JPH1051057A

JPH1051057A - 波長多重用光増幅装置及びその制御方法

Info

Publication number: JPH1051057A
Application number: JP9113882A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sugaya; 靖菅谷; Susumu Kinoshita; 進木下
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-02-20
Anticipated expiration: 2017-05-01
Also published as: JP3306700B2

Abstract

(57)【要約】【課題】波長多重化光信号を増幅する波長多重用光増
幅装置及びその制御方法に関し、波長対応のチャネル数
の変更に対しても安定化する。【解決手段】希土類ドープ光ファイバー５２₁と励起
レーザーダイオード（ＬＤ）５９₁と自動光利得制御回
路（ＡＧＣ）６０₁を含む第一の部分１０００と、光減
衰器（ＡＴＴ）６４と自動レベル制御回路（ＡＬＣ）６
６とを含む第二の部分２０００と、監視信号処理回路７
０とを有し、該監視信号処理回路７０は、チャネル数変
更前は、チャネル数に対応したレベルの波長多重化光信
号を増幅出力するように制御し、チャネル数変更の通告
時に、光減衰器６４による光透過率を一時的に固定し、
チャネル数変更完了時に、光減衰器６４による光透過率
の制御を開始する構成を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重用光増幅
装置及びその制御方法に関する。エルビウム（Ｅｒ）等
の希土類をドープした光ファイバーを用いて、光信号を
直接増幅する光ファイバー増幅器が知られている。又大
容量伝送を行う為に、複数の波長の光信号を多重化して
伝送する波長多重光伝送システムも知られている。この
ような波長多重伝送システムに於いて、希土類ドープ光
ファイバー増幅器を適用する場合、光信号の波長が単一
でないことによる問題点や、チャネル数（波長数）に対
応して入力される光パワーが変動する問題点等を解決す
ることが必要となる。

【０００２】

【従来の技術】波長多重光伝送システムに於ける送信装
置及び中継装置に適用される光増幅装置は、希土類をド
ープした光ファイバー増幅器を用いる場合が一般的であ
り、複数の波長の光信号を合波した波長多重光信号と励
起レーザーダイオードからの励起光とを光ファイバー増
幅器に入力し、その出力光をホトダイオードにより検出
して励起光パワーを制御し、増幅出力光が所定値となる
ように増幅利得を制御する光利得一定制御を行う構成が
知られている。

【０００３】又この光ファイバー増幅器の出力波長多重
光信号を光可変減衰器に入力し、その出力光を検出して
光減衰量を制御し、波長多重光信号レベルを所定値の範
囲とする光出力一定制御手段を設けることも知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光ファイバー増幅器
は、波長依存性を有することから、波長多重光信号を増
幅する場合に、以下のような点が問題となる。．チャネル数の変化。．分散補償光ファイバー等の挿入損失。．高出力レベルの光出力一定制御。しかし、このような問題点〜については、従来の光
ファイバー増幅器は何ら配慮されていないものである。

【０００５】即ち、チャネル数は、波長対応のチャネル
数の使用，未使用により増減するものであり、波長多重
光信号の受信側に於ける所望のＳ／Ｎを確保する為に、
波長対応に所定の増幅光出力パワーＰが必要である。例
えば、チャネル数をｎとすると、光ファイバー増幅器の
全光出力Ｐｃは、ｎ×Ｐになるように制御される。この
場合、チャネル数ｎに、＋α又は−αの変動が生じる
と、即ち、チャネル数の増減があると、全光出力を、
（ｎ±α）Ｐとなるように制御することになる。この切
替過程に於いて波長対応の光パワーの変動が生じるか
ら、非線形劣化やＳ／Ｎ劣化が生じる問題がある。

【０００６】又の分散補償光ファイバーは、例えば、
長距離大容量の光伝送システムに於いて、伝送光ファイ
バーの分散を補償する為に、光ファイバー増幅器と共に
中継装置に設けるものである。その場合、分散補償光フ
ァイバーの挿入損失があり、その損失のばらつきが、光
ファイバー増幅器を含む中継装置の光出力レベルのばら
つきとなる問題がある。

【０００７】又の高出力レベルの光出力一定制御は、
光ファイバー増幅器による増幅光出力レベルが所定範囲
を超えるようなことがあっても、光可変減衰器により光
出力を一定に維持するものであるが、この光可変減衰器
による減衰量を予め考慮して光ファイバー増幅器により
余分に増幅しておく必要がある。その場合、入力光信号
のレベル変動に対して、光利得一定制御を行う為の励起
用レーザーダイオードの出力パワーをほぼ指数関数的に
制御する必要がある。そのために、比較的大容量の励起
用レーザーダイオードを設けて、指数関数的な制御に対
応できるように構成する必要があり、大容量のレーザー
ダイオードは高価であるから、経済的な問題がある。本
発明は、チャネル数が変化した場合に、波長多重化光信
号の非線形特性の劣化やＳ／Ｎの劣化を抑制することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光増幅
器及び制御装置を含む装置を用意することにより達成さ
れる。光増幅器は多数のチャネルの光信号を多重化した
光信号を増幅する。制御装置は、光信号のチャネル数の
変更に応じて、増幅された光信号の出力レベルを制御す
る。

【０００９】さらに詳しくは、本発明の目的は、（ａ）
光信号のチャネル数を変更する前後において、変動する
光透過率で増幅された光信号を通過させて、光信号のチ
ャネル数に応じて増幅された光信号のパワーレベルをほ
ぼ一定のレベルに維持する様にし、また（ｂ）光信号の
チャネル数が変化する場合に、一定の光透過率で増幅さ
れた光信号を通過させる制御装置を提供することにより
達成される。

【００１０】又本発明の目的は、光増幅器、制御装置、
多重分離装置（デマルチプレクサー）及び自動レベル制
御ユニットを含む装置により達成される。光増幅器は多
数のチャネルを有する光信号を増幅する。制御装置は光
信号のチャネル数の変化に対応して増幅された光信号を
制御する。多重分離装置は制御され、増幅された光信号
を多重分離する。自動レベル制御ユニットはそれぞれの
信号のパワーレベルを制御するので、個々の信号のパワ
ーレベルはほぼ一定に維持される。

【００１１】又本発明の目的は自動レベル制御ユニット
及び光ファイバー増幅器を含む装置を提供することによ
っても達成される。自動レベル制御ユニットは、ほぼ一
定の光信号のパワーレベルを維持し、対応する出力信号
を発生する。光ファイバー増幅器は、自動レベル制御ユ
ニットによる制御に従って一定の光信号パワーレベルと
なるように光信号を増幅する。

【００１２】又本発明の目的はさらに光増幅器及び制御
装置を提供することにより達成される。光増幅器は多数
のチャネルの光信号を波長多重化した光信号を増幅す
る。光信号のチャネル数を変更する前後において、制御
装置は光信号のチャネル数に応じて増幅された光信号の
パワーレベルをほぼ一定レベルに維持する。光信号のチ
ャネル数が変更された場合には、制御装置は増幅された
光信号をほぼ一定のゲインにより増幅する。

【００１３】又本発明の目的は光増幅器、光減衰器及び
制御装置を含む装置を提供することにより達成される。
光増幅器は種々のチャネル数を有する光信号を増幅す
る。光減衰器は増幅された光信号を通過させ、種々の光
透過率を有している。光信号のチャネル数を変更する前
に、制御装置は光減衰器の光透過率を変化させ、それに
より増幅された光信号のパワーレベルは、チャネル数を
変更する以前の光信号のチャネル数に応じたほぼ一定の
レベルに維持される。光信号のチャネル数が変更される
場合には、制御装置は光減衰器の光透過率を一定に維持
する。光信号のチャネル数の変更に従って制御装置は光
減衰器の光透過率を変化させるので、増幅された光信号
のパワーレベルは、チャネル数の変更に伴って光信号の
チャネル数に応じたほぼ一定のレベルに維持される。

【００１４】又本発明の目的は可変チャネル数を有し光
増幅器により増幅される光信号を制御するための方法を
提供することにより達成される。この方法は、以下の
ステップを含んでいる。（ａ）光信号のチャネル数を変
更する前後において、光透過率を変更することにより増
幅した光信号を通過させて、増幅した光信号のパワーレ
ベルを光信号のチャネル数に応じてほとんど一定レベル
に維持すること、及び（ｂ）光信号のチャネル数を変更
する間に、増幅された光信号を一定の光透過率で通過さ
せる。

【００１５】又本発明の目的は多数のチャネルを有し光
増幅器により増幅される光信号を制御する方法を提供す
ることにより達成され、その制御方法は以下のステップ
を含んでいる。（ａ）光信号のチャネル数を変更する前
後において、光信号のチャネル数に応じて、増幅された
光信号のパワーレベルをほとんど一定レベルに維持する
こと、及び（ｂ）光信号のチャネル数を変更する時に
は、増幅された光信号を一定の利得で増幅する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、光ファイバー通信システ
ムの説明図であり、波長分割多重化方式を用いて、例え
ば、一本の光ファイバーにより４チャネル分を送信して
いる。送信ユニット２０ー１、２０ー２、２０ー３及び
２０ー４により、波長λ１〜λ４の個々の光キャリアー
は、情報により変調されて送信されるもので、波長λ１
〜λ４は個々のチャネルを表している。異なるチャネル
は光多重化装置２２により多重化されて波長多重化光信
号になる。この波長多重化光信号は、光ファイバー２４
を通じて光多重分離装置（光デマルチプレクサー）２６
に送られる。光多重分離装置２６は波長多重化光信号を
分離して、波長λ１〜λ４をそれぞれ有する４個の分離
された光信号を得ている。４個の分離光信号はその後、
それぞれの受信ユニット２８ー１、２８ー２、２８ー３
及び２８ー４により検出される。

【００１７】上記の光ファイバー通信システムでは４個
のキャリアーを多重化しているが、４個以上のキャリア
ーを多重化することも通常的に行われている。さらに
は、多くの異なるキャリアーを一度に多重化することも
出来る。この方法においては、相対的に大量のデータを
光ファイバーを用いて送信することが出来る。

【００１８】図２は波長分割多重化を用いた光ファイバ
ー通信システムの光増幅装置の説明図であり、光増幅装
置は、第一の部分１０００（ここでは、「希土類をドー
プした光ファイバー増幅器部」と称する）及び第二の部
分２０００（ここでは、「電気的に制御される光装置
部」と称する）を含んでいる。

【００１９】第一の部分１０００は、希土類をドープし
た光ファイバー（ＥＤＦ）３４、光分岐カプラー３６₁
及び３６₂、光アイソレーター３８₁及び３８₂、ホト
ダイオード（ＰＤ）４０₁、４０₂、光波長多重化カプ
ラー４２、励起レーザーダイオード（ＬＤ）４４及び自
動光利得制御回路（ＡＧＣ）４６を含んでいる。

【００２０】第二の部分２０００は光分岐カプラー３６
₃、電気的に制御される可変光減衰器（ＡＴＴ）４８、
ホトダイオード（ＰＤ）４０₃、及び自動レベル制御回
路（ＡＬＣ）５０を含んでいる。例えば、可変光減衰器
４８は、光磁気材料により構成される。しかし、種々の
異なるタイプの可変光減衰器が使用可能である。

【００２１】波長多重化光信号は光分岐カプラー３
６₁、光アイソレーター３８及び光波長多重化カプラー
４２を通して希土類をドープした光ファイバー３４に送
られる。励起光ビームは光波長多重化カプラー４２を通
じて励起レーザーダイオード４４から希土類をドープし
た光ファイバー３４に送出される。波長多重化光信号は
希土類をドープした光ファイバー３４により増幅され
て、光アイソレーター３８₂及び光分岐カプラー３６₂
を通して可変光減衰器４８に入力される。

【００２２】光分岐カプラー３６₁により分岐された波
長多重化光信号はホトダイオード４０₁により電気信号
に変換され、自動光利得制御回路４６に入力される。光
分岐カプラー３６₂により分岐された増幅波長多重化光
信号の一部はホトダイオード４０₂により電気信号に変
換されて、自動光利得制御回路４６に入力される。励起
レーザーダイオード４４は入力波長多重化光信号のレベ
ルと増幅波長多重化光信号のレベル間の比を所定のレベ
ルに維持するように制御される。

【００２３】さらに詳しくは、光利得制御回路４６は、
励起レーザーダイオード４４を制御して、ホトダイオー
ド４０₁により電気信号に変換された入力波長多重化光
信号のレベルと、ホトダイオード４０₂により電気信号
に変換された増幅波長多重化光信号のレベル間の比を一
定のレベルに維持する。このようにして、第一の部分１
０００は光利得を一定に制御することにより波長依存性
を維持している。

【００２４】光分岐カプラー３６₃により分岐された出
力波長多重化光信号の一部は自動レベル制御回路５０に
入力される。可変光減衰器４８は波長多重化光信号を所
定のレベルに維持するよう制御される。

【００２５】さらに詳しくは、自動レベル制御回路５０
はホトダイオード４０₃により波長多重化光信号から得
られる電気信号を用いて可変光減衰器４８を制御して、
波長多重化光信号の出力レベルを一定レベルに維持す
る。

【００２６】しかし、図２に示す光増幅装置を使用した
場合には、波長多重化光信号のチャネル数を変更すると
きに前述のように問題がある。例えば、受信機の好まし
いＳ／Ｎ比を得るためには、一般的に、各波長（チャネ
ル）に対して増幅器の光出力パワーを所定のものにする
必要がある。全体でＮチャネルとすると、波長多重化光
信号を増幅するための希土類をドープした光ファイバー
増幅器の全光出力ＰｃはＮ×Ｐに制御される。チャネル
数Ｎに＋α又は−αの変更があった場合には、切り替え
制御により全光パワーは（Ｎ±α）Ｐとなる。個々の波
長（チャネル）の光パワーは切り替え制御により変化す
るので、直線性が悪化するか、又は信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ）が劣化することになる。

【００２７】さらに、第一の部分１０００による光出力
は第二の部分２０００により一定レベルに維持される。
従って、第一の部分１０００の光出力が所定のレベルを
超えると、第二の部分２０００は光出力を一定レベルに
維持する。その結果、可変光減衰器４８を使用すること
により、第一の部分１００による増幅のために他の手段
が必要になり、光利得を一定レベルに維持するための励
起レーザーダイオード４４の出力パワーは入力波長多重
化光信号のレベル変化に対して指数的に制御する必要が
ある。従って、比較的大容量の励起レーザーダイオード
４４を用意する必要がある。

【００２８】図３は本発明の実施の形態による光増幅装
置の説明図である。光増幅装置は第一の部分１０００及
び第二の部分２０００を含んでいる。第一の部分１００
０は希土類をドープした光ファイバー（ＥＤＦ）５
２₁、光分岐カプラー５４₁及び５４₂、光アイソレー
ター５５₁及び５５₂、光波長多重化カプラー５６₁、
ホトダイオード（ＰＤ）５８₁及び５８₂、励起レーザ
ーダイオード（ＬＤ）５９ ₁、及び自動光利得制御回路
（ＡＧＣ）６０₁を含んでいる。第一の部分１０００は
波長依存性を維持したまま波長多重化光信号を増幅す
る。

【００２９】例として、波長多重化光信号は多くの場
合、１．５μｍ帯である。この帯域における光信号の増
幅のためにはエルビウムをドープした光ファイバーが知
られており、それが希土類をドープした光ファイバー
（ＥＤＦ）５２₁として使用される。さらに、エルビウ
ムをドープした光ファイバーで送られる１．５μｍ帯域
の波長多重化光信号を増幅するためには、０．９８μｍ
又は１．４８μｍの励起帯域の励起光を使用することが
知られている。従って、励起レーザーダイオード（Ｌ
Ｄ）５９₁により０．９８μｍ又は１．４８μｍの励起
帯域の励起光が得られる。

【００３０】さらに、図３は順方向励起構成を示し、こ
こでは励起レーザーダイオード５９ ₁により発生される
励起光ビームは波長多重化光信号と同方向で希土類をド
ープした光ファイバー５２₁内を伝送される。しかし、
逆方向励起構成も同様に使用することが出来る。その場
合、レーザーダイオードが励起光ビームを発生し、この
励起光ビームは波長多重化光信号と反対方向で希土類を
ドープした光ファイバー５２₁内を伝送される。さらに
は双方向励起構成も同様に使用することが出来、この場
合は、二つのレーザーダイオードが励起光ビームを発生
し、この励起光ビームは希土類をドープした光ファイバ
ー５２₁の双方向に伝送される。このように、本発明は
方向性励起のどちらかの形式に制限されることはない。

【００３１】第二の部分２０００は電気的に制御される
可変光減衰器（ＡＴＴ）６４、自動レベル制御回路（Ａ
ＬＣ）６６、光分岐カプラー５４₃及びホトダイオード
（ＰＤ）５８₃を含んでいる。第二の部分２０００は波
長依存性を維持することなく波長多重化光信号の全光出
力を一定レベルに制御している。さらに詳しくは、自動
レベル制御回路６６は可変光減衰器６４の減衰量又は光
透過率を変化させることにより第一の部分１０００の出
力としての波長多重化光信号のパワーを波長多重化光信
号のチャネル数に対応して一定のパワーレベルに維持す
る。

【００３２】さらに、波長多重化光信号のチャネル数が
変更された場合は監視信号処理回路７０により、可変光
減衰器６４の減衰又は光透過率を一定に維持される。即
ち、監視信号処理回路７０は一時的に可変光減衰器６４
の動作を「凍結」させる。チャネル数が変更された後
は、監視信号処理回路７０により、可変光減衰器６４の
減衰又は光透過率は制御されて、波長多重化光信号のパ
ワーは新しいチャネル数に応じて一定のレベルに維持さ
れる。

【００３３】さらに詳しくは、光増幅装置への波長多重
化光信号入力は光分岐カプラー６８ ₁により分岐され
る。分岐された光信号はホトダイオード（ＰＤ）５８₄
に与えられる。ホトダイオード（ＰＤ）５８₄は分岐さ
れた光信号を電気信号に変換して、この電気信号を監視
信号処理回路７０に入力する。

【００３４】波長多重化光伝送システムのチャネル数の
変更を通告する制御信号は、例えば、振幅変調処理によ
り、好ましくは低速信号として波長多重化光信号に重畳
される。しかし、この制御信号は他の方法によって伝送
することも出来る。監視信号処理回路７０は、この制御
信号を抽出して識別する。そして、監視信号処理回路７
０は、抽出した制御信号に応じて可変光減衰器６４又は
自動レベル制御回路６６を制御する。振幅変調が行われ
ている場合は、ホトダイオード５８₄により得られる電
気信号を復調することによって、制御信号を比較的簡単
に抽出することが出来る。

【００３５】また、制御信号を専用の制御チャネル（波
長）を用いて監視信号処理回路７０に送出することも可
能である。このような専用の制御チャネルを使用した場
合は、光分岐フィルター（図示されない）により波長多
重化光信号から制御信号を（光分岐カプラー６８₁によ
り分岐されたように）抽出する必要がある。例えば、電
気信号に変換するために、光分岐フィルターにより抽出
された制御チャネルの光信号をホトダイオード５８₄に
供給することにより、制御信号を抽出することが可能と
なる。

【００３６】従って、光分岐カプラー６８₁により分岐
された波長多重化光信号の一部はホトダイオード５８₄
により電気信号に変換されて監視信号処理回路７０に加
えられる。チャネル数の変更を通告する制御信号が抽出
され、識別されると、監視信号処理回路７０は可変光減
衰器６４の動作を「凍結」( 停止）させる。

【００３７】減衰された波長多重化光信号のパワーレベ
ルを確実にチャネル数に一致させるために、監視信号処
理回路７０はセット電圧（基準電圧）を選択させる。こ
のセット電圧に対応して、パワーレベルは一定レベルに
制御される。

【００３８】普通は、可変光減衰器６４を制御するため
に、監視信号処理回路７０に対しては二つの方法があ
る。一つの方法は、図３で制御信号６９により示されて
いるように、可変光減衰器６４が監視信号処理回路７０
により直接制御される。もう一つの方法としては、図３
の点線で示す制御ライン７１を介して、可変光減衰器６
４が監視信号処理回路７０により間接的に制御される。

【００３９】チャネル数の変更の通告の後で、チャネル
数が実際に増減される。この例では、チャネル数変更の
完了を示す制御信号は波長多重化光信号に重畳されて伝
送される。監視信号処理回路７０はこの制御信号を抽出
する。または、制御信号は専用の制御チャネル（波長）
によって監視信号処理回路７０に送出することも出来
る。この制御信号が抽出され、識別されると、監視信号
処理回路７０は可変光減衰器６４に再び制御動作を行わ
せて波長多重化光信号のパワーレベルを一定レベルに維
持する。

【００４０】また、チャネル数変更の完了を示す制御信
号により監視信号処理回路７０を動作させる代わりに、
所定の時間の経過後に、チャネル数変更完了を想定する
ことができる。詳しく言うと、チャネル数変更の通告が
されるので、所定の時間が経過した後でチャネル数が実
際に増減される。この例では、チャネル数変更の通告を
する制御信号が監視信号処理回路７０により抽出され、
識別された後で、タイマー（図示されない）が駆動され
る。所定の時間が経過すると、可変光減衰器６４は再起
動されて波長多重化光信号のパワーレベルを一定レベル
に維持する。

【００４１】制御信号または所定時間の経過のどちらか
によりチャネル数の変更完了が示されると、パワーレベ
ルを制御するセット電圧( 基準電圧）が加えられ、又は
除かれたチャネルに関する情報に応じて一つのレベルか
ら他のレベルに切り替えられる。この情報はチャネル数
変更を通告する制御信号に含まれているのが好ましい。
従って、全光出力パワーを一定レベルに維持する制御を
再開することにより、光出力はチャネル数に一致した一
定レベルに維持される。

【００４２】従って、チャネル数の変更に対応して、減
衰量を一定のレベルに固定することにより可変光減衰器
６４は光出力パワーの急激な変化を防ぐことが出来る。
この時、第二の部分２０００は波長多重化光信号のパワ
ーを一定レベルに維持するための動作を行ってはいな
い。チャネル数が変更されると、可変光減衰器６４は再
び制御されて波長多重化光信号のパワーを一定レベルに
維持する。可変光減衰器６４は徐々に駆動されるのでチ
ャネル数に対応した全出力パワーが維持される。この構
成により、光出力の変化を抑制することが可能となり、
非線形特性の劣化、Ｓ／Ｎ比の劣化を避けることが出来
る。

【００４３】図４の（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の
形態による光信号のチャネル数Ｎが変化した場合の光増
幅装置の動作を示すグラフである。光信号のチャネル数
Ｎが例えば４チャネルから８チャネルに変更される場合
を示し、又可変光減衰器６４は自動レベル制御回路６６
及び監視信号処理回路７０により制御される光透過率又
は光減衰量を持っている。

【００４４】又チャネル数変更の通告が受信される時刻
ｔ１以前は、自動レベル制御回路６６により、電気的に
制御される可変光減衰器６４の光透過率を変化させて可
変光減衰器６４の出力に実質的に一定の光信号を与えて
いる。従って、時刻ｔ１以前は第二の部分２０００が自
動レベル制御（ＡＬＣ）として動作している。

【００４５】時刻ｔ１にチャネル数変更の通告が受信さ
れると、自動レベル制御回路６６により電気的に制御さ
れる可変光減衰器６４の光透過率を実質的に一定に保
つ。この場合、可変光減衰器６４は、例えば、第一の部
分１０００又はさらに信号を増幅する後段( 図示されな
い）に与える一定の利得を有しているかのように見え
る。従って、時刻ｔ１後は、自動レベル制御（ＡＬＣ）
ではなく、自動利得制御（ＡＧＣ）が行われる。

【００４６】時刻ｔ２に、図４の（Ａ）に示すように、
チャネル数が増加したことによる光パワーが増加し、時
刻ｔ３では、チャネル数の変更の後で、自動レベル制御
回路６６は電気的に制御される可変光減衰器６４の光透
過率を変化させて可変光減衰器６４の出力に実質的に一
定の光信号パワーを与えている。詳しくは、時刻ｔ３後
は、第二の部分２０００は再び自動レベル制御（ＡＬ
Ｃ）を行う。

【００４７】図４の（Ａ），（Ｂ）からわかるように、
可変光減衰器６４は自動レベル制御（ＡＬＣ）を行う。
しかし、チャネル数が変更された場合は、自動レベル制
御（ＡＬＣ）を一旦停止する。それによって、チャネル
数が変更される場合、可変光減衰器６４は一定の光透過
率又は減衰量を有することになる。可変光減衰器６４の
動作は、チャネル数が図４の（Ａ），（Ｂ）のように時
刻ｔ１及びｔ３の間で変化する場合は、「凍結」（停
止）する。

【００４８】上記のしたように、時刻ｔ１及びｔ３の間
では、可変光減衰器６４の出力は、例えば、第一の部分
１０００又はさらに光信号を増幅する後段( 図示しな
い）に対して一定利得を有している。または、以下に詳
細に述べられる本発明の他の実施の形態に開示されてい
るように、第二の部分２０００は構成の変更が可能であ
り、チャネル数が変更された場合には、一定の利得（自
動レベル制御の代わりとして）を与える事が出来る。こ
の場合は、第二の部分２０００は利得の制御された増幅
器を含み、時刻ｔ１及びｔ３の間で一定の利得を与える
ことが出来る。

【００４９】従って、図４の（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、光増幅装置は、チャネル数を変更できる波長多重化
光信号を増幅する光増幅器( 第一の部分１０００など）
を含んでいる。この波長多重化光信号のチャネル数を変
更する前後においては、制御装置（第二の部分２０００
など）は、変更した光透過率で増幅出力波長多重化光信
号を通過させて、波長多重化光信号のチャネル数に応じ
た増幅出力波長多重化光信号のパワーレベルをほぼ一定
のレベルに維持する。さらには、波長多重化光信号のチ
ャネル数が変更される際に、制御装置は一定の光透過率
で増幅された光信号を通過させる。

【００５０】図５は一定のレベルで光利得を制御するた
めの自動利得制御回路６０₁の説明図である。図５を参
照すると、自動利得制御回路６０₁は分割器（ＤＶＩＤ
ＥＲ）７２、演算増幅器７４、トランジスタ７６及び抵
抗Ｒ１〜Ｒ６を含んでいる。Ｖ_ccは電源電圧、Ｖ_refは
基準電圧及びＧはアース又はグランド電位である。

【００５１】図５に示すように、ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）５８₁は波長多重化光信号の一部を電気信号に変換
し、分割器７２に加える。ホトダイオード（ＰＤ）５８
₂は増幅された波長多重化光信号の一部を電気信号に変
換して分割器７２に加える。このようにして、分割器７
２は希土類をドープした光ファイバー（ＥＤＦ）５２₁
の入力と出力との間の比を得ている。演算増幅器７４
は、基準電圧Ｖ_refと分割器７２の入出力光信号レベル
差を示す出力信号との差分に応じてトランジスタ７６を
制御し、励起レーザーダイオード５９₁に供給する電流
を制御し、励起レーザーダイオード５９₁から発生され
る励起光ビームにより、波長多重化光信号の増幅利得を
一定としている。図５の自動利得制御回路６０₁の構成
は自動利得制御回路の多くの構成例の一つに過ぎない。

【００５２】図６は一定レベルの光出力を制御するため
の自動レベル制御回路６６の説明図である。図６を参照
すると、自動レベル制御回路６６は抵抗Ｒ７〜Ｒ９、演
算増幅器７８、トランジスタ８０、コンデンサ等による
周波数特性を切替えるスイッチング回路（ＳＷＣ）８２
及び基準電圧回路８４を含んでいる。Ｖ_ccは電源電圧、
Ｖ_refは基準電圧及びＧはアース又はグランド電位、Ｃ
Ｓ１及びＣＳ２は監視信号処理回路７０より与えられる
制御信号である。制御要素８６は可変光減衰器６４の透
過率を制御する可変光減衰器６４の制御要素である。

【００５３】例えば、可変光減衰器６４が光磁気効果に
より動作する場合は、制御要素８６はコイルで構成され
磁界を形成する。さらに、例えば、可変光減衰器６４が
電気光学効果により動作する場合は、制御要素８６は電
極として形成され、電極に与えられる電圧が制御され
る。もし、半導体光増幅器が可変光減衰器６４の代わり
に使用される場合は、半導体光増幅器の利得を制御する
バイアス電圧を制御することが出来る。

【００５４】可変光減衰器６４（図３を参照）からの光
信号出力の一部は光分岐カプラー５４₃により分岐さ
れ、ホトダイオード（ＰＤ）５８₃により電気信号に変
換される。図６において、演算増幅器７８は電気信号を
制御信号ＣＳ１に応じて基準電圧回路８４により供給さ
れる基準電圧（セット電圧）Ｖ_refと比較する。比較の
結果得られる電圧差はトランジスタ８０の駆動に使用さ
れる。制御要素８６に供給される電流を制御することに
より可変光減衰器６４による減衰量が制御されて光出力
は一定レベルに維持される。

【００５５】図７はスイッチング回路８２の説明図であ
る。図７を参照すると、スイッチング回路８２は制御信
号ＣＳ２により制御されるスイッチＳＷと、これにより
選択されるキャパシターＣ１及びＣ２を含んでいる。従
って、スイッチング回路８２は自動レベル制御回路６６
の周波数特性を制御する。さらには、スイッチング回路
８２は所定の周波数特性による出力波長多重化光信号の
レベルに従ってトランジスタ８０を制御することにより
可変光減衰器６４を制御する。監視信号処理回路７０か
らの制御信号ＣＳ２はスイッチング回路８２のキャパシ
ターＣ１及びＣ２を切り替えることにより周波数特性を
変化させる。制御信号ＣＳ１はチャネル数に応じて基準
電圧の異なるレベルを切り替える。

【００５６】さらに詳しくは、スイッチング回路８２は
演算増幅器７８（図６を参照）、抵抗Ｒ７（図６参照）
及びＲ９( 図６参照）に接続されて第一の低周波フィル
ターを形成する。この第一の低周波フィルターのカット
オフ周波数ｆ_cは以下の式で与えられる。ｆ_c＝１／（２πＲ９・Ｃ_swc）ここで、Ｃ_swcは、スイッチＳＷにより選択されたキャ
パシターＣ１又はＣ２を示す。従って、Ｃ_swcの値を大
きくすることにより、図６の制御回路は低周波で動作す
る。即ち、応答特性は低くなる。

【００５７】このスイッチング回路８２の選択されたキ
ャパシターＣ１又はＣ２の容量に応じて、高周波帯域の
フィルターカットオフ周波数が変化する。例えば、好ま
しい構成は、通常のＡＬＣ動作で１０〜１００ｋＨｚの
オーダーのカットオフ周波数は、可変光減衰器６４が制
御されて一定の減衰量を与える場合には（例えば、チャ
ネル数が変更されたときに一定の利得を与える場合に
は）０．０１Ｈｚに切り替えられる。理想的には、スイ
ッチング回路８２の制御は徐々に行われるが、そのため
にはスイッチング回路８２が簡単な二つのキャパシター
の代わりに、多くのキャパシターを使用して構成される
必要がある。

【００５８】図６を参照すると、チャネル数の変更が通
告される以前は、カットオフ周波数は高い。チャネル数
の変更を通告する信号が受信されると、スイッチング回
路８２が制御されてカットオフ周波数は低くなる。従っ
て、可変光減衰器６４により与えられる減衰量は平均レ
ベルに固定される。チャネル数の変更が完了すると、ス
イッチング回路８２が制御されてカットオフ周波数は再
び高くなる。

【００５９】例えば、監視信号処理回路７０において、
チャネル数の変更を通告する制御信号が抽出され、識別
されると、制御信号ＣＳ２がスイッチング回路８２に供
給されて、自動レベル制御回路６６の周波数特性は低周
波域に切り替えられる。その結果、ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）５８₃により検出される信号の変化に従って次の動
作が遅くなる。即ち、光出力の一定レベル制御は一時的
に凍結( 停止）される（例えば、可変光減衰器６４の光
透過率は一定に維持される）。さらには、制御信号ＣＳ
１は光信号に含まれるチャネル数に対応し、監視信号処
理回路７０は制御信号ＣＳ１を基準電圧回路８４に供給
する。次に基準電圧回路８４はチャネル数に対応する基
準電圧Ｖ_refを供給する。従って、全光出力は、チャネ
ル数の変更後のチャネル数に一致するレベルになると思
われる。例えば、基準電圧Ｖ_refは変化するので、αチ
ャネルが全て最初のＮチャネルに加えられると、最終的
な全チャネルの光出力は（Ｎ＋α）×Ｐとなる。

【００６０】図６及び図７を参照すると、キャパシタン
スＣ_swcの値は可変光減衰器６４の動作を停止させるの
に十分な値である。一般的には、この目的は、例えば、
カットオフ周波数ｆ_cが１０ｋＨｚから０．０１Ｈｚに
低下させる。これは、１０，０００から１００，０００
の率でカットオフ周波数ｆ_cを低下させることを示すも
のである。

【００６１】通常は、可変光減衰器６４により与えられ
る減衰量は瞬間瞬間に変化してＡＬＣ動作を行い分極の
変化を補償している。従って、可変光減衰器６４の減衰
量を急に（例えば、チャネル数が変更したときに）ある
レベルに固定すると、問題が発生する。その代わりに減
衰量を平均レベルに維持するのが好ましい。

【００６２】図８及び図９は本発明のその他の実施の形
態による自動レベル制御回路６６の説明図である。図８
を参照すると、高周波（ｆ_c〜１０ｋＨｚ）を遮断しキ
ャパシターＣ及び抵抗Ｒで構成されるフィルター９０が
スイッチ９２及びトランジスタ８０間に設けられるので
自動レベル制御の応答速度は適切となる。９４はラッチ
回路、９５は演算増幅器であり、他の図６と同一符号は
同一部分を示す。例えば、代表的な、サブ・ミリセコン
ドのオーダーの時定数は１０〜１００ミリセコンドのオ
ーダーの時定数に変化する可能性がある。

【００６３】カットオフ周波数ｆ_cが高周波帯域に切り
替えられると、フィルターの応答特性は早くなるので、
分極の変化等の比較的に高速な変化は行われなくなり、
可変光減衰器６４出力は一定に維持される。

【００６４】さらに詳しくは、図８においては、ローパ
スフィルター（ｆ_c〜０．０１Ｈｚ）を有するラッチ回
路９４が制御要素８６の電流の平均レベルに対応する電
圧を保持し、演算増幅器９５の＋端子に入力している。
ＡＬＣ( 自動レベル制御）動作中は、制御ループの切り
替えが行われて、一定レベルの駆動電流を制御する制御
ループが駆動される。即ち、制御ループが切り替えられ
ると、電流の平均電圧に対応する電圧がラッチ回路９４
にラッチされて基準電圧となる。ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）５８₃に一定レベルで入力される光ビームのレベル
を維持するためにバイアス電流が時間により変化するの
で「平均レベル」という言葉が使われている。さらに
は、通常の制御ループの時定数により決まる時間幅で得
られる電圧がラッチ回路９４にラッチされる。

【００６５】ラッチ回路９４は読み出した値を登録し、
Ｄ／Ａ変換器を通して登録した値を出力するＡ／Ｄ変換
器を通じて駆動電流（トランジスタ８０に流れる電流）
の値を読み取るための回路でもよい。

【００６６】図９は図６及び図８の組み合わの構成に相
当し、９６は時定数回路（τ）である。図９を参照する
と、キャパシタンスＣ_swcはスイッチング回路８２によ
り切り替えられてカットオフ周波数ｆ_cを低周波帯域に
シフトするので、フィルターの応答特性を遅らせること
になる。ラッチ回路９４はモニター値に基いて減衰量を
平均値に制御する。

【００６７】さらには、図９において、制御ループの切
り替えは図６に示す制御に応じて通常の制御ループの時
定数が増加したあとで行われるので、制御ループの切り
替えの結果のＡＬＣ特性の効果が減少される。

【００６８】上記のように、監視信号処理回路７０は、
チャネル数変更の通告をする制御信号を受信した後にチ
ャネル数変更の完了を通知する制御信号を受信する。し
かし、それ以外の場合には、監視信号処理回路７０はチ
ャネル数が変更した場合には制御信号を受信しない。こ
の場合には、チャネル数の変更を通告する制御信号が抽
出され、識別された後に、タイマー（図示されない）が
起動され、チャネル数変更完了予定時刻にタイムアウト
の信号が出力される。

【００６９】チャネル数変更の完了を通告する制御信号
が受信された後、又は所定の時間が経過した後に、制御
信号ＣＳ２はスイッチング回路８２を最初の周波数特性
に戻す。これにより、一定の光出力制御が基準電圧回路
８４によリセットされた新しい基準電圧Ｖ_refに応じて
再開される。

【００７０】全光出力をチャネル数に対応する一定レベ
ルに維持するための制御は徐々に再開される。例えば、
ホトダイオード（ＰＤ）５８₃の出力は時定数回路９６
を通じて演算増幅器７８に入力され、基準電圧Ｖ_refは
徐々に変化してチャネル数に対応したレベルになる。

【００７１】上記の構成により、スイッチング回路８２
による制御の結果として確実に周波数特性は切り替えら
れ、光出力の一定レベルの制御は停止されるので、チャ
ネル数の変更を通告する制御信号が抽出され、識別され
た場合には、ホトダイオード（ＰＤ）５８₃により信号
を保持することが可能となる。この例においては、保持
された値は演算増幅器７８に入力され、光出力の一定レ
ベル制御は停止される。光出力の一定レベル制御を停止
するためには、他の構成を採用することも可能である。
可変光減衰器６４を使用して電気的に制御可能な光デバ
イスを構成することが可能な場合には、可変光減衰器６
４の代わりに半導体光増幅器を使用することが出来る。
半導体光増幅器の波長依存性は少ない。半導体光増幅器
を制御することにより、全光出力を一定レベルに制御可
能である。

【００７２】図１０は本発明の他の実施の形態の光増幅
装置を示し、この光増幅装置は第一の部分１０００、第
二の部分２０００及び第三の部分３０００より構成され
ている。この第三の部分３０００は、希土類をドープし
た光ファイバー（ＥＤＦ）５２₂、光分岐カプラー５４
₄、光波長多重化カプラー５６₂、光アイソレーター５
５₃，５５₄、ホトダイオード（ＰＤ）５８₅、励起レ
ーザーダイオード（ＬＤ）５９₂、及び自動利得制御回
路（ＡＧＣ）６０₂を含んでなる。第三の部分３０００
は光分岐カプラー５４₃とホトダイオード（ＰＤ）５８
₃とを第二の部分２０００とで共通に使用している。ま
た図３と同一符号は同一部分を示す。

【００７３】第一の部分１０００と共に、第三の部分３
０００は光利得を一定レベルに維持している。さらに
は、第二の部分２０００は第三の部分３０００に入力す
る波長多重化光信号のパワーレベルを一定に制御する。
その結果、第三の部分３０００の光出力パワーレベルも
同様に一定のパワーレベルに維持される。光信号レベル
が第二の部分２０００の可変光減衰器６４により減衰さ
れた場合でも、第三の部分３０００の増幅作用により好
ましい全光出力が得られる。

【００７４】これにより、第一の部分の励起レーザーダ
イオード５９₁及び第三の部分３０００の励起レーザー
ダイオード５９₂の容量はそれぞれ小さくできるから、
増幅装置のコストを低減することが出来る。

【００７５】図１０では第二の部分２０００と第三の部
分３０００は光分岐カプラー５４₃とホトダイオード
（ＰＤ）５８₃とを共通使用している。これらは、第二
の部分２０００と第三の部分３０００でそれぞれ別個に
光分岐カプラー及びホトダイオードを設けることも可能
である。

【００７６】また自動利得制御回路６０₁及び６０₂は
同じ構成とすることが出来る。さらには、第一の部分１
０００及び第三の部分３０００の光利得を等しくするこ
とも可能である。または、利得を第三の部分３０００で
使用される伝送用光ファイバーの特性に応じて変化させ
ることも可能である。

【００７７】チャネル数が変更されると、可変光減衰器
６４による光減衰機能は監視信号処理回路７０又は自動
レベル制御回路６６を制御している監視信号処理回路７
０により直接停止される。図３に示す実施の形態と同様
にして、チャネル数の変更に応じた光出力の変化は確実
に制限されることにより、非線形特性及びＳ／Ｎ比の劣
化が減少する。

【００７８】図１１は本発明の他の実施の形態による光
増幅装置を示す図である。図１０と同一符号は同一部分
を示す。図１１を参照すると、光増幅装置は、図１０に
示されるように、第一の部分１０００、第二の部分２０
００及び第三の部分３０００を含んでいる。しかしなが
ら、図１１に示す光増幅装置はまた第二の部分２０００
の自動レベル制御回路６６を制御し、補正するためのＡ
ＬＣ補正回路９８を含んでいる。

【００７９】さらに詳しくいうと、可変光減衰器６４に
より出力される波長多重化光信号の一部は光分岐カプラ
ー５４₃により分岐されて、ホトダイオード（ＰＤ）５
８₃により電気信号に変換されて、自動レベル制御回路
６６に入力される。自動レベル制御回路６６は可変光減
衰器６４を制御して、波長多重化光信号の全光出力パワ
ーを一定レベルに維持する。しかし、第三の部分３００
０の波長多重化光信号の光出力パワーは自動レベル制御
回路６６には直接入力されない。

【００８０】ゆえに、第三の部分３０００の波長多重化
光信号の一部がホトダイオード（ＰＤ）５８₅により電
気信号に変換され、自動利得制御回路６０₂と同様にＡ
ＬＣ補正回路９８に入力される。ＡＬＣ補正回路９８は
全光出力パワーが所定の範囲に維持されているか否かを
判定する。もし、全光出力パワーが所定の範囲にない場
合には、ＡＬＣ補正回路９８は自動レベル制御回路６６
を制御し、それにより、こんどは可変光減衰器６４を制
御して全光出力パワーを所定の範囲に維持している。可
変光減衰器６４の代わりに半導体光増幅器が使用されて
いる場合には、自動レベル制御回路６６が半導体光増幅
器の利得を制御するので、第三の部分３０００の全光出
力は所定の範囲に維持される。

【００８１】図１２は本発明の他の実施の形態による光
増幅装置の説明図であり、図１０及び図１１と同一符号
は同一部分を示す。図１２の光増幅装置は図１０及び図
１１の光増幅装置を組み合わせたものである。図１２を
参照すると、チャネル数が変化した場合は、監視信号処
理回路７０は光出力を一定レベルに制御する第二の部分
２０００により行われる制御を一時的に停止させるの
で、光出力の変化が減少する。さらに、ＡＬＣ補正回路
９８は自動レベル制御回路６６を制御することにより、
第三の部分３０００の全光出力パワーを所定の範囲に維
持する。

【００８２】図１３は本発明の他の実施の形態による光
増幅装置の説明図である。図１２と同一符号は同一部分
を示す。図１３の光増幅装置は本発明のすでに説明した
実施の形態と同様に動作するが、光分岐カプラー５
４₅、ホトダイオード（ＰＤ）５８₆、分散補償光ファ
イバー（ＤＣＦ）１００、及び分散補償光ファイバー
（ＤＣＦ）損失補正回路１０２を含んでいる。光分岐カ
プラー５４₅及びホトダイオード（ＰＤ）５８₆は第三
の部分３０００に含まれるようにされている。

【００８３】分散補償光ファイバー１００は第二の部分
２０００及び第三の部分３０００の間に接続されてい
る。ＤＣＦ損失補正回路１０２は自動レベル制御回路６
６を制御する。長距離、大容量波長多重化光伝送システ
ムにおいて、伝送用光ファイバーの分散レベル及び波長
多重化光信号に関して分散補償が必要である。このた
め、分散補償光ファイバー１００が必要である。

【００８４】しかし、分散補償光ファイバーの挿入損失
による問題が発生する。詳しく説明すると、分散補償光
ファイバーによる損失が変化すると、波長多重化光ファ
イバー増幅器を含む中継器（リピーター）の光出力が変
化する。従って、分散補償光ファイバー１００による損
失を測定し、損失を補償するように自動レベル制御回路
６６をセットすることにより、可変光減衰器６４は一定
の光出力を与えるように制御される。分散補償光ファイ
バー１００による損失は分散補償レベルに大いに依存す
るように見える。従って、自動レベル制御回路６６によ
る一定光出力制御によっても、第三の部分３０００への
波長多重化光信号入力のレベルが変更可能である。

【００８５】よって、分散補償光ファイバー１００から
出力され、光分岐カプラー５４₅から分岐された波長多
重化光信号出力の一部はホトダイオード（ＰＤ）５８₆
により電気信号に変換される。この電気信号は自動利得
制御回路６０₂と共にＤＣＦ損失補正回路１０２に入力
される。ＤＣＦ損失補正回路１０２は分散補償光ファイ
バー１００から出力される波長多重化光信号のレベルが
所定の範囲にあるか否かを判定する。レベルが所定範囲
の外にある場合は、ＤＣＦ損失補正回路１０２は補正信
号を自動レベル制御回路６６に供給する。例えば、光出
力の一定制御のための基準電圧（セット電圧）が補正さ
れることにより光出力パワーが所定の範囲になる。これ
により、分散補償光ファイバー１００を伝送用光ファイ
バーでの分散を補償するために必要とする場合、その挿
入損失の変化が補正され、増幅された波長多重化光信号
の所定の出力レベルが得られる。

【００８６】図１４は本発明の他の実施の形態による光
増幅装置の説明図であり、図１３と同一符号は同一部分
を示す。図１４を参照して、監視信号処理回路７０がチ
ャネル数の変更を通告する制御信号を抽出して識別する
と、可変光減衰器６４の動作を停止させるので（即ち、
光透過率又は光減衰量は一定に維持される）、光信号レ
ベルの急激な変化が制限される。ＤＣＦ損失補正回路１
０２は自動レベル制御回路６６を制御して、分散補償光
ファイバー１００による分散補償のレベルに応じて変化
する損失を補正する。こうして、第三の部分３０００に
入力する波長多重化光信号のレベルは所定の範囲内に維
持される。

【００８７】図１５は本発明のさらに別の実施の形態に
よる光増幅装置の説明図であり、図１４と同一符号は同
一部分を示す。図１５を参照すると、分散補償光ファイ
バー１００は伝送用光ファイバーの分散を補償し、ＤＣ
Ｆ損失補正回路１０２は分散補償光ファイバー１００に
よる補償レベルに応じた損失の変化を補正し、ＡＬＣ補
正回路９８は自動レベル制御回路６６を制御して第三の
部分３０００の出力波長多重化光信号のレベルを所定の
範囲に維持する。こうして、波長多重化光伝送システム
の波長多重化光信号が増幅される。

【００８８】図１６は本発明のさらに別の実施の形態に
よる光増幅装置の説明図であり、図１５と同一符号は同
一部分を示す。図１６を参照すると、監視信号処理回路
７０は、チャネル数の変更を通告する制御信号を抽出
し、識別すると、可変光減衰器６４又は自動レベル制御
回路６６を制御して、光出力の一定レベル制御を中止す
る。この方法では、光出力のレベルは急激に変化するこ
とが制限されている。さらに、ＤＣＦ損失補正回路１０
２は自動レベル回路６６を制御して、分散補償光ファイ
バー１００による分散レベルに応じた損失変化を補正す
る。ＡＬＣ補正回路９８は自動レベル制御回路６６を制
御して、第三の部分３０００の出力波長多重化光信号を
所定のレベルに維持する。

【００８９】図１７は本発明の実施の形態による図１６
の光増幅装置の変形例の説明図である。さらに詳しく
は、図１７においては、ホトダイオード（ＰＤ）５８₂
の入力部における光アイソレーター５５₂の出力と光分
岐カプラー５４₂の間に、光フィルターＡ１が設けられ
る。また、光フィルターＡ２はホトダイオード（ＰＤ）
５８₅の入力部における光アイソレーター５５₄の出力
と光分岐カプラー５４₄の間に設けられる。光フィルタ
ーＡ１及びＡ２は、例えば、米国特許出願Ｎｏ．０８／
６５５，０２７に開示されており、本発明では、利得の
波長依存性を補正するために参照されている。

【００９０】図１８の（Ａ）は本発明の実施の形態によ
る図１７の希土類をドープした光ファイバー（ＥＤＦ）
５２₂の利得対波長特性を示すグラフであり、（Ｂ）は
図１７の光フィルターＡ２の透過率対波長特性を示すグ
ラフであり、（Ｃ）は図１７の希土類をドープした光フ
ァイバー（ＥＤＦ）５２₂及び光フィルターＡ２の全体
利得を示すグラフである。

【００９１】例えば、希土類をドープした光ファイバー
（ＥＤＦ）５２₂は、図１８の（Ａ）に示すような波長
依存性の利得特性を有しており、又ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）５８₅の入力の利得補正光フィルターＡ２が図１８
の（Ｂ）に示す利得特性を有する。この光フィルターＡ
２から光分岐カプラー５４₄により分岐された光信号の
一部がホトダイオード５８₅により電気信号に変換され
て、自動利得制御回路６０₂とＡＬＣ補正回路９８とに
入力され、図１８の（Ｃ）に示す利得特性を得ることが
できる。また光フィルターＡ１及び／又はＡ２は希土類
をドープした光ファイバー（ＥＤＦ）５２₁及び５２₂
の使用に応じて使用したり、省くことが出来る。

【００９２】図１９は本発明の実施の形態による光増幅
装置の説明図であり、前述の各実施の形態と同一符号は
同一部分を示す。図１９を参照すると、第一の部分１０
００と第二の部分２０００の位置が、前述の各実施の形
態に対して入れ替わっている。従って波長多重化光信号
は第二の部分２０００により一定のパワーレベルを持つ
ように制御され、第一の部分１０００により一定の利得
を持つように制御される。

【００９３】さらには、入力波長多重化光信号は可変光
減衰器６４に送られる。可変光減衰器６４からの波長多
重化光信号出力は光アイソレーター５５₁及び光波長多
重化カプラー５６₁を通じて希土類をドープした光ファ
イバー５２₁に送られる。増幅された波長多重化光信号
は光アイソレーター５５₂及び光分岐カプラー５４₂を
通じて出力される。

【００９４】光分岐カプラー５４₁により分岐された波
長多重化光信号の一部はホトダイオード５８₁により電
気信号に変換され、自動レベル制御回路６６及び自動利
得制御回路６０₁に送られる。自動レベル制御回路６６
は可変光減衰器６４による光信号の減衰を制御している
ので波長多重化光信号は所定の範囲に制御されたレベル
を持ち、第一の部分１０００に送出される。

【００９５】光分岐カプラー５４₂により分岐された波
長多重化光信号の一部はホトダイオード５８₂により電
気信号に変換され、自動利得制御回路６０₁に送られ
る。自動利得制御回路６０₁は励起レーザーダイオード
５９₁を制御しているので、希土類をドープした光ファ
イバー５２₁の入出力波長多重化光信号のレベル間の比
は一定に保たれる。

【００９６】従って、光信号入力が伝送用光ファイバー
を通して大きく変化した場合でも、第二の部分２０００
により波長多重化光信号のレベルを一定にすることが可
能である。その結果、一定のレベルの波長多重化光信号
を第一の部分１０００に入力することが出来る。従っ
て、自動利得制御回路６０₁の制御範囲は小さくなり、
構成は相対的に簡素化される。さらには、希土類をドー
プした光ファイバー５２ ₁の光信号入力のパワーレベル
は所定のレベルを超えることがないから、励起レーザー
ダイオード５９₁により供給される励起レーザービーム
のレベルをあげる必要はない。つまり、励起レーザーダ
イオード５９₁の容量は小さくてもよいことになる。

【００９７】図２０は本発明の他の実施の形態による光
増幅装置の説明図であり、図１９と同一符号は同一部分
を示す。図２０に示す光増幅装置は、図１９に示す光増
幅装置と同様であるが、光分岐カプラー５４₃、ホトダ
イオード（ＰＤ）５８₃、及び監視信号処理回路７０を
含んでいる。伝送用光ファイバーを通じて供給される波
長多重化光信号は可変光減衰器６４に入力され、光分岐
カプラー５４₃により分岐されたその一部はホトダイオ
ード５８₃により電気信号に変換され、監視信号処理回
路７０に入力される。

【００９８】チャネル数の変更を通告する制御信号は振
幅変調により波長多重化光信号に重畳されるか又は専用
の制御チャネルにより多重化されて伝送される。チャネ
ル数の変更を通告する制御信号が抽出され、識別される
と、監視信号処理回路７０は自動レベル制御回路６６を
制御して、可変光減衰器６４による光信号の減衰量をそ
の時点の値に維持するので（従って、可変光減衰器６４
の動作を停止させるので）、光出力パワーは一定のレベ
ルには維持されなくなる。

【００９９】チャネル数の変更が完了すると、監視信号
処理回路７０は可変光減衰器６４に制御を再開させて光
出力パワーを一定レベルに維持する。この構成により、
光信号のパワーレベルが急激に変化するのを少なくする
か、避けることが出来る。

【０１００】図２１は本発明のさらに他の実施の形態に
よる光増幅装置の説明図であり、図２０と同一符号は同
一部分を示す。図２１の光増幅装置は図１９の光増幅装
置と同様であるが、ＡＬＣ補正回路９０が含まれてい
る。ＡＬＣ補正回路９８は出力波長多重化光信号のパワ
ーレベルが所定の範囲にあるかいなかを判定する。パワ
ーレベルが所定の範囲にない場合には、ＡＬＣ補正回路
９８は自動レベル制御回路６６を制御して、可変光減衰
器６４による光信号の減衰により出力波長多重化光信号
が所定範囲のパワーレベルを持つようにする。

【０１０１】図２２は本発明のさらに別の実施の形態に
よる光増幅装置の説明図であり、図２１と同一符号は同
一部分を示す。図２２に示す光増幅装置は図２０及び図
２１に示す光増幅装置を組み合わせたものである。図２
２を参照すると、ＡＬＣ補正回路９８が自動レベル制御
回路６６を制御することにより、出力波長多重化光信号
のパワーレベルが所定の範囲に維持される。チャネル数
の変更を通告する制御信号が抽出され、識別されると、
監視信号処理回路７０は自動レベル制御機能を停止させ
るので、光出力パワーは一定レベルには維持されない。
チャネル数の変更完了により自動レベル制御機能を再開
させることにより、光出力パワーは変更されたチャネル
数に対応して一定化される。

【０１０２】図２３は本発明の実施の形態による光増幅
装置の説明図であり、前述の各実施の形態と同一符号は
同一部分を示す。図２３を参照すると、チャネル数が変
更された場合に一定の減衰量を与えるために可変光減衰
器６４を制御する（停止させる）代わりに、チャネル数
が変更された時に、光増幅器全体をＡＧＣモードに変更
する。この変更は可変光減衰器６４への入力、又は可変
光減衰器６４からの出力間の比率を一定レベルに制御す
ることにより達成出来る。この動作は可変光減衰器６４
の利得Ｇ（０＜Ｇ＜１）又は可変光減衰器６４の光透過
率を一定レベルに維持することと同じである。

【０１０３】従って、図２３において、スイッチ１０４
が監視信号処理回路７０に制御されて自動レベル制御回
路６６による自動レベル制御と自動利得制御回路６０₃
による自動利得制御動作を切り替える。さらに詳しく
は、例えば、図４の（Ａ）に示されるように、監視信号
処理回路７０はスイッチ１０４に対してチャネル数が変
更される前後で自動レベル制御回路６６を選択させる。
チャネル数が変更されている間は、監視信号処理回路７
０はスイッチ１０４を制御して自動利得制御回路６０₃
を選択させる。

【０１０４】図２３においても、監視信号処理回路７０
に制御されて制御情報を下流側の光中継器等の光装置に
伝送するレーザーダイオード（ＬＤ）１０５を備えてい
る。例えば、以下に詳細に説明されるように、このレー
ザーダイオード（ＬＤ）１０５は監視信号処理回路７０
により制御されて、制御情報を下流側の光装置に送出す
る。

【０１０５】図２４は図２３の光増幅装置の詳細図であ
り、前述の各実施の形態と同一符号は同一部分を示し、
６０−１，６０２はＬＯＧ、６０３〜６０５は演算増幅
器、Ｒｉ，Ｒｆは抵抗、６６−１，６６−２，ＯＰＡは
演算増幅器を示す。図２４を参照すると、以下の動作が
行われる。（１）．通常は（即ち、チャネル数が変更されていない
とき）、スイッチ１０４は自動レベル制御回路６６（Ａ
ＬＣＰ側）を選択しているので、可変光減衰器６４から
の光出力のパワーレベルは、ホトダイオード５８₃を介
してモニターされて、基準電圧Ｖ_ALCに対応して一定レ
ベルに維持される。（２）．監視信号処理回路７０がチャネル数の変更を通
告する制御信号を受信すると、自動利得制御回路６０₃
の演算増幅器６０−３からの利得モニター信号（ＧＭ）
１０７が読み込まれて１０〜１００ｍｓオーダーの時定
数に従った平均利得（減衰量）が決定される。

【０１０６】（３）．上記（２）で決定した平均利得に
対応する基準電圧Ｖ_AGCが監視信号処理回路７０から自
動利得制御回路６０₃の演算増幅器６０−５に加えられ
る。（４）．スイッチ１０４は自動利得制御回路６０₃（Ａ
ＧＣＰ側）を選択する。（５）．監視信号処理回路７０は波長多重化光信号に含
まれる新規のチャネル数を示す情報を受信する。（６）．監視信号処理回路７０は新規のチャネル数に対
応する基準電圧Ｖ_ALCを自動レベル制御回路６６の演算
増幅器６６−２に加える。（７）．監視信号処理回路７０はチャネル数の変更が完
了したことを示す信号を受信する。または、チャネル数
の変更を通告する信号を受信してから所定の時間が経過
して、チャネル数変更完了を判定する。（８）．スイッチ１０４は自動レベル制御回路６６（Ａ
ＬＣＰ側）を選択する。

【０１０７】可変光減衰器６４による減衰とトランジス
タ８０による制御装置８６の駆動電流の関係は動作温度
等のパラメーターにより決まるが、それらは一対一の関
係にある。従って、上記の項目（２）は、モニターされ
た駆動電流に基いて平均利得（減衰量）を決定するため
に駆動電流を（１０〜１００ｍｓのオーダーの時定数に
関して）モニターする処理（演算増幅器ＯＰＡからの電
流モニター信号ＩＭ）と置き換えることが出来る。可変
光減衰器６４の制御電流は制御されるので、その平均レ
ベルは一定に維持される。

【０１０８】図２５は本発明の実施の形態による光増幅
装置を採用している光ファイバー通信システムの説明図
である。１０８は光送信機（Ｔｘ又はノードｎｏｄ
ｅ）、Ｔｘ（ＳＶ）は制御信号送信機、１１０は光受信
機（Ｒｘ又はノードｎｏｄｅ）、１１２は光増幅器（Ｏ
−ＡＭＰ）、１１４は主信号制御部、１１６は監視信号
処理部である。光増幅器（Ｏ−ＡＭＰ）１１２は主光信
号とそれに重畳された制御光信号とを増幅する。主信号
制御部１１４及び監視信号処理部１１６は、光増幅器１
１２を制御して、主光信号と制御光信号とを所望のレベ
ルに増幅して受信側へ送出する。

【０１０９】図２６は、図２５の光増幅器１１２、主信
号制御部１１４、及び監視信号処理部１１６を含む光増
幅装置の構成を示す。図２６の光増幅装置は図３と同様
な構成であるが、監視用の制御光信号を、送信側から受
信側に向かう下流側に送信するためのレーザーダイオー
ド（ＬＤ）１０５を含んでいる。さらに詳しくは、監視
信号処理回路７０は、チャネル数変更等に伴う可変光減
衰器６４の減衰量又は光透過率がいつ一定に維持される
か、又は「凍結」されるかを示す情報を、レーザーダイ
オード（ＬＤ）１０５により制御光信号に変換して伝送
ラインに送出する。

【０１１０】図２７は本発明の実施の形態による複数の
光増幅装置を採用している伝送ラインの説明図である。
図２７を参照すると、波長多重化光通信システムは送信
機（Ｔｘ）１２０、波長多重化光ファイバー増幅器／中
継器（ＯＡＭＰ）１２２及び受信機（Ｒｘ）１２４を含
んでいる。又ＳＶＴｘ，ＳＶＲｘは制御光信号の送信部
及び受信部を示し、又矢印ＵＰＳは上流方向、ＤＮＳは
下流方向を示す。チャネル数が変更されると、システム
内の上流側（又は下流側）ラインのすべてのＯＡＭＰ１
２２は一定の光利得制御動作にセットされる。

【０１１１】各送信機Ｔｘ１２０内に設けられる波長多
重化光後置増幅器（図示されない）及び各受信機Ｒｘ１
２４内に設けられる波長多重化光前置増幅器（図示され
ない）は共に一定利得制御動作にセットされる。全ての
ＯＡＭＰ１２２が一定利得制御状態にある場合には、受
信機（Ｒｘ）１２４内の光受信装置に入力される光信号
パワーは変化することがある。

【０１１２】図２５から図２７に示される光増幅装置を
有する伝送ラインにおいては、伝送ライン上の受信機
（Ｒｘ）により管理される伝送路内の全ての光ファイバ
ー増幅器がその減衰量を一定レベルに固定し、光利得を
一定レベルに維持するか否かを決定する事が可能であ
る。全ての光ファイバー増幅器が一度その光利得を一定
レベルに維持すると決められた場合には、それを示す情
報が逆方向の伝送路を通じて送信機（Ｔｘ）に送られ、
チャネル数の変更が開始される。

【０１１３】以下は、チャネル数の変更処理のための図
２５〜図２７に示す光増幅装置を有する伝送ラインでの
動作フローの一例である。（１）．チャネル数の変更を通告する制御信号は上流側
ＳＶ送信部（ＳＶＴｘ）から送出される。（２）．各ＯＡＭＰの監視信号処理回路７０はチャネル
数の変更を通告する制御信号を受信する。（３）．各ＯＡＭＰは関連する可変光減衰器の「凍結」
動作を開始する。（４）．各ＯＡＭＰは関連する可変光減衰器の「凍結」
動作を完了して、モニター信号にその情報を乗せて伝送
することにより（個々のＯＡＭＰを識別するための識別
番号も同様にモニター信号に挿入される）、一定の光利
得制御が開始されたことを示す情報を下流側に送出す
る。

【０１１４】（５）．上流側のＳＶ受信部（ＳＶＲｘ）
は、全ての上流側のＯＡＭＰは一定の光利得状態にある
ことを認識する。（６）．下流側のＳＶ送信部（ＳＶＴｘ）は、全ての上
流側のＯＡＭＰは一定の光利得状態にあることを通知す
る。（７）．下流側のＳＶ受信部（ＳＶＲｘ）は、全ての上
流側のＯＡＭＰは一定の光利得状態にあることを認識す
る。（８）．上流側の送信機（Ｔｘ）は実際にチャネル数を
変更する。（９）．上流側のＳＶ送信部（ＳＶＴｘ）は、チャネル
数の変更が完了したことを示す情報を発生する。

【０１１５】（１０）．各ＯＡＭＰの監視信号処理回路
７０はチャネル数の変更が完了したことを示す情報を受
信する。（１１）．各ＯＡＭＰは関連する可変光減衰器の動作を
凍結するための凍結動作を中止させ、光出力を一定に保
つ制御を進める。（１２）．各ＯＡＭＰは、モニター信号の形で、光出力
を一定に保つ制御への移行が完了したことを示す情報を
下流側に送出する（個々のＯＡＭＰを識別する識別信号
も同様に送出される）。（１３）．上流側のＳＶ受信部（ＳＶＲｘ）は、全ての
ＯＡＭＰがチャネル数の変更処理を行ったことを示す情
報を受信する。（１４）．全てのＯＡＭＰがチャネル数の変更処理を行
ったことを示す情報は送信機に送出される。

【０１１６】図２８は上記の動作フローを示すタイミン
グ図である。（ａ）はチャネル数２ｃｈ，４ｃｈ，８ｃ
ｈ等のチャネル数変更を通告するチャネル数情報、
（ｂ）は動作中のチャネル数情報、（ｃ）はＡＬＣ参照
信号、（ｄ）はＡＬＣロック信号、（ｅ）は状態信号、
（ｆ）はＡＬＣ補正動作のＯＮ，ＯＦＦ、（ｇ）は全光
パワー、（ｈ）はチャネル対応の光パワーを示し、この
チャネル対応の光パワーは、予め設定したレベル（ＰＲ
ＥＳＥＴＬＥＶＥＬ）を維持する場合を示す。

【０１１７】従って、チャネル数変更の処理において
は、波長多重化光ファイバー増幅器は一時的に自動レベ
ル制御機能（ＡＬＣ）を実行するのを中止（ＦＲＥＥＺ
Ｅ）して、代わりに一定利得機能を行うか、又は光増幅
装置全体で一定利得機能を実行させる。しかし、光通信
システムにおいては、通常は光受信装置に供給される光
信号のパワーを一定レベルに維持する必要がある。分極
の変化による入力パワーの変化は従来の状況の元で生ず
るが、光ファイバー増幅器の光利得を一定レベルに維持
するように制御することにより、光受信装置に供給され
る光信号のパワーは変化する。

【０１１８】この問題は、波長多重化光信号を個々のチ
ャネルに多重分離し、個々の多重分離したチャネル毎の
光パワーレベルを制御することにより乗り越えられる。
図２９は本発明の実施の形態による光通信システムの一
部を示す図である。この図２９を参照すると、多重分離
装置（ＤＥＭＵＸ）１２５は、波長多重化光信号を個々
の受信機１２６により受信される個々のチャネルに多重
分離する。光前置増幅器１２７及び自動レベル制御ユニ
ット１２８は個々のチャネル毎に設けられているので、
関連する受信機１２６は一定のパワーレベルで光信号を
受信することができる。

【０１１９】本発明の上記実施の形態によれば、可変光
減衰器又は光増幅器は、波長多重化光信号のチャネル数
が変更される際に、一定の利得を得るように制御可能で
ある。この場合、利得Ｇは０＜Ｇ＜１の範囲にある。こ
のように、可変光減衰器の入力及び出力間の比を一定に
維持することにより、一定の利得を与えるように可変光
減衰器を制御することが出来る。

【０１２０】又本発明の実施の形態によると、光増幅器
内に希土類をドープした光ファイバーが用いられてい
る。この場合、ドーパントはエルビウム（Ｅｒ）であ
る。しかし、本発明はエルビウム（Ｅｒ）がドープされ
た光ファイバーに限定されるものではない。代わりに、
波長に応じて、他の希土類をドープした光ファイバー、
例えば、ネオジウム（Ｎｄ）をドープした光ファイバー
又はプラセオジウム（Ｐｄ）をドープした光ファイバー
等を使用することが出来る。さらに、例えば、ここに開
示された種々のホトダイオードは光トランジスタに代え
ることも出来る。

【０１２１】上記の本発明の実施の形態によれば、自動
利得制御回路及び自動レベル制御回路の特定の実施の形
態が開示される。しかし、本発明はここに開示されてい
るこれらの回路又は他の回路の特定の回路構成に限定さ
れるものではなく、他の多くの異なる回路構成を使用す
ることも可能である。さらに、本発明の上記の実施の形
態によれば、光減衰機能を用いて光信号に対する減衰量
を可変としている。すでに多くの異なる可変光減衰器が
開示されている。従って、本発明の実施の形態は上記の
可変光減衰器の特定のものに限定されるものではない。

【０１２２】本発明の幾つかの実施の形態が示され、説
明されているが、この分野の専門知識を有するものにと
っては、特許請求の範囲に述べられている本発明の原理
及び精神から逸脱することなく様々な変更が可能である
ことは明白である。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、チャネ
ル数の変更に対して、例えば、監視信号処理回路を設け
て、チャネル数変動時に光出力一定の制御状態を一時的
に固定（凍結）し、チャネル対応の光信号レベルの変動
を抑制することができる。又分散補償光ファイバーの損
失のばらつきに対しては、ＤＣＦ損失補正回路により光
出力一定制御回路を制御することによって補正すること
ができる。又光出力一定制御については、後段部に光利
得一定制御の希土類ドープの光ファイバー増幅器を設け
ることにより、中段部の電気制御光デバイス部の損失を
補償し、又ＡＬＣ補正回路により、出力波長多重化光信
号レベルを所定範囲内となるように容易に制御すること
ができる。

【０１２４】又入力波長多重化光信号を電気制御光デバ
イス部に入力することにより、次段の光利得一定制御の
希土類ドープの光ファイバー増幅器に対して、所定範囲
内のレベルの波長多重化光信号を入力し、光利得一定制
御を行うことができるから、希土類ドープの光ファイバ
ー増幅器に於ける励起用レーザーダイオードを比較的小
容量としても安定な光利得一定制御が可能となる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバー通信システムの説明図である。

【図２】波長分割多重を利用した光ファイバー通信シス
テムのための光増幅装置の説明図である。

【図３】本発明の実施の形態による光増幅装置の説明図
である。

【図４】本発明の実施の形態による光信号のチャネル数
Ｎが変化した場合の光増幅装置の動作を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の実施の形態による自動利得制御回路の
説明図である。

【図６】本発明の実施の形態による自動レベル制御回路
の説明図である。

【図７】本発明の実施の形態による自動レベル制御回路
のスイッチング回路の説明図である。

【図８】本発明の他の実施の形態による自動レベル制御
回路の説明図である。

【図９】本発明の他の実施の形態による自動レベル制御
回路の説明図である。

【図１０】本発明の他の実施の形態による光増幅装置の
説明図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施の形態による光増幅
装置の説明図である。

【図１２】本発明の実施の形態による光増幅装置の説明
図である。

【図１３】本発明の他の実施の形態による光増幅装置の
説明図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態による光増幅装置の
説明図である。

【図１５】本発明のさらに他の実施の形態による光増幅
装置の説明図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施の形態による光増幅
装置の説明図である。

【図１７】本発明の実施の形態による図１６に示した光
増幅装置の変更例の説明図である。

【図１８】本発明の実施の形態による光増幅装置におけ
る希土類をドープした光ファイバー（ＥＤＦ）の利得−
波長特性，光フィルターの光透過率及び光フィルターの
総合利得の説明図である。

【図１９】本発明の実施の形態による光増幅装置の説明
図である。

【図２０】本発明の他の実施の形態による光増幅装置の
説明図である。

【図２１】本発明のさらに他の実施の形態による光増幅
装置の説明図である。

【図２２】本発明のさらに他の実施の形態による光増幅
装置の説明図である。

【図２３】本発明の実施の形態による光増幅装置の説明
図である。

【図２４】本発明の実施の形態による図２３に示す光増
幅装置の一部の詳細図である。

【図２５】本発明の実施の形態による光増幅装置を採用
した光ファイバー通信システムの説明図である。

【図２６】本発明の実施の形態による図２５に示す光増
幅装置を示す詳細図である。

【図２７】本発明の実施の形態による複数の光増幅装置
を採用した伝送ラインの説明図である。

【図２８】本発明の実施の形態による光増幅装置の動作
を示すタイミング図である。

【図２９】本発明の実施の形態による光通信システムの
一部の説明図である。

【符号の説明】

１０００第一の部分２０００第二の部分５２₁ 希土類ドープ光ファイバー５４₁〜５４₃ 光分岐カプラー５５₁，５５₂ 光アイソレーター５６₁ 光波長多重化カプラー５８₁〜５８₄ ホトダイオード（ＰＤ）５９₁ 励起レーザーダイオード（ＬＤ）６０₁ 自動光利得制御回路（ＡＧＣ）６４可変光減衰器（ＡＴＴ）６６自動レベル制御回路（ＡＬＣ）７０監視信号処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変チャネル数を有する光信号を増幅す
る光増幅器と、光信号のチャネル数の変化に対応して増幅された光信号
のパワーレベルを制御する制御装置とを含む構成の波長
多重用光増幅装置。
【請求項２】光信号のチャネル数を変更する前後にお
いては、制御装置は光透過率を変化させて増幅した光信
号を通過させて、そのパワーレベルを光信号のチャネル
数に応じてほぼ一定のレベルに維持させ、光信号のチャ
ネル数が変更された場合は、制御装置は増幅した光信号
を一定の光透過率で通過させて増幅した光信号のパワー
レベルを制御する構成を有することを特徴とする請求項
１記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項３】光信号のチャネル数を変更する前後にお
いては、制御装置は光信号のチャネル数に応じて増幅し
た光信号のパワーレベルをほぼ一定のレベルに維持し、
光信号のチャネル数が変更された場合は、制御装置は増
幅された光信号をほぼ一定の利得で増幅する構成を有す
ることを特徴とする請求項１記載の波長多重光増幅装
置。
【請求項４】可変チャネル数を有する光信号を増幅す
る光増幅器と、光信号のチャネル数を変更する前後においては、光透過
率を変化させて増幅した光信号を通過させて、そのパワ
ーレベルを光信号のチャネル数に応じてほぼ一定のレベ
ルに維持させ、光信号のチャネル数が変更された場合
は、増幅した光信号を一定の光透過率で通過させる制御
装置とを含む構成の波長多重用光増幅装置。
【請求項５】光信号のチャネル数を変更する前は、制
御装置は光透過率を変化させて増幅した光信号を通過さ
せて、そのパワーレベルをチャネル数を変更する前の光
信号のチャネル数に応じたレベルに維持させ、光信号の
チャネル数を変更した後は、制御装置は光透過率を変化
させて増幅した光信号を通過させて、そのパワーレベル
をチャネル数を変更した後の光信号のチャネル数に応じ
たレベルに維持させる構成を有することを特徴とする請
求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項６】光増幅器は一定利得で光信号を増幅する
希土類をドープした光ファイバー増幅器であることを特
徴とする請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項７】制御装置は、増幅した光信号を通過さ
せ、可変光透過率を有する光減衰器と、光信号のチャネ
ル数を変更する前後において、光減衰器の光透過率を変
化させて光信号のチャネル数に応じて増幅した光信号の
パワーレベルをほぼ一定に維持する自動レベル制御ユニ
ットを含む構成を有することを特徴とする請求項４記載
の波長多重用光増幅装置。
【請求項８】制御装置は、変更又は一定に維持可能な
光透過率を有する光減衰器を含んでなることを特徴とす
る請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項９】制御装置は、光信号のチャネル数がいつ
変更されるかを示す通告信号を受信し、その通告信号を
受信すると、増幅した光信号を一定の光透過率で通過さ
せはじめ、チャネル数の変更が完了するまで増幅した光
信号を一定の光透過率で継続的に通過させる構成を有す
ることを特徴とする請求項４記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項１０】通告信号が光信号に含まれており、制
御装置は光信号から通告信号を抽出する構成を有するこ
とを特徴とする請求項９記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１１】光信号のチャネル数を変更する前後に
おいては、制御装置は光の透過率を変化させて増幅した
光信号を通過させて、その増幅した光信号のパワーレベ
ルを所定の範囲に維持させる構成を有することを特徴と
する請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１２】増幅した光信号を伝送する分散補償光
ファイバー（ＤＣＦ）を含んでなり、制御装置は、前記
分散補償光ファイバー（ＤＣＦ）による損失変化を検出
し、検出された損失変化を補償するために増幅した光信
号のパワーレベルを制御する構成を有することを特徴と
する請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１３】増幅した光信号を伝送する分散補償光
ファイバー（ＤＣＦ）、及び損失変化を検出し、光減衰
器の光透過率を制御して検出した変化を補償するように
した損失補償回路を有することを特徴とする請求項７記
載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１４】損失補償回路は、光減衰器の光透過率
を制御して増幅した光信号のパワーレベルを所定の範囲
に維持する構成を有することを特徴とする請求項１３記
載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１５】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は、一定の光透過率で増幅した光信号を所
定の時間だけ通過させ、所定の時間が経過した後で変更
した光透過率で増幅した光信号を通過させはじめる構成
を有することを特徴とする請求項４記載の波長多重用光
増幅装置。
【請求項１６】制御装置は、光信号のチャネル数の変
更がいつ完了するかを示す完了信号を受信し、その完了
信号を受信すると、変更した光透過率で増幅した光信号
を通過させはじめ、増幅した光信号のパワーレベルをほ
ぼ一定のレベルに維持する構成を有することを特徴とす
る請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１７】光信号のチャネル数が変更された後
に、変更した光透過率で増幅した光信号を通過させはじ
めた後で、制御装置は完了信号を下流方向に伝送させ
て、チャネル数の変更に応じて制御装置が制御動作を完
了したことを示す構成を有することを特徴とする請求項
４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１８】制御装置は、いつ光信号のチャネル数
が変更されるかを示し、また、いつ増幅した光信号を一
定の光透過率で通過させるかを示す通告信号を受信し、
該装置はまた複数の下流側光増幅器を含んでおり、通告
信号が下流側に送出されることにより下流側光増幅器の
各々の出力を制御する構成を有することを特徴とする請
求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項１９】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対しては識別信号を下流方向に送出して光増幅器を識別
する構成を有することを特徴とする請求項４記載の波長
多重用光増幅装置。
【請求項２０】制御装置は、光信号のチャネル数の変
更の後の変更した光透過率で増幅した光信号を通過させ
始めた後に、完了信号を下流側に送信し、チャネル数の
変更に対応して制御が完了したことを示す構成を有する
ことを特徴とする請求項１８記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項２１】各光増幅器に対して、識別信号を下流
側に送出して光増幅器を識別する構成を有することを特
徴とする請求項１８記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項２２】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は、所定の時間だけ一定の光透過率で増幅
した光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変
更した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成
を有することを特徴とする請求項２０記載の波長多重用
光増幅装置。
【請求項２３】各光増幅器に対して、識別信号を下流
側に送出してそれぞれの光増幅器を識別する構成を有す
ることを特徴とする請求項２０記載の波長多重用光増幅
装置。
【請求項２４】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は、所定の時間だけ一定の光透過率で増幅
した光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変
更した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成
を有することを特徴とする請求項１８記載の波長多重用
光増幅装置。
【請求項２５】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は、所定の時間だけ一定の光透過率で増幅
した光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変
更した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成
を有することを特徴とする請求項１７記載の波長多重用
光増幅装置。
【請求項２６】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対して、識別信号を下流側に送出してそれぞれの光増幅
器を識別する構成を有することを特徴とする請求項１７
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項２７】制御装置を通過した後の光信号を個々
の信号に多重分離するデマルチプレクサー（多重分離装
置）、及びそれぞれ個々の信号のパワーレベルを制御し
て、制御装置が一定の光透過率で増幅した光信号を通過
させた場合に、個々の信号のパワーレベルをほぼ一定に
維持する自動レベル制御ユニットを有することを特徴と
する請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項２８】制御装置を通過した後の光信号を光信
号のチャネル数にそれぞれ対応する個々の信号に多重分
離するデマルチプレクサーと、個々の信号にそれぞれ対
応し対応する個々の信号を受信する受信器、及び対応す
る受信器に受信される前にそれぞれの信号のパワーレベ
ルを制御して、制御装置が増幅した光信号を一定の光透
過率で通過させた場合の個々の信号のパワーレベルをほ
ぼ一定に維持する自動レベル制御ユニットを有すること
を特徴とする請求項４記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項２９】可変チャネル数を有する光信号を増幅
する光増幅器と、光信号のチャネル数の変更に対応して
増幅された光信号を制御する制御装置と、制御され、増幅された光信号を個々の信号に多重分離す
るデマルチプレクサーと、それぞれ個々の信号のパワーレベルを制御して、個々の
信号のパワーレベルをほぼ一定に維持する自動レベル制
御ユニットとを含む構成を有することを特徴とする波長
多重用光増幅装置。
【請求項３０】光信号のパワーレベルをほぼ一定に保
ち、対応する出力信号を生成する自動レベル制御ユニッ
トと、一定の利得で自動レベル制御ユニットの出力信号を増幅
する光ファイバー増幅器とを含む構成を有することを特
徴とする波長多重用光増幅装置。
【請求項３１】光信号のチャネル数が変更される前後
では、変更した光透過率で、光ファイバーの増幅器の増
幅された出力信号を通過させて、光信号のチャネル数に
対応して増幅された出力信号のパワーレベルをほぼ一定
に維持し、光信号のチャネル数が変更された場合は、一
定の光透過率で光ファイバー増幅器の出力信号を通過さ
せる制御装置を含むことを特徴とする請求項１０記載の
波長多重用光増幅装置。
【請求項３２】光信号のチャネル数が変更される前後
では、制御装置は光ファイバー増幅器の増幅された出力
信号を通過させて、増幅された出力信号のパワーレベル
を所定の範囲に維持する構成を有することを特徴とする
請求項３１記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項３３】制御装置は、いつ光信号のチャネル数
が変更されるかを示し、また、いつ増幅した光信号を一
定の光透過率で通過させるかを示す通告信号を受信する
構成を有することを特徴とする請求項３１記載の波長多
重用光増幅装置。
【請求項３４】制御装置は、いつ光信号のチャネル数
が変更されるかを示す完了信号を受信し、この完了信号
によりいつ増幅した出力信号を変更した光透過率で通過
させるかを決めるもので、該装置は複数の下流側光増幅
器を含み、完了信号を下流側に送出されることにより下
流側光増幅器の各々の出力を制御する構成を有すること
を特徴とする請求項３１記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項３５】制御装置は、光信号のチャネル数の変
更の後の変更した光透過率で増幅した光信号を通過させ
始めた後に、完了信号を下流側に送信し、チャネル数の
変更に対応して制御が完了したことを示す構成を有する
ことを特徴とする請求項３１記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項３６】制御装置は、光信号のチャネル数の変
更の後の変更した光透過率で増幅した光信号を通過させ
始めた後に、完了信号を下流側に送信し、チャネル数の
変更に対応して制御が完了したことを示す構成を有する
ことを特徴とする請求項３３記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項３７】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は所定の時間だけ一定の光透過率で増幅し
た光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変更
した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成を
有することを特徴とする請求項３１記載の波長多重用光
増幅装置。
【請求項３８】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は所定の時間だけ一定の光透過率で増幅し
た光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変更
した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成を
有することを特徴とする請求項３３記載の波長多重用光
増幅装置。
【請求項３９】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は所定の時間だけ一定の光透過率で増幅し
た光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変更
した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成を
有することを特徴とする請求項３５記載の波長多重用光
増幅装置。
【請求項４０】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は所定の時間だけ一定の光透過率で増幅し
た光信号を通過させ、所定の時間が経過した後は、変更
した光透過率で増幅した光信号を通過させ始める構成を
有することを特徴とする請求項３６記載の波長多重用光
増幅装置。
【請求項４１】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対して、識別信号を下流側に送出してそれぞれの光増幅
器を識別する構成を有することを特徴とする請求項３１
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４２】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対して、識別信号を下流側に送出してそれぞれの光増幅
器を識別する構成を有することを特徴とする請求項３３
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４３】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対して、識別信号を下流側に送出してそれぞれの光増幅
器を識別する構成を有することを特徴とする請求項３５
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４４】複数の光増幅器を含み、各光増幅器に
対して、識別信号を下流側に送出してそれぞれの光増幅
器を識別する構成を有することを特徴とする請求項３６
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４５】可変チャネル数を有する光信号を増幅
する光増幅器と、光信号のチャネル数を変更する前後に
おいては、光信号のチャネル数に応じて増幅した光信号
のパワーレベルをほぼ一定のレベルに維持し、光信号の
チャネル数が変更された場合は、増幅した光信号をほぼ
一定の利得で増幅する制御装置とを含む構成を有するこ
とを特徴とする波長多重用光増幅装置。
【請求項４６】制御装置は、増幅した光信号を通過さ
せ、可変光透過率を有する光減衰器、及び光信号のチャ
ネル数を変更する前後において、光減衰器の光透過率を
変化させて光信号のチャネル数に応じて増幅した光信号
のパワーレベルをほぼ一定に維持する自動レベル制御ユ
ニットを含む構成を有することを特徴とする請求項４５
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４７】光信号のチャネル数が変更された場合
は、自動レベル制御ユニットは光減衰器の光透過率を一
定に維持する構成を有することを特徴とする請求項４６
記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４８】制御装置は、増幅した光信号をさらに
増幅する光増幅器、及び光信号のチャネル数を変更する
前後において、制御装置の光増幅器の利得を変化させ
て、光信号のチャネル数応じて、制御装置の光増幅器で
増幅された光信号のパワーレベルをほぼ一定に維持する
自動レベル制御ユニットを含む構成を有することを特徴
とする請求項４５記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項４９】制御装置は、光信号のチャネル数がい
つ変更されるかを示す通告信号を受信し、その通告信号
を受信すると、増幅した光信号をほぼ一定の利得で増幅
し始め、チャネル数の変更が完了するまで増幅した光信
号をほぼ一定の利得で継続的に増幅する構成を有するこ
とを特徴とする請求項４５記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項５０】通告信号が光信号に含まれており、制
御装置は光信号から通告信号を抽出する構成を有するこ
とを特徴とする請求項４９記載の波長多重用光増幅装
置。
【請求項５１】増幅した光信号を伝送する分散補償光
ファイバー（ＤＣＦ）を含んでなり、制御装置は分散補
償光ファイバー（ＤＣＦ）による損失変化を検出し、増
幅した光信号のパワーレベルを制御して検出した変化を
補償する構成を有することを特徴とする請求項４５記載
の波長多重用光増幅装置。
【請求項５２】光信号のチャネル数が変更された場合
に、制御装置は増幅した光信号を所定の時間だけほぼ一
定の利得で増幅し、所定の時間が経過した後で増幅した
光信号のパワーレベルをほぼ一定のレベルに維持し始め
る構成を有することを特徴とする請求項４５記載の波長
多重用光増幅装置。
【請求項５３】制御装置は、光信号のチャネル数の変
更がいつ完了するかを示す完了信号を受信する構成を有
することを特徴とする請求項４５記載の波長多重用光増
幅装置。
【請求項５４】光信号のチャネル数が変更された後
に、増幅した光信号のパワーレベルをほぼ一定のレベル
に維持しはじめた後で、制御装置は完了信号を下流方向
に伝送させて、チャネル数の変更に応じて制御装置が制
御動作を完了したことを示す構成を有することを特徴と
する請求項４５記載の波長多重用光増幅装置。
【請求項５５】制御装置からの光信号を個々の信号に
多重分離するデマルチプレクサー、及び個々の信号のパ
ワーレベルを制御して、制御装置が増幅した光信号をほ
ぼ一定の利得で増幅した場合の個々の信号のパワーレベ
ルをほぼ一定に維持する自動レベル制御ユニットを含む
構成を有することを特徴とする請求項４５記載の波長多
重用光増幅装置。
【請求項５６】可変チャネル数を有する光信号を増幅
する光増幅器、増幅した光信号を通過させ、可変光透過率を有する光減
衰器と、光信号のチャネル数が変更される前は、光減衰器の光透
過率を変化させて、増幅した光信号のパワーレベルをチ
ャネル数が変更される前の光信号のチャネル数に応じた
ほぼ一定のレベルに維持し、光信号のチャネル数が変更
された時は、光減衰器の光透過率を一定に維持し、光信
号のチャネル数が変更された後では、光減衰器の光透過
率を変化させて、増幅した光信号のパワーレベルをチャ
ネル数が変更された後の光信号のチャネル数に応じたほ
ぼ一定のレベルに維持する制御装置とを含む構成を有す
ることを特徴とする波長多重用光増幅装置。
【請求項５７】可変チャネル数を有し、光増幅器によ
り増幅される光信号を制御するための方法であって、光信号のチャネル数を変更する前後においては、変更し
た光透過率で増幅した光信号を通過させて、増幅した光
信号のパワーレベルを光信号のチャネル数に応じてほぼ
一定のレベルに維持し、光信号のチャネル数が変更された時は、一定の光透過率
で増幅した光信号を通過させる過程を含むことを特徴と
する波長多重用光増幅装置の制御方法。
【請求項５８】可変チャネル数を有し、光増幅器によ
り増幅される光信号を制御するための方法であって、光信号のチャネル数を変更する前後においては、光信号
のチャネル数に応じて、増幅した光信号のパワーレベル
をほぼ一定レベルに維持し、光信号のチャネル数が変更された時は、増幅された光信
号をほぼ一定の利得で増幅する過程を含むことを特徴と
する波長多重用光増幅装置の制御方法。