JP2000261077A

JP2000261077A - 光回路

Info

Publication number: JP2000261077A
Application number: JP11061243A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Shimizu; 克宏清水; Kiwamu Matsushita; 究松下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の光増幅器を使用した光回路では、入力
する信号光の強度を増幅させることによって、出力させ
る光の強度を減少させるような制御はできないという問
題があった。また、励起光を使用して出力する光を一定
に制御する場合には、光検出器等が必要となり、構成が
複雑になるという問題があった。【解決手段】信号光を光増幅器に入力させると、光増
幅器内部では誘導放出により信号光が増幅するととも
に、若干の自然放出光が発生する。従って、光増幅器の
出力端に偏光子を配置し、信号光と同一偏波を有する光
を透過させなくすることにより、自然放出光のうち、信
号光と直交する成分を有する光のみをえることができ、
出力する光を減少させることができる。また、信号光と
制御光を光増幅器に入力させ、偏光子でこの制御光を透
過させなくすることにより、構成を簡単にして、出力光
を一定にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信システムおよ
び信号光処理システムに関わり、特に、光演算回路およ
び光増幅器利得制御方式に利用される光回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年の光通信システムの長距離化・大容
量化を実現するための有効な手段として光増幅器が注目
されている。光増幅器の多くは、誘導放出効果を利用し
て信号光を増幅するものであり、かかる光増幅器を中継
器あるいはブースタ増幅器、プリアンプに適用すること
で、優れた光伝送システムを構築している。また同時
に、信号光処理技術・光演算技術は将来の光コンピュー
ティング技術につながると期待されている。光演算処理
技術発展のためには、増幅・反転・加算・減算などのア
ナログ的光演算素子、インバータ・ＡＮＤ・ＯＲなどの
デジタル的光演算素子および光記憶素子などの開発が求
められる。従って、光増幅器は光演算処理素子の一形態
と見ることもできる。

【０００３】図１４は、光増幅器として光ファイバ増幅
器を使用した従来の光回路であり、例えばEmmanuel Des
urvire、 "Erbium-Doped Fiber Amplifiers"、p.482、
Wiley-Inter Science (1994)などに記載されているもの
である。

【０００４】図１４において、光回路は、光入力端子１
０１、光出力端子１０２、および光増幅器１０３で主に
構成されている。また、光増幅器１０３は、励起光源１
０４と、励起光源駆動回路１０５と、波長多重合波器１
０６と、アイソレータ１０７と、希土類ドープファイバ
１０８とを有している。

【０００５】光入力端子１０１より入力する信号光の波
長が１．５５μｍ帯である場合には、希土類ドープファ
イバ１０８としてはエルビウム・ドープファイバが一般
的であり、励起光源１０４には０．９８μｍ帯あるいは
１．４８μｍ帯を出力する半導体レーザダイオードを用
いることが一般的である。また、波長多重合波器１０６
としては光カプラ、光ＷＤＭカプラ、誘電体合波器など
を用いることができる。なお、希土類ドープファイバ１
０８としてエルビウム・ドープファイバを用いた光ファ
イバ増幅器は、特にＥＤＦＡと呼ぶ。

【０００６】次に動作について説明する。光入力端子１
０１から入力された信号光は、波長多重合波器１０６で
励起光源１０４からの励起光と重合されて希土類ドープ
ファイバ１０８に送られる。希土類ドープファイバ１０
８では、主に誘導放出により信号光の強度が増加し、光
出力端子１０２より出力される。

【０００７】なお、ＥＤＦＡの動作原理はエルビウム・
ドープファイバで生じる誘導放出を用いており、図１６
はＥＤＦＡの入出力特性例を示したものである。光入力
端子１０１より入力された信号光は、信号光が小さい
時、すなわち線形領域と呼ばれている領域では、一定
の利得で増幅されて、光出力端子１０２より出力され
る。また、入力される信号光が大きい時、すなはち飽和
領域と呼ばれる領域では、利得は飽和する。

【０００８】このように、ＥＤＦＡは線形領域では利得
は入力した信号強度に依存せず一定であり、飽和領域で
は利得は入力信号の強度への依存が小さくなる。但し、
線形領域・飽和領域のいずれの領域であっても、出力さ
れる光の強度は入力した信号光の強度に依存することに
なる。尚、ＥＤＦＡの利得および飽和する光の強度は、
励起光強度とエルビウムドープ量に依存している。

【０００９】光通信システムでは、ＥＤＦＡはブースタ
増幅器、中継器、プリアンプなどの形態で使用される。
また、光通信システムでは、波長多重技術（ＷＤＭ）、
光時間多重システム技術（ＯＴＤＭ）が用いられる。こ
の場合、特にＥＤＦＡに入力される信号光の強度は時間
につれて変化し、それに依存して出力する光の強度も変
化することから不都合が生じることがある。この問題を
解決し、ＥＤＦＡの利得あるいは出力する光の強度を安
定化するためのいくつかの発明も行われている。

【００１０】図１６は、特開平５−１３６４９９号公報
に記載された光回路の構成を示す図である。図１６にお
いて、光回路は光入力端子１０１と、光出力端子１０２
と、ＥＤＦＡ１０３と、ＥＤＦＡ１０３と、ＥＤＦＡ１
０３から出力された光の一部を分岐する分波器１０９
と、光の強度を検出する光検出器１１０から主に構成さ
れている。なお、分波器１０９は、１０ｄＢであり、Ｅ
ＤＦＡ１０３から出力する光のうち、９０％を光出力端
子１０２に送り、１０％を光検出器１１０に送ってい
る。

【００１１】また、ＥＤＦＡ１０３は、第一の励起光源
１０４ａおよび第二の励起光源１０４ｂと、第一の励起
光源１０４ａを制御する励起光源制御回路１１１と、第
二の励起光源１０４ｂを駆動する励起光源駆動回路１１
２と、第一の波長多重合波器１０６ａおよび第二の波長
多重合波器１０６ｂと、第一の波長多重合波器１０６ａ
から出力される光を一方向に通過させるアイソレータ１
０７と、希土類ドープファイバ１０８とを有している。

【００１２】次に動作について説明する。光入力端子１
０１から入力された信号光は、第一の波長多重合成器１
０６ａで第一の励起光源１０４ａからの励起光と合成さ
れ、アイソレータ１０７を通って希土類ドープファイバ
１０８に送られる。また、第二の励起光源１０４ｂから
の励起光も第二の波長多重合成器１０６ｂで合成されて
希土類ドープファイバ１０８に送られる。希土類ドープ
ファイバ１０８では、主に誘導放出が行なわれて信号光
の強度が増幅し、ＥＤＦＡ１０３から出力されることに
なる。

【００１３】また、ＥＤＦＡ１０３から出力された光の
一部は、光分波器１０９によってタップされ、光検出器
１１０によって強度がモニタされる。この強度が励起光
源駆動回路１１１に送られ、この値が一定となるように
第一の励起光源１０４ａからの励起光を調整する。すな
はち、ＥＤＦＡ１０３から出力された光の強度が一定値
より小さい場合には、第一の励起光源１０４ａからの出
力を大きくし、強度が一定値より大きい場合には、第一
の励起光源１０４ａからの出力を小さくする。

【００１４】このようにすることで、光出力端子１０２
より出力される光の強度は、光入力端子１０１から入力
された信号光の強度とは無関係に一定化される。なお、
図１７は、図１６のＥＤＦＡの入出力特性の例を示した
ものである。励起光源制御回路１１１を、光検出器１１
０が検出する光強度が一定値となるように励起光源１０
４ａを制御するように動作させた場合には、図１７中の
点線に示すような入出力特性が得られる。

【発明が解決しようとする課題】

【００１５】しかし、従来の光回路では、入力した信号
光の強度が増加すると出力する光の強度も増加する働き
を持っているので、入力した信号光の強度を増加させる
ことにより出力する光の強度を減少させるような制御を
することはできなかった。

【００１６】また、光通信システムで求められる出力一
定制御方法として、従来のＥＤＦＡから出力される光の
強度を検出し、検出した光の強度が一定になるように励
起光源を制御する光回路では、光検出器、励起光源制御
回路が必要となるために、構成が複雑となるという問題
があった。また、ＥＤＦＡの利得の制御は電気信号によ
って制御されるため全信号光処理に適さないという問題
があった。

【００１７】この発明は、これらの問題を解決するため
になされたものであり、簡単な構成で出力する光の強度
を一定にさせることができる光回路、および入力した信
号光の強度が増加するに従って出力する光の強度を減少
させるように制御することが可能な光回路を提供するこ
とを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる光回路
では、光入力端子と、光を入力する入力端および増幅
された光を出力する出力端とを有する光増幅器と、光出
力端子とを備え、光入力端子から入力された信号光を透
過する第一の偏光子と、光増幅器の出力端から出力され
る光のうち、信号光と異なる偏波の光を透過する第二の
偏光子とを備えたものとした。

【００１９】さらに、第二の偏光子は、信号光と直交す
る偏波の光を透過するものとした。

【００２０】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力された信号光と信号光と直交す
る偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器と、光増
幅器の出力端から出力される光のうち、信号光と同じ偏
波を有する光を透過する偏光子とを備えたものとした。

【００２１】さらに、制御光は、偏光子を透過した光の
一部の偏波を変換したものであるとした。

【００２２】さらに、偏光子を透過した光を分波する分
波器と、分波器で分波された光の一部の偏波を変換させ
て制御光とする偏波変換器とを備えたものとした。

【００２３】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力される信号光を透過する偏光子
と、光増幅器の出力端から出力された光の一部の偏波を
変換した後に、光増幅器の出力端から入力させる制御光
生成手段とを備えたものとした。

【００２４】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
えた光回路であって、信号光と光増幅器で増幅可能な波
長を有するモニタ光とを合波し、光入力端子から入力さ
せる光合波器と、光入力端子から入力された光と信号光
と直交する偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器
と、増幅器の出力端から出力された光のうち、信号光と
同じ偏波を有する光を透過する偏光子と、偏光子を透過
した光を分波する分波器とを備え、制御光は分波器で分
波された光のうち、モニタ光と同じ波長を有する光の偏
波を変換させたものであるものとした。

【００２５】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力された信号光と信号光と直交す
る偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器を備え、
制御光は、光増幅器の出力端から出力された制御光と同
一偏波を有する光と、光増幅器の出力端から出力された
信号光と同一の偏波を有する光の偏波を変換した光とを
合成させたものであるとした。

【００２６】また、この発明にかかる光回路では、第一
の光入力端子と、光を入力する入力端および増幅された
光を出力する出力端とを有する第一の光増幅器と、第一
の光出力端子と、第一の光入力端子から入力された信号
光と信号光と直交する偏波を有する第一の制御光とを合
成する第一の偏波合成器と、第一の光増幅器の出力端か
ら出力された光のうち、信号光と同じ偏波を有する光を
透過する第一の偏光子と、第一の偏光子を透過した光を
分波する第一の分波器と、第一の分波器で分波された光
の偏波を変換する第一の偏波変換器とを備え、さらに、
第二の光入力端子と、光を入力する入力端および増幅さ
れた光を出力する出力端とを有する第二の光増幅器と、
第二の光出力端子と、第二の光入力端子から入力された
信号光と信号光と直交する偏波を有する第二の制御光と
を合成する第二の偏波合成器と、第二の光増幅器の出力
端から出力された光のうち、信号光と同じ偏波を有する
光を透過する第二の偏光子と、第二の偏光子を透過した
光を分波する第二の分波器と、第二の分波器で分波され
た光の偏波を変換する第二の偏波変換器とを備え、第一
の制御光は、第二の偏波変換器から出力された光であ
り、第二の制御光は、第一の偏波変換器から出力された
光であるものとした。

【００２７】さらに、第一の偏波変換器は開閉自在なス
イッチを介して第二の偏波合波器に接続されており、第
二の偏波変換器は開閉自在なスイッチを介して第一の偏
波合波器に接続されているものとした。

【００２８】さらに、光増幅器は、半導体光増幅器とし
た。

【００２９】さらに、光増幅器は、ファイバ型光増幅器
とした。

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１にかかる光回路の構成図である。図１に
おいて、光回路は、光入力端子１と、一定の偏波状態の
信号光を透過する第一の偏光子２ａと、信号光を増幅す
る光増幅手段３と、光増幅手段３を駆動する駆動回路４
と、第一の偏光子２ａと直交するように配置され、一定
の偏波状態の光を透過する第二の偏光子２ｂと、光出力
端子５とでおもに構成されている。なお、一般的には、
光増幅手段３および駆動回路４とで、光増幅器６を構成
している。

【００３１】光増幅器６としては、半導体光増幅器やフ
ァイバ型光増幅器などを用いることができるが、光波の
偏波状態を保持することが求められる。なお、光増幅器
として半導体光増幅器を用いた場合には、駆動回路は安
定化された電流源などを用いることができる。また、偏
光子２ａ、２ｂは一定の偏波の光を透過し、直交する偏
波状態の光を遮断する素子であり、ガラスや誘電体など
を用いた様々なタイプのデバイスを市場から調達するこ
とができる。

【００３２】次に、動作について説明する。光入力端子
１より入力された信号光は、第一の偏光子２ａで、一定
偏波状態にある信号光のみ通過されて、光増幅器６の入
力端６１から入力される。光増幅器６では、光増幅手段
３によって信号光が増幅される。この増幅においては一
般的に自然放出光（Amplified Spontaneous Emission :
ＡＳＥ）と呼ばれる雑音光が付加される。自然放出光に
は信号光と同一偏波状態を持つ成分ＡＳＥ−Ｈと、信号
光と直交する偏波状態を持つ成分ＡＳＥ−Ｖが存在す
る。その後、光増幅器６の出力端６２から出力された光
は、第二の偏光子２ｂで、信号光と同一の偏波状態を有
する光は通過できず、結局、自然放出光のうち信号光と
直交する偏波状態を有するもののみが第二の偏光子２ｂ
を通過し、光出力端子５から出力される。

【００３３】ここで、光増幅器６に入力した信号光の強
度をＰｉｎ、光増幅器６から出力する光の強度をＰｏｕ
ｔとし、信号光と同一方向の偏波状態を持つ自然放出光
強度をＡＳＥ−Ｈ、信号光と直交する偏波状態を持つ自
然放出光強度をＡＳＥ−Ｖ、一定の駆動状態で駆動され
る光増幅の利得をＧとすると、次の近似式が成り立つ。Ｐｏｕｔ＝Ｇ・Ｐｉｎ＋ＡＳＥ−Ｈ＋ＡＳＥ−ＶＰｏｕｔ＝ｃｏｎｓｔ（一定）ＡＳＥ−Ｈ＝ＡＳＥ−Ｖすなわち、ＡＳＥ−Ｖ＝（ｃｏｎｓｔ - Ｇ・Ｐｉｎ）／２

【００３４】このことより、第二の偏光子２ｂより出力
される光の強度はＡＳＥ−Ｖであるから、光入力端子１
より入力される信号光の強度Ｐｉｎが大きいほど、光出
力端子５より出力される光の強度は小さくなることがわ
かる。図２は、光入力端子１より入力される信号光の強
度Ｐｉｎと光出力端子５から出力される光の強度ＡＳＥ
−Ｖの関係を示したものである。

【００３５】このように、光入力端子１より入力される
信号光の強度が大きいほど、出力される光の強度を小さ
くすることができるので、光の強度レベルとして閾値を
与えて２値化することにより、デジタル論理回路のイン
バータとして用いることができる。

【００３６】なお、この実施の形態では、第二の偏光子
は第一の偏光子と透過する信号光に対して直交する光を
透過させるようにしたが、直交でなくともよい。この場
合には、信号光のうち若干の成分は第二の偏光子を透過
するが、透過する光の強度を弱めることはできる。

【００３７】また、光増幅器として、現在既に存在して
いる半導体光増幅器やファイバ型光増幅器を用いること
ができるので、安価にこの光回路を作成できる。

【００３８】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２にかかる光回路の構成を示す構成図であり、図１
の実施の形態１における構成において、光増幅器６とし
てファイバ型光増幅器を使用したものである。図中、光
回路は、光入力端子１と、一定の偏波状態の信号光を透
過する第一の偏光子２ａと、信号光を増幅する増幅器６
と、第一の偏光子２ａと直交するように配置され、一定
の偏波状態の光を透過する第二の偏光子２ｂと、光を一
方向に通過させるアイソレータ７と、光出力端子５とで
おもに構成されている。また、光増幅器６は、励起光源
８と、励起光源８を駆動する励起光源駆動回路９と、波
長多重合波器１０と、希土類ドープファイバ１１とを有
している。

【００３９】なお、光入力端子１より入力する信号光の
波長が１．５５μｍ帯である場合には、希土類ドープフ
ァイバ１１としてはエルビウム・ドープファイバを用い
ることができ、励起光源８には０．９８μｍ帯あるいは
１．４８μｍ帯を出力する半導体レーザダイオードを用
いることができる。また、波長多重合波器１０としては
光カプラ・光ＷＤＭカプラ・誘電体合波器などを用いる
ことができる。ここでは光波の偏波状態が重要であるた
め、希土類ドープファイバ１１は偏光保持型光ファイバ
であることが必要である。また、第一の偏光子２ａから
第二の偏光子２ｂを接続する際に用いる光ファイバは偏
光保持型光ファイバとする。さらに、アイソレータ７、
およびこれに接続される光ファイバ等は偏波を保持する
構成とされている。

【００４０】次に、動作について説明する。光入力端子
１より入力された信号光は、第一の偏光子２ａで、一定
偏波状態にある信号光のみ通過されて波長多重合波器１
０にて、励起光源８からの励起光と合成されたのち、希
土類ドープファイバ１１に送られる。希土類ドープファ
イバ１１では、誘導放出により、入力した信号光が増幅
されるが、この増幅においては一般的に自然放出光（Am
plified Spontaneous Emission :ＡＳＥ）と呼ばれる雑
音光が付加される。なお、自然放出光には信号光と同一
偏波状態を持つ成分ＡＳＥ−Ｈと、信号光と直交する偏
波状態を持つ成分ＡＳＥ−Ｖが存在する。その後、第二
の偏光子２ｂでは、信号光と同一の偏波状態を有する光
は通過できず、結局、自然放出光のうち信号光と直交す
る偏波状態を有する成分ＡＳＥ−Ｖの光のみが第二の偏
光子２ｂを通過し、アイソレータ７を通過して、光出力
端子５から出力される。

【００４１】従って、このような構成においても、光入
力端子１より入力される信号光の強度が大きいほど、出
力される光の強度を小さくすることができるので、光の
強度レベルとして閾値を与えて２値化することにより、
デジタル論理回路のインバータとして用いることができ
る。

【００４２】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３における光回路を示すブロック図であり、図３に
記載された実施の形態２の光回路において、２つの偏光
子を使用するのではなく、制御光を利用して出力する光
の強度制御を行なうようにしたものである。

【００４３】図４において、１２は、光入力端子１と光
増幅器６の入力端６１との間に配置され、信号光と、信
号光に直交する偏波状態を持つ制御光とを合成する偏波
合成器である。１３は、制御光端子であり、偏波合成器
１２に制御光を与えている。１４は、光増幅器６の出力
端６２とアイソレータ７との間に設けられた偏光子であ
り、制御光端子１３より入力される制御光を遮断するよ
うに配置されている。

【００４４】なお、偏波合成器１２は、直交する２つの
偏波状態を持つ光波を合成する働きを持つデバイスであ
り、市販されているものとしては、偏波ビームスプリッ
ター等が有名である。さらに、偏波合成器１２、および
これに接続される光ファイバ等は偏波を保持する構成と
されている。

【００４５】次に、動作について説明する。光入力端子
１から入力された信号光は、偏波合成器１２で制御光端
子１３から入力された制御光と合成された後、波長多重
合波器１０にて、励起光源８からの励起光と合成され、
希土類ドープファイバ１１に送られる。希土類ドープフ
ァイバ１１では、誘導放出および自然放出が行なわれて
制御光と信号光の強度が増大する。増幅器６から出力し
た光は、偏光子１４で制御光が遮断され、信号光と同一
偏波状態を有する光のみが透過して光出力端子５から出
力される。

【００４６】ここで、光入力端子１より入力される信号
光の強度をＰｉｎ、光増幅器６より出力される光の強度
をＰｏｕｔ、制御光端子１３より入力される制御光の強
度をＰｃとし、信号光と同一方向の偏波状態を持つ自然
放出光強度をＡＳＥ−Ｈ、信号光と直交する制御光と同
一方向の偏波状態を持つ自然放出光強度をＡＳＥ−Ｖ、
光増幅器６の利得をＧとすると、次の近似式が成り立
つ。

【００４７】Ｐｏｕｔ＝Ｇ・（Ｐｉｎ＋Ｐｃ）＋ＡＳＥ−Ｈ＋ＡＳＥ−ＶＰｏｕｔ＝ｃｏｎｓｔ（一定）Ｇ・Ｐｉｎ、Ｇ・Ｐｃ＞＞ＡＳＥ−Ｈ、ＡＳＥ−Ｖすなわち、Ｇ・Ｐｉｎ＝ｃｏｎｓｔ - Ｇ・Ｐｃとなる。

【００４８】偏光子１４を通過する光は、信号光と同一
偏波の光のみであるから光出力端子５から出力される光
の強度はＧ・Ｐｉｎであり、光出力端子５から出力され
る光の強度は、制御光端子１３からの制御光の強度が大
きいほど、小さくなる。従って、光入力端子１より入力
される信号光が、光増幅器６で受ける利得Ｇは、（ｃｏ
ｎｓｔ - Ｇ・Ｐｃ）／Ｐｉｎとなり、制御光の強
度Ｐｃによって制御されことになる。図５は、制御光端
子１３より入力される制御光の強度と光出力端子５から
出力される光の強度の関係を示す図である。

【００４９】このように、制御光端子１３からの制御光
によって利得の制御を行なうことができるので、電気回
路を使用する必要はなく、各種の光演算回路へ適用する
場合に、簡単な構成で適用できる。

【００５０】なお、この実施の形態では、光増幅器とし
て、ファイバ型光増幅器としたが、半導体光増幅器やそ
の他の光増幅器を用いても当然によい。

【００５１】実施の形態４．図６は、この発明の実施の
形態４における光回路を示す構成図であり、図４の光回
路において、増幅器より出力する光の強度を解析し、制
御光端子１３からの制御光の強度を制御するようにした
ものである．

【００５２】図６において、１５は、アイソレータ７と
光出力端子５との間に配置された分波器である。１６
は、分波器１５と制御光端子１３との間に配置された偏
波変換器である。なお、偏波変換器１６は、入力偏波状
態と出力偏波状態が直交するデバイスであり、例えば、
９０度密着された偏波保持型光ファイバによって実現さ
れている。また、分波器１５、およびこれらと接続する
光ファイバ等は、偏波が保持される構成とされている。

【００５３】次に、動作について説明する。まず、光入
力端子１より信号光が入力される。最初の状態では、制
御光端子１３から制御光は入力されないので、偏波合成
器１２を通過して、波長多重合波器１０にて、励起光源
８からの励起光と合成され、希土類ドープファイバ１１
に送られる。希土類ドープファイバ１１では、誘導放出
および自然放出が行なわれて信号光の強度が増大する。
偏光子１４では、制御光等が遮断され、信号光と同じ偏
波状態を有する光のみが透過し、分波器１５で、光の一
部が分波されて偏波変換器１６に送られ、残りの光は光
出力端子５から出力される。

【００５４】偏波変換器１６では、分波された光の偏波
を９０度回転された後に制御光端子１３に送り、制御光
端子１３から制御光として偏波合成器１２に送られる。
従って、以降は、偏波合成器１２では、光入力端子１か
ら入力された信号光と制御光が合成されることになる。

【００５５】ここで、光入力端子１より入力される信号
光の強度をＰｉｎ、光増幅器６より出力される光の強度
をＰｏｕｔ、制御光端子１３より入力される制御光の強
度をＰｃとした場合、偏光子１４を通過する光は、信号
光と同一偏波状態の光のみであるから、光出力端子５か
ら出力される光の強度はＧ・Ｐｉｎである。

【００５６】従って、分波器１５の分岐率をｋとする
と、制御光端子１３に入力される光の強度ＰｃはＰｃ＝ｋ・Ｇ・Ｐｉｎとなる。ここで、先述の関係式Ｇ・Ｐｉｎ＝ｃｏｎｓｔ - Ｇ・Ｐｃに代入すると、Ｇ・Ｐｉｎ＝ｃｏｎｓｔ - Ｇ・ｋ・Ｇ・ＰｉｎＧ・Ｐｉｎ＝ｃｏｎｓｔ／（１＋Ｇ・ｋ）となる。すなわち、光出力端子５から出力される光の強
度：Ｇ・Ｐｉｎは信号光の強度によらずに一定値とな
る。

【００５７】図７は、光入力端子１から入力された信号
光の強度と光出力端子５から出力される光の強度との関
係を示す図である。このように、光増幅器６より出力さ
れる信号光と同一の偏波状態の光の一部を９０度変換
し、制御光端子１３から制御光として入力させることに
より、簡単な構成で光回路から出力される光の強度を信
号光の変動に関係なく一定にすることができる。なお、
分波器１５で分波して偏波変換器１６に送る光の割合を
大きくした場合には、制御光を使用しての制御精度を上
げることができ、逆に小さくした場合には精度は落ちる
が、光出力端子５から出力される光の強度を強くするこ
とができる。なお、ここで制御光端子１３より入力され
る制御光は偏光子１１を通過しないため、光増幅器６で
増幅された光はクロストークを被ることは無い。

【００５８】実施の形態５．図８は、この発明の実施の
形態５の光回路の構成を示すブロック図であり、図３の
光回路において、第二の偏光子のかわりに、光増幅器か
ら出力される光の一部を分波して、光増幅器内に入力さ
せることにより光出力端子５から出力される光の強度を
一定に保つようにしたものである。

【００５９】図中、１７は直交する偏波状態を持つ光を
合成する偏波合成器であり、光増幅器の出力側に接続し
ている。１８は、光を分波する分波器であり、偏波合成
器１７に接続され、偏波合成器１７から出された光の一
部を、偏波状態を変換する偏波変換器１９に送り、残り
を光出力端子５に送っている。なお、偏波合成器１７、
分波器１８、偏波変換器１６で、制御光生成手段２０を
構成している。

【００６０】また、ここでは、分波器１８は３ｄＢであ
り、偏波合成器１７から送られる光の５０％を光出力端
子５に送り、残り５０％を偏波変換器１９に送ってい
る。さらに、偏波合成器１７、分波器１８、およびこれ
らと接続する光ファイバ等は、偏波が保持される構成と
されている。

【００６１】このような構成では、偏波変換機１９から
出る光は、偏波合成器１７を通って希土類ドープファイ
バ１１に送られ、強度が増幅されるので、実施の形態４
の制御光と同様の役割を有することになり、光出力端子
５から出力される光を信号光の強度に関係なく一定に保
ことができる。

【００６２】なお、分波器１８では、３ｄＢのものを使
用したが、特にこれに限定する必要はない。但し、あま
りに大きいもの、すなわち偏波変換器１９に送られる光
の割合が極端に小さくするのは精度の問題から好ましく
ない。

【００６３】実施の形態６．図９は、この発明の実施の
形態６における光回路のブロック図であり、図４の光回
路に、モニタ光を信号光と合成して入力させ、このモニ
タ光を制御光として用いることで、出力光を一定に制御
するものである。

【００６４】図９において、２１は光合波器であり、信
号光とモニタ光源２２で発生される波長λ１のモニタ光
とを合成して、光入力端子１に与えている。なお、モニ
タ光は、その波長λ１は光増幅器６で増幅可能な波長で
あり、また、信号光と同じ偏波でなければならない。ま
た、光合波器２１は３ｄＢであり、信号光とモニタ光を
１：１で合波している。２３は、モニタ光源２１を駆動
するモニタ光源駆動回路である。

【００６５】２４は、出力光端子５の出力側に接続され
た分波器であり、光出力端子５から出力された光を分波
し、その一部を波長λ１の光のみを透過する光フィルタ
２５に送り、他を外部の光出力端子２６に送る。なお、
分波器２４は１０ｄＢであり、光出力端子５から送られ
る光の９０％を外部の光出力端子２６に送り、残り１０
％を光フィルタ２５に送っている。さらに、合波器２
１、分波器２４、光フィルタ２５、およびこれらと接続
する光ファイバ等は、偏波が保持される構成とされてい
る。なお、点線で囲まれた部分は、図４の実施の形態３
における光回路に相当する部分である。

【００６６】次に、動作について説明する。信号光は、
光合波器２１でモニタ光源２２からの波長λ１のモニタ
光と合波された後、光入力端子１より入力される。この
合波された光は、偏波合成器１２で、制御光端子１３か
ら入力された制御光と重合される。なお、最初の入力に
おいては、制御光端子１３から制御光は入力されず、偏
波合成器１２はただ単に通過するのみである。さらに、
波長多重合波器１０にて励起光源８からの励起光と合成
されたのち、希土類ドープファイバ１１に送られる。希
土類ドープファイバ１１では誘導放出により信号光が増
幅される。その後、信号光と同じ偏光を有する光のみが
偏光子１４を通過し、アイソレータ７を通過した後に光
出力端子５より出力される。

【００６７】光出力端子５より出力した光は、分波器２
４で２つに分波され、分波されて光フィルタ２５に送ら
れた光のうち、波長λ１のモニタ光のみが光フィルタ２
５を通過して偏波変換器１６に送られる。その後、偏波
変換器１６で、この光の偏波状態を９０度変換され、制
御光入力端子１３から制御光として偏波合成器１２に送
られる。

【００６８】なお、このような構成では、光入力端子１
に入力される波長λ１のモニタ光の強度が強くなると、
制御光端子１３で入力される制御光の強度が強くなり、
その結果、希土類ドープファイバ１１で生じる利得が小
さくなる。一方、光入力端子１に入力される波長λ１の
モニタ光の強度が弱くなると、制御光端子１３に入力さ
れる制御光の強度が弱くなり、その結果、希土類ドープ
ファイバ１１で生じる利得が大きくなる。

【００６９】このようにして、光出力端子５から出力さ
れる波長λ１のモニタ光の強度が一定となるように、希
土類ドープファイバ１０で生じる利得が決定されるの
で、モニタ光源２２は利得設定のためのプローブ光とし
て動作する。また、モニタ光源２２からの波長λ１のモ
ニタ光の強度を変更すると、光増幅器の利得が変化する
ため、モニタ光源２２は利得設定光として動作すること
にもなる。

【００７０】また、モニタ光源２２は、光増幅器６と近
接している必要が無いため、この光回路の利得の遠隔制
御に用いることもできる。なお、光フィルタ２５として
複数の波長を透過する帯域透過フィルタを用いても同様
な効果が得られる。さらに、分波器２４は、光出力端子
５とアイソレータ７の間にあってもよい。

【００７１】実施の形態７．図１０は、この発明の実施
の形態６における光回路を示すブロック図であり、図９
の光回路とは異なる構成で、光出力端子５より出力され
る光を用いて、光を一定にする制御を行なうものであ
る。

【００７２】図１０において、２７は光増幅器６の出力
端６２に接続された偏波分離器であり、光増幅器６から
出力される光のうち制御光のみを分離して合波器２８に
送り、他をアイソレータ７に送っている。また、合波器
２８では、光出力端子５の出力側に接続された分波器２
４で分離された光の一部で、偏波変換器１６で偏波状態
を９０度変換された光と、偏波分離器２７から送られた
光を合成している。この合成した光は、制御光端子１３
から制御光として偏波合成器１２に送られる。なお、合
波器２８は３ｄＢであり、偏波分離器２７から送られた
光と、偏波変換器１６から送られた光を１：１で合波し
ている。さらに、偏波分離器２７、合波器２８、および
これらと接続する光ファイバ等は、偏波が保持される構
成とされている。

【００７３】次に動作について説明する。光入力端子１
から入力された信号光は、偏波合成器１２で、制御光端
子１３から入力された制御光と重合される。なお、最初
の入力においては、制御光端子１３から制御光は入力さ
れず、偏波合成器１２はただ単に通過するのみである。
さらに、波長多重合波器１０にて励起光源８からの励起
光と合成されたのち、希土類ドープファイバ１１に送ら
れる。希土類ドープファイバ１１では誘導放出により信
号光および制御光が増幅される。その後、偏波分離器２
７によって、制御光端子１３から入力された制御光のみ
が分岐され、合波器２８に送られる。また、光出力端子
５から出力された光は、分波器２３で分離され１０％が
偏波変換器１６で偏波状態を９０度変換された後、合波
器２８に送られる。合波器２８では、偏波分離器２７か
ら送られた光と偏波変換器１６から送られた光を合波
し、制御光端子１３から制御光として入力される。

【００７４】このような構成においても、信号光の強度
に関わらず光出力端子５から出力する光の強度が一定と
することができ、簡単な構成で出力する光の強度を一定
にできる。

【００７５】また、合波器２８で合波された光は、制御
光端子１３に入力されるので、ループが形成され、一種
のリング共振器として動作することになる。これは、こ
の光回路に負帰還を与えていることと等価であり、光出
力端子から出力される光の強度が一定化される。なお、
図１１は、光入力端子１から入力される信号光と外部の
光出力端子２５から出力される光との入出力特性を示し
たものである。

【００７６】実施の形態８．図１２は、この発明の実施
の形態８における光回路を示すブロック図であり、図６
の光回路を二つ並べ、一方の光出力端子から出力された
光を、他方の制御光端子から入力させるようにしたもの
である。

【００７７】図１２において、光回路は、それぞれ図６
の光回路と同様の構成のＡ側及びＢ側の２区分化からな
っている。なお、それぞれの機器を示す番号で、Ａ側に
存在するものにはａを付加し、Ｂ側に存在するものには
ｂを付加する。Ａ側の分波器１５ａの出力側には光出力
端子５ａと偏波変換器１６ａが接続されており、さらに
偏波変換器１６ａの出力側にはＢ側の制御光端子１３ｂ
が接続されている。同様に、Ｂ側の分波器１５ｂの出力
側には光出力端子５ｂと偏波変換器１６ｂが接続されて
おり、さらに偏波変換器１６ｂの出力側にはＡ側の制御
光端子１３ａが接続されている。なお、Ａ側およびＢ側
において、図４の実施の形態３に相当する部分の光回路
を光制御可変利得光増幅器と称することとし、それぞれ
２９ａ、２９ｂとする。

【００７８】次に、動作について説明する。Ａ側では、
光入力端子１ａから入力された信号光は、合波器１２ａ
で制御光端子１３ａから入力された制御光と合波される
が、この制御光は、光制御可変利得光増幅器２９ｂから
出力される光のうち、分波器１５ｂで分波された一方の
光が偏波変換器１６ｂで９０度偏波されたものである。

【００７９】合波された光は、波長多重合波器１０ａに
て、励起光源８ａからの励起光と合成され、希土類ドー
プファイバ１１ａに送られる。希土類ドープファイバ１
１ａでは、誘導放出および自然放出が行なわれて信号光
および制御光の強度が増大する。偏光子１４ａでは、制
御光が遮断され、信号光と同じ偏波状態を有する光のみ
が透過し、分波器１５ａで、光の一部が分波されて偏波
変換器１６ａに送られ、残りの光は光出力端子５ａから
出力される。

【００８０】なお、偏波変換器１６ａに送られた光は、
偏波変換器１６ａで９０度偏波されて、Ｂ側の制御光端
子１３ｂから入力され、Ｂ側での制御光となる。Ｂ側で
も、上記Ａ側と同じ動作をする。

【００８１】この場合、Ａ側およびＢ側では、制御光端
子１３ａ、１３ｂへ入力される光の強度が増加すると、
光出力端子５ａ、５ｂから出力される光強度が減少する
性質を持つ。従って、Ａ側の光制御可変利得光増幅器２
９ａから出力する光の強度が強くなると、Ｂ側の制御光
端子１３ｂへ入力される光の強度が増加し、Ｂ側での光
制御可変利得光増幅器２９ｂから出力する光の強度が弱
くなる。その結果、Ａ側の制御光端子１３ａへ入力する
光の強度が弱くなり、Ａ側での光制御可変利得光増幅器
２９ａの利得が増大するため、光出力端子５ａから出力
する光の強度がさらに強くなる。逆に、Ｂ側の光制御可
変利得光増幅器２９ｂから出力する光の強度が強くなる
場合、Ａ側の制御光端子１３ａへ入力する光の強度が増
加し、光制御可変利得光増幅器２９ａの利得が減少して
出力する光の強度が弱くなる。その結果、Ｂ側の制御光
端子１３ｂへ入力する光の強度が減少し、光制御可変利
得光増幅器２９ｂの利得が増加するため、光出力端子５
ｂから出力する光の強度がさらに強くなる。

【００８２】このように、Ａ側の光入力端子１ａから入
力する信号光の強度が、Ｂ側の光入力端子１ｂから入力
する信号光の強度よりも強かった場合には、Ａ側の光出
力端子５ａより光が出力され、Ｂ側の光入力端子１ｂか
ら入力する信号光の強度が、Ａ側の光入力端子１ａから
入力する信号光の強度よりも強かった場合には、Ｂ側の
光出力端子５ｂより光が出力されので、２つの光の強度
を比較する比較器として用いることができる。

【００８３】なお、Ａ側の光出力端子５ａより光が出力
されている状態から、Ｂ側の光出力端子５ｂより光が出
力されている状態に遷移する際には、Ｂ側の光入力端子
１ｂから入力される信号光の強度は十分に大きい必要が
あるため、図１２に示す光強度の比較器はヒステリシス
をも有する。ヒステリシスの強さは、分波器１５ａ、分
波器１５ｂの分岐比率によって決定される。

【００８４】さらに、Ａ側の光出力端子５ａとＢ側の光
出力端子５ｂを合波させるように構成すれば、合波され
た光はＡ側の光入力端子１ａおよびＢ側の光入力端子１
ｂで、入力された信号光の強度が強い方が増幅されたも
のとなるので、例えば、Ａ側を現用系として使用し、Ｂ
側を予備系として待機させておくと、Ａ側の光入力端子
１ａから入力される信号光の強度が低下した場合に、自
動的にＢ側に切り替えを行うことができ、ホットスタン
バイを有する無停止のシステムとすることもできる。

【００８５】実施の形態９．図１３は、この発明の実施
の形態９の光回路を示すブロック図であり、図１２の光
回路において、Ａ側およびＢ側の偏波変換器の出力側に
光スイッチおよび光アッチネータを設置したものであ
る。

【００８６】図１３中、３０ａは、Ａ側の光スイッチで
あり、偏波変換器１６ａの出力側に接続されている。３
１ａは、光スイッチ３０ａに接続された光アッテネータ
であり、Ｂ側の制御光端子１３ｂにも接続している。同
様に、３０ｂは、Ｂ側の光スイッチであり、偏波変換器
１６ｂの出力側に接続されている。３１ｂは、光スイッ
チ３０ｂに接続された光アッテネータであり、Ａ側の制
御光端子１３ａにも接続している。なお、光スイッチ３
０ａ、３０ｂ、光アッチネータ３１ａ、３１ｂおよびこ
れらと接続する光ファイバ等は、偏波が保持される構成
とされている。

【００８７】次に、動作について説明する。Ｂ側の光ス
イッチ３０ｂをオフ状態にしてある場合には、Ａ側の光
出力端子５ａから出力される光の強度が増加すると、Ｂ
側の制御光端子１３ｂに入力される光の強度が増加し、
光制御可変利得光増幅器２９ｂの利得が減少する。一
方、Ａ側の光出力端子５ａから出力される光の強度が減
少すると、Ｂ側の制御光端子１３ｂに入力される光強度
が減少し、光制御可変利得光増幅器２９ｂの利得が増加
する。このようにして、Ａ側の合波器出力端子２５ａ、
第二の合波器出力端子２５ｂの合計出力光強度を一定と
することができる。なお、Ａ側の光スイッチ２９ａをオ
フした場合も同様にして、Ａ側の光出力端子５ａ、及び
Ｂ側の光出力端子５ｂから出力される光の合計の強度を
一定とすることができる。

【００８８】また、ホットスタンバイモードにしたいと
きは、両スイッチを閉じればよく、Ａ，Ｂの両方から同
じ強度の光を得たい場合には、どちらか一方のスイッチ
を閉じればよいことになり、状況に応じて柔軟に対応さ
せることができる。

【００８９】

【発明の効果】この発明にかかる光回路では、光入力
端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出力
する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力された信号光を透過する第一の
偏光子と、光増幅器の出力端から出力される光のうち、
信号光と異なる偏波の光を透過する第二の偏光子とを備
えたものとした。

【００９０】さらに、第二の偏光子は、信号光と直交す
る偏波の光を透過するものとした。

【００９１】これにより、光入力端子より入力される信
号光の強度が大きいほど、出力される光の強度を小さく
することができるので、光の強度レベルとして閾値を与
えて２値化することにより、デジタル論理回路のインバ
ータとして用いることができる。

【００９２】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力された信号光と信号光と直交す
る偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器と、光増
幅器の出力端から出力される光のうち、信号光と同じ偏
波を有する光のみを透過する偏光子とを備えたものとし
た。

【００９３】これにより、制御光によって利得の制御を
行なうことができるので、電気回路を使用する必要はな
く、各種の光演算回路へ適用する場合に、簡単な構成で
適用できる。

【００９４】さらに、制御光は、偏光子を透過した光の
一部の偏波を変換したものであるとした。

【００９５】さらに、偏光子を透過した光を分波する分
波器と、分波器で分波された光の一部の偏波を変換させ
て制御光とする偏波変換器とを備えたものとした。

【００９６】これにより、簡単な構成で光回路から出力
される光の強度を信号光の変動に関係なく一定にするこ
とができる。

【００９７】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力される信号光を透過する偏光子
と、光増幅器の出力端から出力された光の一部の偏波を
変換した後に、光増幅器の出力端から入力させる制御光
生成手段とを備えたものとした。

【００９８】これにより、光出力端子から出力される光
を信号光の強度に関係なく一定に保ことができる。

【００９９】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
えた光回路であって、信号光と光増幅器で増幅可能な波
長を有するモニタ光とを合波し、光入力端子から入力さ
せる光合波器と、光入力端子から入力された光と信号光
と直交する偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器
と、増幅器の出力端から出力された光のうち、信号光と
同じ偏波を有する光を透過する偏光子と、偏光子を透過
した光を分波する分波器とを備え、制御光は分波器で分
波された光のうち、モニタ光と同じ波長を有する光の偏
波を変換させたものであるものとした。

【０１００】これにより、モニタ光を利得設定のための
プローブ光として用いつことができる。さらに、この光
回路の利得の遠隔制御に用いることもできる。

【０１０１】また、この発明にかかる光回路では、光入
力端子と、光を入力する入力端および増幅された光を出
力する出力端とを有する光増幅器と、光出力端子とを備
え、光入力端子から入力された信号光と信号光と直交す
る偏波を有する制御光とを合成する偏波合成器を備え、
制御光は、光増幅器の出力端から出力された制御光と同
一偏波を有する光と、光増幅器の出力端から出力された
信号光と同一の偏波を有する光の偏波を変換した光とを
合成させたものであるとした。

【０１０２】これにより、ループが形成された一種のリ
ング共振器として動作することになり、光出力端子から
出力される光の強度が一定化される。

【０１０３】また、この発明にかかる光回路では、第一
の光入力端子と、光を入力する入力端および増幅された
光を出力する出力端とを有する第一の光増幅器と、第一
の光出力端子と、第一の光入力端子から入力された信号
光と信号光と直交する偏波を有する第一の制御光とを合
成する第一の偏波合成器と、第一の光増幅器の出力端か
ら出力された光のうち、信号光と同じ偏波を有する光を
透過する第一の偏光子と、第一の偏光子を透過した光を
分波する第一の分波器と、第一の分波器で分波された光
の偏波を変換する第一の偏波変換器とを備え、さらに、
第二の光入力端子と、光を入力する入力端および増幅さ
れた光を出力する出力端とを有する第二の光増幅器と、
第二の光出力端子と、第二の光入力端子から入力された
信号光と信号光と直交する偏波を有する第二の制御光と
を合成する第二の偏波合成器と、第二の光増幅器の出力
端から出力された光のうち、信号光と同じ偏波を有する
光を透過する第二の偏光子と、第二の偏光子を透過した
光を分波する第二の分波器と、第二の分波器で分波され
た光の偏波を変換する第二の偏波変換器とを備え、第一
の制御光は、第二の偏波変換器から出力された光であ
り、第二の制御光は、第一の偏波変換器から出力された
光であるものとした。

【０１０４】これにより、一方を現用系として使用し、
他方を予備系として待機させておくと、一方の光入力端
子から入力される信号光の強度が低下した場合に、自動
的に他方に切り替えを行うことができ、ホットスタンバ
イを有する無停止のシステムとすることができる。

【０１０５】さらに、第一の偏波変換器は開閉自在なス
イッチを介して第二の偏波合波器に接続されており、第
二の偏波変換器は開閉自在なスイッチを介して第一の偏
波合波器に接続されているものとした。

【０１０６】これにより、ホットスタンバイモードにし
たいときは、両スイッチを閉じればよく、両方から同じ
強度の光を得たい場合には、どちらか一方のスイッチを
閉じればよいことになり、状況に応じて柔軟に対応させ
ることができる。

【０１０７】さらに、光増幅器は、半導体光増幅器とし
た。

【０１０８】さらに、光増幅器は、ファイバ型光増幅器
とした。

【０１０９】これにより、現状の増幅器を変更すること
で安価にこの光回路を作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の光回路を示す構成
図である。

【図２】入力される信号光の強度と出力される光の強
度の関係を示す図である。

【図３】この発明の実施の形態２の光回路を示す構成
図である。

【図４】この発明の実施の形態３の光回路を示す構成
図である。

【図５】制御光の強度と出力される光の強度の関係を
示す図である。

【図６】この発明の実施の形態４の光回路を示す構成
図である。

【図７】信号光の強度と出力される光の強度の関係を
示す図である。

【図８】この発明の実施の形態６の光回路を示す構成
図である。

【図９】この発明の実施の形態７の光回路を示す構成
図である。

【図１０】この発明の実施の形態８の光回路を示す構
成図である。

【図１１】信号光の強度と出力される光の強度の関係
を示す図である。

【図１２】この発明の実施の形態８の光回路を示す構
成図である。

【図１３】この発明の実施の形態９を光回路を示す構
成図である。

【図１４】従来の光増幅器を使用した光回路の構成図
である。

【図１５】光増幅器の入出力特性を示す図である。

【図１６】従来の光増幅器を使用した光回路の構成図
である。

【図１７】光増幅回路の入出力特性を示す図である。

【符号の説明】

１光入力端子、２ａ第一の偏光子、２ｂ第二
の偏光子、３光増幅手段、４駆動回路、５光
出力端子、５光増幅器、６１入力端、６２出力
端、７アイソレータ、８励光光源、８励光光
源駆動回路、１０波長多重合波器、１１希土類ド
ープファイバ、１２偏波合成器、１３制御光端
子、１４偏光子、１５分波器、１６偏波変換
器、１７偏波合成器、１８分波器、１９偏波
変換器、２０制御光生成手段、２１光合波器、２
２モニタ光源、２３モニタ光源駆動回路、２４
分波器、２５光フィルタ、２６外部の光出力端
子、２７偏波分離器、２８合波器、２９光制
御可変利得増幅器、３０光スイッチ、３１光アッ
チネータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F072 AB09 AK06 HH03 JJ05 KK30 MM02 MM03 PP07 RR01 YY17 5K002 AA05 BA02 BA05 BA13 CA10 CA13 DA02 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光入力端子と、光を入力する入力端およ
び増幅された光を出力する出力端とを有する光増幅器
と、光出力端子とを備えた光回路であって、前記光入力
端子から入力された信号光を透過する第一の偏光子と、
前記光増幅器の出力端から出力される光のうち、前記信
号光と異なる偏波の光を透過する第二の偏光子とを備え
たことを特徴とする光回路。
【請求項２】第二の偏光子は、信号光と直交する偏波
の光を透過することを特徴とする請求項１に記載の光回
路。
【請求項３】光入力端子と、光を入力する入力端およ
び増幅された光を出力する出力端とを有する光増幅器
と、光出力端子とを備えた光回路であって、前記光入力
端子から入力された信号光と前記信号光と直交する偏波
を有する制御光とを合成する偏波合成器と、前記光増幅
器の出力端から出力される光のうち、前記信号光と同じ
偏波を有する光を透過する偏光子とを備えたことを特徴
とする光回路。
【請求項４】制御光は、偏光子を透過した光の一部の
偏波を変換したものであることを特徴とする請求項３に
記載の光回路。
【請求項５】偏光子を透過した光を分波する分波器
と、前記分波器で分波された光の一部の偏波を変換させ
て制御光とする偏波変換器とを備えたことを特徴とする
請求項３に記載の光回路。
【請求項６】光入力端子と、光を入力する入力端およ
び増幅された光を出力する出力端とを有する光増幅器
と、光出力端子とを備えた光回路であって、前記光入力
端子から入力される信号光を透過する偏光子と、前記光
増幅器の出力端から出力された光の一部の偏波を変換し
た後に、前記光増幅器の出力端から入力させる制御光生
成手段とを備えたことを特徴とする光回路。
【請求項７】光入力端子と、光を入力する入力端およ
び増幅された光を出力する出力端とを有する光増幅器
と、光出力端子とを備えた光回路であって、信号光と前
記光増幅器で増幅可能な波長を有するモニタ光とを合波
し、光入力端子から入力させる光合波器と、前記光入力
端子から入力された光と前記信号光と直交する偏波を有
する制御光とを合成する偏波合成器と、前記光増幅器の
出力端から出力された光のうち、前記信号光と同じ偏波
を有する光を透過する偏光子と、前記偏光子を透過した
光を分波する分波器とを備え、前記制御光は前記分波器
で分波された光のうち、前記モニタ光と同じ波長を有す
る光の偏波を変換させたものであることを特徴とする光
回路。
【請求項８】光入力端子と、光を入力する入力端およ
び増幅された光を出力する出力端とを有する光増幅器
と、光出力端子とを備えた光回路であって、前記光入力
端子から入力された信号光と前記信号光と直交する偏波
を有する制御光とを合成する偏波合成器を備え、前記制
御光は、前記光増幅器の出力端から出力された前記制御
光と同一の偏波を有する光と、前記光増幅器の出力端か
ら出力された前記信号光と同一の偏波を有する光の偏波
を変換した光とを合成させたものであることを特徴とす
る光回路。
【請求項９】第一の光入力端子と、光を入力する入力
端および増幅された光を出力する出力端とを有する第一
の光増幅器と、第一の光出力端子と、前記第一の光入力
端子から入力された信号光と前記信号光と直交する偏波
を有する第一の制御光とを合成する第一の偏波合成器
と、前記第一の光増幅器の出力端から出力された光のう
ち、前記信号光と同じ偏波を有する光を透過する第一の
偏光子と、前記第一の偏光子を透過した光を分波する第
一の分波器と、前記第一の分波器で分波された光の偏波
を変換する第一の偏波変換器とを備え、さらに、第二の
光入力端子と、光を入力する入力端および増幅された光
を出力する出力端とを有する第二の光増幅器と、第二の
光出力端子と、前記第二の光入力端子から入力された信
号光と前記信号光と直交する偏波を有する第二の制御光
とを合成する第二の偏波合成器と、前記第二の光増幅器
の出力端から出力された光のうち、前記信号光と同じ偏
波を有する光を透過する第二の偏光子と、前記第二の偏
光子を透過した光を分波する第二の分波器と、前記第二
の分波器で分波された光の偏波を変換する第二の偏波変
換器とを備えた光回路であって、前記第一の制御光は、
前記第二の偏波変換器から出力された光であり、前記第
二の制御光は、前記第一の偏波変換器から出力された光
であることを特徴とする光回路。
【請求項１０】第一の偏波変換器は開閉自在なスイッ
チを介して第二の偏波合波器に接続されており、第二の
偏波変換器は開閉自在なスイッチを介して第一の偏波合
波器に接続されていることを特徴とする請求項９に記載
の光回路。
【請求項１１】光増幅器は、半導体光増幅器であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記
載の光回路。
【請求項１２】光増幅器は、ファイバ型光増幅器であ
ることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか
に記載の光回路。