JP3845210B2 - 光増幅器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主に光通信システムに利用される光増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムにおて、希土類添加ファイバ増幅器（以下、光ファイバ増幅器と記す）が急速に普及しつつある。光ファイバ増幅器を用いたシステムは高速大容量を特徴とするが、個人向けデジタル通信量の膨大な増加により大幅な容量増大が必要とされている。そのため、異なる波長の独立した信号を波長多重器にて空間的に重合した波長多重信号を、一つの光伝送路で伝送することにより通信容量を飛躍的に増大させるＤ−ＷＤＭシステムが主流となってきている。光ファイバ増幅器は数十波長に及ぶ波長多重信号を一括増幅可能な広い信号増幅帯域を有しているが、その信号増幅特性には波長依存性、入力信号光強度依存性がある。このため、波長多重信号を一括増幅した場合、異なった波長を持つ各信号（以下「チャンネル」と記す）間に利得差が存在する。
【０００３】
Ｄ−ＷＤＭシステムにおいて光ファイバ増幅器を多段接続した場合、チャンネル間利得差が積算されて、最終的に大きな出力信号強度差が生ずる。光伝送システム全体の伝送特性は、最も出力信号光強度の小さなチャンネルで制約されるため、せっかく出力信号光強度の大きなチャンネルがあっても、光伝送システム全体の伝送特性が低下する。このような問題を解決するために従来より種々の手段が開発されている。特に、増幅特性の波長依存性を無くすために、光ファイバ増幅器内部に補正フィルタを挿入し、利得スペクトラムを平坦にした上、入力信号光強度に応じて出力信号光強度を調整することにより平坦な利得スペクトラムを保つ利得一定制御方法が有力である。図１５にこの種光増幅器の一例を示す。
【０００４】
図１５に示した光増幅器は光ファイバ増幅器を２段に接続したものである。この光増幅器は入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、光カプラ若しくはビームスプリッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、光モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、光アイソレータ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂ、５ｃ、励起光源６ａ、６ｂ、６ｃ、希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）７ａ、７ｂ、光可変アテネータ８、信号光利得一定励起光源制御回路９ａ、９ｂから構成される。
【０００５】
図１５の光増幅器の動作は次の様になる。入力光コネクタ１ａから入射した入力信号光は、ビームスプリッタ２ａにより一部が取り出され、光モニタＰＤ３ａにより光強度が測定される。信号光は光アイソレータ４ａを通過し、励起光源６ａにより励起状態にある光ファイバ増幅器７ａに入射し、そこで誘導放出による光増幅を受ける。ここで光増幅された信号光は光アイソレータ４ｂを通過し、ビームスプリッタ２ｂにより一部が取り出され、光モニタＰＤ３ｂにて光強度が測定される。励起光源６ａは信号光利得一定励起光源制御回路（ＡＧＣ）９ａにて光モニタＰＤ３ａの入力光信号と光モニタＰＤ３ｂの出力光信号の比率が一定の値になるように調整される。１段目を通過した信号光は光可変アテネータ（ＡＴＴ）８を通過して２段目に入射する。２段目も１段目と同様の動作をし、信号光利得一定励起光源制御回路（ＡＧＣ）９ｂが光モニタＰＤ３ｃと光モニタＰＤ３ｄの信号を比較演算し、その比率が一定の値となるように励起光源６ｂと６ｃを制御する。これにより入力信号光強度が変化しても１段目、２段目ともに利得スペクトラムを固定した動作を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１５のような利得一定制御方式の光増幅器では次のような課題があった。
１．入力信号光強度に応じて励起光強度が変化するため、動作入力信号光強度範囲内の小入力信号光領域では励起光強度も小さくなり、雑音指数の劣化が起こる。
２．励起光強度が大きく変化するために、利得一定制御の初段は前方向励起若しくは双方向励起が必要となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、２以上の光ファイバ増幅器を多段接続した光ファイバ増幅器において、動作入力信号光範囲内の小信号光領域における雑音指数を改善し、入力信号光の強度にかかわらず利得形状を一定に保ち、且つ出力可変の制御を行うことができる光増幅器を提供することにある。
【０００８】
本件出願の発明は、希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）を多段接続した光増幅器が、１つ若しくは複数個の外部制御可能な光減衰量可変手段を有し、その光減衰量可変手段が、光増幅器の入力信号光強度と、光増幅器の出力信号光強度に応じて変化する光増幅器において、初段の光ファイバ増幅器を励起光強度一定若しくは励起電流一定制御、初段と最終段の光ファイバ増幅器以外の光ファイバ増幅器を利得一定制御以外の任意の制御とし、係数Ａを０．８［ｄＢ／ｄＢ］〜−１．１［ｄＢ／ｄＢ］としたときに、最終段の光ファイバ増幅器と光ファイバ増幅器段間の光減衰量可変手段を、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度）［ｄＢ］＋任意定数、
複数の前記光ファイバ増幅器段間に交換可能な光部品がある場合は、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
光減衰量可変手段が複数ある場合は、
総光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
となるように制御することにより、光増幅器全体の利得スペクトラムを一定にする光増幅器である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１に本発明の光増幅器の第１の実施形態を示す。この光増幅器は希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）３ａ、３ｂ、３ｃを３段接続したものであり、入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、入力信号光モニタ２ａ、２ｂ、励起光源４ａ、４ｂ、４ｃ、励起光源電流一定制御若しくは一定出力制御回路（ＡＣＣ ｏｒ ＡＰＣ）５、信号光出力一定制御回路（ＡＬＣ）６、光可変アテネータ（ＡＴＴ）７、光可変アテネータ７を制御するための演算制御回路８から構成されている。
【００２３】
前記の演算制御回路８は光可変アテネータ７の減衰量を変化させるための光減衰量テーブルをもち、入力信号光モニタ２ａ、出力信号光モニタ２ｂからの信号を受けて、それら信号に基づいて光可変アテネータ７の光減衰量を変化させるものである。
【００２４】
図１の光増幅器では、入力光コネクタ１ａから入射した光は入力信号光モニタ２ａにより光強度が測定され、一定出力制御回路５で一定電流若しくは一定光強度に制御された励起光源４ａによって励起された光ファイバ増幅器３ａで誘導放出による光増幅を受ける。信号光は光可変アテネータ７を通過し、任意の制御方法で制御される励起光源４ｂによって励起された光ファイバ増幅器３ｂで光増幅を受け、更に、励起光源４ｃにより励起された最終段の光ファイバ増幅器３ｃにより光増幅を受け、出力信号光モニタ２ｂを通過し、出力光コネクタ１ｂより出射される。このとき、出力信号光モニタ２ｂで測定された出力信号光は信号光出力一定制御回路（ＡＬＣ）６に入力され、出力が所定の値となるように励起光源４ｃが制御される。同時に、入力信号光モニタ２ａ及び出力信号光モニタ２ｂの信号は演算制御回路８に入力され、光可変アテネータ（ＡＴＴ）７が次式の通りに制御される。
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度）
[dB]＋任意定数
係数Ａは＝０．８[dB/dB] 〜−１．１[dB/dB] を満たす。
【００２５】
前記式は図２の様に、光ファイバ増幅器段間に交換可能な光部品１４がある場合は次式の様に拡張される。
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）[dB]＋任意定数
【００２６】
図１、図２において、光可変アテネータ７は複数個にすることも可能であり、この場合は次式で表される。
総光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）[dB]＋任意定数
これにより、入力信号光強度が変化し、且つ出力信号光強度設定を変更しても利得スペクトラムが一定に保持された動作が可能となる。
【００２７】
図１２は入力信号光強度の変化に対する補正を行うための光可変アテネータ設定値テーブル（図１の演算制御回路８における）の一例を示したものである。光可変アテネータ設定値テーブルは最小二乗法による回帰直線のあてはめにより、当該回帰直線式：光可変アテネータ補正量（光減衰量）＝係数Ａ[dB/dB] ×（出力信号光強度−入力信号光強度＋光部品挿入損失）[dB]＋任意定数から係数Ａを用いて表した。光可変アテネータ設定値テーブルは、入力信号光強度が−１２．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、８波長合計で−３．５dBm ）、出力信号光強度が＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、８波長合計で＋２４．５dBm ）、光部品の挿入損失量が３dBで、８．５dBとなるように設定した場合のものである。
【００２８】
図１３は光可変アテネータ設定値テーブルと利得平坦度の関係を表したものである。図１３は図１２の光可変アテネータ設定値テーブルにてＥＤＦ温度を２５℃一定、且つ出力信号光強度を＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、合計＋２４．５dBm ）一定にして、入力信号光強度を−１６dBm/chから−９dBm/ch（１波長当たり−１６dBm から−９dBm/ch、８波長合計では−７dBm から＋１０dBm ）まで変化させたとき、利得平坦度（＝Ｇmax −Ｇmin ）がどれだけ変化するかを表したものである。ＥＤＦ温度２５℃における利得平坦度＝１．３dBを基準に−１６dBm/chから−９Bm/ch の入力信号光強度範囲内で利得平坦度がどれだけ増加したに注目すると、係数Ａ＝−１．０の場合０dB、係数Ａ＝−２．０の場合２．８dBとなる。
【００２９】
図１４は入力信号強度補正光可変アテネータと直線近似係数Ａとの関係を表したものである。図１４は図１２の光可変アテネータ設定値テーブルにて、ＥＤＦ温度＝２５℃一定、出力信号光強度は＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、合計＋２４．５dBm ）一定で、入力信号光強度を−１６dBm/chから−９dBm/ch（１波長当たり−１６dBm から−９dBm/ch、８波長合計−７7dBmから＋０dBm ）まで変化させたとき、利得平坦度（＝Ｇmax −Ｇmin ）の最悪値がどれだけ増加するかを表したもので、入力信号光強度＝１２．５dBm/chの利得平坦度＝１．３dBを基準とした。係数Ａ＝−１．０の場合、入力信号光強度変化にかかわらず、利得平坦度＝１．３dBを維持するために増加量は０dBとなる。この図は利得平坦度が０dBの場合の入力信号光強度−１６dBm/chから−９dBm/chにおける利得平坦度最低保証値に等しい。図中の点は実測値を、曲線はその外挿である。直線近似係数Ａの変化に伴い利得平坦度が劣化する（増加する）ことがわかる。利得平坦度増加量の上限を０．２５dBとすると、係数Ａの許容範囲は−１．１〜−０．８[dB/dB] となる。
【００３０】
図１の光増幅器全体の雑音指数ＮＦは次のように表されれる。
ＮＦ＝ＮＦ１＋（ＮＦ２−α）／αＧ
ＮＦ１: 初段の光増幅器の雑音指数
ＮＦ２: 初段以降の増幅器の総雑音指数
α: 段間の損失量、
Ｇ: 初段増幅器の利得（全てリニアスケール）
【００３１】
図１の光増幅器の制御方式では、入力信号光強度が小さくなっても、増幅器全体の雑音指数に支配的な初段光ファイバ増幅器の励起光強度を下げる必要が無く、更に、小入力信号光強度時には利得が大きくなるために、雑音指数を小さくすることが出来る。
【００４０】
（実施形態２）
図２に本発明の光増幅器の第２の実施形態を示す。この光増幅器は入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、光カプラ若しくはビームスプリッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、光アイソレータ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂ、１１ａ、１１ｂ、励起光源６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ、励起光源制御回路（ＡＰＣ、ＡＬＣ）７ａ、７ｂ、１３ａ、１３ｂ、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、光フィルタ９ａ、９ｂ、電動式の光可変アテネータ１０、光可変アテネータ制御用の電動式の演算制御回路１５を備え、段間に入力信号強度制限のある交換可能な光部品１４を挿入した多段構成の光増幅器である。
【００４１】
前記の演算制御回路１５も図１の演算制御回路８と同様に、図２の光可変アテネータ１０の減衰量を変化させるための光減衰量テーブルをもち、モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの信号を受けて、それら信号に基づいて光可変アテネータ１０の光減衰量を変化させるものである。
【００４２】
前記の交換可能な光部品１４は光増幅器に分散補償機能や、光ＡＤＭ（ａｄｄ−ｄｒｏｐ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：光アド・ドロップモジュール）機能等を受持たせる必要のある場合に使用するものであり、この光部品１４としては、例えば、分散補償ファイバ、合分波器と光スイッチの組み合わせ（光ＡＤＭ）、ファイバグレーテイングと光サーキュレータの組み合わせ等がある。分散補償ファイバの場合は図１１（ａ）のように、光ＡＤＭの場合は図１１（ｂ）のように、ファイバグレーティングと光サーキュレータの組み合わせの場合は図１１（ｃ）のように、夫々、ＡＴＴ３０と後段の光ファイバ増幅器群４０との間に挿入して使用する。
【００４３】
図２において、入力光コネクタ１ａから入射した信号光はビームスプリッタ２ａにより一部分が取り出され、モニタＰＤ３ａにて光強度が測定される。信号光は光アイソレータ４ａを通り、励起光源制御回路（ＡＰＣ）７ａにより制御される励起光源６ａによって励起された光ファイバ増幅器８ａに入射し、誘導放出による光増幅を受ける。増幅された信号光は光アイソレータ４ｂ通過し、光フィルタ９ａにて各波長毎に減衰を受けた後に、電動式の光可変アテネータ１０に入射する。電動式の光可変アテネータ１０を通過した光は励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ａにより制御される励起光源１２ａによって励起された光ファイバ増幅器８ｂに入射して光増幅される。信号光は光アイソレータ４ｃを通過し、ビームスプリッタ２ｂにて一部分が取り出され、モニタＰＤ３ｂにて光強度が測定される。
【００４４】
ビームスプリッタ２ｂを通過した信号光は交換可能な光部品１４を通り、ビームスプリッタ２ｃに入射し、モニタＰＤ３ｃによりその一部分の光強度が測定される。光アイソレータ４ｄを通過した信号光は励起光源制御回路（ＡＰＣ）７ｂにより制御された励起光源６ｂよって励起された光ファイバ増幅器８ｃにより光増幅を受け、光フィルタ９ｂを通過して利得スペクトラムの補正を受ける。信号光は光アイソレータ４ｅを通過し、励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ｂにより制御される励起光源１２ｂによって励起された最終段の光ファイバ増幅器８ｄに入射して光増幅を受け、光アイソレータ４ｆへ入射する。光アイソレータ４ｆを通過した信号光はビームスプリッタ２ｄにより一部分が測定され、出力光コネクタ１ｂより出射する。
【００４５】
前記動作において、励起光源１２ａは交換可能な光部品１４への入射光強度が制限値を越えないように、また、モニタＰＤ３ｂの値が一定値になるように励起光源制御回路１３ａにより制御される。最終段の励起光源１２ｂもモニタＰＤ３ｄの値が一定値になるように励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ｂにより制御される。
【００４６】
ここで、電動式の光可変アテネータ１０の制御値を前述のように、
光減衰量＝Ａ×（モニタＰＤ３ｄで検出された出力信号光強度[dBm] −モニタＰＤ３ａで検出された入力信号光強度[dBm] ＋モニタＰＤ３ｂで検出された光部品入力信号光強度[dBm] −モニタＰＤ３ｃで検出された光部品出力信号光強度[dBm] ）＋任意定数
となるように設定することにより、入力信号光強度の変化、出力信号光強度の設定値に関係なく一定の利得形状を保った出力が得られる。正確には電動式の可変光アテネータ１０には無視できない挿入損失の波長依存性をもつものがある事、信号入力光強度の変化幅が大きい場合は実際の信号利得の値（各チャンネル毎の出力信号光強度−入力信号光強度の値）と、測定値（出力モニタＰＤの値−入力モニタＰＤの値）に誤差が生ずる。更に、精度の高い制御を行なうためには上記式に、ある補正値を加えた数値テーブルを設定し、これを参照して制御してもよい。
【００４７】
図２の光増幅器において、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂを９８０ｎｍ帯励起光源、励起光源６ａ、６ｂを１４８０ｎｍ帯励起光源、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄをエルビウム添加石英光ファイバ、演算制御回路１５を１５dBの光減衰量を持つ光部品とした１５３０ｎｍ帯エルビウム添加石英光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の特性例を図３〜６に示す。入力信号光は１５３０〜１５４３ｎｍに８波長を多重したものであり、ＥＤＦＡ全体の出力を＋２２dBm と＋１９dBm に設定した。
【００４８】
図３は＋２２dBm 出力での利得スペクトラムであり、図４は入力信号光強度対光減衰量制御を表す。この場合の光減衰量入力信号光強度係数（係数Ａ）は−１．００[dB/dB] である。図５は＋１９dBm 出力での利得スペクトラムであり、図６は入力信号光強度 対 光減衰量 制御を表す。
【００４９】
図２の光増幅器において、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂを９８０ｎｍ帯励起光源、励起光源６ａ、６ｂを１４８０ｎｍ帯励起光源、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄをエルビウム添加石英光ファイバ、電動光可変アテネータ演算制御回路１５を１５dBの光減衰量を持つ光部品とした１５５０nm帯エルビウム添加石英光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の特性例を図７〜図１０に示す。入力信号光は１５４７〜１５６１ｎｍに８波長を多重したものであり、ＥＤＦＡ全体の出力を＋２２dBm と＋１９dBm に設定した。
【００５０】
図７は＋２２dBm 出力での利得スペクトラムであり、図８は入力信号光強度対光減衰量制御を表す。この場合の光減衰量入力信号光強度係数（係数Ａ）は−１．００[dB/dB] である。図９は＋１９dBm 出力での利得スペクトラムであり、図１０は入力信号光強度 対 光減衰量 制御を表す。
【００５１】
【発明の効果】
本件発明の第１〜第４の光増幅器は次のような効果がある。
１．入力信号光強度が変化し、且つ出力信号光強度の設定を変更しても、利得スペクトラムが一定に保持された光増幅が可能となる。
２．この光増幅器の制御方式では、動作入力信号光強度範囲内の小入力信号領域においても、光増幅器全体の雑音指数に支配的な初段光ファイバ増幅器の励起光強度を下げる必要が無く、且つ小入力信号光時には利得が大きくとれるため雑音指数を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光増幅器の第１の実施形態を示す説明図。
【図２】本発明の光増幅器の第２の実施形態を示す説明図。
【図３】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ利得スペクトラム特性の第１の例を示す説明図。
【図４】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第１の例を示す説明図。
【図５】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ帯利得スペクトラム特性の第２の例を示す説明図。
【図６】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第２の例を示す説明図。
【図７】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ利得スペクトラム特性の第１の例を示す説明図。
【図８】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第１の例を示す説明図。
【図９】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ帯利得スペクトラム特性の第２の例を示す説明図。
【図１０】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第２の例を示す説明図。
【図１１】（ａ）は交換可能な光部品として分散補償ファイバを使用した場合の挿入説明図、（ｂ）は同光部品として光ＡＤＭを使用した場合の挿入説明図、（ｃ）は同光部品として合ファイバグレーテイングと光サーキュレータの組み合わせを使用した場合の挿入説明図。
【図１２】入力信号光強度の変化に対する補正を行うための光可変アテネータ設定値テーブルの一例を表す説明図。
【図１３】光可変アテネータ設定値テーブルと利得平坦度の関係の一例を表す説明図。
【図１４】入力信号強度補正光可変アテネータと直線近似係数Ａとの関係の一例を表す説明図。
【図１５】従来の２段構成の光増幅器の一例を示す説明図。
【符号の説明】
（図１の符号の説明）
１ａ 入力光コネクタ
１ｂ 出力光コネクタ
２ａ 入力信号光モニタ
２ｂ 出力信号光モニタ
３ａ、３ｂ、３ｃ 光ファイバ増幅器
４ａ、４ｂ、４ｃ 励起光源
５ 励起光源一定電流制御回路／若しくは一定出力制御回路
（ＡＣＣ又はＡＰＣ）
６ 信号光出力一定励起光源制御回路（ＡＬＣ）
７ 光可変アテネータ
８ 演算制御回路
（図２の符号の説明）
１ａ 入力光コネクタ
１ｂ 出力光コネクタ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 光カプラ若しくはビームスプリッタ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ モニタＰＤ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ 光アイソレータ
５ａ、５ｂ 励起光／信号光波長多重器
６ａ、６ｂ 励起光源
７ａ、７ｂ 励起光源一定出力制御回路（ＡＰＣ）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 光ファイバ増幅器
９ａ、９ｂ 光フィルタ
１０ 電動式の可変アテネータ
１１ａ、１１ｂ 励起光／信号光波長多重器
１２ａ、１２ｂ 励起光源
１３ａ、１３ｂ 信号光出力一定励起光源制御回路（ＡＬＣ）
１４ 交換可能な光部品
１５ 演算制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は主に光通信システムに利用される光増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムにおて、希土類添加ファイバ増幅器（以下、光ファイバ増幅器と記す）が急速に普及しつつある。光ファイバ増幅器を用いたシステムは高速大容量を特徴とするが、個人向けデジタル通信量の膨大な増加により大幅な容量増大が必要とされている。そのため、異なる波長の独立した信号を波長多重器にて空間的に重合した波長多重信号を、一つの光伝送路で伝送することにより通信容量を飛躍的に増大させるＤ−ＷＤＭシステムが主流となってきている。光ファイバ増幅器は数十波長に及ぶ波長多重信号を一括増幅可能な広い信号増幅帯域を有しているが、その信号増幅特性には波長依存性、入力信号光強度依存性がある。このため、波長多重信号を一括増幅した場合、異なった波長を持つ各信号（以下「チャンネル」と記す）間に利得差が存在する。
【０００３】
Ｄ−ＷＤＭシステムにおいて光ファイバ増幅器を多段接続した場合、チャンネル間利得差が積算されて、最終的に大きな出力信号強度差が生ずる。光伝送システム全体の伝送特性は、最も出力信号光強度の小さなチャンネルで制約されるため、せっかく出力信号光強度の大きなチャンネルがあっても、光伝送システム全体の伝送特性が低下する。このような問題を解決するために従来より種々の手段が開発されている。特に、増幅特性の波長依存性を無くすために、光ファイバ増幅器内部に補正フィルタを挿入し、利得スペクトラムを平坦にした上、入力信号光強度に応じて出力信号光強度を調整することにより平坦な利得スペクトラムを保つ利得一定制御方法が有力である。図１５にこの種光増幅器の一例を示す。
【０００４】
図１５に示した光増幅器は光ファイバ増幅器を２段に接続したものである。この光増幅器は入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、光カプラ若しくはビームスプリッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、光モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、光アイソレータ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂ、５ｃ、励起光源６ａ、６ｂ、６ｃ、希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）７ａ、７ｂ、光可変アテネータ８、信号光利得一定励起光源制御回路９ａ、９ｂから構成される。
【０００５】
図１５の光増幅器の動作は次の様になる。入力光コネクタ１ａから入射した入力信号光は、ビームスプリッタ２ａにより一部が取り出され、光モニタＰＤ３ａにより光強度が測定される。信号光は光アイソレータ４ａを通過し、励起光源６ａにより励起状態にある光ファイバ増幅器７ａに入射し、そこで誘導放出による光増幅を受ける。ここで光増幅された信号光は光アイソレータ４ｂを通過し、ビームスプリッタ２ｂにより一部が取り出され、光モニタＰＤ３ｂにて光強度が測定される。励起光源６ａは信号光利得一定励起光源制御回路（ＡＧＣ）９ａにて光モニタＰＤ３ａの入力光信号と光モニタＰＤ３ｂの出力光信号の比率が一定の値になるように調整される。１段目を通過した信号光は光可変アテネータ（ＡＴＴ）８を通過して２段目に入射する。２段目も１段目と同様の動作をし、信号光利得一定励起光源制御回路（ＡＧＣ）９ｂが光モニタＰＤ３ｃと光モニタＰＤ３ｄの信号を比較演算し、その比率が一定の値となるように励起光源６ｂと６ｃを制御する。これにより入力信号光強度が変化しても１段目、２段目ともに利得スペクトラムを固定した動作を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１５のような利得一定制御方式の光増幅器では次のような課題があった。
１．入力信号光強度に応じて励起光強度が変化するため、動作入力信号光強度範囲内の小入力信号光領域では励起光強度も小さくなり、雑音指数の劣化が起こる。
２．励起光強度が大きく変化するために、利得一定制御の初段は前方向励起若しくは双方向励起が必要となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、２以上の光ファイバ増幅器を多段接続した光ファイバ増幅器において、動作入力信号光範囲内の小信号光領域における雑音指数を改善し、入力信号光の強度にかかわらず利得形状を一定に保ち、且つ出力可変の制御を行うことができる光増幅器を提供することにある。
【０００８】
本件出願の発明は、希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）を多段接続した光増幅器が、１つ若しくは複数個の外部制御可能な光減衰量可変手段を有し、その光減衰量可変手段が、光増幅器の入力信号光強度と、光増幅器の出力信号光強度に応じて変化する光増幅器において、初段の光ファイバ増幅器を励起光強度一定若しくは励起電流一定制御、初段と最終段の光ファイバ増幅器以外の光ファイバ増幅器を利得一定制御以外の任意の制御とし、係数Ａを０．８［ｄＢ／ｄＢ］〜−１．１［ｄＢ／ｄＢ］としたときに、最終段の光ファイバ増幅器と光ファイバ増幅器段間の光減衰量可変手段を、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度）［ｄＢ］＋任意定数、
複数の前記光ファイバ増幅器段間に交換可能な光部品がある場合は、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
光減衰量可変手段が複数ある場合は、
総光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
となるように制御することにより、光増幅器全体の利得スペクトラムを一定にする光増幅器である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１に本発明の光増幅器の第１の実施形態を示す。この光増幅器は希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）３ａ、３ｂ、３ｃを３段接続したものであり、入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、入力信号光モニタ２ａ、２ｂ、励起光源４ａ、４ｂ、４ｃ、励起光源電流一定制御若しくは一定出力制御回路（ＡＣＣ ｏｒ ＡＰＣ）５、信号光出力一定制御回路（ＡＬＣ）６、光可変アテネータ（ＡＴＴ）７、光可変アテネータ７を制御するための演算制御回路８から構成されている。
【００２３】
前記の演算制御回路８は光可変アテネータ７の減衰量を変化させるための光減衰量テーブルをもち、入力信号光モニタ２ａ、出力信号光モニタ２ｂからの信号を受けて、それら信号に基づいて光可変アテネータ７の光減衰量を変化させるものである。
【００２４】
図１の光増幅器では、入力光コネクタ１ａから入射した光は入力信号光モニタ２ａにより光強度が測定され、一定出力制御回路５で一定電流若しくは一定光強度に制御された励起光源４ａによって励起された光ファイバ増幅器３ａで誘導放出による光増幅を受ける。信号光は光可変アテネータ７を通過し、任意の制御方法で制御される励起光源４ｂによって励起された光ファイバ増幅器３ｂで光増幅を受け、更に、励起光源４ｃにより励起された最終段の光ファイバ増幅器３ｃにより光増幅を受け、出力信号光モニタ２ｂを通過し、出力光コネクタ１ｂより出射される。このとき、出力信号光モニタ２ｂで測定された出力信号光は信号光出力一定制御回路（ＡＬＣ）６に入力され、出力が所定の値となるように励起光源４ｃが制御される。同時に、入力信号光モニタ２ａ及び出力信号光モニタ２ｂの信号は演算制御回路８に入力され、光可変アテネータ（ＡＴＴ）７が次式の通りに制御される。
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度）
[dB]＋任意定数
係数Ａは＝０．８[dB/dB] 〜−１．１[dB/dB] を満たす。
【００２５】
前記式は図２の様に、光ファイバ増幅器段間に交換可能な光部品１４がある場合は次式の様に拡張される。
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）[dB]＋任意定数
【００２６】
図１、図２において、光可変アテネータ７は複数個にすることも可能であり、この場合は次式で表される。
総光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）[dB]＋任意定数
これにより、入力信号光強度が変化し、且つ出力信号光強度設定を変更しても利得スペクトラムが一定に保持された動作が可能となる。
【００２７】
図１２は入力信号光強度の変化に対する補正を行うための光可変アテネータ設定値テーブル（図１の演算制御回路８における）の一例を示したものである。光可変アテネータ設定値テーブルは最小二乗法による回帰直線のあてはめにより、当該回帰直線式：光可変アテネータ補正量（光減衰量）＝係数Ａ[dB/dB] ×（出力信号光強度−入力信号光強度＋光部品挿入損失）[dB]＋任意定数から係数Ａを用いて表した。光可変アテネータ設定値テーブルは、入力信号光強度が−１２．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、８波長合計で−３．５dBm ）、出力信号光強度が＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、８波長合計で＋２４．５dBm ）、光部品の挿入損失量が３dBで、８．５dBとなるように設定した場合のものである。
【００２８】
図１３は光可変アテネータ設定値テーブルと利得平坦度の関係を表したものである。図１３は図１２の光可変アテネータ設定値テーブルにてＥＤＦ温度を２５℃一定、且つ出力信号光強度を＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、合計＋２４．５dBm ）一定にして、入力信号光強度を−１６dBm/chから−９dBm/ch（１波長当たり−１６dBm から−９dBm/ch、８波長合計では−７dBm から＋１０dBm ）まで変化させたとき、利得平坦度（＝Ｇmax −Ｇmin ）がどれだけ変化するかを表したものである。ＥＤＦ温度２５℃における利得平坦度＝１．３dBを基準に−１６dBm/chから−９Bm/ch の入力信号光強度範囲内で利得平坦度がどれだけ増加したに注目すると、係数Ａ＝−１．０の場合０dB、係数Ａ＝−２．０の場合２．８dBとなる。
【００２９】
図１４は入力信号強度補正光可変アテネータと直線近似係数Ａとの関係を表したものである。図１４は図１２の光可変アテネータ設定値テーブルにて、ＥＤＦ温度＝２５℃一定、出力信号光強度は＋１５．５dBm/ch（１波長当たり−１２．５dBm 、合計＋２４．５dBm ）一定で、入力信号光強度を−１６dBm/chから−９dBm/ch（１波長当たり−１６dBm から−９dBm/ch、８波長合計−７7dBmから＋０dBm ）まで変化させたとき、利得平坦度（＝Ｇmax −Ｇmin ）の最悪値がどれだけ増加するかを表したもので、入力信号光強度＝１２．５dBm/chの利得平坦度＝１．３dBを基準とした。係数Ａ＝−１．０の場合、入力信号光強度変化にかかわらず、利得平坦度＝１．３dBを維持するために増加量は０dBとなる。この図は利得平坦度が０dBの場合の入力信号光強度−１６dBm/chから−９dBm/chにおける利得平坦度最低保証値に等しい。図中の点は実測値を、曲線はその外挿である。直線近似係数Ａの変化に伴い利得平坦度が劣化する（増加する）ことがわかる。利得平坦度増加量の上限を０．２５dBとすると、係数Ａの許容範囲は−１．１〜−０．８[dB/dB] となる。
【００３０】
図１の光増幅器全体の雑音指数ＮＦは次のように表されれる。
ＮＦ＝ＮＦ１＋（ＮＦ２−α）／αＧ
ＮＦ１: 初段の光増幅器の雑音指数
ＮＦ２: 初段以降の増幅器の総雑音指数
α: 段間の損失量、
Ｇ: 初段増幅器の利得（全てリニアスケール）
【００３１】
図１の光増幅器の制御方式では、入力信号光強度が小さくなっても、増幅器全体の雑音指数に支配的な初段光ファイバ増幅器の励起光強度を下げる必要が無く、更に、小入力信号光強度時には利得が大きくなるために、雑音指数を小さくすることが出来る。
【００４０】
（実施形態２）
図２に本発明の光増幅器の第２の実施形態を示す。この光増幅器は入力光コネクタ１ａ、出力光コネクタ１ｂ、光カプラ若しくはビームスプリッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、光アイソレータ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂ、１１ａ、１１ｂ、励起光源６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ、励起光源制御回路（ＡＰＣ、ＡＬＣ）７ａ、７ｂ、１３ａ、１３ｂ、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、光フィルタ９ａ、９ｂ、電動式の光可変アテネータ１０、光可変アテネータ制御用の電動式の演算制御回路１５を備え、段間に入力信号強度制限のある交換可能な光部品１４を挿入した多段構成の光増幅器である。
【００４１】
前記の演算制御回路１５も図１の演算制御回路８と同様に、図２の光可変アテネータ１０の減衰量を変化させるための光減衰量テーブルをもち、モニタＰＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの信号を受けて、それら信号に基づいて光可変アテネータ１０の光減衰量を変化させるものである。
【００４２】
前記の交換可能な光部品１４は光増幅器に分散補償機能や、光ＡＤＭ（ａｄｄ−ｄｒｏｐ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：光アド・ドロップモジュール）機能等を受持たせる必要のある場合に使用するものであり、この光部品１４としては、例えば、分散補償ファイバ、合分波器と光スイッチの組み合わせ（光ＡＤＭ）、ファイバグレーテイングと光サーキュレータの組み合わせ等がある。分散補償ファイバの場合は図１１（ａ）のように、光ＡＤＭの場合は図１１（ｂ）のように、ファイバグレーティングと光サーキュレータの組み合わせの場合は図１１（ｃ）のように、夫々、ＡＴＴ３０と後段の光ファイバ増幅器群４０との間に挿入して使用する。
【００４３】
図２において、入力光コネクタ１ａから入射した信号光はビームスプリッタ２ａにより一部分が取り出され、モニタＰＤ３ａにて光強度が測定される。信号光は光アイソレータ４ａを通り、励起光源制御回路（ＡＰＣ）７ａにより制御される励起光源６ａによって励起された光ファイバ増幅器８ａに入射し、誘導放出による光増幅を受ける。増幅された信号光は光アイソレータ４ｂ通過し、光フィルタ９ａにて各波長毎に減衰を受けた後に、電動式の光可変アテネータ１０に入射する。電動式の光可変アテネータ１０を通過した光は励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ａにより制御される励起光源１２ａによって励起された光ファイバ増幅器８ｂに入射して光増幅される。信号光は光アイソレータ４ｃを通過し、ビームスプリッタ２ｂにて一部分が取り出され、モニタＰＤ３ｂにて光強度が測定される。
【００４４】
ビームスプリッタ２ｂを通過した信号光は交換可能な光部品１４を通り、ビームスプリッタ２ｃに入射し、モニタＰＤ３ｃによりその一部分の光強度が測定される。光アイソレータ４ｄを通過した信号光は励起光源制御回路（ＡＰＣ）７ｂにより制御された励起光源６ｂよって励起された光ファイバ増幅器８ｃにより光増幅を受け、光フィルタ９ｂを通過して利得スペクトラムの補正を受ける。信号光は光アイソレータ４ｅを通過し、励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ｂにより制御される励起光源１２ｂによって励起された最終段の光ファイバ増幅器８ｄに入射して光増幅を受け、光アイソレータ４ｆへ入射する。光アイソレータ４ｆを通過した信号光はビームスプリッタ２ｄにより一部分が測定され、出力光コネクタ１ｂより出射する。
【００４５】
前記動作において、励起光源１２ａは交換可能な光部品１４への入射光強度が制限値を越えないように、また、モニタＰＤ３ｂの値が一定値になるように励起光源制御回路１３ａにより制御される。最終段の励起光源１２ｂもモニタＰＤ３ｄの値が一定値になるように励起光源制御回路（ＡＬＣ）１３ｂにより制御される。
【００４６】
ここで、電動式の光可変アテネータ１０の制御値を前述のように、
光減衰量＝Ａ×（モニタＰＤ３ｄで検出された出力信号光強度[dBm] −モニタＰＤ３ａで検出された入力信号光強度[dBm] ＋モニタＰＤ３ｂで検出された光部品入力信号光強度[dBm] −モニタＰＤ３ｃで検出された光部品出力信号光強度[dBm] ）＋任意定数
となるように設定することにより、入力信号光強度の変化、出力信号光強度の設定値に関係なく一定の利得形状を保った出力が得られる。正確には電動式の可変光アテネータ１０には無視できない挿入損失の波長依存性をもつものがある事、信号入力光強度の変化幅が大きい場合は実際の信号利得の値（各チャンネル毎の出力信号光強度−入力信号光強度の値）と、測定値（出力モニタＰＤの値−入力モニタＰＤの値）に誤差が生ずる。更に、精度の高い制御を行なうためには上記式に、ある補正値を加えた数値テーブルを設定し、これを参照して制御してもよい。
【００４７】
図２の光増幅器において、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂを９８０ｎｍ帯励起光源、励起光源６ａ、６ｂを１４８０ｎｍ帯励起光源、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄをエルビウム添加石英光ファイバ、演算制御回路１５を１５dBの光減衰量を持つ光部品とした１５３０ｎｍ帯エルビウム添加石英光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の特性例を図３〜６に示す。入力信号光は１５３０〜１５４３ｎｍに８波長を多重したものであり、ＥＤＦＡ全体の出力を＋２２dBm と＋１９dBm に設定した。
【００４８】
図３は＋２２dBm 出力での利得スペクトラムであり、図４は入力信号光強度対光減衰量制御を表す。この場合の光減衰量入力信号光強度係数（係数Ａ）は−１．００[dB/dB] である。図５は＋１９dBm 出力での利得スペクトラムであり、図６は入力信号光強度 対 光減衰量 制御を表す。
【００４９】
図２の光増幅器において、励起光／信号光波長多重器５ａ、５ｂを９８０ｎｍ帯励起光源、励起光源６ａ、６ｂを１４８０ｎｍ帯励起光源、光ファイバ増幅器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄをエルビウム添加石英光ファイバ、電動光可変アテネータ演算制御回路１５を１５dBの光減衰量を持つ光部品とした１５５０nm帯エルビウム添加石英光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の特性例を図７〜図１０に示す。入力信号光は１５４７〜１５６１ｎｍに８波長を多重したものであり、ＥＤＦＡ全体の出力を＋２２dBm と＋１９dBm に設定した。
【００５０】
図７は＋２２dBm 出力での利得スペクトラムであり、図８は入力信号光強度対光減衰量制御を表す。この場合の光減衰量入力信号光強度係数（係数Ａ）は−１．００[dB/dB] である。図９は＋１９dBm 出力での利得スペクトラムであり、図１０は入力信号光強度 対 光減衰量 制御を表す。
【００５１】
【発明の効果】
本件発明の第１〜第４の光増幅器は次のような効果がある。
１．入力信号光強度が変化し、且つ出力信号光強度の設定を変更しても、利得スペクトラムが一定に保持された光増幅が可能となる。
２．この光増幅器の制御方式では、動作入力信号光強度範囲内の小入力信号領域においても、光増幅器全体の雑音指数に支配的な初段光ファイバ増幅器の励起光強度を下げる必要が無く、且つ小入力信号光時には利得が大きくとれるため雑音指数を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光増幅器の第１の実施形態を示す説明図。
【図２】本発明の光増幅器の第２の実施形態を示す説明図。
【図３】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ利得スペクトラム特性の第１の例を示す説明図。
【図４】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第１の例を示す説明図。
【図５】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ帯利得スペクトラム特性の第２の例を示す説明図。
【図６】図２の光増幅器での１５３０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第２の例を示す説明図。
【図７】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ利得スペクトラム特性の第１の例を示す説明図。
【図８】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第１の例を示す説明図。
【図９】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ帯利得スペクトラム特性の第２の例を示す説明図。
【図１０】図２の光増幅器での１５５０ｎｍ帯ＥＤＦＡ光可変アテネータ補正値の第２の例を示す説明図。
【図１１】（ａ）は交換可能な光部品として分散補償ファイバを使用した場合の挿入説明図、（ｂ）は同光部品として光ＡＤＭを使用した場合の挿入説明図、（ｃ）は同光部品として合ファイバグレーテイングと光サーキュレータの組み合わせを使用した場合の挿入説明図。
【図１２】入力信号光強度の変化に対する補正を行うための光可変アテネータ設定値テーブルの一例を表す説明図。
【図１３】光可変アテネータ設定値テーブルと利得平坦度の関係の一例を表す説明図。
【図１４】入力信号強度補正光可変アテネータと直線近似係数Ａとの関係の一例を表す説明図。
【図１５】従来の２段構成の光増幅器の一例を示す説明図。
【符号の説明】
（図１の符号の説明）
１ａ 入力光コネクタ
１ｂ 出力光コネクタ
２ａ 入力信号光モニタ
２ｂ 出力信号光モニタ
３ａ、３ｂ、３ｃ 光ファイバ増幅器
４ａ、４ｂ、４ｃ 励起光源
５ 励起光源一定電流制御回路／若しくは一定出力制御回路
（ＡＣＣ又はＡＰＣ）
６ 信号光出力一定励起光源制御回路（ＡＬＣ）
７ 光可変アテネータ
８ 演算制御回路
（図２の符号の説明）
１ａ 入力光コネクタ
１ｂ 出力光コネクタ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 光カプラ若しくはビームスプリッタ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ モニタＰＤ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ 光アイソレータ
５ａ、５ｂ 励起光／信号光波長多重器
６ａ、６ｂ 励起光源
７ａ、７ｂ 励起光源一定出力制御回路（ＡＰＣ）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 光ファイバ増幅器
９ａ、９ｂ 光フィルタ
１０ 電動式の可変アテネータ
１１ａ、１１ｂ 励起光／信号光波長多重器
１２ａ、１２ｂ 励起光源
１３ａ、１３ｂ 信号光出力一定励起光源制御回路（ＡＬＣ）
１４ 交換可能な光部品
１５ 演算制御回路
Claims (1)
- 希土類添加光ファイバ（光ファイバ増幅器）を多段接続した光増幅器が、１つ若しくは複数個の外部制御可能な光減衰量可変手段を有し、その光減衰量可変手段が、光増幅器の入力信号光強度と、光増幅器の出力信号光強度に応じて変化する光増幅器において、初段の光ファイバ増幅器を励起光強度一定若しくは励起電流一定制御、初段と最終段の光ファイバ増幅器以外の光ファイバ増幅器を利得一定制御以外の任意の制御とし、係数Ａを０．８［ｄＢ／ｄＢ］〜−１．１［ｄＢ／ｄＢ］としたときに、最終段の光ファイバ増幅器と光ファイバ増幅器段間の光減衰量可変手段を、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度）［ｄＢ］＋任意定数、
複数の前記光ファイバ増幅器段間に交換可能な光部品がある場合は、
光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
光減衰量可変手段が複数ある場合は、
総光減衰量＝係数Ａ×（光増幅器出力信号光強度−光増幅器入力信号光強度＋光部品の挿入損失）［ｄＢ］＋任意定数、
となるように制御することにより、光増幅器全体の利得スペクトラムを一定にすることを特徴とする光増幅器。
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