JP4113852B2 - 光増幅器及びラマン増幅器の制御方法 - Google Patents

光増幅器及びラマン増幅器の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、各種光通信システムにおける光ファイバ伝送系や光信号処理系において用いられる光増幅器であって、特に、波長多重光を増幅するのに用いて好適の光増幅器及びラマン増幅器の制御方法に関する。
現在、波長多重光を増幅するための光増幅器としては、希土類添加ファイバ増幅器が一般的である。特に、１５３０〜１５６０ｎｍを増幅帯域とするＣバンド用エルビウムドープファイバ増幅器（以下、ＥＤＦＡという）や１５７０〜１６１０ｎｍを増幅帯域とするＬバンド用ＥＤＦＡが、高励起効率・低雑音特性という優れた増幅特性を示すことで良く知られている。
一方、波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムにおいて伝送容量を増大させるための課題の一つに光増幅器の帯域拡大がある。
このため、図１１（ａ）に示すように、上記の二つのＥＤＦＡを、ＣＬカプラと呼ばれる光合分波器（ＣＬ合波器，ＣＬ分波器）を用いて並列接続することで、図１１（ｂ）に示すように、１５３０〜１６１０ｎｍの増幅帯域を持つ光増幅器とすることが提案され、すでに商用機として実用化されている。
しかし、この並列構成の光増幅器には、（１）ＣＬカプラを挿入することによる雑音特性劣化（雑音指数劣化）、（２）Ｃバンド用ＥＤＦＡとＬバンド用ＥＤＦＡという２種類の光増幅器を使うことによるコスト高、（３）例えば初期導入時のような少数チャネル運用時におけるコスト高、という課題がある。
このうち、（１），（２）の課題については、一つの光増幅器で増幅帯域を拡大することが検討されている。例えば、任意の増幅帯域及び増幅帯域幅を設定できるラマン増幅器において励起波長を複数多重させて帯域拡大（広帯域化）を図ること、帯域幅はやや制限されるものの実績のあるＥＤＦＡとラマン増幅器を組み合わせてハイブリッドアンプとすることで帯域拡大を図ること（例えば特許文献１参照）、多成分ガラスのエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）を用いて帯域拡大を図ることなどが提案されている。
しかし、多成分ガラスのＥＤＦを用いることによる帯域拡大は、ＥＤＦの信頼性や高非線形性の点から多くの課題がある。このため、光増幅器の帯域拡大を実現するためには、ラマン増幅器がキーとなる。
この点、ラマン増幅器において帯域拡大を図ることについては、２００ｎｍ帯域幅の増幅の可能性が報告されている（非特許文献１参照）。しかしながら、ラマン増幅器は希土類添加ファイバ増幅器に比べて励起効率が低いため、より大きな励起光パワーが必要であり、コスト高である。
特開平１１−８４４４０号公報 Toshiki Tanaka et al. "200-nm Bandwidth WDM Transmission around 1.55 μｍ using Distributed Raman Amplifier", 28th European Conference on Optical Communication (ECOC) 2002, Post-Deadline Papers, Post-deadline session 4:PD4.6
ところで、上記（３）の課題、つまり、広帯域光増幅器における少数チャネル運用時のコスト高という課題を改善するための取り組みはなされていないのが現状である。
上述のように、ラマン増幅器を用いる場合、希土類添加ファイバ増幅器を用いる場合よりもコスト高になるため、できるだけコストを低く抑えることが必要になる。
特に、ラマン増幅器では、運用チャネル数にかかわらず、運用チャネル数が最も多くなった場合に、必要な励起光パワーが得られるだけの励起光源を予め搭載しておくのが一般的であるため、初期導入時のような少数チャネル運用時におけるコスト（初期導入コスト）低減を図るのは難しい。
また、ハイブリッドアンプでは、初期導入時からＥＤＦＡを実装しており、運用チャネル数にかかわらず、励起光パワーを一定にしているため、初期導入コストの低減を図るのは難しい。
さらに、ラマン増幅器としては、一般に、励起波長が固定されているものが用いられるため、信号波長や信号配置によっては過剰な励起光パワーが必要となり、この点もコスト高につながることになる。特に、励起波長が固定されていると、運用チャネル数を増加するにしたがって、過剰に励起光パワーを増大させることが必要になる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、例えば初期導入時のような少数チャネル運用時における励起光パワーの低減を図り、例えば初期導入時のような少数チャネル運用時における光増幅器のコストの大半を占める励起光源コストの低減を図ることができるようにした、光増幅器及びラマン増幅器の制御方法を提供することを目的とする。
このため、本発明の光増幅器は、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅部と、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に設けられ、増幅帯域の信号光を増幅する希土類添加ファイバ増幅部と、制御部とを備える。
そして、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、制御部によって、全帯域の信号光が増幅されるように、ラマン増幅部の励起光波長が制御される。これにより、全帯域の信号光がラマン増幅部によって増幅されることになる。
一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、制御部によって、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光のみが増幅されるように、ラマン増幅部の励起光波長が制御される。これにより、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光のみが、ラマン増幅部によって増幅されることになる。一方、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域の信号光は、希土類添加ファイバ増幅部によって増幅されることになる。
また、本発明のラマン増幅器の制御方法は、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅器の制御方法であって、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、全帯域の信号光が増幅されるように、ラマン増幅器の励起波長を制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光のみが増幅されるように、ラマン増幅器の励起波長を制御する。
したがって、本発明によれば、例えば初期導入時のような少数チャネル運用時における励起光パワーを低減させることができ、光増幅器のコストの大半を占める励起光源コストの低減を図ることができるという利点がある。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる光増幅器及びラマン増幅器の制御方法について説明する。
本実施形態にかかる光増幅器（広帯域光増幅器）は、図１に示すように、ラマン増幅部（ラマン増幅器）２と、希土類添加ファイバ増幅部（希土類添加ファイバ増幅器）を接続しうる二つの光スイッチ３，４と、例えば光スペクトラムアナライザなどの光出力パワーを波長毎にモニタしうる光スペクトラムモニタ５と、信号光（出力光）を例えば１０分の１の強さで光スペクトラムモニタ５に入射させるための光分岐器６と、ラマン増幅部２の励起光波長（励起波長ともいう）及び励起光パワーを制御する制御部７とを備えるものとして構成される。
ここで、ラマン増幅部２は、図３に示すように、希土類添加ファイバ増幅器（例えばエルビウムドープファイバ増幅器；ＥＤＦＡ）の増幅帯域と、この増幅帯域に隣接する帯域（希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域）とからなる全帯域の信号光を増幅しうるものとして構成される。つまり、本ラマン増幅器２が増幅しうる全帯域は、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域と、この増幅帯域に隣接するプラスαの帯域（希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外のプラスαの帯域）とからなる。
ここで、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域（プラスαの帯域）に挿入可能な許容チャネル数をＡとする。また、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域とこの増幅帯域外の帯域とは、帯域幅の比率がほぼ２：１になるようにするのが好ましい。
例えば、ラマン増幅部２を、ＥＤＦＡの増幅帯域（例えば１５３０〜１５６０ｎｍを増幅帯域とするＣバンドや１５７０〜１６１０ｎｍを増幅帯域とするＬバンドなど）及びこれに隣接する短波長側の帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるものとして構成すれば良い。
具体的には、ラマン増幅部２は、図１に示すように、ラマン増幅用の増幅媒体（ラマン増幅媒体）２１と、信号光と励起光を合波する光合波器（カプラ）２２と、ラマン増幅用の波長可変励起光源２３とを備えるものとして構成される。
ここで、波長可変励起光源２３は、励起光波長を変えることができる励起光源であり、例えばマルチライン波長可変励起光源（１つのレーザ光源で複数の異なる波長の励起光を出力しうるもの；例えばマルチラインラマンレーザなど）を用いるのが好ましい。このほか、シングルライン励起光源（複数のレーザ光源を備え、各レーザ光源から出力される、複数の異なる波長の励起光を可変合波器によって合波させるもの）を用いることもできる。
このように波長可変励起光源２３を用いることで、後述するように、運用チャネル数に応じて励起光波長の再配置を行なえるだけでなく、利得平坦性を確保するための励起光波長の再配置も行なえるようになる。つまり、従来のラマン増幅器では、励起波長が固定されており、また、コストを考慮すると励起波長数を２〜５本程度とする必要がある。しかしながら、広い増幅帯域を対象とする場合には２〜５本程度の励起波長数では、最適な状態で励起波長を配置したとしても、利得平坦性を確保することは難しい。これに対し、波長可変励起光源２３を用いれば、後述するように、波長制御やパワー制御を行なうことで、利得平坦性を確保できることになる。
制御部７は、計算機（例えばＣＰＵ）７１と、ラマン増幅部２の励起光源２３の励起光波長及び励起光パワーを制御する波長・パワーコントローラ７２とを備えるものとして構成される。特に、本実施形態では、制御部７は、広帯域光増幅器１の全帯域における出力偏差が所定値以下になるように、ラマン増幅部２の励起光パワー及び励起光波長を制御するものとして構成される。
そして、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、制御部７によって、全帯域の信号光を増幅しうるように、ラマン増幅部２の励起光波長が制御される。これにより、全帯域の信号光がラマン増幅部２によって増幅されることになる。
また、チャネル増設後、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、制御部７によって、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光を増幅しうるように、ラマン増幅部２の励起光波長が制御される。これにより、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光がラマン増幅部２によって増幅されることになる。
一方、本光増幅器１では、チャネル増設後、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、図２に示すように、経路切替のための二つの光スイッチ３，４を介して、光伝送路のバイパス部に、希土類添加ファイバ増幅部（例えばエルビウムドープファイバ増幅部）３を増設するようにしている。これにより、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域の信号光は、希土類添加ファイバ増幅部８によって増幅されることになる。
これは、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の許容チャネル数がＡであるため、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合には、必ず、いくつかのチャネルは希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域に含まれることになり、希土類添加ファイバ増幅部８で増幅可能になるからである。つまり、運用チャネル数がＡよりも多くなって、希土類添加ファイバ増幅部８を利用可能な状況になった場合には、ラマン増幅部２と比べて励起効率の高い希土類添加ファイバ増幅部８を用いるようにしている。これにより、広帯域光増幅器の所要励起光パワーをできるだけ低く抑えることが可能となる。
なお、ここでは、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に希土類添加ファイバ増幅部８を増設するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、スイッチを介して光伝送路に並列に予め希土類添加ファイバ増幅部８を設けておき、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合にスイッチによって経路を切り替えることで、希土類添加ファイバ増幅部８が実質的に機能するようにしても良い。このため、「運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に希土類添加ファイバ増幅部８を設ける」という場合には、希土類添加ファイバ増幅部８を新たに増設する場合だけでなく、スイッチを介して光伝送路に並列に予め設けておき、スイッチによって経路を切り替えることで、実質的に機能するようにする場合も含むものとする。
また、ここでは、希土類添加ファイバ増幅部８を、スイッチを介して光伝送路に対して並列に接続するようにしているが、例えばインサービス（運用中）での波長増設が不要な場合は、スイッチによって経路を切り替える必要がないため、ラマン増幅部２に希土類添加ファイバ増幅部８を縦列接続するようにしても良い。
上述のように、本実施形態では、ラマン増幅部２によって最も多くてもチャネル数Ａの信号光（運用チャネル信号光）を増幅できれば良いため、ラマン増幅部２に搭載する励起光源を、チャネル数Ａの信号光を増幅しうるだけの励起光を出力しうるものとして構成すれば良くなる。つまり、ラマン増幅部２に搭載する励起光源のパワーをチャネル数Ａの信号光を増幅しうるものとすれば良くなる。このため、ラマン増幅部２に搭載する励起光源を全帯域に最も多くのチャネルを挿入した場合に必要な励起光パワーを出力しうるものとして構成する場合と比較して、ラマン増幅部２の励起光源の出力（励起光パワー）を低減させることが可能となる。
さらに、本実施形態では、ラマン増幅部２の励起光源の出力（励起光パワー）を、以下のようにして設定している。
一般に、ラマン増幅器は短波長側の帯域の方が励起効率が低下するという特性があるため、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を短波長側の帯域とし、この短波長側の帯域に許容チャネル数Ａのチャネルを挿入する場合が最も励起光源の出力（励起光パワー）を必要とする。このため、本実施形態では、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の短波長側の帯域に許容チャネル数Ａのチャネルを挿入する場合に、全チャネル（全信号光）を増幅するのに必要な励起光を出力しうるように、ラマン増幅部２の励起光源の出力（励起光パワー）を設定している。これにより、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合、及び、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合のいずれの場合にも対応できることになる。
本実施形態では、さらに、制御部７によって波長可変励起光源２３から出力される励起光波長が制御され、励起光波長の再配置が行なわれるようになっている。これにより、ラマン増幅部２の励起光源の出力（励起光パワー）をさらに低く抑えることができるようになる。
ここで、図４（ａ），（ｂ）を参照しながら、励起波長の再配置の概略を説明する。なお、図４（ａ）には任意に配置された信号チャネルの配置、及び、１つの励起光波長によるラマン増幅帯域を示している。また、図４（ｂ）には励起波長の配置を示している。
まず、図４（ｂ）に示すように、励起波長を波長Ｘに配置した場合、この励起波長によるラマン増幅帯域は、図４（ａ）中、符号Ｘ´で示すようになる。ここでは、図４（ａ）に示すような位置に信号チャネルが配置されており、波長Ｘの励起波長によるラマン増幅帯域の利得ピークから外れているため、励起光パワーの利用効率が低く（例えば最も効率的に利用される場合と比べて利用効率が１０％程度低減する）、より高い励起光パワーが必要になる。
一方、図４（ｂ）に示すように、励起波長を波長Ｙに配置した場合には、この励起波長によるラマン増幅帯域は、図４（ａ）中、符号Ｙ´で示すようになる。この場合、波長Ｙの励起波長によるラマン増幅帯域（ラマン利得）の利得ピークに信号チャネルが配置されることになるため、励起光パワーが効率的にラマン増幅に寄与し、より低い励起光パワーで足りることになる。
このため、励起波長が波長Ｘに配置されていた場合に、波長Ｙに再配置すれば、ラマン増幅部２の励起光源の出力（励起光パワー）をさらに低く抑えることができるようになる。このように、チャネル配置に対して励起光波長を最適に配置することによって、励起光パワーを低減することができるようになる。
以下、励起波長を再配置するために、制御部７の計算機７１によって実行される励起光波長及び励起光パワーの演算、及び、制御部７の波長・パワーコントローラ７２によって実行されるラマン増幅部２の波長可変励起光源２３に対する制御について、図５，図６を参照しながら説明する。
ここでは、図５に示すように、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光の波長数を３つとし、それぞれの励起光波長をλp1，λp2，λp3とする。なお、これらの励起光波長を含む帯域を励起帯域といい、これらの３つの励起光によって増幅される信号光の帯域を信号帯域（増幅帯域）という。また、ここでは、信号帯域を３つのブロックに分割し、それぞれをブロック１，ブロック２，ブロック３とし、それぞれのブロック１，２，３に含まれる全信号光の光出力パワーの平均値（平均光出力パワー）を、それぞれＰout1，Ｐout2，Ｐout3とする。また、信号帯域に含まれる全信号光の光出力パワーの目標平均値（目標平均光出力パワー）をＰrefとする。なお、目標平均光出力パワーＰrefは、希土類添加ファイバ増幅部８を増設した場合には、希土類添加ファイバ増幅部８の平均光出力パワーと同一の値となる。
ここで、各励起光波長λp1，λp2，λp3（λpi：ｉは波長番号）をそれぞれΔλp1，Δλp2，Δλp3（Δλpi：ｉは波長番号）の範囲で変化させた場合、各ブロックの平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）もそれぞれ変化することになる。これらの関係は、次式（１）で表すことができる。
Figure 0004113852
なお、マトリクスＢij［ｉ：励起光波長番号（ここでは１〜３），ｊ：ブロック番号（ここでは１〜３）］は、励起光波長λp1，λp2，λp3をそれぞれ別個にΔλp1，Δλp2，Δλp3の範囲で変化させた場合の各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜）の変化を示す係数である。
ここで、Ｂijは、以下のようにして予め求めておき、計算機７１のメモリに記憶させておけば良い。
例えば、Ｂijは、波長λpiの励起光を一つずつ入れ、Δλpiの範囲で変化させた場合に得られるΔλpiに対する各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜）の変化を示す線の傾き（図６参照）として求めれば良い。
なお、ここでは、最初は、Δλpiの範囲で波長を変化させる場合に、平均光出力パワーＰOUTjの目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差が最小になる波長の励起光（デフォルト励起光）を入れ、徐々に波長をずらしながら、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜）を求めていくようにしている。このため、ΔλPiが大きくなるにしたがって、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜）も大きくなっていくことになる。
したがって、励起光波長の再配置を行なう場合、制御部７は、上記式（１）を用いて算出されたΔλpiに基づいて、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光波長を制御するようになっている。つまり、制御部７の計算機７１で上記式（１）を用いてΔλpiが算出され、算出されたΔλpiに基づいて波長・パワーコントローラ７２がラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光波長を制御するようになっている。なお、具体的な励起光波長制御の制御方法（制御アルゴリズム）については後述する。
さらに、本実施形態では、上述のような励起光波長制御のほかに、励起光パワー制御も行なわれるようになっている。励起光パワー制御は、基本的には、上述の励起光波長制御と同様の制御が行なわれる。
ここで、図５に示すように、各励起光パワーＰp1，Ｐp2，Ｐp3（Ｐpi：ｉは波長番号）をそれぞれΔＰp1，ΔＰp2，ΔＰp3（ΔＰpi：ｉは波長番号）の範囲で変化させた場合、各ブロックの平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）もそれぞれ変化することになる。これらの関係は、次式（２）で表すことができる。
Figure 0004113852
なお、マトリクスＡij［ｉ：励起光波長番号（ここでは１〜３），ｊ：ブロック番号（ここでは１〜３）］は、励起光パワーＰp1，Ｐp2，Ｐp3をそれぞれ別個にΔＰp1，ΔＰp2，ΔＰp3の範囲で変化させた場合の各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）を示す係数である。ここで、Ａijは、上述のＢijを求めるのと同様の方法で、予め求めておき、計算機７１のメモリに記憶させておけば良い。
したがって、励起光パワー制御を行なう場合、制御部７は、上記式（２）を用いて算出されたΔＰpiに基づいて、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光パワーを制御するようになっている。つまり、制御部７の計算機７１で上記式（２）を用いてΔＰpiが算出され、算出されたΔＰpiに基づいて波長・パワーコントローラ７２がラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光パワーを制御するようになっている。なお、具体的な励起光パワー制御の制御方法（制御アルゴリズム）については後述する。
なお、上述の励起光波長制御及び励起光パワー制御では、目標平均光出力パワーＰrefとして、全てのブロックにおいて同一のものを用いているが、これに限られるものではなく、例えば各ブロック毎に異なる目標平均光出力パワーＰrefを用いることで、チルト制御を行なうようにしても良い。これにより、より確実に利得平坦化を実現できることになる。
本実施形態にかかる光増幅器は、上述のように構成されるため、以下、運用チャネルの増設時に行なわれる処理について、図７を参照しながら説明する。なお、本光増幅器を実装した光伝送システムを導入した初期時の運用チャネル数はＡ以下とする。
まず、運用チャネルを増設した場合には、全運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下であるかを判定する（ステップＳ１）。この判定は例えば制御部７の計算機７１で行なうようにしても良いし、オペレータが行なうようにしても良い。
全運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、希土類添加ファイバ増幅部８を増設することなく、ラマン増幅部２によって全帯域の運用チャネル信号光を増幅することになる。この場合、光増幅器１は図１に示すような構成になっている。
このため、図７中、右側のルートへ進み、制御部７は、光スペクトラムモニタ５からチャネル配置（運用チャネルの波長）及びその光出力パワーを取得する（ステップＳ２）。そして、制御部７の計算機７１が、全帯域に任意に配置されている運用チャネル信号光の波長及びパワーに応じて、デフォルトとして設定されている励起光波長（デフォルト励起光波長）及び励起光パワー（デフォルト励起光パワー）をメモリから読み出し、これに基づいて、制御部７の波長・パワーコントローラ７２が、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３を制御する。これにより、波長可変励起光源２３から出力される励起光波長及び励起光パワーが、全帯域に任意に配置されている運用チャネル信号光を増幅しうるデフォルト励起光波長及びデフォルト励起光パワー（デフォルト値）に設定される（ステップＳ３）。以後、制御部７によって、ラマン増幅器２の波長可変励起光源２３に対する励起光パワー制御（ステップＳ４）、励起光波長制御（ステップＳ５）、励起光パワー制御（ステップＳ６）のための処理が順に実行される。なお、励起光パワー制御及び励起光波長制御のための処理の内容については後述する。
なお、ここでは、励起光パワー制御、励起光波長制御、励起光パワー制御を順に行なうようになっているが、これに限られるものではなく、その順序，組み合わせ，回数等は任意である。例えば、励起光パワー制御、励起光波長制御のみを順に行なうようにしても良い。逆に、励起光波長制御、励起光パワー制御を順に行なうようにしても良い。
一方、全運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、希土類添加ファイバ増幅部８を増設し、ラマン増幅部２及び希土類添加ファイバ増幅部８によって全帯域の運用チャネル信号光を増幅することになる。
このため、図７中、左側のルートへ進み、光スイッチ３，４を介して希土類添加ファイバ増幅部８を増設する（ステップＳ７）。希土類添加ファイバ増幅部８を光スイッチ３，４を介して接続する場合には、さらに、光スイッチ３，４を切り替えて経路を変更する（ステップＳ８）。この場合、光増幅器１は図２に示すような構成になる。なお、光スイッチ３，４を介して接続しない場合にはステップＳ８は不要である。
次に、ラマン増幅部２によって希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれている運用チャネル信号光を増幅しうるように、制御部７が、ラマン増幅部２の励起光波長を変更する制御を行なって、励起光波長の再配置を行なう。つまり、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、ラマン増幅部２の励起光波長は、全帯域内に任意に配置されている全ての運用チャネル信号光を増幅しうるように配置されているが、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、ラマン増幅部２によって希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれている運用チャネル信号光を増幅しうるように、励起光波長の再配置を行なう。
ここでは、制御部７が、光スペクトラムモニタ５からチャネル配置（運用チャネルの波長）及びその光出力パワーを取得する（ステップＳ９）。そして、制御部７の計算機７１が、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれている運用チャネル信号光の波長及びパワーに応じて、デフォルトとして設定されている励起光波長（デフォルト励起光波長）及び励起光パワー（デフォルト励起光パワー）をメモリから読み出し、これに基づいて、制御部７の波長・パワーコントローラ７２が、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３を制御する。これにより、波長可変励起光源２３から出力される励起光波長及び励起光パワーが、希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれている運用チャネル信号光を増幅しうるデフォルト励起光波長（λ01〜λ0n）及びデフォルト励起光パワー（デフォルト値）に設定されることになる（ステップＳ１０）。
以後、制御部７によって、ラマン増幅器２の波長可変励起光源２３に対する励起光波長制御（ステップＳ１１）、励起光パワー制御（ステップＳ１２）のための処理が順に実行される。なお、励起光パワー制御及び励起光波長制御のための処理の内容については後述する。
なお、ここでは、励起光波長制御、励起光パワー制御を順に行なうようになっているが、これに限られるものではなく、その順序，組み合わせ，回数等は任意である。
次に、励起光波長制御について、図８を参照しながら説明する。
まず、制御部７の計算機７１は、光スペクトラムモニタ５によって波長毎にモニタされている光出力パワーを読み込み（ステップＡ１）、各ブロックの光出力パワーの平均値（平均光出力パワー）Ｐout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）を算出する。なお、モニタ側に平均値を算出する機能が備えられている場合には、計算機７１は、算出された平均値を読み込むだけで良い。
なお、本実施形態では、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、ラマン増幅部２によって全帯域に任意に配置されている運用チャネル信号光を増幅させるのに対し、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、ラマン増幅部２によって希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれる運用チャネル信号光を増幅させるようにしており、運用チャネル数がＡ以下の場合と、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合とでは、ラマン増幅部２によって増幅させる増幅帯域（信号帯域）が異なる。
このため、運用チャネル数がＡ以下の場合は、光スペクトラムモニタ５からの全帯域を分割した各ブロックの光出力パワーの平均値を算出することになる。一方、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合は、光スペクトラムモニタ５からの希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの光出力パワーの平均値を算出することになる。
次いで、計算機７１は、システム設定値として設定されている目標平均光出力パワー（目標値）Ｐrefを読み込み、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）を算出する（ステップＡ２）。
次に、計算機７１は、メモリからＢij（〔Ｂ〕と表記する場合がある）を読み出し、読み出されたＢij及びステップＡ２で算出した偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜を用いて、上記式（１）により、Δλpi（前回の励起光波長制御によって設定された励起光波長に対する波長差分，操作量）を算出する（ステップＡ３）。
そして、波長・パワーコントローラ７２が、計算機７１で算出されたΔλpiに基づいて、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光波長を制御する（ステップＡ４）。なお、波長可変励起光源２３が相対値で入力するものである場合には、そのままΔλpiを入力すれば良い。一方、絶対値で入力するものである場合には、Δλpiに基づいて、それぞれの励起光波長λiを算出し、算出された各励起光波長λiを入力すれば良い。
このようにして励起光波長を制御した後、さらに、計算機７１は、光スペクトラムモニタ５によって波長毎にモニタされている光出力パワーを読み込み（ステップＡ５）、各ブロックの光出力パワーの平均値Ｐout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）を算出する。なお、モニタ側に平均値を算出する機能が備えられている場合には、計算機７１は、算出された平均値を読み込むだけで良い。
次に、システム設定値として設定されている目標平均光出力パワーＰrefを読み込み、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）を算出する（ステップＡ６）。
次いで、計算機７１は、ステップＡ６で算出した各偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が、いずれも所定値以下であるかを判定する（ステップＡ７）。
そして、全ての偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下であると判定した場合は、励起光波長制御を終了する。
一方、いずれかの偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下でないと判定した場合は、ステップＡ３に戻り、以後、ステップＡ３〜Ａ７の処理を行なう。
このような制御部７による励起光波長制御は、各ブロックの平均光出力パワーＰoutjの目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下になるまで繰り返される。
なお、ここでは、各ブロックの平均光出力パワーＰOUTjの目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下になるまで励起光波長制御を繰り返すようにしているが、これに限られるものではなく、例えば｜Ｐoutj−Ｐref｜の２乗平均平方根（ｒｍｓ）が所定値以下になるまで繰り返すようにしても良い。
また、ここでは、励起光波長制御をフィードバック制御としているが、これに限られるものではなく、上述のような励起光波長制御を予め行なって、運用チャネル数及び運用チャネル配置に励起光波長を対応づけたテーブルを用意し、計算機７１のメモリに格納しておいても良い。そして、計算機７１が、監視制御光から運用チャネル数及び運用チャネル配置を取得し、メモリに格納されているテーブルを参照して、励起光波長を設定するようにしても良い（フィードフォワード制御）。
次に、励起光パワー制御について、図９を参照しながら説明する。
まず、制御部７の計算機７１は、光スペクトラムモニタ５によって波長毎にモニタされる光出力パワーを読み込み（ステップＢ１）、各ブロックの光出力パワーの平均値（平均光出力パワー）Ｐout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）を算出する。なお、モニタ側に平均値を算出する機能が備えられている場合には、計算機７１は、算出された平均値を読み込むだけで良い。
なお、本実施形態では、運用チャネル数がＡ以下の場合には、ラマン増幅部２によって全帯域に任意に配置されている運用チャネル信号光を増幅させるのに対し、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合には、ラマン増幅部２によって希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれる運用チャネル信号光を増幅させるようにしており、運用チャネル数がＡ以下の場合と、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合とでは、ラマン増幅部２によって増幅させる増幅帯域（信号帯域）が異なる。
このため、運用チャネル数がＡ以下の場合は、光スペクトラムモニタ５からの全帯域を分割した各ブロックの光出力パワーの平均値を算出することになる。一方、運用チャネル数がＡよりも多くなった場合は、光スペクトラムモニタ５からの希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの光出力パワーの平均値を算出することになる。
次いで、計算機７１は、システム設定値として設定されている目標平均光出力パワー（目標値）Ｐrefを読み込み、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）を算出する（ステップＢ２）。
次に、計算機７１は、メモリからＡij（〔Ａ〕と表記する場合がある）を読み出し、読み出されたＡij及びステップＢ２で算出した偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜を用いて、上記式（２）により、ΔＰpi（前回の励起光パワー制御によって設定された励起光パワーに対するパワー差分，操作量）を算出する（ステップＢ３）。
そして、波長・パワーコントローラ７２が、計算機７１で算出されたΔＰpiに基づいて、ラマン増幅部２の波長可変励起光源２３から出力される励起光パワーを制御する（ステップＢ４）。なお、波長可変励起光源２３が相対値で入力するものである場合には、そのままΔＰpiを入力すれば良い。一方、絶対値で入力するものである場合には、ΔＰpiに基づいて、それぞれの励起光パワーＰiを算出し、算出された各励起光パワーＰiを入力すれば良い。
このようにして励起光パワーを制御した後、さらに、計算機７１は、光スペクトラムモニタ５によって波長毎にモニタされている光出力パワーを読み込み（ステップＢ５）、各ブロックの光出力パワーの平均値Ｐout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）を算出する。なお、モニタ側に平均値を算出する機能が備えられている場合には、計算機７１は、算出された平均値を読み込むだけで良い。
次に、システム設定値として設定されている目標平均光出力パワーＰrefを読み込み、各ブロック１，２，３の平均光出力パワーＰout1，Ｐout2，Ｐout3（Ｐoutj：ｊはブロック番号）の目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐout1−Ｐref｜，｜Ｐout2−Ｐref｜，｜Ｐout3−Ｐref｜（｜Ｐoutj−Ｐref｜：ｊはブロック番号）を算出する（ステップＢ６）。
次いで、計算機７１は、ステップＢ６で算出した各偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が、いずれも所定値以下であるかを判定する（ステップＢ７）。
そして、全ての偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下であると判定した場合は、励起光パワー制御を終了する。
一方、いずれかの偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下でないと判定した場合は、ステップＢ３に戻り、以後、ステップＢ３〜Ｂ７の処理を行なう。
このような制御部７による励起光パワー制御は、各ブロックの平均光出力パワーＰoutjの目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下になるまで繰り返される。
なお、ここでは、各ブロックの平均光出力パワーＰoutjの目標平均光出力パワーＰrefに対する偏差｜Ｐoutj−Ｐref｜が所定値以下になるまで励起光パワー制御を繰り返すようにしているが、これに限られるものではなく、例えば｜Ｐoutj−Ｐref｜の２乗平均平方根（ｒｍｓ）が所定値以下になるまで繰り返すようにしても良い。
また、ここでは、励起光パワー制御をフィードバック制御としているが、これに限られるものではなく、上述のような励起光パワー制御を予め行なって、運用チャネル数及び運用チャネル配置に励起光波長を対応づけたテーブルを用意し、計算機７１のメモリに格納しておいても良い。そして、計算機７１が、監視制御光から運用チャネル数及び運用チャネル配置を取得し、メモリに格納されているテーブルを参照して、励起光パワーを設定するようにしても良い（フィードフォワード制御）。
したがって、本実施形態にかかる光増幅器及びラマン増幅器の制御方法によれば、例えば初期導入時のような少数チャネル運用時における励起光パワーを低減させることができ、光増幅器のコストの大半を占める励起光源コストの低減を図ることができるという利点がある。
ここで、図１０は、運用チャネル数と相対所要励起光パワーの関係を示す図であって、
上述の実施形態にかかる光増幅器（希土類添加ファイバ増幅器としてはＥＤＦＡを用いた）（符号ｃで示す）、一般的な構成のラマン光増幅器（符号ａで示す）、ラマン増幅器と希土類添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）から構成される光増幅器（ハイブリッド光増幅器）（符号ｂで示す）を比較するものである。なお、図１０中、相対所要励起光パワーは、一般的な構成のラマン増幅器に搭載する励起光パワーに対する比率で示している。
図１０に示すように、一般的な構成のラマン増幅器は、基本的には運用チャネル数を最も多くした場合に必要な励起光パワーを搭載しているため、搭載する励起光パワーは運用チャネル数に依存せず、一定である。また、ハイブリッド光増幅器は、初期導入時からＥＤＦＡを実装しているため、搭載する励起光パワーは、運用チャネル数に依存せず、ほぼ一定となる。
一方、本実施形態にかかる光増幅器では、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に、希土類添加ファイバ増幅部（例えばＥＤＦＡ）を設け、制御部７が、ラマン増幅部の励起波長を再配置するようになっているため、初期導入時などの運用チャネル数が少ない場合（例えば運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合）には、希土類添加ファイバ増幅部（例えばＥＤＦＡ）を搭載する必要がなく、その分だけ励起光パワーを低減させることができ、励起光源コストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、ラマン増幅部２の励起光源として波長可変励起光源２３を用い、上述の励起光パワー制御や励起光波長制御を行なうことで、運用チャネルの配置（信号光の波長）に応じて最適な励起光パワー及び励起光波長に調整するようにしているため、さらなる励起光パワーの低減、励起光源コストの低減を図ることができる。さらに、運用チャネル数の増加に伴ってラマン増幅部の励起光源を増設する構成を採用することで、少数チャネル運用時の更なる励起光パワー低減、励起光源コストの低減を図ることが可能となる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
（付記１）
希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び前記増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅部と、
運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に設けられる希土類添加ファイバ増幅部と、
制御部とを備え、
前記制御部が、
運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の信号光を増幅しうるように、前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、
運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光を増幅しうるように、前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、光増幅器。
（付記２）
前記希土類添加ファイバ増幅部を接続しうるスイッチを備えることを特徴とする、付記１記載の光増幅器。
（付記３）
前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域が、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域に隣接する短波長側の帯域であることを特徴とする、付記１又は２記載の光増幅器。
（付記４）
前記希土類添加ファイバ増幅器が、エルビウムドープファイバ増幅器であり、
前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域が、Ｃバンド又はＬバンドであり、
前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域が、Ｃバンド又はＬバンドに隣接する短波長側の帯域であり、
前記希土類添加ファイバ増幅部が、エルビウムドープファイバ増幅部であることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光増幅器。
（付記５）
前記ラマン増幅部が、波長可変励起光源を備えることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光増幅器。
（付記６）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれる運用チャネル信号光の波長に基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を変更するように構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光増幅器。
（付記７）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の光増幅器。
（付記８）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差がいずれも所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差がいずれも所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、付記７記載の光増幅器。
（付記９）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差の２乗平均平方根が所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差の２乗平均平方根が所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、付記７記載の光増幅器。
（付記１０）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御するように構成されることを特徴とする、付記１〜９のいずれか１項に記載の光増幅器。
（付記１１）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差がいずれも所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差がいずれも所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御するように構成されることを特徴とする、付記１０記載の光増幅器。
（付記１２）
前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差の２乗平均平方根が所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域を分割した各ブロックの平均光出力パワーの目標光出力パワーに対する偏差の２乗平均平方根が所定値以下になるまで前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御するように構成されることを特徴とする、付記１０記載の光増幅器。
（付記１３）
希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び前記増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅器の制御方法であって、
運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、前記全帯域の信号光を増幅しうるように、前記ラマン増幅器の励起波長を制御する一方、
運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光を増幅しうるように、前記ラマン増幅器の励起波長を制御することを特徴とする、ラマン増幅器の制御方法。
本発明の一実施形態にかかる光増幅器の全体構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器の全体構成を示す模式図であって、希土類添加ファイバ増幅部を増設した状態を示している。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器の増幅帯域を説明するための模式図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる光増幅器における励起光波長の再配置について説明するための模式図である。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器における励起光波長制御及び励起光パワー制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器における励起光波長制御及び励起光パワー制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器におけるチャネル増設時の処理（ラマン増幅器の制御方法を含む）を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器における励起光波長制御（ラマン増幅器の制御方法）を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器における励起光パワー制御（ラマン増幅器の制御方法）を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる光増幅器による効果を説明するための図である。 一般的な光増幅器を説明するための模式図であって、（ａ）はその構成を示しており、（ｂ）は増幅帯域を示している。
符号の説明
１ 光増幅器（広帯域光増幅器）
２ ラマン増幅部（ラマン増幅器）
２１ ラマン増幅媒体
２２ 光合波器
２３ 波長可変励起光源
３，４ 光スイッチ
５ 光スペクトラムモニタ
６ 光分岐器
７ 制御部
７１ 計算機
７２ 波長・パワーコントローラ
８ 希土類添加ファイバ増幅部（希土類添加ファイバ増幅器）

Claims (8)

  1. 希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び前記増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅部と、
    運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に設けられ、前記増幅帯域の信号光を増幅する希土類添加ファイバ増幅部と、
    制御部とを備え、
    前記制御部が、
    運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の信号光が増幅されるように、前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、
    運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光のみが増幅されるように、前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、光増幅器。
  2. 前記希土類添加ファイバ増幅部を接続しうるスイッチを備えることを特徴とする、請求項１記載の光増幅器。
  3. 前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域が、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域に隣接する短波長側の帯域であることを特徴とする、請求項１又は２記載の光増幅器。
  4. 前記ラマン増幅部が、波長可変励起光源を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光増幅器。
  5. 前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合に、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域に含まれる運用チャネル信号光の波長に基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を変更するように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光増幅器。
  6. 前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光波長を制御するように構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光増幅器。
  7. 前記制御部が、運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合は、前記全帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御する一方、運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合は、前記前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の光出力パワーに基づいて前記ラマン増幅部の励起光パワーを制御するように構成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光増幅器。
  8. 希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域及び前記増幅帯域外の許容チャネル数Ａの帯域からなる全帯域の信号光を増幅しうるラマン増幅器の制御方法であって、
    運用チャネル数が許容チャネル数Ａ以下の場合には、前記全帯域の信号光が増幅されるように、前記ラマン増幅器の励起波長を制御する一方、
    運用チャネル数が許容チャネル数Ａよりも多くなった場合には、前記希土類添加ファイバ増幅器の増幅帯域外の帯域の信号光のみが増幅されるように、前記ラマン増幅器の励起波長を制御することを特徴とする、ラマン増幅器の制御方法。
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