを特徴とする。

この光増幅器では、励起光供給手段から複数の増幅部に対して個別に励起光が供給される。入力端に入力した信号光は、複数の増幅部それぞれにおいて光増幅され、また、可変光減衰器により損失が付与されて、出力端から外部へ出力される。入力端に入力する信号光のパワーは第１入力信号光パワーモニタ手段によりモニタされ、出力端から出力される信号光のパワーは第１出力信号光パワーモニタ手段によりモニタされ、また、信号光の波数情報が波数情報モニタ手段によりモニタされる。そして、第１の制御手段により、可変光減衰器における信号光の損失が所定の損失になるように制御される。また、第２の制御手段により、波数情報モニタ手段、第１入力信号光パワーモニタ手段および第１出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて、所定の損失を考慮して、複数の増幅部で発生する合計利得を算出し、合計利得が所定の利得になるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う。或いは、第２の制御手段により、波数情報モニタ手段と第１出力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う。

本発明に係る光増幅器では、第１の制御手段において、モニタ結果に対する制御開始時間を第２の制御手段より遅く設定し、制御周期を第２の制御手段より長く設定するのが好適である。

本発明に係る光増幅器は、可変光減衰器に入力する信号光のパワーをモニタする第２入力信号光パワーモニタ手段と、可変光減衰器から出力される信号光のパワーをモニタする第２出力信号光パワーモニタ手段とを備え、第１の制御手段は、第２入力信号光パワーモニタ手段および第２出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて可変光減衰器における信号光の損失が所定の損失になるように制御するのが好適である。

本発明に係る光増幅器では、励起光供給手段は、２つの励起光供給手段を有し、２つの励起光供給手段は、第１の制御手段により制御されるとともに、いずれかの一方の励起光のパワーを変数とする関数として、他方の励起光供給手段の励起光のパワーを制御することにより、一つの励起光供給手段として動作するのが好適である。

本発明に係る光増幅器では、励起光供給手段は、２つの励起光供給手段を有し、２つの励起光供給手段は、同じ論理式で動作するのが好適である。

本発明に係る光増幅器では、制御手段が、励起光供給手段それぞれから供給される励起光のパワーを互いに異なるタイミングで調整するのが好適である。

本発明に係る光増幅器では、励起光供給手段は、励起光源を共有する２つの励起光供給手段を有するのが好適である。

本発明に係る光増幅器は、入力端と出力端との間に設けられ利得を等化する利得等化器を備えるのが好適である。

また、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、該信号光を光増幅器により光増幅することを特徴とする。

本発明に係る光増幅器は、複数の増幅部が多段接続されていて制御が容易である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良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。

（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１の構成図である。この図に示される光増幅器１は、入力端１ａに入力した信号光を光増幅して出力端１ｂから出力するものであって、入力端１ａから出力端１ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、可変光減衰器（ＶＯＡ）４０、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器１は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_１、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_１、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

光カプラ１１は、入力端１ａに入力して到達した信号光を入力し、その信号光を光カプラ２１へ出力するとともに、その信号光の一部を分岐して受光素子６１へ出力する。光カプラ２１は、光カプラ１１から出力されて到達した信号光を入力するとともに、励起光源７１から出力されて到達した励起光を入力して、これら信号光および励起光を増幅部３１へ出力する。増幅部３１は、光カプラ２１から出力されて到達した信号光および励起光を入力し、その励起光により励起されて、信号光を光増幅して出力するものであり、好適にはＥＤＦ等の希土類元素添加光ファイバである。

可変光減衰器４０は、増幅部３１により光増幅されて出力された信号光を入力し、その信号光に損失を付与して出力する。可変光減衰器４０により信号光に付与される損失は可変である。可変光減衰器４０により信号光に付与される損失Ｌ［dB］は下記(1)式で表される。ここで、Ｐinは、第一の入力モニタにより検出されるトータル入力パワー［dBm］であり、ｎは、波数モニタから得られる波数である。また、ＰinMINは、可変光減衰器４０の損失の制御範囲内における最低損失時に、光アンプの所定の出力レベルにおける所定の波長依存性を達成するch辺りの信号光パワー（アンプの設計時に決める設計値）［dBm／ch］である。

Ｌ＝Ｐin−１０×log(ｎ)−ＰinMIN …(1)

光カプラ２２は、可変光減衰器４０から出力されて到達した信号光を入力するとともに、励起光源７２から出力されて到達した励起光を入力して、これら信号光および励起光を増幅部３２へ出力する。増幅部３２は、光カプラ２２から出力されて到達した信号光および励起光を入力し、その励起光により励起されて、信号光を光増幅して出力するものであり、好適にはＥＤＦの希土類元素添加光ファイバである。光カプラ１２は、増幅部３２により光増幅されて出力された信号光を入力し、その信号光を出力端１ｂから外部へ出力させるとともに、その信号光の一部を分岐して受光素子６２へ出力する。

受光素子６１は、光カプラ１１により分岐されて到達した信号光を受光して、その信号光のパワーをモニタし、そのモニタ結果を表す電気信号を出力する。すなわち、受光素子６１および光カプラ１１は、入力端１ａに入力する信号光のパワーをモニタする第１入力信号光パワーモニタ手段を構成している。

受光素子６２は、光カプラ１２により分岐されて到達した信号光を受光して、その信号光のパワーをモニタし、そのモニタ結果を表す電気信号を出力する。すなわち、受光素子６２および光カプラ１２は、出力端１ｂから出力される信号光のパワーをモニタする第１出力信号光パワーモニタ手段を構成している。

励起光源７１は、増幅部３１を励起し得る波長の励起光を出力して、その励起光を光カプラ２１へ出力する。すなわち、励起光源７１および光カプラ２１は、増幅部３１に励起光を供給する励起光供給手段を構成している。

励起光源７２は、増幅部３２を励起し得る波長の励起光を出力して、その励起光を光カプラ２２へ出力する。すなわち、励起光源７２および光カプラ２２は、増幅部３２に励起光を供給する励起光供給手段を構成している。

受光素子６１および受光素子６２としてフォトダイオードが好適に用いられる。また、励起光源７１および励起光源７２として半導体レーザ光源が好適に用いられる。

波数情報モニタ部９０は、信号光の波数情報をモニタするものであり、そのモニタ結果を制御部８１_１および制御部８２_１の双方へ出力する。この波数情報モニタ部９０は、入力端１ａに入力した信号光の波数をモニタしてもよいし、出力端１ｂから出力される信号光の波数をモニタしてもよいし、また、上位監視システムや他の機器から光ファイバや他の伝送線路を経て送られてくる波数情報を入力するようにしてもよい。

制御部８１_１は、波数情報モニタ手段、第１入力信号光パワーモニタ手段および第１出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて、可変光減衰器４０における損失Ｌを考慮して、増幅部３１，３２で発生する合計利得を算出し、その合計利得が所定の利得になるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により増幅部３１，３２に供給される励起光のパワーの制御を行う。すなわち、制御部８１_１は、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）を入力するとともに、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）をも入力し、さらに、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果をも入力する。そして、制御部８１_１は、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーを調整して、光増幅器１全体の利得を一定に制御する。

制御部８２_１は、波数情報モニタ手段と第１入力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、増幅部３１，３２で発生する合計利得が所定の利得となる条件下で、信号光の波数当りの出力信号光パワーが所定のパワーになる所定の損失Ｌを設定し、可変光減衰器４０における信号光の損失が所定の損失Ｌになるように制御する。すなわち、制御部８２_１は、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）を入力し、また、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果をも入力して、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失を調整して、出力信号光パワーを一定に制御する。

この光増幅器１は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端１ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端１ｂから外部へ出力される。

入力端１ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端１ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）、および、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は、制御部８１_１に入力する。そして、制御部８１_１により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、光増幅器１全体の利得が一定に制御される。また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_１に入力して、この制御部８２_１により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されて、出力信号光パワーが一定に制御される。

このように、本実施形態に係る光増幅器１では、複数の増幅部３１，３２と、前段の増幅部３１に励起光を供給する励起光供給手段と、後段の増幅部３２に励起光を供給する励起光供給手段と、可変光減衰器４０と、入力信号光パワーモニタ手段と、出力信号光パワーモニタ手段と、波数情報モニタ手段とが設けられている。そして、入力信号光パワーモニタ手段，出力信号光パワーモニタ手段および波数情報モニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて、複数の増幅部３１，３２それぞれに供給される各励起光のパワーは、信号光利得が一定となるように一つのフィードバックループで制御される。

従来の光増幅器では、各増幅部が個別に利得一定制御されていたため、励起光源が劣化して出力が低下した場合に、その出力が低下した励起光源に更に電流を流すことで利得を一定に保とうとする。しかし、本実施形態に係る光増幅器１では、何れかの励起光源が劣化して出力が低下した場合に、複数の励起光源７１，７２に負荷を分散させることになる為、機器としての寿命が延びる。また、複数の増幅部３１，３２が１つのフィードバックループで制御されるため、制御機構も単純化できる。

また、従来の光増幅器では、各増幅部が個々に制御されていたことから、入力信号光の波数の変動等に起因する過渡応答特性であるオーバーシュートやアンダーシュートが各段の増幅部で蓄積されていく。しかし、本実施形態に係る光増幅器１では、複数の増幅部３１，３２が１つのフィードバックループで制御されるため、このようなオーバーシュートやアンダーシュートが低減される。

さらに、本実施形態に係る光増幅器１では、可変光減衰器４０の制御については、入力信号光パワーモニタ手段によるモニタ結果に基づいて、さらに、入力信号光の波数の変動がある場合は外部から与えられる信号光波数情報にも基づいて、入力信号光レベルが算出され、この算出された入力信号光レベルに基づいて可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されるので、所定の出力信号光レベルを維持することが可能となる。

したがって、本実施形態に係る光増幅器１は、光ＡＤＭ（Add-Drop Multiplexer）や光ＸＣ（Cross Connect）が用いられて多波長の信号光が伝送される光ネットワークシステムにおいて信号光レベルや信号光波数が変動するような場合にも好適に用いられ、また、制御が容易である。

なお、制御部８１_１は、複数の励起光源７１，７２うちの一方の励起光源から供給される励起光のパワーを調整するとともに、この一方の励起光源から供給される励起光のパワーの関数となるように、他方の励起光源から供給される励起光のパワーを調整するのが好適である。例えば、一方の励起光源からの出力励起光パワーを他方の励起光源からの出力励起光パワーの定数倍とすれば、簡単に出力が異なる複数の励起光源７１，７２を使用する際等に、増幅部３１，３２へ供給される励起光のパワー（すなわち、増幅部３１，３２の利得）のバランスが調節され得る。このようにすることにより、制御機構が単純化され、前述の理由で機器寿命が延び、過渡応答特性が抑圧される。

また、制御部８１_１は、複数の励起光源７１，７２それぞれから供給される励起光のパワーを共通の論理に基づいて調整するのが好適であり、この場合には制御が容易である。或いは、図２に示されるように、制御部８１_１は、複数の励起光源７１，７２それぞれから供給される励起光のパワーを互いに異なるタイミングで調整するのも好適であり、この場合にも、増幅部３１，３２へ供給される励起光のパワーのバランスが調節され得る。

（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３は、第２実施形態に係る光増幅器２の構成図である。この図に示される光増幅器２は、入力端２ａに入力した信号光を光増幅して出力端２ｂから出力するものであって、入力端２ａから出力端２ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、光カプラ１３、可変光減衰器４０、光カプラ１４、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器２は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ１３に接続された受光素子６３、光カプラ１４に接続された受光素子６４、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_２、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_２、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第１実施形態に係る光増幅器１の構成（図１）と比較すると、この図２に示される第２実施形態に係る光増幅器２は、光カプラ１３、光カプラ１４、受光素子６３および受光素子６４を更に備える点で相違し、また、制御部８２_２における制御の内容の点で相違する。制御部８１_２を含め他の構成要素については第１実施形態の場合と同様である。

光カプラ１３は、増幅部３１と可変光減衰器４０との間に設けられており、増幅部３１から可変光減衰器４０へ向かう信号光の一部を分岐して受光素子６３へ出力する。受光素子６３は、光カプラ１３により分岐されて到達した信号光を受光して、その信号光のパワーをモニタし、そのモニタ結果を表す電気信号を出力する。すなわち、光カプラ１３および受光素子６３は、可変光減衰器４０に入力する信号光のパワーをモニタする第２入力信号光パワーモニタ手段を構成している。

光カプラ１４は、可変光減衰器４０と光カプラ２２との間に設けられており、可変光減衰器４０から光カプラ２２へ向かう信号光の一部を分岐して受光素子６４へ出力する。受光素子６４は、光カプラ１４により分岐されて到達した信号光を受光して、その信号光のパワーをモニタし、そのモニタ結果を表す電気信号を出力する。すなわち、光カプラ１４および受光素子６４は、可変光減衰器４０から出力される信号光のパワーをモニタする第２出力信号光パワーモニタ手段を構成している。

制御部８２_２は、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）を入力し、また、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果をも入力して、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失を調整して、出力信号光パワーを一定に制御する。加えて、制御部８２_２は、受光素子６３から出力された電気信号（可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果）を入力するとともに、受光素子６３４ら出力された電気信号（可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果）を入力して、これらのモニタ結果に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失を一定に制御する。

この光増幅器２は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端２ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、光カプラ１３を経て可変光減衰器４０に入力し、この可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ１４および光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端２ｂから外部へ出力される。

入力端２ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端２ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

さらに、可変光減衰器４０に入力する信号光の一部は光カプラ１３により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６３により受光されて、可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果を表す電気信号が受光素子６３から出力される。また、可変光減衰器４０から出力された信号光の一部は光カプラ１４により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６４により受光されて、可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果を表す電気信号が受光素子６４から出力される。

受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）、および、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は、制御部８１_２に入力する。そして、制御部８１_２により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、光増幅器２全体の利得が一定に制御される。

また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_２に入力して、この制御部８２_２により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整される。さらに、受光素子６３から出力された電気信号（可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果）、および、受光素子６４から出力された電気信号（可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果）も、制御部８２_２に入力して、この制御部８２_２により、これらの電気信号に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が一定に制御される。このようにして、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第２実施形態に係る光増幅器２は、前述の第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。加えて、この光増幅器２では、可変光減衰器４０の前後にモニタ機能が有けられていて、これらのモニタ結果に基づいて可変光減衰器４０の損失がフィードバック制御されることにより、可変光減衰器４０の損失について正確な制御が可能となり、出力の安定性を上げることも可能である。

（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４は、第３実施形態に係る光増幅器３の構成図である。この図に示される光増幅器３は、入力端３ａに入力した信号光を光増幅して出力端３ｂから出力するものであって、入力端３ａから出力端３ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、光カプラ１３、可変光減衰器４０、光カプラ１４、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器３は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ１３に接続された受光素子６３、光カプラ１４に接続された受光素子６４、光カプラ２１および光カプラ２２の双方に接続された光カプラ２０、この光カプラ２０に接続された励起光源７０、この励起光源７０を制御する制御部８１_３、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_３、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第２実施形態に係る光増幅器２の構成（図３）と比較すると、この図４に示される第３実施形態に係る光増幅器３は、励起光源７１および励起光源７２に替えて励起光源７０および光カプラ２０を備える点で相違し、また、この励起光源７０を制御部８１_３が制御する点で相違する。制御部８２_３を含め他の構成要素については第２実施形態の場合と同様である。

励起光源７０は、増幅部３１，３２を励起し得る波長の励起光を出力して、その励起光を光カプラ２０へ出力する。この励起光源７０として半導体レーザ光源が好適に用いられる。光カプラ２０は、この励起光源７０から出力された励起光を入力して一定の分岐比で２分岐し、この２分岐した一方の励起光を光カプラ２１へ出力し、他方の励起光を光カプラ２２へ出力する。光カプラ２１は、光カプラ１１から出力されて到達した信号光を入力するとともに、光カプラ２０から出力されて到達した励起光を入力して、これら信号光および励起光を増幅部３１へ出力する。光カプラ２２は、光カプラ１４から出力されて到達した信号光を入力するとともに、光カプラ２０から出力されて到達した励起光を入力して、これら信号光および励起光を増幅部３２へ出力する。すなわち、励起光源７０および光カプラ２０〜２２は、増幅部３１，３２に励起光を供給する励起光供給手段を構成している。

制御部８１_３は、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）を入力するとともに、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）をも入力し、さらに、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果をも入力する。そして、制御部８１_３は、これらの情報に基づいて、励起光源７０から出力される励起光のパワーを調整して、光増幅器３全体の利得を一定に制御する。

この光増幅器３は以下のように動作する。励起光源７０から出力された励起光は、光カプラ２０により一定分岐比で２分岐され、その２分岐された一方の励起光は光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給され、また、他方の励起光は光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端３ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、光カプラ１３を経て可変光減衰器４０に入力し、この可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ１４および光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端３ｂから外部へ出力される。

入力端３ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端３ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）、および、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は、制御部８１_３に入力する。そして、制御部８１_３により、これらの情報に基づいて、励起光源７０から出力される励起光のパワーが調整されて、光増幅器３全体の利得が一定に制御される。

また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_３に入力して、この制御部８２_３により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整される。さらに、受光素子６３から出力された電気信号（可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果）、および、受光素子６４から出力された電気信号（可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果）も、制御部８２_３に入力して、この制御部８２_３により、これらの電気信号に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が一定に制御される。このようにして、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第３実施形態に係る光増幅器３は、前述の第２実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。加えて、この光増幅器３では、２つの励起光供給手段が励起光源を共有していることから、制御機構が単純化され、過渡応答特性が抑圧される。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る光増幅器の第４実施形態について説明する。図５は、第４実施形態に係る光増幅器４の構成図である。この図に示される光増幅器４は、入力端４ａに入力した信号光を光増幅して出力端４ｂから出力するものであって、入力端４ａから出力端４ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、可変光減衰器４０、光カプラ２２、増幅部３２、利得等化器（ＧＥＱ）５０および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器４は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_４、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_４、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第１実施形態に係る光増幅器１の構成（図１）と比較すると、この図５に示される第４実施形態に係る光増幅器４は、利得等化器５０を更に備える点で相違する。他の構成要素については第１実施形態の場合と同様である。利得等化器５０は、増幅部３２と光カプラ１２との間に設けられており、利得を等化するものである。なお、この利得等化器５０は、入力端４ａと出力端４ｂの間の何れの位置に設けられていてもよい。

この光増幅器４は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端４ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、利得等化器５０により利得が等化された後に、光カプラ１２を経て、出力端４ｂから外部へ出力される。

入力端４ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端４ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）、および、波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は、制御部８１_４に入力する。そして、制御部８１_４により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、光増幅器４全体の利得が一定に制御される。また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_４に入力して、この制御部８２_４により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されて、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第４実施形態に係る光増幅器４は、前述の第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。加えて、この光増幅器４では、利得等化器５０が設けられていることにより、光増幅されて出力端４ｂから出力される多波長の信号光それぞれのレベルが一様となる。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る光増幅器の第５実施形態について説明する。図６は、第５実施形態に係る光増幅器５の構成図である。この図に示される光増幅器５は、入力端５ａに入力した信号光を光増幅して出力端５ｂから出力するものであって、入力端５ａから出力端５ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、可変光減衰器４０、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器５は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_５、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_５、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第１実施形態に係る光増幅器１の構成（図１）と比較すると、この図６に示される第５実施形態に係る光増幅器５は、制御部８１_５における制御の内容の点で相違する。制御部８２_５を含め他の構成要素については第１実施形態の場合と同様である。

制御部８１_５は、波数情報モニタ手段と第１出力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるように、１つのフィードバックループで、励起光供給手段により増幅部３１，３２に供給される励起光のパワーの制御を行う。すなわち、制御部８１_５は、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果を入力し、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーを調整して、出力端５ｂから出力される信号光のパワーを一定に制御する。

この光増幅器５は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端５ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端５ｂから外部へ出力される。

入力端５ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端５ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８１_５に入力して、この制御部８１_５により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、出力端５ｂから出力される信号光のパワーが一定に制御される。また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_５に入力して、この制御部８２_５により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されて、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第５実施形態に係る光増幅器５は、前述の第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明に係る光増幅器の第６実施形態について説明する。図７は、第６実施形態に係る光増幅器６の構成図である。この図に示される光増幅器６は、入力端６ａに入力した信号光を光増幅して出力端６ｂから出力するものであって、入力端６ａから出力端６ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、光カプラ１３、可変光減衰器４０、光カプラ１４、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器６は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ１３に接続された受光素子６３、光カプラ１４に接続された受光素子６４、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_６、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_６、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第２実施形態に係る光増幅器２の構成（図３）と比較すると、この図７に示される第６実施形態に係る光増幅器６は、制御部８１_６における制御の内容の点で相違する。制御部８２_６を含め他の構成要素については第２実施形態の場合と同様である。

制御部８１_６は、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果を入力し、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーを調整して、出力端６ｂから出力される信号光のパワーを一定に制御する。

この光増幅器６は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端６ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、光カプラ１３を経て可変光減衰器４０に入力し、この可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ１４および光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端６ｂから外部へ出力される。

入力端６ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端６ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８１_６に入力して、この制御部８１_６により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、出力端６ｂから出力される信号光のパワーが一定に制御される。

また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_６に入力して、この制御部８２_６により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整される。さらに、受光素子６３から出力された電気信号（可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果）、および、受光素子６４から出力された電気信号（可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果）も、制御部８２_６に入力して、この制御部８２_６により、これらの電気信号に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が一定に制御される。このようにして、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第６実施形態に係る光増幅器６は、前述の第２実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明に係る光増幅器の第７実施形態について説明する。図８は、第７実施形態に係る光増幅器７の構成図である。この図に示される光増幅器７は、入力端７ａに入力した信号光を光増幅して出力端７ｂから出力するものであって、入力端７ａから出力端７ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、光カプラ１３、可変光減衰器４０、光カプラ１４、光カプラ２２、増幅部３２および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器７は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ１３に接続された受光素子６３、光カプラ１４に接続された受光素子６４、光カプラ２１および光カプラ２２の双方に接続された光カプラ２０、この光カプラ２０に接続された励起光源７０、この励起光源７０を制御する制御部８１_７、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_７、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第３実施形態に係る光増幅器３の構成（図４）と比較すると、この図８に示される第７実施形態に係る光増幅器７は、制御部８１_７における制御の内容の点で相違する。制御部８２_７を含め他の構成要素については第３実施形態の場合と同様である。

制御部８１_７は、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果を入力し、これらの情報に基づいて、励起光源７０から出力される励起光のパワーを調整して、出力端６ｂから出力される信号光のパワーを一定に制御する。

この光増幅器７は以下のように動作する。励起光源７０から出力された励起光は、光カプラ２０により一定分岐比で２分岐され、その２分岐された一方の励起光は光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給され、また、他方の励起光は光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端７ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、光カプラ１３を経て可変光減衰器４０に入力し、この可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ１４および光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、光カプラ１２を経て、出力端７ｂから外部へ出力される。

入力端７ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端７ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８１_７に入力して、この制御部８１_７により、これらの情報に基づいて、励起光源７０から出力される励起光のパワーが調整されて、出力端７ｂから出力される信号光のパワーが一定に制御される。

また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_７に入力して、この制御部８２_７により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整される。さらに、受光素子６３から出力された電気信号（可変光減衰器４０の入力信号光パワーのモニタ結果）、および、受光素子６４から出力された電気信号（可変光減衰器４０の出力信号光パワーのモニタ結果）も、制御部８２_７に入力して、この制御部８２_７により、これらの電気信号に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が一定に制御される。このようにして、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第７実施形態に係る光増幅器７は、前述の第３実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明に係る光増幅器の第８実施形態について説明する。図９は、第８実施形態に係る光増幅器８の構成図である。この図に示される光増幅器８は、入力端８ａに入力した信号光を光増幅して出力端８ｂから出力するものであって、入力端８ａから出力端８ｂへ到る信号光伝送経路上に順に、光カプラ１１、光カプラ２１、増幅部３１、可変光減衰器４０、光カプラ２２、増幅部３２、利得等化器５０および光カプラ１２を備える。

また、この光増幅器８は、光カプラ１１に接続された受光素子６１、光カプラ１２に接続された受光素子６２、光カプラ２１に接続された励起光源７１、光カプラ２２に接続された励起光源７２、励起光源７１および励起光源７２を制御する制御部８１_８、可変光減衰器４０を制御する制御部８２_８、ならびに、信号光の波数をモニタする波数情報モニタ部９０をも備える。

前述の第４実施形態に係る光増幅器４の構成（図５）と比較すると、この図９に示される第８実施形態に係る光増幅器８は、制御部８１_８における制御の内容の点で相違する。制御部８２_８を含め他の構成要素については第４実施形態の場合と同様である。

制御部８１_８は、受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果を入力し、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーを調整して、出力端８ｂから出力される信号光のパワーを一定に制御する。

この光増幅器８は以下のように動作する。励起光源７１から出力された励起光は、光カプラ２１を経て増幅部３１へ供給される。また、励起光源７２から出力された励起光は、光カプラ２２を経て増幅部３２へ供給される。入力端８ａに信号光が入力すると、その信号光は、光カプラ１１および光カプラ２１を経て前段の増幅部３１に入力し、この増幅部３１を導波する間に光増幅される。増幅部３１において光増幅された信号光は、可変光減衰器４０により所定の損失が付与された後、光カプラ２２を経て後段の増幅部３２に入力し、この増幅部３２を導波する間に光増幅される。そして、増幅部３２において光増幅された信号光は、利得等化器５０により利得が等化された後に、光カプラ１２を経て、出力端８ｂから外部へ出力される。

入力端８ａに入力した信号光の一部は光カプラ１１により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６１により受光されて、入力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６１から出力される。また、出力端８ｂから出力される信号光の一部は光カプラ１２により分岐され、その分岐された信号光は受光素子６２により受光されて、出力信号光パワーモニタ結果を表す電気信号が受光素子６２から出力される。

受光素子６２から出力された電気信号（出力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８１_８に入力して、この制御部８１_８により、これらの情報に基づいて、励起光源７１および励起光源７２それぞれから出力される励起光のパワーが調整されて、出力端８ｂから出力される信号光のパワーが一定に制御される。また、受光素子６１から出力された電気信号（入力信号光パワーモニタ結果）および波数情報モニタ部９０による波数情報モニタ結果は制御部８２_８に入力して、この制御部８２_８により、これらの情報に基づいて、可変光減衰器４０における信号光の損失が調整されて、出力信号光パワーが一定に制御される。

この第８実施形態に係る光増幅器８は、前述の第４実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

第１実施形態に係る光増幅器１の構成図である。各励起光源からの励起光出力タイミングを説明する図である。第２実施形態に係る光増幅器２の構成図である。第３実施形態に係る光増幅器３の構成図である。第４実施形態に係る光増幅器４の構成図である。第５実施形態に係る光増幅器５の構成図である。第６実施形態に係る光増幅器６の構成図である。第７実施形態に係る光増幅器７の構成図である。第８実施形態に係る光増幅器８の構成図である。

符号の説明

１〜８…光増幅器、１１〜１４…光カプラ、２１，２２…光カプラ、３１，３２…増幅部、４０…可変光減衰器、５０…利得等化器、６１〜６４…受光素子、７１，７２…励起光源、８１，８２…制御部、９０…波数情報モニタ部。

Claims

入力端に入力した信号光を光増幅して出力端から出力する光増幅器であって、
前記入力端に入力する信号光のパワーをモニタする第１入力信号光パワーモニタ手段と、
前記出力端から出力される信号光のパワーをモニタする第１出力信号光パワーモニタ手段と、
信号光の波数情報をモニタする波数情報モニタ手段と、
前記第１入力信号光パワーモニタ手段と前記第１出力信号光パワーモニタ手段との間に直列的に設けられ、各々信号光を光増幅する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部のうちの何れか２つの増幅部の間に設けられ、信号光に付与する損失が可変である可変光減衰器と、
前記複数の光増幅部に個別に励起光を供給する励起光供給手段と、
前記波数情報モニタ手段と前記第１入力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、前記複数の増幅部で発生する合計利得が所定の利得となる条件下で、信号光の波数当りの出力信号光パワーが所定のパワーになる所定の損失を設定する損失設定手段と、
前記可変光減衰器における信号光の損失が前記所定の損失になるように制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段による制御とは別に制御し、前記波数情報モニタ手段、前記第１入力信号光パワーモニタ手段および前記第１出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて、前記所定の損失を考慮して、前記複数の増幅部で発生する合計利得を算出し、前記合計利得が前記所定の利得になるように、１つのフィードバックループで、前記励起光供給手段により前記複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う第２の制御手段と
を備えることを特徴とする光増幅器。
入力端に入力した信号光を光増幅して出力端から出力する光増幅器であって、
前記入力端に入力する信号光のパワーをモニタする第１入力信号光パワーモニタ手段と、
前記出力端から出力される信号光のパワーをモニタする第１出力信号光パワーモニタ手段と、
信号光の波数情報をモニタする波数情報モニタ手段と、
前記第１入力信号光パワーモニタ手段と前記第１出力信号光パワーモニタ手段との間に直列的に設けられ、各々信号光を光増幅する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部のうちの何れか２つの増幅部の間に設けられ、信号光に付与する損失が可変である可変光減衰器と、
前記複数の増幅部に個別に励起光を供給する励起光供給手段と、
前記波数情報モニタ手段と前記第１入力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるような所定の損失を設定する損失設定手段と、
前記可変光減衰器における信号光の損失が前記所定の損失になるように制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段による制御とは別に制御し、前記波数情報モニタ手段と前記第１出力信号光パワーモニタ手段とによるモニタ結果に基づいて、信号光波数当りの出力信号の光パワーが所定のパワーになるように、１つのフィードバックループで、前記励起光供給手段により前記複数の増幅部に供給される励起光のパワーの制御を行う第２の制御手段と
を備えることを特徴とする光増幅器。
前記第１の制御手段において、前記モニタ結果に対する制御開始時間を前記第２の制御手段より遅く設定し、制御周期を前記第２の制御手段より長く設定することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
前記可変光減衰器に入力する信号光のパワーをモニタする第２入力信号光パワーモニタ手段と、前記可変光減衰器から出力される信号光のパワーをモニタする第２出力信号光パワーモニタ手段とを備え、
前記第１の制御手段は、前記第２入力信号光パワーモニタ手段および前記第２出力信号光パワーモニタ手段それぞれによるモニタ結果に基づいて前記可変光減衰器における信号光の損失が前記所定の損失になるように制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
前記励起光供給手段は、２つの励起光供給手段を有し、
前記２つの励起光供給手段は、前記第１の制御手段により制御されるとともに、いずれかの一方の励起光のパワーを変数とする関数として、他方の励起光供給手段の励起光のパワーを制御することにより、一つの励起光供給手段として動作する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
前記励起光供給手段は、２つの励起光供給手段を有し、
前記２つの励起光供給手段は、同じ論理式で動作する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
前記制御手段が、前記励起光供給手段それぞれから供給される励起光のパワーを互いに異なるタイミングで調整することを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
前記励起光供給手段は、励起光源を共有する２つの励起光供給手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
前記入力端と前記出力端との間に設けられ利得を等化する利得等化器を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅器。
請求項１または２に記載の光増幅器を含み、信号光を伝送するとともに、該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。