WO2023084707A1

WO2023084707A1 - 光増幅装置および光増幅方法

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Publication number: WO2023084707A1
Application number: PCT/JP2021/041581
Authority: WO
Inventors: 仁士竹下
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-05-19

Abstract

マルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じるため、本発明の光増幅装置は、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段、とを有し、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。

Description

光増幅装置および光増幅方法

　本発明は、光増幅装置および光増幅方法に関し、特に、マルチコア光ファイバ伝送システムにおいて用いられる光増幅装置および光増幅方法に関する。

　モバイルトラフィックやビデオサービスの急速な拡大などにより、コアネットワークにおける通信容量の拡大が求められている。この容量拡大の要求は、今後も継続する傾向にある。通信容量の拡大はこれまで、時間多重技術や波長多重技術を用いることによって実現されてきた。この時間多重技術や波長多重技術は、シングルコア光ファイバによる光通信システムに適用されてきた。

　通信容量をさらに拡大するため、これまでの多重技術とは異なる次元の多重技術である空間多重技術が開発されている。空間多重技術には、光ファイバ１本あたりのコア数を増大させるマルチコア技術と、伝播モード数を増大させるマルチモード技術がある。現在の光ファイバ通信で用いられているコア数およびモード数は、いずれも一個である。そのため、コア数およびモード数を増大させることによって通信容量を飛躍的に拡大することが可能である。

　マルチコア技術で用いられるマルチコア光ファイバに適した光増幅方式としては、コア励起方式とクラッド励起方式の二方式がある。コア励起方式では、各コアを通して光伝送される光信号の強度をコア毎に個別の励起光源を用いて個別に増幅する。一方、クラッド励起方式では、各コアを通して光伝送される光信号の強度を共通の励起光源を用いて一括して増幅する。

　マルチコア光ファイバを伝送する光信号の光強度を効率よく増幅するためには、各コアを通して光伝送される光信号の強度を共通の励起光源を用いて一括して増幅するクラッド励起方式が望ましい。また、クラッド励起方式では、現在の単一コア励起方式による光増幅器の構成を原理的にはそのままクラッド励起方式の光増幅器の構成として用いることができる。

　このようなクラッド励起方式による光増幅器の一例が、特許文献１に記載されている。

　特許文献１に記載された関連する光増幅器は、マルチコア光ファイバ９１、励起用光源９２、光アイソレータ９４、光合波器９３、マルチコア光ファイバ９７＃１及び９７＃２を備える。ここで、マルチコア光ファイバ９１には、希土類イオンを添加した複数のコアが第１クラッド中に配置されている。さらに、マルチコア光ファイバ９１は、第１クラッドの周囲に配置されかつ希土類イオンを励起する波長を有する励起光を反射する第２クラッドを備える。そして、複数のコアは、伝搬光が結合するコア間距離を有する構成としている。

　また、関連技術としては、特許文献２、３に記載された技術がある。

特開２０１７－２１０７０号公報特開２０１９－１３９０２９号公報特表２０２０－５１３１６２号公報

　マルチコア光ファイバを用いたマルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路の間に上述した関連する光増幅器のようなマルチコア光増幅器が挿入される。したがって、マルチコア光伝送路の各コアとマルチコア光増幅器の各コアが光学的に接続される必要がある。ここで、マルチコア光ファイバは、コアを稠密充填するためにコア数やコアの配置に制限がある。そのため、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致せず、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じる。

　このように、マルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じる、という問題があった。

　本発明の目的は、上述した課題である、マルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じる、という課題を解決する光増幅装置および光増幅方法を提供することにある。

　本発明の光増幅装置は、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段、とを有し、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。

　本発明の光増幅方法は、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅器と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを、複数の増幅用コアの個数の総和が、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上となるように接続し、複数の増幅用コアによって信号光を増幅する。

　本発明の光増幅装置および光増幅方法によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

本発明の第１の実施形態に係る光増幅装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る光増幅方法を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る光増幅装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る光増幅装置の別の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る光増幅装置が備えるマルチコア光増幅部の構成に関する情報の一例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る光増幅方法を説明するためのフローチャートである。本発明の第３の実施形態に係る光増幅装置の構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る光増幅方法を説明するためのフローチャートである。

　以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

　〔第１の実施形態〕
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る光増幅装置１００の構成を示すブロック図である。光増幅装置１００は、マルチコア光増幅部（マルチコア光増幅手段）１１０と接続部（接続手段）１２０とを有する。

　マルチコア光増幅部１１０は、複数の増幅用コアを備える。接続部１２０は、マルチコア光増幅部１１０と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路１０とを接続する。ここで、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。

　このように、本実施形態の光増幅装置１００は、増幅用コアの個数の総和が伝送コアの個数以上であるマルチコア光増幅部１１０を備えた構成としている。したがって、本実施形態の光増幅装置１００によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　ここで、上記の複数の増幅用コアはそれぞれ希土類イオンを含み、マルチコア光増幅部１１０はダブルクラッド構造からなる構成とすることができる。マルチコア光増幅部１１０として、典型的には、希土類イオンとしてエルビウムイオンを用いたマルチコアエルビウム添加ファイバ（Ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ：ＭＣ－ＥＤＦ）を用いることができる。

　マルチコア光増幅部１１０は、複数の増幅用コアの個数が異なる複数のマルチコア光増幅部を含む構成とすることができる。コア数が異なるマルチコア光増幅部を混在させることにより組み合わせの自由度が増大するので、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅部との接続形態の選択肢を増やすことが可能になる。

　接続部１２０は、光増幅装置１００の動作モードに応じて、マルチコア光増幅部１１０とマルチコア光伝送路１０とを接続する構成とすることができる。上述したように、コア数が異なるマルチコア光増幅部を混在させることにより、動作モードに応じた接続形態を選択する自由度を増大させることが可能である。

　この動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、接続部１２０は、マルチコア光増幅部１１０ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、マルチコア光増幅部１１０とマルチコア光伝送路１０とを接続する。ここで、励起光強度は、複数の増幅用コアの個数を含む、マルチコア光増幅部１１０の構成により定まる。具体的には、マルチコア光増幅部１１０としてマルチコアエルビウム添加ファイバ（ＭＣ－ＥＤＦ）を用いる場合、励起光強度はクラッド径とコア数に依存し、ファイバ断面積に対するコアの総断面積の比により定まる。

　また、動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、接続部１２０は、マルチコア光増幅部１１０ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、マルチコア光増幅部１１０とマルチコア光伝送路１０とを接続する。ここで、励起密度は、複数の増幅用コアの個数を含む、マルチコア光増幅部１１０の構成により定まる。具体的には、マルチコア光増幅部１１０としてマルチコアエルビウム添加ファイバ（ＭＣ－ＥＤＦ）を用いる場合、励起密度はクラッド径とコア数に依存し、ファイバ断面積に対するコアの総断面積の比により定まる。

　このように、予め定められた要求仕様に基づいて動作モードを設定することによって、マルチコア光増幅部１１０の構成の簡略化、および低コスト化を図ることができる。なお、動作モードは上述した消費電力を最小化するモードおよび光増幅度を最大化するモードに限らず、要求仕様に応じた動作モードを設定することができる。

　次に、本実施形態による光増幅方法について、図２に示したフローチャートを用いて説明する。

　本実施形態による光増幅方法においては、まず、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅器と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する（ステップS１１）。このとき、複数の増幅用コアの個数ｍ_ｋの総和（Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ））が、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数ｎ以上となるように接続する。ここで、「Ｎ_ｋ」はマルチコア光増幅器の個数を、「ｋ」は総和を求める際の変数を示す。そして、これらの複数の増幅用コアによって信号光を増幅する（ステップS１２）。

　このように、本実施形態の光増幅方法は、増幅用コアの個数の総和が伝送コアの個数以上となるように、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路を接続する構成としている。したがって、本実施形態の光増幅方法によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続すること（ステップS１１）は、マルチコア光増幅器の全体の動作モードに応じて、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することを含むものとすることができる。

　この動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することは、マルチコア光増幅器ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することを含む。ここで、励起光強度は、複数の増幅用コアの個数を含む、マルチコア光増幅器の構成により定まる。

　また、動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することは、マルチコア光増幅器ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することを含む。ここで、励起密度は、複数の増幅用コアの個数を含む、マルチコア光増幅器の構成により定まる。

　以上説明したように、本実施形態の光増幅装置１００および光増幅方法によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　〔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に、本実施形態による光増幅装置１０００の構成を示す。光増幅装置１０００は、マルチコア光増幅部（マルチコア光増幅手段）１１００と接続部（接続手段）１２００とを有する。

　マルチコア光増幅部１１００は、複数の増幅用コアを備える。複数の増幅用コアはそれぞれ希土類イオンを含み、マルチコア光増幅部１１００はダブルクラッド構造からなる構成とすることができる。マルチコア光増幅部１１００として、典型的には、希土類イオンとしてエルビウムイオンを用いたマルチコアエルビウム添加ファイバ（Ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ：ＭＣ－ＥＤＦ）を用いることができる。マルチコア光増幅部１１００は、複数の増幅用コアの個数が異なる複数のマルチコア光増幅部を含む構成とすることができる。図３では例として、４個のマルチコア光増幅部１１０１～１１０４を備えた構成を示す。ここで、増幅用コアの個数は、例えば、マルチコア光増幅部１１０１は２個、マルチコア光増幅部１１０２は４個、マルチコア光増幅部１１０３は７個、そしてマルチコア光増幅部１１０４は１９個である。

　接続部１２００は、マルチコア光増幅部１１００と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路１０とを接続する。図３では例として、入力側のマルチコア光伝送路１１とマルチコア光増幅部１１００を接続する第１の接続部１２１０、および出力側のマルチコア光伝送路１２とマルチコア光増幅部１１００を接続する第２の接続部１２２０を備えた構成を示す。

　ここで、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。したがって、本実施形態の光増幅装置１０００によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　具体的には例えば、上述した例で増幅用コアの個数の総和は３２（＝２＋４＋７＋１９）であり、４０個の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路１０のうち１４個の伝送コアを信号光が伝搬する構成とすることができる。

　接続部１２００は、光増幅装置１０００の動作モードに応じて、マルチコア光増幅部１１００とマルチコア光伝送路１０とを接続する構成とすることができる。そして、本実施形態の光増幅装置１０００においては、接続部１２００が、複数の増幅用コアと複数の伝送路コアとの接続を、動作モードに応じて切り替える構成とした。すなわち、マルチコア光伝送路１０のいずれかの伝送路コアが、マルチコア光増幅部１１０１～１１０４のいずれかと接続されるように切り替えて制御できる構成とした。

　具体的には図３に示すように、第１の接続部１２１０および第２の接続部１２２０はそれぞれ、第１のファンインファンアウト部（第１のファンインファンアウト手段）１２１１、１２２１、光切替部（光切替手段）１２１２、１２２２、および第２のファンインファンアウト部（第２のファンインファンアウト手段）１２１３、１２２３を備えた構成とした。第１のファンインファンアウト部１２１１、１２２１は、複数の伝送路コアと第１のシングルコア光伝送路をそれぞれ接続する。光切替部１２１２、１２２２は、第１のシングルコア光伝送路と第２のシングルコア光伝送路との接続を切り替える。そして、第２のファンインファンアウト部１２１３、１２２３は、第２のシングルコア光伝送路と複数の増幅用コアをそれぞれ接続する。

　光切替部１２１２、１２２２として、典型的には光スイッチを用いることができる。第１のファンインファンアウト部１２１１として例えば、１本の入力側のマルチコア光伝送路１１の「ｎ」個の伝送コアを、「ｎ」本の第１のシングルコア光伝送路にそれぞれ結合するファンアウト（１：ｎ　ＦＯ）を用いることができる。また、第２のファンインファンアウト部１２１３として例えば、２本の第２のシングルコア光伝送路を、１本のマルチコア光増幅部１１０１の２個の増幅用コアに結合するファンイン（２：１　ＦＩ）を用いることができる。

　光増幅装置１０００は図４に示すように、励起光生成部（励起光生成手段）１３００、可変分岐部（可変分岐手段）１４００、励起光制御部（励起光制御手段）を備えた制御部１５００を有する構成とすることができる。図４には、励起光をマルチコア光ファイバに結合させるコンバイナ１４１０もあわせて示した。

　励起光生成部１３００、可変分岐部１４００、および励起光制御手段が励起光導入手段を構成し、複数の増幅用コアを励起する励起光をクラッド励起方式によりマルチコア光増幅部１１００に導入する。クラッド励起方式を用いることにより、増幅用コアの個数によらず励起光生成部１３００の個数を一個とすることができるので、光増幅装置１０００の小型化を図ることができる。

　励起光生成部１３００は、励起光を生成する。ここで励起光生成部１３００は、レーザ光を生成する複数の光源１３１０、および複数の光源が生成するレーザ光を合波して励起光を送出する合波部（合波手段）１３２０を備えた構成とすることができる。このように、複数の光源１３１０を備えることにより、いずれかの光源が故障した場合であっても励起光を生成することが可能である。光源１３１０として、典型的には半導体レーザを用いることができる。図４には、光源１３１０を駆動するためのドライバ１３３０もあわせて示した。

　可変分岐部１４００は、励起光を分岐し、分岐した励起光をマルチコア光増幅部１１００に供給する。可変分岐部１４００として例えば、可変カプラを用いることができる。

　制御部１５００が備える励起光制御部は、可変分岐部１４００の分岐比を、動作モードに応じて決定し、決定した分岐比を可変分岐部１４００に設定する。これにより、動作モードに応じて稼働状態とすることが必要となるマルチコア光増幅部１１０１～１１０４のみに励起光を供給することが可能である。

　制御部１５００は、接続形態決定部（接続形態決定手段）を備えた構成とすることができる。接続形態決定部は、伝送コアの個数およびマルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報を用いて、動作モードに応じた、マルチコア光伝送路１０とマルチコア光増幅部１１００との接続形態を決定する。そして制御部１５００は、決定された接続形態となるように光切替部１２１２、１２２２を制御する。

　上述したマルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報の一例を図５に示す。図５では、マルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報（パラメータ）として、マルチコア光増幅部１１００のコア数ごとの励起密度比η、励起状態生成に要する光強度［Ｗ／ｃｏｒｅ］、および所要励起光強度Ｐ［Ｗ］を示した。

　励起密度比ηは、コア数が２個であるマルチコア光増幅部１１００の励起密度を「１W／μｍ^２」とした場合のコアごとの値を示す。励起密度は、マルチコア光増幅部１１００の光増幅効率に比例するため、達成可能な光増幅度および最大出力光強度に影響を与える。

　励起状態生成に要する光強度は、コア数が２個であるマルチコア光増幅部１１００のコアごとの光強度を１［Ｗ／ｃｏｒｅ］とした場合のコアごとの値を示す。そして、所要励起光強度Ｐ［Ｗ］は、マルチコア光増幅部１１００の全体で必要となる光強度である。したがって、所要励起光強度Ｐはマルチコア光増幅部１１００の消費電力に比例する。

　コア数が増加するとコアごとのクラッド面積は減少するので、図５に示したように、コアごとの励起密度は増大する。コア数が増加するにしたがってコアごとの励起密度が増大することから、必要となるコアごとの光強度は、コア数が増加するにしたがって減少することになる。そして、所要励起光強度Ｐは、励起状態生成に要するコアごとの光強度にコア数を乗じた値となる。

　次に、接続形態決定部の動作の例を説明する。

　まず、光増幅装置１０００の動作モードが消費電力を最小化するモードである場合における、接続形態決定部の動作について説明する。この場合、接続形態決定部は、マルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報と以下の条件（１）～（３）とから、マルチコア光伝送路１０とマルチコア光増幅部１１００との接続形態を決定する。
ｍｉｎ［Σ（Ｎ_ｋ×Ｐ_ｋ）］　　　　　　　　　　　　　　　（１）
Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ）≧ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
Ｎ_ｋ、ｍ_ｋ、ｎは０以上の整数　　　　　　　　　　　　　　（３）
　ここで、「Ｐ_ｋ」は所要励起光強度、「Ｎ_ｋ」はマルチコア光増幅部１１００の個数、「ｍ_ｋ」は増幅用コアの個数、「ｎ」は伝送コアの個数をそれぞれ示す。なお、「ｋ」は総和（Σ）を求める際の変数である。

　このとき、接続形態決定部は、条件（１）～（３）を満たすように、増幅用コアの個数が「ｍ_ｋ」であるマルチコア光増幅部１１００の個数「Ｎ_ｋ」を決定する。条件（１）～（３）は、１次不等式および１次等式を満たす変数の値の中で、ある１次式を最小化する値を求めることになる。したがって、条件（１）～（３）は広く知られている線形計画法を利用して解くことができる。

　以下では具体的な例として、伝送コアの個数ｎ＝１４、マルチコア光増幅部１１０１～１１０４のそれぞれの増幅用コアの個数ｍ_ｋをｍ_１＝７、ｍ_２＝７、ｍ_３＝７、ｍ_４＝１９とした場合を例として説明する。この場合、マルチコア光増幅部１１０１～１１０４を励起状態とするのに必要な所要励起光強度Ｐ_ｋ［W］はそれぞれ、図５から、Ｐ_１＝２．１、Ｐ_２＝２．１、Ｐ_３＝２．１、Ｐ_４＝５となる。

　このとき、条件（２）Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ）≧ｎを満たすマルチコア光増幅部１１００の個数Ｎ_ｋのうち、条件（１）からΣ（Ｎ_ｋ×Ｐ_ｋ）が最小になるＮ_ｋを見つければよい。上記の値を条件（２）に代入すると、条件（２）は下記のように表わされる。

　７×Ｎ_１＋７×Ｎ_２＋７×Ｎ_３＋１９×Ｎ_４≧１４　　　　　（２－１）
　また、条件（１）のΣ（Ｎ_ｋ×Ｐ_ｋ）は下記のように表わされる。

　２．１×Ｎ_１＋２．１×Ｎ_２＋２．１×Ｎ_３＋５×Ｎ_４＝２．１×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）＋５×Ｎ_４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－１）
　消費電力を最小化するモードである場合は、所要励起光強度Ｐ_ｋが小さい順に入力するコアを選択すればよいので、まず、Ｎ_４＝０とすると、（２－１）式は７×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）≧１４、すなわち、Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３≧２となる。したがって、（１－１）式とから、Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３≧２が成立するＮ_１～Ｎ_３の組み合わせの中から２．１×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）を最小にするＮ_１～Ｎ_３の組み合わせを探せばよいことになる。

　ここで、Ｎ_１～Ｎ_３は、増幅用コアの個数がいずれも７個であるマルチコア光増幅部１１０１～１１０３の個数を表している。したがって、Ｎ_１＝Ｎ_２＝１、Ｎ_３＝０としても、Ｎ_１＝０、Ｎ_２＝Ｎ_３＝１としても、増幅用コアの個数が７個であるマルチコア光増幅部が２個必要になることに変わりはない。このとき（１－１）式の値は、２．１×２＝４．２となる。

　一方、Ｎ_４＝１とすると、（２－１）式からＮ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝０とすべきことは明らかである。このとき（１－１）式の値は５×１＝５となる。

　以上より、１４個の伝送コアを、２個の７コア－マルチコア光増幅部に接続した方が、１個の１９コア－マルチコア光増幅部に接続する場合よりも低消費電力となることがわかる。このときの最小消費電力は４．２［W］である。

　次に、光増幅装置１０００の動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合における、接続形態決定部の動作について説明する。この場合、接続形態決定部は、マルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報と以下の条件（４）～（７）とから、マルチコア光伝送路１０とマルチコア光増幅部１１００との接続形態を決定する。
ｍａｘ［Σ（Ｎ_ｋ×η_ｋ）］／ΣＮ_ｋ　　　　　　　　　　（４）
ｍｉｎ［Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ）－ｎ］　　　　　　　　　　　　（５）
Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ）－ｎ≧０　　　　　　　　　　　　　　　（６）
Ｎ_ｋ、ｍ_ｋ、ｎは０以上の整数　　　　　　　　　　　　　（７）
　このとき、接続形態決定部は、条件（４）～（７）を満たすように、増幅用コアの個数が「ｍ_ｋ」であるマルチコア光増幅部１１００の個数「Ｎ_ｋ」を決定する。条件（４）～（７）は、１次不等式および１次等式を満たす変数の値の中で、ある１次式を最小化する値を求めることになる。したがって、条件（４）～（７）は広く知られている線形計画法を利用して解くことができる。

　以下では、上述した消費電力を最小化するモードの場合と同様に、伝送コアの個数ｎ＝１４、マルチコア光増幅部１１０１～１１０４のそれぞれの増幅用コアの個数ｍ_ｋをｍ_１＝７、ｍ_２＝７、ｍ_３＝７、ｍ_４＝１９とした場合を例として説明する。この場合、マルチコア光増幅部１１０１～１１０４のコア数ごとの励起密度比η_ｋはそれぞれ、図５から、η_１＝３、η_２＝３、η_３＝３、η_４＝３．８となる。

　このとき、条件（６）Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ）－ｎ≧０を満たすマルチコア光増幅部１１００の個数Ｎ_ｋのうち、条件（４）からΣ（Ｎ_ｋ×η_ｋ）］／ΣＮ_ｋが最大になるＮ_ｋを見つければよい。上記の値を条件（６）に代入すると、条件（６）は下記のように表わされる。

　７×Ｎ_１＋７×Ｎ_２＋７×Ｎ_３＋１９×Ｎ_４－１４≧０　　　　（６－１）
　また、条件（４）のΣ（Ｎ_ｋ×η_ｋ）］／ΣＮ_ｋは下記のように表わされる。

　（３×Ｎ_１＋３×Ｎ_２＋３×Ｎ_３＋３．８×Ｎ_４）／（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３＋Ｎ_４）
＝（３×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３＋Ｎ_４）＋０．８×Ｎ_４）／（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３＋Ｎ_４）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４－１）
　光増幅度を最大化するモードである場合は、励起密度比η_ｋが大きい順に入力するコアを選択すればよいので、まず、Ｎ_４＝１とする。この場合、（６－１）式と条件（５）とから、
７×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）＋５　　　　　　　　　　　　　　　（６－２）
が最小であり、かつ、（４－１）式から
３＋０．８／（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３＋１）　　　　　　　　　　　（４－２）
が最大となるＮ_１～Ｎ_３の組み合わせを探せばよいことになる。（６－２）式を最小化するＮ_１～Ｎ_３はＮ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝０であることは明らかである。このとき（４－２）式の値は、３＋０．８＝３．８となる。

　一方、Ｎ_４＝０とすると、条件（５）および（６）から、７×（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）－１４が０以上であり、かつ最小となるＮ_１～Ｎ_３の組み合わせを探せばよいことになる。この場合、Ｎ_１～Ｎ_３のいずれか一つが０であり、残りが１となればよいことがわかる。このとき条件（４）の値は（１×３＋１×３）／（１＋１）＝３となる。

　以上より、１４個の伝送コアを、１個の１９コア－マルチコア光増幅部にすべて接続した方が、２個の７コア－マルチコア光増幅部にそれぞれ接続するよりも大きな光増幅度が得られることがわかる。このときの最大光増幅度は３．８である。

　このようにして、接続形態決定部は、伝送コアの個数およびマルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報を用いて、動作モードに応じた、マルチコア光伝送路１０とマルチコア光増幅部１１００との接続形態を決定するができる。この場合、例えばネットワーク管理システム（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ：ＮＭＳ）が光増幅装置１０００に対して動作モードを指定し、光増幅装置１０００はネットワーク管理システム（ＮＭＳ）からの要求に応じた動作モードで動作することが可能になる。

　上述した構成に限らず、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）が、伝送コアの個数およびマルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報を用いて、マルチコア光伝送路１０とマルチコア光増幅部１１００との接続形態を決定することとしてもよい。すなわち、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）が上記条件（１）～（３）または条件（４）～（７）を満たす解を線形計画法により求める構成としてもよい。この場合、光増幅装置１０００は、動作モードに応じた接続形態に関する情報を受け付ける接続形態受付部（接続形態受付手段）を有する構成とすることができる。

　次に、本実施形態による光増幅方法について、図６に示したフローチャートを用いて説明する。

　本実施形態による光増幅方法においては、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅器と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する（ステップS１１）。このとき、複数の増幅用コアの個数ｍ_ｋの総和（Σ（ｍ_ｋ×Ｎ_ｋ））が、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数ｎ以上となるように接続する。そして、これらの複数の増幅用コアによって信号光を増幅する（ステップS１２）。

　ここで、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続すること（ステップS１１）は、複数の増幅用コアと複数の伝送路コアとの接続を、動作モードに応じて切り替えることを含むものとすることができる。

　この場合、本実施形態による光増幅方法においては、伝送コアの個数およびマルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、動作モードに応じた接続形態を決定すること（ステップＳ２１）とした。

　また、上述した信号光を増幅すること（ステップS１２）は、複数の増幅用コアを励起する励起光を生成し、励起光を、動作モードに応じた分岐比で分岐し、分岐した励起光をクラッド励起方式によりマルチコア光増幅器に導入することを含むものとすることができる。

　以上説明したように、本実施形態の光増幅装置１０００および光増幅方法によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　〔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７に、本実施形態による光増幅装置２０００の構成を示す。なお、第１の実施形態による光増幅装置１０００と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。

　光増幅装置２０００は、マルチコア光増幅部（マルチコア光増幅手段）１１００と接続部（接続手段）２２００とを有する。

　マルチコア光増幅部１１００は、複数の増幅用コアを備える。そして、マルチコア光増幅部１１００は、複数の増幅用コアの個数が異なる複数のマルチコア光増幅部を含む構成とすることができる。図７では例として、４個のマルチコア光増幅部１１０１～１１０４を備えた構成を示す。

　接続部２２００は、マルチコア光増幅部１１００と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路１０とを接続する。図７では例として、入力側のマルチコア光伝送路１１とマルチコア光増幅部１１００を接続する第１の接続部２２１０、および出力側のマルチコア光伝送路１２とマルチコア光増幅部１１００を接続する第２の接続部２２２０を備えた構成を示す。

　ここで、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。したがって、本実施形態の光増幅装置２０００によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。

　接続部２２００は、光増幅装置２０００の動作モードに応じて、マルチコア光増幅部１１００とマルチコア光伝送路１０とを接続する構成とすることができる。そして、本実施形態の光増幅装置２０００においては、接続部２２００が、動作モードに応じて選択されたマルチコア光増幅部１１００の複数の増幅用コアと、複数の伝送路コアとを接続する構成とした。

　第１の接続部１２１０および第２の接続部１２２０はそれぞれ、第３のファンインファンアウト部（第３のファンインファンアウト手段）２２１１、２２２１と第４のファンインファンアウト部（第４のファンインファンアウト手段）２２１３、２２２３を備えた構成とすることができる。第３のファンインファンアウト部２２１１、２２２１は、複数の伝送路コアとシングルコア光伝送路２２１２、２２２２をそれぞれ接続する。第４のファンインファンアウト部２２１３、２２２３は、シングルコア光伝送路２２１２、２２２２と複数の増幅用コアをそれぞれ接続する。

　ここで本実施形態では、マルチコア光伝送路１０の伝送コアの個数が固定的であり、光増幅装置２０００の動作モードが予め定まっている場合について説明する。この場合、図５に示したマルチコア光増幅部１１００の構成に関する情報（パラメータ）を用いることにより、光増幅装置２０００に内蔵すべきマルチコア光増幅部１１００の構成を、第２の実施形態で示したように線形計画法によって算出することができる。ここで、マルチコア光増幅部１１００の構成とは、増幅用コアの個数ごとのマルチコア光増幅部１１００の個数である。

　すなわち、本実施形態による光増幅装置２０００は、予め定められた動作モードに応じて選択された、増幅用コアの個数ごとに必要となる個数のマルチコア光増幅部１１００を内蔵した構成とした。したがって、必要最小限のマルチコア光増幅部１１００だけを搭載すればよく、また、接続部２２００に光切替部（光スイッチ）を備える必要がなくなる。さらに、光増幅装置２０００の制御部２５００は、第２の実施形態による光増幅装置１０００の制御部１５００が備える接続形態決定部は不要となる。以上の結果、本実施形態の光増幅装置２０００によれば、製造コストを大幅に削減することができる。

　このように、本実施形態の光増幅装置２０００によれば、製造コストが小さく、用途に特化した光増幅装置を得ることができる。具体的には例えば、入出力の伝送コアの個数が固定的であり、消費電力を最小化するモードで動作する海底光中継器において、光増幅装置２０００を用いることができる。

　次に、本実施形態による光増幅方法について、図８に示したフローチャートを用いて説明する。

　ここで、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続すること（ステップS１１）は、マルチコア光増幅器の全体の動作モードに応じて、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続することを含むものとすることができる。

　この場合、本実施形態による光増幅方法においては、伝送コアの個数およびマルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、動作モードに応じたマルチコア光増幅器を選択すること（ステップS３１）とした。このとき、マルチコア光増幅器とマルチコア光伝送路とを接続すること（ステップS１１）は、動作モードに応じて選択されたマルチコア光増幅器の複数の増幅用コアと、複数の伝送路コアとを接続することを含むものとすることができる。

　以上説明したように、本実施形態の光増幅装置２０００および光増幅方法によれば、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致しない場合であっても、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することができる。さらに、光増幅装置の製造コストを大幅に削減することができる。

　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

　（付記１）複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、前記マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段、とを有し、前記複数の増幅用コアの個数の総和は、前記複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である光増幅装置。

　（付記２）前記マルチコア光増幅手段は、前記複数の増幅用コアの個数が異なる複数の前記マルチコア光増幅手段を含む付記１に記載した光増幅装置。

　（付記３）前記接続手段は、前記光増幅装置の動作モードに応じて、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する付記１または２に記載した光増幅装置。

　（付記４）前記接続手段は、前記動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、前記マルチコア光増幅手段ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する付記３に記載した光増幅装置。

　（付記５）前記励起光強度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅手段の構成により定まる付記４に記載した光増幅装置。

　（付記６）前記接続手段は、前記動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、前記マルチコア光増幅手段ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する付記３に記載した光増幅装置。

　（付記７）前記励起密度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅手段の構成により定まる付記６に記載した光増幅装置。

　（付記８）前記接続手段は、前記複数の増幅用コアと前記複数の伝送路コアとの接続を、前記動作モードに応じて切り替える付記３から７のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記９）前記接続手段は、前記複数の伝送路コアと第１のシングルコア光伝送路をそれぞれ接続する第１のファンインファンアウト手段と、前記第１のシングルコア光伝送路と第２のシングルコア光伝送路との接続を切り替える光切替手段と、前記第２のシングルコア光伝送路と前記複数の増幅用コアをそれぞれ接続する第２のファンインファンアウト手段、を備える付記８に記載した光増幅装置。

　（付記１０）前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅手段の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記接続形態を決定する接続形態決定手段を有する付記４から９のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記１１）前記動作モードに応じた前記接続形態に関する情報を受け付ける接続形態受付手段を有する付記４から９のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記１２）前記接続手段は、前記動作モードに応じて選択された前記マルチコア光増幅手段の前記複数の増幅用コアと、前記複数の伝送路コアとを接続する付記３から７のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記１３）前記接続手段は、前記複数の伝送路コアとシングルコア光伝送路をそれぞれ接続する第３のファンインファンアウト手段と、前記シングルコア光伝送路と前記複数の増幅用コアをそれぞれ接続する第４のファンインファンアウト手段、を備える付記１２に記載した光増幅装置。

　（付記１４）前記複数の増幅用コアはそれぞれ希土類イオンを含み、前記マルチコア光増幅手段は、ダブルクラッド構造からなる付記１から１３のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記１５）前記複数の増幅用コアを励起する励起光をクラッド励起方式により前記マルチコア光増幅手段に導入する励起光導入手段を有し、前記励起光導入手段は、
　　前記励起光を生成する励起光生成手段と、前記励起光を分岐し、分岐した前記励起光を前記マルチコア光増幅手段に供給する可変分岐手段と、前記可変分岐手段の分岐比を、前記動作モードに応じて決定し、決定した前記分岐比を前記可変分岐手段に設定する励起光制御手段、を備える付記３から１４のいずれか一項に記載した光増幅装置。

　（付記１６）前記励起光生成手段は、レーザ光を生成する複数の光源と、前記複数の光源が生成する前記レーザ光を合波して前記励起光を送出する合波手段、とを備える付記１５に記載した光増幅装置。

　（付記１７）複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅器と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを、前記複数の増幅用コアの個数の総和が、前記複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上となるように接続し、前記複数の増幅用コアによって前記信号光を増幅する光増幅方法。

　（付記１８）前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記マルチコア光増幅器の全体の動作モードに応じて、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む付記１７に記載した光増幅方法。

　（付記１９）前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、前記マルチコア光増幅器ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む付記１８に記載した光増幅方法。

　（付記２０）前記励起光強度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅器の構成により定まる付記１９に記載した光増幅方法。

　（付記２１）前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、前記マルチコア光増幅器ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む付記１８に記載した光増幅方法。

　（付記２２）前記励起密度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅器の構成により定まる付記２１に記載した光増幅方法。

　（付記２３）前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記複数の増幅用コアと前記複数の伝送路コアとの接続を、前記動作モードに応じて切り替えることを含む付記１８から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。

　（付記２４）前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記接続形態を決定することをさらに含む付記１９から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。

　（付記２５）前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記マルチコア光増幅器を選択することをさらに含む付記１８から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。

　（付記２６）前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードに応じて選択された前記マルチコア光増幅器の前記複数の増幅用コアと、前記複数の伝送路コアとを接続することを含む付記２５に記載した光増幅方法。

　（付記２７）前記信号光を増幅することは、前記複数の増幅用コアを励起する励起光を生成し、前記励起光を、前記動作モードに応じた分岐比で分岐し、分岐した前記励起光をクラッド励起方式により前記マルチコア光増幅器に導入することを含む付記１８から２６のいずれか一項に記載した光増幅方法。

　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　１００、１０００、２０００　　光増幅装置
　１１０、１１００、１１０１～１１０４　　マルチコア光増幅部
　１２０、１２００、２２００　　接続部
　１２１０、２２１０　　第１の接続部
　１２１１、１２２１　　第１のファンインファンアウト部
　１２１２、１２２２　　光切替部
　１２１３、１２２３　　第２のファンインファンアウト部
　１２２０、２２２０　　第２の接続部
　１３００　　励起光生成部
　１３１０　　光源
　１３２０　　合波部
　１３３０　　ドライバ
　１４００　　可変分岐部
　１４１０　　コンバイナ
　１５００、２５００　　制御部
　２２１１、２２２１　　第３のファンインファンアウト部
　２２１２、２２２２　　シングルコア光伝送路
　２２１３、２２２３　　第４のファンインファンアウト部
　１０、１１、１２　　マルチコア光伝送路

Claims

複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、
　前記マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段、とを有し、
　前記複数の増幅用コアの個数の総和は、前記複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である
　光増幅装置。
前記マルチコア光増幅手段は、前記複数の増幅用コアの個数が異なる複数の前記マルチコア光増幅手段を含む
　請求項１に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、前記光増幅装置の動作モードに応じて、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する
　請求項１または２に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、前記動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、前記マルチコア光増幅手段ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する
　請求項３に記載した光増幅装置。
前記励起光強度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅手段の構成により定まる
　請求項４に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、前記動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、前記マルチコア光増幅手段ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、前記マルチコア光増幅手段と前記マルチコア光伝送路とを接続する
　請求項３に記載した光増幅装置。
前記励起密度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅手段の構成により定まる
　請求項６に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、前記複数の増幅用コアと前記複数の伝送路コアとの接続を、前記動作モードに応じて切り替える
　請求項４から７のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、
　前記複数の伝送路コアと第１のシングルコア光伝送路をそれぞれ接続する第１のファンインファンアウト手段と、
　前記第１のシングルコア光伝送路と第２のシングルコア光伝送路との接続を切り替える光切替手段と、
　前記第２のシングルコア光伝送路と前記複数の増幅用コアをそれぞれ接続する第２のファンインファンアウト手段、を備える
　請求項８に記載した光増幅装置。
前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅手段の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記接続形態を決定する接続形態決定手段を有する
　請求項４から９のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記動作モードに応じた前記接続形態に関する情報を受け付ける接続形態受付手段を有する
　請求項４から９のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、前記動作モードに応じて選択された前記マルチコア光増幅手段の前記複数の増幅用コアと、前記複数の伝送路コアとを接続する
　請求項３から７のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記接続手段は、
　前記複数の伝送路コアとシングルコア光伝送路をそれぞれ接続する第３のファンインファンアウト手段と、
　前記シングルコア光伝送路と前記複数の増幅用コアをそれぞれ接続する第４のファンインファンアウト手段、を備える
　請求項１２に記載した光増幅装置。
前記複数の増幅用コアはそれぞれ希土類イオンを含み、
　前記マルチコア光増幅手段は、ダブルクラッド構造からなる
　請求項１から１３のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記複数の増幅用コアを励起する励起光をクラッド励起方式により前記マルチコア光増幅手段に導入する励起光導入手段を有し、
　前記励起光導入手段は、
　　前記励起光を生成する励起光生成手段と、
　　前記励起光を分岐し、分岐した前記励起光を前記マルチコア光増幅手段に供給する可変分岐手段と、
　　前記可変分岐手段の分岐比を、前記動作モードに応じて決定し、決定した前記分岐比を前記可変分岐手段に設定する励起光制御手段、を備える
　請求項３から１３のいずれか一項に記載した光増幅装置。
前記励起光生成手段は、
　レーザ光を生成する複数の光源と、
　前記複数の光源が生成する前記レーザ光を合波して前記励起光を送出する合波手段、とを備える
　請求項１５に記載した光増幅装置。
複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅器と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを、前記複数の増幅用コアの個数の総和が、前記複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上となるように接続し、
　前記複数の増幅用コアによって前記信号光を増幅する
　光増幅方法。
前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記マルチコア光増幅器の全体の動作モードに応じて、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む
　請求項１７に記載した光増幅方法。
前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードが消費電力を最小化するモードである場合、前記マルチコア光増幅器ごとの励起光強度の総和が最小となる接続形態で、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む
　請求項１８に記載した光増幅方法。
前記励起光強度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅器の構成により定まる
　請求項１９に記載した光増幅方法。
前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードが光増幅度を最大化するモードである場合、前記マルチコア光増幅器ごとの励起密度の総和が最大となる接続形態で、前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することを含む
　請求項１８に記載した光増幅方法。
前記励起密度は、前記複数の増幅用コアの個数を含む、前記マルチコア光増幅器の構成により定まる
　請求項２１に記載した光増幅方法。
前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記複数の増幅用コアと前記複数の伝送路コアとの接続を、前記動作モードに応じて切り替えることを含む
　請求項１８から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。
前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記接続形態を決定することをさらに含む
　請求項１９から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。
前記伝送コアの個数および前記マルチコア光増幅器の構成に関する情報を用いて、前記動作モードに応じた前記マルチコア光増幅器を選択することをさらに含む
　請求項１８から２２のいずれか一項に記載した光増幅方法。
前記マルチコア光増幅器と前記マルチコア光伝送路とを接続することは、前記動作モードに応じて選択された前記マルチコア光増幅器の前記複数の増幅用コアと、前記複数の伝送路コアとを接続することを含む
　請求項２５に記載した光増幅方法。
前記信号光を増幅することは、
　前記複数の増幅用コアを励起する励起光を生成し、
　前記励起光を、前記動作モードに応じた分岐比で分岐し、
　分岐した前記励起光をクラッド励起方式により前記マルチコア光増幅器に導入することを含む
　請求項１８から２６のいずれか一項に記載した光増幅方法。