專利名稱：光放大器,用于光放器中的激勵光源控制方法,和光放大器控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光放大器，控制光放大器中激勵光源的方法，和控制光放大器的方法，例如，適用于波長多路復用系統(tǒng)，在該系統(tǒng)運行時增多或減少信號光中的信道數目(信號光中多路復用的波長數目)。
背景技術：
近年來，研究和開發(fā)波長多路復用光通信系統(tǒng)非?；钴S，已經開發(fā)出這樣一種系統(tǒng)，能夠根據通信的要求增多信號光中的信道數目。
此外，作為這種波長多路復用光通信系統(tǒng)中重要組成部分的光放大器，隨著信道數目的增多，需要提高光放大器的放大范圍。對于包含在光波網絡等中的光放大器也有類似的需要。
為了滿足這一要求，可以考慮這樣一種結構，能夠放大多波長(例如，約32個信道)多路復用信號光的光放大器從光通信系統(tǒng)開始運行時就引入到該系統(tǒng)中，從而適應信道數目的增多。
在此情況下，雖然光放大器配置了激勵光源，用于處理多波長多路復用信號光，還要求該光放大器配置能夠提供大量激勵光的激勵光源。
然而，除了激勵光源通常是很昂貴的以外，在系統(tǒng)運行開始時往往使用少量的信道(例如，約4個信道)，若能夠處理多波長多路復用信號光的光放大器從系統(tǒng)開始運行時就引入，則存在這樣一個問題，設備的初期投資很大，投資的效率很低。
因此，為了提高設備的投資效率，可以作這樣的考慮，在光通信系統(tǒng)運行時，隨著信號光中信道數目的增多，在現有光放大器中增加另一種激勵光源。
然而，若增加的激勵光源引入到現有激勵光源的控制環(huán)路中，則這些激勵光源的控制往往變得不穩(wěn)定。具體地說，假設光放大器得到預定增益所需的激勵光量(激勵光功率)為P，則遇到的困難是，唯一地確定這兩個激勵光源激勵光功率的組合總量為P，會出現多個工作點，導致不穩(wěn)定的激勵光源控制。
另一方面，還應當考慮這樣的一種情況，在安裝了附加的激勵光源以增多信號光中的信道數目以后，在光通信系統(tǒng)運行時根據通信的需要而減少信道數目，就需要撤去附加安裝的激勵光源。
所以，在運行中的光通信系統(tǒng)中，為了應付信道數目的增多/減少，就需要有這樣一種結構，允許安裝或撤去添加的激勵光源而不干擾工作中的信道。
本發(fā)明的研究考慮到這樣一些問題，所以，本發(fā)明的目的是提供一種光放大器，用于光放大器中的激勵光源控制方法，和光放大器控制方法；即使光通信系統(tǒng)在運行中，能夠根據信號光中信道數目的增多/減少，穩(wěn)定地安裝或撤去附加的激勵光源。
本發(fā)明的公開為此目的，按照本發(fā)明的光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，主激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制，而輔助激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是在激勵光源控制部分的控制下被接通/關斷，接通/關斷是根據輸入到光放大部分的光信號中信道數目的增多/減少；激勵光源控制部分包括一個控制部分，該控制部分執(zhí)行控制，當輸入到光放大部分的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，由主激勵光源提供激勵光給光放大部分；而當該信號光中信道數目大于預定信道數目時，由主激勵光源和輔助激勵光源共同提供激勵光給光放大部分。
此外，按照本發(fā)明的光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，二者提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；激勵光源控制部分包括一個控制部分，該控制部分執(zhí)行控制，當輸入到光放大部分的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，由主激勵光源提供激勵光給光放大部分；而當該信號光中信道數目大于預定信道數目時，由主激勵光源和輔助激勵光源共同提供激勵光給光放大部分。
另一方面，按照本發(fā)明，提供一種用于光放大器的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，主激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；輔助激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是在激勵光源控制部分的控制下被接通/關斷，其中主激勵光源提供的激勵光量對應于輸入到光放大部分的光信號中信道數目；當輸入到光放大部分的光信號中信道數目大于預定信道數目時，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于信號光中信道數目，接著，控制輔助激勵光源輸出激勵光，使得輔助激勵光源輸出的激勵光量增大，來自主激勵光源和輔助激勵光源輸出的激勵光總量對應于信道數目。
此外，按照本發(fā)明，提供一種用于光放大器的本發(fā)明激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，二者提供給光放大部分的激勵光量是受激勵光源控制部分的控制，主激勵光源提供的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目；當輸入到光放大部分的信號光中信道數目大于預定信道數目時，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于信號光中信道數目，接著，控制輔助激勵光源輸出的激勵光，而且控制主激勵光源和輔助激勵光源輸出的激勵光總量對應于信道數目。
此外，按照本發(fā)明，提供一種用于光放大器的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，主激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出是受激勵光源控制部分的控制，輔助激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是在激勵光源控制部分的控制下被接通/關斷；其中主激勵光源和輔助激勵光源共同提供的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目，當輸入到光放大部分的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，來自輔助激勵光源的激勵光輸出停止，接著，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于減少以后信號光中的信道數目。
此外，按照本發(fā)明，提供一種用于光放大器的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源是由主激勵光源和輔助激勵光源組成，二者提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制，主激勵光源和輔助激勵光源共同輸出的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號中信道數目；當輸入到光放大部分的信號中信道數目變成等于或小于預定信道數目時，來自輔助激勵光源的激勵光輸出停止，接著，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于減少以后信號光中的信道數目。
按照本發(fā)明的光放大器包括放大用的光纖，其中放大用的光纖摻有稀土元素和接收多個波長互不相同的光信號，該光放大器設計成這樣，根據輸入的光信號數目，提供激勵光的激勵光源數目可以增多/減少。
此外，按照本發(fā)明的控制光放大器方法包括識別有不同波長的光信號數目，和根據該光信號的數目，改變激勵光源的數目，該激勵光源提供激勵光給接收多個光信號的放大用的光纖。
因此，按照本發(fā)明具有這樣一個優(yōu)點，即使來自輔助激勵光源的激勵光輸出受到的控制是與輸入的信號光中信道數目的增多/減少有聯系，在此情況下，可以提供給光放大部分的激勵光量對應于增多或減少以后的信道數目，而不會給工作中的信道帶來有害的影響。所以，即使光通信系統(tǒng)是在運行中，根據信號光中信道數目的增多/減少，可以穩(wěn)定地安裝或撤去輔助激勵光源。
附圖的簡要描述

圖1是一個方框圖，表示按照本發(fā)明光放大器的結構原理；圖2是一個方框圖，表示按照本發(fā)明第一個實施例的光放大器結構；圖3是一個方框圖，舉例說明波長多路復用光通信系統(tǒng)的主要部分結構，該系統(tǒng)采用本發(fā)明第一個實施例的光放大器；圖4是一個方框圖，舉例說明波長多路復用光通信系統(tǒng)的結構，該系統(tǒng)采用本發(fā)明第一個實施例的光放大器；圖5是一個方框圖，舉例說明按照本發(fā)明第一個實施例光放大器的主要部分結構；圖6至圖12是說明性示圖，說明按照本發(fā)明第一個實施例光放大器的運行；圖13是一個說明性示圖，說明按照本發(fā)明第一個實施例改進型光放大器的結構；圖14是一個說明性示圖，說明按照本發(fā)明第一個實施例改進型光放大器的運行；圖15和圖16是說明性示圖，描述按照本發(fā)明第二個實施例光放大器的改進型結構；圖17是一個方框圖，表示按照本發(fā)明第二個實施例光放大器的結構；圖18至圖26是說明性示圖，描述按照本發(fā)明第一個實施例和第二個實施例光放大器的改進型運行；圖27是一個說明性示圖，描述按照本發(fā)明第二個實施例光放大器的改進型結構。
實現本發(fā)明的最佳模式(a)本發(fā)明原理的描述此描述是從本發(fā)明的原理開始。
圖1是一個方框圖，表示按照本發(fā)明光放大器的結構原理；圖1所示的光放大器1包括光放大部分2，用于放大并輸出輸入的信號光；多個激勵光源(主激勵光源3和輔助激勵光源4)，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分2；和激勵光源控制部分5。
主激勵光源3設計成這樣，它提供給光放大部分2的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分5的控制。
此外，輔助激勵光源4設計成這樣，它提供給光放大部分的激勵光輸出是在激勵光源控制部分5的控制下，根據輸入到光放大部分2的信號光中信道數目的增多/減少，其激勵光輸出被接通/關斷。
而且，激勵光源控制部分5是用于控制上述激勵光源3，4的運行，并包括控制部分7，當輸入到光放大部分2的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，控制部分7控制主激勵光源3，使它提供激勵光給光放大部分2；而當信號光中的信道數目大于預定信道數目時，控制部分7控制主激勵光源3和輔助激勵光源4，使二者共同提供激勵光給光放大部分2。
除此以外，在圖1所示的光放大器1中，還可以是這樣的結構，上述激勵光源3，4是由主激勵光源3和輔助激勵光源4組成，其中，二者提供給光放大部分2的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分5的控制，該激勵光源控制部分5配備控制部分7，控制部分7執(zhí)行控制；當輸入到光放大部分2的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，由主激勵光源3提供激勵光給光放大部分2；而當該信號光中信道數目大于預定信道數目時，由主激勵光源3和輔助激勵光源4共同提供激勵光給光放大部分2。
在此情況下，有一個很好的折衷辦法，在主激勵光源3中，提供給光放大部分2的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分5的模擬方式控制，而輔助激勵光源4給出的控制增益與控制時間常數之比率小于主激勵光源3的控制增益與控制時間常數之比率1位數，它提供給光放大部分2的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分5的模擬方式控制。
在此情況下，最好是，激勵光源控制部分5有基本的低頻傳輸特性。
而且，最好是，圖1所示的光放大器1配備溫度控制部分，用于控制輔助激勵光源4附近的溫度。
此處提到的預定信道數目指的是，對應于主激勵光源3可以提供最大激勵光量的信道數目。
此外，上述激勵光源控制部分5可以做成這樣，根據來自信號光輸入側的信道數目信息，激勵光源控制部分5能夠識別輸入到光放大部分2的信號光中信道數目。
此外，上述激勵光源控制部分5還可以做成這樣，根據主激勵光源3的工作狀態(tài)，激勵光源控制部分5可以確定輸入到光放大部分2的信號光中信道數目是否大于預定信道數目。而且，作為有關主激勵光源3工作狀態(tài)的信息，可以利用運行主激勵光源3的驅動電流信息，利用來自主激勵光源3的漏光量信息，或利用從主激勵光源3分出的激勵光量信息。
除此以外，激勵光源控制部分5還可以做成這樣，根據輸入的信號光功率的監(jiān)測結果，確定輸入到光放大器2的信號光中信道數目是否大于預定信道數目。
此外，圖1所示的光放大器1可以配置開關部分，它在光平恒定控制與增益恒定控制之間切換對光放大部分2執(zhí)行的控制。
在此情況下，當激勵光源控制部分5控制來自輔助激勵光源4的激勵光輸出時，開關部分可以切換對光放大部分2的控制，從增益恒定控制切換到光平恒定控制。
此外，控制部分7還可以做成這樣，當識別到光放大器2的輸出側端部是在開放狀態(tài)下，控制部分7調整來自主激勵光源3和輔助激勵光源4的激勵光總量，把光放大部分2的輸出信號光光平降低到預定值以下；而當識別到輸出側端部是在連接狀態(tài)下，調整來自主激勵光源3的激勵光量，設定光放大部分2的輸出信號光光平到正常值，維持輔助激勵光源4的輸出狀態(tài)，符合判定部分6的判定結果。
一種用于光放大器的根據本發(fā)明的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大并輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源包括主激勵光源和輔助激勵光源，主激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；輔助激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出是在激勵光源控制部分的控制下被接通/關斷；該方法的特征是，主激勵光源輸出的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目；當輸入到光放大部分的信號光中信道數目大于預定信道數目時，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于該信號光中的信道數目，接著，控制輔助激勵光源輸出激勵光，使來自輔助激勵光源的激勵光量增大，控制來自主激勵光源和輔助激勵光源的激勵光總量達到對應于信道數目的量。
此外，一種用于光放大器的本發(fā)明的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大并輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源包括主激勵光源和輔助激勵光源，二者提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；該方法的特征是，主激勵光源輸出的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目；當輸入到光放大部分的信號光中信道數目大于預定信道數目時，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于該信號光中的信道數目，接著，控制輔助激勵光源輸出激勵光，控制來自主激勵光源和輔助激勵光源的激勵光總量達到對應于信道數目的量。
此外，一種用于光放大器的本發(fā)明的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大并輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源包括主激勵光源和輔助激勵光源，主激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；輔助激勵光源提供給光放大部分的激勵光輸出是在激勵光源控制部分的控制下被接通/關斷；該方法的特征是，主激勵光源和輔助激勵光源共同輸出的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目；當輸入到光放大部分的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，來自輔助激勵光源的激勵光輸出停止，接著，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于減少以后的信號光中信道數目。
此外，一種用于光放大器的本發(fā)明的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分，用于放大并輸出輸入的信號光；多個激勵光源，每個激勵光源提供激勵光給光放大部分；和激勵光源控制部分，用于控制激勵光源的運行；其中激勵光源包括主激勵光源和輔助激勵光源，二者提供給光放大部分的激勵光輸出量是受激勵光源控制部分的控制；該方法的特征是，由主激勵光源和輔助激勵光源共同輸出的激勵光量對應于輸入到光放大部分的信號光中信道數目；當輸入到光放大部分的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，來自輔助激勵光源的激勵光輸出停止，接著，控制主激勵光源輸出的激勵光量對應于減少以后的信號光中信道數目。
在此情況下，在上述用于光放大器的激勵光源控制方法中，預定信道數目的特征是，它表示對應于主激勵光源可以提供的最大激勵光量的信道數目。
此外，上述用于光放大器的激勵光源控制方法的特征是，設立保護時間，這是對光放大器在光平恒定控制與增益恒定控制之間切換控制的等待時間，在保護時間內禁止該信號光中信道數目的切換。
按照本發(fā)明光放大器的特征是，包括摻稀土元素的放大用光纖，該放大器接收多個波長互不相同的光信號，且該放大器設計成這樣，根據輸入的光信號數目，可以增多/減少提供激勵光的激勵光源數目。
此外，一種控制本發(fā)明光放大器的方法，包括識別有不同波長的光信號數目，和改變激勵光源的數目；根據光信號的數目，該激勵光源提供激勵光給接收多個光信號的放大用光纖。
因此，按照本發(fā)明具有這樣一個優(yōu)點，即使來自輔助激勵光源的激勵光輸出受到的控制是與輸入的信號光中信道數目的增多/減少有聯系，可以提供給光放大部分的激勵光量對應于增多或減少的信道數目，而不會給工作中的信道帶來有害的影響。所以，即使光通信系統(tǒng)是在運行中，根據信號光中信道數目的增多/減少，可以穩(wěn)定地安裝或撤去輔助激勵光源。
(b)第一個實施例的描述以下，參照附圖描述本發(fā)明的一個實施例。
(b1)按照第一個實施例的光放大器結構圖2是一個方框圖，表示按照本發(fā)明第一個實施例的光放大器結構，圖2所示的光放大器10用于分程傳遞和放大信號光的光學聯機放大器，例如，用在圖4所示的波長多路復用光通信系統(tǒng)100中。
圖4所示的光通信系統(tǒng)100覆蓋整個系統(tǒng)，配置發(fā)射信號光的信號發(fā)射部分(Tx)101，多個光放大器10，和分別在信號光上行側和下行側的信號接收部分(Rx)104；還配置監(jiān)測信號轉移系統(tǒng)，它包括多個監(jiān)測信號發(fā)射部分[SV(Tx)]105，用于發(fā)射和傳移監(jiān)測信號；和多個監(jiān)測信號接收部分[SV(Rx)]106，用于接收來自監(jiān)測信號發(fā)射部分105的監(jiān)測信號。
此外，光放大器10是一個基于恒定信號光輸出控制方法的光放大器，如圖2所示，該放大器是由以下部分構成，按照從輸入側開始的順序為連接器11a；分支耦合器12a(多路分解器)，用于取出包含在信號光中的監(jiān)測光；分支耦合器12b，用于取出放大之前的部分信號光；光放大部分(例如，摻鉺光纖；EDF)13，以預定增益放大信號光；增益均衡器(GEQ)14a；分支耦合器12c，用于取出放大之后的部分信號光；可變衰減器(Att)15，用于調整通過分支耦合器12c和連接器11b，11c輸入的信號光輸出量；色散補償光纖(DCF)16，用于補償在傳輸期間信號光中產生的色散；連接器11d，11e；分支耦合器12d，用于取出色散補償后的部分信號光；增益均衡器(GEQ)14b，光放大部分(EDF)17，以預定增益放大信號光；分支耦合器12e，用于取出放大之后的部分信號光；多路復用耦合器(多路復用器)12f，多路復用來自監(jiān)測信號處理部分(SV處理部分)26的監(jiān)測信號，該部分以后描述；和連接器11f。
順便說一下，連接器11a，11f是用于把光放大器10連接到光通信系統(tǒng)100的信號光傳輸線；而連接器11b至11e是使DCF16接入光放大器10中。
除此以外，在圖2中，輸入到光放大器10的信號光表示為λsig.N(N多路復用的波長數目，N≤32)。
此外，光放大部分13與激勵光源18連接，激勵光源18提供激勵光給光放大部分13和自動增益控制部分(AGC)23，分別基于通過分支耦合器12b和分支耦合器12c取出的放大之前和之后的信號光，自動增益控制部分(AGC)23控制激勵光源18。
光放大部分17與主激勵光源20和輔助激勵光源21連接，二者提供激勵光給光放大部分17；光放大部分17還連接到監(jiān)測光電二極管22，用于接收通過分支耦合器12e取出的信號光；自動增益控制部分(AGC)25，基于來自光電二極管22的輸出信號和通過分支耦合器12d取出的信號光，用于控制主激勵光源20；微控制單元(MCU)19，完成對輔助激勵光源21是否有激勵光輸出的控制(輔助激勵光源21的ON/OFF控制)；和自動光平控制部分(ALC)24，基于來自光電二極管22的輸出信號和MCU19，控制可變衰減器(Att)15。除此以外，光放大部分17還連接到反射光監(jiān)測光電二極管22A，用于接收從輸出側連接器11f再輸入的信號光(反射光)。
而且，AGC 23是用于控制光放大部分13，通過參照放大之前和之后的信號光光平，使放大之前和之后的信號光光平比率(增益)保持恒定，從而控制激勵光源18；而AGC 25是用于控制光放大部分17，通過參照放大之前和之后的信號光光平，使放大之前和之后的信號光光平比率保持恒定，從而控制主激勵光源20和輔助激勵光源21。
此外，ALC 24是用于控制光放大部分17，通過參照放大之后的信號光光平來控制可變衰減器15，使放大之后的信號光光平保持恒定。
而且，圖2所示的光放大器10配置了監(jiān)測信號處理部分(SV處理部分)26。
基于通過分支耦合器12a多路分解的監(jiān)測信號，SV處理部分26控制MCU 19和AGC 25，重新產生這個監(jiān)測信號，并通過多路復用耦合器12f輸出到光放大器10的輸出側。
如上所述，在此情況下，監(jiān)測信號包含在輸入到光放大器10的信號光中，一種不同于信號光波長的波長分配給該監(jiān)測信號。在圖2中，監(jiān)測信號用λSV表示。此外，與光通信系統(tǒng)100的狀態(tài)有關，該監(jiān)測信號包含信道數目變化預告信號，它有該信號光中信道數目的信息；和凍結解除信號，用于解除對光放大部分17的凍結處理，以后對此給以描述。
具體地說，如圖5所示，這個SV處理部分26包括光電二極管(PD)26A，用于接收通過分支耦合器12a多路分解的監(jiān)測信號；監(jiān)測信號處理部分26B，用于提取包含在信道數目變化預告信號中的信道數目信息或來自光電二極管26A接收的信號中凍結解除信號；和激光二極管(LD)26C，用于重新產生監(jiān)測信號。
而且，這個SV處理部分26的功能是作為以上圖4所提到的光通信系統(tǒng)100中監(jiān)測信號發(fā)射部分105和監(jiān)測信號接收部分106。
此外，如圖2所示，分支耦合器12a，SV處理部分26和多路復用耦合器12f構成OSC部分28，其余部件構成放大部分27。
圖2所示的光放大器10能夠放大信號光，對光通信系統(tǒng)100使用時(運行時)的信號光信道數目增多或減少的情況給予響應，這個功能主要依賴于光放大部分17，主激勵光源20，輔助激勵光源21，MCU19，監(jiān)測光電二極管22，AGC 25，ALC 24，可變衰減器15和SV處理部分26。
在此情況下，光放大部分17利用主激勵光源20和輔助激勵光源21提供激勵光的激勵能量，以預定增益放大通過輸入側部件輸入的信號光和輸出放大后的信號光，光放大部分17是用摻稀土元素的光纖構成[具體地說，摻鉺光纖(EDF)]。
此外，主激勵光源20是一個給光放大部分17提供激勵光的光源，由AGC 25以模擬方式控制其激勵光輸出量。這個主激勵光源20是在光通信系統(tǒng)100開始運行時設置的。
在此情況下，主激勵光源20輸出8個信道的激勵光(放大8個信道信號光所需的激勵光量)作為預定的最大輸出，并確保一個信道的控制動態(tài)范圍(見圖10中的參考標記D)，但需要這樣一種類型的主激勵光源，能夠輸出附加2個信道的激勵光。就是說，采用的主激勵光源是這樣一種類型，能夠輸出總數為10個信道的激勵光作為最大輸出。
此外，輔助激勵光源21是一個給光放大部分17提供激勵光的光源，其激勵光是否有輸出的控制(ON/OFF控制)是通過MCU 19執(zhí)行的。例如，輔助激勵光源21的控制是利用圖中未畫出的反向功率(BP)監(jiān)測器，使其激勵光輸出保持恒定。
在此情況下，與主激勵光源20不同，根據輸入到光放大部分17的信號光中信道數目的增多/減少，可以安裝或撤去輔助激勵光源21。所以，在圖2中，輔助激勵光源21是用虛線表示的。
而且，采用的輔助激勵光源21是這樣一種類型，能夠輸出8個信道的激勵光作為最大輸出。
除此以外，主激勵光源20和輔助激勵光源21分別放置在光放大部分17之前和之后也是合適的。
如圖5所示，在此情況下，若光放大器10是這樣一種結構，主激勵光源20位于光放大部分17的上行一側，而輔助激勵光源21位于光放大部分17的下行一側，則當輸入到光放大器10的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，只有后向激勵的主激勵光源20在運行，從而節(jié)約功率消耗；當大于預定信道數目時，前向激勵的輔助激勵光源21也在運行，就可以獲得高的輸出。
此外，光放大器10還可以是這樣一種結構，與圖5所示的情況不同，主激勵光源20放置在光放大部分17的上行一側，而輔助激勵光源21放置在光放大部分17的下行一側。在此情況下，當輸入到光放大器10的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，只有先前激勵的主激勵光源20在運行，使噪聲減??；當大于預定信道數目時，隨后激勵的輔助激勵光源21也在運行，就可以獲得高的輸出。
此外，MCU 19配置了判定部分19A和控制輔助激勵光源21接通/關斷的ON/OFF控制部分19B。而且，相當于判定部分19A和ON/OFF控制部分19B的功能是通過軟件處理實現的。
基于在SV處理部分26中提取的信號光中信道數目信息，判定部分19A識別輸入到光放大部分17的信號光中信道數目，從而確定識別的信號光中信道數目是否大于判定部分19A或其他部分(未畫出)的存儲器中預先設定的預定信道數目。順便說一下，預先設定的預定信道數目表示對應于主激勵光源20可以提供的最大激勵光量；在主激勵光源20輸出對應于8個信道激勵光作為最大輸出的情況下，預定信道數目設定在“8”。
此外，當判定部分19A確定輸入到光放大部分17的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，ON/OFF控制部分19B關斷對輔助激勵光源21的控制(控制輔助激勵光源21，使它不輸出激勵光)，而當判定部分19A確定該信號光中信道數目大于預定信道數目時，接通對輔助激勵光源21的控制(控制輔助激勵光源21，使它輸出激勵光)。
更具體地說，當輸入到光放大部分17的信號光中信道數目等于或小于8時，ON/OFF控制部分19B關斷輔助激勵光源21，所以，只有主激勵光源20輸出激勵光；而當該信號光中信道數目大于8時，接通輔助激勵光源21，所以，就控制主激勵光源20和輔助激勵光源21共同輸出激勵光。
此時，由于控制主激勵光源20是利用上述的AGC 25完成的，AGC25和ON/OFF控制部分19B的功能是作為執(zhí)行控制的控制部分；當判定部分19A的判定結果表示，輸入到光放大部分17的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，只有主激勵光源20輸出激勵光；當該信號光中信道數目大于預定信道數目時，執(zhí)行的控制使主激勵光源20和輔助激勵光源21共同輸出激勵光。
而且，ON/OFF控制部分19B還有一種功能，根據反射光監(jiān)測光電二極管22A的輸出信號，識別光放大部分17輸出側端部(具體地說，連接器11f)的連接狀態(tài)。
此外，具有以上控制部分功能的AGC 25和ON/OFF控制部分19B有安全措施，其中，當識別到光放大部分17的輸出側端部是開放時，AGC 25和ON/OFF控制部分19B調整主激勵光源20和輔助激勵光源21提供的激勵光量，把光放大部分17輸出的信號光光平降低到預定值以下；當識別到輸出側端部是連接時，調整主激勵光源提供的激勵光量，而維持來自輔助激勵光源21激勵光輸出狀態(tài)，以便與判定部分19A的判定結果一致，為的是設定光放大部分17輸出的信號光光平到正常值。“(b2)按照第一個實施例的光放大器運行”一節(jié)中詳細描述這個安全措施的操作。
在此情況下，上述AGC 25和MCU 19的功能是作為控制主激勵光源20和輔助激勵光源21的工作的激勵光源控制部分。在圖3和圖5中，這個激勵光源控制部分是用參考數字124表示。
此外，上述ALC24和可變衰減器15的功能是作為開關部分，對輸入到光放大部分17的信號光中信道數目增多/減少的響應是，在光平恒定控制與增益恒定控制之間切換對光放大部分17執(zhí)行的控制。
具體地說，當MCU 19的判定部分19A確定，輸入到光放大部分17的信號光中信道數目增多或減少時，ALC 24固定可變衰減器15的衰減因子以實施凍結處理，其中對光放大部分17整體執(zhí)行的切換控制是從光平恒定控制到增益恒定控制；當MCU 19的ON/OFF控制部分19B控制輔助激勵光源21有無激勵光輸出時，ALC 24改變可變衰減器15的衰減因子以完成凍結解除處理，其中對光放大部分10整體執(zhí)行的切換控制是從增益恒定控制到光平恒定控制。因此，ALC 24和可變衰減器15的功能是作為以上的切換部分?！?b2)按照第一個實施例的光放大器運行”一節(jié)中詳細描述凍結處理和凍結解除處理。
用于以上描述的圖5是舉例說明光放大器10的主要部分結構。在圖2的光放大器10中省略的隔離器123a，123b是避免反射光的輸入，分別放置在光放大部分17之前和之后。此外，數字124代表上述的激勵光源控制部分，數字125是光電二極管，用于接收通過分支耦合器12d(見圖2)取出的信號光(這個光電二極管125在圖2的光放大器10中也省略了)。
此外，圖3表示適用于圖4所示光通信系統(tǒng)100中上述光放大器10的主要部分結構。在圖3中，數字103是光放大部分，包含圖2的光放大器10中除了AGC 25，MCU 19和SV處理部分26以外的部件。
(b2)按照第一個實施例光放大器的運行利用上述的結構，在按照本發(fā)明第一個實施例光放大器10被應用的光通信系統(tǒng)100中，從信號光上行側(或下行側)的信號發(fā)射部分101發(fā)射的信號光，在被多個光放大器10多次分程傳遞和放大的同時，傳輸通過光傳輸線，然后，被信號光上行側(或下行側)的信號接收部分104接收。
此時，輸入的信號光在光放大器10中被放大，若輸入的信號光中信道數目出現增多/減少，則控制主激勵光源20和輔助激勵光源21，使二者提供給光放大部分17的激勵光量相當于增多/減少以后的信道數目。
以下描述大致分成的兩種情況(1)輸入到光放大器10的信號光中信道數目增多的情況，和(2)輸入到光放大器10的信號光中信道數目減少的情況。
(1)輸入到光放大器10的信號光中信道數目增多的情況在此情況下，前提是假設輸入到光放大器10的信號光有8個或少于8個信道，且假設在光放大器10中，只有主激勵光源20輸出的激勵光量相當于該信號光中的信道數目。順便說一下，來自主激勵光源20激勵光的最大輸出(功率極限)相當于10個信道。
以下描述的情況是，該信號光中信道數目從“8”增加到“9”。
首先，當包含在監(jiān)測信號內的信號光通過連接器11a輸入到光放大器10時，該信號光通過分支耦合器12a，12b，然后進入光放大部分13，而通過分支耦合器12a取出的監(jiān)測信號輸入到SV處理部分26。
此外，在被光放大部分13放大以后，上述信號光通過GEQ 14a和多路分解耦合器12c輸入到可變衰減器15，在其輸出量被這個可變衰減器15調整以后，通過色散補償光纖16，分支耦合器12d和GEQ 14b輸入到光放大部分17。
而且，在信號光中信道數目增多的情況下，信道數目變化預告信號包含在上述監(jiān)測信號中；并在SV處理部分26中，從信道數目變化預告信號中取出有關輸入信號光中信道數目的信息，這個信道數目信息進入MCU 19和AGC 25。
于是，根據上述信道數目信息，MCU 19的判定部分19A識別輸入的信號光中信道數目，從而確定這個輸入信號光中信道數目是否大于在判定部分19A中預先設定的預定信道數目“8”。
若判定部分19A確定，輸入到光放大部分17的信號光中信道數目大于預定信道數目“8”(即，若該信號光中信道數目增大到“9”)，則MCU 19和AGC 25按照如下控制提供給光放大部分17的激勵光量(見圖6和圖7)。
圖9表示在信號光中信道數目增多情況下，包含在監(jiān)測信號中的信道數目變化預告信號(ch數目變化預告信號)和凍結解除信號(FRZ解除信號)的接收定時；還表示這些定時與由于這些信號發(fā)生的相應事件之間關系。在圖9中，保護時間表示切換控制的等待時間，在光平恒定控制與增益恒定控制之間對光放大部分17執(zhí)行的切換控制；換句話說，保護時間是禁止信號光中信道數目切換的時間。如圖9所示，存在兩種保護時間[保護時間S(秒)和保護時間E(秒)]。準備這些保護時間也很重要。
此外，圖10表示在信號光中信道數目增多時，來自主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量(激勵光功率)變化情況。
在輸入到光放大部分17的信號光中信道數目增多的情況下，ALC24固定可變衰減器15的衰減因子，對光放大部分17實施上述的凍結處理。此時，執(zhí)行光平恒定控制的參考值(對應于增多之后信道數目的信號光輸出光平值)被更新。
若信道數目從“8”增加到“9”，則AGC 25控制主激勵光源20，使主激勵光源20輸出的激勵光量對應于增多之后信號光中的信道數目(9個信道的激勵光量)，超過主激勵光源20可以提供的最大激勵光量(8個信道的激勵光量)。即，AGC 25執(zhí)行的控制僅使主激勵光源20輸出8個信道的激勵光(見圖10中的參考標記A)。
接著，對來自OS(光通信系統(tǒng)100的信號發(fā)射部分101)凍結解除信號的響應是，ALC 24把可變衰減器15的衰減因子返回到可變狀態(tài)，對光放大部分10實施上述的凍結解除處理。此外，ON/OFF控制部分19B接通輔助激勵光源21，控制輔助激勵光源21輸出激勵光。
按此方式，如圖10中參考標記B所指出的，輔助激勵光源21只受ON/OFF控制，逐漸輸出激勵光；而主激勵光源20在光平恒定控制下，輸出的激勵光量是考慮到從輔助激勵光源21輸出的激勵光而確定的。
最后，從主激勵光源20輸出1個信道的激勵光和從輔助激勵光源21輸出8個信道的激勵光，因此輸出總數為9個信道的激勵光。順便說一下，如圖10所示，輔助激勵光源21在保護時間內完成上升。
如上所述，按照第一個實施例，由于輔助激勵光源21是在信道數目從“8”增加到“9”以后接通的，就可以防止缺少控制動態(tài)范圍(見圖10中的參考標記D)，這種情況出現在主激勵光源20的輸出激勵光量變成零的時候。所以，可以更確實地完成光放大器10放大的信號光輸出控制。
而且，由于輔助激勵光源21的激勵光是緩慢地建立的，能夠跟隨對主激勵光源20的控制，可以實現信號光的放大，而不會給增多之前的其他信道帶來有害的影響。
此外，若信號光中信道數目增多，但不超過8個信道，則不需要來自輔助激勵光源21的激勵光。
(2)輸入到光放大器10的信號光中信道數目減少的情況在此情況下，前提是假設輸入到光放大器10的信號光有9個或9個以上的信道，且假設在光放大器10中，主激勵光源20和輔助激勵光源21共同輸出的激勵光量相當于該信號光中的信道數目。
以下的描述是有關信號光中信道數目從“9”減少到“8”的情況。此時，從主激勵光源20輸出對應于1個信道的激勵光，而從輔助激勵光源21輸出對應于8個信道的激勵光。
在此情況下，如同上述(1)中的情況，分支耦合器12a從輸入的信號光中取出監(jiān)測信號，SV處理部分26從包含在該監(jiān)測信號內的信道數目變化預告信號中提取輸入的信號光信道數目信息，并且，這個信道數目信息輸入到MCU 19和AGC 25中。
此外，在MCU 19中，根據上述信道數目信息，判定部分19A識別輸入的信號光中信道數目，確定輸入的信號光中信道數目是否大于判定部分19A中預先設定的預定信道數目“8”。
在判定部分19A確定輸入到光放大部分17的信號光中信道數目小于預定信道數目“8”的情況下(即，當該信號光中信道數目減少至“8”)，按照如下控制給光放大部分17提供的激勵光量(見圖6至圖8)。
圖11表示當信號光中信道數目減少時，主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量(激勵光功率)的變化情況。
在輸入到光放大部分17的信號光中信道數目從“9”減少到“8”的情況下，首先，ON/OFF控制部分19B關斷輔助激勵光源21，控制輔助激勵光源21不輸出激勵光。
按此方式，如圖11中參考標記C所指出的，來自輔助激勵光源21的激勵光僅在ON/OFF控制下逐漸減少，而在光平恒定控制下的主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從輔助激勵光源21輸出的激勵光量而確定的。其結果是，來自輔助激勵光源21的激勵光量變成零，從主激勵光源20輸出9個信道的激勵光。
在此之后，如同上述的情況(1)，ALC 24固定可變衰減器15的衰減因子，對光放大部分17實施上述的凍結處理。此時，執(zhí)行光平恒定控制的參考值(對應于減少以后信道數目的信號光輸出光平值)也被更新。
此后，AGC 25控制主激勵光源20輸出的激勵光量對應于減少以后信號光中的信道數目(8個信道的激勵光)。
而且，在信號光中信道數目減少完成以后，當接收到來自OS一側的凍結解除信號時，ALC 24把可變衰減器15返回到衰減因子可變狀態(tài)，從而對光放大部分10完成上述的凍結解除處理。
除此以外，如圖11所示，輔助激勵光源21在保護時間內完全停止。
如上所述，按照第一個實施例，由于輔助激勵光源21是在信道數目從“9”減少到“8”以前關斷的，可以防止缺少控制動態(tài)范圍(見圖11中的參考標記D)，這種情況出現在來自主激勵光源20的輸出激勵光量變成零的時候，所以，更確實地完成對激勵光輸出的控制(從而完成對信號光輸出的控制)。
而且，由于緩慢地減少輔助激勵光源21的激勵光，能夠跟隨對主激勵光源20的控制，可以實現信號光的放大，而不會給減少之前的其他信道帶來有害的影響。
此外，若信號光中信道數目減少，但減少是在9個信道以上或8個信道以下發(fā)生的，則輔助激勵光源21的ON/OFF控制是不需要的。
除此以外，說明一下上述的凍結處理和凍結解除處理。圖8表示上述凍結處理和凍結解除處理中的信號交換。在圖8中，①至④表示凍結處理中的信號交換，而①′至④′表示凍結解除處理中的信號交換。
首先，在實施凍結處理中，當MCU 19從SV處理部分26接收信道數目變化預告信號時(見①)，MCU 19確定，對輸入到光放大部分17的信號光中信道數目按照上述實施增多/減少的處理，在此之后(X1ms之后)，MCU 19輸出一個凍結ON信號給ALC 24(見②)。在接收到這個凍結ON信號時，ALC 24固定可變衰減器15的衰減因子，完成對光放大器17的凍結處理。此外，ALC 24輸出凍結操作標志“ON”給MCU 19(見③)。而且，若輸出凍結操作標志“ON”遇到困難，則給出報警。最后，MCU 19輸出凍結狀態(tài)標志“ON”，說明光放大器17是在凍結處理實施狀態(tài)，凍結狀態(tài)標志“ON”通過SV處理部分26發(fā)送到外部(光通信系統(tǒng)100中的其他光放大器等)(見④)。
此外，在信號光中信道數目從“9”減少到“8”的情況下，如圖11所示，在接收到作為觸發(fā)信號的信道數目變化預告信號時，MCU 19關斷輔助激勵光源21。
而且，等待時間(X1 ms)是用于凍結多級連接的光放大器10(見圖4)，不是同時凍結，而是按照從信號光輸入側開始的順序凍結，在每個光放大器10中設定不同的時間長度。
另一方面，在實施凍結解除處理中，當從SV處理部分26接收到凍結解除信號時(見①′)，MCU 19確定，是否控制輔助激勵光源21的輸出，在此之后(X2 ms之后)，MCU 19輸出一個凍結OFF信號給ALC 24(見②′)。當接收到這個凍結OFF信號時，ALC 24把可變衰減器15返回到衰減因子可變狀態(tài)，從而解除對光放大器19實施的凍結處理。此外，ALC 24輸出凍結操作標志“OFF”給MCU 19(見③′)。而且，若輸出凍結操作標志“OFF”遇到困難，則給出報警。最后，MCU 19輸出凍結狀態(tài)標志“OFF”，說明光放大器17是在正常狀態(tài)(即，從凍結狀態(tài)中解除)，凍結狀態(tài)標志“OFF”通過SV處理部分26發(fā)送到外部(光通信系統(tǒng)100中的其他光放大器等)(見④′)。
此外，在信號光中信道數目從“8”增加到“9”情況下，如圖10所示，在接收到作為觸發(fā)信號的凍結解除信號時，MCU 19接通輔助激勵光源21。
而且，等待時間(X2 ms)是用于解除凍結，按照從信號光輸入側開始的順序解除凍結，在每個光放大器10中設定不同的等待時間。
發(fā)送凍結狀態(tài)標志“ON”和“OFF”到外部是因為，在光通信系統(tǒng)100中，隨著信號光中信道數目的增多/減少，構成光通信系統(tǒng)100的多個光放大器10需要同時實施凍結處理和凍結解除處理。
此外，在光放大器10中，作為安全措施，根據光放大器10輸出側端部的連接狀態(tài)，AGC 25和ON/OFF控制部分19B調整來自光放大部分17的輸出信號光光平。
圖12表示光放大器10的狀態(tài)轉移。如圖12所示，若光放大器10是在停止狀態(tài)，則激勵光還沒有從主激勵光源20輸出；當發(fā)生信號光的輸入恢復(具體地說，圖2中輸入“1”的恢復)時(見①)，低光平的信號光從自光放大部分17輸出(前期安全光狀態(tài))。而且，此時若發(fā)生信號光的輸入斷開(輸入“1”斷開)(見②)，則光放大器10返回到停止狀態(tài)。
此外，若發(fā)生圖2中所示輸入“2”的恢復(見③)，則光平高于前期安全光狀態(tài)的信號光從光放大部分17輸出(安全光狀態(tài))。而且，在此時若發(fā)生輸入“2”的斷開(見④)，則光放大器10返回到前期安全光狀態(tài)。
而且，基于反射光監(jiān)測光電二極管的輸出信號，ON/OFF控制部分19B識別光放大器17輸出側端部(具體地說，連接器11f)的連接狀態(tài)。
在此情況下，當識別到連接器11f進入連接狀態(tài)(見⑤)時，AGC15調整來自主激勵光源20的激勵光量，而維持來自輔助激勵光源21的激勵光輸出狀態(tài)，與判定部分19A的判定結果一致(即，若輸入的信號光中信道數目是“9”或大于“9”，則接通輔助激勵光源21；若輸入的信號光中信道數目是“8”或小于“8”，則維持輔助激勵光源21在OFF狀態(tài))，因此設定光放大部分17的輸出信號光光平到正常值(正常光狀態(tài))。而且，在此時若識別到連接器11f是開放的(見⑥)，則AGC 25和ON/OFF控制部分19B調整主激勵光源20和輔助激勵光源21提供的激勵光量(更具體地說，使輔助激勵光源21處在OFF狀態(tài))，把來自光放大部分17的輸出信號光光平減小到預定值以下，因此返回到上述的安全光狀態(tài)。
此外，若在上述正常光狀態(tài)下出現輸入“2”斷開(見⑦)，則光放大器10返回到前期安全光狀態(tài)；若在正常光狀態(tài)下出現信號光的輸入斷開(輸入“1”斷開)(見⑧)，則光放大器10返回到停止狀態(tài)。
此外，若在上述安全光狀態(tài)下出現信號光的輸入斷開(輸入“1”斷開)(見⑨)，則光放大器10返回到停止狀態(tài)。
按此方式，光放大部分17的輸出信號光光平可以根據光放大器17輸出側端部的連接狀態(tài)加以調整，所以，能夠按照光放大器10的狀態(tài)采取適當的安全措施。
如上所述，在按照本發(fā)明第一個實施例的光放大器10中，AGC 25和MCU 19(即，激勵光源控制部分124)控制主激勵光源20和輔助激勵光源21的運行，所以，即使輔助激勵光源21的接通/關斷與輸入的信號光中信道數目的增多/減少相聯系，給光放大部分17提供的激勵光量可以與增多或減少以后的信道數目相一致，不會給運行中的信道帶來有害的影響。因此，即使光通信系統(tǒng)100在運行中，根據信號光中信道數目的增多/減少，能夠穩(wěn)定地安裝或撤去輔助激勵光源21。
此外，由于輔助激勵光源21沒有結合到AGC 25的控制回路中，就可以高速和穩(wěn)定地操作AGC 25，還可以把輔助激勵光源21放置在任何的位置(例如，放置在足夠遠離的位置，避免給其他部件帶來熱影響)。
(c)第一個實施例改進型的描述在上述第一個實施例中，根據從包含在監(jiān)測信號內信道數目變化預告信號中提取的信道數目信息，MCU 19的判定部分19A識別輸入的信號光中信道數目，確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”；還可以根據有關主激勵光源20運行狀態(tài)的信息，MCU的判定部分確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”。其他方面與第一個實施例相同。
具體地說，運行主激勵光源20的驅動電流可以用作有關主激勵光源20運行狀態(tài)的信息。此外，還可以是這樣的結構，MCU 19′做成如圖13所示的硬件，來自AGC 25的控制信號通過MCU 19′輸入到主激勵光源20中。
在此情況下，如圖13所示，MCU 19′包括多個電阻器32，多個運算放大器(OP放大器)33至36，開關(SW)37，雙向齊納(Zener)二極管38，電源40，和箝位電壓二極管42。
此外，晶體管39和41分別連接到主激勵光源20和輔助激勵光源21。
在此情況下，運算放大器34的作用是緩沖放大器，接受驅動電流流過與主激勵光源20連接的電阻器32形成的電壓(Vbias)，而運算放大器35是一個有滯后的反相比較器，其功能是作為判定部分。此外，運算放大器36的運行與運算放大器33一樣，都是驅動功率晶體管的運算放大器。
此時，描述對主激勵光源20和輔助激勵光源21執(zhí)行的控制。當來自AGC 25的控制信號通過MCU 19′的運算放大器33輸入到主激勵光源20時，驅動電流流過主激勵光源20，從而形成主激勵光源20輸出激勵光的狀態(tài)。
當主激勵光源20的驅動電流是低時，該驅動電流產生的電壓(Vhigh)在運算放大器35的閾值(Vth，h)以下(這個閾值相當于信道數目為“8”時主激勵光源20驅動電流產生的電壓值)，因此，運算放大器35的輸出電壓變成Vhigh(參照圖14)。所以，開關37接通，運算放大器36的輸出電壓變成0V，驅動電流不流過輔助激勵光源21。
此時，由于光放大部分17受到AGC 25的增益恒定控制，當輸入的信號光中信道數目增多時，主激勵光源20的驅動電流增大，為的是增加主激勵光源20的激勵光輸出量。
若驅動電流按這種方式增大和該驅動電流產生的電壓(Vhigh)超過運算放大器35的閾值(Vth，h)，則運算放大器35的輸出電壓變成Vlow(見圖14)。所以，開關37為OFF狀態(tài)，驅動電流流過輔助激勵光源21。
在按照這種方式控制主激勵光源20和輔助激勵光源21的情況下，可以得到與上述第一個實施例相同的優(yōu)點。
(d)第二個實施例的描述在上述第一個實施例中，輔助激勵光源21沒有并入AGC 25的控制回路，通過構造如圖17所示的光放大器，輔助激勵光源21′可以穩(wěn)定地結合到AGC 25′的控制回路中。
圖17是一個方框圖，表示按照本發(fā)明第二個實施例的光放大器結構；圖17所示的光放大器50與按照第一個實施例的光放大器一樣，例如，用于圖4所示的波長多路復用光通信系統(tǒng)100中，用作放大信號光的光放大器。
除了輔助激勵光源21′代替輔助激勵光源21，MCU 51代替MCU19，AGC 25′代替AGC 25，如上所述輔助激勵光源21并入AGC 25′的控制回路，溫度控制部分53附屬于輔助激勵光源21，和來自反射光監(jiān)測二極管22A的輸出信號輸入到上述的控制部分52以外，這個光放大器50與上述第一個實施例中的相同。
在此情況下，MCU 51配置一個判定部分51A，而AGC 25′配置一個控制部分52。這個控制部分52與第一個實施例中的ON/OFF控制部分19B基本上有相同的功能。此外，在第二個實施例中，AGC 25′有基本的低頻傳輸特性。而且，這是最一般和基本的控制系統(tǒng)。
此外，輔助激勵光源21′的控制增益G2與控制時間常數τ2之比率(G2/τ2)比主激勵光源20的控制增益G1與控制時間常數τ1之比率(G1/τ1)小1位數，其激勵光輸出量是受AGC 25′的模擬控制。
此外，由于這個輔助激勵光源21′也能根據輸入到光放大部分17的信號光中信道數目的增多/減少而安裝或撤去，輔助激勵光源21′在圖17中用虛線表示。而且，由于并入到AGC 25′的控制回路，輔助激勵光源21′位于AGC 25′的附近。
如上所述，若安裝的輔助激勵光源放入主激勵光源20現有的控制回路中，則多個穩(wěn)定工作點的存在使控制不穩(wěn)定，但通過如上所述確定輔助激勵光源21′的控制特性，就可以使控制穩(wěn)定化。在此情況下，若控制增益是相同的(G1＝G2)，則通過改變控制時間常數(τ1，τ2)1位數或幾位數，就可以構成一個穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。而且，控制時間常數設定為無限大的輔助激勵光源相當于上述第一個實施例的輔助激勵光源21。
此外，溫度控制部分53是用于控制輔助激勵光源21′附近的溫度，例如，與熱敏電阻和珀耳帖(Peltier)器件做在一起。
在此情況下，由于構成激勵光源的激勵LD芯片通常產生很大的熱量，和由于需要的工作溫度是在室溫(常溫)附近以獲得高激勵光輸出，所以在輔助激勵光源21′的光發(fā)射以前，驅動溫度控制部分53執(zhí)行溫度控制。此時，在溫度控制變成穩(wěn)定之前需要一段保護時間。
此外，在輔助激勵光源21′鄰近的溫度達到穩(wěn)定的室溫附近以后，讓驅動電流激勵的輔助激勵光源21′合并到AGC 25′控制回路中，可以構成穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。
利用上述的結構，在按照本發(fā)明第二個實施例的光放大器50中，如同在按照第一個實施例的光放大器10中一樣，可以放大輸入的信號光；當輸入的信號光中信道數目增多或減少時，控制主激勵光源20和輔助激勵光源21′，使二者提供給光放大部分17的激勵光量對應于增多或減少以后的信道數目。
在這個光放大器50中，與在按照第一個實施例的光放大器10中一樣，借助于分支耦合器12a，從輸入的信號光中分出監(jiān)測光；輸入的信號光中信道數目信息是利用SV處理部分26從包含在監(jiān)測光內的信道數目變化預告信號中提取的，而且，這個信道數目信息輸入到MCU51的判定部分51A中。
根據上述的信道數目信息，判定部分51A識別輸入的信號光中信道數目，確定輸入的信號光中信道數目是否大于預先設定在判定部分51A內的預定信道數目“8”。
此外，判定部分51A的判定結果輸入到AGC 25′的控制部分52，AGC 25′根據判定結果控制主激勵光源20和輔助激勵光源21′的激勵光輸出量。在此情況下，如同上述第一個實施例一樣，完成對主激勵光源20和輔助激勵光源21′的激勵光輸出量控制。
在其他方面，這個光放大器50的運行方式與第一個實施例中的相同。
如上所述，在按照本發(fā)明第二個實施例的光放大器50中，由于輔助激勵光源21′可以穩(wěn)定地并入AGC 25′的控制回路中，如同上述按照第一個實施例光放大器10的情況一樣，即使控制輔助激勵光源21′的激勵光輸出量是與輸入的信號光中信道數目增多/減少相聯系，可以提供給光放大部分17的激勵光量對應于增多或減少以后的信道數目，不會給運行中的信道帶來有害的影響。所以，即使光通信系統(tǒng)100在運行中，能夠根據信號光中信道數目的增多/減少，穩(wěn)定地安裝或撤去輔助激勵光源21′。
此外，在這個光放大器50中，由于輔助激勵光源21′并入AGC 25′的控制回路，可以縮短上述的保護時間。
而且，即使在按照第二個實施例的光放大器50中，如同在第一個實施例改進型中的情況一樣，根據主激勵光源20的工作狀態(tài)(確切地說，主激勵光源20工作的驅動電流)，MCU的判定部分確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”，這樣做也是合適的。
在此情況下，MCU 19可以構成如圖27所示。圖27所示的MCU19基本上與圖13所示的MCU 19有相同的結構。AGC 25的控制信號也通過運算放大器36輸入到輔助激勵光源21′，為了使輔助激勵光源21′與主激勵光源20相比有較慢的響應，包括電阻器32和電容器43的低通濾波器位于到輔助激勵光源21′的控制線上。
此外，作為有關主激勵光源20工作狀態(tài)的信息，可以利用來自主激勵光源20漏光量的信息，或利用來自主激勵光源20激勵光量的信息。
在此情況下，如圖15所示，光放大器10需要安裝反向功率監(jiān)測光電二極管29a和29b，分別監(jiān)測主激勵光源20和輔助激勵光源21′的漏光(反向功率)；和安裝激勵光監(jiān)測光電二極管31a和31b，分別監(jiān)測從主激勵光源20和輔助激勵光源21′分出的激勵光。在此情況下，反向功率監(jiān)測光電二極管29a和29b分別安裝在與主激勵光源20和輔助激勵光源21′的光發(fā)射端相對的位置處。
而且，在圖15中，字符20A表示由主激勵光源20和反向功率監(jiān)測光電二極管29a組成的主激勵光源模塊，而字符21A表示由輔助激勵光源21′和反向功率監(jiān)測光電二極管29b組成的輔助激勵光源模塊。此外，字符30a和30b表示多路復用信號光和激勵光的WDM耦合器，而字符32a和32b表示用于分開激勵光的分支耦合器。
在此情況下，構成MCU 19″的硬件如圖16所示，使來自AGC 25的控制信號經MCU 19″輸入到主激勵光源20和輔助激勵光源21′。
雖然MCU 19″基本上與圖13所示的MCU 19′有相同的結構，但輸入到運算放大器34的不是如圖13所示MCU 19′情況下由主激勵光源20驅動電流產生的電壓，而是在反向功率監(jiān)測光電二極管29a，29b或激勵光監(jiān)測光電二極管31a，31b中流過電流(光電流)產生的電壓。
與圖27中所示的MCU 19一樣，這個MCU 19″配置了由電阻器32和電容器43組成的低通濾波器，放在到輔助激勵光源21′的控制線上，為了使輔助激勵光源21′與主激勵光源20相比有較慢的響應。
而且，此時對主激勵光源20和輔助激勵光源21′執(zhí)行的控制基本上類似于以前在圖13和14中所提到的。
在第一個實施例改進型中，作為有關主激勵光源20工作狀態(tài)的信息，當然可以利用來自主激勵光源20漏光量的信息，或利用來自主激勵光源20激勵光量的信息。
(e)其他以下說明按照第一個和第二個實施例光放大器10和50運行的變化。
(1) 確保2個信道的控制動態(tài)范圍情況在此情況下，作為主激勵光源20，需要利用這樣一種類型，在對應于9個信道的激勵光作為預定的最大輸出以外，還額外地輸出3個信道的激勵光。就是說，在此情況下，利用能夠輸出對應于總數為12個信道的激勵光作為最大輸出的一種類型。
圖18和19表示在使用這種主激勵光源20情況下，當信號光中信道數目增多和減少時，來自主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量變化。在圖18和19中，2個信道的控制動態(tài)范圍用參考標記D表示。
在信號光中信道數目增多的情況下，當該信號光中信道數目從“9”增加到“10”時，僅僅控制主激勵光源20輸出對應于10個信道的激勵光(見圖18中的參考標記A)，接著，輔助激勵光源21被接通。
按此方式，如圖18中參考標記B所指出的，輔助激勵光源21(或輔助激勵光源21′下同)逐漸輸出激勵光，從主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從輔助激勵光源21輸出的激勵光量而確定的。
于是，最后的情況是，從主激勵光源20輸出2個信道的激勵光量，而從輔助激勵光源21輸出8個信道的激勵光量，因此輸出對應于10個信道的激勵光。
另一方面，在信號光中信道數目減少的情況下，當該信號光中信道數目從“10”減少到“9”時，在信號光中信道數目減少之前，輔助激勵光源21首先被關斷。
因此，如圖19中參考標記C所指出的，來自輔助激勵光源21的激勵光量逐漸減少，而從主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從輔助激勵光源21輸出的激勵光量而確定的。其結果是，來自輔助激勵光源21的激勵光量變成零，而從主激勵光源20輸出對應于10個信道的激勵光量。
在此以后，控制主激勵光源20輸出的激勵光量對應于減少之后的信號光中信道數目(對應于9個信道的激勵光)。
而且，在上述的信號光中信道數目增多/減少之前和之后，如同第一個實施例中一樣，執(zhí)行凍結處理和凍結解除處理。
(2)當主激勵光源20在穩(wěn)定狀態(tài)時，輸出9個信道的激勵光情況雖然在上述第一個和第二個實施例中，在穩(wěn)定狀態(tài)輸出9個信道的激勵光情況下，主激勵光源20輸出1個信道的激勵光，而輔助激勵光源21輸出8個信道的激勵光；如圖20和21所示，主激勵光源20在穩(wěn)定狀態(tài)下輸出9個信道的激勵光也是可接受的。
(3)輔助激勵光源21是由2個激勵光源組成，每個激勵光源輸出4個信道的激勵光情況在此情況下，對這些激勵光源的ON/OFF控制可以分兩步進行。而且，在此情況下，在MCU 19(或MCU 51)判定部分19A(或51A)的存儲器等中，設定上述的預定信道數目為“4”和“8”。
圖22和23表示在使用這種輔助激勵光源21情況下，當信號光中信道數目增多時，來自主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量(激勵光功率)變化；圖24和25表示當信號光中信道數目減少時，來自主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量(激勵光功率)變化。
在信號光中信道數目增多的情況下，當該信號關光中信道數目從“4”增加到“5”時，控制主激勵光源20輸出對應于5個信道的激勵光(見圖22中的參考標記A′)，接著，包含在輔助激勵光源21中的一個激勵光源被接通。
因此，如圖22中參考標記B′所指出的，這個第一激勵光源逐漸輸出激勵光，主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從第一激勵光源輸出的激勵光量而確定的。
于是，最后的情況是，從主激勵光源20輸出1個信道的激勵光，而從輔助激勵光源21輸出4個信道的激勵光，因此輸出對應于5個信道的激勵光。
此外，當信號光中信道數目從“8”增加到“9”時，在控制主激勵光源20輸出9個信道的激勵光以后(見圖23中的參考標記A″)，包含在輔助激勵光源21中的另一個激勵光源被接通。
因此，如圖23中參考標記B″所指出的，這個第二激勵光源逐漸輸出激勵光，主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從第二激勵光源輸出的激勵光量而確定的。
最后，從主激勵光源20輸出1個信道的激勵光，而從輔助激勵光源21輸出8個信道的激勵光，因此輸出對應于9個信道的激勵光。
另一方面，在信號光中信道數目減少的情況下，當該信號光中信道數目從“9”減少到“8”時，在信號光中信道數目減少之前，包含在輔助激勵光源21中的一個激勵光源首先被關斷。
按此方式，如圖24中參考標記C′所指出的，來自這個第一激勵光源的激勵光量逐漸減少，主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從第一激勵光源輸出的激勵光量而確定的。所以，從輔助激勵光源21輸出4個信道的激勵光，而從主激勵光源20輸出5個信道的激勵光。
在此之后，為了使輸出的激勵光量對應于減少之后的信號光中信道數目(8個信道的激勵光)，執(zhí)行控制使主激勵光源20輸出的激勵光量減少1個信道。其結果是，從輔助激勵光源21輸出4個信道的激勵光，而從主激勵光源20輸出4個信道的激勵光。
此外，當該信號光中信道數目從“5”減少到“4”時，在信號光中信道數目減少之前，包含在輔助激勵光源21中的另一個激勵光源被關斷。
按此方式，如圖25中參考標記C″所指出的，來自這個第二激勵光源的激勵光量逐漸減少，主激勵光源20輸出的激勵光量是考慮到從第二激勵光源輸出的激勵光量而確定的。其結果是，來自輔助激勵光源21的激勵光量變成零，而從主激勵光源20輸出對應于5個信道的激勵光量。
此后，為了使輸出的激勵光量對應于減少之后的信號光中信道數目(4個信道的激勵光)，執(zhí)行控制使主激勵光源20輸出的激勵光量減少1個信道。其結果是，從輔助激勵光源21輸出4個信道的激勵光。
而且，在上述的信號光中信道數目增多/減少之前和之后，如同第一個實施例中一樣，執(zhí)行凍結處理和凍結解除處理。
而且，如同上述的情況一樣，當然可以確保2個波的控制動態(tài)范圍。
此外，作為上述主激勵光源20和輔助激勵光源21(或輔助激勵光源21′)，還可以采用這樣一種類型，輸出的不是8個信道的激勵光，例如，輸出4個信道的激勵光或輸出12個信道的激勵光。在此情況下，如同在第一個和第二個實施例中所描述的，可以對來自主激勵光源20和輔助激勵光源21(或輔助激勵光源21′)的激勵光輸出量執(zhí)行控制。
此外，第二個實施例中描述的溫度控制部分53添加到按照第一個實施例光放大器10的輔助激勵光源21上，或者放置在按照第一個和第二個實施例光放大器10和50的主激勵光源20上，這樣做也是合適的。
而且，還可以提供多個輔助激勵光源，每個輔助激勵光源相同于上述的輔助激勵光源，并應用本發(fā)明去控制第二輔助激勵光源的激勵光輸出。
雖然在上述每個實施例中，在執(zhí)行凍結解除處理以后(即，對光放大部分17的控制是在返回到光平恒定控制以后)，控制每個輔助激勵光源21，21′輸出激勵光，但是，還可以在執(zhí)行凍結解除處理以前(即，光放大部分17是在增益恒定控制下)，控制每個輔助激勵光源21，21′輸出激勵光。
此外，信號發(fā)射部分101或發(fā)射側光放大器具有MCU 19的功能也是可以的。尤其是，若MCU 19的功能是給予信號發(fā)射部分101，則凍結解除信號可以用作接通/關斷輔助激勵光源21，21′的定時信號。
按照上述每個實施例的光放大器10，50配置了放大用的光纖(光放大部分17的部件)，該光纖摻有稀土元素和接收多個有不同波長的光信號，并具有這樣的構造，根據輸入的光信號數目，增多或減少提供激勵光給放大用光纖的激勵光源數目(輔助激勵光源21，21′的數目)。
此外，控制上述各個實施例中每個光放大器10，50以識別多個有不同波長的光信號數目，并根據識別的光信號數目，改變提供激勵光給上述放大用光纖的激勵光源數目(輔助激勵光源21，21′的數目)。
(4)基于輸入的信號光功率的監(jiān)測結果，判定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目的情況雖然，在第一個實施例的描述中，根據信道數目信息識別輸入的信號光中信道數目，MCU 19的判定部分19A確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”，該信道數目信息是從包含在監(jiān)測信號內的信道數目變化預告信號中提取的；還可以根據輸入的信號光功率的監(jiān)測結果，MCU的判定部分19A確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”。雖然，輸入的信號光功率監(jiān)測器(即，輸入“2”的功率監(jiān)測器)在圖2所示的光放大器10中省略了，但是，放置在AGC 25中，如PD的輸入檢測器能夠完成監(jiān)測輸入的信號光功率的功能。
在圖2所示的光放大器10中，在開始起動時，控制輸入到構成后級放大部分的光放大部分17中的信號光功率為常數(例如，-12dBm/ch)。例如，在這個光放大器10中，控制可變衰減器15的衰減因子，使輸入到光放大部分17的信號光功率為-12dBm/ch；即，若輸入的信號光具有8個信道，則輸入的信號光功率為-3 dBm[-12+9＝-3(dBm)]。在圖2中，由于太擁擠，該圖中省略了控制線。
上述的-12dBm/ch值在光平恒定控制(ALC控制)情況下，增益恒定控制(AGC控制)情況下，或輸入的信號光中信道數目增多/減少情況下都不變化。因此，把輸入到光放大部分17的信號光功率幅度與預定閾值進行比較，也可以執(zhí)行對輔助激勵光源21的ON/OFF控制。
更具體地說，若輸入的信號光具有8個信道，則可以設定該閾值為-3dBm(事實上，該該閾值可以設定在信道數目為“8”時的輸入信號光功率與信道數目為“9”時的輸入信號光功率之間的一個值上)，當輸入到光放大部分17的信號光功率超過-3dBm時，就確定輸入的信號光中信道數目大于“8”，從而使輔助激勵光源21發(fā)射光。
在此情況下，設定信道數目增多/減少的速度，使主激勵光源20和輔助激勵光源21的運行可以充分地跟隨。換句話說，設定輔助激勵光源21的ON/OFF控制速度高于信道數目增多/減少的速度(信道數目的切換速度)。
在信道增加的數目超過預定信道數目“8”的情況下(例如，在信道數目從“4”變化到“12”的情況下)，若接通輔助激勵光源21的速度低于信道數目的切換速度，則要求信道數目的增加分成三步從“4”到“8”，從“8”到“9”，從“9”到“12”。與此對比，上述的方式具有這樣的優(yōu)點，因為接通輔助激勵光源21的速度高于信道切換時輸入的信號光功率變化，信道數目可以一次從“4”增加到“12”。
在此情況下，圖26所示的是在信號光中信道數目增多情況下，來自主激勵光源20和輔助激勵光源21的激勵光量(激勵光功率)變化。
除此以外，其他方面與第一個實施例中的相同。
(5)基于包含在監(jiān)測信號內的信道數目變化預告信號，識別信號光中的信道數目和設定信道數目增多/減少的速度，使主激勵光源20和輔助激勵光源21的運行可以充分地跟隨的情況就是說，與上述第一個實施例一樣，根據信道數目信息，MCU 19的判定部分19A識別輸入的信號光中信道數目，確定輸入的信號光中信道數目是否大于預定信道數目“8”，該信道數目信息是從包含在監(jiān)測信號內的信道數目變化預告信號提取的；如在(4)中所描述的，設定信道數目增多/減少的速度，使主激勵光源20和輔助激勵光源21的運行可以充分地跟隨(設定輔助激勵光源21的ON/OFF控制速度高于信道數目增多/減少的速度)，可以獲得與第一個實施例和(4)中所描述的相同優(yōu)點。
工業(yè)上的利用可能性如上所述，在按照本發(fā)明的光放大器中，由于主激勵光源和輔助激勵光源的運行是受激勵光源控制部分的控制，即使控制輔助激勵光源的激勵光輸出是與輸入的信號光中信道數目增多/減少相聯系，提供給光放大部分的激勵光量與增多或減少之后的信道數目一致，而不會給運行中的信道帶來有害的影響。所以，即使當光通信系統(tǒng)在運行時，能夠根據信號光中信道數目的增多/減少，穩(wěn)定地安裝或撤去輔助激勵光源。
因此，本發(fā)明可以適用于光通信系統(tǒng)運行時信號光中信道數目的增多或減少；所以我們認為，它具有極高的可用性。
權利要求
1.一種光放大器，包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，主激勵光源(3)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制，而輔助激勵光源(4)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出是在所述激勵光源控制部分(5)的控制下，根據輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目的增多或減少被接通/關斷；其中所述激勵光源控制部分(5)包括執(zhí)行控制的控制部分(7)；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，所述主激勵光源(3)提供激勵光給所述光放大部分(2)；而當所述信號光中信道數目大于所述預定信道數目時，所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)共同提供激勵光給所述光放大部分(2)。
2.一種光放大器，包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，其中二者提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制；其中所述激勵光源控制部分(5)包括執(zhí)行控制的控制部分(7)；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，所述主激勵光源(3)提供激勵光給所述光放大部分(2)；而當所述信號光中信道數目大于所述預定信道數目時，所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)共同提供激勵光給所述光放大部分(2)。
3.按照權利要求2的光放大器，其中所述主激勵光源(3)做成這樣，它提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)以模擬方式的控制；且其中所述輔助激勵光源(4)的控制增益與控制時間常數之比率比所述主激勵光源(3)的控制增益與控制時間常數之比率小1位數或幾位數，所述輔助激勵光源(4)做成這樣，它提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)模擬方式的控制。
4.按照權利要求2的光放大器，其中所述激勵光源控制部分(5)有基本的低頻傳輸特性。
5.按照權利要求1或2的光放大器，其中有溫度控制部分(53)，它控制所述輔助激勵光源(4)鄰近處的溫度。
6.按照權利要求1或2的光放大器，其中預定信道數目是對應于所述主激勵光源(3)可以提供最大激勵光量的信道數目。
7.按照權利要求1或2的光放大器，其中所述激勵光源控制部分(5)做成這樣，它根據信號光輸入側給出的信道數目信息，識別輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目。
8.按照權利要求1或2的光放大器，其中所述激勵光源控制部分(5)做成這樣，它根據所述主激勵光源(3)的工作狀態(tài)信息，確定輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目是否大于預先設定的預定信道數目。
9.按照權利要求8的光放大器，其中運行所述主激勵光源(3)的驅動電流信息是用作所述主激勵光源(3)工作狀態(tài)的所述信息。
10.按照權利要求8的光放大器，其中所述主激勵光源(3)的漏光量信息是用作所述主激勵光源(3)工作狀態(tài)的所述信息。
11.按照權利要求8的光放大器，其中從所述主激勵光源(3)分出的激勵光量信息是用作所述主激勵光源(3)工作狀態(tài)的所述信息。
12.按照權利要求1或2的光放大器，還包括開關部分(24，15)，當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目增多或減少時，在光平恒定控制與增益恒定控制之間切換對所述光放大部分(2)的控制。
13.按照權利要求12的光放大器，其中當所述激勵光源控制部分(5)控制所述輔助激勵光源(4)的激勵光輸出時，所述開關部分(24，15)對所述光放大部分(2)的控制是從所述增益恒定控制切換到所述光平恒定控制。
14.按照權利要求1或2的光放大器，其中當識別到所述光放大器的輸出側端部(11f)是開放時，所述控制部分(7)調整所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)提供的激勵光量，把所述光放大部分(2)的輸出信號光光平降低到預定值以下；且其中當識別到所述光放大器的輸出側端部(11f)是連接時，所述控制部分(7)調整所述主激勵光源(3)提供的激勵光量，而維持所述輔助激勵光源(4)的輸出狀態(tài)，為的是設定所述光放大部分(2)的輸出信號光光平到正常值。
15.一種用于光放大器中的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，主激勵光源(3)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制，而輔助激勵光源(4)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出是在所述激勵光源控制部分(5)的控制下被接通/關斷，所述主激勵光源(3)提供的激勵光量對應于輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目大于預定信道數目時，控制所述主激勵光源(3)輸出的激勵光量對應于所述信號光中信道數目，接著，控制所述輔助激勵光源(4)輸出激勵光，使所述輔助激勵光源(4)輸出的所述激勵光量增大，從所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)輸出的激勵光量對應于所述信道數目。
16.一種用于光放大器中的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，二者提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制，所述主激勵光源(3)提供的激勵光量對應于輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目大于預定信道數目時，控制所述主激勵光源(3)輸出的激勵光量對應于所述信號光中信道數目，接著，控制所述輔助激勵光源(4)輸出激勵光，而且，控制所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)輸出的激勵光量對應于所述信道數目。
17.一種用于光放大器中的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，所述主激勵光源(3)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制，所述輔助激勵光源(4)提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出是在所述激勵光源控制部分(5)的控制下被接通/關斷，其中所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)共同提供的激勵光量對應于輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，來自所述輔助激勵光源(4)的激勵光輸出停止，接著，控制所述主激勵光源(3)輸出的激勵光量對應于減少之后所述信號光中信道數目。
18.一種用于光放大器中的激勵光源控制方法，該光放大器包括光放大部分(2)，用于放大和輸出輸入的信號光；多個激勵光源(3，4)，每個激勵光源提供激勵光給所述光放大部分(2)；和激勵光源控制部分(5)，用于控制所述激勵光源(3，4)的運行；其中所述激勵光源(3，4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成，二者提供給所述光放大部分(2)的激勵光輸出量是受所述激勵光源控制部分(5)的控制，其中所述主激勵光源(3)和所述輔助激勵光源(4)共同輸出的激勵光量對應于輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目；當輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時，來自所述輔助激勵光源(4)的激勵光輸出停止，接著，控制所述主激勵光源(3)輸出的激勵光量對應于減少之后所述信號光中信道數目。
19.按照權利要求15至18中任一條用于光放大器中的激勵光源控制方法，其中預定信道數目是對應于所述主激勵光源(3)可以提供最大激勵光量的信道數目。
20.按照權利要求15至18中任一條用于光放大器中的激勵光源控制方法，其中設置保護時間，保護時間是在光平恒定控制與增益恒定控制之間切換對所述光放大部分(2)執(zhí)行控制的等待時間，在保護時間內切換所述信號光中信道數目是不允許的。
21.一種光放大器，包含放大用的光纖(17)，其中所述放大用的光纖(17)摻有稀土元素，并接收波長互不相同的光信號，其構造是，提供激勵光的激勵光源(20，21)數目可以隨輸入的光信號數目而增多或減少。
22.一種控制光放大器的方法，包括識別有不同波長的光信號數目，和改變激勵光源(20，21)的數目；根據光信號的數目，激勵光源(20，21)提供激勵光給接收多個光信號的放大用光纖(17)。
23.按照權利要求1或2的光放大器，其中所述激勵光源控制部分(5)做成這樣，根據輸入的信號光功率的監(jiān)測結果，確定輸入到所述光放大部分(2)的信號光中信道數目是否大于所述預定信道數目。
全文摘要
例如,在用于波長多路復用光通信系統(tǒng)的光放大器中,即使該光通信系統(tǒng)在運行中,根據信號光中信道數目的增多/減少,可以安裝或撤去激勵光源;該光放大器包括:光放大部分(2),用于放大和輸出輸入的信號光;多個激勵光源(3,4)和激勵光源控制部分(5),用于控制激勵光源(3,4)的運行;其中激勵光源(3,4)是由主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)組成,激勵光源控制部分(5)配置了控制部分(7);當輸入的信號光中信道數目等于或小于預定信道數目時,控制部分(7)執(zhí)行控制,使主激勵光源(3)提供激勵光;當輸入的信號光中信道數目大于預定信道數目時,控制部分(7)執(zhí)行控制,使主激勵光源(3)和輔助激勵光源(4)共同提供激勵光。
文檔編號H04B10/17GK1255259SQ98804820
公開日2000年5月31日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權日1998年2月6日
發(fā)明者木下進, 近間輝美 申請人:富士通株式會社