JP2011243803A - 光ファイバ増幅装置、及び該光ファイバ増幅装置における光信号増幅方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号光を遮断することなく光増幅強度を増大することができる光ファイバ増幅装置を提供する。
【解決手段】光ファイバ増幅装置１は、光スイッチ１０８，１０９を用いて信号光をＥＤＦ増設ポートＸ１に入力するか、またはＥＤＦ増設ポートＸ１を迂回するかを選択できるように構成される。そして運用状態においては、光スイッチ１０８のポートＢ、光スイッチ１０９のポートＤを選択し、ＥＤＦ１０３だけで増幅された信号光を光コネクタ１０２から出力する。また、信号光パワーの光増幅強度を増大させる拡張構成の場合は、ＥＤＦ増設ポートＸ１に増設ＥＤＦモジュールＺ１を実装し、光スイッチ１０８のポートＡ、光スイッチ１０９のポートＣを選択する。これにより、光コネクタ１０１から入力される信号光を、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３とにより増幅して光コネクタ１０２から出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号光の信号パワーを増幅する光ファイバ増幅装置、及び該光ファイバ増幅装置における光信号増幅方法に関する。

１波長の信号光、または複数の波長を多重化した信号光の信号パワーを増幅する装置として、希土類金属のエルビウムを添加したエルビウム添加ファイバ（ＥＤＦ（Erbium Doped Fiber））（以下、「ＥＤＦ」と呼ぶ）を用いた光ファイバ増幅装置がある。そして、このＥＤＦ内に信号光を増幅可能とするエネルギー状態を形成するため、当該ＥＤＦにエネルギーを付与する励起レーザを含む光部品群（以下、「光モジュール」とも呼ぶ）を主体として備えた構成の光ファイバ増幅装置がよく知られている。この光ファイバ増幅装置から出力される信号光の信号パワーの強度は、ＥＤＦのファイバ長および励起レーザ（以下、「ＬＤ」とも呼ぶ）のパワー強度に大きく依存する。

ここで、光ファイバ増幅装置の信号光パワーの光増幅強度を増大させるには、装置内の光モジュールを取り外して所望の光増幅強度が得られる光モジュールに交換するか、あるいは光ファイバ増幅装置自身を所望の光増幅強度が得られる装置に交換する必要がある。しかし、いずれの方法の場合においても、光ファイバ増幅装置が信号光を増幅していない状態（非運用状態）においてのみ有効な方法であり、光ファイバ増幅装置が信号光を増幅している状態（運用状態）で実施すると信号光が遮断される。よって、光ファイバ増幅装置を適用した光伝送装置では、光ファイバ増幅装置の信号光パワーの光増幅強度を増大または変更する度に信号光を遮断する必要がある。

ここで、一般的な光ファイバ増幅装置の構成について、図６を参照して説明する。なお、図６に示す光ファイバ増幅装置５の構成は、後述する本発明の光ファイバ増幅装置と基本的な構成部分が同じであるため、ここで、その構成と動作について説明しておく。
図６に示す光ファイバ増幅装置５は、光部品群と励起レーザとで構成され、伝送する信号光を増幅する光モジュール部１００Ｂと、この光モジュール部１００Ｂを制御する電子制御部２００Ｂと、に分類することができる。

光モジュール部１００Ｂは、光コネクタ１０１及び１０２と、光カプラ１１１〜１１４と、光検出器であるＰＤ１０４及び１０５と、信号光を光直接増幅する媒体であるＥＤＦ１０３と、励起レーザであるＬＤ１０６及びＬＤ１０７とで構成される。
この光モジュール部１００Ｂにおいては、光コネクタ１０１とＥＤＦ１０３の入力端とが光ファイバの伝送路１１５を通して接続され、また、ＥＤＦ１０３の出力端は、光ファイバの伝送路１１６を通して光コネクタ１０２に接続される。この光ファイバの伝送路１１５上には、光検出器であるＰＤ１０４に信号光を分波するための光カプラ１１１と、励起レーザであるＬＤ１０６から出力される励起光を合波するための光カプラ１１２とが設けられている。また、光ファイバの伝送路１１６上には、光検出器であるＰＤ１０５に信号光を分波するための光カプラ１１４と、励起レーザであるＬＤ１０７から出力される励起光を合波するための光カプラ１１３とが設けられている。

光カプラ１１１はＰＤ１０４と光ファイバにより接続されており、光カプラ１１１により分波された光信号がＰＤ１０４に入力される。ＰＤ１０４は、光カプラ１１１から入力される光信号を検出することにより、光コネクタ１０１から光モジュール部１００Ｂに入力される光信号のパワー強度を検出する。また、光カプラ１１４はＰＤ１０５と光ファイバにより接続されており、光カプラ１１４により分波された光信号がＰＤ１０５に入力される。ＰＤ１０５は、光カプラ１１４から入力される光信号を検出することにより、光コネクタ１０２から出力される信号光のパワー強度を検出する。
また、光カプラ１１２はＬＤ１０６と光ファイバにより接続されており、この光カプラ１１２を通して、ＬＤ１０６から出力される励起光をＥＤＦ１０３に注入する。また、光カプラ１１３はＬＤ１０７と光ファイバにより接続されており、この光カプラ１１３を通して、ＬＤ１０７から出力される励起光をＥＤＦ１０３に注入する。

また、電子制御部２００Ｂは、変換部２０１と、変換部２０２と、ＬＤ制御部２０３と、ＬＤ制御部２０４と、演算制御部２２１とで構成される。変換部２０１はＰＤ１０４と信号線で接続されており、この変換部２０１では、ＰＤ１０４から出力される光電流の信号を数値データ化し、この数値データを演算制御部２１１に出力する。変換部２０２はＰＤ１０５と信号線で接続されており、この変換部２０２では、ＰＤ１０５から出力される光電流の信号を数値データ化し、この数値データを演算制御部２１１に出力する。

演算制御部２１１は、変換部２０１と変換部２０２のそれぞれと信号線及び制御線Ｓにより接続されており、また、ＬＤ制御部２０３とＬＤ制御部２０４のそれぞれと信号線及び制御線Ｓにより接続されている。この演算制御部２１１では、変換部２０１及び変換部２０２から光電流信号の数値データを受信し、光モジュール部１００Ｂにおいて信号光を増幅するために必要な励起光パワーを算出してＬＤ制御部２０３及び２０４に、制御線Ｓを通して制御データを設定する。

上記構成において、ＥＤＦ１０３に対してＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光パワーが注入されることにより、ＥＤＦ１０３が励起状態となる。そして、光コネクタ１０１からＥＤＦ１０３に入力された信号光は、ＥＤＦ１０３を通過する際に、誘導放出により光パワー強度が増幅され、この増幅された信号光が光コネクタ１０２から出力される。

なお、関連する光増幅装置および光伝送システムがある（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の光増幅装置および光伝送システムは、故障したときの影響を小さくすることができるＮ分岐出力の光増幅装置を提供すること目的としている。この光増幅装置および光伝送システムでは、光増幅装置に入力された信号光は、先ず前段光増幅器により光増幅されて２分岐され、次に後段光増幅器それぞれにより更に光増幅され分岐されて出力される。この動作の際に、監視部により、前段光増幅器および後段光増幅器それぞれの状態が監視される。そして、電力供給部それぞれにより、前段光増幅器、後段光増幅器および監視部それぞれに電力が供給されるように構成されている。

また、関連する光中継器がある（特許文献２を参照）。この特許文献２に記載の光中継器は、現用光アンプ回路と予備光アンプ回路とを有する光中継器の切換方式において、光アンプ回路の出力側光信号のみを監視し切換えることにより、入力側光信号の監視に用いる高価な光・電気変換部を不要とすることを目的としている。このために、現用側光アンプ回路からの出力光信号レベルが規定レベル以下である場合に現用側光アンプ回路の障害と判断し、現用側光アンプ回路から予備側光アンプ回路へ切換えを開始すると同時に、光源回路からの直流光信号の送出を開始し、切り換えが終了すると同時に、直流光信号の送出を終了させる制御を行うように構成されている。

特開２００７−３１８０４３号公報 特開平０５−２１１４８１号公報

図６に示す光ファイバ増幅装置５において、信号光の光増幅強度を増大させるためにはＥＤＦ１０３のファイバ長を長大にする必要がある。しかしながら、ＥＤＦ１０３のファイバ長を長大にするためには、ＥＤＦ１０３を取り外しまたは交換する必要があり、この際に、信号光を遮断しなければならないという問題が生じる。
本発明の主たる課題は、信号光を遮断することなく光増幅強度を増大させることができる、光ファイバ増幅装置、及び該光ファイバ増幅装置における光信号増幅方法を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の光ファイバ増幅装置は、入力した信号光を第１のＥＤＦにより増幅する光ファイバ増幅装置に、前記第１のＥＤＦのファイバ長を増大させるための増設用の第２のＥＤＦと、前記信号光の伝送経路を変更するための光スイッチとを追加し、前記光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦに前記増設用の第２のＥＤＦを直列に接続して信号光を伝送するか、または、前記増設用の第２のＥＤＦを迂回して信号光を伝送するかを選択することを特徴とする。
本発明の光ファイバ増幅装置においては、増設用の第２のＥＤＦと光スイッチとを追加し、この光スイッチを制御することにより、常時使用される第１のＥＤＦ（固定的に使用されるＥＤＦ）と増設用の第２のＥＤＦと直列に接続し、この増設用の第２のＥＤＦによりファイバ長を延長して光信号を増幅するか、または、増設用の第２のＥＤＦを迂回し、第１のＥＤＦのみより光信号を増幅するかを選択可能にする。
これにより、運用状態においても信号光を遮断することなく、光ファイバ増幅装置の光増幅強度を増大させることができる。

本発明の光ファイバ増幅装置においては、第１のＥＤＦに対して、第１のＥＤＦのファイバ長を増大させるための増設用の第２のＥＤＦを直列に接続して光信号を伝送するか、または、増設用の第２のＥＤＦを迂回して信号光を伝送するかを、光スイッチにより選択できるようにしたので、これにより、信号光を遮断することなく光増幅強度を増大できる光ファイバ増幅装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。 拡張構成時の光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。 一般的な光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。

以下、本発明の光ファイバ増幅装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。図１に示す光ファイバ増幅装置１は、本発明の代表的な構成例として、ＥＤＦを用いた光直接増幅器の例を示したものである。
図１に示す光ファイバ増幅装置１が、図６に示す一般的な光ファイバ増幅装置５と構成上異なるのは、図６に示す光ファイバ増幅装置５に、図１に示す光スイッチ１０８と、光スイッチ１０９と、符号１２０で示すＥＤＦ増設ポートＸ１とを新たに追加した点である。このＥＤＦ増設ポートＸ１には、符号１３０で示す増設ＥＤＦモジュールＺ１が挿入される。他の構成は図６に示す光ファイバ増幅装置４と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付している。

図１に示す光ファイバ増幅装置１において、光モジュール部１００では、光コネクタ１０１から信号光を入力し、ＥＤＦ１０３（またはＥＤＦ１０３と増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３）により信号光を増幅し、この増幅された信号光を光コネクタ１０２から出力する。ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３は信号光を光直接増幅する媒体である。ＰＤ１０４及びＰＤ１０５は、光モジュール部１００の入出力信号（光信号）の信号光パワーを検出するための光検出器である。励起レーザであるＬＤ１０６及びＬＤ１０７は、ＥＤＦ１０３に励起光を注入すると共に、ＥＤＦ増設ポートＸ１（１２０）に実装される増設ＥＤＦモジュールＺ１（１３０）内のＥＤＦ１３３に励起光を注入する。

光スイッチ１０８及び光スイッチ１０９は、信号光および励起光の伝送方向を切り替えるための光スイッチである。また、光コネクタ１２１及び光コネクタ１２２は、ＥＤＦ増設ポートＸ１に実装される増設ＥＤＦモジュールＺ１に対して、光信号を入出力するための光コネクタである。光カプラ１１１及び光カプラ１１４は、光ファイバの伝送路１１５及び１１６に流れる光信号を分波するための光カプラであり、分波した光信号を光検出器であるＰＤ１０４及びＰＤ１０５のそれぞれに対して出力する。また、光カプラ１１２及び光カプラ１１３は、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７から出力される励起光を、光ファイバの伝送路１１５及び１１６において合波するための光カプラである。

また、増設ＥＤＦモジュールＺ１は、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２１と接続するための光コネクタ１３１と、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２２と接続するための光コネクタ１３２とを有している。この増設ＥＤＦモジュールＺ１は、光増幅強度を増大させるためのＥＤＦ１３３が搭載されており、このＥＤＦ１３３の入力端は光コネクタ１３１に、出力端は光コネクタ１３２に接続されている。

また、上記光スイッチ１０８は、１つの入力ポートＣＭと２つの出力ポートＡ，Ｂとを有し、入力ポートＣＭから入力された信号光を２つの出力ポートＡ，Ｂの内のいずれかのポートを選択して出力する、１×２の光インターフェースを有する光スイッチである。また、光スイッチ１０９は、２つの入力ポートＣ，Ｄと１つの出力ポートＣＭとを有し、２つの入力ポートＣ，Ｄの内のいずれかのポートから入力される信号光を選択して１つの出力ポートＣＭに出力する、２×１の光インターフェースを有する光イッチである。

この光スイッチ１０８の入力ポートＣＭにＥＤＦ１０３の出力端が接続され、光スイッチ１０８の出力ポートＡは、光コネクタ１２０及び光コネクタ１３１を介して、増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３の入力端に接続される。光スイッチ１０８の出力ポートＢは、光スイッチ１０９の入力ポートＤに接続される。また、光スイッチ１０９の入力ポートＣは、光コネクタ１２２及び光コネクタ１３２を介して、増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３の出力端に接続される。光スイッチ１０９の入力ポートＤは、光スイッチ１０８の出力ポートＢに接続される。

また、電子制御部２００内の変換部２０１は、光検出器ＰＤ１０４から出力される光電流の信号を数値データ化するための変換回路であり、変換部２０２は、光検出器ＰＤ１０５から出力される光電流の信号を数値データ化するための変換回路である。ＬＤ制御部２０３は、ＬＤ１０６から出力される励起光パワーを制御するための回路であり、ＬＤ制御部２０４は、ＬＤ１０７から出力される励起光パワーを制御するための回路である。演算制御部２１１は、変換部２０１及び変換部２０２から出力される光信号の数値データを受信し、信号光を増幅するために必要な励起光パワーを算出し、制御線Ｓを通してＬＤ制御部２０３及びＬＤ制御部２０４に制御データを設定するための演算制御部である。また、演算制御部２１１は、光スイッチ１０８と制御線Ｓ１で接続されており、この制御線Ｓ１を通して、光スイッチ１０８におけるポート切り替えを制御する。同様に、演算制御部２１１は、光スイッチ１０９と制御線Ｓ２で接続されており、この制御線Ｓ２を通して、光スイッチ１０９におけるポート切り替えを制御する。

図１に示す光ファイバ増幅装置１の構成において、光スイッチ１０８はＥＤＦ１０３から入力される信号光を、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２１に出力するか、またはＥＤＦ増設ポートＸ１を迂回して光スイッチ１０９のポートＤに出力するかを選択する。光スイッチ１０９は、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２２から入力される信号光、または光スイッチ１０８のポートＢから入力される信号光のいずれか選択し、光コネクタ１０２から出力する。

光ファイバ増幅装置１が、初期の光増幅強度で信号光を増幅している運用状態においては、光スイッチ１０８のポートＢ、光スイッチ１０９のポートＤを選択することにより、ＥＤＦ１０３だけで増幅された信号光を光コネクタ１０２から出力される。ここで、光ファイバ増幅装置１の信号光パワーの光増幅強度を増大させる場合、ＥＤＦ増設ポートＸ１に増設ＥＤＦモジュールＺ１を実装し、光スイッチ１０８のポートＡ、光スイッチ１０９のポートＣを選択する。これにより、増設ＥＤＦモジュールＺ１（１３０）に、信号光と、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７からの励起光パワーとが流入し、ＥＤＦ１０３と、増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３の両方で信号光が増幅される。このように、本発明の光ファイバ増幅装置１では、光スイッチ１０８及び１０９を制御することにより、運用状態においても信号光を遮断することなく、光ファイバ増幅装置１における光増幅強度を増大させることが可能となる。

なお、光モジュール部１００内のＥＤＦ１０３及びＥＤＦ１３３を用いた光直接増幅の方式は、光ファイバ増幅装置及びこれに関連する分野における通常の知識を有する者（すなわち当業者）にとっては良く知られたものであり、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。

また、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７は、ＥＤＦ１０３及び増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３の光増幅強度が大きくない場合、どちらか一方を削除する構成としてよい。そして、ＬＤ１０６を削除する場合は光カプラ１１２を、ＬＤ１０７を削除する場合は光カプラ１１３を削除することができる。また、信号光のパワーをモニタする必要が無い場合、ＰＤ１０４およびＰＤ１０５のいずれか一方、または両方を削除する構成とすることもできる。そして、ＰＤ１０４を削除する場合は光カプラ１１１を、ＰＤ１０５を削除する場合は光カプラ１１４を削除することができる。

また、図１に示す例では、光スイッチ１０８及び光スイッチ１０９は、１×２及び２×１の光インターフェースを有する光スイッチで構成されているが、信号光の伝送方向を切り替えることが可能な構成な光スイッチであれば、どのような構成のものであってもよい。また、光スイッチ１０８及び１０９の制御方式については、演算制御部２１１からのスイッチ切り替え制御が可能な方式であれば、どのような制御方式を用いてもよい。

また、変換部２０１および変換部２０２は、一般的には、光検出信号（電流信号）を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）と、この電圧信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）とで構成される。なお、この変換部２０１及び変換部２０２は、ＰＤ１０４及びＰＤ１０５から出力される光検出信号を演算制御部２１１が数値データとして認識できるようにデジタル信号に変換できるものであればよく、その構成方法については特に限定されない。

ＬＤ制御部２０３及びＬＤ制御部２０４は、一般的にデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）、および電流駆動回路により構成される。なお、このＬＤ制御部２０３及びＬＤ制御部２０４は、演算制御部２１１からＬＤ１０６及びＬＤ１０７に対して励起光の出力制御が可能な構成のものであればよく、その構成方法については特に限定されない。

また、演算制御部２１１は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むコンピュータシステムを有している。そして、この演算制御部２１１において行われる処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ＲＯＭ等）に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、演算制御部２１１に必要な機能が実現される（もちろん、演算制御部２１１の一部または全部の機能が、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい）。

また、ＥＤＦ１０３及び増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３の前後に、信号光の信号品質を維持するために光利得等化器（ＧＥＱ）、光減衰器（ＶＯＡ）、光利得傾斜器（ＶＡＳＫ）、光アイソレータ等の光デバイスを接続する構成とすることもできる。なお、光デバイスを用いた光ファイバ増幅装置の特性、および機能などは当業者にとって良く知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細は省略する。なお、信号光パワーおよび励起光パワーが低減しないように、光スイッチ１０８、光スイッチ１０９、光カプラ１１１、光カプラ１１２、光カプラ１１３、及び光カプラ１１４の光学的損失は出来るだけ小さい方が良い。同様に、光コネクタ１０１、光コネクタ１０２、光コネクタ１２１、光コネクタ１２２、光コネクタ１３１、及び光コネクタ１３２の光学的損失は出来るだけ小さい方が良い。

次に、光ファイバ増幅装置１の動作を、図１および図２を参照して、詳細に説明する。まず、光ファイバ増幅装置が初期の光増幅強度で信号光を増幅している運用状態を初期状態とし、この初期状態では、図１に示す光スイッチ１０８及び１０９の接続構成により制御を行う。この図１に示す接続構成の状態を、「初期構成」と呼ぶ。つまり、運用状態では、演算制御部２１１により、光スイッチ１０８においてはポートＢを、光スイッチ１０９においてはポートＤを選択する制御を行う。

この初期構成では、ＥＤＦ１０３に対してＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光パワーが注入されることにより、ＥＤＦ１０３が励起状態となる。そして、光コネクタ１０１から入力された信号光がＥＤＦ１０３を通過する際に、誘導放出によりパワーが増幅された信号光がＥＤＦ１０３から出力され、この増幅された信号光が光コネクタ１０２から出力される。

この初期構成において、信号光を遮断することなく光ファイバ増幅装置の光増幅強度を増大させるため、増設ＥＤＦモジュールＺ１を実装した構成（「拡張構成」と呼ぶ）を図２に示す。この拡張構成における制御および動作を以下に説明する。

図１に示すように、光ファイバ増幅装置１の初期構成による運用状態の時、増設ＥＤＦモジュールＺ１をＥＤＦ増設ポートＸ１に実装しても光ファイバ増幅装置１の光増幅制御には何ら影響しない。この増設ＥＤＦモジュールＺ１をＥＤＦ増設ポートＸ１に実装した後に、演算制御部２１１から、光スイッチ１０８をポートＡ、光スイッチ１０９をポートＣに選択する制御を実施することにより、図２に示す拡張構成となる。この拡張構成により、光モジュール部１００では、ＥＤＦ１０３と、増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３とがあたかも直列に接続される構成となり、ＥＤＦ１０３及びＥＤＦ１３３の両方に対して、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光を注入することが可能となる。
この拡張構成では、増設ＥＤＦモジュールＺ１のＥＤＦ１３３によりファイバ長が増加する。信号光の光増幅強度はＥＤＦのファイバ長に比例するため、ＥＤＦ１３３によるファイバ長が増加した分だけ、信号光の光増幅強度を増大させることができる。

このように、光ファイバ増幅装置１では、増設ＥＤＦモジュールＺ１をＥＤＦ増設ポートＸ１に実装することにより、信号光を遮断することなく光ファイバ増幅装置１の光増幅強度を増大させることが可能となる。なお、光スイッチ１０８及び光スイッチ１０９の切り替え制御時に信号光が一瞬遮断しないように、光スイッチ１０８及び光スイッチ１０９の切り替え速度は可能な限り高速であることが望ましい。

また、拡張構成により増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３によりファイバ長が増加するが、同時にＥＤＦ１０３及びＥＤＦ１３３の励起状態を形成するのに必要な励起光パワーも増加する。この拡張構成を考慮して、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７を、ファイバ長の増加に応じて励起光パワー出力を増大できる部品（定格容量の大きな部品）を用いて構成し、演算制御部２１１により光増幅強度に応じて励起光パワーを調整できるようにすることが望ましい。

以上説明したように、光ファイバ増幅装置１では、光スイッチ１０８及び１０９と、増設ＥＤＦモジュールＺ１（１３０）とを使用することにより、光ファイバ増幅装置１の光増幅制御に影響を与えることなく、初期構成から拡張構成に変更できる。また、光ファイバ増幅装置１の拡張構成の状態において、光スイッチ１０８及び１０９を使用して、信号光および信号光を増幅する励起光の伝送経路を切り替えることにより、信号光を遮断することなく光増幅強度を増大できる。また、増設ＥＤＦモジュールＺ１は、ＥＤＦ増設ポートＸ１により着脱可能に構成されており、光増幅強度を増大させることが必要な場合にのみ、この増設ＥＤＦモジュールＺ１を装着するようにできる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。図３に示す光ファイバ増幅装置２の構成は、図１に示す光ファイバ増幅装置１と比較して、基本的な構成は同じであるが、更に、光スイッチ１４１と、光スイッチ１４２と、符号１５０で示すＥＤＦ増設ポートＸ２とを追加した点が異なる。他の構成は図１に示す光ファイバ増幅装置１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この光ファイバ増幅装置２では、ＥＤＦ増設ポートＸ２内に、符号１６０で示す増設ＥＤＦモジュールＺ２を実装するように構成されている。この光ファイバ増幅装置２においては、ＥＤＦ増設ポートＸ２内に増設ＥＤＦモジュールＺ２を装着し、ＥＤＦ増設ポートＸ１内に増設ＥＤＦモジュールＺ１を装着する。これにより、増設ＥＤＦモジュールＺ１内のＥＤＦ１３３と、増設ＥＤＦモジュールＺ２内のＥＤＦ１６３とを直列に接続することにより、信号光の光増幅強度をより増大可能な構成にしている。

図３に示す光ファイバ増幅装置２において、ＥＤＦ増設ポートＸ２は、ＥＤＦ増設ポートＸ１と同等の機能を持つものであり、このＥＤＦ増設ポートＸ２に、光ファイバ増幅装置２の光増幅強度を増大させるための増設ＥＤＦモジュールＺ２（１６０）が実装される。このＥＤＦ増設ポートＸ２は、増設ＥＤＦモジュールＺ２の光コネクタ１６１と接続するための光コネクタ１５１と、増設ＥＤＦモジュールＺ２の光コネクタ１６２と接続するための光コネクタ１５２とを備えている。

上記光スイッチ１４１は、１つの入力ポートＣＭと２つの出力ポートＥ、Ｆとを有し、入力ポートＣＭから入力された信号光を２つの出力ポートＥ、Ｆの内のいずれかのポートを選択して出力する、１×２の光インターフェースを有する光スイッチである。この光スイッチ１４１は、演算制御部２１１と制御線Ｓ３で接続され、演算制御部２１１からの制御信号により、ポートの切り替えが行われる。また、光スイッチ１４２は、２つの入力ポートＧ、Ｈと１つの出力ポートＣＭとを有し、２つの入力ポートＧ、Ｈの内のいずれかのポートから入力される信号光を選択して１つの出力ポートＣＭに出力する、２×１の光インターフェースを有する光イッチである。この光スイッチ１４２は、演算制御部２１１と制御線Ｓ４で接続され、演算制御部２１１からの制御信号により、ポートの切り替え行われる。

この光スイッチ１４１では、入力ポートＣＭが、光スイッチ１０９の出力ポートＣＭに接続され、光スイッチ１４１の出力ポートＦが、光スイッチ１４２の入力ポートＨに接続され、光スイッチ１４１のポートＥが、ＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５１に接続されている。また、光スイッチ１４２の入力ポートＧが、ＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５２と接続され、光スイッチ１４２の入力ポートＨが、光スイッチ１４１のポートＦと接続され、光スイッチ１４２の出力ポートＣＭが光カプラ１１３の入力端に接続されている。
また、増設ＥＤＦモジュールＺ２は、ＥＤＦ増設ポートＸ２に装着された状態において、光コネクタ１６１がＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５１と接続され、光コネクタ１６２がＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５２と接続される。

図３に示す光ファイバ増幅装置２では、まず初期構成において演算制御部２１１により光スイッチ１４１及び光スイッチ１４２を制御し、光スイッチ１４１のポートＦ、および光スイッチ１４２のポートＨを選択しておく。そして、初期構成の運用状態から、ＥＤＦ増設ポートＸ１に増設ＥＤＦモジュールＺ１を実装して拡張構成の運用状態とした後に、更に光ファイバ増幅装置２の光増幅強度を増大したい場合は、ＥＤＦ増設ポートＸ２に増設ＥＤＦモジュールＺ２を実装する。
そして、演算制御部２１１から光スイッチ１４１及び光スイッチ１４２を制御し、光スイッチ１４１のポートＥおよび光スイッチ１４２のポートＧを選択する。この構成により、ＥＤＦ１０３と、ＥＤＦ１３３と、ＥＤＦ１６３とがあたかも直列に接続される構成となり、これらのＥＤＦ１０３，１３３，１６３のそれぞれにＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光を注入することが可能となる。これにより、ＥＤＦ１０３と、ＥＤＦ１３３と、ＥＤＦ１６３とを用いて信号光を増幅することができる。

上記構成により、光ファイバ増幅装置２が増設ＥＤＦモジュールＺ１を用いた拡張構成にて運用状態であっても、更に増設ＥＤＦモジュールＺ２を増設することが可能となり、信号光を遮断することなく、光増幅強度を増大させることが可能となる。なお、第２の実施形態では、ＥＤＦ増設ポートＸ１とＥＤＦ増設ポートＸ２とを２段に直列に接続する構成例を示したが、更に拡張して、ＥＤＦ増設ポートを多段（３段以上）に直列に接続する構成とすることもできる。この場合、多段のＥＤＦ増設ポートに対して、所望の個数の増設ＥＤＦモジュールを装着することにより、光ファイバ増幅装置における増幅強度を可変に設定することができる。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。図４に示す光ファイバ増幅装置３の構成は、図３に示す光ファイバ増幅装置２と比較して、基本的な構成は同じであるが、ＥＤＦ増設ポートＸ１とＥＤＦ増設ポートＸ２とを並列に接続することにより、光スイッチの使用個数を低減している点に特徴がある。他の構成は図３に示す光ファイバ増幅装置２と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図４に示す光ファイバ増幅装置３においては、図３に示す光スイッチ１０８の替わりに１×３の光インターフェースを有する光スイッチ１４３を用い、図３に示す光スイッチ１０９の替わりに３×１の光インターフェースを有する光スイッチ１４４を用いている。この光スイッチ１４３は、演算制御部２１１と制御線Ｓ１で接続され、演算制御部２１１からの制御信号により、ポートの切り替えが行われる。また、光スイッチ１４４は、演算制御部２１１と制御線Ｓ２で接続され、演算制御部２１１からの制御信号により、ポートの切り替え行われる。
そして、光スイッチ１４３の入力ポートＣＭは、ＥＤＦ１０３の出力端に接続され、光スイッチ１４３の出力ポートＪは、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２１に接続される。光スイッチ１４３の出力ポートＫは、ＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５１に接続され、光スイッチ１４３の出力ポートＬは、光スイッチ１４４の入力ポートＰに接続される。
また、光スイッチ１４４の入力ポートＭは、ＥＤＦ増設ポートＸ１の光コネクタ１２２に接続され、光スイッチ１４４の入力ポートＮは、ＥＤＦ増設ポートＸ２の光コネクタ１５２に接続される。光スイッチ１４４の入力ポートＰは、光スイッチ１４３の出力ポートＬに接続される。

この第３の実施形態の光ファイバ増幅装置３では、まず初期構成において演算制御部２１１から光スイッチ１４３及び光スイッチ１４４の制御を行い、光スイッチ１４３のポートＬ、光スイッチ１４４のポートＰを選択する。初期構成の運用状態から、ＥＤＦ増設ポートＸ１に増設ＥＤＦモジュールＺ１を実装して拡張構成の運用状態とする場合は、演算制御部２１１から光スイッチ１４３及び光スイッチ１４４を制御し、光スイッチ１４３のポートＪ、光スイッチ１４４のポートＭを選択する。この構成により、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３とがあたかも直列に接続される構成となり、このＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３に対し、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光を注入することが可能となる。

更に、光ファイバ増幅装置３の光増幅強度を増大したい場合、ＥＤＦ増設ポートＸ２に増設ＥＤＦモジュールＺ２を実装し、演算制御部２１１から光スイッチ１４３及び光スイッチ１４４を制御し、光スイッチ１４３のポートＫ、光スイッチ１４４のポートＮを選択する。この場合、増設ＥＤＦモジュールＺ１内に実装されるＥＤＦ１３３に対して、増設ＥＤＦモジュールＺ２内に実装されるＥＤＦ１６３のファイバ長は長大でなければならない。この構成により、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１６３とがあたかも直列に接続される構成となり、このＥＤＦ１０３とＥＤＦ１６３に対し、ＬＤ１０６及びＬＤ１０７から励起光を注入することが可能となる。

上記構成の光ファイバ増幅装置３により、図３に示す光ファイバ増幅装置２における光スイッチ１４１、光スイッチ１４２を削減する事が可能となる。なお、図４に示す光ファイバ増幅装置３では、ＥＤＦ増設ポートＸ１及びＸ２の２段を並列に接続する構成であるが、更に拡張して、ＥＤＦ増設ポートを多段（３段以上）に並列接続する構成も可能である。また、増設ＥＤＦモジュールＺ１内に実装されるＥＤＦ１３３に対して、増設ＥＤＦモジュールＺ２内に実装されるＥＤＦ１６３のファイバ長を短小とすることにより、ＥＤＦ増設ポートＸ２を選択する拡張構成にて増大した利得強度を低減することも可能である。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図５は、本発明の第４の実施形態に係わる光ファイバ増幅装置の構成を示す図である。図５に示す光ファイバ増幅装置４の構成は、図１に示す光ファイバ増幅装置１と比較して、図１に示す光モジュール部１００を多段に接続して、符号１００Ａで示す一つの統合光モジュール部１００Ａを構成することにより、光ファイバ増幅装置の光増幅強度を更に増大している点に特徴がある。なお、統合光モジュール部１００Ａでは、初段の光モジュール部Ｗ１から数えてｎ段目に接続されている光モジュール部を光モジュール部Ｗｎで示している。各光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎ、及び演算制御部２１１の構成は図１に示す光ファイバ増幅装置１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図５に示す光ファイバ増幅装置４においては、光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎを多段に接続して一体化した統合光モジュール部１００Ａに加えて、増幅された信号光の信号品質を改善および維持するための光デバイス１８１を使用している。この光デバイス１８１は、光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎにおいて、前段の光モジュール部と後段の光モジュール部との間に挿入される。

図５に示す光ファイバ増幅装置４では、各光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎに実装される全てのＰＤ１０４及び１０５による光電流データの取得、および全てのＬＤ１０６及び１０７による励起光パワー制御を、電子制御部２００Ａ内の演算制御部２１１により制御する。光コネクタ１０１から入力された信号光は、統合光モジュール部１００Ａ内に実装される各光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎにより増幅される。この場合、光モジュール部Ｗ１から出力される光信号は光デバイス１８１に入力され、この光デバイス１８１から出力された信号光は更に次段の光モジュール部にて増幅される。最終的に光モジュール部Ｗｎにて増幅された信号光が光コネクタ１０２から出力される。

この第４の実施形態の構成により、第１乃至第３の実施形態と比較して、光ファイバ増幅装置の光増幅強度を更に増大させることが可能となり、かつ、ファイバ増幅装置を通過する信号光を遮断することなく、光増幅強度を増大させることが可能となる。

なお、上述した第４の実施形態では、増幅された信号光の信号品質を改善および維持するための光デバイス１８１を使用しているが、信号光の信号品質を改善および維持する必要がなければ削除しても良い。また、演算制御部２１１により、統合光モジュール部１００Ａに実装される全ての光部品を制御することができない場合は、複数の演算制御部を使用して制御する構成とすることもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、ここで、本発明と上記実施形態との対応関係について補足して説明しておく。本発明における第１のＥＤＦは、図１乃至図５に示すＥＤＦ１０３が対応し、本発明における第２のＥＤＦ（増設用のＥＤＦ）は、図１乃至図５に示すＥＤＦ１３３が対応する。また、本発明における第３のＥＤＦ（増設用のＥＤＦ）は、図３乃至図５に示すＥＤＦ１６３が対応する。また、本発明における第１の光スイッチは、図１乃至図３、及び図５に示す光スイッチ１０８が対応し、本発明における第２の光スイッチは、図１乃至図３、及び図５に示す光スイッチ１０９が対応する。また、本発明における第３の光スイッチは、図４に示す光スイッチ１４３が対応し、本発明における第４の光スイッチは、図４に示す光スイッチ１４４が対応する。また、本発明における演算制御部は、演算制御部２１１が対応し、本発明における増設ＥＤＦモジュールは、図１に示す増設ＥＤＦモジュールＺ１（１３０）等が対応し、本発明におけるＥＤＦ増設ポートは図１に示すＥＤＦ増設ポートＸ１（１２０）等が対応する。また、本発明における光モジュール部は、図１乃至図４に示す光モジュール部１００、図５に示す統合光モジュール部１００Ａ内の光モジュール部Ｗ１〜Ｗｎが対応する。

そして、上記実施形態においては、入力した信号光を第１のＥＤＦ１０３により増幅する光ファイバ増幅装置１に、第１のＥＤＦ１０３のファイバ長を増大させるための増設用の第２のＥＤＦ１３３と、信号光の伝送経路を変更するための光スイッチ１０８，１０９とを追加し、光スイッチ１０８，１０９を制御することにより、第１のＥＤＦ１０３に増設用の第２のＥＤＦ１３３を直列に接続して信号光を伝送するか、または、増設用の第２のＥＤＦ１３３を迂回して信号光を伝送するかを選択する。
このような構成の光ファイバ増幅装置１においては、増設用のＥＤＦ１３３と光スイッチ１０８，１０９とを追加し、光スイッチ１０８，１０９を制御することにより、常時使用される第１のＥＤＦ（固定的に使用されるＥＤＦ）１０３と増設用の第２のＥＤＦ１３３とを直列に接続し、この増設用のＥＤＦ１３３によりファイバ長を延長して光信号を増幅するか、または、増設用の第２のＥＤＦ１３３を迂回し、第１のＥＤＦ１０３のみより光信号を増幅するかを選択可能にする。
これにより、運用状態においても信号光を遮断することなく、光ファイバ増幅装置１の光増幅強度を増大させることができる。

また、上記実施形態において、図１及び図２に示す光ファイバ増幅装置１は、入力した信号光を増幅する第１のＥＤＦ１０３と、第１のＥＤＦ１０３と選択的に直列に接続される増設用の第２のＥＤＦ１３３と、１つの入力ポートと２つの出力ポートとを有する第１の光スイッチ１０８と、２つの入力ポートと１つの出力ポートとを有する第２の光スイッチ１０９と、第１及び第２の光スイッチ１０８，１０９を制御するための演算制御部２１１と、を備え、第１の光スイッチ１０８の入力ポートＣＭと第１のＥＤＦ１０３の出力端とが接続され、第１の光スイッチ１０８の第１の出力ポートＡと第２のＥＤＦ１３３の入力端とが接続され、第１の光スイッチ１０８の第２の出力ポートＢと第２の光スイッチ１０９の第２の入力ポートＤとが接続され、第２の光スイッチ１０９の第１の入力ポートＣと第２のＥＤＦ１３３の出力端とが接続され、第２の光スイッチ１０９の第２の入力ポートＤと第１の光スイッチ１０８の第２の出力ポートＢとが接続され、演算制御部２１１は、第１及び第２の光スイッチ１０８，１０９を制御することにより、第１のＥＤＦ１０３から出力される信号光を、第２のＥＤＦ１３３を迂回して第１の光スイッチ１０８から第２の光スイッチ１０９に直接に伝送する初期構成と、第１のＥＤＦ１０３から出力される信号光を、第１の光スイッチ１０８、第２のＥＤＦ１３３、および第２の光スイッチ１０９を通して伝送する拡張構成と、を選択するように構成される。
このような構成の光ファイバ増幅装置１では、初期構成の運用状態においては、光スイッチ１０８のポートＢ、光スイッチ１０９のポートＤを選択し、ＥＤＦ１０３のみで信号光を増幅する。そして、光ファイバ増幅装置１の信号光パワーの光増幅強度を増大させる拡張構成の場合、光スイッチ１０８のポートＡ、光スイッチ１０９のポートＣを選択する。この拡張構成により、第１のＥＤＦ１０３と第２のＥＤＦ１３３とを直列に接続させ、この第１のＥＤＦ１０３及び第２のＥＤＦ１３３の両方に励起光パワーを流入させることにより、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３の両方で信号光を増幅する。これにより、本発明の光ファイバ増幅装置１では、運用状態においても信号光を遮断することなく、光ファイバ増幅装置１における光増幅強度を増大させることが可能となる。

また、上記実施形態において、第２のＥＤＦ１３３と、第１の光スイッチ１０８と、第２の光スイッチ１０９とで構成される増設用の光モジュール部が、直列にｎ段（ｎは整数）に接続されて構成される。
これにより、運用状態においても信号光を遮断することなく、信号光の光増幅強度をより増大させことができる。また、信号光の光増幅強度の選択範囲を広げることができる。また、所望の個数の増設用のＥＤＦを装着することにより、光ファイバ増幅装置における増幅強度を可変に設定できる。

また、上記実施形態において、図４に示す光ファイバ増幅装置３は、入力した信号光を増幅する第１のＥＤＦ１０３と、第１のＥＤＦ１０３と、いずれかが選択的に直列に接続される増設用の第２及び第３のＥＤＦ１３３，１６３と、１つの入力ポートと３つの出力ポートとを有する第３の光スイッチ１４３と、３つの入力ポートと１つの出力ポートとを有する第４の光スイッチ１４４と、第３及び第４の光スイッチ１４３，１４４を制御するための演算制御部２１１と、を備え、第３の光スイッチ１４３の入力ポートＣＭと第１のＥＤＦ１０３の出力端とが接続され、第３の光スイッチ１４３の第１の出力ポートＪと第２のＥＤＦ１３３の入力端とが接続され、第３の光スイッチ１４３の第２の出力ポートＫと第３のＥＤＦ１６３の入力端とが接続され、第３の光スイッチ１４３の第３の出力ポートＬと第４の光スイッチ１４４の第３の入力ポートＰとが接続され、第４の光スイッチ１４４の第１の入力ポートＭと第２のＥＤＦ１３３の出力端とが接続され、第４の光スイッチ１４４の第２の入力ポートＮと第３のＥＤＦ１６３の出力端とが接続され、第４の光スイッチ１４４の第３の入力ポートＰと第３の光スイッチ１４３の第３の出力ポートＬとが接続され、演算制御部２１１は、第３及び第４の光スイッチ１４３，１４４を制御することにより、第１のＥＤＦ１０３から出力される信号光を、第２及び第３のＥＤＦ１３３，１６３を迂回して、第３の光スイッチ１４３から第４に光スイッチ１４４に直接に伝送する初期構成と、第１のＥＤＦ１０３から出力される信号光を、第２のＥＤＦ１３３または第３のＥＤＦ１６３のいずれかを通して伝送する拡張構成と、を選択するように構成される。
このような構成の光ファイバ増幅装置３では、初期構成においては、光スイッチ１４３のポートＬ、光スイッチ１４４のポートＰを選択し、第１のＥＤＦ１０３のみで信号光を増幅する。そして、光ファイバ増幅装置１の信号光パワーの光増幅強度を増大させる拡張構成の場合、光スイッチ１４３のポートＪ、光スイッチ１４４のポートＭを選択する。この拡張構成により、第１のＥＤＦ１０３と第２のＥＤＦ１３３とが直列に接続され、この第１のＥＤＦ１０３及び第２のＥＤＦ１３３の両方に励起光パワーを流入させることにより、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１３３の両方で信号光を増幅する。
更に、光ファイバ増幅装置３の光増幅強度を増大したい場合、光スイッチ１４３のポートＫ、光スイッチ１４４のポートＭを選択する。この場合、第２のＥＤＦ１３３に対して、第３のＥＤＦ１６３のファイバ長は長大でなければならない。この構成により、第１のＥＤＦ１０３と第３のＥＤＦ１６３とが直列に接続され、この第１のＥＤＦ１０３及び第３のＥＤＦ１６３の両方に励起光パワーを流入させることにより、ＥＤＦ１０３とＥＤＦ１６３の両方で信号光を増幅する。
これにより、運用状態においても信号光を遮断することなく、信号光の光増幅強度をより増大させことができる。また、信号光の光増幅強度の選択範囲を広げることができる。

また、上記実施形態において、図１に示す光ファイバ増幅装置１では、増設用のＥＤＦ１３３は、光ファイバ増幅装置１内の光モジュール部１００に対して着脱可能な増設ＥＤＦモジュールＺ１に搭載され、光ファイバ増幅装置１内の光モジュール部１００には増設ＥＤＦモジュールＺ１を装着するためのＥＤＦ増設ポートＸ１を備え、増設ＥＤＦモジュールＺ１とＥＤＦ増設ポートＸ１のそれぞれには、増設ＥＤＦモジュールＺ１とＥＤＦ増設ポートＸ１との間で光信号を伝送するための光コネクタ１２１，１２２、１３１、１３２を備える。
このように、増設ＥＤＦモジュールＺ１は、ＥＤＦ増設ポートＸ１により脱着可能に構成されており、光増幅強度を増大させる必要な場合にのみ装着することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の光ファイバ増幅装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１，２，３，４，５・・・光ファイバ増幅装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・光モジュール部、１０１，１０２・・・光コネクタ、１０８，１０９・・・光スイッチ、１１１，１１２，１１３，１１４・・・光カプラ、１１５，１１６・・・光ファイバの伝送路、１２０・・・ＥＤＦ増設ポートＸ１、１２１，１２２・・・光コネクタ、１３０・・・増設ＥＤＦモジュールＺ１、１３１，１３２・・・光コネクタ、１３３・・・ＥＤＦ（増設用のＥＤＦ）、１４１，１４２，１４３，１４４・・・光スイッチ、１５０・・・ＥＤＦ増設ポートＸ２、１５１、１５２・・・光コネクタ、１６０・・・増設ＥＤＦモジュールＺ２、１６１，１６２・・・光コネクタ、１６３・・・ＥＤＦ（増設用のＥＤＦ）、１８１・・・光デバイス、２００，２００Ａ，２００Ｂ・・・電子制御部、２０１，２０２・・・変換部、２０３，２０４・・・ＬＤ制御部、２１１・・・演算制御部

Claims (9)

1. 入力した信号光を第１のＥＤＦにより増幅する光ファイバ増幅装置に、前記第１のＥＤＦのファイバ長を増大させるための増設用の第２のＥＤＦと、前記信号光の伝送経路を変更するための光スイッチとを追加し、前記光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦに前記増設用の第２のＥＤＦを直列に接続して信号光を伝送するか、または、前記増設用の第２のＥＤＦを迂回して信号光を伝送するかを選択することを特徴とする光ファイバ増幅装置。
2. 入力した信号光を増幅する第１のＥＤＦと、
   前記第１のＥＤＦと選択的に直列に接続される増設用の第２のＥＤＦと、
   １つの入力ポートと２つの出力ポートとを有する第１の光スイッチと、
   ２つの入力ポートと１つの出力ポートとを有する第２の光スイッチと、
   前記第１及び第２の光スイッチを制御するための演算制御部と、
   を備え、
   前記第１の光スイッチの入力ポートと前記第１のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第１の光スイッチの第１の出力ポートと前記第２のＥＤＦの入力端とが接続され、
   前記第１の光スイッチの第２の出力ポートと前記第２の光スイッチの第２の入力ポートとが接続され、
   前記第２の光スイッチの第１の入力ポートと前記第２のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第２の光スイッチの第２の入力ポートと前記第１の光スイッチの第２の出力ポートとが接続され、
   前記演算制御部は、
   前記第１及び第２の光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、前記第２のＥＤＦを迂回して、前記第１の光スイッチから前記第２の光スイッチに直接に伝送する初期構成と、
   前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、前記第１の光スイッチ、前記第２のＥＤＦ、および前記第２の光スイッチを通して伝送する拡張構成と、
   を選択することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅装置。
3. 前記第２のＥＤＦと、前記第１の光スイッチと、前記第２の光スイッチとで構成される増設用の光モジュール部が、直列にｎ段（ｎは整数）に接続されて構成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ増幅装置。
4. 入力した信号光を増幅する第１のＥＤＦと、
   前記第１のＥＤＦと、いずれかが選択的に直列に接続される増設用の第２及び第３のＥＤＦと、
   １つの入力ポートと３つの出力ポートとを有する第３の光スイッチと、
   ３つの入力ポートと１つの出力ポートとを有する第４の光スイッチと、
   前記第３及び第４の光スイッチを制御するための演算制御部と、
   を備え、
   前記第３の光スイッチの入力ポートと第１のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第３の光スイッチの第１の出力ポートと前記第２のＥＤＦの入力端とが接続され、
   前記第３の光スイッチの第２の出力ポートと前記第３のＥＤＦの入力端とが接続され、
   前記第３の光スイッチの第３の出力ポートと前記第４の光スイッチの第３の入力ポートとが接続され、
   前記第４の光スイッチの第１の入力ポートと前記第２のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第４の光スイッチの第２の入力ポートと前記第３のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第４の光スイッチの第３の入力ポートと前記第３の光スイッチの第３の出力ポートとが接続され、
   前記演算制御部は、
   前記第３及び第４の光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、前記第２及び第３のＥＤＦを迂回して、前記第３の光スイッチから前記第４に光スイッチに直接に伝送する初期構成と、
   前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、前記第２のＥＤＦまたは前記第３のＥＤＦのいずれかを通して伝送する拡張構成と、
   を選択することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅装置。
5. 入力した信号光を増幅する第１のＥＤＦと、
   前記第１のＥＤＦと、いずれかが選択的に直列に接続されるｎ−１個（ｎは３以上の整数）の増設用のＥＤＦと、
   １つの入力ポートとｎ個の出力ポートとを有する第３の光スイッチと、
   ｎ個の入力ポートと１つの出力ポートとを有する第４の光スイッチと、
   前記第３及び第４の光スイッチを制御するための演算制御部と、
   を備え、
   前記第１の光スイッチの入力ポートと前記第１のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第３の光スイッチの第Ｎ（Ｎ＝１，・・・，ｎ−１）の出力ポートと前記第Ｎの増設用のＥＤＦの入力端とが接続され、
   前記第３の光スイッチの第ｎの出力ポートと前記第４の光スイッチの第ｎの入力ポートとが接続され、
   前記第４の光スイッチの第Ｎの入力ポートと前記第Ｎの増設用のＥＤＦの出力端とが接続され、
   前記第４の光スイッチの第ｎの入力ポーと前記第１の光スイッチの第ｎの出力ポートとが接続され、
   前記演算制御部は、
   前記第３及び第４の光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、前記ｎ−１個の増設用のＥＤＦのすべてを迂回して、前記第３の光スイッチから前記第４に光スイッチに直接に伝送する初期構成と、
   前記第１のＥＤＦから出力される信号光を、第３の光スイッチ、前記ｎ−１個の増設用のＥＤＦの内のいずれかのＥＤＦ、および前記第４の光スイッチを通して伝送する拡張構成と、
   を選択することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅装置。
6. 前記増設用のＥＤＦは、光ファイバ増幅装置内の光モジュール部に対して着脱可能な増設ＥＤＦモジュールに搭載され、
   前記光ファイバ増幅装置内の光モジュール部には前記増設ＥＤＦモジュールを装着するためのＥＤＦ増設ポートを備え、
   前記増設ＥＤＦモジュールと前記ＥＤＦ増設ポートのそれぞれには、前記増設ＥＤＦモジュールと前記ＥＤＦ増設ポートとの間で光信号を伝送するための光コネクタを備える
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ増幅装置。
7. 前記光ファイバ増幅装置内の光モジュール部には、前記第１のＥＤＦと、前記増設用のＥＤＦとに、励起エネルギーを付与する励起レーザを含む光部品群を備える
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光ファイバ増幅装置。
8. 前記請求項７に記載の光ファイバ増幅装置内の光モジュール部を多段に直列に接続して構成される
   ことを特徴とする光ファイバ増幅装置。
9. 入力した信号光を第１のＥＤＦにより増幅する光ファイバ増幅装置に、前記第１のＥＤＦのファイバ長を増大させるための増設用の第２のＥＤＦと、前記信号光の伝送経路を変更するための光スイッチとを追加し、前記光スイッチを制御することにより、前記第１のＥＤＦに前記増設用の第２のＥＤＦを直列に接続して信号光を伝送するか、または、前記増設用の第２のＥＤＦを迂回して信号光を伝送するかを選択する
   ことを特徴とする光ファイバ増幅装置における光信号増幅方法。

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