JP2003124891A - 光増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅帯域に制約されずに波長が設定された監
視制御信号光を利用して、伝送損失の急激な変動を動的
に補償するような利得制御機能をもつ光増幅装置を得る
こと。 【解決手段】 ＬＤ４が光増幅部９の増幅帯域内で発生
する利得制御用の補助信号光（λｍ）は、可変光減衰器
５、１３ｄＢ光カプラ６を介してＰＤ７で検出され、制
御電気回路３に入力される。制御電気回路３は、ＰＤ２
で検出された入力監視制御信号光（λｓ）の光レベルに
基づき、１３ｄＢ光カプラ６からＷＤＭ光カプラ８に入
力される補助信号光（λｍ）の光レベルと、ＷＤＭ光カ
プラ１からＷＤＭ光カプラ８に入力される主信号光（λ
１〜λｎ）の光レベルとがほぼ等しくなるように、可変
光減衰器５での減衰量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波長分割多重方
式で伝送される複数の信号光を増幅する光増幅装置に関
するのものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムでは、波長分割多重(Wav
elength Division Multiplexing：以下「ＷＤＭ」とい
う)方式による光伝送が実用化されつつある。ＷＤＭ方
式の光通信システムでは、中継増幅する光増幅装置の利
得制御等を目的として、主信号光に監視制御信号光が多
重化された信号光（以下「ＷＤＭ信号光」という）が伝
送される。このＷＤＭ信号光を増幅する光増幅装置とし
ては、従来、例えば、特開２０００−３４９７１７号公
報（光増幅装置及び光増幅方法）に開示されたものが知
られている。

【０００３】図１１は、従来の光増幅装置の構成例であ
る。図１１において、この光増幅装置は、外部から入力
するＷＤＭ信号光を２分岐する１３ｄＢ光カプラ２０１
と、１３ｄＢ光カプラ２０１の一方の分岐光が入力され
る光増幅部２０２と、１３ｄＢ光カプラ２０１の他方の
分岐光が入力されるＷＤＭ光カプラ２０３と、ＷＤＭ光
カプラ２０３の出力光の光レベルを検出するフォトダイ
オード（以下、「ＰＤ」と略称する）２０４と、ＰＤ２
０４の検出信号が入力される制御電気回路２０５と、光
増幅部２０２の出力光を２つに分離するＷＤＭカプラ２
０６と、ＷＤＭカプラ２０６の一方の分離光のレベルを
検出し、検出信号を制御電気回路２０５に出力するＰＤ
２０７と、制御電気回路２０５からの制御信号に従って
監視制御信号光を発生するレーザダイオード（以下、
「ＬＤ」と略称する）２０８と、ＬＤ２０８の出力光と
ＷＤＭカプラ２０６の他方の分離光とを合波して外部に
出力するＷＤＭ光カプラ２０９とを備えている。

【０００４】光増幅部２０２は、１３ｄＢ光カプラ２０
１の一方の分岐光が入力される光アイソレータ２２１
と、制御電気回路２０５からの制御信号に従って励起光
を発生するＬＤ２２２と、ＬＤ２２２の出力光と光アイ
ソレータ２２１の出力光とを結合するＷＤＭカプラ２２
３と、ＷＤＭカプラ２２３の出力光を増幅するエルビウ
ム添加光ファイバ（以下、「ＥＤＦ」という）２２４
と、ＥＤＦ２２４の出力光を当該光増幅部の出力光とし
てＷＤＭカプラ２０６に与える光アイソレータ２２５と
で構成されている。

【０００５】次に、図１１、図１２を参照して、動作に
ついて説明する。なお、図１２は、図１１に示す光増幅
装置に入出力されるＷＤＭ信号光および増幅動作を説明
する光スペクトルを示す。

【０００６】図１２において、横軸は波長、縦軸は光強
度である。横軸に示すλ１〜λｎは主信号光の波長（例
えば１５３５〜１５６０ｎｍ）であり、λｓは監視制御
信号光の波長（例えば１５３０ｎｍ）である。図１２に
示すように、ＷＤＭ信号光は、光増幅装置の増幅帯域３
０１内に、主信号光３０２と監視制御信号光３０３とが
波長分割多重された構成となっている。

【０００７】図１１において、１３ｄＢ光カプラ２０１
では、外部から入力される図１２に示す構成のＷＤＭ信
号光の５％がＷＤＭ光カプラ２０３に分岐出力され、残
りの９５％が光増幅部２０２の光アイソレータ２２１に
分岐出力される。

【０００８】ＷＤＭ光カプラ２０３では、入力されたＷ
ＤＭ信号から監視制御信号光（波長λｓ）が分離され、
ＰＤ２０４に出力される。ＰＤ２０４では、監視制御信
号光（波長λｓ）の光レベルが検出され、検出信号が制
御電気回路２０５に出力される。制御電気回路２０５で
は、ＰＤ２０４から入力された検出信号に基づき光増幅
部２０２のＬＤ２２２を駆動し、波長λｐ（例えば、１
４８０ｎｍ）の励起光を所定レベルで発生させる。

【０００９】光増幅部２０２では、ＷＤＭ光カプラ２２
３にて、光アイソレータ２２１の出力光（ＷＤＭ信号
光）とＬＤ２２２の出力光（励起光）とが結合され、Ｅ
ＤＦ２２４に入力される。ＥＤＦ２２４では、励起光が
エルビウムイオンに吸収されることより、誘導放出現象
による増幅作用が行われ、ＷＤＭ信号光が増幅され、光
アイソレータ２２５を介してＷＤＭ光カプラ２０６に出
力される。すなわち、ＥＤＦ２２４の増幅帯域３０１で
は、ＥＤＦ２２４の内部で励起光によって自然放出光が
発生し、この増幅帯域３０１内に設定した複数の波長λ
１〜λｎの主信号光および波長λｓの監視制御信号光に
追加されて出力される。なお、光アイソレータ２２１，
２２５は、それぞれ逆方向への光進行を阻止して増幅動
作を安定化させるために設けられている。

【００１０】ＷＤＭ光カプラ２０６では、光増幅部２０
２で増幅されたＷＤＭ信号光が主信号光（波長λ１〜λ
ｎ）と監視制御信号光（波長λｓ）とに分離され、主信
号光（波長λ１〜λｎ）がＷＤＭ光カプラ２０９に出力
され、監視制御信号光（波長λｓ）がＰＤ２０７に出力
される。

【００１１】ＰＤ２０７では、監視制御信号光（波長λ
ｓ）の光レベルが検出され、検出信号が制御電気回路２
０５に出力される。制御電気回路２０５では、ＰＤ２０
７から入力された検出信号に基づきＬＤ２０８を駆動
し、所定レベルの監視制御信号光（波長λｓ）を発生さ
せる。

【００１２】その結果、ＷＤＭ光カプラ２０９では、光
増幅部２０２で増幅された主信号光（波長λ１〜λｎ）
とＬＤ２０８が発生した監視制御信号光（波長λｓ）と
が多重され、図１２に示す光スペクトルを有するＷＤＭ
信号光が装置外に出力される。

【００１３】ここで、制御電気回路２０５では、ＰＤ２
０４で検出された入力監視制御信号光の光レベルとＰＤ
２０７で検出された増幅後の監視制御信号光の光レベル
との比が所定の値となるように、すなわち、ＥＤＦ２２
４に所定の信号利得を与えるように、ＥＤＦ２２４に入
力する励起光パワーをＬＤ２２２の駆動電流を変える制
御を行う。

【００１４】または、制御電気回路２０５では、ＰＤ２
０７で検出された増幅後の監視制御信号光の光レベルが
一定となるように、ＥＤＦ２２４に入力する励起光パワ
ーをＬＤ２２２の駆動電流を変える制御を行う。従来の
光増幅装置では、このような制御によって、伝送損失や
信号波長数に急激な変動があった場合にも、利得または
１波当りの出力レベルが一定に維持できるようにしてい
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光増幅装置では、ＥＤＦで増幅後の監視制御信号光を用
いてＥＤＦの利得制御を行っているので、監視制御信号
光の波長をＥＤＦの増幅帯域内に設定しなければなら
ず、監視制御信号光の波長を任意に設定できないという
問題がある。

【００１６】すなわち、監視制御信号光は、前段装置の
出力部と後段装置の入力部で送受信されるので、元来、
光増幅装置の増幅帯域に無関係に波長の選択が可能なも
のである。通常、例えば、１５１０ｎｍ、１６２０ｎｍ
等、ＥＤＦの増幅帯域外の波長が使用される場合が多
い。したがって、従来の光増幅装置の構成では、これら
に対応して製造された監視制御系が使用できない。

【００１７】また、監視制御信号光の波長がＥＤＦの増
幅帯域に制約されると、異なる増幅帯域を持つ複数の光
増幅装置を並列接続して使用したり、後から追加したり
することもできない。

【００１８】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
増幅帯域に制約されずに波長が設定された監視制御信号
光を利用して、伝送損失の急激な変動を動的に補償でき
るような高度な利得制御機能を持つ光増幅装置を得るこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にかかる光増幅装置は、１以上の主信号光
および監視制御信号光が所定の光レベル関係を有して波
長分割多重された多重化信号光が伝送される光通信シス
テムで使用される光増幅装置であって、所定波長範囲の
前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を持つ光増幅部
と、前記光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光と
異なる波長の補助信号光を発生する補助信号光発生手段
と、入力される前記多重化信号光から分離された前記監
視制御信号光の光レベルに基づき、前記補助信号光発生
手段が発生する補助信号光の光レベルと入力される前記
多重化信号光から分離された前記主信号光の光レベルと
が実質的に等しくなるように調整する補助信号光調整手
段と、入力される前記多重化信号光から分離された前記
主信号光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記
補助信号光を追加して前記光増幅部に入力する入力手段
と、前記光増幅部の出力光から分離された増幅補助信号
光の光レベルが所定の値となるように、または、前記増
幅補助信号光の光レベルと光増幅部に入力される前記補
助信号光の光レベルとの比が所定の値となるように、前
記光増幅部の利得を制御する利得制御手段と、入力され
る前記多重化信号光中の前記監視制御信号光と同じ波長
の監視制御信号光を、前記増幅補助信号光と前記所定の
光レベル関係を持つように発生する監視制御信号光発生
手段と、前記監視制御信号光発生手段が発生する前記監
視制御信号光を前記光増幅部の出力光から分離された増
幅主信号光に多重して外部に出力する出力手段とを備え
たことを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、光増幅部は、所定波長
範囲の主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有してい
る。補助信号光発生手段は、光増幅部の増幅帯域内にお
いて主信号光と異なる波長の補助信号光を発生する。補
助信号光調整手段にて、入力される多重化信号光から分
離された監視制御信号光の光レベルに基づき、補助信号
光の光レベルと入力される多重化信号光から分離された
主信号光の光レベルとが実質的に等しくなるように調整
される。その結果、入力手段にて、入力される多重化信
号光から分離された主信号光に前記調整された補助信号
光が追加されて光増幅部に入力され、増幅される。この
とき、利得制御手段によって、光増幅部の出力光から分
離された増幅補助信号光の光レベルが所定の値となるよ
うに、または、前記増幅補助信号光の光レベルと光増幅
部に入力される前記補助信号光の光レベルとの比が所定
の値となるように、光増幅部の利得が制御される。次い
で、監視制御信号光発生手段にて、入力される多重化信
号光中の監視制御信号光と同じ波長の監視制御信号光
が、増幅補助信号光と前記所定の光レベル関係を持つよ
うに発生され、出力手段にて、監視制御信号光発生手段
が発生する監視制御信号光と光増幅部の出力光から分離
された増幅主信号光とが多重化されて外部に出力され
る。

【００２１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、１以上
の主信号光および監視制御信号光が所定の光レベル関係
を有して波長分割多重された多重化信号光が伝送される
光通信システムで使用される光増幅装置であって、所定
波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を持
つ光増幅部と、前記光増幅部の増幅帯域内において前記
主信号光と異なる波長を持ち所定の周波数で強度変調さ
れた補助信号光を発生する補助信号光発生手段と、入力
される前記多重化信号光から分離された監視制御信号光
の光レベルに基づき、前記補助信号光発生手段が発生す
る補助信号光の変調強度を入力される前記多重化信号光
から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的に等
しくなるように調整する補助信号光調整手段と、入力さ
れる前記多重化信号光から分離された前記主信号光に前
記補助信号光調整手段にて調整された前記補助信号光を
追加して前記光増幅部に入力する入力手段と、前記光増
幅部の出力光から分離された増幅補助信号光の変調強度
が所定の値となるように、または、前記増幅補助信号光
の変調強度と光増幅部に入力される前記補助信号光の変
調強度との比が所定の値となるように、前記光増幅部の
利得を制御する利得制御手段と、入力される前記多重化
信号光中の監視制御信号光と同じ波長の監視制御信号光
を、前記増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベ
ル関係を持つように発生する監視制御信号光発生手段
と、前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信
号光を前記光増幅部の出力光から分離された増幅主信号
光に多重して外部に出力する出力手段とを備えたことを
特徴とする。

【００２２】この発明によれば、光増幅部は、所定波長
範囲の主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有してい
る。補助信号光発生手段は、光増幅部の増幅帯域内にお
いて主信号光と異なる波長を持ち所定の周波数で強度変
調された補助信号光を発生する。補助信号光調整手段に
て、入力される多重化信号光から分離された監視制御信
号光の光レベルに基づき、補助信号光の変調強度が、入
力される多重化信号光から分離された主信号光の光レベ
ルとが実質的に等しくなるように調整される。その結
果、入力手段にて、入力される多重化信号光から分離さ
れた主信号光に前記調整された補助信号光が追加されて
光増幅部に入力され、増幅される。このとき、利得制御
手段によって、光増幅部の出力光から分離された増幅補
助信号光の光レベルが所定の値となるように、または、
前記増幅補助信号光の光レベルと光増幅部に入力される
前記補助信号光の光レベルとの比が所定の値となるよう
に、光増幅部の利得が制御される。次いで、監視制御信
号光発生手段にて、入力される多重化信号光中の監視制
御信号光と同じ波長の監視制御信号光が、増幅補助信号
光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つように発
生され、出力手段にて、監視制御信号光発生手段が発生
する監視制御信号光と光増幅部の出力光から分離された
増幅主信号光とが多重化されて外部に出力される。

【００２３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、１以上
の主信号光および監視制御信号光が所定の光レベル関係
を有して波長分割多重された多重化信号光が伝送される
光通信システムで使用される光増幅装置であって、所定
波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を持
つ光増幅部と、前記光増幅部の増幅帯域内において前記
主信号光の波長範囲よりも短い波長を持ち第１周波数で
強度変調された第１補助信号光を発生する第１補助信号
光発生手段と、前記光増幅部の増幅帯域内において前記
主信号光の波長範囲よりも長い波長を持ち第２周波数で
強度変調された第２補助信号光を発生する第２補助信号
光発生手段と、入力される前記多重化信号光から分離さ
れた監視制御信号光の光レベルに基づき、前記第１補助
信号光および第２補助信号光の変調強度を入力される前
記多重化信号光から分離された前記主信号光の光レベル
とが実質的に等しくなるように調整する補助信号光調整
手段と、入力される前記多重化信号光から分離された前
記主信号光に前記補助信号光調整手段にて調整された前
記第１補助信号光および第２補助信号光を追加して前記
光増幅部に入力する入力手段と、前記光増幅部の出力光
から分離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助
信号光の変調強度が実質的に等しくなるように前記光増
幅部の利得を制御する利得制御手段と、入力される前記
多重化信号光中の監視制御信号光と同じ波長の監視制御
信号光を、前記第１増幅補助信号光および第２増幅補助
信号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つよう
に発生する監視制御信号光発生手段と、前記監視制御信
号光発生手段が発生する監視制御信号光を前記光増幅部
の出力光から分離された増幅主信号光に多重して外部に
出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、光増幅部は、所定波長
範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有して
いる。第１補助信号光発生手段および第２補助信号光発
生手段によって、光増幅部の増幅帯域内において主信号
光の波長範囲の両側に、第１補助信号光および第２補助
信号光がそれぞれ発生される。そして、補助信号光調整
手段によって、入力される多重化信号光から分離された
監視制御信号光の光レベルに基づき、第１補助信号光お
よび第２補助信号光の変調強度が、入力される多重化信
号光から分離された主信号光の光レベルとが実質的に等
しくなるように調整される。その結果、入力手段にて、
入力される多重化信号光から分離された主信号光に前記
調整された第１補助信号光および第２補助信号光が追加
されて光増幅部に入力され、増幅される。このとき、利
得制御手段によって、光増幅部の出力光から分離された
第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の変調強
度と実質的に等しくなるように前記光増幅部の利得が制
御される。次いで、監視制御信号光発生手段にて、入力
される多重化信号光中の監視制御信号光と同じ波長の監
視制御信号光が、第１増幅補助信号光および第２増幅補
助信号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つよ
うに発生され、出力手段にて、監視制御信号光発生手段
が発生する監視制御信号光と光増幅部の出力光から分離
された増幅主信号光とが多重化されて外部に出力され
る。

【００２５】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記光増幅部の出力光を減衰させる可変
光減衰手段と、前記光増幅部の出力光から分離された前
記第１増幅補助信号光または第２増幅補助信号光の変調
強度が所定値となるように、前記可変光減衰手段の減衰
量を調節する調節手段とを備えたことを特徴とする。

【００２６】この発明によれば、上記の発明において、
光増幅部の出力光を減衰させる可変光減衰手段での減衰
量が、調節手段によって、光増幅部の出力光から分離さ
れた前記第１増幅補助信号光または第２増幅補助信号光
の変調強度が所定値となるように調節される。

【００２７】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記光増幅部と前記出力手段との間に、
波長分散補償光ファイバや主信号光の分岐・挿入を行う
光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられていること
を特徴とする。

【００２８】この発明によれば、上記の発明において、
光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイバや
主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などのいず
れかが用いられる。

【００２９】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、１以上の主信号光および監視制御信号光
が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
幅装置であって、所定波長範囲の前記主信号光を直接増
幅する光増幅媒体を持つ第１光増幅部および第２光増幅
部と、前記第１光増幅部および第２光増幅部の増幅帯域
内において前記主信号光の波長範囲よりも短い波長を持
ち第１周波数で強度変調された第１補助信号光を発生す
る第１補助信号光発生手段と、前記第１光増幅部および
第２光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光の波長
範囲よりも長い波長を持ち第２周波数で強度変調された
第２補助信号光を発生する第２補助信号光発生手段と、
入力される前記多重化信号光から分離された監視制御信
号光の光レベルに基づき、前記第１補助信号光および第
２補助信号光の変調強度を入力される前記多重化信号光
から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的に等
しくなるように調整する補助信号光調整手段と、入力さ
れる前記多重化信号光から分離された前記主信号光に前
記補助信号光調整手段にて調整された前記第１補助信号
光および第２補助信号光を追加して前記第１光増幅部に
入力する入力手段と、前記第１光増幅部の出力光から分
離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光
の変調強度が実質的に等しくなるように前記第１光増幅
部の利得を制御する第１利得制御手段と、前記第１光増
幅部の出力光を減衰させ、前記第２光増幅部に出力する
可変光減衰手段と、前記第２光増幅部の出力光から分離
された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の
変調強度が実質的に等しくなるように前記第２光増幅部
の利得を制御する第２利得制御手段と、前記第２光増幅
部の出力光から分離された第２増幅補助信号光または第
２増幅補助信号光の変調強度が所定値となるように、前
記可変光減衰手段の減衰量を調節する調節手段と、入力
される前記多重化信号光中の監視制御信号光と同じ波長
の監視制御信号光を、前記第２光増幅部の出力光から分
離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光
の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つように発生
する監視制御信号光発生手段と、前記監視制御信号光発
生手段が発生する監視制御信号光を前記第２光増幅部の
出力光から分離された増幅主信号光に多重して外部に出
力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

【００３０】この発明によれば、第１光増幅部および第
２光増幅部は、同一の特性であって、所定波長範囲の主
信号光を直接増幅する光増幅媒体を有している。所定波
長範囲の両側において、第１補助信号光発生手段と第２
補助信号光発生手段とが、第１補助信号光と第２補助信
号光とを発生する。そして、補助信号光調整手段によっ
て、入力される多重化信号光から分離された監視制御信
号光の光レベルに基づき、第１補助信号光および第２補
助信号光の変調強度が、入力される多重化信号光から分
離された主信号光の光レベルとが実質的に等しくなるよ
うに調整される。その結果、入力手段によって、入力さ
れる多重化信号光から分離された主信号光に前記調整さ
れた第１補助信号光および第２補助信号光が追加され第
１光増幅部に入力され、増幅される。このとき、第１利
得制御手段によって、第１光増幅部の出力光から分離さ
れた第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の変
調強度が実質的に等しくなるように第１光増幅部の利得
が制御される。第１光増幅部の出力光は、可変光減衰器
を介して第２光増幅部に入力される。次いで、第２利得
制御手段によって、第２光増幅部の出力光から分離され
た第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の変調
強度が実質的に等しくなるように第２光増幅部の利得が
制御されるとともに、調節手段によって、第２光増幅部
の出力光から分離された第２増幅補助信号光または第２
増幅補助信号光の変調強度が所定値となるように、可変
光減衰手段の減衰量が調節される。次いで、監視制御信
号光発生手段によって、入力される多重化信号光中の監
視制御信号光と同じ波長の監視制御信号光が、第２光増
幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光および
第２増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベル関
係を持つように発生する。出力手段によって、前記監視
制御信号光発生手段が発生した監視制御信号光が第２光
増幅部の出力光から分離された増幅主信号光に多重され
外部に出力される。

【００３１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記可変光減衰手段と第２光増幅部との
間に、波長分散補償光ファイバや主信号光の分岐・挿入
を行う光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられてい
ることを特徴とする。

【００３２】この発明によれば、上記の発明において、
光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイバや
主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などのいず
れかが用いられる。

【００３３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、１以上
の主信号光および監視制御信号光が所定の光レベル関係
を有して波長分割多重された多重化信号光が伝送される
光通信システムで使用される光増幅装置であって、所定
波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を持
つ第１光増幅部、第２光増幅部および第３光増幅部と、
前記第１光増幅部、第２光増幅部および第３光増幅部の
増幅帯域内において前記主信号光の波長範囲よりも短い
波長を持ち第１周波数で強度変調された第１補助信号光
を発生する第１補助信号光発生手段と、前記第１光増幅
部、第２光増幅部および第３光増幅部の増幅帯域内にお
いて前記主信号光の波長範囲よりも長い波長を持ち第２
周波数で強度変調された第２補助信号光を発生する第２
補助信号光発生手段と、入力される前記多重化信号光か
ら分離された監視制御信号光の光レベルに基づき、前記
第１補助信号光および第２補助信号光の変調強度を入力
される前記多重化信号光から分離された前記主信号光の
光レベルとが実質的に等しくなるように調整する補助信
号光調整手段と、入力される前記多重化信号光から分離
された前記主信号光に前記補助信号光調整手段にて調整
された前記第１補助信号光および第２補助信号光を追加
して前記第１光増幅部に入力する入力手段と、前記第１
光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光お
よび第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくな
るように前記第１光増幅部の利得を制御する第１利得制
御手段と、前記第１光増幅部の出力光を減衰させ、前記
第２光増幅部に出力する可変光減衰手段と、前記第２光
増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光およ
び第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなる
ように前記第２光増幅部の利得を制御する第２利得制御
手段と、前記第２光増幅部の出力光を受ける前記第３光
増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光およ
び第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなる
ように前記第３光増幅部の利得を制御する第３利得制御
手段と、前記第３光増幅部の出力光から分離された第２
増幅補助信号光または第２増幅補助信号光の変調強度が
所定値となるように、前記可変光減衰手段の減衰量を調
節する調節手段と、入力される前記多重化信号光中の監
視制御信号光と同じ波長の監視制御信号光を、前記第２
光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光お
よび第２増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベ
ル関係を持つように発生する監視制御信号光発生手段
と、前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信
号光を前記第２光増幅部の出力光から分離された増幅主
信号光に多重して外部に出力する出力手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００３４】この発明によれば、第１光増幅部、第２光
増幅部および第３光増幅部は、同一の特性であって、所
定波長範囲の主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有し
ている。所定波長範囲の両側において、第１補助信号光
発生手段と第２補助信号光発生手段とが、第１補助信号
光と第２補助信号光とを発生する。そして、補助信号光
調整手段によって、入力される多重化信号光から分離さ
れた監視制御信号光の光レベルに基づき、第１補助信号
光および第２補助信号光の変調強度が、入力される多重
化信号光から分離された主信号光の光レベルとが実質的
に等しくなるように調整される。その結果、入力手段に
よって、入力される多重化信号光から分離された主信号
光に前記調整された第１補助信号光および第２補助信号
光が追加され第１光増幅部に入力され、増幅される。こ
のとき、第１利得制御手段によって、前記第１光増幅部
の出力光から分離された第１増幅補助信号光および第２
増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなるように
前記第１光増幅部の利得が制御される。第１光増幅部の
出力光は、可変光減衰器を介して第２光増幅部に入力さ
れる。次いで、第２利得制御手段によって、第２光増幅
部の出力光から分離された第１増幅補助信号光および第
２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなるよう
に前記第２光増幅部の利得が制御される。次いで、第３
利得制御手段によって、第２光増幅部の出力光を受ける
第３光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号
光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等し
くなるように第３光増幅部の利得が制御される。並行し
て、調節手段によって、第３光増幅部の出力光から分離
された第２増幅補助信号光または第２増幅補助信号光の
変調強度が所定値となるように、前記可変光減衰手段の
減衰量が調節される。次いで、監視制御信号光発生手段
によって、入力される多重化信号光中の監視制御信号光
と同じ波長の監視制御信号光が、第２光増幅部の出力光
から分離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助
信号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つよう
に発生する。出力手段によって、前記監視制御信号光発
生手段が発生した監視制御信号光が第２光増幅部の出力
光から分離された増幅主信号光に多重され外部に出力さ
れる。

【００３５】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第２光増幅部と前記第３光増幅部と
の間に、波長分散補償光ファイバ、主信号光の分岐・挿
入を行う光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられて
いることを特徴とする。

【００３６】この発明によれば、上記の発明において、
光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイバや
主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などのいず
れかが用いられる。

【００３７】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、入力される前記監視制御信号光の光レベ
ルが所定の異常検出レベルよりも低下した場合に、補助
信号光レベルを異常検出直前のレベル値に固定して一定
制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

【００３８】この発明によれば、制御手段によって、入
力される前記監視制御信号光の光レベルが所定の異常検
出レベルよりも低下した場合に、補助信号光レベルが異
常検出直前のレベル値に固定され、一定制御が行われ
る。

【００３９】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第１補助信号光と第２補助信号光の
うち、一方の補助信号光の変調強度が所定の異常検出レ
ベルよりも低下した場合に、異常検出直前の状態に利得
制御を固定するとともに、他方の補助信号光についての
増幅補助信号光の変調強度が所定値となるように前記可
変光減衰手段における光減衰量を制御する制御手段を備
えたことを特徴とする。

【００４０】この発明によれば、制御手段によって、第
１補助信号光と第２補助信号光のうち、一方の補助信号
光の変調強度が所定の異常検出レベルよりも低下した場
合に、異常検出直前の状態に利得制御が固定されるとと
もに、他方の補助信号光についての増幅補助信号光の変
調強度が所定値となるように可変光減衰手段における光
減衰量が制御される。

【００４１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記光増幅部は、光励起による光増幅媒
体を含み、前記利得制御手段は、励起光パワーの調整を
含むことを特徴とする。

【００４２】この発明によれば、光増幅部には、光励起
による光増幅媒体が含まれ、利得制御手段には、励起光
パワーの調整が含まれる。

【００４３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記光増幅媒体は、希土類イオン添加光
ファイバであることを特徴とする。

【００４４】この発明によれば、光増幅媒体には、希土
類イオン添加光ファイバが用いられる。

【００４５】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記希土類イオンは、エルビウム、ツリ
ウム、プラセオジウムのいずれかであることを特徴とす
る。

【００４６】この発明によれば、希土類イオンには、エ
ルビウム、ツリウム、プラセオジウムのいずれかが用い
られる。

【００４７】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記光増幅部は、半導体レーザ増幅媒体
を含み、利得制御手段は、半導体レーザの順方向電流の
調整を含むことを特徴とする。

【００４８】この発明によれば、光増幅部には、半導体
レーザ増幅媒体が含まれ、利得制御手段には、半導体レ
ーザの順方向電流の調整が含まれる。

【００４９】つぎの発明にかかる光増幅装置は、異なる
複数の波長範囲の主信号光を増幅帯域毎に直接増幅する
ように、上記の発明にかかる光増幅装置の複数個を並列
に配置し、異なる複数の波長範囲の主信号光と監視制御
信号光とが所定の光レベル関係を有して波長分割多重さ
れた多重化信号光の入力を受けて、前記多重化信号光か
ら前記監視制御信号光を分離して前記複数の光増幅装置
に供給するとともに、前記多重化信号光から前記異なる
複数の波長範囲の主信号光をそれぞれ分離して前記複数
の光増幅装置の対応する光増幅装置に供給する光供給手
段と、前記複数の光増幅装置が出力する異なる複数の波
長範囲の主信号光を多重化し、さらに前記多重化された
主信号光に前記複数の光増幅装置が出力する監視制御信
号光を多重して出力する多重化信号光出力手段とを備え
たことを特徴とする。

【００５０】この発明によれば、上記の発明にかかる光
増幅装置の複数個が、異なる複数の波長範囲の主信号光
を増幅帯域毎に直接増幅するように、並列に配置され
る。そして、光供給手段によって、異なる複数の波長範
囲の主信号光と監視制御信号光とが所定の光レベル関係
を有して波長分割多重された多重化信号光の入力を受け
て、多重化信号光から監視制御信号光を分離して複数の
光増幅装置に供給するとともに、多重化信号光から異な
る複数の波長範囲の主信号光をそれぞれ分離して複数の
光増幅装置の対応する光増幅装置に供給する、一方、多
重化信号光出力手段は、前記複数の光増幅装置が出力す
る異なる複数の波長範囲の主信号光を多重化し、さらに
前記多重化された主信号光に前記複数の光増幅装置が出
力する監視制御信号光を多重して出力する。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる光増幅装置の好適な実施の形態を詳細に説
明する。

【００５２】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この光増幅装置は、外部から入力す
るＷＤＭ信号光を主信号（波長λ１〜λｎ）と監視制御
信号光（λｓ）とに分離するＷＤＭ光カプラ１と、分離
された監視制御信号光（波長λｓ）のレベルを検出する
ＰＤ２と、ＰＤ２の検出信号が入力される制御電気回路
３と、制御電気回路３からの制御信号に従って補助信号
光（波長λｍ）を発生するＬＤ４と、ＬＤ４の出力光の
レベルを制御電気回路３からの制御信号に従って調整す
る可変光減衰器５と、可変光減衰器５の出力光を２分岐
する１３ｄＢ光カプラ６と、１３ｄＢ光カプラ６の一方
の分岐光（波長λｍ）のレベルを検出して制御電気回路
３に出力するＰＤ７と、ＷＤＭ光カプラ１で分離され主
信号光（波長λ１〜λｎ）と１３ｄＢ光カプラ６の他方
の分岐光（波長λｍ）とが合波されるＷＤＭ光カプラ８
とを備えている。

【００５３】さらに、この光増幅装置は、ＷＤＭ光カプ
ラ８の出力光を増幅する光増幅部９と、光増幅部９の出
力信号光を主信号光（波長λ１〜λｎ）と補助信号光
（波長λｍ）とに分離するＷＤＭ光カプラ１０と、ＷＤ
Ｍ光カプラ１０の一方の分離光（波長λｍ）の光レベル
を検出し、制御電気回路３に出力するＰＤ１１と、制御
電気回路３からの制御信号に従って監視制御信号光（λ
ｓ）を発生するＬＤ１２と、ＬＤ１２の出力光（波長λ
ｓ）とＷＤＭ光カプラ１０の他方の分離光である主信号
光（波長λ１〜λｎ）とを合波して外部に出力するＷＤ
Ｍ光カプラ１３とを備えている。

【００５４】光増幅部９は、ＷＤＭ光カプラ８で合波さ
れた主信号光（波長λ１〜λｎ）および補助信号光（λ
ｍ）が入力される光アイソレータ９１と、制御電気回路
３からの制御信号に従って励起光（波長λｐ）を発生す
るＬＤ９２と、ＬＤ９２の出力光（波長λｐ）と光アイ
ソレータ９１の出力光（波長λ１〜λｎ）および補助信
号光（λｍ）とを合波するＷＤＭ光カプラ９３と、ＷＤ
Ｍ光カプラ９３の合波光を増幅する光増幅媒体としての
ＥＤＦ９４と、ＥＤＦ９４の出力光を当該光増幅部９の
出力光としてＷＤＭ光カプラ１０に与える光アイソレー
タ９５とで構成されている。

【００５５】次に、図１、図２を参照して、以上のよう
に構成される光増幅装置の動作について説明する。な
お、図２は、光増幅装置の増幅動作を説明する光スペク
トルを示す図である。

【００５６】まず、図２において、横軸は波長であり、
縦軸は光強度である。横軸に示すλ１〜λｎは、主信号
光１５の波長（例えば１５３５〜１５６０ｎｍ）であ
る。λｍは、この実施の形態で新たに追加した補助信号
光１６の波長（例えば１５３０ｎｍ）である。λｓは、
監視制御信号光１７の波長（例えば１５１０ｎｍ）であ
る。装置間で送受信されるＷＤＭ信号光は、従来例と同
様に、主信号光１５と監視制御信号光１７とが波長分割
多重されたものであるが、図２に示すように、監視制御
信号光１７の波長λｓは、この実施の形態では、光増幅
部９の増幅帯域１８外にある。つまり、監視制御信号光
１７は、従来例とは異なり、光増幅部９で増幅されな
い。

【００５７】一方、この実施の形態による補助信号光１
６の波長λｍは、図２に示すように、主信号光１５と共
に光増幅部９の増幅帯域１８内にある。但し、補助信号
光１６は、後述するように、光増幅部９で主信号光１５
と共に増幅されるが、装置外には出力されず、光増幅部
９の利得制御にのみ使用されるようになっている。

【００５８】図１において、ＷＤＭ光カプラ１に外部か
ら入力されるＷＤＭ信号光は、図２に示すように、この
実施の形態では、複数の主信号光（波長λ１〜λｎ）と
監視制御信号光（波長λｓ）とがほぼ等しい光レベルで
多重化されている。このＷＤＭ信号光が、ＷＤＭ光カプ
ラ１にて、主信号光（波長λ１〜λｎ）と監視制御信号
光（波長λｓ）とに分離される。分離された監視制御信
号光（波長λｓ）は、ＰＤ２に入力され、レベル検出信
号が制御電気回路３に入力される。また、分離された主
信号光（波長λ１〜λｎ）は、ＷＤＭ光カプラ８に入力
される。

【００５９】制御電気回路３では、ＰＤ２の検出信号に
基づきＬＤ４に駆動電流を供給し、ＬＤ４から所定光レ
ベルの補助信号光（波長λｍ）を発生させる。この補助
信号光は、可変光減衰器５を介して１３ｄＢ光カプラ６
に入力し、５％がＰＤ７に分岐出力され、残りの９５％
がＷＤＭ光カプラ８に分岐出力される。ＰＤ７では、入
力された補助信号光（波長λｍ）のレベルが検出され、
制御電気回路３に入力される。制御電気回路３では、Ｐ
Ｄ７から入力される補助信号光（波長λｍ）の検出レベ
ルと、ＰＤ２から入力される監視制御信号光（波長λ
ｓ）の検出レベルとの比較から、可変光減衰器５の減衰
量が制御される。これによって、１３ｄＢ光カプラ６か
らＷＤＭ光カプラ８に入力される補助信号光（波長λ
ｍ）のレベルが、ＷＤＭ光カプラ１から同じくＷＤＭ光
カプラ８に入力される主信号光（波長λ１〜λｎ）のレ
ベルとほぼ等しくなるように常に調整される。

【００６０】その結果、ＷＤＭ光カプラ８では、主信号
光（波長λ１〜λｎ）および補助信号光（波長λｍ）が
ほぼ同レベルで合波され、光増幅部９の光アイソレータ
９１を介してＷＤＭ光カプラ８３に入力される。また、
制御電気回路３では、ＰＤ２から入力された検出信号に
基づき光増幅部９のＬＤ９２を駆動し、波長λｐ（例え
ば、１４８０ｎｍ）の励起光を所定レベルで発生させ
る。ＬＤ９２が発生する励起光は、ＷＤＭ光カプラ８３
に入力される。ＷＤＭ光カプラ８３では、光アイソレー
タ９１の出力光（主信号光と補助信号光の多重化信号
光）とＬＤ９２の出力光（励起光）とが合波され、ＥＤ
Ｆ９４に入力される。

【００６１】ＥＤＦ９４では、励起光がエルビウムイオ
ンに吸収されることより、誘導放出現象による増幅作用
が行われ、主信号光と補助信号光の多重化信号光が増幅
される。増幅された主信号光（波長λ１〜λｎ）と補助
信号光（波長λｍ）が光アイソレータ９５を介してＷＤ
Ｍ光カプラ１０に出力される。すなわち、ＥＤＦ９４の
増幅帯域１８では、ＥＤＦ９４の内部で励起光によって
自然放出光が発生し、この増幅帯域１８内に設定した複
数の波長λ１〜λｎの主信号光および波長λｍの補助信
号光に追加されて出力される。なお、光アイソレータ９
１，９５は、それぞれ逆方向への光進行を阻止して増幅
動作を安定化させるために設けられている。

【００６２】ＷＤＭ光カプラ１０では、光増幅部９の出
力光が増幅主信号光（波長λ１〜λｎ）と増幅補助信号
光（波長λｍ）とに分離される。増幅主信号光（波長λ
１〜λｎ）はＷＤＭ光カプラ１３に出力され、増幅補助
信号光（波長λｍ）はＰＤ１１に出力される。ＰＤ１１
では、増幅補助信号光（波長λｍ）のレベルが検出さ
れ、検出信号が制御電気回路３に出力される。制御電気
回路３では、ＰＤ１１から入力された検出信号に基づき
ＬＤ１２を駆動し、主信号光（波長λ１〜λｎ）とほぼ
等しくなる所定レベルの監視制御信号光（波長λｓ）を
発生させる。その結果、ＷＤＭ光カプラ１３では、光増
幅部９で増幅された主信号光（波長λ１〜λｎ）とＬＤ
１２が発生した監視制御信号光（波長λｓ）とがほぼ等
しいレベルで多重され、ＷＤＭ信号光が装置外に出力さ
れる。

【００６３】このとき、制御電気回路３では、ＰＤ７で
検出された入力補助信号光レベルとＰＤ１１で検出され
た増幅補助信号光レベルとの比が所定の値となるよう
に、すなわち、ＥＤＦ９４に所定の信号利得を与えるよ
うに、ＬＤ９２の駆動電流を変化させＥＤＦ９４に入力
する励起光パワーを制御するようにしている。

【００６４】または、制御電気回路３では、ＰＤ１１で
検出された増幅補助信号光レベルが一定となるように、
ＬＤ９２の駆動電流を変化させＥＤＦ９４に入力する励
起光パワーを制御するようにしている。その結果、伝送
損失や信号波長数に急激な変動があった場合にも、利得
または１波当りの出力レベルが一定に制御できるように
なる。

【００６５】以上のように、実施の形態１では、利得制
御の増幅対象として監視制御信号光を用いないようにす
るため、利得制御のための補助信号光を発生する手段を
装置内に設け、かつ、主信号光と監視制御信号光の光レ
ベルが、図２に示すように等しいことから、入力監視制
御信号光レベルと補助信号光レベルとがほぼ等しくなる
ように常に調整するようにした。したがって、増幅帯域
に制約されずに波長を設定した監視制御信号光を利用し
て、伝送損失や信号波長数に急激な変動があった場合に
も、利得または１波当りの出力レベルが一定に保たれる
ように利得制御が可能である。

【００６６】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態２では、実施の形態１で示した補助
信号光を変調し、増幅された補助信号光を検出して利得
制御を行う場合の構成例が示されている。

【００６７】すなわち、図３に示すように、この実施の
形態２では、図１に示した構成において、制御電気回路
３とＬＤ４との間に設けられた強度変調信号発生器２１
と、ＷＤＭ光カプラ８に代えた１３ｄＢ光カプラ２２
と、ＰＤ７と制御電気回路３との間に設けられた電気フ
ィルタ２３と，ＷＤＭ光カプラ１０に代えた１３ｄＢ光
カプラ２４と、ＰＤ１１と制御電気回路３との間に設け
られた電気フィルタ２５と、１３ｄＢ光カプラ２４とＷ
ＤＭ光カプラ１３との間に設けられた光フィルタ２６と
が追加されている。その他は、図１に示した構成と同様
である。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中
心に説明する。

【００６８】図３において、強度変調信号発生器２１
は、制御電気回路３からの制御信号を受けて、周波数ｆ
１の強度変調信号を発生してＬＤ４を駆動し、ＬＤ４か
ら周波数ｆ１で強度変調された波長λｍ１の補助信号光
を発生させることを行う。なお、波長λｍ１は、実施の
形態１で示した波長λｍと同じ波長（例えば１５３０ｎ
ｍ）である。つまり、波長λｍ１は、光増幅部９の増幅
帯域１８内にある。

【００６９】電気フィルタ２３は、ＰＤ７の出力信号か
ら周波数ｆ１の補助信号光成分を抽出し、制御電気回路
３に出力する。１３ｄＢ光カプラ２２は、ＷＤＭ光カプ
ラ１が出力する主信号光（波長λ１〜λｎ）と１３ｄＢ
光カプラ６が出力する補助信号光（波長λｍ１）とを合
波して光増幅部９のアイソレータ９１に出力する。

【００７０】１３ｄＢ光カプラ２４は、光増幅部９のア
イソレータ９５が出力する信号光（主信号光と補助信号
光）を２分岐する。電気フィルタ２５は、ＰＤ１１の出
力信号から周波数ｆ１の補助信号光成分を抽出し、制御
電気回路３に出力する。光フィルタ２６は、１３ｄＢ光
カプラ２４の出力光から主信号光（波長λ１〜λｎ）を
抽出してＷＤＭ光カプラ１３に出力するようになってい
る。

【００７１】次に、図３を参照して、以上のように構成
される光増幅装置の動作について説明する。図３におい
て、強度変調信号発生器２１は、制御電気回路３からの
制御信号を受けて、ＬＤ４に供給する駆動電流の大きさ
を周波数ｆ１の間隔で制御する。その結果、ＬＤ４から
周波数ｆ１で強度変調された波長λｍ１（例えば１５３
０ｎｍ）の補助信号光が出力される。

【００７２】この強度変調された補助信号光（波長λｍ
１）は、可変光減衰器５を介して１３ｄＢ光カプラ６に
入力し、５％がＰＤ７に分岐出力され、残りの９５％が
１３ｄＢ光カプラ２２に分岐出力される。ＰＤ７では、
入力された補助信号光（波長λｍ１）が電気信号に変換
され、電気フィルタ２３に入力される。電気フィルタ２
３では、ＰＤ７の出力信号から周波数ｆ１の補助信号光
成分を抽出し、制御電気回路３に出力する。

【００７３】制御電気回路３では、電気フィルタ２３か
ら入力される補助信号光（波長λｍ１）の変調強度が検
出され、検出された変調強度と、ＰＤ２から入力される
監視制御信号光（波長λｓ）の検出レベルとの比較か
ら、可変光減衰器５の減衰量が制御される。これによっ
て、１３ｄＢ光カプラ６から１３ｄＢ光カプラ２２に入
力される補助信号光（波長λｍ１）の変調強度が、ＷＤ
Ｍ光カプラ１から同じく１３ｄＢ光カプラ２２に入力さ
れる主信号光（波長λ１〜λｎ）のレベルとほぼ等しく
なるように常に調整される。

【００７４】その結果、１３ｄＢ光カプラ２２では、主
信号光（波長λ１〜λｎ）および補助信号光（波長λｍ
１）がほぼ同レベルで合波され、光増幅部９の光アイソ
レータ９１，ＷＤＭ光カプラ８３を介してＥＤＦ９４に
入力される。ＥＤＦ９４では、前述したようにして、主
信号光（波長λ１〜λｎ）と補助信号光（波長λｍ１）
の多重化信号光についての増幅動作が行われる。増幅さ
れた主信号光（波長λ１〜λｎ）と補助信号光（波長λ
ｍ１）が光アイソレータ９５を介して１３ｄＢ光カプラ
２４に出力される。

【００７５】１３ｄＢ光カプラ２４では、入力された主
信号光（波長λ１〜λｎ）と補助信号光（波長λｍ１）
の多重化信号光のうち、５％がＰＤ１１に分岐出力さ
れ、残りの９５％が光フィルタ２６に分岐出力される。
ＰＤ１１では、入力された主信号光（波長λ１〜λｎ）
と補助信号光（波長λｍ１）の多重化信号光が電気信号
に変換され、電気フィルタ２５に入力される。電気フィ
ルタ２５では、ＰＤ１１の出力信号から周波数ｆ１の補
助信号光成分が抽出され、制御電気回路３に出力され
る。制御電気回路３では、電気フィルタ２５から入力さ
れる補助信号光（波長λｍ１）の変調強度が検出され
る。一方、光フィルタ２６では、入力された主信号光
（波長λ１〜λｎ）と補助信号光（波長λｍ１）の多重
化信号光から主信号光（波長λ１〜λｎ）の成分が抽出
され、ＷＤＭ光カプラ１３に出力される。

【００７６】制御電気回路３では、電気フィルタ２５の
出力に基づき検出された増幅補助信号光（波長λｍ１）
の変調強度に従ってＬＤ１２を駆動し、主信号光（波長
λ１〜λｎ）とほぼ等しくなる所定レベルの監視制御信
号光（波長λｓ）を発生させる。その結果、ＷＤＭ光カ
プラ１３では、光増幅部９で増幅された主信号光（波長
λ１〜λｎ）とＬＤ１２が発生した監視制御信号光（波
長λｓ）とがほぼ等しいレベルで多重化され、ＷＤＭ信
号光が装置外に出力される。

【００７７】このとき、制御電気回路３では、電気フィ
ルタ２５の出力に基づき検出された増幅補助信号光の変
調強度と、電気フィルタ２３の出力に基づき検出された
入力補助信号光の変調強度との比が所定の値となるよう
に、すなわち、ＥＤＦ９４に所定の信号利得を与えるよ
うに、ＬＤ９２の駆動電流を変化させＥＤＦ９４に入力
する励起光パワーを制御するようにしている。

【００７８】または、制御電気回路３では、増幅補助信
号光の変調強度が一定となるように、ＬＤ９２の駆動電
流を変化させＥＤＦ９４に入力する励起光パワーを制御
するようにしている。その結果、伝送損失や信号波長数
に急激な変動があった場合にも、利得または１波当りの
出力レベルが一定に制御できるようになる。したがっ
て、実施の形態１と同様の作用・効果が得られる。

【００７９】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態３では、実施の形態２で示した強度
変調補助信号光の２つを利用して利得平坦化制御を行う
場合の構成例が示されている。

【００８０】すなわち、図４に示すように、この実施の
形態３では、図３に示した構成において、強度変調信号
発生器３１と、ＬＤ３２と、３ｄＢ光カプラ３３と、電
気フィルタ３４，３５とが追加されている。その他は、
図３に示した構成と同様である。ここでは、この実施の
形態３に関わる部分を中心に説明する。

【００８１】図４において、強度変調信号発生器３１
は、制御電気回路３からの制御信号を受けて、周波数ｆ
２の強度変調信号を発生してＬＤ３２を駆動し、ＬＤ３
２から周波数ｆ２で強度変調された波長λｍ２（例えば
１５６５ｎｍ）の補助信号光を発生させることを行う。
なお、波長λｍ２は、波長λｍ１と同様に光増幅部９の
増幅帯域１８内にある。

【００８２】３ｄＢ光カプラ３３は、ＬＤ４が発生する
補助信号光（波長λｍ１；例えば１５３０ｎｍ）とＬＤ
３２が発生する補助信号光（波長λｍ２；例えば１５６
５ｎｍ）とを合波して可変光減衰器５に出力する。電気
フィルタ３４は、ＰＤ７の検出信号から周波数ｆ２の補
助信号光成分を抽出し、制御電気回路３に出力する。電
気フィルタ３５は、ＰＤ１１の検出信号から周波数ｆ２
の補助信号光成分を抽出し、制御電気回路３に出力する
ようになっている。

【００８３】次に、図４、図５を参照して、以上のよう
に構成される光増幅装置の動作について説明する。な
お、図５は、利得平坦化制御を説明する光スペクトルを
示す図である。

【００８４】まず、図５において、横軸は波長であり、
縦軸は光強度である。横軸に示すλ１〜λｎは、主信号
光３６の波長（例えば１５３５〜１５６０ｎｍ）であ
る。λｍ１は、実施の形態２で示した補助信号光３７の
波長（例えば１５３０ｎｍ）である。λｍ２は、この実
施の形態３で追加した補助信号光３８の波長（例えば１
５６５ｎｍ）である。λｓは、監視制御信号光３９の波
長（例えば１５１０ｎｍ）である。装置間で送受信され
るＷＤＭ信号光は、従来例と同様に、主信号光３６と監
視制御信号光３９とが波長分割多重されたものである
が、図５に示すように、監視制御信号光３９の波長λｓ
は、この実施の形態では、光増幅部９の増幅帯域４０外
にある。

【００８５】一方、補助信号光３７の波長λｍ１と補助
信号光３８の波長λｍ２とは、図５に示すように、主信
号光３６と共に光増幅部９の増幅帯域１８内にある。こ
のとき、補助信号光３７，３８は、主信号光３６の帯域
の両側に配置されている。これによって、補助信号光３
７，３８の光レベルを等しくすることで、複数の主信号
光３６の光レベルの傾き４１を平坦化するようにしてい
る。

【００８６】図４において、強度変調信号発生器３１
は、制御電気回路３からの制御信号を受けて、ＬＤ３２
に供給する駆動電流の大きさを周波数ｆ２の変調信号で
制御する。その結果、ＬＤ３２から周波数ｆ２で強度変
調された波長λｍ２（例えば１５６５ｎｍ）の補助信号
光が出力される。

【００８７】３ｄＢ光カプラ３３では、ＬＤ４が発生す
る周波数ｆ１で強度変調された波長λｍ１（例えば１５
３０ｎｍ）の補助信号光と、ＬＤ３２が発生する周波数
ｆ２で強度変調された波長λｍ２（例えば１５６５ｎ
ｍ）の補助信号光とが合波される。合波された２つの強
度変調された補助信号光（波長λｍ１、λｍ２）は、可
変光減衰器５を介して１３ｄＢ光カプラ６に入力し、５
％がＰＤ７に分岐出力され、残りの９５％が１３ｄＢ光
カプラ２２に分岐出力される。

【００８８】ＰＤ７では、入力された補助信号光（波長
λｍ１、λｍ２）が電気信号に変換され、電気フィルタ
２３，３４に入力される。電気フィルタ２３では、ＰＤ
７の出力信号から周波数ｆ１の補助信号光成分を抽出
し、制御電気回路３に出力する。電気フィルタ３４で
は、ＰＤ７の出力信号から周波数ｆ２の補助信号光成分
を抽出し、制御電気回路３に出力する。

【００８９】制御電気回路３では、電気フィルタ２３，
３４から入力される補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）
の変調強度がそれぞれ検出され、検出された２つの補助
信号光（波長λｍ１，λｍ２）の変調強度と、ＰＤ２か
ら入力される監視制御信号光（波長λｓ）の検出レベル
との比較から、可変光減衰器５の減衰量が制御される。
これによって、１３ｄＢ光カプラ６から１３ｄＢ光カプ
ラ２２に入力される２つの補助信号光（波長λｍ１，λ
ｍ２）のレベルが、ＷＤＭ光カプラ１から同じく１３ｄ
Ｂ光カプラ２２に入力される主信号光（波長λ１〜λ
ｎ）のレベルとほぼ等しくなるように常に調整される。

【００９０】その結果、１３ｄＢ光カプラ２２では、主
信号光（波長λ１〜λｎ）および２つの補助信号光（波
長λｍ１，λｍ２）がほぼ同レベルで合波され、光増幅
部９の光アイソレータ９１，ＷＤＭ光カプラ８３を介し
てＥＤＦ９４に入力される。ＥＤＦ９４では、前述した
ようにして、主信号光（波長λ１〜λｎ）と２つの補助
信号光（波長λｍ１，λｍ２）の多重化信号光について
の増幅動作が行われる。増幅された主信号光（波長λ１
〜λｎ）と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）が
光アイソレータ９５を介して１３ｄＢ光カプラ２４に出
力される。

【００９１】１３ｄＢ光カプラ２４では、入力された主
信号光（波長λ１〜λｎ）と２つの補助信号光（波長λ
ｍ１，λｍ２）の多重化信号光のうち、５％がＰＤ１１
に分岐出力され、残りの９５％が光フィルタ２６に分岐
出力される。ＰＤ１１では、入力された主信号光（波長
λ１〜λｎ）と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ
２）の多重化信号光が電気信号に変換され、電気フィル
タ２５，３５に入力される。電気フィルタ２５では、Ｐ
Ｄ１１の出力信号から周波数ｆ１の補助信号光成分が抽
出され、制御電気回路３に出力される。電気フィルタ３
５では、ＰＤ１１の出力信号から周波数ｆ２の補助信号
光成分が抽出され、制御電気回路３に出力される。

【００９２】制御電気回路３では、電気フィルタ２５，
３５から入力される２つの補助信号光（波長λｍ１，λ
ｍ２）の変調強度がそれぞれ検出される。一方、光フィ
ルタ２６では、入力された主信号光（波長λ１〜λｎ）
と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）の多重化信
号光から主信号光（波長λ１〜λｎ）の成分が抽出さ
れ、ＷＤＭ光カプラ１３に出力される。

【００９３】制御電気回路３では、電気フィルタ２５，
３５の出力に基づき検出された２つの増幅補助信号光
（波長λｍ１，λｍ２）の変調強度に従ってＬＤ１２を
駆動し、主信号光（波長λ１〜λｎ）とほぼ等しくなる
所定レベルの監視制御信号光（波長λｓ）を発生させ
る。その結果、ＷＤＭ光カプラ１３では、光増幅部９で
増幅された主信号光（波長λ１〜λｎ）とＬＤ１２が発
生した監視制御信号光（波長λｓ）とがほぼ等しいレベ
ルで多重化され、ＷＤＭ信号光が装置外に出力される。
このとき、制御電気回路３では、ＰＤ１１で検出された
と２つの増幅補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）の変調
強度がほぼ等しくなるように、ＥＤＦ９４に入力する励
起光パワーをＬＤ９２の駆動電流を変化させるようにし
ている。このような制御によって、伝送損失や信号波長
数に急激な変動があった場合にも、図５に示された主信
号光３６の光レベルの傾き４１が平坦化される。

【００９４】以上のように、実施の形態３によれば、２
つの補助信号光を利用することによって、実施の形態１
と同様の作用・効果に加えて、光増幅部の利得平坦化制
御が簡単に行えるようになる。

【００９５】実施の形態４．図６は、この発明の実施の
形態４である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態４では、実施の形態３で示した利得
平坦化制御に加えて、出力レベルを一定に保つ制御を行
う場合の構成例が示されている。すなわち、図６におい
て、光増幅部９の出力側にある光アイソレータ９５と１
３ｄＢ光カプラ２４との間に可変光減衰器４５が追加さ
れている。

【００９６】可変光減衰器４５は、制御電気回路３から
の制御信号に従って、光増幅部９の出力光の光レベルを
調整して１３ｄＢ光カプラ２４に出力するようになって
いる。

【００９７】次に、図６を参照して、以上のように構成
される光増幅装置の動作について説明する。図６におい
て、利得平坦化制御については、実施の形態３と同様で
ある。この実施の形態４では、さらに、制御電気回路３
にて、ＰＤ１１で検出された２つの増幅補助信号光（波
長λｍ１，λｍ２）の変調強度が所定の値になるよう
に、可変光減衰器４５の減衰量を変える制御を行われ
る。

【００９８】その結果、伝送損失や信号波長数に急激な
変動があった場合にも、光増幅部９の利得平坦化制御が
行えるのに加えて、増幅主信号光（波長λ１〜λｎ）の
出力レベルをほぼ一定に保つことができる。

【００９９】実施の形態５．図７は、この発明の実施の
形態５である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態５では、実施の形態４において、第
２の光増幅部を設けた構成例が示されている。すなわ
ち、図７に示すように、図４に示した構成において、１
３ｄＢ光カプラ２４と光フィルタ２６との間に、可変光
減衰器５０，光増幅部５１，１３ｄＢ光カプラ５２，Ｐ
Ｄ５３，電気フィルタ５４，５５が追加されている。そ
の他は、図４に示した構成した構成と同様である。ここ
では、この実施の形態５に関わる部分を中心に説明す
る。

【０１００】図７において、光増幅部５１は、光増幅部
９と同様の構成を有する第２の光増幅部である。可変光
減衰器５０は、制御電気回路３からの制御信号に従っ
て、１３ｄＢ光カプラ２４の出力光を調整して光増幅部
５１に出力する。光増幅部５１の出力光は、１３ｄＢ光
カプラ５２にて２分岐され、一方の分岐光は光フィルタ
２６に入力され、他方の分岐光はＰＤ５３に入力され
る。ＰＤ５３の出力は、２つの電気フィルタ５４，５５
を介して制御電気回路３に入力されるようになってい
る。

【０１０１】次に、図７を参照して、以上のように構成
される光増幅装置の動作について説明する。図７におい
て、１３ｄＢ光カプラ２４から出力される増幅主信号光
（波長λ１〜λｎ）と２つの増幅補助信号光（波長λｍ
１，λｍ２）は、可変光減衰器５０を介して光増幅部５
１に入力され、増幅される。光増幅部５１の出力光は、
１３ｄＢ光カプラ５２にて、５％がＰＤ５３に分岐出力
され、残りの９５％は光フィルタ２６に分岐出力され
る。

【０１０２】ＰＤ５３では、入力された主信号光（波長
λ１〜λｎ）と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ
２）の多重化信号光が電気信号に変換され、電気フィル
タ５４，５５に入力される。電気フィルタ５４では、Ｐ
Ｄ５３の出力信号から周波数ｆ１の補助信号光成分が抽
出され、制御電気回路３に出力される。電気フィルタ５
５では、ＰＤ５３の出力信号から周波数ｆ２の補助信号
光成分が抽出され、制御電気回路３に出力される。

【０１０３】制御電気回路３では、電気フィルタ５４，
５５から入力される２つの補助信号光（波長λｍ１，λ
ｍ２）の変調強度がそれぞれ検出される。一方、光フィ
ルタ２６では、入力された主信号光（波長λ１〜λｎ）
と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）の多重化信
号光から主信号光（波長λ１〜λｎ）の成分が抽出さ
れ、ＷＤＭ光カプラ１３に出力される。

【０１０４】制御電気回路３では、電気フィルタ５４，
５５の出力に基づき検出された２つの増幅補助信号光
（波長λｍ１，λｍ２）の変調強度に従ってＬＤ１２を
駆動し、主信号光（波長λ１〜λｎ）とほぼ等しくなる
所定レベルの監視制御信号光（波長λｓ）を発生させ
る。その結果、ＷＤＭ光カプラ１３では、光増幅部９で
増幅された主信号光（波長λ１〜λｎ）とＬＤ１２が発
生した監視制御信号光（波長λｓ）とがほぼ等しいレベ
ルで多重され、ＷＤＭ信号光が装置外に出力される。こ
のとき、制御電気回路３では、ＰＤ５３で検出された２
つの増幅補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）の一方の変
調強度が所定値となるように、可変光減衰器５１の減衰
量を変える制御を行う。その結果、実施の形態４では、
励起光パワーに応じた所望の出力レベルの得られない場
合が想定されるが、そのような場合でも、可変光減衰器
５０での減衰を補い、励起光パワーに応じた所望の出力
レベルを得ることができるようになる。

【０１０５】実施の形態６．図８は、この発明の実施の
形態６である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態６では、図８に示すように、図７に
示した構成において、可変光減衰器５０と光増幅部５１
との間に、光機能部品６０が追加されている。

【０１０６】その他は、図７に示した構成した構成と同
様である。ここでは、この実施の形態６に関わる部分を
中心に説明する。

【０１０７】図８において、光機能部品６０は、例え
ば、波長分散補償光ファイバや、主信号光を分岐する光
分岐器、主信号光を挿入する挿入器などである。

【０１０８】次に、図８を参照して、以上のように構成
される光増幅装置の動作について説明する。図８におい
て、利得制御についての動作は、実施の形態５と同様に
して行われる。この実施の形態６では、光機能部品６０
が第１の光増幅部９と第２の光増幅部５１の中間に配置
されている。

【０１０９】この光機能部品６０として、例えば、波長
分散補償光ファイバを用いれば、伝送光ファイバの波長
分散に起因する主信号光の伝送波形の劣化を補償するこ
とができ、長距離伝送が可能となる。

【０１１０】また、光機能部品６０として、例えば、主
信号光の分岐や挿入を行う光分岐・挿入器を用いれば、
所望波長の主信号光を取り出して送受信し、さらに、新
たな送信信号を多重して送り出すことが可能となる。

【０１１１】なお、光機能部品６０が第１の光増幅部９
と第２の光増幅部５１の中間に配置されているのは、光
機能部品６０の挿入損失が主信号光の信号対雑音比や出
力レベルを低下させないためである。したがって、実施
の形態１〜３においても同様に適用することができる。

【０１１２】実施の形態７．図９は、この発明の実施の
形態７である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態７では、実施の形態６において、第
３の光増幅部を設けた構成例が示されている。すなわ
ち、図９に示すように、図８に示した構成において、可
変光減衰器５０と光機能部品６０との間に、光増幅部６
５，１３ｄＢ光カプラ６６，ＰＤ６７，電気フィルタ６
８，６９が追加されている。その他は、図８に示した構
成した構成と同様である。ここでは、この実施の形態７
に関わる部分を中心に説明する。

【０１１３】図９において、可変光減衰器５０の出力光
が入力される光増幅部６５は、光増幅部９，５１と同様
の構成を有する第３の光増幅部である。光増幅部６５の
出力光は、１３ｄＢ光カプラ６６にて２分岐され、一方
の分岐光は光機能部品６０に入力され、他方の分岐光は
ＰＤ６７に入力される。ＰＤ６７の出力は、２つの電気
フィルタ６８，６９を介して制御電気回路３に入力され
るようになっている。

【０１１４】次に、図９を参照して、以上のように構成
される光増幅装置の動作について説明する。図９におい
て、１３ｄＢ光カプラ２４から出力される増幅主信号光
（波長λ１〜λｎ）と２つの増幅補助信号光（波長λｍ
１，λｍ２）は、可変光減衰器５０を介して光増幅部６
５に入力され、増幅される。光増幅部６５の出力光は、
１３ｄＢ光カプラ６６にて、５％がＰＤ６７に分岐出力
され、残りの９５％は光機能部品６０に分岐出力され
る。

【０１１５】ＰＤ６７では、入力された主信号光（波長
λ１〜λｎ）と２つの補助信号光（波長λｍ１，λｍ
２）の多重化信号光が電気信号に変換され、電気フィル
タ６８，６９に入力される。電気フィルタ６８では、Ｐ
Ｄ６７の出力信号から周波数ｆ１の補助信号光成分が抽
出され、制御電気回路３に出力される。電気フィルタ６
９では、ＰＤ６７の出力信号から周波数ｆ２の補助信号
光成分が抽出され、制御電気回路３に出力される。

【０１１６】制御電気回路３では、電気フィルタ６８，
６９から入力される２つの補助信号光（波長λｍ１，λ
ｍ２）の変調強度がそれぞれ検出され、検出された２つ
の増幅補助信号光（波長λｍ１，λｍ２）の変調強度が
所定値となるように、光増幅部６５の利得を変える制御
を行う。その結果、光増幅部９の利得を低く設定しても
後段の光増幅部６５にて利得低下を補うことができるの
で、より高い主信号光入力レベルでの動作が可能とな
る。

【０１１７】つまり、実施の形態６の構成では、主信号
光入力レベルが高くなるのに伴って光増幅部９の出力レ
ベルが高くなるので、光増幅部９の励起光パワー制限に
よって所望の主信号光入力レベルまで動作しない場合が
想定されるが、この実施の形態７では、可変光減衰器５
０の後段に光増幅部６５を追加して利得を補うようにし
たので、所望の主信号光入力レベルまでの範囲で動作が
可能となる。

【０１１８】実施の形態８．図１０は、この発明の実施
の形態８である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態８では、複数の光増幅装置を並列接
続する場合の構成例が示されている。図１０では、図８
に示した光増幅装置の２つが並列接続されている。

【０１１９】図１０において、入力側のＷＤＭ光カプラ
１０１，ＰＤ１０２は、図８におけるＷＤＭ光カプラ
１，ＰＤ２に対応している。出力側のＷＤＭ光カプラ１
０５，ＬＤ１０６は、図８におけるＷＤＭ光カプラ１
３，ＬＤ１２に対応している。ＷＤＭ光カプラ１０１の
出力光を受けるＷＤＭ光カプラ１０３と、ＷＤＭ光カプ
ラ１０５の入力側に設けたＷＤＭ光カプラ１０４との間
に、図８に示した光増幅装置と同様構成の第１の光増幅
装置１００ａと第２の光増幅装置１００ｂとが並列に接
続されている。

【０１２０】第１の光増幅装置１００ａと第２の光増幅
装置１００ｂは、互いに異なる増幅帯域を有している。
第１の主信号光の波長λ１〜λｎは、第１の光増幅装置
１００ａの増幅帯域に対応している。第２の主信号光の
波長λｂ１〜λｂｎは、第２の光増幅装置１００ｂの増
幅帯域に対応している。監視制御信号光の波長λｓは、
いずれの増幅帯域にも属さない（図２、図５参照）。な
お、第２の主信号光の波長λｂ１〜λｂｎは、例えば、
１５７５〜１６００ｎｍである。

【０１２１】次に、図１０を参照して、以上のように構
成される光増幅装置の動作について説明する。図１０に
おいて、第１の光増幅装置１００ａと第２の光増幅装置
１００ｂとで行われる利得制御の動作は、図８に示した
実施の形態６と同様である。ここでは、この実施の形態
１０に関わる部分を中心に説明する。

【０１２２】ＷＤＭ光カプラ１０１に外部から入力され
るＷＤＭ信号光は、第１の主信号光（波長λ１〜λ
ｎ）、第２の主信号光（波長λｂ１〜λｂｎ）、監視制
御信号光（波長λｓ）がほぼ等しい光レベルで多重化さ
れている。ＷＤＭ光カプラ１０１では、このＷＤＭ信号
光が、第１の主信号光（波長λ１〜λｎ）および第２の
主信号光（波長λｂ１〜λｂｎ）と監視制御信号光（波
長λｓ）とに分離される。ＷＤＭ光カプラ１０１で分離
された監視制御信号光（波長λｓ）は、ＰＤ１０２に入
力され、レベル検出信号が制御電気回路３ａ，３ｂに入
力される。また、ＷＤＭ光カプラ１０１で分離された第
１の主信号光（波長λ１〜λｎ）および第２の主信号光
（波長λｂ１〜λｂｎ）は、ＷＤＭ光カプラ１０３に入
力される。

【０１２３】ＷＤＭ光カプラ１０３では、入力される第
１の主信号光（波長λ１〜λｎ）および第２の主信号光
（波長λｂ１〜λｂｎ）の多重信号光が、第１の主信号
光（波長λ１〜λｎ）と第２の主信号光（波長λｂ１〜
λｂｎ）とに分離される。第１の主信号光（波長λ１〜
λｎ）は、第１の光増幅装置１００ａに出力される。第
２の主信号光（波長λｂ１〜λｂｎ）は、第２の光増幅
装置１００ｂに出力される。

【０１２４】第１の光増幅装置１００ａでは、周波数ｆ
１，ｆ２で強度変調された補助信号光（波長λｍ１，λ
ｍ２）によって前述した内容の利得制御が行われ、光フ
ィルタ２６ａからＷＤＭ光カプラ１０４に対し、第１の
主信号光（波長λ１〜λｎ）が出力される。

【０１２５】第２の光増幅装置１００ｂでは、周波数ｆ
１，ｆ２で強度変調された補助信号光（波長λｍ３，λ
ｍ４）によって前述した内容の利得制御が行われ、光フ
ィルタ２６ｂからＷＤＭ光カプラ１０４に対し、第２の
主信号光（波長λｂ１〜λｂｎ）が出力される。なお、
波長λｍ３は、例えば１５７０ｎｍであり、波長λｍ４
は、例えば１６０５ｎｍである。

【０１２６】ＷＤＭ光カプラ１０４では、第１の主信号
光（波長λ１〜λｎ）と第２の主信号光（波長λｂ１〜
λｂｎ）とが結合されてＷＤＭ光カプラ１０５に出力さ
れる。また、制御電気回路３ａ，３ｂでは、監視制御信
号光（波長λｓ）が、第１の主信号光（波長λ１〜λ
ｎ）および第２の主信号光（波長λｂ１〜λｂｎ）とほ
ぼ等しい光レベルでＷＤＭ光カプラ１０５に入力される
ように、ＬＤ１０６に駆動電流を供給する制御が行われ
る。その結果、ＷＤＭ光カプラ１０５では、第１の主信
号光（波長λ１〜λｎ）と第２の主信号光（波長λｂ１
〜λｂｎ）と監視制御信号光（波長λｓ）とが、ほぼ等
しい光レベルが多重化されて外部に出力される。

【０１２７】以上のように、複数の光増幅装置を並列接
続した場合に、増幅帯域に対応した夫々の補助信号光を
使用し、それらの光レベルを監視制御信号光の入力レベ
ルと常にほぼ等しくなるように制御できるので、増幅帯
域に制約されずに監視制御信号光の波長を設定すること
ができる。

【０１２８】したがって、光増幅装置を並列接続してい
る場合でも、伝送損失の変動を反映した光レベルをもつ
監視制御信号光を利用して、利得制御を行うことができ
る。なお、並列接続できる光増幅装置の台数は２台に限
られないことは言うまでもない。また、光増幅装置の増
減設ができる構成であることも以上の説明から明らかで
ある。さらに、実施の形態６への適用例を示したが、実
施の形態１〜５、７にも同様に適用できることも明らか
である。

【０１２９】実施の形態９．以上説明した実施の形態１
〜８では、この発明の基本的な事項について説明した。
この実施の形態９では、この発明の幾つかの変形態様に
ついて説明する。

【０１３０】（１）図２、図５に示されるように、主信
号光の光レベルと監視制御信号光の光レベルは、ほぼ等
しいとして説明してきた。これは、制御が容易であると
の観点から選択された事項である。この発明では、主信
号光の光レベルと監視制御信号光の光レベルは、レベル
間に一定の関係があればよい。

【０１３１】（２）図２、図５に示されるように、監視
制御信号光の波長λｓは、増幅帯域外に配置されてい
る。この発明では、入力される監視制御信号光は、利得
制御に直接利用されず、補助信号光の光レベルに対する
参照光として機能している。したがって、この発明で
は、監視制御信号光の波長が増幅帯域内にあっても支障
なく適用できる。

【０１３２】（３）ＬＤ１２，１２ａ，１２ｂの故障や
接続している光ファイバの断線等によって出力する監視
制御信号光が途絶える異常が生じた場合には、それを受
信する後段の光増幅装置では、監視制御信号光が入力さ
れない。そのような異常時に備えて、補助信号光のレベ
ルを異常検出直前のレベル値に固定して一定制御するよ
うにしてもよい。これによって、異常時でも利得制御を
維持することができるようになる。上記のように、監視
制御信号光とは別に補助信号光を利得制御に使用してい
るので、このような措置が可能である。

【０１３３】（４）２波の補助信号光を使用する場合で
は、次のような異常時に対する措置を採るようにしても
よい。すなわち、補助信号光の一方、例えば波長λｍ１
（または波長λｍ３）が、ＬＤ４，４ａ，４ｂの故障や
接続している光ファイバの断線等により途絶える異常が
生じた場合、異常検出直前の状態に励起光パワーを固定
して利得制御を固定するとともに、波長λｍ２（または
波長λｍ４）における増幅変調信号レベルが所定の値と
なるように可変光減衰器５０，５０ａ，５０ｂにおける
光減衰量を制御するようにしてもよい。これによって、
補助信号光の異常時でも利得制御を維持することができ
るようになる。

【０１３４】（５）光増幅媒体としてＥＤＦを使用し、
利得制御を励起光パワーの調整で行う場合を示したが、
希土類イオンとしてはエルビウムではなく、その他、例
えばツリウムやプラセオジウム等も使用できる。また、
光増幅媒体として半導体レーザ増幅媒体が可能であり、
この場合には利得制御を順方向電流の調整で行うように
すればよい。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光増幅部は、所定波長範囲の主信号光を直接増幅す
る光増幅媒体を有している。補助信号光発生手段は、光
増幅部の増幅帯域内において主信号光と異なる波長の補
助信号光を発生する。補助信号光調整手段にて、入力さ
れる多重化信号光から分離された監視制御信号光の光レ
ベルに基づき、補助信号光の光レベルと入力される多重
化信号光から分離された主信号光の光レベルとが実質的
に等しくなるように調整される。その結果、入力手段に
て、入力される多重化信号光から分離された主信号光に
前記調整された補助信号光が追加されて光増幅部に入力
され、増幅される。このとき、利得制御手段によって、
光増幅部の出力光から分離された増幅補助信号光の光レ
ベルが所定の値となるように、または、前記増幅補助信
号光の光レベルと光増幅部に入力される前記補助信号光
の光レベルとの比が所定の値となるように、光増幅部の
利得が制御される。次いで、監視制御信号光発生手段に
て、入力される多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
波長の監視制御信号光が、増幅補助信号光と前記所定の
光レベル関係を持つように発生され、出力手段にて、監
視制御信号光発生手段が発生する監視制御信号光と光増
幅部の出力光から分離された増幅主信号光とが多重化さ
れて外部に出力される。このように、監視制御信号光を
利得制御に使用せず、利得制御用の補助信号光を発生
し、かつその補助信号光の光レベルが主信号光の光レベ
ルとほぼ等しくなるように調整できるようしたので、増
幅帯域によらず波長が設定された監視制御信号光を用い
て、伝送損失や信号波長数に急激な変動があった場合に
も、利得または１波長当たりの出力レベルを一定に維持
する利得制御ができるようになる。

【０１３６】つぎの発明によれば、光増幅部は、所定波
長範囲の主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有してい
る。補助信号光発生手段は、光増幅部の増幅帯域内にお
いて主信号光と異なる波長を持ち所定の周波数で強度変
調された補助信号光を発生する。補助信号光調整手段に
て、入力される多重化信号光から分離された監視制御信
号光の光レベルに基づき、補助信号光の変調強度が、入
力される多重化信号光から分離された主信号光の光レベ
ルとが実質的に等しくなるように調整される。その結
果、入力手段にて、入力される多重化信号光から分離さ
れた主信号光に前記調整された補助信号光が追加されて
光増幅部に入力され、増幅される。このとき、利得制御
手段によって、光増幅部の出力光から分離された増幅補
助信号光の光レベルが所定の値となるように、または、
前記増幅補助信号光の光レベルと光増幅部に入力される
前記補助信号光の光レベルとの比が所定の値となるよう
に、光増幅部の利得が制御される。次いで、監視制御信
号光発生手段にて、入力される多重化信号光中の監視制
御信号光と同じ波長の監視制御信号光が、増幅補助信号
光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つように発
生され、出力手段にて、監視制御信号光発生手段が発生
する監視制御信号光と光増幅部の出力光から分離された
増幅主信号光とが多重化されて外部に出力される。この
ように、監視制御信号光を利得制御に使用せず、利得制
御用の補助信号光を発生し、かつその補助信号光の変調
強度が主信号光の光レベルとほぼ等しくなるように調整
できるようしたので、増幅帯域によらず波長が設定され
た監視制御信号光を用いて、伝送損失や信号波長数に急
激な変動があった場合にも、利得または１波長当たりの
出力レベルを一定に維持する利得制御ができるようにな
る。

【０１３７】つぎの発明によれば、光増幅部は、所定波
長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有し
ている。第１補助信号光発生手段および第２補助信号光
発生手段によって、光増幅部の増幅帯域内において主信
号光の波長範囲の両側に、第１補助信号光および第２補
助信号光がそれぞれ発生される。そして、補助信号光調
整手段によって、入力される多重化信号光から分離され
た監視制御信号光の光レベルに基づき、第１補助信号光
および第２補助信号光の変調強度が、入力される多重化
信号光から分離された主信号光の光レベルとが実質的に
等しくなるように調整される。その結果、入力手段に
て、入力される多重化信号光から分離された主信号光に
前記調整された第１補助信号光および第２補助信号光が
追加されて光増幅部に入力され、増幅される。このと
き、利得制御手段によって、光増幅部の出力光から分離
された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の
変調強度と実質的に等しくなるように前記光増幅部の利
得が制御される。次いで、監視制御信号光発生手段に
て、入力される多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
波長の監視制御信号光が、第１増幅補助信号光および第
２増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベル関係
を持つように発生され、出力手段にて、監視制御信号光
発生手段が発生する監視制御信号光と光増幅部の出力光
から分離された増幅主信号光とが多重化されて外部に出
力される。このように、利得制御用の第１補助信号光と
第２補助信号光を主信号光の波長範囲の両側に発生さ
せ、第１補助信号光と第２補助信号光の変調強度が実質
的に等しくなるように、光増幅部の利得を制御するよう
にしたので、伝送損失や信号波長数の急激な変動があっ
た場合でも、主信号光の光レベルの傾きを平坦化するこ
とができる。

【０１３８】つぎの発明によれば、上記の発明におい
て、光増幅部の出力光を減衰させる可変光減衰手段での
減衰量が、調節手段によって、光増幅部の出力光から分
離された前記第１増幅補助信号光または第２増幅補助信
号光の変調強度が所定値となるように調節される。した
がって、利得の平坦化制御に加え、出力レベルを一定に
維持することができるようになる。

【０１３９】つぎの発明によれば、上記の発明におい
て、光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイ
バや主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などの
いずれかを用いることができ、伝送用ファイバの波長分
散に起因する主信号光の伝送波形の劣化を補償すること
や、所望波長の主信号光を取り出して送受信し、さらに
新たな送信信号を多重して送り出すことが可能となる。

【０１４０】つぎの発明によれば、第１光増幅部および
第２光増幅部は、同一の特性であって、所定波長範囲の
主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有している。所定
波長範囲の両側において、第１補助信号光発生手段と第
２補助信号光発生手段とが、第１補助信号光と第２補助
信号光とを発生する。そして、補助信号光調整手段によ
って、入力される多重化信号光から分離された監視制御
信号光の光レベルに基づき、第１補助信号光および第２
補助信号光の変調強度が、入力される多重化信号光から
分離された主信号光の光レベルとが実質的に等しくなる
ように調整される。その結果、入力手段によって、入力
される多重化信号光から分離された主信号光に前記調整
された第１補助信号光および第２補助信号光が追加され
第１光増幅部に入力され、増幅される。このとき、第１
利得制御手段によって、第１光増幅部の出力光から分離
された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の
変調強度が実質的に等しくなるように第１光増幅部の利
得が制御される。第１光増幅部の出力光は、可変光減衰
器を介して第２光増幅部に入力される。次いで、第２利
得制御手段によって、第２光増幅部の出力光から分離さ
れた第１増幅補助信号光および第２増幅補助信号光の変
調強度が実質的に等しくなるように第２光増幅部の利得
が制御されるとともに、調節手段によって、第２光増幅
部の出力光から分離された第２増幅補助信号光または第
２増幅補助信号光の変調強度が所定値となるように、可
変光減衰手段の減衰量が調節される。次いで、監視制御
信号光発生手段によって、入力される多重化信号光中の
監視制御信号光と同じ波長の監視制御信号光が、第２光
増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光およ
び第２増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベル
関係を持つように発生する。出力手段によって、前記監
視制御信号光発生手段が発生した監視制御信号光が第２
光増幅部の出力光から分離された増幅主信号光に多重さ
れ外部に出力される。このように、可変光減衰手段の出
力側に第２の光増幅部を設け、可変光減衰手段での減衰
を補うようにしたので、所望の出力レベルを得ることが
できる。

【０１４１】つぎの発明によれば、上記の発明におい
て、光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイ
バや主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などの
いずれかを用いることができ、伝送用ファイバの波長分
散に起因する主信号光の伝送波形の劣化を補償すること
や、所望波長の主信号光を取り出して送受信し、さらに
新たな送信信号を多重して送り出すことが可能となる。

【０１４２】つぎの発明によれば、第１光増幅部、第２
光増幅部および第３光増幅部は、同一の特性であって、
所定波長範囲の主信号光を直接増幅する光増幅媒体を有
している。所定波長範囲の両側において、第１補助信号
光発生手段と第２補助信号光発生手段とが、第１補助信
号光と第２補助信号光とを発生する。そして、補助信号
光調整手段によって、入力される多重化信号光から分離
された監視制御信号光の光レベルに基づき、第１補助信
号光および第２補助信号光の変調強度が、入力される多
重化信号光から分離された主信号光の光レベルとが実質
的に等しくなるように調整される。その結果、入力手段
によって、入力される多重化信号光から分離された主信
号光に前記調整された第１補助信号光および第２補助信
号光が追加され第１光増幅部に入力され、増幅される。
このとき、第１利得制御手段によって、前記第１光増幅
部の出力光から分離された第１増幅補助信号光および第
２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなるよう
に前記第１光増幅部の利得が制御される。第１光増幅部
の出力光は、可変光減衰器を介して第２光増幅部に入力
される。次いで、第２利得制御手段によって、第２光増
幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号光および
第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなるよ
うに前記第２光増幅部の利得が制御される。次いで、第
３利得制御手段によって、第２光増幅部の出力光を受け
る第３光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信
号光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等
しくなるように第３光増幅部の利得が制御される。並行
して、調節手段によって、第３光増幅部の出力光から分
離された第２増幅補助信号光または第２増幅補助信号光
の変調強度が所定値となるように、前記可変光減衰手段
の減衰量が調節される。次いで、監視制御信号光発生手
段によって、入力される多重化信号光中の監視制御信号
光と同じ波長の監視制御信号光が、第２光増幅部の出力
光から分離された第１増幅補助信号光および第２増幅補
助信号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つよ
うに発生する。出力手段によって、前記監視制御信号光
発生手段が発生した監視制御信号光が第２光増幅部の出
力光から分離された増幅主信号光に多重され外部に出力
される。このように、第３光増幅部を設け、第１光増幅
部での利得低下を補うようにしたので、第１光増幅部の
利得を低く設定でき、第１光増幅部では、より高い主信
号光の入力レベルでの動作ができるようになる。

【０１４３】つぎの発明によれば、上記の発明におい
て、光機能部品として、例えば、波長分散補償光ファイ
バや主信号光の分岐・挿入を行う光分岐・挿入器などの
いずれかを用いることができ、伝送用ファイバの波長分
散に起因する主信号光の伝送波形の劣化を補償すること
や、所望波長の主信号光を取り出して送受信し、さらに
新たな送信信号を多重して送り出すことが可能となる。

【０１４４】つぎの発明によれば、制御手段によって、
入力される前記監視制御信号光の光レベルが所定の異常
検出レベルよりも低下した場合に、補助信号光レベルが
異常検出直前のレベル値に固定され、一定制御が行われ
るので、監視制御信号光の異常時でも利得制御を維持す
ることができる。

【０１４５】つぎの発明によれば、制御手段によって、
第１補助信号光と第２補助信号光のうち、一方の補助信
号光の変調強度が所定の異常検出レベルよりも低下した
場合に、異常検出直前の状態に利得制御が固定されると
ともに、他方の補助信号光についての増幅補助信号光の
変調強度が所定値となるように可変光減衰手段における
光減衰量が制御されるので、補助信号光の異常時でも利
得制御を維持することができる。

【０１４６】つぎの発明によれば、光増幅部には、光励
起による光増幅媒体を含むことができ、利得制御手段に
は、励起光パワーの調整を含むことができる。

【０１４７】つぎの発明によれば、光増幅媒体には、希
土類イオン添加光ファイバを用いることができる。

【０１４８】つぎの発明によれば、希土類イオンには、
エルビウム、ツリウム、プラセオジウムのいずれかを用
いることができる。

【０１４９】つぎの発明によれば、光増幅部には、半導
体レーザ増幅媒体を含むことができ、利得制御手段に
は、半導体レーザの順方向電流の調整を含むことができ
る。

【０１５０】つぎの発明によれば、上記の発明にかかる
光増幅装置の複数個が、異なる複数の波長範囲の主信号
光を増幅帯域毎に直接増幅するように、並列に配置され
る。そして、光供給手段によって、異なる複数の波長範
囲の主信号光と監視制御信号光とが所定の光レベル関係
を有して波長分割多重された多重化信号光の入力を受け
て、多重化信号光から監視制御信号光が分離され、複数
の光増幅装置に供給されるとともに、多重化信号光から
異なる複数の波長範囲の主信号光がそれぞれ分離され、
複数の光増幅装置の対応する光増幅装置に供給される。
一方、多重化信号光出力手段では、前記複数の光増幅装
置が出力する異なる複数の波長範囲の主信号光が多重化
され、さらに前記多重化された主信号光に前記複数の光
増幅装置が出力する監視制御信号光が多重化され、出力
される。このように、増幅帯域に制約されずに波長を設
定した監視制御信号光を利用するので、複数の光増幅装
置を並列接続している場合にも利得制御を行うことがで
きる。このとき、並列接続する構成では、光供給手段と
多重化信号光出力手段を各光増幅装置が共用するので、
光増幅装置の増減設が簡単に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 図１に示す光増幅装置の増幅動作を説明する
光スペクトルを示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態２である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態３である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図５】 図４に示す光増幅装置の増幅動作を説明する
光スペクトルを示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態４である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態５である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態６である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明の実施の形態７である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８である光増幅装置
の構成を示すブロック図である。

【図１１】 従来の光増幅装置を示す構成例を示す図で
ある。

【図１２】 図１１に示す光増幅装置に入出力されるＷ
ＤＭ信号光および増幅動作を説明する光スペクトルを示
す図である。

【符号の説明】

１，８，１０，１３，１０１，１０３，１０４，１０５
ＷＤＭ光カプラ、２，７，７ａ，７ｂ，１１，５３，
６７ フォトダイオード（ＰＤ）、３，３ａ，３ｂ 制
御電気回路、４，４ａ，４ｂ，３２ 補助信号光発生用
のレーザダイオード（ＬＤ）、５，４５，５０，５０
ａ，５０，６４ 可変光減衰器、６，２２，２２ａ，２
２ｂ，２４，５２，６６ １３ｄＢ光カプラ、９，９
ａ，９ｂ，５１，６５ 光増幅部、１２，１０６ 監視
制御信号光発生用のレーザダイオード（ＬＤ）、２１，
２１ａ，２１ｂ，３１，３１ａ，３１ｂ 強度変調信号
発生器、２３，２３ａ，２３ｂ，２５，２５ａ，２５
ｂ，３４，３４ａ，３４ｂ，３５，３５ａ，３５ｂ，５
４，５４ａ，５４ｂ，５５，５５ａ，５５ｂ，６８，６
９電気フィルタ、２６，２６ａ，２６ｂ 光フィルタ、
３３，３３ａ，３３ｂ３ｄＢ光カプラ、６０，６０ａ，
６０ｂ 光機能部品、９１，９４ 光アイソレータ、９
２ 励起光発生用のレーザダイオード（ＬＤ）、９３
ＷＤＭ光カプラ、９４ エルビウム添加光ファイバ（Ｅ
ＤＦ）、１００ａ 第１光増幅装置、１００ｂ 第２光
増幅装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/14 10/17 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １以上の主信号光および監視制御信号光
   が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
   化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
   幅装置であって、 所定波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体
   を持つ光増幅部と、 前記光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光と異な
   る波長の補助信号光を発生する補助信号光発生手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記監視制
   御信号光の光レベルに基づき、前記補助信号光発生手段
   が発生する補助信号光の光レベルと入力される前記多重
   化信号光から分離された前記主信号光の光レベルとが実
   質的に等しくなるように調整する補助信号光調整手段
   と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記主信号
   光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記補助信
   号光を追加して前記光増幅部に入力する入力手段と、 前記光増幅部の出力光から分離された増幅補助信号光の
   光レベルが所定の値となるように、または、前記増幅補
   助信号光の光レベルと光増幅部に入力される前記補助信
   号光の光レベルとの比が所定の値となるように、前記光
   増幅部の利得を制御する利得制御手段と、 入力される前記多重化信号光中の前記監視制御信号光と
   同じ波長の監視制御信号光を、前記増幅補助信号光と前
   記所定の光レベル関係を持つように発生する監視制御信
   号光発生手段と、 前記監視制御信号光発生手段が発生する前記監視制御信
   号光を前記光増幅部の出力光から分離された増幅主信号
   光に多重して外部に出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。
2. 【請求項２】 １以上の主信号光および監視制御信号光
   が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
   化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
   幅装置であって、 所定波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体
   を持つ光増幅部と、 前記光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光と異な
   る波長を持ち所定の周波数で強度変調された補助信号光
   を発生する補助信号光発生手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された監視制御信
   号光の光レベルに基づき、前記補助信号光発生手段が発
   生する補助信号光の変調強度と入力される前記多重化信
   号光から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的
   に等しくなるように調整する補助信号光調整手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記主信号
   光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記補助信
   号光を追加して前記光増幅部に入力する入力手段と、 前記光増幅部の出力光から分離された増幅補助信号光の
   変調強度が所定の値となるように、または、前記増幅補
   助信号光の変調強度と光増幅部に入力される前記補助信
   号光の変調強度との比が所定の値となるように、前記光
   増幅部の利得を制御する利得制御手段と、 入力される前記多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
   波長の監視制御信号光を、前記増幅補助信号光の変調強
   度と前記所定の光レベル関係を持つように発生する監視
   制御信号光発生手段と、 前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信号光
   を前記光増幅部の出力光から分離された増幅主信号光に
   多重して外部に出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。
3. 【請求項３】 １以上の主信号光および監視制御信号光
   が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
   化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
   幅装置であって、 所定波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体
   を持つ光増幅部と、 前記光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光の波長
   範囲よりも短い波長を持ち第１周波数で強度変調された
   第１補助信号光を発生する第１補助信号光発生手段と、 前記光増幅部の増幅帯域内において前記主信号光の波長
   範囲よりも長い波長を持ち第２周波数で強度変調された
   第２補助信号光を発生する第２補助信号光発生手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された監視制御信
   号光の光レベルに基づき、前記第１補助信号光および第
   ２補助信号光の変調強度と入力される前記多重化信号光
   から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的に等
   しくなるように調整する補助信号光調整手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記主信号
   光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記第１補
   助信号光および第２補助信号光を追加して前記光増幅部
   に入力する入力手段と、 前記光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助信号
   光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に等し
   くなるように前記光増幅部の利得を制御する利得制御手
   段と、 入力される前記多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
   波長の監視制御信号光を、前記第１増幅補助信号光およ
   び第２増幅補助信号光の変調強度と前記所定の光レベル
   関係を持つように発生する監視制御信号光発生手段と、 前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信号光
   を前記光増幅部の出力光から分離された増幅主信号光に
   多重して外部に出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。
4. 【請求項４】 前記光増幅部の出力光を減衰させる可変
   光減衰手段と、 前記光増幅部の出力光から分離された前記第１増幅補助
   信号光または第２増幅補助信号光の変調強度が所定値と
   なるように、前記可変光減衰手段の減衰量を調節する調
   節手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３に記載の光増幅装
   置。
5. 【請求項５】 前記光増幅部と前記出力手段との間に、
   波長分散補償光ファイバや主信号光の分岐・挿入を行う
   光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられていること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記
   載の光増幅装置。
6. 【請求項６】 １以上の主信号光および監視制御信号光
   が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
   化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
   幅装置であって、 所定波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体
   を持つ第１光増幅部および第２光増幅部と、 前記第１光増幅部および第２光増幅部の増幅帯域内にお
   いて前記主信号光の波長範囲よりも短い波長を持ち第１
   周波数で強度変調された第１補助信号光を発生する第１
   補助信号光発生手段と、 前記第１光増幅部および第２光増幅部の増幅帯域内にお
   いて前記主信号光の波長範囲よりも長い波長を持ち第２
   周波数で強度変調された第２補助信号光を発生する第２
   補助信号光発生手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された監視制御信
   号光の光レベルに基づき、前記第１補助信号光および第
   ２補助信号光の変調強度と入力される前記多重化信号光
   から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的に等
   しくなるように調整する補助信号光調整手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記主信号
   光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記第１補
   助信号光および第２補助信号光を追加して前記第１光増
   幅部に入力する入力手段と、 前記第１光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助
   信号光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に
   等しくなるように前記第１光増幅部の利得を制御する第
   １利得制御手段と、 前記第１光増幅部の出力光を減衰させ、前記第２光増幅
   部に出力する可変光減衰手段と、 前記第２光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助
   信号光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に
   等しくなるように前記第２光増幅部の利得を制御する第
   ２利得制御手段と、 前記第２光増幅部の出力光から分離された第２増幅補助
   信号光または第２増幅補助信号光の変調強度が所定値と
   なるように、前記可変光減衰手段の減衰量を調節する調
   節手段と、 入力される前記多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
   波長の監視制御信号光を、前記第２光増幅部の出力光か
   ら分離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信
   号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つように
   発生する監視制御信号光発生手段と、 前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信号光
   を前記第２光増幅部の出力光から分離された増幅主信号
   光に多重して外部に出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。
7. 【請求項７】 前記可変光減衰手段と第２光増幅部との
   間に、波長分散補償光ファイバや主信号光の分岐・挿入
   を行う光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられてい
   ることを特徴とする請求項６に記載の光増幅装置。
8. 【請求項８】 １以上の主信号光および監視制御信号光
   が所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重
   化信号光が伝送される光通信システムで使用される光増
   幅装置であって、 所定波長範囲の前記主信号光を直接増幅する光増幅媒体
   を持つ第１光増幅部、第２光増幅部および第３光増幅部
   と、 前記第１光増幅部、第２光増幅部および第３光増幅部の
   増幅帯域内において前記主信号光の波長範囲よりも短い
   波長を持ち第１周波数で強度変調された第１補助信号光
   を発生する第１補助信号光発生手段と、 前記第１光増幅部、第２光増幅部および第３光増幅部の
   増幅帯域内において前記主信号光の波長範囲よりも長い
   波長を持ち第２周波数で強度変調された第２補助信号光
   を発生する第２補助信号光発生手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された監視制御信
   号光の光レベルに基づき、前記第１補助信号光および第
   ２補助信号光の変調強度と入力される前記多重化信号光
   から分離された前記主信号光の光レベルとが実質的に等
   しくなるように調整する補助信号光調整手段と、 入力される前記多重化信号光から分離された前記主信号
   光に前記補助信号光調整手段にて調整された前記第１補
   助信号光および第２補助信号光を追加して前記第１光増
   幅部に入力する入力手段と、 前記第１光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助
   信号光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に
   等しくなるように前記第１光増幅部の利得を制御する第
   １利得制御手段と、 前記第１光増幅部の出力光を減衰させ、前記第２光増幅
   部に出力する可変光減衰手段と、 前記第２光増幅部の出力光から分離された第１増幅補助
   信号光および第２増幅補助信号光の変調強度が実質的に
   等しくなるように前記第２光増幅部の利得を制御する第
   ２利得制御手段と、 前記第２光増幅部の出力光を受ける前記第３光増幅部の
   出力光から分離された第１増幅補助信号光および第２増
   幅補助信号光の変調強度が実質的に等しくなるように前
   記第３光増幅部の利得を制御する第３利得制御手段と、 前記第３光増幅部の出力光から分離された第２増幅補助
   信号光または第２増幅補助信号光の変調強度が所定値と
   なるように、前記可変光減衰手段の減衰量を調節する調
   節手段と、 入力される前記多重化信号光中の監視制御信号光と同じ
   波長の監視制御信号光を、前記第２光増幅部の出力光か
   ら分離された第１増幅補助信号光および第２増幅補助信
   号光の変調強度と前記所定の光レベル関係を持つように
   発生する監視制御信号光発生手段と、 前記監視制御信号光発生手段が発生する監視制御信号光
   を前記第２光増幅部の出力光から分離された増幅主信号
   光に多重して外部に出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。
9. 【請求項９】 前記第２光増幅部と前記第３光増幅部と
   の間に、波長分散補償光ファイバや主信号光の分岐・挿
   入を行う光分岐・挿入器などの光機能部品が設けられて
   いることを特徴とする請求項８に記載の光増幅装置。
10. 【請求項１０】 入力される前記監視制御信号光の光レ
    ベルが所定の異常検出レベルよりも低下した場合に、補
    助信号光レベルを異常検出直前のレベル値に固定して一
    定制御する制御手段、 を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つ
    に記載の光増幅装置。
11. 【請求項１１】 前記第１補助信号光と第２補助信号光
    のうち、一方の補助信号光の変調強度が所定の異常検出
    レベルよりも低下した場合に、異常検出直前の状態に利
    得制御を固定するとともに、他方の補助信号光について
    の増幅補助信号光の変調強度が所定値となるように前記
    可変光減衰手段における光減衰量を制御する制御手段、 を備えたことを特徴とする請求項４〜９のいずれか一つ
    に記載の光増幅装置。
12. 【請求項１２】 前記光増幅部は、光励起による光増幅
    媒体を含み、前記利得制御手段は、励起光パワーの調整
    を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つ
    に記載の光増幅装置。
13. 【請求項１３】 前記光増幅媒体は、希土類イオン添加
    光ファイバであることを特徴とする請求項１２に記載の
    光増幅装置。
14. 【請求項１４】 前記希土類イオンは、エルビウム、ツ
    リウム、プラセオジウムのいずれかであることを特徴と
    する請求項１３に記載の光増幅装置。
15. 【請求項１５】 前記光増幅部は、半導体レーザ増幅媒
    体を含み、利得制御手段は、半導体レーザの順方向電流
    の調整を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれ
    か一つに記載の光増幅装置。
16. 【請求項１６】 異なる複数の波長範囲の主信号光を増
    幅帯域毎に直接増幅するように、請求項１〜１５のいず
    れか一つに記載の光増幅装置の複数個を並列に配置し、 異なる複数の波長範囲の主信号光と監視制御信号光とが
    所定の光レベル関係を有して波長分割多重された多重化
    信号光の入力を受けて、前記多重化信号光から前記監視
    制御信号光を分離して前記複数の光増幅装置に供給する
    とともに、前記多重化信号光から前記異なる複数の波長
    範囲の主信号光をそれぞれ分離して前記複数の光増幅装
    置の対応する光増幅装置に供給する光供給手段と、 前記複数の光増幅装置が出力する異なる複数の波長範囲
    の主信号光を多重化し、さらに前記多重化された主信号
    光に前記複数の光増幅装置が出力する監視制御信号光を
    多重して出力する多重化信号光出力手段と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。