JP4190545B2 - 光増幅器及び光増幅器の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば波長多重光通信システムにおいて、システム運用中に信号光のチャネル数（信号光に多重する波長数）を増減する際に用いて好適な、光増幅器及び光増幅器の制御方法に関する。

近年、波長多重光通信システムの研究開発が精力的に進められており、通信の需要に応じて信号光のチャネル数を増加できるようなシステムを開発することが検討されている。
そして、この波長多重光通信システムの重要な構成要素である光増幅器についても、チャネル数の増加に応じた増幅規模のアップグレードが望まれている。なお、光波ネットワーク等を構成する光増幅器についても同様の要請がある。

このような要請に対しては、多波長（例えば３２チャネル程度）多重信号光を増幅できる光増幅器を、光通信システムの運用当初から導入することにより、チャネル数の増加に対応することも考えられる。
ここで、光増幅器は励起光源をそなえて構成されているが、多波長多重信号光に対応するためには、大量の励起光を供給しうる励起光源をそなえる必要がある。

しかしながら、通常、励起光源は高価なものである上、システム運用当初は使用されるチャネル数は少ないことが多いため（例えば４チャネル程度）、システム運用当初から多波長多重信号光に対応した光増幅器を導入したのでは、設備の初期投資が大きく投資効率が悪いという課題がある。
そこで、設備投資を効率的に行なうためには、信号光のチャネル数の増加に応じて、光通信システムを運用しながら既存の光増幅器に励起光源を増設することが考えられる。

しかし、増設される励起光源を当初からある励起光源の制御ループに取り込むと、励起光源の制御が不安定になることが多い。つまり、光増幅器が所定の利得を得るために必要な励起光量（励起光パワー）をＰとすると、２つの励起光源の励起光パワーの和がＰとなる組み合わせは唯一に決まらないため、動作の安定点が複数存在することになり、励起光源の制御が不安定になる。

一方、励起光源を増設して信号光のチャネル数を増加した後に、通信の需要によっては光通信システムを運用しながらチャネル数を減少し、更には増設した励起光源を撤去する必要が生じることも考えられる。
従って、運用中の光通信システムにおいて、チャネル数の増加／減少に対応するためには、運用中のチャネルに障害を与えることなく、励起光源の増設又は撤去を行なえるようにする必要がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光通信システムの運用中においても、信号光のチャネル数の増減に応じて安定に励起光源を増設又は撤去できるようにした、光増幅器及び光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、波長の異なる複数チャネルの光信号が入力される増幅用光ファイバと、該増幅用光ファイバに励起光を供給する主励起光源とをそなえ、入力される光信号のチャネル数に応じて、該増幅用光ファイバに励起光を供給する補助励起光源が増設可能に構成され、該光信号のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときは、該光信号のチャネル数に応じて増設された該補助励起光源の出力をオン状態に制御するとともに該主励起光源の励起光の出力を該補助励起光源の出力に基づいて制御するように構成されたことを特徴としている。
また、本発明の光増幅器の制御方法は、波長の異なる複数チャネルの光信号が入力される増幅用光ファイバと、該増幅用光ファイバに励起光を供給する主励起光源とをそなえ、入力される光信号のチャネル数に応じて、該増幅用光ファイバに励起光を供給する補助励起光源が増設可能に構成された光増幅器の制御方法であって、該光信号のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときは、該光信号のチャネル数に応じて増設された該補助励起光源の出力をオン状態に制御するとともに該主励起光源の励起光の出力を該補助励起光源の出力に基づいて制御することを特徴としている。

従って、本発明によれば、入力信号光のチャネル数が増減して補助励起光源からの励起光の出力を制御する場合でも、運用中のチャネルに悪影響を与えることなく、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部に供給することができる利点がある。従って、光通信システムの運用中においても、信号光のチャネル数の増加に応じて、安定に補助励起光源を増設することができる。
さらに、入力される光信号のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときは、光信号の数に応じて増設された補助励起光源の出力をオン状態に制御するので、主励起光源からの出力励起光量が０になることにより生じる制御ダイナミックレンジの欠如を防ぐことができ、励起光の出力制御を確実に行なうことができる。

（ａ）本発明の原理説明
まず、本発明の原理について説明する。
図１は本発明の光増幅器の構成を示す原理ブロック図であり、この図１に示す光増幅器１は、入力信号光を増幅して出力する光増幅部２と、光増幅部２に励起光を供給する複数の励起光源（主励起光源３及び補助励起光源４）と、励起光源制御部５とをそなえて構成されている。

ここで、主励起光源３は、励起光源制御部５により光増幅部２に供給する励起光の出力量が制御されるようになっている。
また、補助励起光源４は、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数の増減に応じて、励起光源制御部５により光増幅部２に供給する励起光の出力の有無が制御されるようになっている。

さらに、励起光源制御部５は、上記励起光源３，４の動作を制御するものであり、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下であるときには主励起光源３が励起光を光増幅部２に供給するように制御する一方、当該信号光のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときには上記主励起光源３及び補助励起光源が協働して励起光を光増幅部２に供給するように制御する制御部７をそなえて構成されている。

なお、図１に示す光増幅器１においては、上記励起光源３，４を、励起光源制御部５により光増幅部２に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源３及び補助励起光源４から構成し、励起光源制御部５が、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下であるときには主励起光源３が励起光を光増幅部２に供給するように制御する一方、当該信号光のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときには上記主励起光源３及び補助励起光源４が協働して励起光を光増幅部２に供給するように制御する制御部７をそなえて構成することもできる。

このときは、主励起光源３が、励起光源制御部５により光増幅部２に供給する励起光の出力量がアナログ制御される一方、補助励起光源４が、主励起光源３についての制御利得と制御時定数との比より一桁以上小さい制御利得と制御時定数との比を有し励起光源制御部５により光増幅部２に供給する励起光の出力量がアナログ制御されるように構成すればよい。

そして、このときは、励起光源制御部５が、一次の低周波通過特性を有することが好ましい。
また、図１に示す光増幅器１は、補助励起光源４の配設位置近傍の温度を制御する温度制御部をそなえることが好ましい。
ここで、上記所定のチャネル数は、主励起光源３が供給を予定する最大励起光量に応じたチャネル数である。

また、上記励起光源制御部５は、信号光の入力側から通知されるチャネル数情報に基づいて、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数を認識するように構成することができる。
さらに、上記励起光源制御部５は、主励起光源３の動作状態に関する情報に基づいて、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きいか否かを判定するように構成することもできる。なお、主励起光源３の動作状態に関する情報としては、
主励起光源３を動作させるための駆動電流に関する情報を用いてもよく、主励起光源３からのもれ光量に関する情報を用いてもよく、主励起光源３から分岐された励起光量に関する情報を用いてもよい。

そして、上記励起光源制御部５を、入力信号光のパワーのモニタ結果に基づいて、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きいか否かを判定するように構成することもできる。
また、図１に示す光増幅器１は、光増幅部２に入力される信号光のチャネル数が増減したときに、光増幅部２に施される制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換える切換部をそなえて構成されてもよい。

そして、励起光源制御部５により補助励起光源４の励起光の出力が制御されるときに、切換部が、光増幅部２に施される制御を利得一定制御からレベル一定制御に切り換えてもよい。
さらに、制御部７は、光増幅器２の出力側端部が開放されたことを認識したときには、光増幅部２の出力信号光のレベルを所定値以下に低減すべく、上記主励起光源３及び補助励起光源４から供給される励起光量を調節するとともに、出力側端部が接続されたことを認識したときには、光増幅部２の出力信号光のレベルを正常値に設定すべく、判定部６での判定結果に応じた補助励起光源４の励起光出力状態を維持したまま、主励起光源３から供給される励起光量を調整するように構成することもできる。

ところで、本発明の光増幅器における励起光源制御方法は、入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源と励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力の有無が制御される補助励起光源とから構成され、光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を主励起光源が出力している状態のときに、光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きくなったときに、当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように主励起光源を制御し、その後、補助励起光源が励起光を出力するように制御して補助励起光源から出力される励起光量を増加させるとともに、主励起光源と補助励起光源とから出力される励起光量を当該チャネル数に応じた量となるように制御することを特徴としている。

また、本発明の光増幅器における励起光源制御方法は、入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源及び補助励起光源から構成され、光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を主励起光源が出力している状態のときに、光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きくなったときに、当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように主励起光源を制御し、その後、補助励起光源が励起光を出力するように制御するとともに、主励起光源と補助励起光源とから出力される励起光量を当該チャネル数に応じた量になるように制御することを特徴としている。

さらに、本発明の光増幅器における励起光源制御方法は、入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源と励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力の有無が制御される補助励起光源とから構成され、上記主励起光源及び補助励起光源が協働して光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力している状態のときに、光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下となったときに、補助励起光源からの励起光の出力を停止させ、その後、主励起光源が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように制御することを特徴としている。

また、本発明の光増幅器における励起光源制御方法は、入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、励起光源制御部により光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源及び補助励起光源から構成されてなる光増幅器において、上記主励起光源及び補助励起光源が協働して光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力している状態のときに、光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下となったときに、補助励起光源の励起光の出力を停止させ、その後、主励起光源が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように制御することを特徴としている。

ここで、上述した光増幅器における励起光源制御方法においては、所定のチャネル数が、主励起光源が供給を予定する最大励起光量に応じたチャネル数であることを特徴としている。
また、上述した光増幅器における励起光源制御方法においては、光増幅部に施す制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換えるための待ち時間であって、当該信号光のチャネル数の切り換えを受け付けないガードタイムが設けられたことを特徴としている。

ところで、本発明の光増幅器は、波長の異なる複数の光信号が入力される希土類元素が添加された増幅用光ファイバをそなえ、入力される光信号の数に応じて、増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数が増減可能に構成されたことを特徴としている。
また、本発明の光増幅器の制御方法は、波長の異なる複数の光信号の数を識別し、識別した光信号の数に応じて、複数の光信号が入力される増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数を変化させることを特徴としている。

従って、本発明によれば、入力信号光のチャネル数が増減して補助励起光源からの励起光の出力を制御する場合でも、運用中のチャネルに悪影響を与えることなく、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部に供給することができる利点がある。従って、光通信システムの運用中においても、信号光のチャネル数の増減に応じて、安定に補助励起光源を増設又は撤去することができる。

（ｂ）第１実施形態の説明
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（ｂ１）第１実施形態にかかる光増幅器の構成
図２は本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の構成を示すブロック図であるが、この図２に示す光増幅器１０は、例えば図４に示す波長多重光通信システム１００において、信号光を中継増幅する光インラインアンプとして用いられるものである。

ここで、図４に示す光通信システム１００は、システム全体を描いたものであり、信号光の上り側及び下り側にそれぞれ、信号光を送信する信号送信部（Ｔｘ）１０１，複数の光増幅器１０及び信号光を受信する信号受信部（Ｒｘ）１０４をそなえるとともに、監視信号を送信・転送する複数の監視信号送信部〔ＳＶ（Ｔｘ）〕１０５及び監視信号送信部１０５からの監視信号を受信する複数の監視信号受信部〔ＳＶ（Ｒｘ）〕１０６からなる監視信号転送系をそなえて構成されている。

そして、光増幅器１０は、信号光出力一定制御方式が適用される光増幅器であり、図２に示すように、信号光の入力側から順に、コネクタ１１ａ，信号光に含まれる監視信号を取り出すための分岐用カプラ１２ａ，増幅前の信号光の一部を取り出すための分岐用カプラ１２ｂ，信号光を所定の利得で増幅する光増幅部（例えば、Erbium-Doped Fiber；ＥＤＦ）１３，利得等化器（ＧＥＱ）１４ａ，増幅後の信号光の一部を取り出すための分岐用カプラ１２ｃ，分岐用カプラ１２ｃを介して入力された信号光の出力量を調整する可変減衰器（Ａｔｔ）１５，コネクタ１１ｂ，１１ｃ，伝送中に信号光に生じた分散を補償する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１６，コネクタ１１ｄ，１１ｅ，分散補償された信号光の一部を取り出すための分岐用カプラ１２ｄ，利得等化器（ＧＥＱ）１４ｂ，信号光を所定の利得で増幅する光増幅部（ＥＤＦ）１７，増幅後の信号光の一部を取り出すための分岐用カプラ１２ｅ，後述する監視信号処理部（ＳＶ処理部）２６からの監視信号を合波するための合波用カプラ１２ｆ及びコネクタ１１ｆをそなえている。

なお、コネクタ１１ａ，１１ｆは、光通信システム１００の信号光伝送ラインに光増幅器１０を接続するためのものであり、コネクタ１１ｂ〜１１ｅは、光増幅器１０内にＤＣＦ１６を介装するためのものである。
また、図２では、光増幅器１０に入力される信号光をλＳｉｇ，Ｎ（Ｎ：多重波長数，Ｎ≦３２）で示している。

そして、光増幅部１３には、光増幅部１３に励起光を供給するための励起光源１８と、分岐用カプラ１２ｂ及び分岐用カプラ１２ｃにてそれぞれ分岐された増幅前後の信号光に基づいて励起光源１８を制御する自動利得制御部（ＡＧＣ）２３とが接続されている。
また、光増幅部１７には、光増幅部１７に励起光を供給するための主励起光源２０及び補助励起光源２１が接続されるとともに、分岐用カプラ１２ｅにて分岐された信号光を受光するモニタ用フォトダイオード２２と、フォトダイオード２２からの出力信号及び分岐用カプラ１２ｄにて分岐された信号光に基づいて主励起光源２０を制御する自動利得制御部（ＡＧＣ）２５と、補助励起光源２１からの励起光の出力の有無の制御（補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御）を行なうマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）１９と、フォトダイオード２２からの出力信号及びＭＣＵ１９に基づいて可変減衰器（Ａｔｔ）１５を制御する自動レベル制御部（ＡＬＣ）２４とが接続されている。その他、光増幅部１７には、出力側コネクタ１１ｆから再入力される信号光（反射光）を受光する反射光モニタ用フォトダイオード２２Ａが接続されている。

なお、ＡＧＣ２３は、増幅前後の信号光のレベルを参照して励起光源１８を制御することにより、増幅前後の信号光のレベル比（ゲイン）が一定となるように光増幅部１３を制御するものであり、ＡＧＣ２５は、増幅前後の信号光のレベルを参照して主励起光源２０及び補助励起光源２１を制御することにより、増幅前後の信号光のレベル比（ゲイン）が一定となるように光増幅部１７を制御するものである。

また、ＡＬＣ２４は、増幅後の信号光のレベルを参照して可変減衰器１５を制御することにより、増幅後の信号光のレベルが一定となるように光増幅部１７を制御するものである。
さらに、図２に示す光増幅器１０には、監視信号処理部（ＳＶ処理部）２６が設けられている。

ＳＶ処理部２６は、分岐用カプラ１２ａにて分岐された監視信号に基づいてＭＣＵ１９及びＡＧＣ２５を制御するとともに、この監視信号を再生し合波用カプラ１２ｆを介して光増幅器１０の出力側へ出力するものである。
ここで、監視信号は、前述したように光増幅器１０に入力される信号光に含まれており、信号光の波長とは異なる波長が割り当てられている。

なお、図２では監視信号をλＳＶで示している。そして、監視信号には、光通信システム１００の状態に応じて、信号光のチャネル数情報を含むチャネル数変動予告信号や、後述する光増幅部１７に施されているフリーズ処理を解除するフリーズ解除信号が含まれている。
詳細には、このＳＶ処理部２６は、図５に示すように、分岐用カプラ１２ａにて分岐された監視信号を受光するフォトダイオード（ＰＤ）２６Ａと、フォトダイオード２６Ａにて受光された信号から、上記チャネル数変動予告信号に含まれるチャネル数情報やフリーズ解除信号を抽出する監視信号処理部２６Ｂと、監視信号を再生するためのレーザダイオード（ＬＤ）２６Ｃとをそなえて構成されている。

なお、このＳＶ処理部２６は、図４を用いて前述した、光通信システム１００における監視信号送信部１０５及び監視信号受信部１０６としての機能を有するものである。
また、図２に示すように、分岐用カプラ１２ａ，ＳＶ処理部２６及び合波用カプラ１２ｆによりＯＳＣセクション２８が形成される。そして、その他の各部材により増幅セクション２７が形成される。

ところで、図２に示す光増幅器１０は、光通信システム１００を運用しながら（動作させながら）信号光のチャネル数が増減された場合に対応して信号光を増幅できるものであるが、このためには、主として、光増幅部１７，主励起光源２０，補助励起光源２１，ＭＣＵ１９，モニタ用フォトダイオード２２，ＡＧＣ２５，ＡＬＣ２４，可変減衰器１５及びＳＶ処理部２６が機能している。

ここで、光増幅部１７は、主励起光源２０及び補助励起光源２１から供給される励起光の励起エネルギーにより、入力側の各部材を介して入力された信号光を所定の利得で増幅して出力するものであり、希土類ドープファイバ〔具体的にはエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）〕により構成されている。
また、主励起光源２０は、光増幅部１７に励起光を供給する光源であり、ＡＧＣ２５により、励起光の出力量がアナログ制御されるようになっている。なお、この主励起光源２０は、光通信システム１００の運用当初から設けられている。

ここで、主励起光源２０は、８チャネル分の励起光（８チャネル分の信号光を増幅するために必要な量の励起光）を予定最大出力として出力するものであるが、１チャネル分の制御ダイナミックレンジ（図１０の符号Ｄ参照）を確保するために、２チャネル分の励起光を余分に出力するものが用いられている。つまり、この主励起光源２０としては、合計１０チャネル分の励起光を最大出力として出力しうるものが用いられる。

さらに、補助励起光源２１は、光増幅部１７に励起光を供給する光源であり、ＭＣＵ１９により、励起光の出力の有無が制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されるようになっている。なお、補助励起光源２１は、例えば図示しないバックパワー（ＢＰ）用モニタを用いて、励起光出力が一定となるように制御されている。
ここで、この補助励起光源２１は、主励起光源２０とは異なり、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数の増減に応じて、増設又は撤去することが可能なものである。従って、図２では、補助励起光源２１を仮想線で示している。

なお、補助励起光源２１としては、８チャネル分の励起光を最大出力として出力しうるものが用いられる。
そして、主励起光源２０及び補助励起光源２１は、それぞれ光増幅部１７の後段及び前段に配設してもよい。
ここで、例えば図５に示すように、主励起光源２０を光増幅部１７の後段に配設するとともに、補助励起光源２１を光増幅部１７の前段に配設することにより光増幅器１０を構成すれば、光増幅器１０に入力する信号光のチャネル数が所定のチャネル数以下であるときには、後方励起用の主励起光源２０のみ動作させて低消費電力化を図り、所定のチャネル数より大きいときには、前方励起用の補助励起光源２１も動作させて高い出力を得ることができる。

また、図５に示す場合とは異なり、主励起光源２０を光増幅部１７の前段に配設するとともに、補助励起光源２１を光増幅部１７の後段に配設することにより光増幅器１０を構成してもよく、このようにすれば、光増幅器１０に入力する信号光のチャネル数が所定のチャネル数以下であるときには、前方励起用の主励起光源２０のみ動作させて低雑音化を図り、所定のチャネル数より大きいときには、後方励起用の補助励起光源２１も動作させて高い出力を得ることができる。

また、ＭＣＵ１９は、補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうために、判定部１９Ａ及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂをそなえている。なお、判定部１９Ａ及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂに相当する機能は、ソフトウェアを用いた処理により実現している。
ここで、判定部１９Ａは、ＳＶ処理部２６にて抽出された信号光のチャネル数情報に基づいて光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数を認識して、認識された信号光のチャネル数が、判定部１９Ａ内のメモリ等（図示せず）に予め設定された所定のチャネル数より大きいか否かを判定するものである。なお、予め設定された所定のチャネル数とは、主励起光源２０が供給を予定する最大励起光量に応じたチャネル数のことであり、主励起光源２０が８チャネル分の励起光を予定最大出力として出力する場合には、所定のチャネル数として「８」が設定される。

また、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂは、判定部１９Ａにより光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が所定のチャネル数以下であると判定された場合には、補助励起光源２１をＯＦＦ制御する（補助励起光源２１が励起光を出力しないように制御する）一方、判定部１９Ａにより当該信号光のチャネル数が所定のチャネル数より大きいと判定された場合には、補助励起光源２１をＯＮ制御する（補助励起光源２１が励起光を出力するように制御する）ものである。

即ち、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂは、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が８チャネル以下である場合には、主励起光源２０のみに励起光を出力させるように制御すべく、補助励起光源２１をＯＦＦにする一方、当該信号光のチャネル数が８チャネルより大きい場合には、主励起光源２０及び補助励起光源２１に協働して励起光を出力させるように制御すべく、補助励起光源２１をＯＮにするものである。

このとき、主励起光源２０の制御は前述したＡＧＣ２５により行なわれるため、ＡＧＣ２５及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂが、判定部１９Ａによる判定の結果、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が所定のチャネル数以下であるときには主励起光源２０のみが励起光を出力するように制御する一方、当該信号光のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときには主励起光源２０及び補助励起光源２１が協働して励起光を出力するように制御する制御部として機能することになる。

ところで、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂは、反射光モニタ用フォトダイオード２２Ａからの出力信号に基づいて、光増幅器１７の出力側端部（具体的にはコネクタ１１ｆ）の接続状態について認識する機能も有している。
そして、上記制御部として機能するＡＧＣ２５及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂは、安全対策のために、光増幅器１７の出力側端部が開放されたことを認識したときには、光増幅部１７の出力信号光のレベルを所定値以下に低減すべく、主励起光源２０及び補助励起光源２１から供給される励起光量を調節する一方、出力側端部が接続されたことを認識したときには、光増幅部１７の出力信号光のレベルを正常値に設定すべく、判定部１９Ａでの判定結果に応じた補助励起光源２１の励起光出力状態を維持したまま、主励起光源２０から供給される励起光量を調整するようになっている。なお、この安全対策にかかる動作については、「（ｂ２）第１実施形態にかかる光増幅器の動作」にて詳述する。

ここで、前述したＡＧＣ２５及びＭＣＵ１９は、主励起光源２０及び補助励起光源２１の動作を制御する励起光源制御部として機能している。
なお、図３，図５においては、この励起光源制御部を符号１２４で示している。
また、前述したＡＬＣ２４及び可変減衰器１５は、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が増減したときに、光増幅部１７に施される制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換える切換部として機能している。

具体的には、ＭＣＵ１９の判定部１９Ａにより、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が増減したと判定された場合には、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を固定することにより、光増幅部１７に全体として施される制御をレベル一定制御から利得一定制御に切り換えるフリーズ処理を行なうとともに、ＭＣＵ１９のＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより補助励起光源２１の励起光の出力の有無が制御されるときに、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を可変にすることにより、光増幅部１０に全体として施される制御を利得一定制御からレベル一定制御に切り換えるフリーズ解除処理を行なうことにより、ＡＬＣ２４及び可変減衰器１５は上記切換部としての機能を発揮している。なお、フリーズ処理及びフリーズ解除処理については、「（ｂ２）第１実施形態にかかる光増幅器の動作」にて詳述する。

なお、前述にて用いた図５は光増幅器１０の要部構成を示す図である。
そして、図２に示す光増幅器１０においては図示を省略しているが、光幅部１７の前後段には、この図５に示すように、反射光が入力されるのを防ぐためのアイソレータ１２３ａ，１２３ｂが配設されている。また、符号１２４は、前述した励起光源制御部を示し、符号１２５は、分岐用カプラ１２ｄ（図２参照）にて取り出された信号光を受光するフォトダイオードである（このフォトダイオード１２５も、図２に示す光増幅器１０においては図示を省略している）。

また、上述した光増幅器１０を、図４に示す光通信システム１００に適用した場合の要部構成を図３に示す。なお、図３において、符号１０３は、図２に示す光増幅器１０のＡＧＣ２５，ＭＣＵ１９及びＳＶ処理部２６以外の部材を含む光増幅部を示している。
（ｂ２）第１実施形態にかかる光増幅器の動作
上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる光増幅器１０が適用される光通信システム１００においては、信号光の上り側（又は下り側）の信号送信部１０１から送信された信号光は、複数の光増幅器１０により多中継増幅されながら光伝送路内を伝送し、信号光の上り側（又は下り側）の信号受信部１０４により受信される。

このとき、光増幅器１０においては、入力された信号光の増幅が行なわれるが、入力信号光のチャネル数が増減した場合には、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部１７に供給すべく、主励起光源２０及び補助励起光源２１が制御される。
以下では、（１）光増幅器１０に入力される信号光のチャネル数が増加する場合と、（２）光増幅器１０に入力される信号光のチャネル数が減少する場合に大別して説明する。

（１）光増幅器１０に入力される信号光のチャネル数が増加する場合
この場合には、前提として、光増幅器１０に入力される信号光が８チャネル以下であり、光増幅器１０においては、主励起光源２０のみが当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力しているものとする。なお、主励起光源２０の励起光の最大出力（パワーリミット）は１０チャネル分である。

そして、以下では、当該信号光のチャネル数が「８」から「９」に増加した場合について説明する。
まず、光増幅器１０にコネクタ１１ａを介して監視信号を含む信号光が入力されると、信号光は分岐用カプラ１２ａ，１２ｂを透過して光増幅部１３に入力される一方、監視信号は分岐用カプラ１２ａにより取り出されてＳＶ処理部２６に入力される。

そして、上記信号光は、光増幅部１３にて増幅された後、ＧＥＱ１４ａ，分岐用カプラ１２ｃを介して可変減衰器１５に入力され、この可変減衰器１５により出力量が調整された後に、分散補償ファイバ１６，分岐用カプラ１２ｄ，ＧＥＱ１４ｂを介して光増幅部１７に入力される。
また、信号光のチャネル数が増加する場合には、上記監視信号にはチャネル数変動予告信号が含まれており、ＳＶ処理部２６においては、このチャネル数変動予告信号から入力信号光のチャネル数情報が抽出され、このチャネル数情報がＭＣＵ１９及びＡＧＣ２５に入力される。

そして、ＭＣＵ１９の判定部１９Ａにより、上記チャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数が認識され、この入力信号光のチャネル数が判定部１９Ａ内に予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かが判定される。
ここで、判定部１９Ａにおいて、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が所定のチャネル数「８」より大きいと判定された場合（即ち、当該信号光のチャネル数が増加して「９」になった場合）には、ＭＣＵ１９及びＡＧＣ２５は、以下のようにして光増幅部１７に供給する励起光量を制御する（図６，図７参照）。

まず、信号光のチャネル数が増加する場合に監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号（ｃｈ数変動予告信号）及びフリーズ解除信号（ＦＲＺ解除信号）の受信タイミングと、その信号により起こったイベントとの関係について図９に示す。この図９に示すガードタイムとは、光増幅部１７に施す制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換えるための待ち時間であって、信号光のチャネル数の切り換えを受け付けない時間のことであり、図９に示すように２種類〔ガードタイムＳ（ｓｅｃ），ガードタイムＥ（ｓｅｃ）がある。そして、このガードタイムを設けることも重要となる。

また、信号光のチャネル数が増加したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図１０に示す。
光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が増加する場合には、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を固定することにより、光増幅部１７に前述したフリーズ処理が施される。このとき、レベル一定制御を行なうための参照値（増加後のチャネル数に応じた信号光の出力レベルの値）が更新される。

ここで、チャネル数が「８」から「９」に増加した場合には、ＡＧＣ２５により、主励起光源２０が供給を予定する最大励起光量（８チャネル分の励起光量）を超えて、増加後の当該信号光のチャネル数に応じた量（９チャネル分の励起光量）の励起光を出力するように、主励起光源２０が制御される。即ち、ＡＧＣ２５により、主励起光源２０のみが９チャネル分の励起光を出力するように制御される（図１０の符号Ａ参照）。

続いて、ＯＳ（光通信システム１００の信号送信部１０１）側からフリーズ解除信号を受けると、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を可変に戻すことにより、光増幅部１０に前述したフリーズ解除処理が施される。そして、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより補助励起光源２１がＯＮにされ、補助励起光源２１が励起光を出力するように制御される。
このようにすると、図１０の符号Ｂに示すように、ＯＮ／ＯＦＦのみ制御される補助励起光源２１からは、励起光がゆるやかに出力されるとともに、レベル一定制御される主励起光源２０からは、補助励起光源２１から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。

そして、最終的には、主励起光源２０からは１チャネル分の励起光が出力され、補助励起光源２１からは８チャネル分の励起光が出力されることにより、合計９チャネル分の励起光が出力される。なお、図１０に示すように、補助励起光源２１は、ガードタイムＥ内に完全に立ち上がる。
このように、第１実施形態においては、チャネル数を「８」から「９」に増加した後に、補助励起光源２１をＯＮにしているので、主励起光源２０からの出力励起光量が０になることにより生じる制御ダイナミックレンジ（図１０の符号Ｄ参照）の欠如を防ぐことができ、励起光の出力制御を確実に行なうことができる。従って、光増幅器１０により増幅される信号光の出力制御をより確実に行なうことができる。

また、補助励起光源２１の励起光をゆるやかに立ち上げているので、主励起光源２０の制御を追従させることができ、増加前の他のチャネルに悪影響を与えることなく信号光の増幅を行なうことができる。
なお、信号光のチャネル数が増加した場合であっても、８チャネル以下で増加した場合には、補助励起光源２１からの励起光は不要である。

（２）光増幅器１０に入力される信号光のチャネル数が減少する場合
この場合には、前提として、光増幅器１０に入力される信号光が９チャネル以上であり、光増幅器１０においては、主励起光源２０及び補助励起光源２１が協働して当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力しているものとする。
そして、以下では、当該信号光のチャネル数が「９」から「８」に減少した場合について説明する。なお、このときは、主励起光源２０からは１チャネル分の励起光が出力され、補助励起光源２１からは８チャネル分の励起光が出力されている。

ここで、上述した（１）の場合と同様にして、分岐用カプラ１２ａにより入力信号光から上記監視信号が取り出され、ＳＶ処理部２６によりこの監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号から入力信号光のチャネル数情報が抽出され、このチャネル数情報がＭＣＵ１９及びＡＧＣ２５に入力される。
そして、ＭＣＵ１９においては、判定部１９Ａにより、上記チャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数が認識され、入力信号光のチャネル数が判定部１９Ａ内に予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否か判定される。

ここで、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が所定のチャネル数「８」以下であると判定部１９Ａにより判定された場合（即ち、当該信号光のチャネル数が減少して「８」になった場合）には、以下のようにして光増幅部１７に供給する励起光量が制御される（図６〜図８参照）。
まず、信号光のチャネル数が減少したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図１１に示す。

光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数が「９」から「８」に減少した場合には、まず、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより、補助励起光源２１がＯＦＦにされ、補助励起光源２１が励起光を出力しないように制御される。
このようにすると、図１１の符号Ｃに示すように、ＯＮ／ＯＦＦのみ制御される補助励起光源２１からの励起光量はゆるやかに減少するとともに、レベル一定制御される主励起光源２０からは、補助励起光源２１から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。その結果、補助励起光源２１からの励起光量は０となり、主励起光源２０からは９チャネル分の励起光が出力される。

続いて、上述した（１）の場合と同様に、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を固定することにより、光増幅部１７に前述したフリーズ処理が施される。このとき、レベル一定制御を行なうための参照値（減少後のチャネル数に応じた信号光の出力レベルの値）も更新される。
その後、ＡＧＣ２５により、主励起光源２０が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光（８チャネル分の励起光）を出力するように制御される。

なお、信号光のチャネル数の減少が終了して、ＯＳ側からフリーズ解除信号を受けると、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を可変に戻すことにより、光増幅部１０に前述したフリーズ解除処理が施される。
また、図１１に示すように、補助励起光源２１は、ガードタイムＳ内に完全に停止する。

このように、第１実施形態においては、チャネル数を「９」から「８」に減少する前に、補助励起光源２１をＯＦＦにしているので、主励起光源２０からの出力励起光量が０になることにより生じる制御ダイナミックレンジ（図１１の符号Ｄ参照）の欠如を防ぐことができ、励起光の出力制御（ひいては信号光の出力制御）を確実に行なうことができる。
また、補助励起光源２１からの励起光をゆるやかに減少させているので、主励起光源２０の制御を追従させることができ、減少前の他のチャネルに悪影響を与えることなく信号光の増幅を行なうことができる。

なお、信号光のチャネル数が減少した場合であっても、９チャネル以上で減少した場合や、８チャネル以下で減少した場合には、補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御は不要である。
さらに、前述したフリーズ処理及びフリーズ解除処理について説明する。ここで、前述したフリーズ処理及びフリーズ解除処理における信号の授受について、図８に示す。図８において、丸付き数字1〜4（以下の説明では、それぞれ(1)〜(4)で示す）はフリーズ処理における信号の授受を示し、丸付き数字1′〜4′（以下の説明では、それぞれは(1) ′〜(4) ′で示す）フリーズ解除処理における信号の授受を示す。

まず、フリーズ処理を行なう際には、ＳＶ処理部２６からのチャネル数変動予告信号がＭＣＵ１９にて受信されると（(1)参照）、ＭＣＵ１９では前述したように光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数を増減する処理が行なわれると判断され、その後（Ｘ1 ｍｓ後）、ＭＣＵ１９からＡＬＣ２４に対してフリーズＯＮ信号が出力される（(2)参照）。ＡＬＣ２４がこのフリーズＯＮ信号を受信すると、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を固定することにより、光増幅器１７にフリーズ処理が施される。そして、ＡＬＣ２４からＭＣＵ１９にフリーズ動作フラグ「ＯＮ」が出力される（(3)参照）。なお、フリーズ動作フラグ「ＯＮ」を出力できない場合はアラームが出力される。最後に、ＭＣＵ１９からは、光増幅器１７がフリーズ処理が施された状態にあることを知らせるためのフリーズ状態フラグ「ＯＮ」が出力され、ＳＶ処理部２６を介して外部（光通信システム１００における他の光増幅器など）に送信される（(4)参照）。

なお、信号光のチャネル数が「９」から「８」に減少する場合には、図１１に示すように、ＭＣＵ１９がチャネル数変動予告信号をトリガとして受信すると、補助励起光源２１をＯＦＦにする。
また、待ち時間（Ｘ1 ｍｓ）は、多段接続された光増幅器１０（図４参照）を一斉にフリーズさせるのではなく、信号光の入力側から順にフリーズさせるためのものであり、各光増幅１０毎に異なる時間が設定されている。

一方、フリーズ解除処理を行なう際には、ＳＶ処理部２６からのフリーズ解除信号がＭＣＵ１９にて受信されると（(1)′参照）、ＭＣＵ１９では補助励起光源２１の出力の有無を制御すると判定され、その後（Ｘ2 ｍｓ後）、ＭＣＵ１９からＡＬＣ２４に対してフリーズＯＦＦ信号が出力される（(2)′参照）。ＡＬＣ２４がこのフリーズＯＦＦ信号を受信すると、ＡＬＣ２４が可変減衰器１５の減衰率を可変に戻すことにより、光増幅器１７に施されたフリーズ処理が解除される。そして、ＡＬＣ２４からＭＣＵ１９にフリーズ動作フラグ「ＯＦＦ」が出力される（(3)′参照）。なお、フリーズ動作フラグ「ＯＦＦ」を出力できない場合はアラームが出力される。最後に、ＭＣＵ１９からは、光増幅器１７が正常状態にある（即ち、フリーズが解除された）ことを知らせるためのフリーズ状態フラグ「ＯＦＦ」が出力され、ＳＶ処理部２６を介して外部（光通信システム１００における他の光増幅器など）に送信される（(4)′参照）。

なお、信号光のチャネル数が「８」から「９」に増加する場合には、図１０に示すように、ＭＣＵ１９がフリーズ解除信号をトリガとして受信すると、補助励起光源２１をＯＮにする。
また、待ち時間（Ｘ２ｍｓ）は、信号光の入力側から順にフリーズを解除するためのものであり、各光増幅１０毎に異なる時間が設定されている。

なお、フリーズ状態フラグ「ＯＮ」，「ＯＦＦ」を外部に送信するのは、光通信システム１００においては、信号光のチャネル数の増減に伴うフリーズ処理及びフリーズ解除処理を、光通信システム１００を構成する複数の光増幅器１０にて同時に行なう必要があるからである。
また、光増幅器１０においては、安全対策として、ＡＧＣ２５及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより、光増幅器１７の出力側端部の接続状態に応じて、光増幅部１７の出力信号光のレベルが調整される。

ここで、図１２は光増幅器１０の状態遷移図である。なお、図１２における丸付き数字1〜9は、以下の説明において、それぞれ括弧付き数字(1)〜(9)で示す。この図１２に示すように、光増幅器１０が停止状態にあるときには、主励起光源２０からは励起光がまだ出力されていないが、信号光の入力回復（具体的には、図２に示す入力“１”の回復）が起こると（(1)参照）、光増幅部１７からは低レベルの信号光が出力される（前段安全光状態）。なお、このときに、信号光の入力断（入力“１”の断）が起こると（(2)参照）、光増幅器１０が停止状態に戻る。

そして、図２に示す入力“２”の回復が起こると（(3)参照）、光増幅部１７からは前段安全光状態のときよりも高いレベルの信号光が出力される（安全光状態）。なお、このときに、入力“２”の断が起こると（(4)参照）、光増幅器１０は前段安全光状態に戻る。
さらに、ＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより、反射光モニタ用フォトダイオード２２Ａからの出力信号に基づいて、光増幅器１７の出力側端部（具体的にはコネクタ１１ｆ）の接続状態が認識される。

ここで、コネクタ１１ｆが接続されたと認識されたときは（(5)参照）、判定部１９Ａでの判定結果に応じた補助励起光源２１の励起光出力状態を維持したまま（即ち、入力信号光のチャネル数が「９」以上であれば補助励起光源２１をＯＮにし、入力信号光のチャネル数が「８」以下であれば補助励起光源２１はＯＦＦにしたまま）、ＡＧＣ２５により主励起光源２０から供給される励起光量が調整されて、光増幅部１７の出力信号光のレベルを正常値に設定される（正常光状態）。なお、このときに、コネクタ１１ｆが開放されたと認識されると（(6)参照）、ＡＧＣ２５及びＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂにより、主励起光源２０及び補助励起光源２１から供給される励起光量が調節されて（より具体的には、補助励起光源２１はＯＦＦの状態にされる）、光増幅部１７の出力信号光のレベルが所定値以下に低減して、前述した安全光状態に戻る。

また、前述した正常光状態のときに入力“２”の断が起こると（(7)参照）、光増幅器１０は前段安全光状態に戻り、正常光状態のときに信号光の入力断（入力“１”の断）が起こると（(8)参照）、光増幅器１０が停止状態に戻る。
さらに、前述した安全光状態のときに信号光の入力断（入力“１”の断）が起こると（(9)参照）、光増幅器１０が停止状態に戻る。

このようにすれば、光増幅器１７の出力側端部の接続状態に応じて、光増幅部１７の出力信号光のレベルを調整することができるので、光増幅器１０の状態に応じて適切な安全対策を施すことができる。
このように、本発明の第１実施形態にかかる光増幅器１０によれば、ＡＧＣ２５及びＭＣＵ１９（即ち、励起光源制御部１２４）により、主励起光源２０及び補助励起光源２１の動作を制御しているので、入力信号光のチャネル数が増減して補助励起光源２１をＯＮ／ＯＦＦする場合でも、運用中のチャネルに悪影響を与えることなく、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部１７に供給することができる。従って、光通信システム１００の運用中においても、信号光のチャネル数の増減に応じて、安定に補助励起光源２１を増設又は撤去することができる。

また、補助励起光源２１をＡＧＣ２５の制御ループに組み込んでいないので、ＡＧＣ２５を高速且つ安定にできるとともに、補助励起光源２１を任意の位置（例えば他の部材に熱の影響を与えない離隔した位置）に配設することができる。
（ｃ）第１実施形態の変形例の説明
上述した第１実施形態においては、ＭＣＵ１９の判定部１９Ａが、監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号から抽出されたチャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数を認識し、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定する場合について説明したが、ＭＣＵの判定部が、主励起光源２０の動作状態に関する情報に基づいて、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定するようにしてもよい。なお、それ以外の点では、第１実施形態におけるものと同様である。

具体的に、主励起光源２０の動作状態に関する情報としては、主励起光源２０を動作させるための駆動電流を用いることができる。また、ＭＣＵ１９′を図１３に示すようにハードウェアにて構成するとともに、ＡＧＣ２５からの制御信号が、ＭＣＵ１９′を介して主励起光源２０に入力されるようにすることもできる。
この場合には、ＭＣＵ１９′は、図１３に示すように、複数の抵抗３２，複数のオペアンプ（ＯＰアンブ）３３〜３６，スイッチ（ＳＷ）３７，双方向ツェナーダイオード３８，電源４０及び電圧クランプ用のダイオード４２をそなえて構成されている。

なお、主励起光源２０及び補助励起光源２１には、それぞれトランジスタ３９，４１が接続されている。
ここで、オペアンプ３４は、主励起光源２０に接続された抵抗３２に流れる駆動電流から発生する電圧Ｖbiasを受けるバッファアンプであり、オペアンプ３５は、ヒステリシス付きの反転コンパレータであり、判定部として機能するものである。また、オペアンプ３６は、オペアンプ３３と同様の働きをするパワートランジスタ駆動用のオペアンプである。

このときの主励起光源２０及び補助励起光源２１の制御について説明すると、ＡＧＣ２５からの制御信号が、ＭＣＵ１９′のオペアンプ３３を介して主励起光源２０に入力されると、主励起光源２０に駆動電流が流れるため、主励起光源２０から励起光が出力された状態になる。
主励起光源２０の駆動電流が低い時には、駆動電流により発生する電圧Ｖhighはオペアンプ３５のしきい値Ｖth,h（このしきい値は、チャネル数「８」のときの主励起光源２０の駆動電流により発生する電圧の値に相当する）以下であるため、オペアンプ３５の出力電圧はＶhighになる（図１４参照）。従って、スイッチ３７はＯＮとなり、オペアンプ３６の入力電圧が０Ｖであるので、補助励起光源２１には駆動電流は流れない。

ここで、光増幅部１７はＡＧＣ２５により利得一定制御が施されているので、入力される信号光のチャネル数が増加すると、主励起光源２０からの励起光の出力量を増やすために、主励起光源２０の駆動電流が増加する。
このように駆動電流が増加して、駆動電流により発生する電圧Ｖhighがオペアンプ３５のしきい値Ｖth,hを超えると、オペアンプ３５の出力電圧はＶlow になる（図１４参照）。従って、スイッチ３７はＯＦＦとなり、補助励起光源２１に駆動電流が流れるようになる。

このように主励起光源２０及び補助励起光源２１を制御しても、上述した第１実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
（ｄ）第２実施形態の説明
上述した第１実施形態においては、補助励起光源２１をＡＧＣ２５の制御ループに組み込まない場合について説明したが、光増幅器を図１７に示すように構成すれば、補助励起光源２１′をＡＧＣ２５′の制御ループに安定に組み込むこともできる。

ここで、図１７は本発明の第２実施形態にかかる光増幅器の構成を示すブロック図であるが、この図１７に示す光増幅器５０も、第１実施形態にかかる光増幅器１０と同様に、例えば図４に示す波長多重光通信システム１００において、信号光を増幅する光増幅器として用いられるものである。
この光増幅器５０は、補助励起光源２１の代わりに補助励起光源２１′をそなえた点，ＭＣＵ１９の代わりにＭＣＵ５１をそなえた点，ＡＧＣ２５の代わりにＡＧＣ２５′をそなえた点，前述したように補助励起光源２１がＡＧＣ２５′の制御ループに組み込まれた点，補助励起光源２１に温度制御部５３が付設される点及び反射光モニタ用フォトダイオード２２Ａからの出力信号が上記制御部５２に入力される点を除いては、上述した第１実施形態におけるものと同様のものである。

ここで、ＭＣＵ５１は判定部５１Ａをそなえており、ＡＧＣ２５′は制御部５２をそなえている。なお、この制御部５２は、第１実施形態におけるＯＮ／ＯＦＦ制御部１９Ｂとほぼ同様の機能を有するものである。
そして、第２実施形態においては、ＡＧＣ２５′は、一次の低周波通過特性を有している。なお、これは、最も一般的且つ基本的な制御系である。

また、補助励起光源２１′は、主励起光源２０についての制御利得Ｇ₁と制御時定数τ₁との比（Ｇ₁ ／τ₁ ）より一桁以上小さい制御利得Ｇ₂と制御時定数τ₂との比（Ｇ₂ ／τ₂ ）を有し、ＡＧＣ２５′により励起光の出力量がアナログ制御されるものである。
なお、この補助励起光源２１′も、光増幅部１７に入力される信号光のチャネル数の増減に応じて増設又は撤去することが可能なものであるため、図１７では、補助励起光源２１′を仮想線で示している。また、補助励起光源２１′は、ＡＧＣ２５′の制御ループに組み込まれるため、ＡＧＣ２５′の近傍に配設されている。

前述したように、増設される補助励起光源を当初からある主励起光源２０の制御ループに取り込むと、動作の安定点が複数存在することになるため制御が不安定になるが、補助励起光源２１′の制御特性を上述のように定めれば制御を安定化することができる。ここで、制御利得が同じであれば（Ｇ₁ ＝Ｇ₂ ）、制御時定数（τ₁ ，τ₂ ）を１桁以上変化させれば安定な制御系が構築できる。なお、補助励起光源の制御時定数を無限大にしたものが、前述した第１実施形態における補助励起光源２１に相当する。

さらに、温度制御部５３は、補助励起光源２１′の配設位置近傍の温度を制御するものであり、例えばサーミスタ及びペルチエ素子にて構成されている。
ここで、通常、励起光源である励起ＬＤチップでの発熱が大きいこと、及び、高い励起光出力を得るには動作温度が室温（常温）付近にある必要があることから、補助励起光源２１′を発光させる前に、温度制御部５３を駆動させて温度制御が行なわれる。なお、このとき、温度制御が安定するまでの保護時間が必要になる。

そして、補助励起光源２１′の配設位置近傍の温度が安定化して室温付近になった後に、補助励起光源２１′に駆動電流を通電して、ＡＧＣ２５′の制御ループに組み込んで動作させると安定な制御系が構築できる。
上述の構成により、本発明の第２実施形態にかかる光増幅器５０においても、第１実施形態にかかる光増幅器１０と同様に、入力された信号光の増幅が行なわれるが、入力信号光のチャネル数が増減した場合には、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部１７に供給すべく、主励起光源２０及び補助励起光源２１′が制御される。

この光増幅器５０においては、第１実施形態にかかる光増幅器１０と同様にして、分岐用カプラ１２ａにより入力信号光から監視信号が取り出され、ＳＶ処理部２６によりこの監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号から入力信号光のチャネル数情報が抽出され、このチャネル数情報がＭＣＵ５１の判定部５１Ａに入力される。
そして、判定部５１Ａにより、上記チャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数が認識され、入力信号光のチャネル数が判定部５１Ａ内に予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否か判定される。

さらに、判定部５１Ａによる判定結果は、ＡＧＣ２５′の制御部５２に入力され、この判定結果に応じて、ＡＧＣ２５′により主励起光源２０及び補助励起光源２１′からの励起光の出力量が制御される。ここで、主励起光源２０及び補助励起光源２１′からの励起光の出力量の制御は、前述した第１実施形態の場合と同様に行なわれる。
なお、この光増幅器５０においては、それ以外の点では、第１実施形態におけるものと同様に動作する。

このように本発明の第２実施形態にかかる光増幅器５０によれば、補助励起光源２１′を安定にＡＧＣ２５′の制御ループに組み込むことができるので、前述した第１実施形態にかかる光増幅器１０と同様に、入力信号光のチャネル数が増減して補助励起光源２１′からの励起光の出力量を制御する場合でも、運用中のチャネルに悪影響を与えることなく、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部１７に供給することができる。従って、光通信システム１００の運用中においても、信号光のチャネル数の増減に応じて、安定に補助励起光源２１′を増設又は撤去することができる。

また、この光増幅器５０によれば、補助励起光源２１′をＡＧＣ２５′の制御ループに組み込んでいるので、前述したガードタイムを短くすることができる。
なお、第２実施形態にかかる光増幅器５０においても、第１実施形態の変形例と同様に、ＭＣＵの判定部が、主励起光源２０の動作状態に関する情報（具体的には、主励起光源２０を動作させるための駆動電流）に基づいて、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定するようにしてもよい。

この場合には、図２７に示すように、ＭＣＵ１９′′′を構成すればよい。この図２７に示すＭＣＵ１９′′′は、図１３に示すＭＣＵ１９′とほぼ同様の構成を有している。そして、ＡＧＣ２５からの制御信号がオペアンプ３６を介して補助励起光源２１′にも入力されるようになっているが、主励起光源２０と比して補助励起光源２１′の応答を遅くするために、補助励起光源２１′への制御線に抵抗３２とコンデンサ４３からなるローパスフィルタが設けられている。

また、主励起光源２０の動作状態に関する情報としては、主励起光源２０からのもれ光量に関する情報や、主励起光源２０から分岐された励起光量に関する情報を用いることもできる。
この場合には、図１５に示すように、主励起光源２０及び補助励起光源２１′からのもれ光（バックパワー）をそれぞれモニタするためのバックパワーモニタ用フォトダイオード２９ａ，２９ｂや、主励起光源２０及び補助励起光源２１′から分岐された励起光をそれぞれモニタするための励起光モニタ用フォトダイオード３１ａ，３１ｂを、光増幅器１０に設ける必要がある。ここで、バックパワーモニタ用フォトダイオード２９ａ，２９ｂは、それぞれ主励起光源２０及び補助励起光源２１′の出射端の反対位置に設けられている。

なお、図１５において、符号２０Ａは、主励起光源２０とバックパワーモニタ用フォトダイオード２９ａとにより形成された主励起光源モジュールを示し、符号２１Ａは、補助励起光源２１′とバックパワーモニタ用フォトダイオード２９ｂとにより形成された補助励起光源モジュールを示している。また、符号３０ａ，３０ｂは、信号光と励起光を合波するためのＷＤＭカプラを示し、符号３２ａ，３２ｂは、励起光を分岐するための分岐カプラである。

この場合には、図１６に示すようにハードウェアにてＭＣＵ１９′′を構成するとともに、ＡＧＣ２５からの制御信号が、ＭＣＵ１９′′を介して主励起光源２０及び補助励起光源２１′に入力されるようにする。
ここで、ＭＣＵ１９′′は、図１３に示すＭＣＵ１９′とほぼ同様の構成を有しているが、オペアンプ３４には、図１３に示すＭＣＵ１９′のように主励起光源２０の駆動電流により発生する電圧ではなく、バックパワーモニタ用フォトダイオード２９ａ，２９ｂ又は励起光モニタ用フォトダイオード３１ａ，３１ｂにて生じた電流（フォトカレント）により発生する電圧が入力されるようになっている。

また、このＭＣＵ１９′′も、図２７に示すＭＣＵ１９′′′と同様に、主励起光源２０と比して補助励起光源２１′の応答を遅くするために、補助励起光源２１′への制御線に抵抗３２とコンデンサ４３からなるローパスフィルタが設けられている。
そして、このときの主励起光源２０及び補助励起光源２１′の制御も、図１３，図１４を用いて前述したものとほぼ同様である。

なお、同様に、第１の変形例においても、主励起光源２０の動作状態に関する情報として、主励起光源２０からのもれ光量に関する情報や、主励起光源２０から分岐された励起光量に関する情報を用いることができるのも言うまでもない。
（ｅ）その他
上述した第１，第２実施形態にかかる光増幅器１０，５０の動作の変形例について説明する。

（１）２チャネル分の制御ダイナミックレンジを確保する場合。
この場合には、主励起光源２０としては、９チャネル分の励起光を予定最大出力として出力するとともに、３チャネル分の励起光を余分に出力するものを用いる必要がある。つまり、この場合には、主励起光源２０としては、合計１２チャネル分の励起光を最大出力として出力しうるものが用いられる。

ここで、このような主励起光源２０を用いたときに、信号光のチャネル数が増減したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図１８，図１９に示す。なお、図１８，図１９では、２チャネル分の制御ダイナミックレンジが符号Ｄで示されている。
信号光のチャネル数が増加する場合には、信号光のチャネル数が「９」から「１０」に増えるときに、主励起光源２０のみが１０チャネル分の励起光を出力するように制御された後に（図１８の符号Ａ参照）、補助励起光源２１がＯＮにされる。

このようにすると、図１８の符号Ｂに示すように、補助励起光源２１（又は励起光源２１′：以下同じ）からは励起光がゆるやかに出力されるとともに、主励起光源２０からは補助励起光源２１から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。
そして、最終的には、主励起光源２０からは２チャネル分の励起光が出力され、補助励起光源２１からは８チャネル分の励起光が出力されることにより、１０チャネル分の励起光が出力される。

一方、信号光のチャネル数が減少する場合には、信号光のチャネル数が「１０」から「９」に減るときに、信号光のチャネル数を減少させる前の状態で、まず、補助励起光源２１がＯＦＦにされる。
このようにすると、図１９の符号Ｃに示すように、補助励起光源２１からの励起光量はゆるやかに減少するとともに、主励起光源２０からは補助励起光源２１から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。その結果、補助励起光源２１からの励起光量は０となり、主励起光源２０からは１０チャネル分の励起光が出力される。

その後、主励起光源２０が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光（９チャネル分の励起光）を出力するように制御される。
なお、上述した信号光のチャネル数の増減の前後においては、第１実施形態におけるものと同様に、フリーズ処理及びフリーズ解除処理が行なわれる。
（２）主励起光源２０が定常状態で９チャネル分の励起光を出力する場合。

上述した第１，第２実施形態では、定常状態で９チャネル分の励起光を出力する場合には、主励起光源２０が１チャネル分の励起光を出力するとともに、補助励起光源２１が８チャネル分の励起光を出力していたが、図２０，図２１に示すように、主励起光源２０が定常状態で９チャネル分の励起光を出力するようにしてもよい。
（３）補助励起光源２１が４チャネル分の励起光を出力する励起光源２つから構成された場合。

この場合は、励起光源のＯＮ／ＯＦＦ制御を２段階で行なえばよい。そして、この場合には、ＭＣＵ１９（又はＭＣＵ５１）の判定部１９Ａ（又は判定部５１Ａ）内のメモリ等には、上記所定のチャネル数として「４」，「８」が設定される。
ここで、このような補助励起光源２１を用いたときに、信号光のチャネル数が増加したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図２２，図２３に示し、信号光のチャネル数が減少したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図２４，図２５に示す。

信号光のチャネル数が増加する場合には、信号光のチャネル数が「４」から「５」に増えるときに、主励起光源２０が５チャネル分の励起光を出力するように制御された後に（図２２の符号Ａ′参照）、補助励起光源２１を構成する一の励起光源がＯＮにされる。
このようにすると、図２２の符号Ｂ′に示すように、当該励起光源からは励起光がゆるやかに出力されるとともに、主励起光源２０からは当該励起光源から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。

そして、最終的には、主励起光源２０からは１チャネル分の励起光が出力され、補助励起光源２１からは４チャネル分の励起光が出力されることにより、５チャネル分の励起光が出力される。
さらに、信号光のチャネル数が「８」から「９」に増えるときに、主励起光源２０が９チャネル分の励起光を出力するように制御された後に（図２３の符号Ａ″参照）、補助励起光源２１を構成する他の励起光源がＯＮにされる。

このようにすると、図２３の符号Ｂ″に示すように、当該励起光源からは励起光がゆるやかに出力されるとともに、主励起光源２０からは当該励起光源から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。
そして、最終的には、主励起光源２０からは１チャネル分の励起光が出力され、補助励起光源２１からは８チャネル分の励起光が出力されることにより、９チャネル分の励起光が出力される。

一方、信号光のチャネル数が減少する場合には、信号光のチャネル数が「９」から「８」に減るときに、信号光のチャネル数を減少させる前の状態で、まず、補助励起光源２１を構成する一の励起光源がＯＦＦにされる。
このようにすると、図２４の符号Ｃ′に示すように、当該励起光源からの励起光量はゆるやかに減少するとともに、主励起光源２０からは当該励起光源から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。

その結果、補助励起光源２１からは４チャネル分の励起光が出力され、主励起光源２０からは５チャネル分の励起光が出力される。
その後、減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光（８チャネル分の励起光）を出力すべく、主励起光源２０から出力される励起光量が１チャネル分減るように制御される。従って、補助励起光源２１からは４チャネル分の励起光が出力され、主励起光源２０からは４チャネル分の励起光が出力される。

さらに、信号光のチャネル数が「５」から「４」に減るときに、信号光のチャネル数を減少させる前の状態で、まず、補助励起光源２１を構成する他の励起光源がＯＦＦにされる。
このようにすると、図２５の符号Ｃ″に示すように、当該励起光源からの励起光量はゆるやかに減少するとともに、主励起光源２０からは当該励起光源から出力される励起光量を考慮した量の励起光が出力される。

その結果、補助励起光源２１からの励起光量は０となり、主励起光源２０からは５チャネル分の励起光が出力される。
その後、減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光（４チャネル分の励起光）を出力すべく、主励起光源２０から出力される励起光量が１チャネル分減るように制御される。従って、補助励起光源２１からは４チャネル分の励起光が出力される。

なお、上述した信号光のチャネル数の増減の前後においては、第１実施形態におけるものと同様に、フリーズ処理及びフリーズ解除処理が行なわれる。
さらに、前述したものと同様にして、２波分の制御ダイナミックレンジを確保することができるのは言うまでもない。
その他、上述した主励起光源２０及び補助励起光源２１（又は補助励起光源２１′）としては、例えば４チャネル分の励起光を出力するものや１２チャネル分の励起光を出力するものなど、８チャネル分以外の励起光を出力するものを用いることもできる。このときの主励起光源２０及び補助励起光源２１（又は補助励起光源２１′）からの励起光の出力量の制御も、上述した第１，第２実施形態にて説明したものと同様に行なえばよい。

また、第２実施形態において説明した温度制御部５３を、第１実施形態にかかる光増幅器１０の補助励起光源２１に付設してもよく、第１，第２実施形態にかかる光増幅器１０，５０の主励起光源２０に付設してもよい。
さらに、上述した補助励起光源を複数設けて、２つめの補助励起光源からの励起光の出力を制御する際に本発明を用いることもできる。

また、上述した各実施形態においては、フリーズ解除処理が施された後（即ち、光増幅部１７の制御がレベル一定制御に戻された後）に、補助励起光源２１，２１′が励起光を出力するように制御する場合について説明したが、フリーズ解除処理が施される前（即ち、光増幅部１７が利得一定制御されている状態のとき）に、補助励起光源２１，２１′が励起光を出力するように制御してもよい。

さらに、ＭＣＵ１９の機能は、信号送信部１０１や送信側にある光増幅器がそなえても構わない。特に、ＭＣＵ１９の機能を信号送信部１０１がそなえた場合には、フリーズ解除信号を補助励起光源２１，２１′をＯＮ／ＯＦＦするときのタイミング信号として用いることができる。
ところで、上述した各実施形態にかかる光増幅器１０，５０は、波長の異なる複数の光信号が入力される希土類元素が添加された増幅用光ファイバ（光増幅部１７の構成要素）をそなえ、入力される光信号の数に応じて、増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数（補助励起光源２１，２１′の数）が増減可能に構成されることになる。

そして、上述した各実施形態にかかる光増幅器１０，５０は、波長の異なる複数の光信号の数を識別し、識別した光信号の数に応じて、上記増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数（補助励起光源２１，２１′の数）を変化させることにより制御することができる。
（４）入力信号光のパワーのモニタ結果に基づいて、入力信号光のチャネル数が所定のチャネル数より大きいか否かを判定する場合。

上述した第１実施形態においては、ＭＣＵ１９の判定部１９Ａが、監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号から抽出されたチャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数を認識し、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定する場合について説明したが、ＭＣＵの判定部１９Ａが、入力信号光のパワーのモニタ結果に基づいて、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定するようにしてもよい。ここで、図２に示す光増幅器１０では、入力信号光のパワーのモニタ（即ち、入力“２”のパワーのモニタ）は、図示は省略しているが、ＡＧＣ２５内に設けられたＰＤ等の入力モニタにより行なうことができる。

図２に示す光増幅器１０においては、初期立ち上げ時に、後段増幅部である光増幅部１７への入力信号光のパワーは一定（例えば、−１２ｄＢｍ／ｃｈ等）に制御されている。例えば、この光増幅器１０では、光増幅部１７への入力信号光のパワーが−１２ｄＢｍ／ｃｈとなるように、即ち、入力信号光が８チャネルである場合には、光増幅部１７への入力信号光のパワーが−３ｄＢｍ〔−１２＋９＝−３（ｄＢｍ）〕となるように、可変減衰器１５の減衰率が制御されている。なお、図２では、制御線が輻輳するため、制御線の図示を省略している。

上記−１２ｄＢｍ／ｃｈという値は、レベル一定制御（ＡＬＣ制御）を行なう場合でも、利得一定制御（ＡＧＣ制御）を行なう場合でも、更には、入力信号光のチャネル数が増減した場合でも変わらないものである。従って、光増幅部１７への入力信号光のパワーの大小を、所定のしきい値と比較して、補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことも可能である。

つまり、入力信号光が８チャネルである場合のしきい値を、−３ｄＢｍ（実際には、チャネル数「８」のときの入力信号光のパワーと、チャネル数「９」のときの入力信号光のパワーとの間の値となればよい）に設定し、光増幅部１７への入力信号光のパワーが−３ｄＢｍより大きいときに、入力信号光のチャネル数が「８」より大きいと判定し、補助励起光源２１を発光させればよい。

そして、この場合には、チャネル数を増減する速さを、主励起光源２０及び補助励起光源２１の動作が十分に追従できる程度の速さにする。換言すれば、補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御の速さは、チャネル数を増減する速さ（チャネル数を切り換える速さ）より速くする。
チャネル数を所定のチャネル数「８」をまたいで増加する場合（例えば、チャネル数を「４」から「１２」にする場合等）に、補助励起光源２１をＯＮにする速さがチャネル数を切り換える速さより遅いときには、チャネル数を「４」から「８」、「８」から「９」、「９」から「１２」の３段階で増やす必要があるのに対して、このようにすれば、補助励起光源２１をＯＮにする速さがチャネル数を切り換える際の入力信号光のパワーの変化より速ければ、チャネル数を「４」から「１２」と一度に増やすことができる利点がある。

なお、この場合に、信号光のチャネル数が増加したときの主励起光源２０及び補助励起光源２１からの励起光量（励起光パワー）の変化を図２６に示す。
また、それ以外の点では、第１実施形態におけるものと同様である。
（５）信号光のチャネル数を監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号に基づいて認識するとともに、チャネル数を増減する速さを、主励起光源２０及び補助励起光源２１の動作が十分に追従できる程度の速さにする場合。

即ち、上述した第１実施形態におけるように、ＭＣＵ１９の判定部１９Ａが、監視信号に含まれるチャネル数変動予告信号から抽出されたチャネル数情報に基づいて入力信号光のチャネル数を認識し、入力信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数「８」より大きいか否かを判定するとともに、（４）にて述べたように、チャネル数を増減する速さを、主励起光源２０及び補助励起光源２１の動作が十分に追従できる程度の速さにする（補助励起光源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御の速さを、チャネル数を増減する速さより速くする）ようにしても、第１実施形態及び（４）にて述べたものと同様の利点を得ることができる。

（ｆ）付記
（付記１） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、
上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源と、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数の増減に応じて該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力の有無が制御される補助励起光源とから構成され、
該励起光源制御部が、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下であるときには該主励起光源が励起光を該光増幅部に供給するように制御する一方、当該信号光のチャネル数が該所定のチャネル数より大きいときには上記主励起光源及び補助励起光源が協働して励起光を該光増幅部に供給するように制御する制御部をそなえて構成されたことを
特徴とする、光増幅器。

（付記２） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、
上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源及び補助励起光源から構成され、
該励起光源制御部が、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下であるときには該主励起光源が励起光を該光増幅部に供給するように制御する一方、当該信号光のチャネル数が該所定のチャネル数より大きいときには上記主励起光源及び補助励起光源が協働して励起光を該光増幅部に供給するように制御する制御部をそなえて構成されたことを
特徴とする、光増幅器。

（付記３） 該主励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量をアナログ制御される一方、該補助励起光源が、該主励起光源についての制御利得と制御時定数との比より一桁以上小さい制御利得と制御時定数との比を有し該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量をアナログ制御されるように構成されたことを特徴とする、付記２記載の光増幅器。

（付記４） 該励起光源制御部が、一次の低周波通過特性を有することを特徴とする、付記２記載の光増幅器。
（付記５） 該補助励起光源の配設位置近傍の温度を制御する温度制御部をそなえたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。
（付記６） 該所定のチャネル数が、該主励起光源が供給を予定する最大励起光量に応じたチャネル数であることを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。

（付記７） 該励起光源制御部が、信号光の入力側から通知されるチャネル数情報に基づいて、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数を認識するように構成されたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。
（付記８） 該励起光源制御部が、該主励起光源の動作状態に関する情報に基づいて、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きいか否かを判定するように構成されたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。

（付記９） 該主励起光源の動作状態に関する情報として、該主励起光源を動作させるための駆動電流に関する情報が用いられることを特徴とする、付記８記載の光増幅器。
（付記１０） 該主励起光源の動作状態に関する情報として、該主励起光源からのもれ光量に関する情報が用いられることを特徴とする、付記８記載の光増幅器。
（付記１１） 該主励起光源の動作状態に関する情報として、該主励起光源から分岐された励起光量に関する情報が用いられることを特徴とする、付記８記載の光増幅器。

（付記１２） 該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が増減したときに、該光増幅部に施される制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換える切換部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。
（付記１３） 該励起光源制御部により該補助励起光源の励起光の出力が制御されるときに、該切換部が、該光増幅部に施される制御を利得一定制御からレベル一定制御に切り換えることを特徴とする、付記１２記載の光増幅器。

（付記１４） 該制御部が、
該光増幅器の出力側端部が開放されたことを認識したときには、該光増幅部の出力信号光のレベルを所定値以下に低減すべく、上記主励起光源及び補助励起光源から供給される励起光量を調節するとともに、
該出力側端部が接続されたことを認識したときには、該光増幅部の出力信号光のレベルを正常値に設定すべく、上記補助励起光源の励起光出力状態を維持したまま、該主励起光源から供給される励起光量を調整するように構成されたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。

（付記１５） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源と該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力の有無が
制御される補助励起光源とから構成されてなる光増幅器において、
該光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を該主励起光源が出力している状態のときに、
該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きくなったときに、当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように該主励起光源を制御し、
その後、該補助励起光源が励起光を出力するように制御して該補助励起光源から出力される励起光量を増加させるとともに、該主励起光源と該補助励起光源とから出力される励起光量を当該チャネル数に応じた量となるように制御することを
特徴とする、光増幅器における励起光源制御方法。

（付記１６） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源及び補助励起光源から構成されてなる光増幅器において、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を該主励起光源が出力している状態のときに、
該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きくなったときに、当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように該主励起光源を制御し、
その後、該補助励起光源が励起光を出力するように制御するとともに、該主励起光源と該補助励起光源とから出力される励起光量を当該チャネル数に応じた量になるように制御することを
特徴とする、光増幅器における励起光源制御方法。

（付記１７） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源と該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力の有無が制御される補助励起光源とから構成されてなる光増幅器において、
上記主励起光源及び補助励起光源が協働して該光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力している状態のときに、
該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下となったときに、該補助励起光源からの励起光の出力を停止させ、
その後、該主励起光源が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように制御することを
特徴とする、光増幅器における励起光源制御方法。

（付記１８） 入力信号光を増幅して出力する光増幅部と、該光増幅部に励起光を供給する複数の励起光源と、上記励起光源の動作を制御する励起光源制御部とをそなえ、上記励起光源が、該励起光源制御部により該光増幅部に供給する励起光の出力量が制御される主励起光源及び補助励起光源から構成されてなる光増幅器において、上記主励起光源及び補助励起光源が協働して該光増幅部に入力される信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力している状態のときに、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数以下となったときに、該補助励起光源の励起光の出力を停止させ、
その後、該主励起光源が減少後の当該信号光のチャネル数に応じた量の励起光を出力するように制御することを
特徴とする、光増幅器における励起光源制御方法。

（付記１９） 該所定のチャネル数が、該主励起光源が供給を予定する最大励起光量に応じたチャネル数であることを特徴とする、付記１５〜付記１８のいずれか１項に記載の光増幅器における励起光源制御方法。
（付記２０） 該光増幅部に施す制御をレベル一定制御と利得一定制御との間で切り換えるための待ち時間であって、当該信号光のチャネル数の切り換えを受け付けないガードタイムが設けられたことを特徴とする、付記１５〜付記１８のいずれか１項に記載の光増幅器における励起光源制御方法。

（付記２１） 波長の異なる複数の光信号が入力される希土類元素が添加された増幅用光ファイバをそなえ、
入力される光信号の数に応じて、該増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数が増減可能に構成されたことを特徴とする、光増幅器。
（付記２２） 波長の異なる複数の光信号の数を識別し、 識別した光信号の数に応じて、複数の光信号が入力される増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源の数を変化させることを特徴とする、光増幅器の制御方法。

（付記２３） 該励起光源制御部が、入力信号光のパワーのモニタ結果に基づいて、該光増幅部に入力される信号光のチャネル数が予め設定された所定のチャネル数より大きいか否かを判定するように構成されたことを特徴とする、付記１又は付記２に記載の光増幅器。

以上のように、本発明にかかる光増幅器によれば、励起光源制御部により主励起光源及び補助励起光源の動作を制御しているので、入力信号光のチャネル数が増減して補助励起光源からの励起光の出力を制御する場合でも、運用中のチャネルに悪影響を与えることなく、増減後のチャネル数に応じた量の励起光を光増幅部に供給することができるようになる。これにより、光通信システムの運用中においても、信号光のチャネル数の増減に応じて、安定に補助励起光源を増設又は撤去することができるようになる。

従って、本発明は、光通信システム運用中に信号光のチャネル数を増減する際に用いて好適であり、その有用性は極めて高いものと考えられる。

本発明の光増幅器の構成を示す原理ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器が適用される波長多重光通信システムの要部構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器が適用される波長多重光通信システムの構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の要部構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増幅器の構成を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増幅器の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる光増幅器の構成の変形例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる光増幅器の構成の変形例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる光増幅器の構成を示すブロック図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第１，第２実施形態にかかる光増幅器の動作の変形例について説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる光増幅器の構成の変形例を説明するための図である。

Claims (2)

1. 波長の異なる複数チャネルの光信号が入力される増幅用光ファイバと、
   該増幅用光ファイバに励起光を供給する主励起光源とをそなえ、
   入力される光信号のチャネル数に応じて、該増幅用光ファイバに励起光を供給する補助励起光源が増設可能に構成され、
   該光信号のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときは、該光信号のチャネル数に応じて増設された該補助励起光源の出力をオン状態に制御するとともに該主励起光源の励起光の出力を該補助励起光源の出力に基づいて制御するように構成されたことを特徴とする、光増幅器。
2. 波長の異なる複数チャネルの光信号が入力される増幅用光ファイバと、該増幅用光ファイバに励起光を供給する主励起光源とをそなえ、入力される光信号のチャネル数に応じて、該増幅用光ファイバに励起光を供給する補助励起光源が増設可能に構成された光増幅器の制御方法であって、
   該光信号のチャネル数が所定のチャネル数より大きいときは、該光信号のチャネル数に応じて増設された該補助励起光源の出力をオン状態に制御するとともに該主励起光源の励起光の出力を該補助励起光源の出力に基づいて制御することを特徴とする、光増幅器の制御方法。

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