JP2000295177A - 波長多重光増幅装置及び光増幅器並びに波長多重光増幅基本ユニットを用いた光アド・アンド・ドロップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長多重光信号の合流・分岐装置の分岐ポー
トに接続して使用されたり、光クロスコネクト装置のｍ
×ｎマトリックス光スイッチに使用される波長多重光増
幅装置において、光信号のパワーロスを分散させて高効
率増幅が行なえるとともに、インサービスでの分岐ポー
トの増設を可能とし、光アイソレータを不要若しくはア
イソレーション所要値を小さくすることによる系の安定
化が行なえ、又、全ポートの利得を一定に保てるような
制御が可能となるようにする。 【解決手段】 複数の波長多重光増幅ユニット３０と、
光フィードバックループ系３４とからなる波長多重光増
幅装置３１において、波長多重光増幅ユニット３０
（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）における光分岐部１ａの信号入力ポ
ートを、前段の波長多重光増幅ユニット３０（Ｂ）にお
ける光増幅部２ｃ（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側に接続
されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図１８，１９） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 ・第１実施形態の説明（図１〜図１０，図１６） ・第２実施形態の説明（図１１〜図１３） ・その他（図１４，１５，１７） 発明の効果

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光増幅装
置及び光増幅器並びに波長多重光増幅基本ユニットを用
いた光アド・アンド・ドロップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバを用いた伝送技術の向
上にともない、ポイント・トゥ・ポイントの光波長多重
（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing) に関す
る事業が展開されている。その中で、フォトニックネッ
トワークの技術開発もさかんに行なわれている。このフ
ォトニックネットワークとは、光波長を識別情報とし
て、多重・非多重を行なうネットワークである。このフ
ォトニックネットワークの有する機能のうちの一つとし
て、光合流・分岐（又は光アド・アンド・ドロップ〔Op
tical Add and Drop〕）機能がある。このフォトニック
ネットワークの光合流・分岐装置内の分岐機能は、ブロ
ードキャスト機能によって実現することができる。この
ブロードキャスト機能とは、多重化信号のそれぞれが進
行する方向を分配する(distribute)機能を意味し、光信
号パワーを分波する(demultiplexing)意味とは異なる。
従来の技術での、このブロードキャスト機能を図１８を
用いて説明する。

【０００３】図１８は、光アド・アンド・ドロップ多重
装置の構成の一例を示す図である。例えば、この図１８
の左側の都市Ａから右側の都市Ｂに複数の波長（ｃｈ１
〜ｃｈ６４）を多重した光信号が伝送される際に、途中
の都市Ｃにて、このうちのｃｈ１〜ｃｈ３２が分岐（ド
ロップ）され、別のｃｈ１〜ｃｈ３２が合流（アド）さ
れるような場合を考える。この例では、ｃｈ３３〜ｃｈ
６４は通過（スルー）する。この図１８の左側からの波
長多重された光信号は、光増幅器７０ａにて増幅されて
から、ＡＯＴＦ(Acousto-Optical Tunable Filter)７０
ｂにおいて、合流部７０ｄからくる光信号がアドされ
る。そして、この光信号の一部はドロップされて分岐部
７０に入力され、他方の光信号は光増幅器７０ｃにて増
幅されてこの図１８の右側に向かって伝送される。

【０００４】このＡＯＴＦ７０ｂは、製造は困難である
が、大変便利なデバイスであり、ｃｈ１〜ｃｈ３２をド
ロップし、新たに、ｃｈ１〜ｃｈ３２をアドすることが
できる。ここで、ｃｈ（channel）番号は、割り当てら
れた波長に相当している。例えば、ｃｈ１がＡＯＴＦ７
０ｂにてドロップされると、ｃｈ１は、完全に抜けた状
態になるので、別の情報はｃｈ１に割り当てられてアド
され得る。また、ＡＯＴＦ７０ｂでドロップされた光信
号は、ＥＤＦ光増幅器(Erbium-Doped Fiber Optical Am
plifier)７１ａにて増幅された後、光カプラ７１ｂにて
光信号パワーが分波されて、チューナブルフィルタ７２
に入力され、各ポートには、波長多重された光信号が現
れるようになっている。ここで、ＥＤＦ光増幅器７１ａ
で増幅する理由は、光信号が例えば１０００分岐(divid
e into 1000)されると、そのパワーが１０００分の１に
なるので、その元のパワーを維持しなければならないか
らである。また、光信号は、波長特性がないスプリッ
タ、又は、波長特性を有するＡＷＧ(Arrayed Waveguide
Grating：導波路型回折格子) によって分配される。す
なわち、この光アド・アンド・ドロップの機能を実現す
るコンポーネントは、光の波長により進行方向を変える
性質を利用している。これにより、波長多重光を所望の
波長ごとに分配するときは、光増幅系にて非常に高い出
力レベルまで増幅してから、分配するので、ＥＤＦ光増
幅器７１ａでの後段部における、光信号のロスが効率に
大きく影響していた。なお、この効率とは、励起光パワ
ー(exitation optical power) から信号光パワーヘの変
換効率を意味する。

【０００５】ここで、図１８において、ドロップされ
た、３２ｃｈ波長多重された信号が、１６ポートに分岐
される場合を考える。なお、各分岐ポートにおける光信
号品質として、１ｃｈ当たり０ｄＢｍ（以下、０ｄＢｍ
／ｃｈと表記する）を保つものとする。この場合は、各
分岐ポートにおける光信号品質として、０ｄＢｍ／ｃｈ
を維持するためには、各分岐ポートでの出力パワーは１
５ｄＢｍ（３２ｃｈなので３２ｍＷ）が必要となり、Ｅ
ＤＦ光増幅器７１ａの出力端では、１５ｄＢｍに、１６
分岐時の理論限界値を加えた値が必要となる。この理論
限界値とは、分岐後の光信号が一定の品質を有するのに
必要な、元の光信号の値をいう。よく知られているよう
に、元の光信号を２分岐させたときは、分岐後のそれぞ
れの光信号は、元の値から３ｄＢ損失した値となり、ま
た、１６分岐させたときは、分岐後の各光信号値は、元
の値から１２ｄＢ損失した値となる。従って、１本の光
信号が１６分岐される場合には、元の光信号は、分岐後
の各光信号のパワー値に対して１２ｄＢ大きい値を、最
低限有していなければならない。換言すれば、１本の光
信号が１６分岐される場合の、ＥＤＦ光増幅器７１ａの
出力パワーの理論限界値は、１２ｄＢとなり、この例で
は、ＥＤＦ光増幅器７１ａの出力端においては、１５ｄ
Ｂｍ＋１２ｄＢｍ＝２７ｄＢｍが必要となる。また、分
岐用の光カプラ７１ｂの過剰損(excess loss) を考慮に
入れると、ＥＤＦ光増幅器７１ａの出力端では、（２７
＋α）ｄＢｍの出力パワーが必要になる。以下では、こ
のαを仮に２ｄＢとする。すなわち、ＥＤＦ光増幅器７
１ａの出力端では、２９ｄＢｍの出力パワーが必要にな
る。

【０００６】一方、このＥＤＦ光増幅器７１ａに入力す
る系に着目すると、０ｄＢｍ／ｃｈが要求されて、３２
ｃｈがドロップされるので、ＥＤＦ光増幅器７１ａへの
総入力パワーは１５ｄＢｍとなる。なお、このＥＤＦ光
増幅器７１ａは、光アイソレータ、光カプラ等の光部品
からなり、これらによる２ｄＢ程度の損失がある。結
局、このＥＤＦ光増幅器７１ａ内のＥＤＦＡ(Erbium-Do
ped Fiber Amplifier)（図示省略）の出力端では、３１
ｄＢｍ（＝２７＋２＋２＝１２６０ｍＷ）の大出力とな
り、ＥＤＦ光増幅器７１ａの出力端では、２９ｄＢｍ
（＝７９０ｍＷ）である。また、ＥＤＦ光増幅器７１ａ
での励起光から信号光への変換効率を５０％と仮定する
と、必要な励起パワーは１５８０ｍＷにもなる。

【０００７】以上、この光増幅部７１の動作状態を纏め
ると、次の〜のようになる。 入力パワー１５ｄＢｍ（０ｄＢｍ／ｃｈ、３２波） 出力パワー２９ｄＢｍ（ＥＤＦＡの出力端では３１ｄ
Ｂｍ） 利得は１４ｄＢ 所要励起パワー１５８０ｍＷ このことから、ＥＤＦ光増幅器７１ａの出力端から光増
幅部７１の出力端までの間では、１２６０ｍＷ×０．３
７＝４７０ｍＷ（１２６０ｍＷ＝３１ｄＢｍ）も信号光
パワーが消失することがわかる。すなわち、信号パワー
を高めた時点で、過剰損失（０．３７；−２ｄＢに相
当）を被るので、無駄になる信号パワーが多くなる。ま
た、たとえ分岐数が少なくても、初期導入時に高出力の
光増幅器が必要であるので、初期の投資費用が大きかっ
た。

【０００８】従って、このブロードキャスト機能が効率
よく実現されることが要求される。すなわち、より効率
のよいブロードキャスト装置が実現されれば、光信号が
分配されたところより後段に、各ポート毎に波長選択を
行なう光フィルタを設置することによって、所望の波長
の信号を選択できるようになって、柔軟に分配できるよ
うになる。また、このブロードキャスト機能が実現され
れば、光加入者系などの分配系に用いることもできる。

【０００９】なお、特開平3-123323号公報（以下、刊行
物と称する）には、分岐の度に生じる光強度の減少を防
止し、分岐できる階層を大幅に増大させるようにしたフ
ァイバカプラの技術が開示されている。図１９は、この
刊行物に記載されたファイバカプラの構成を示す図であ
る。この図１９に示すものは、ファイバカプラを組合わ
せて分岐の階層を３段とした場合の例であって、入力部
３に入力された信号光ＳＯは分岐部２へ、他の入力部３
に入力された励起光Ｐも分岐部２へ導入され、同分岐部
２において光ファイバ１の出力側４に分配され、それか
ら増幅用ファイバ５に伝送される。増幅用ファイバ５で
増幅された信号光は、その後第２の分岐部１２により第
２の光ファイバ１３に分配され、更に第３の分岐部１４
により第３の光ファイバ１５に分配されて信号光Ｓ₁〜
Ｓ₈として出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この刊
行物に記載された技術には、単波長の光に係る技術であ
って、波長多重光に係る技術については、何ら言及され
ていない。本発明は、このような課題に鑑み創案された
もので、波長多重光信号を合流させて分岐出力する合流
・分岐装置の分岐ポートに接続される波長多重光増幅装
置若しくは光クロスコネクト装置におけるｍ×ｎのマト
リックス光スイッチに使用される波長多重光増幅装置で
あって、１：１光カプラとＥＤＦＡとを交互に接続した
基本増幅ユニットを多段に接続していくことで、光信号
のパワーロスを分散させて高効率な増幅が行なえるとと
もに、インサービスでの分岐ポートの増設が可能とな
り、光アイソレータを不要にし若しくはアイソレーショ
ン所要値を小さくすることによる系の安定化が行なえ、
また、全ポートの利得を一定に保つことができるような
制御をかけることが可能となるような、波長多重光増幅
装置及び光増幅器を提供し、併せて、波長多重光増幅基
本ユニットを用いた光アド・アンド・ドロップ装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の波長
多重光増幅装置は、２つの入力ポートと２つの出力ポー
トとを有し、複数の波長の光信号からなる波長多重光信
号を、その２つの入力ポートのうちの一方の入力ポート
としての信号入力ポートから入力されることにより、波
長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートから出力
する光分岐部と、この光分岐部の２つの出力ポートのそ
れぞれに接続された光増幅部とからなる第１の波長多重
光増幅基本ユニットと、第１の波長多重光増幅基本ユニ
ットと同じ構成であって、第１の波長多重光増幅基本ユ
ニットの一方の光増幅部の出力側に、その信号入力ポー
トの入力側が接続された第２の波長多重光増幅基本ユニ
ットと、第１の波長多重光増幅基本ユニットと同じ構成
であって、第１の波長多重光増幅基本ユニットの他方の
光増幅部の出力側に、その信号入力ポートの入力側が接
続された第３の波長多重光増幅基本ユニットとからなる
波長多重光増幅ユニットを複数そなえ、これらの波長多
重光増幅ユニットが、その第１の波長多重光増幅基本ユ
ニットにおける光分岐部の信号入力ポートを前段に位置
する波長多重光増幅ユニットにおける第２の波長多重光
増幅基本ユニット又は第３の波長多重光増幅基本ユニッ
トの光増幅部の出力側に接続されるようにして、多段に
接続され、更に、第１の波長多重光増幅基本ユニットと
同じ構成であって、多段に配置された複数の波長多重光
増幅ユニットのうちの最前段に配置される波長多重光増
幅ユニットにおける第１の波長多重光増幅基本ユニット
の信号入力ポートに、その一方の光増幅部の出力側が接
続された第４の波長多重光増幅基本ユニットと、励起光
源と、この励起光源からの励起光と波長多重光信号とを
合波する合波部と、この合波部と第４の波長多重光増幅
基本ユニットの信号入力ポートとの間に介装される利得
等化器と、多段に配置された複数の波長多重光増幅ユニ
ットのうちの最後段に配置される波長多重光増幅ユニッ
トからの出力情報に基づいて多段に配置された複数の波
長多重光増幅ユニットの利得制御を行なう利得制御手段
とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項
１）。

【００１２】そして、上記複数の波長多重光増幅基本ユ
ニットのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユ
ニットにおける他方の入力ポートに、補助励起光源が接
続されてもよく、また、上記複数の波長多重光増幅ユニ
ットのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅ユニット
における第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力
ポートに、アイソレータが接続されてもよい（請求項
７，９）。

【００１３】加えて、上記複数の波長多重光増幅ユニッ
トのうちの少なくとも２つの波長多重光増幅ユニットに
ついて、その前段側の波長多重光増幅ユニットにおける
上記第２の及び第３の波長多重光増幅基本ユニットの各
光増幅部出力側と、その後段側の各波長多重光増幅ユニ
ットにおける第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号
入力ポート入力側との間が、それぞれ斜めコネクタを介
して接続されていてもよい（請求項１２）。

【００１４】さらに、第４の波長多重光増幅基本ユニッ
トへの入力を検出する入力モニタをそなえ、利得制御手
段が、出力情報及び入力モニタでの検出結果に基づいて
利得制御信号を生成し、利得制御信号を利得等化器の入
力側に設けられた励起光源へ供給して、この励起光源の
励起状態を制御する制御部をそなえて構成することもで
きる（請求項１６）。

【００１５】また、本発明の波長多重光増幅装置は、２
つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、複数の波
長の光信号からなる波長多重光信号を、その２つの入力
ポートのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポー
トから入力されることにより、波長多重光信号をそれぞ
れ上記２つの出力ポートから出力する光分岐部と、この
光分岐部の２つの出力ポートのそれぞれに接続された光
増幅部とからなる波長多重光増幅基本ユニットを複数そ
なえ、これらの波長多重光増幅基本ユニットが、その光
分岐部における信号入力ポートを前段に位置する波長多
重光増幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続
されるようにして、多段に接続されるとともに、励起光
源と、この励起光源からの励起光と波長多重光信号とを
合波する合波部と、この合波部と多段に配置された複数
の波長多重光増幅基本ユニットのうちの最前段に配置さ
れる波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポートとの
間に介装される利得等化器と、多段に配置された複数の
波長多重光増幅基本ユニットのうちの最後段に配置され
る波長多重光増幅基本ユニットからの出力情報に基づい
て多段に配置された複数の波長多重光増幅基本ユニット
の利得制御を行なう利得制御手段とをそなえて構成され
たことを特徴としている（請求項２）。

【００１６】そして、上記複数の波長多重光増幅基本ユ
ニットのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユ
ニットにおける他方の入力ポートに、補助励起光源が接
続されてもよく、また、上記複数の波長多重光増幅基本
ユニットのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本
ユニットにおける信号入力ポートに、アイソレータが接
続されてもよい（請求項７，１０）。

【００１７】加えて、上記複数の波長多重光増幅基本ユ
ニットのうちの少なくとも２つの波長多重光増幅基本ユ
ニットについて、その前段側の波長多重光増幅基本ユニ
ットにおける光増幅部出力側と、その後段側の波長多重
光増幅基本ユニットにおける信号入力ポート入力側との
間が、斜めコネクタを介して接続されてもよい（請求項
１３）。

【００１８】さらに、多段に配置された複数の波長多重
光増幅基本ユニットのうちの最前段に配置される波長多
重光増幅基本ユニットへの入力を検出する入力モニタを
そなえ、利得制御手段が、出力情報及び入力モニタでの
検出結果に基づいて利得制御信号を生成し、利得制御信
号を利得等化器の入力側に設けられた励起光源へ供給し
て、この励起光源の励起状態を制御する制御部をそなえ
て構成することもできる（請求項１７）。

【００１９】そして、本発明の波長多重光増幅装置は、
２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、複数の
波長の光信号からなる波長多重光信号を、その２つの入
力ポートのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポ
ートから入力されることにより、波長多重光信号をそれ
ぞれ上記２つの出力ポートから出力する光分岐部と、光
分岐部の２つの出力ポートのそれぞれに接続された光増
幅部とからなる波長多重光増幅基本ユニットをそなえ、
励起光源と、この励起光源からの励起光と波長多重光信
号とを合波する合波部と、この合波部と波長多重光増幅
基本ユニットの信号入力ポートとの間に介装される利得
等化器と、波長多重光増幅基本ユニットからの出力情報
に基づいて波長多重光増幅基本ユニットの利得制御を行
なう利得制御手段とをそなえて構成されたことを特徴と
している（請求項３）。

【００２０】そして、上記波長多重光増幅基本ユニット
における他方の入力ポートに、補助励起光源が接続され
てもよく、また、上記波長多重光増幅基本ユニットにお
ける信号入力ポートに、アイソレータが接続されてもよ
い（請求項８，１１）。さらに、波長多重光増幅基本ユ
ニットへの入力を検出する入力モニタをそなえ、利得制
御手段が、出力情報及び入力モニタでの検出結果に基づ
いて利得制御信号を生成し、利得制御信号を利得等化器
の入力側に設けられた励起光源へ供給して、励起光源の
励起状態を制御する制御部をそなえて構成することもで
きる（請求項１８）。

【００２１】また、上記波長多重光増幅基本ユニットに
おける光分岐部は、１：１光カプラとして構成すること
ができ、上記波長多重光増幅基本ユニットにおける光増
幅部は、光分岐部での分岐損と同等の利得またはこの分
岐損より低い利得を有する光増幅部として構成すること
ができ、あるいは、上記波長多重光増幅基本ユニットに
おける上記の光分岐部，光増幅部及び光分岐部・光増幅
部接続部が、ガラス又は半導体製の光導波路で構成する
ことができる（請求項４〜６）。

【００２２】さらに、上記の利得制御手段は、出力情報
中の所望の波長光信号を選択するフィルタと、このフィ
ルタで抽出された所望の波長光信号についてレーザ共振
させるべく信号減衰させて、この減衰させた光信号を利
得等化器の入力側に供給する光減衰器とをそなえて構成
されてもよく、このフィルタが、伝送に必要な所要の波
長帯域外の波長光信号を選択するフィルタとして構成さ
れてもよい（請求項１４，１５）。

【００２３】また、本発明の波長多重光増幅装置は、Ｍ
種類（Ｍは自然数）の波長の光信号からなる波長多重光
信号とＮ種類の波長の光信号からなる波長多重光信号と
を入力するとともに、（Ｍ＋Ｎ−Ｌ）種類（Ｎ，Ｌは自
然数）の波長の光信号からなる波長多重光信号とＬ種類
の波長の光信号からなる波長多重光信号とに分岐して出
力する合流・分岐装置の分岐ポートに接続される波長多
重光増幅装置であって、この波長多重光増幅装置が、２
つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、Ｌ種類の
波長の光信号からなる波長多重光信号を２つの入力ポー
トのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポートか
ら入力されることにより、波長多重光信号をそれぞれ上
記２つの出力ポートから出力する光分岐部と、光分岐部
の２つの出力ポートのそれぞれに接続された光増幅部と
からなる波長多重光増幅基本ユニットを複数そなえ、こ
れらの波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部に
おける信号入力ポートを前段に位置する波長多重光増幅
基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続されるよ
うにして、多段に接続されるとともに、且つ、上記複数
の波長多重光増幅基本ユニットのうち最前段に位置する
波長多重光増幅基本ユニットの光分岐部の他方の入力ポ
ートに接続された励起光源をそなえていることを特徴と
している（請求項１９）。

【００２４】そしてまた、本発明の波長多重光増幅装置
は、光クロスコネクト装置におけるｍ×ｎ（ｍ，ｎは自
然数）のマトリックス光スイッチに使用される波長多重
光増幅装置であって、この波長多重光増幅装置が、２つ
の入力ポートと２つの出力ポートとを有し、複数の波長
の光信号からなる波長多重光信号を２つの入力ポートの
うちの一方の入力ポートとしての信号入力ポートから入
力されることにより、波長多重光信号をそれぞれ上記２
つの出力ポートから出力する光分岐部と、光分岐部の２
つの出力ポートのそれぞれに接続された光増幅部とから
なる波長多重光増幅基本ユニットを複数そなえ、これら
の波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部におけ
る信号入力ポートを前段に位置する波長多重光増幅基本
ユニットにおける光増幅部の出力側に接続されるように
して、多段に接続されるとともに、且つ、上記複数の波
長多重光増幅基本ユニットのうち最前段に位置する波長
多重光増幅基本ユニットの光分岐部の他方の入力ポート
に接続された励起光源をそなえていることを特徴として
いる（請求項２０）。

【００２５】さらに、本発明の波長多重光増幅基本ユニ
ットを用いた光アド・アンド・ドロップ装置は、Ｘ種類
の波長の光信号からなる波長多重光信号を分配する初段
ユニットと、この初段ユニットの出力側に接続されて、
初段ユニットから出力される波長多重光信号をブロード
キャストする第１ブロードキャストユニットと、この初
段ユニットの出力側に接続されて、初段ユニットから出
力される波長多重光信号をブロードキャストして光信号
をドロップする第２ブロードキャストユニットと、光キ
ャリア信号を出力して光信号をアドする光キャリア信号
出力部と、第１ブロードキャストユニットの出力側およ
び光キャリア信号出力部の出力側にそれぞれ接続され
て、第１ブロードキャストユニットからの波長多重光信
号と光キャリア信号出力部からの光キャリア信号とを選
択的に出力する選択部とをそなえ、上記の初段ユニット
が、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、Ｘ
種類の波長の光信号からなる波長多重光信号を２つの入
力ポートのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポ
ートから入力されることにより、波長多重光信号をそれ
ぞれ上記２つの出力ポートから出力し、かつ、他方の信
号入力ポートに励起光源が接続された光分岐部と、この
光分岐部の２つの出力ポートのそれぞれに接続された光
増幅部とを有する初段波長多重光増幅基本ユニットとし
て構成され、上記の第１ブロードキャストユニットが、
初段波長多重光増幅基本ユニットと同じ構成の合波用波
長多重光増幅基本ユニットを複数そなえ、これらの合波
用波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部におけ
る信号入力ポートを前段に位置する合波用波長多重光増
幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続される
べく、多段に接続されるように構成されるとともに、上
記複数の合波用波長多重光増幅基本ユニットのうち最前
段に位置する合波用波長多重光増幅基本ユニットにおけ
る光分岐部の一方の入力ポートに、初段波長多重光増幅
基本ユニットにおける一方の光増幅部の出力ポートが接
続されるように構成され、上記の第２ブロードキャスト
ユニットが、初段波長多重光増幅基本ユニットと同じ構
成の分波用波長多重光増幅基本ユニットを複数そなえ、
これらの分波用波長多重光増幅基本ユニットが、その光
分岐部における信号入力ポートを前段に位置する分波用
波長多重光増幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側
に接続されるべく、多段に接続されるように構成される
とともに、上記複数の分波用波長多重光増幅基本ユニッ
トのうち最前段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユ
ニットにおける光分岐部の一方の入力ポートに、初段波
長多重光増幅基本ユニットにおける他方の光増幅部の出
力ポートが接続されるように構成され、且つ、上記複数
の分波用波長多重光増幅基本ユニットのうち最後段に位
置する分波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光増
幅部の出力側に所定の波長の光信号を選択して出力する
複数のドロップ用光フィルタをそなえ、上記の選択部
が、第１ブロードキャストユニットの最後段に位置する
合波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光増幅部の
出力側にそれぞれ接続されて波長多重光信号の通過／遮
断の切り換えを行なうＹ個のスイッチ部と、このスイッ
チ部の波長多重光信号ラインと光キャリア信号出力部か
らの光キャリア信号ラインとのカップリングを行なうＹ
個のカップリング部と、カップリング部からのＹ種類の
光信号を光波長多重して出力する多重部とを有し、スイ
ッチ部が、第１ブロードキャストユニットからのＹ種類
の波長多重光信号を通過させて多重部から出力するか、
又は、光キャリア信号出力部からのＹ種類の光キャリア
信号を多重部から出力するかを選択的に切り換えるよう
に構成されていることを特徴としている（請求項２
１）。

【００２６】そして、上記の波長多重光増幅装置は、第
４の波長多重光増幅基本ユニットと、少なくとも再前段
に配置される波長多重光増幅ユニットとに介装されて、
第４の波長多重光増幅基本ユニットより出力される漏れ
光信号から波長多重光信号成分を除去して励起光を抽出
しこの励起光を複数に分波して出力する励起光再入力部
が接続されてもよく（請求項２３）、多段に接続された
波長多重光増幅基本ユニットうちの最前段に配置された
波長多重光増幅基本ユニットと、少なくとも再前段に配
置される波長多重光増幅ユニットとに介装されて、最前
段に配置された波長多重光増幅基本ユニットより出力さ
れる漏れ光信号から波長多重光信号成分を除去して励起
光を抽出しこの励起光を複数に分波して出力する励起光
再入力部が接続されてもよく（請求項２４）、また、波
長多重光増幅基本ユニットと同じ構成であって、波長多
重光増幅ユニットの信号入力ポートに、その一方の光増
幅部の出力側が接続された第４の波長多重光増幅基本ユ
ニットと、第４の波長多重光増幅基本ユニットと、波長
多重光増幅基本ユニットとに介装されて、第４の波長多
重光増幅基本ユニットより出力される漏れ光信号から波
長多重光信号成分を除去して励起光を抽出しこの励起光
を複数に分波して出力する励起光再入力部とをそなえて
構成することもできる（請求項２５）。

【００２７】加えて、励起光再入力部は、第４の波長多
重光増幅基本ユニットから出力される漏れ光信号から波
長多重光信号成分を除去して励起光を抽出するフィルタ
と、フィルタに接続されるとともに、出力側が少なくと
も再前段に配置される波長多重光増幅ユニットにおける
第２の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポートと
第３の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポートと
にそれぞれ接続され、フィルタにて抽出された励起光を
再前段に配置される波長多重光増幅ユニットに入力する
光分岐部とをそなえて構成されてもよく（請求項２
６）、最前段に配置された波長多重光増幅基本ユニット
から出力される漏れ光信号から波長多重光信号成分を除
去して励起光を抽出するフィルタと、フィルタに接続さ
れるとともに、出力側が少なくとも再前段に配置される
波長多重光増幅ユニットにおける第２の波長多重光増幅
基本ユニットの信号入力ポートと第３の波長多重光増幅
基本ユニットの信号入力ポートとにそれぞれ接続され、
フィルタにて抽出された励起光を再前段に配置される波
長多重光増幅ユニットに入力する光分岐部とをそなえて
構成されてもよく（請求項２７）、また、第４の波長多
重光増幅基本ユニットから出力される漏れ光信号から波
長多重光信号成分を除去して励起光を抽出するフィルタ
と、フィルタに接続されるとともに、出力側が波長多重
光増幅ユニットにおける他方の入力ポートに接続され、
フィルタにて抽出された励起光を波長多重光増幅基本ユ
ニットに入力する光分岐部とをそなえて構成されてもよ
い（請求項２８）。

【００２８】さらに、本発明の波長多重光増幅基本ユニ
ットを用いた光アド・アンド・ドロップ装置は、Ｘ種類
の波長の光信号からなる第１の波長多重光信号を分配す
る初段ユニットと、初段ユニットの出力側に接続され
て、初段ユニットから出力される第１の波長多重光信号
をブロードキャストする第１ブロードキャストユニット
と、複数の光キャリア信号を合波して第２の波長多重光
信号を出力する追加信号出力部と、初段ユニットの出力
側と追加信号出力部の出力側とに接続されて、初段ユニ
ットからの第１の波長多重光信号と追加信号出力部から
の第２の波長多重光信号とのカップリングを行なう伝送
出力部とをそなえ、初段ユニットが、２つの入力ポート
と２つの出力ポートとを有し、Ｘ種類の波長の光信号か
らなる波長多重光信号を２つの入力ポートのうちの一方
の入力ポートとしての信号入力ポートから入力されるこ
とにより、第１の波長多重光信号をそれぞれ上記２つの
出力ポートから出力し、かつ、他方の信号入力ポートに
励起光源が接続された光分岐部と、光分岐部の２つの出
力ポートのそれぞれに接続された光増幅部とを有する初
段波長多重光増幅基本ユニットとして構成され、第１ブ
ロードキャストユニットが、初段波長多重光増幅基本ユ
ニットと同じ構成の分波用波長多重光増幅基本ユニット
を複数そなえ、これらの分波用波長多重光増幅基本ユニ
ットが、その光分岐部における信号入力ポートを前段に
位置する分波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光
増幅部の出力側に接続されるべく、多段に接続されるよ
うに構成されるとともに、上記複数の分波用波長多重光
増幅基本ユニットのうち最前段に位置する分波用波長多
重光増幅基本ユニットにおける光分岐部の一方の入力ポ
ートに、初段波長多重光増幅基本ユニットにおける一方
の光増幅部の出力ポートが接続されるように構成され、
且つ、上記複数の分波用波長多重光増幅基本ユニットの
うち最後段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニッ
トにおける光増幅部の出力側に所定の波長の光信号を選
択して出力する複数のドロップ用光フィルタをそなえ、
追加信号出力部が、光キャリア信号を出力する複数の光
キャリア信号発生部と、複数の光キャリア信号発生部側
に接続されて、複数の光キャリア信号出力部からの複数
の光キャリア信号を合波して第２の波長多重光信号を出
力する多重部とをそなえ、伝送出力部が、初段ユニット
と追加信号出力部とに接続されて、初段ユニットからの
第１の波長多重光信号と追加信号出力部からの第２の波
長多重光信号とをカップリングして第３の波長多重光信
号を出力するカップリング部と、カップリング部からの
第３の波長多重光信号を増幅してその増幅された第３の
波長多重光信号を出力する光増幅器とをそなえて構成さ
れたことを特徴としている（請求項２９）。

【００２９】さらに、初段ユニットの入力側に設けら
れ、光信号を増幅して増幅光信号を出力する増幅部が設
けられ、増幅部と初段ユニットにおける光分岐部の信号
入力ポートとに接続され、増幅光信号の分散を補償しこ
の分散補償した補償光信号を光分岐部の信号入力ポート
に入力する第１分散補償部をそなえて構成することもで
きる（請求項３０）。

【００３０】そして、伝送出力部の光増幅器に接続され
て、増幅された第３の波長多重光信号の分散を補償しこ
の分散補償した補償光信号を出力する第２分散補償部を
そなえて構成することもできる（請求項３１）。また、
本発明の波長多重光増幅装置は、入力光を増幅する光増
幅媒体と、光増幅媒体から出力される光信号を複数の光
信号に分岐して、その分岐損を補償すべく、分岐された
光信号のそれぞれを増幅する光分岐増幅部と、この光分
岐増幅部に接続されて、光分岐増幅部からの光信号に従
って、光増幅媒体の利得を制御する利得制御手段とをそ
なえて構成されたことを特徴としている（請求項２
２）。

【００３１】さらに、本発明の光増幅器は、入力光を光
増幅する部分を有し入力光を複数に分岐する光分岐手段
と、光分岐手段の光増幅部分を励起するための励起光を
発生させる励起光源と、上記光分岐手段の出力をモニタ
するモニタ手段と、このモニタ手段で検出した値に基づ
き励起光の制御を行なう制御手段とをそなえて構成され
たことを特徴としている（請求項３２）。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （Ａ）本発明の第１実施形態の説明 図１は、本発明の第１実施形態にかかる波長多重光増幅
装置を示す図である。この図１に示す波長多重光増幅装
置２５は、１つの光信号を３２ユーザへ分配する装置で
あって、光フィードバックによる制御を使用している。
また、この図１に示す波長多重光増幅装置２５は、３２
ユーザのうちの１６ユーザを図示しており、主に、図２
に示すようなシステムにて使用されている。

【００３３】図２は、光アド・アンド・ドロップ装置
（波長多重光増幅基本ユニットを用いた光アド・アンド
・ドロップ装置）の原理ブロック図であり、本発明の第
１実施形態にかかるブロードキャスト部の構成を示して
いる。この図２に示す光アド・アンド・ドロップ装置２
０は、この図２の左側からの６４波長多重（ｃｈ１〜ｃ
ｈ６４）された光信号のうち、ｃｈ１〜ｃｈ６４を分岐
（ドロップ）するとともに、別のｃｈ６５〜ｃｈ９６を
合流（アド）させて、この図２の右側に向かって、９６
波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ９６）された光信号を伝送する
ものであって、光増幅器２０ａ，２０ｃ，光カプラ２０
ｂ，２０ｂ′，光分岐部２１，光合流部２２をそなえて
構成されている。ここで、光合流部２２は、光増幅を行
なうＥＤＦ光増幅器２２ａと、複数の光信号を合波する
合波部２２ｂと、１波長について光増幅する１波用光ア
ンプ２２ｃと、波長可変なチューナブルレーザ（ＴＬ）
２２ｄと、Ｏ／Ｅ変換を行なうＰＤ(Photo Diode)２２
ｅとをそなえて構成されており、また、光分岐部２１
は、元の光信号パワーを維持するためにパワー増幅する
ＥＤＦ光増幅器２１ａと、光信号を分波する光カプラ２
１ｂとを設けている。

【００３４】このＰＤ２２ｅの役割は、信号を受信しチ
ューナブルレーザ２２ｄにて別波長で同一信号を伝送す
るための信号を出力することである。また、ＰＤ２２ｅ
とチューナブルレーザ２２ｄとの組み合わせは、いわゆ
る、トランスポンダである。そして、この図２の左側か
らくる波長多重された光信号は、光増幅器２０ａにおい
て増幅され、光カプラ２０ｂにおいて、その光信号の一
部はドロップされるとともに、合流部２２からくる光信
号がアドされて、光カプラ２０ｂ′に入力され、光カプ
ラ２０ｂ′において、その光信号と光増幅器２０ａにて
増幅された光信号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とが合流し（ｃ
ｈ１〜ｃｈ９６）、光増幅器２０ｃにおいて増幅されて
から、右側に伝送されるようになっている。さらに、分
岐部２１において、例えば６４波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ
６４）された光信号は、ＥＤＦ光増幅器２１ａにて６４
倍に増幅されてから、光カプラ２１ｂにて分波されて、
各ポートには、６４波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ６４）され
た光信号が分配され、波長選択用の光フィルタ２３にて
所望の波長の光信号が選択されるようになっている。従
って、この光アド・アンド・ドロップ装置２０によっ
て、各ポートに波長多重信号が出力されており、この機
能は、本波長多重光増幅装置２５を適用することによっ
て、実現することができる。

【００３５】図１に戻って、この図１に示す波長多重光
増幅装置２５は、複数の波長多重光増幅ユニット３０を
複数そなえて多段に接続された部分〔（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）と付されたもの〕と、光フィー
ドバックループ系３４（同図左側の部分）とから構成さ
れている。ここで、これらの接続の関係を図３を用いて
説明する。

【００３６】図３は、本発明の第１実施形態にかかる波
長多重光増幅ユニット３０のブロック構成を示す図であ
る。この図３に示す波長多重光増幅ユニット３０は、第
１の波長多重光増幅基本ユニット３１と、第２の波長多
重光増幅基本ユニット３２と、第３の波長多重光増幅基
本ユニット３３との３つの基本ユニットをそなえるほ
か、第１の波長多重光増幅基本ユニット３１の信号入力
ポートの一方に、光アイソレータ３が接続され、他方に
励起光源４が接続されて構成されている。

【００３７】ここで、第１の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３１は、光分岐部１ａ，光増幅部２ａ，２ｂをそなえ
て構成されている。この光分岐部１ａは、２つの入力ポ
ートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを有し、複
数の波長の光信号からなる波長多重光信号を、これら２
つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの一方の入力ポートとし
ての信号入力ポートＰ₂から入力されることにより、波
長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄
から出力するものである。また、この光分岐部１ａは、
１：１光カプラから構成されている。そして、光増幅部
２ａ，２ｂはそれぞれ、光分岐部１ａの２つの出力ポー
トＰ₃，Ｐ₄のそれぞれに接続されたものであり、光分岐
部１ａでの分岐損と同等の利得またはこの分岐損より低
い利得を有する光増幅部として構成されている。また、
この光増幅部２ａ，２ｂはそれぞれ、ＥＤＦ(Erbium-do
ped fiber)又はＥＤＷ(Erbium-doped Waveguide)等から
構成され、分岐損（３ｄＢ）に近い３〜６ｄＢ程度の利
得を有する。

【００３８】また、第２の波長多重光増幅基本ユニット
３２は、第１の波長多重光増幅基本ユニット３１と同じ
構成であって、第１の波長多重光増幅基本ユニット３１
の一方の光増幅部２ａの出力側に、その信号入力ポート
Ｐ₂の入力側が接続されたものであり、第３の波長多重
光増幅基本ユニット３３は、第１の波長多重光増幅基本
ユニット３１と同じ構成であって、第１の波長多重光増
幅基本ユニット３１の他方の光増幅部２ｂの出力側に、
その信号入力ポートＰ₁の入力側が接続されたものであ
る。ここで、これらの光分岐部１ｂ，１ｃの入出力ポー
ト名は、光分岐部１ａの入出力ポート名と同一であり、
以下の説明において、図面に明示しないで、これらのポ
ート名を使用することがある。

【００３９】また、この波長多重光増幅ユニット３０内
の光アイソレータ３は、順方向の光ビームは通過させる
が、逆方向の光ビームは通過させない光部品であり、反
射戻り光に対して耐性が高められるようになっている。
さらに、励起光源４は、外部から制御されうるＬＤ(Las
er Diode) であって、その出力が可変に制御されるよう
になっている。加えて、この波長多重光増幅ユニット３
０は、光アイソレータ３の入力側と、光分岐部１ｂの入
力ポートと、光分岐部１ｃの入力ポートと、光増幅部２
ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの出力側にそれぞれ、コネクタ５
を設けている。これらのうち、光分岐部１ｂの入力ポー
トＰ₁と、光分岐部１ｃの入力ポートＰ₂とは、補助励起
光源４ａが入力されるようになっている。これより、上
記の第２の波長多重光増幅基本ユニット３２における他
方の入力ポートＰ₁と、第３の波長多重光増幅基本ユニ
ット３３における他方の入力ポートＰ₂に、補助励起光
源４ａが接続されるように構成されていることになる。
なお、以下の説明で参照する図面中で、この波長多重光
増幅ユニット３０の光分岐部１ｂと光分岐部１ｃとのそ
れぞれに接続されているコネクタ５の表示を便宜上省略
することがある。

【００４０】このように、第１の波長多重光増幅基本ユ
ニット３１では、光分岐部１ａの入力側の２ポート
Ｐ₁，Ｐ₂のうち、一方のポートＰ₁が励起用ポートとし
て、他方のポートＰ₂が入力ポートとして使用され、こ
の光分岐部１ａの出力側の２ポートＰ₃，Ｐ₄に、それぞ
れ分岐損，光カプラ（光分岐部１ａ）の過剰損及びコネ
クタ損を補償する程度の等しい利得の増幅媒体（光増幅
部２ａ，２ｂ）が接続されている。また、光分岐部１ａ
（１：１光カプラ）が、信号光パワーの２分岐と励起光
パワーとの２分岐に同時に使用されるようになってい
る。そして、第２の波長多重光増幅基本ユニット３２及
び第３の波長多重光増幅基本ユニット３３においても、
全く同様な構成となっており、第１の波長多重光増幅基
本ユニット３１内の光増幅部２ａが、第２の波長多重光
増幅基本ユニット３２内の光分岐部１ｂの入力ポートＰ
₂に接続され、第１の波長多重光増幅基本ユニット３１
内の光増幅部２ｂが、第３の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３３内の光分岐部１ｃの入力ポートＰ₁に接続されて
いる。これから、この波長多重光増幅ユニット３０は、
光信号を分配する分配系としても機能している。

【００４１】一方、この図３に示す波長多重光増幅ユニ
ット３０の出力側のコネクタ５のうち、最上部のもの
（図３で右側の一番上にあるもの）から入力側を見た場
合、光分岐部１ａ，光増幅部２ａ，光分岐部１ｂ，光増
幅部２ｃが交互に接続されているようになる。各光増幅
部２ａ〜２ｆの出力レベルを１５ｄＢｍ／ｃｈ（＝０ｄ
Ｂｍ／ｃｈ）に維持するためには、各光増幅部２ａ〜２
ｆの利得は、２分岐により損失するパワーを補うべく３
ｄＢでよく、従って各光増幅部２ａ〜２ｆの入力光信号
のパワーは１８ｄＢｍに設定すると、分岐で３ｄＢ損失
しても増幅によってその３ｄＢを補うことができるよう
になる。換言すれば、各光増幅部２ａ〜２ｆは、２分岐
により損失するパワーロス（例えば３ｄＢ）を補うだけ
の大きさの利得（例えば１８ｄＢ）で増幅すれば、理論
限界値（例えば１５ｄＢｍ）を維持できるようになり、
減衰せずに、効率よくユーザ数を拡張できるようにな
る。さらに、光信号が増幅された後に、別個の光分配系
を設けて、そこで光信号を分配するといった構成でな
く、光分配系の中に増幅媒体が分散して配置されている
ので、損失が分散されるようになっている。

【００４２】また、光増幅部２ａ〜２ｆ（ＥＤＦＡ）
と、光分岐部１ａ〜１ｃ（１：１光カプラ）とが交互に
接続されるため、増幅媒体たるＥＤＦＡが分岐損で分断
されるために、増幅器内の実効利得が低くなって、反射
に対して耐性が生じるようになる。すなわち、アイソレ
ーションの所要値が小さくても安定に動作したり、ある
いは、光アイソレータ３で各光増幅部２ａ〜２ｆを挟む
必要がなくなったりするので、反射による不安定動作を
なくすことができるようになる。

【００４３】この意味は次のようになる。ＥＤＦＡが使
用される場合には、そのＥＤＦＡの前後に接続される光
部品間で、光の反射による発振が起こるので、この発振
が起こらないように、光アイソレータ３を設けてＲ₁・
Ｒ₂・Ｇ₂＜＜１になるようにしなければならない。ここ
で、Ｒ₁はＥＤＦＡの前段の光部品の反射係数、Ｒ₂はＥ
ＤＦＡの後段の光部品の反射係数、ＧはこのＥＤＦＡの
利得である。本実施形態のように、部品が多段に交互に
接続された場合には、ＥＤＦＡの前後の光部品によりロ
スが生じるので、光アイソレータ３がなくても、Ｒ₁・
Ｒ₂・Ｇ₂＜＜１の安定条件が満たされて、安定な動作と
なる。また、分岐損による損失よりもＥＤＦＡの利得が
低いと、ＥＤＦＡと１：１光カプラとの組み合わせの実
効利得はマイナスとなり、僅かに損失となるので、光ア
イソレータ３は不要となる。この場合には、波長多重光
増幅ユニット３０内で、少しづつ光信号パワーが分配ポ
ートに向かって下げられることで、信号品質が維持され
つつ、系の簡易化が図れるようになる。また、光増幅器
と分配系とを含んだ系の過剰損が小さくなる利点もあ
る。

【００４４】再度図１に戻り、図１に示す（Ｂ）〜
（Ｆ）と付された波長多重光増幅ユニット３０のうち、
（Ｂ）の光増幅部２ｃが（Ｃ）に接続され、同様に、
（Ｂ）の光増幅部２ｄが（Ｄ）に接続され、（Ｂ）の光
増幅部２ｅが（Ｅ）に接続され、（Ｂ）の光増幅部２ｆ
が（Ｆ）に接続されている。すなわち、これらの波長多
重光増幅ユニット３０が、その第１の波長多重光増幅基
本ユニット３１における光分岐部１ａの信号入力ポート
Ｐ₁を前段に位置する波長多重光増幅ユニット３０
（（Ｂ）と付されたもの）における第２の波長多重光増
幅基本ユニット３２又は第３の波長多重光増幅基本ユニ
ット３３の光増幅部２ｃ（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側
に接続されるようにして、多段に接続されている。さら
に、（Ｃ）の光増幅部２ｃの出力が、光フィードバック
ループ系３４に入力されることにより、全ポートの利得
が一定に保たれるように、利得の波長特性が一定に制御
されるようになっている。

【００４５】図４は、本発明の第１実施形態にかかる光
分岐部１ａ（又は１ｂ，１ｃ）の構成を示す図である。
この図４に示す光分岐部１ａ（１ｂ，１ｃ）は、１：１
光カプラにより構成されており、ポートＰ₁とポートＰ₂
とからそれぞれ入力される光信号を合波するとともに、
ポートＰ₃とポートＰ₄とにそれぞれ光信号を分波して出
力するものである。このポートＰ₁から入力される光信
号のパワーＷ₁は分波されて、ポートＰ₃，ポートＰ₄に
おいて、その光信号のパワーＷ₂，Ｗ₃が、Ｗ₁の半分に
なる。また、後述する他の実施形態及びその変形例にお
いても、これらの光分岐部１ａ（１ｂ，１ｃ）は、この
図４に示すような構成をとる。なお、上記の第１の波長
多重光増幅基本ユニット３１，第２の波長多重光増幅基
本ユニット３２，第３の波長多重光増幅基本ユニット３
３における上記の光分岐部１ａ〜１ｃ，光増幅部２ａ〜
２ｆ及び光分岐部・光増幅部接続部が、ガラス又は半導
体製の光導波路で構成することもできる。

【００４６】再度図１に戻って、光フィードバックルー
プ系３４は、次のように構成されている。すなわち、こ
の光フィードバックループ系３４は、光分岐部１ａと、
利得制御手段１１ａと、光アイソレータ３，光カプラ
８，ＰＤ１０からなる入力モニタ部分と、光カプラ
８′，励起光源４，合波器（合波部）９からなる合波部
分と、ＥＤＦＡ１２，利得等化器(Gain Equalizer)１
３，第４の波長多重光増幅基本ユニット３５，補助励起
光源４ａ，コネクタ５からなる増幅部分とをそなえて構
成されている。

【００４７】ここで、光分岐部１ａは、最後段の波長多
重光増幅ユニット３０からの出力を取り出すものであ
り、１０：１光カプラによってこの機能が発揮される。
利得制御手段１１ａは、（Ｃ）と付された波長多重光増
幅ユニット３０からの出力情報に基づいて、多段に配置
された複数の波長多重光増幅ユニット３０の利得制御を
行なうものであって、この機能は、光フィルタ１１，可
変減衰器１１ｂ，制御部１１ｃによって発揮されてい
る。この光フィルタ１１は、出力情報中の所望の波長光
信号を選択するものであり、伝送に必要な所要の波長帯
域外の波長光信号を選択するフィルタとして構成されて
いる。また、可変減衰器１１ｂは、この光フィルタ１１
からの光信号を減衰させて利得等化器１３の入力側に供
給するものであり、この機能は、光減衰器によって発揮
される。そして、制御部１１ｃは、利得の波長特性の制
御を行なうものであって、励起光源４の出力を制御しう
るものである。

【００４８】これらにより、光分岐部１ａから出力され
る波長多重光信号は、この光フィルタ１１において、そ
の波長多重された帯域以外の光周波数を有する光信号
（出力情報）が選択され、その波長について、レーザ共
振が行なわれることによって検出され、そして、制御部
１１ｃによって、利得の波長特性が制御され、可変減衰
器１１ｂにて、光信号が減衰されるとともに、励起光源
４，補助励起光源４ａの出力が制御されるのである。こ
れにより、励起光源４の出力と、（Ｂ）〜（Ｆ）と付さ
れた波長多重光増幅ユニット３０の光分岐部１ａの入力
ポートＰ₁に入力される補助励起光源４ａの出力とが、
自動的に制御され（ＡＰＣ：Auto Power Control) 、す
べての光分岐部１ａ〜１ｃにおける利得の波長特性の制
御が可能となる。

【００４９】さらに、光アイソレータ３は、この光フィ
ードバックループ系３４での光増幅について、アイソレ
ーションを行なうものであり、光カプラ８は、次段への
出力と入力モニタとの比を、１０：１にした光カップリ
ングを行なうものであり、ＰＤ１０は、第４の波長多重
光増幅基本ユニット３５への入力を検出するものであ
り、このフィードバック系３４に入力される入力光源
が、光カプラ８にてカップリングされることによってモ
ニタリングされるようになっている。

【００５０】そして、光カプラ８′は、前段からの入力
信号とフィードバック信号との比を、１０：１にした光
カップリングを行なうものであり、また、励起光源４
は、励起用のＬＤであり、合波器９は、励起光源４から
の励起光と波長多重光信号とを合波するものである。さ
らに、ＥＤＦＡ１２は、増幅用ファイバであり、利得等
化器１３は、このＥＤＦＡ１２から出力される光信号を
光周波数について等化するものであり、合波器９と第４
の波長多重光増幅基本ユニット３５の信号入力ポートＰ
₂との間に介装されている。そして、ＥＤＦＡ１２から
出力される、凸凹のある光信号の増幅利得特性が、この
利得等化器１３により、平坦にされるようになってい
る。さらに補助励起光源４ａは、補償用の光源であっ
て、（Ｂ）〜（Ｆ）と付された波長多重光増幅ユニット
３０の光分岐部１ａの入力ポートＰ₁に入力されるよう
になっており、波長多重光増幅ユニット３０におけるす
べての光分岐部１ａ〜１ｃにおける利得の波長特性の制
御が可能となる。

【００５１】従って、波長多重光増幅装置２５は、入力
光を増幅するＥＤＦＡ１２（光増幅媒体）と、このＥＤ
ＦＡ１２から出力される光信号を複数の光信号に分岐し
て、その分岐損を補償すべく、分岐された光信号のそれ
ぞれを増幅する（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），
（Ｆ）と付した波長多重光増幅ユニット３０（光分岐増
幅部）と、この光分岐増幅部に接続されて、光分岐増幅
部からの光信号に従って、ＥＤＦＡ１２の利得を制御す
る利得制御手段１１ａとをそなえて構成されたことにな
る。

【００５２】また、波長多重光増幅装置２５は、光増幅
器として機能しており、光分岐手段と、励起光源４と、
モニタ手段と、制御手段（利得制御手段１１ａ）とを設
けている。ここで、光分岐手段は、入力光を光増幅する
部分を有し入力光を複数に分岐するものとして機能し、
この機能は、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）
と付した波長多重光増幅ユニット３０が協同して実現さ
れている。さらに、励起光源４は、この光分岐手段の光
増幅部分を励起するための励起光を発生させるものであ
る。加えて、モニタ手段は、上記光分岐手段の出力をモ
ニタするものとして機能し、この機能は、光アイソレー
タ３，光カプラ８，ＰＤ１０が協同することにより、そ
の機能が発揮されている。また、利得制御手段１１ａ
は、モニタ手段で検出した値に基づき励起光の制御を行
なう機能を有する。

【００５３】また、第４の波長多重光増幅基本ユニット
３５は、この光コネクタ５を介した補助励起光源４ａ
と、利得等化器１３との出力をカップリングして、
（Ｂ）と付された波長多重光増幅ユニット３０に入力す
るものであって、上記と同様に光分岐部１ａ，光増幅部
２ａ，２ｂをそなえて構成されている。従って、波長多
重光増幅ユニット３０は、第１の波長多重光増幅基本ユ
ニット３１と同じ構成であって、多段に配置された複数
の波長多重光増幅ユニットのうちの最前段に配置される
波長多重光増幅ユニット３０（Ｂと付されたもの）にお
ける第１の波長多重光増幅基本ユニット３１の信号入力
ポートＰ₂に、その一方の光増幅部２ａの出力側が接続
されていることになる。

【００５４】これにより、この波長多重光増幅装置２５
の動作の流れは、次のようになる。すなわち、この図１
の（Ａ）と付された第４の波長多重光増幅基本ユニット
３５から出力される光信号は、（Ｂ）と付された波長多
重光増幅ユニット３０に入力され、この波長多重光増幅
ユニット３０において、その信号は４分岐される。そし
て、これらの４分岐された光信号はそれぞれ、（Ｃ）と
付された波長多重光増幅ユニット３０と、（Ｄ）と付さ
れた波長多重光増幅ユニット３０と、（Ｅ）と付された
波長多重光増幅ユニット３０と、（Ｆ）と付された波長
多重光増幅ユニット３０とに入力されて、１６分配され
るようになっている。また同様に、この図１に示す第４
の波長多重光増幅基本ユニット３５内の光増幅部２ａか
ら出力される光信号は、図示を省略するが、やはり１６
分配されるようになっており、こうしてブロードキャス
ト機能が実現されるのである。

【００５５】また、（Ｃ）と付された波長多重光増幅ユ
ニット３０から出力される光信号は、光フィードバック
ループ系３４の光分岐部１ａに入力され、この光分岐部
１ａからの光信号は、光フィルタ１１へ入力され、波長
多重される周波数領域外の周波数を有する光信号が抽出
され、制御部１１ｃにおいて、その抽出された光信号の
パワーが監視されて、可変減衰器１１ｂにおいて減衰量
が調節されることにより、光カプラ８′の入力が制御さ
れる。さらに、この制御部１１ｃからの制御信号が、励
起光源４，補助励起光源４ａに入力される。

【００５６】一方、この図１の左側からくる、他の波長
多重光増幅装置からの光信号は、光コネクタ５を介し
て、光アイソレータ３を通って、光カプラ８に入力さ
れ、ＰＤ１０にてその大きさが常にモニタリングされ
る。さらに、合波器９において、光カプラ８′からの出
力は、励起光源４からの光信号と合波され、ＥＤＦＡ１
２において、この信号は、光増幅されて、利得等化器１
３において、その光スペクトルが平坦化されて、そして
この利得等化器１３からの光信号と、補助励起光源４ａ
から出力される光信号とが、第４の波長多重光増幅基本
ユニット３５内の光分岐部１ａにおいて、カップリング
されて、再び光増幅部２ａあるいは光増幅部２ｂに入力
されるのである。

【００５７】このように、本波長多重光増幅装置２５
は、波長多重光増幅ユニット３０が多段に接続された部
分と、光フィードバックループ系３４とを内蔵し、利得
一定制御、低雑音化及び利得帯域の平坦化を図る目的
で、励起光源４，合波器９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器
１３等によって、入力パワーと出力パワーとがモニタリ
ングされて制御が行なわれている。また、光フィードバ
ックループ系３４内の第４の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３５内の光分岐部１ａ（１：１光カプラ）によって、
光の補償が可能となる。また、この波長多重光増幅装置
２５は、１つのポートからの光信号をフィードバックし
て、レーザ共振器（光フィルタ１１，制御部１１ａ，可
変減衰器１１ｂ）を構成し、また、光フィードバックル
ープ系３４の中の可変減衰器１１ｂの減衰量を調整する
ことによって、利得の波長特性に対応している。

【００５８】なお、本波長多重光増幅装置２５は、図２
に示したような、光アド・アンド・ドロップ装置として
の機能に着目すれば、次のようにも表現できる。例え
ば、図２において、Ｍ＝６４，Ｎ＝１０，Ｌ＝３２等と
して適用可能である。すなわち、この波長多重光増幅装
置２０は、６４種類の波長の光信号からなる波長多重光
信号と１０種類の波長の光信号からなる波長多重光信号
とを入力するとともに、（６４＋１０−３２）種類の波
長の光信号からなる波長多重光信号と３２種類の波長の
光信号からなる波長多重光信号とに分岐して出力する合
流・分岐装置の分岐ポートに接続される波長多重光増幅
装置であって、この波長多重光増幅装置２０が、２つの
入力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを有
し、３２種類の波長の光信号からなる波長多重光信号を
２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートとしての信
号入力ポートＰ₂から入力されることにより、波長多重
光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出
力する光分岐部１ａと、光分岐部１ａの２つの出力ポー
トＰ₃，Ｐ₄のそれぞれに接続された光増幅部２ａ，２ｂ
とからなる波長多重光増幅基本ユニット３０ｂ（図７に
て後述する基本ユニット）を複数そなえ、これらの波長
多重光増幅基本ユニット３０ｂが、その光分岐部１ａに
おける信号入力ポートＰ₂を前段に位置する波長多重光
増幅基本ユニット３０ｂにおける光増幅部２ｃの出力側
に接続されるようにして、多段に接続されるとともに、
且つ、上記複数の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂの
うち最前段に位置する波長多重光増幅基本ユニット３０
ｂの光分岐部１ａの他方の入力ポートＰ₁に接続された
励起光源４をそなえていることになる。また、これによ
り、簡易にブロードキャスト機能が実現できて、光アド
・アンド・ドロップ装置として用いることができるよう
になる。

【００５９】具体的には、ユーザは、２分岐しか使用し
ない場合は、図１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３つを購
入する。そして、５分岐が必要になった段階で、ユーザ
は（Ｄ）を増設し、同様に１６分岐まではユーザが
（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）を増設することで増設可能であ
る。そして、１７分岐目は、光フィードバックループ系
３４内の第４の波長多重光増幅基本ユニット３５内の
（Ａ）の空きポートＰ₃に、（Ｂ）と（Ｃ）とを接続す
ればよい。こうして、最大３２分岐までの分岐が可能と
なり、需要に応じてハードウェアを増設することができ
る。そして、現状動作しているハードウェアをそのまま
にして、ユーザがサービスの増設を欲したときに、ユー
ザが新たに追加して購入することで、通信需要に応じる
ことが可能となる。

【００６０】このような構成によって、第４の波長多重
光増幅基本ユニット３５からの光信号は、所望の分配数
にブロードキャストされるとともに、最後段の出力光信
号の情報をフィードバックすることによって、的確な波
長多重光の出力制御ができるようになる。すなわち、第
４の波長多重光増幅基本ユニット３５内の光分岐部１ａ
に入力された１８ｄＢｍの光信号は、光分岐部１ａの出
力にて１５ｄＢｍになり、また、光増幅部２ａにおいて
３ｄＢの利得を得て、光増幅部２ａから１８ｄＢｍのパ
ワーで出力される。この１８ｄＢｍの光信号は、（Ｂ）
と付された波長多重光増幅ユニット３０内の第１の波長
多重光増幅基本ユニット３１における光分岐部１ａで２
分岐され、その光分岐部１ａの出力にて１５ｄＢｍにな
るものの、光増幅部２ａにおいて再び３ｄＢの利得を得
て、光増幅部２ａの出力においては、１８ｄＢｍに戻
る。さらに、この１８ｄＢｍの光信号は、（Ｂ）と付さ
れた波長多重光増幅ユニット３０内の第２の波長多重光
増幅基本ユニット３２においても、この光信号は光分岐
部１ｂで２分岐されて１５ｄＢｍになるが、光増幅部２
ｃにおいて３ｄＢの利得を得て、１８ｄＢｍにされてか
ら、出力される。そして、（Ｃ）と付された波長多重光
増幅ユニット３０に入力され、同様に、分岐・増幅が行
なわれて、光フィードバックループ系３４内に入力され
る。

【００６１】こうして、最後段の出力光信号の情報（出
力情報）がフィードバックされて、利得制御手段１１ａ
にてその出力情報から、入力側の光カプラ８′及び励起
光源４，補助励起光源４ａに加えられるので、適切な制
御が行なえるようになる。このように、この波長多重光
増幅装置２５は、光信号を増幅した後に、別個の光分配
系を用意して、そこで分配するといった構成によらず
に、図１の（Ｂ）〜（Ｆ）と付された波長多重光増幅ユ
ニット３０のように、光分配系の中に増幅媒体が分散さ
れて配置されているので、増幅されてから徐々に分配さ
れるようになっており、損失が分散される。従って、一
度にまとめて増幅してそれを分配する方法と比べて、光
パワーが局所的に高くなる部分がなくなり、より高い効
率特性が得られる。すなわち、この波長多重光増幅装置
２５内での信号光パワーは、多くとも１８ｄＢｍ（＝６
３ｍＷ）程度となるので、波長多重された光信号をまと
めて増幅する場合に生ずる最大光パワーよりも大幅に小
さくなり、また、まとめて増幅する場合のような、大き
な信号光パワーの消失がなくなる利点がある。これは、
過剰損によるものが、損失の主要因となっているのでは
ない。

【００６２】また、このように、この波長多重光増幅装
置２５は、分配による実効的な損失によって、増幅媒体
（光増幅部２ａ〜２ｆ）が実効的に分断されるので、光
アイソレータ３に頼らずとも安定な動作が実現できるよ
うになる。またさらに、この波長多重光増幅装置２５
は、分配系として多段に接続された波長多重光増幅ユニ
ット３０において、光分岐部１ａ〜１ｃ（１：１光カプ
ラ）が、２入力ポートのうちの空きポートを利用して接
続されているので、励起光と信号光とを合波するための
合波器９を不要にでき、あるいは、その必要数を削減で
きるといった利点がある。また、光分岐部１ａ〜１ｃ
（１：１光カプラ）を利用して、励起光源４が等しく分
配されるようにしているので、簡単な構成で各光増幅部
２ａ〜２ｆへ等しい励起光パワーをも供給できるように
なる。一方、構成要素の入力側に光アイソレータ３を用
いれば、反射戻り光による不安定動作を回避するだけで
なく、出力側から入力側へ集まる逆方向ＡＳＥ(Amplifi
ed Spontaneous Emission)が遮断されて、逆方向ＡＳＥ
による光増幅器の飽和を防ぐことができる。

【００６３】その上、この波長多重光増幅装置２５は、
インサービスでの増設性が簡易になる。すなわち、本波
長多重光増幅装置２５を導入した後、ユーザは、この波
長多重光増幅ユニット３０を新たに追加して購入するこ
とで、簡易に分岐数を拡張できるようになり、また、現
在与えているサービスを中断せずに行なえるようにな
り、サービスの向上につながる。さらに、図２のような
光アド・アンド・ドロップ装置２０において、各ポート
毎に波長多重光信号が出力され、これらの中から波長選
択フィルタで所望の波長を選択するだけで、光信号の分
配機能を実現できるようになり、ブロードキャスト機能
が実現されている。

【００６４】そして、この波長多重光増幅装置２５は、
その各要素内の光部品が、同一特性を有する光増幅部
（ＥＤＦＡ）２ａ〜２ｆ，光カプラ１ａ〜１ｃ，光スイ
ッチ，励起光源４、光アイソレータ３で構成されている
ため、量産に適しており、優れた拡張性を有する。例え
ば、図１で（Ａ）を除く、（Ｂ）から（Ｆ）は全く同一
であり量産化が可能となる。

【００６５】また、この波長多重光増幅ユニット３０
は、最前段の励起光源４が等しく分配されるので、最前
段の励起光源４が、最後段の波長多重光増幅ユニット３
０内の光増幅部２ａ〜２ｆを励起できる十分なパワーを
有していれば、途中段の波長多重光増幅ユニット３０に
は励起光源４を設置しなくてもよい。例えば（Ａ）から
出力される光信号に後段の増幅ユニットを励起できる十
分なパワーがあれば、（Ｂ）から（Ｆ）への励起光源４
は不要となり、（Ｂ）には必要に応じて、励起光源４を
設置すればよい。また、（Ａ）から（Ｃ）の全ての増幅
ユニットに励起光源４を接続することもできるなど、柔
軟な励起方法が採れる。さらに、大出力な励起光源４を
用意して、１つの励起光源４から、各波長多重光増幅ユ
ニット３０の励起ポート（例えば、光分岐部１ａのポー
トＰ₁）に接続してもよい。このイメージは、あたか
も、ガスステーションにおいて、ガスステーションの大
さなガソリンタンクから一度にたくさんの自動車のガソ
リンタンクにガソリンを分配するようなものである。

【００６６】また、波長多重光増幅装置２５は、最前段
〔図１に示す（Ａ）と付された第４の波長多重光増幅基
本ユニット３５〕の１つのポートＰ₁が制御されて補助
励起光源４ａからのレーザ光（補償光）が入力されるよ
うになっているので、分配系によるレーザ光が全てのポ
ートに等しく出力されるとともに、全ての分岐ポートに
おける利得の波長特性の制御が可能となる。同様に、励
起光パワーの大きさが各分配系で等しいので、１ポート
のみを代表してモニタリングして、最前段に設置された
励起光源４にフィードバック制御をかけて、利得の波長
特性を制御すれば、全ポートにおける利得の波長特性を
制御できるようになる。また、全ポートの利得が等しく
変化するので、フィードバックを掛けるポートは１ポー
トで済む上、最前段の励起光源４から、各ポートの利得
を一定に保つために励起光を変化させれば、簡易な構成
で全ポートの利得を一定に保つことが可能となる。

【００６７】なお、波長多重光増幅ユニット３０の構成
を変化させることも可能である。図５は、本発明の第１
実施形態にかかる他の波長多重光増幅ユニットのブロッ
ク構成を示す図である。この図５に示す波長多重光増幅
ユニット３０ａは、第１の波長多重光増幅基本ユニット
３１と、第２の波長多重光増幅基本ユニット３２と、第
３の波長多重光増幅基本ユニット３３との３つの基本ユ
ニットをそなえるほか、第１の波長多重光増幅基本ユニ
ット３１の前段に光アイソレータ３，励起光源４とをそ
なえ、さらに、第２の波長多重光増幅基本ユニット３２
の出力側の２か所のポートＰ₃，Ｐ₄と、第３の波長多重
光増幅基本ユニット３３の出力側の２か所のポート
Ｐ₃，Ｐ₄とに、それぞれ光アイソレータ３を設けて構成
されている。また、光分岐部１ｂの入力ポートＰ₁と、
光分岐部１ｃの入力ポートＰ₂とはそれぞれ、コネクタ
５を介して、補助励起光源４ａを接続できるようになっ
ている。さらに、入力側の光アイソレータ３は、コネク
タ５を介して、前段の波長多重光増幅ユニット３０ａと
接続され、また、出力側の４か所の光アイソレータ３
も、コネクタ５を介して、後段の波長多重光増幅ユニッ
ト３０ａと接続されている。なお、これらの部品は、上
述したものと同一なものなので、更なる説明を省略す
る。そして、これらの４か所に光アイソレータ３が挿入
されているため、反射に対する耐性がより高くなってい
る。また、このような構成により、上述した波長多重光
増幅ユニット３０と同様の動作をするほか、同様の効果
を有する。

【００６８】さらに、この波長多重光増幅ユニット３０
が、光分岐部１ａと光増幅部２ａ，２ｂとが相互に接続
されている点に着目した場合は、増幅基本ユニットとし
て、次のようなユニットの組合せとみなすこともでき
る。図６は、本発明の第１実施形態にかかる他の波長多
重光増幅ユニットのブロック構成を示す図である。波長
多重光増幅装置２５において、光分岐部１ａと光増幅部
２ａ，２ｂとが相互に接続されている点に着目し、この
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂによって、多段の波
長多重光増幅ユニットを構成されていると見ることがで
きる点が、利用されている。すなわち、この図６に示す
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂは、光分岐部１ａ，
光増幅部２ａ，２ｂをそなえるとともに、光分岐部１ａ
の入力ポートＰ₂側に、光アイソレータ３，励起光源４
をそなえて構成されている。ここで、光アイソレータ３
は、設計の都合上省略することもある。また、光アイソ
レータ３の入力側と、光増幅部２ａ，２ｂの出力側とは
それぞれ、コネクタ５を介して、前後の波長多重光増幅
基本ユニット３０ｂと接続されている。そして、この図
６に示す光分岐部１ａは、１：１光カプラとして構成さ
れており、光増幅部２ａ，２ｂは、光分岐部１ａでの分
岐損と同等の利得またはその分岐損より低い利得を有す
る光増幅部として構成されている。また、この波長多重
光増幅基本ユニット３０ｂにおける光分岐部１ａ，光増
幅部２ａ，２ｂ及び光分岐部・光増幅部接続部は、ガラ
ス又は半導体製の光導波路で構成することもできる。な
お、これらの以外の部品は、上述したものと同一なもの
なので、更なる説明を省略する。

【００６９】従って、２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つ
の出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを有し、複数の波長の光信号か
らなる波長多重光信号をこれらの２つの入力ポート
Ｐ₁，Ｐ₂のうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポ
ートＰ₂から入力されることにより、波長多重光信号を
それぞれ上記２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出力する光
分岐部１ａと、この光分岐部１ａの２つの出力ポートＰ
₃，Ｐ₄のそれぞれに接続された光増幅部２ａ，２ｂとか
らなる波長多重光増幅基本ユニット３０ｂを複数そな
え、これらの波長多重光増幅基本ユニット３０ｂが、そ
の光分岐部１ａにおける信号入力ポートＰ₂を前段に位
置する波長多重光増幅基本ユニット３０ｂにおける光増
幅部２ａ，２ｂの出力側に接続されるようにして、多段
に接続されるとともに、励起光源４と、この励起光源４
からの励起光と波長多重光信号とを合波する合波器９
と、この合波器９と多段に配置された複数の波長多重光
増幅基本ユニット３０ｂのうちの最前段に配置される波
長多重光増幅基本ユニット３０ｂの信号入力ポートＰ₂
との間に介装される利得等化器１３と、これら多段に配
置された複数の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂのう
ちの最後段に配置される波長多重光増幅基本ユニット３
０ｂからの出力情報に基づいて多段に配置された複数の
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂの利得制御を行なう
利得制御手段１１ａとをそなえて構成されていることに
なる。

【００７０】このように、上記の第１の波長多重光増幅
基本ユニット３１〜第３の波長多重光増幅基本ユニット
３３からなる波長多重光増幅ユニット３０ではなく、こ
の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂが多段に連結され
ることにより、波長多重光増幅装置が構成されるとみる
こともできる。さらに、多段に接続された場合は、図１
で説明したものと同様に、上記の複数の波長多重光増幅
基本ユニット３０ｂのうちの少なくとも１つにおける他
方の入力ポートＰ₁に、補助励起光源４ａが接続された
ように構成することもでき、あるいは、信号入力ポート
Ｐ₂に、光アイソレータ３が接続されて構成することも
できる。またこの場合、利得制御手段１１ａは、出力情
報中の所望の波長光信号を選択する光フィルタ１１と、
この光フィルタ１１で抽出された所望の波長光信号につ
いてレーザ共振させるべく信号減衰させて、この減衰さ
せた光信号を利得等化器１３の入力側に供給する光減衰
器（可変減衰器１１ｂ）とをそなえて構成することもで
き、また、この光フィルタ１１は、伝送に必要な所要の
波長帯域外の波長光信号を選択するフィルタとして構成
されている。

【００７１】なお、この波長多重光増幅基本ユニットが
１段のみで波長多重光増幅装置を構成することもでき
る。図７は、本発明の第１実施形態にかかる他の波長多
重光増幅装置を示す図である。この図７に示す波長多重
光増幅装置３１ａは、波長多重光増幅基本ユニット３０
ｂと、光フィードバックループ系３４とをそなえて構成
されている。ここで、この図７に示す破線のように、光
フィードバックループ系３４内の第４の波長多重光増幅
基本ユニット３５からの出力光を直接、光フィードバッ
クループ系３４内の光分岐部１ａに入力するような構成
を考える。

【００７２】この図７に示す光フィードバックループ系
３４内の第４の波長多重光増幅基本ユニット３５は、光
分岐部１ａ，光増幅部２ａ，２ｂをそなえて構成されて
いる。ここで、光分岐部１ａは、１：１光カプラであ
り、光増幅部２ａ，２ｂは、この光分岐部１ａでの分岐
損と同等の利得またはその分岐損より低い利得を有する
光増幅部である。さらに、光分岐部１ａ，光増幅部２
ａ，２ｂ及び光分岐部・光増幅部接続部はそれぞれ、ガ
ラス又は半導体製の光導波路で構成することもできる。
また、この第４の波長多重光増幅基本ユニット３５にお
ける信号入力ポートＰ₂には、光カプラ８，８′と、合
波器９と、ＥＤＦＡ１２とを介して、光アイソレータ３
が接続され、他方の入力ポートＰ₁には、補助励起光源
４ａが接続されている。

【００７３】一方、光フィードバックループ系３４は、
光分岐部１ａ，利得制御手段１１ａ，光アイソレータ
３，光カプラ８，ＬＤ１０，光カプラ８′，励起光源
４，合波器９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３，補助励
起光源４ａ，コネクタ５，第４の波長多重光増幅基本ユ
ニット３５をそなえて構成されている。また、利得制御
手段１１ａは、出力情報中の所望の波長光信号を選択す
る光フィルタ１１と、この光フィルタ１１で抽出された
所望の波長光信号についてレーザ共振させるべく信号減
衰させてこの減衰させた光信号を利得等化器１３の入力
側に供給する光減衰器（可変減衰器１１ｂ）と、制御部
１１ｃをそなえて構成され、この光フィルタ１１が、伝
送に必要な所要の波長帯域外の波長光信号を選択するよ
うになっている。なお、これら以外の部品は、上述した
ものと同一なものなので、更なる説明を省略する。

【００７４】従って、この波長多重光増幅装置３１ａ
は、２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポート
Ｐ₃，Ｐ₄とを有し、複数の波長の光信号からなる波長多
重光信号を、これら２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの
一方の入力ポートとしての信号入力ポートＰ₂から入力
されることにより、波長多重光信号をそれぞれ上記２つ
の出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出力する光分岐部１ａと、こ
の光分岐部１ａの２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄のそれぞれ
に接続された光増幅部２ａ，２ｂとからなる第４の波長
多重光増幅基本ユニット３５をそなえ、励起光源４と、
この励起光源４からの励起光と波長多重光信号とを合波
する合波器９と、この合波器９と第４の波長多重光増幅
基本ユニット３５の信号入力ポートＰ₂との間に介装さ
れる利得等化器１３と、第４の波長多重光増幅基本ユニ
ット３５からの出力情報に基づいてこの第４の波長多重
光増幅基本ユニット３５の利得制御を行なう利得制御手
段１１ａとをそなえて構成されていることになる。

【００７５】そして、このような構成によって、この図
７に示す第４の波長多重光増幅基本ユニット３５からの
光信号は、破線のように、直接、光フィードバックルー
プ３４内の光分岐部１ａに入力されて、的確な制御が行
なわれる一方、第４の波長多重光増幅基本ユニット３５
の光増幅部２ｂに、コネクタ５を介して、他の増幅ユニ
ットが接続されてユーザを増設することができる。

【００７６】また、破線によらずに、この図７の第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５からの光信号が波長多
重光増幅基本ユニット３０ｂに入力される場合は、言う
までもなく、光信号は、（Ｂ）と付された波長多重光増
幅基本ユニット３０ｂにて２分配されてブロードキャス
トされるとともに、この波長多重光増幅基本ユニット３
０ｂからの出力光信号の情報がフィードバックされて、
的確な波長多重光の出力制御がなされるようになる。ま
た、コネクタ５を介して、分岐を増設することができる
ようになる。

【００７７】このようにして、第４の波長多重光増幅基
本ユニット３５のみによっても、光フィードバックルー
プ系が構成されるので、簡易な設備として提供可能とな
る。また、ユーザは、波長多重光増幅装置３１ａを導入
した後、この波長多重光増幅基本ユニット３０ｂを新た
に追加して購入することで、現在与えているサービスを
中断せずに簡易に分岐数を拡張できるようになる。 （Ａ１）本発明の第１実施形態の第１変形例の説明 図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる波
長多重光増幅装置を示す図である。この図８に示す波長
多重光増幅装置３１ｂは、１つの光信号を３２方向（内
１６分配を図示）へ分配する装置であって、光フィード
バックによる制御を使用している。また、この図８に示
す波長多重光増幅装置３１ｂは、第１実施形態の場合と
同様に、主に、光アド・アンド・ドロップの機能が必要
な箇所にて使用されている。

【００７８】この図８に示す波長多重光増幅装置３１ｂ
は、複数の波長多重光増幅ユニット３０ｃ〔図８の
（Ａ）〜（Ｅ）と付されたもの〕が複数、多段に接続さ
れた部分と、光フィードバックループ系３４ａ（図８左
側の部分）とから構成されている。そして、この波長多
重光増幅ユニット３０ｃは、第１の波長多重光増幅基本
ユニット３１，第２の波長多重光増幅基本ユニット３
２，第３の波長多重光増幅基本ユニット３３をそなえて
構成されている。

【００７９】この波長多重光増幅ユニット３０ｃが上述
の波長多重光増幅ユニット３０と異なる点は、この波長
多重光増幅ユニット３０ｃの使用するコネクタが異なっ
ている点であり、また、この光フィードバックループ系
３４ａも、この図８に示す補助励起光源４ａと、第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５との間に、上述したも
のとは異なる形状のコネクタである、斜めコネクタ６
ａ，６ｂが使用されている。この斜めコネクタ６ａ，６
ｂは、そのコネクタ面において光の反射を起こさずに、
無駄な光の増幅を防止できるものである。そして、上記
複数の波長多重光増幅ユニット３０ｃのうちの少なくと
も２つの波長多重光増幅ユニット３０ｃ〔図８にて
（Ａ），（Ｂ）と付されたもの〕について、その前段側
の（Ａ）と付された波長多重光増幅ユニット３０ｃにお
ける上記第２の及び第３の波長多重光増幅基本ユニット
３２，３３の各光増幅部２ｃ，２ｄ出力側と、その後段
側の各波長多重光増幅ユニット３０ｃ〔（Ｂ）〜（Ｅ）
と付されたもの〕における第１の波長多重光増幅基本ユ
ニット３１の信号入力ポートＰ₂入力側との間が、それ
ぞれ斜めコネクタ６ａ，６ｂを介して接続されている。
また同様に、この図８に示す第４の波長多重光増幅基本
ユニット３５内の光増幅部２ｂから出力される光信号
は、光コネクタ６ｂを介して、図示を省略するが、やは
り１６分配されるようになっている。

【００８０】この図８に示すように、これらの波長多重
光増幅ユニット３０ｃは、その第１の波長多重光増幅基
本ユニット３１における光分岐部１ａの信号入力ポート
Ｐ₁を前段に位置する波長多重光増幅ユニット３０ｃに
おける第２の波長多重光増幅基本ユニット３２又は第３
の波長多重光増幅基本ユニット３３の光増幅部２ｃ（２
ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側に接続されるようにして、多
段に接続されている。なお、これら以外のもので、上述
したものと同一の番号を有するものは、同一のものある
いは、同様の機能を有するものであるので、更なる説明
を省略する。

【００８１】図９は、本発明の第１実施形態の第１変形
例にかかる波長多重光増幅ユニットのブロック構成を示
す図である。この図９に示す波長多重光増幅ユニット３
０ｃは、光分岐部１ａ，光増幅部２ａ，２ｂからなる第
１の波長多重光増幅基本ユニット３１と、光分岐部１
ｂ，光増幅部２ｃ，２ｄからなる第２の波長多重光増幅
基本ユニット３２と、光分岐部１ｃ，光増幅部２ｅ，２
ｆからなる第３の波長多重光増幅基本ユニット３３との
３つの基本ユニットをそなえるほか、第１の波長多重光
増幅基本ユニット３１の前段に光アイソレータ３，励起
光源４とをそなえて構成されている。また、光分岐部１
ｂの入力ポートＰ₁と、光分岐部１ｃの入力ポートＰ₂と
にコネクタ５が設けられるとともに、光アイソレータ３
の入力側にコネクタ６ａが設けられ、さらに、光増幅部
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの出力側にそれぞれ、コネクタ
６ｂが設けられている。

【００８２】このような構成によって、上述と同様の動
作をするほか、斜めコネクタ６ａ，６ｂを介して接続さ
せているので、コネクタ面における光の反射が起こらな
くなって、無駄な光の増幅を防止できる利点がある。な
お、図８に示す複数の波長多重光増幅ユニット３０ｃの
代わりに、一組のユニットからなる波長多重光増幅基本
ユニット３０ｂ（図６参照）を使用することもできる。
すなわち、２つの波長多重光増幅基本ユニット３０ｂに
ついて、その前段側の波長多重光増幅基本ユニット３０
ｂにおける光増幅部２ａ，２ｂの出力側（図６参照）
と、その後段側の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂに
おける信号入力ポートＰ₂入力側との間が、斜めコネク
タ６ａ，６ｂを介して接続するようにもできる。

【００８３】次に、漏れ光信号を励起光源として、他の
波長多重光増幅基本ユニット３０ｃに、再度入力するよ
うにもできる。図１６は、本発明の第１実施形態の第１
変形例にかかる他の波長多重光増幅装置を示す図である
が、この図１６に示す波長多重光増幅装置３１ｃは、図
８に示す波長多重光増幅装置３１ｂに、斜めコネクタ６
ｂ，６ａを介して、励起光再入力部６６が付加された形
態となっている。

【００８４】この励起光再入力部６６は、第４の波長多
重光増幅基本ユニット３５と、（Ａ）と付された再前段
に配置される波長多重光増幅ユニット３０ｃ（以下、波
長多重光増幅ユニット３０ｃ（Ａ）と表記することがあ
る）とに介装されて、第４の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３５より出力される漏れ光信号から波長多重光信号成
分を除去して励起光を抽出しこの励起光を複数に分波し
て出力するものであって、波長多重光信号除去フィルタ
１１ｄと、光分岐部（１：１ＣＰＬ）１ａとをそなえて
構成されている。

【００８５】この波長多重光信号除去フィルタ１１ｄ
は、第４の波長多重光増幅基本ユニット３５から出力さ
れる漏れ光信号から波長多重光信号成分を除去して励起
光を抽出するものである。また、光分岐部１ａは、波長
多重光信号除去フィルタ１１ｄに接続されるとともに、
出力側が波長多重光増幅ユニット３０ｃ（Ａ）における
第２の波長多重光増幅基本ユニット３２の信号入力ポー
トと第３の波長多重光増幅基本ユニット３３の信号入力
ポートとにそれぞれ接続され、波長多重光信号除去フィ
ルタ１１ｄにて抽出された励起光を波長多重光増幅ユニ
ット３０ｃ（Ａ）に入力するものであり、例えば１：１
光カプラによりその機能が実現されるようになってい
る。

【００８６】これにより、第４の波長多重光増幅基本ユ
ニット３５より生じる大きな漏れ励起光が、斜めコネク
タ６ｂ，６ａを介して、波長多重光信号除去フィルタ１
１ｄにて信号光が阻止される。そして、そのフィルタリ
ングされた光信号は、２分岐され、この２分岐された光
信号は、それぞれ、斜めコネクタ６ｂ，６ａを介して、
波長多重光増幅ユニット３０ｃ（Ａ）内の光分岐部１ｂ
の入力ポートＰ₁と、光分岐部１ｃの入力ポートＰ₂とに
入力されるのである（図３参照）。

【００８７】従って、漏れ励起光が、再度使用されるの
で、やはり、効率的な増幅を行なえる。また、漏れ励起
光が、多段に接続された波長多重光増幅ユニット３０ｃ
の最上流に入力されるので、無駄な光増幅を防止でき
る。さらに、励起光再入力部６６が接続できるものは、
波長多重光増幅装置３１ｂ（図８参照）のほか、図７に
示す波長多重光増幅装置３１ａに接続することもでき
る。その場合は、波長多重光信号除去フィルタ１１ｄ
が、第４の波長多重光増幅基本ユニット３５から出力さ
れる漏れ光信号から波長多重光信号成分を除去して励起
光を抽出し、また、光分岐部１ｃが、波長多重光信号除
去フィルタ１１ｄに接続されるとともに、出力側が波長
多重光増幅ユニット３５における他方の入力ポートに接
続され、波長多重光信号除去フィルタ１１ｄにて抽出さ
れた励起光を波長多重光増幅基本ユニット３０ｂに入力
するのである。

【００８８】なお、この他、図１，１０，１１及び図１
３にそれぞれ示す波長多重光増幅装置を用いることもで
きる。これにより、漏れ励起光が、再度使用されるの
で、やはり、効率的な増幅を行なえる。 （Ａ２）本発明の第１実施形態の第２変形例の説明 図１０は、本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる
波長多重光増幅装置を示す図である。この図１０に示す
波長多重光増幅装置３１ｃは、１つの光信号を３２方向
（内１６分配を図示）へ分配する装置であって、光フィ
ードバックによる制御を使用しており、主に、光アド・
アンド・ドロップの機能が必要な箇所にて使用されてい
る。

【００８９】この図１０に示す波長多重光増幅装置３１
ｃは、複数の波長多重光増幅ユニット３０ｄを複数そな
え、多段に接続された部分と、光フィードバックループ
系３４ｂとから構成されている。この波長多重光増幅ユ
ニット３０ｄが上述の波長多重光増幅ユニット３０と異
なる点は、この波長多重光増幅ユニット３０ｄの空きポ
ートがすべて終端されている(terminated)点である。ま
た、光フィードバックループ系３４ｂは、光分岐部１
ａ，利得制御手段１１ａ，光アイソレータ３，光カプラ
８，ＬＤ１０，光カプラ８′，励起光源４，合波器９，
ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３をそなえるほか、第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５ｂをそなえて構成され
ている。この第４の波長多重光増幅基本ユニット３５ｂ
のポートＰ ₁は、ターミネータ１４によって終端されて
おり、この光フィードバックループ系３４ｂには、補助
励起光源４ａ（図１等参照）がなく、励起光源４が、最
後段の波長多重光増幅ユニット３０ｄを励起できる十分
なパワーを有している。なお、これら以外で上述したも
のと同一の符号を有するものは、同一のものあるいは、
同様の機能を有するものであるため、更なる説明を省略
する。

【００９０】そして、これらの波長多重光増幅ユニット
３０ｄは、その第１の波長多重光増幅基本ユニット３１
における光分岐部１ａの信号入力ポートＰ₁を前段に位
置する波長多重光増幅ユニット３０ｃにおける第２の波
長多重光増幅基本ユニット３２又は第３の波長多重光増
幅基本ユニット３３の光増幅部２ｃ（２ｄ，２ｅ，２
ｆ）の出力側に接続されるようにして、多段に接続され
ている。また同様に、この図１０に示す第４の波長多重
光増幅基本ユニット３５ｂ内の光増幅部２ｂから出力さ
れる光信号は、図示を省略するが、やはり１６分配され
るようになっており、こうしてブロードキャスト機能が
実現されるのである。

【００９１】また、このような構成によって、上述した
ものと同様の動作をするほか、同様の効果を有する。ま
た、励起光源４の光パワーが等しく分配されるので、途
中段の波長多重光増幅ユニット３０ｄには励起光源４を
設置する必要がなくなるという利点がある。 （Ｂ）本発明の第２実施形態の説明 フィードバックループ系の制御方法を第１実施形態のそ
れとは、異なる方法で行なうように構成することもでき
る。すなわち、光領域での制御をせずに、電気領域で制
御をかけるようにすることも可能である。

【００９２】図１１は、本発明の第２実施形態にかかる
波長多重光増幅装置を示す図である。この図１１に示す
波長多重光増幅装置４１は、１つの光信号を３２方向
（内１６分配を図示）へ分配する装置であって、光フィ
ードバックによる制御を使用している。また、この図１
１に示す波長多重光増幅装置４１は、主に、光アド・ア
ンド・ドロップ装置として使用されるものである。

【００９３】この図１１に示す波長多重光増幅装置４１
は、複数の波長多重光増幅ユニット３０〔（Ｂ）〜
（Ｆ）と付されたもの〕をそなえ、多段に接続された部
分と、光フィードバックループ系４２（図１１左側の部
分）とから構成されている。そして、これらの波長多重
光増幅ユニット３０が、その第１の波長多重光増幅基本
ユニット３１における光分岐部１ａの信号入力ポートＰ
₁を前段に位置する波長多重光増幅ユニット３０におけ
る第２の波長多重光増幅基本ユニット３２又は第３の波
長多重光増幅基本ユニット３３の光増幅部２ｃ（２ｄ，
２ｅ，２ｆ）の出力側に接続されるようにして、多段に
接続されている。従って、出力側の各コネクタ５から見
ると、分岐と増幅が交互に行なわれているようになって
いる。また、これら以外で、上述したものと同一の符号
を有するものは、上述したものと同一のもの、あるいは
同一の機能を有するものであるので、更なる説明を省略
する。

【００９４】一方、この図１１に示す、光フィードバッ
クループ系４２は、次のように構成されている。すなわ
ち、この光フィードバックループ系４２は、光分岐部１
ａ，ＰＤ１０ａからなる出力モニタ系の部分と、利得制
御手段１５と、光アイソレータ３，光カプラ８，ＰＤ１
０からなる入力モニタ系の部分と、励起光源４，合波器
９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３，第４の波長多重光
増幅基本ユニット３５，補助励起光源４ａ，コネクタ５
からなる光信号出力部とをそなえて構成されている。

【００９５】ここで、光分岐部１ａ，ＰＤ１０ａ，光ア
イソレータ３，光カプラ８，ＰＤ１０，励起光源４，合
波器９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３，第４の波長多
重光増幅基本ユニット３５，補助励起光源４ａ，コネク
タ５はそれぞれ、上述したものと同一なもの又は同一な
機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
また、ＰＤ１０ａは、この光フィードバックループ系４
２に入力される光信号を光分岐部１ａを介して、出力モ
ニタする機能を有する。

【００９６】ここで、利得制御手段１５は、上記の出力
情報及びＰＤ１０での検出結果に基づいて利得制御信号
を生成し、この利得制御信号を利得等化器１３の入力側
に設けられた励起光源４へ供給して、励起光源４の励起
状態を制御するものであって、制御部１５ａをそなえて
構成されている。ここで、制御部１５ａは励起光源４の
励起状態を電気信号を受けて、制御を行なうものであ
る。

【００９７】図１２は、本発明の第２実施形態にかかる
利得制御手段１５の一つの構成例を示す図である。この
図１２に示す回路は、入力モニタ用のＰＤ１０と、出力
モニタ用のＰＤ１０ａと、利得制御手段１５から構成さ
れている。そして、入力光信号は、この図１２に示すＰ
Ｄ１０において検波されて、電気信号として、利得制御
手段１５内のアンプ６０ａに入力され、そしてこのアン
プ６０ａにて増幅されてからＶｉとして除算器６３に入
力される。また同様に、出力光信号は、この図１２に示
すＰＤ１０ａにおいて検波されて、電気信号として、利
得制御手段１５内のアンプ６０ｂに入力され、そしてこ
のアンプ６０ｂにて増幅されてからＶｏとして除算器６
３に入力される。さらに、この除算器６３にて、Ｖｏ／
Ｖｉの演算がなされ、その演算結果に参照電圧Ｖｒｅｆ
を乗せた信号がアンプ６４に反転入力されるようになっ
ている。このアンプ６４の出力においては、光出力が大
きいとき（Ｖｏ／Ｖｉが１より大なとき）は、負の電圧
が現れるので、トランジスタ６４ａに、そのベース電圧
が小さくなるように入力される。従って、励起光源４の
出力は小さくなる。逆の場合も同様である。すなわち、
この除算器６３にて、Ｖｏ／Ｖｉの演算がなされ、Ｖｏ
／Ｖｉが１より小なときは、このアンプ６４の出力にお
いては、正の電圧が現れるので、トランジスタ６４ａ
に、そのベース電圧が大きくなるように入力される。従
って、励起光源４の出力は大きくなる。

【００９８】これにより、図１１に示す波長多重光増幅
装置４１の動作の流れは、次のようになる。すなわち、
第４の波長多重光増幅基本ユニット３５〔図１１の
（Ａ）と付されたもの〕から出力される光信号は、波長
多重光増幅ユニット３０〔図１１の（Ｂ）と付されたも
の〕に入力されて、この波長多重光増幅ユニット３０に
おいて、その信号は４分岐される。そして、これらの４
分岐された光信号はそれぞれ、図１１の（Ｃ）〜（Ｆ）
と付された各波長多重光増幅ユニット３０に入力され
て、１６分配されるようになっている。また同様にこの
図１１に示す第４の波長多重光増幅基本ユニット３５内
の光増幅部２ｂから出力される光信号は、図示を省略す
るが、やはり１６分配されるようになっている。

【００９９】また、（Ｃ）と付された波長多重光増幅ユ
ニット３０から出力される光信号は、光フィードバック
ループ系４２の光分岐部１ａに入力され、この光分岐部
１ａからの光信号は、ＰＤ１０ａにおいて、Ｏ／Ｅ変換
されて、そのパワーが出力情報として、利得制御手段１
５に入力される。また一方、ＰＤ１０において、その前
段からの光パワーが検出されて、利得制御手段１５に入
力される。そして、この利得制御手段１５において、出
力情報と入力モニタでの検出結果とに基づいて利得制御
信号が生成され、この利得制御信号が利得等化器１３の
入力側に設けられた励起光源４へ供給されて、励起光源
４の励起状態が制御される。そして、合波器９におい
て、前段からの光信号と、制御された励起光源４からの
光信号とが、合波され、そして、この合波された光信号
は、ＥＤＦＡ１２において、光増幅され、利得等化器１
３において、利得等化される。そしてこの利得等化器１
３から出力される光信号は、補助励起光源４ａから出力
される光信号と、第４の波長多重光増幅基本ユニット３
５内の光分岐部１ａにおいて、カップリングされて、再
び出力されるのである。なお、この図１１に示す第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５内の光増幅部２ｂから
出力される光信号は、図示を省略するが、やはり１６分
配されるようになっており、ブロードキャスト機能が実
現されている。

【０１００】このような構成によって、第４の波長多重
光増幅基本ユニット３５からの光信号は、所望の分配数
にブロードキャストされるとともに、最前段の入力モニ
タ信号と最後段の出力情報とによって、フィードバック
制御が行なわれるので、的確な波長多重光の出力制御が
できるようになる。すなわち、図１１において、第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５内の光分岐部１ａに入
力された１８ｄＢｍの光信号は、光分岐部１ａの出力に
て１５ｄＢｍになり、光増幅部２ａにおいて３ｄＢの利
得を得て、光増幅部２ａから１８ｄＢｍの大きさで出力
される。そして、この１８ｄＢｍの光信号は、（Ｂ）と
付された波長多重光増幅ユニット３０内の第１の波長多
重光増幅基本ユニット３１において、この光信号は光分
岐部１ａで２分岐されて１５ｄＢｍとなり、光増幅部２
ａにおいて３ｄＢの利得を得て、光増幅部２ａの出力に
おいては、１８ｄＢｍに戻る。さらに、この１８ｄＢｍ
の光信号は、第２の波長多重光増幅基本ユニット３２に
おいて、光分岐部１ａで２分岐されて１５ｄＢｍになる
が、光増幅部２ａにおいて３ｄＢの利得を得て、１８ｄ
Ｂｍにされてから、出力される。そして、（Ｃ）と付さ
れた波長多重光増幅ユニット３０にて、同様の分岐・増
幅が行なわれ、光信号が、光フィードバックループ系４
２に入力される。また、最後段から出力される光信号
は、電気信号に変換されて、出力情報として、利得制御
手段１５にフィードバックされ、そして、この利得制御
手段１５からの制御信号が、入力側の励起光源４に加え
られるので、適切な制御が行なわれるようになる。

【０１０１】こうして、この波長多重光増幅装置４１の
中では、多くともその信号光パワーの最大値は１８ｄＢ
ｍ（＝６３ｍＷ）程度となるので、波長多重された光信
号をまとめて増幅する場合よりも大幅に小さくできるよ
うになる。また、光分配系と増幅系とが分散して配置さ
れているので、まとめて増幅する場合のような、信号光
パワーの無駄な消失がなくなる利点がある。

【０１０２】さらに、このように、光増幅部２ａ〜２ｆ
と光分岐部１ａ〜１ｃとが交互に接続されるため、反射
に対して耐性があり、光アイソレータ３で各光増幅部２
ａ〜２ｆを挟む必要がなくなり、光増幅器と分配系とを
含んだ系の過剰損を小さくできる利点がある。このこと
から、光アイソレータがなくても、Ｒ₁・Ｒ₂・Ｇ₂＜＜
１の安定条件が満たされて、安定な動作が可能となる。

【０１０３】またさらに、この波長多重光増幅装置４１
は、分配系の空きポート（光分岐部１ａ〜１ｃの２入力
ポートのうちの１ポート）を利用しているので、励起光
と信号光とを合波する合波器９を不要にできたり、また
は、その所要数を削減できるといった利点がある。その
上、この波長多重光増幅装置４１は、インサービスでの
増設性がある。すなわち、本波長多重光増幅装置４１が
導入された後に、ユーザの要望に応じて分岐をすること
が非常に簡単に行なえて、また、現在与えているサービ
スを中断せずに、簡易に分岐数を拡張できるようにな
る。これによって、サービスの向上につながるようにな
る。

【０１０４】また、例えば（Ａ）が、後段の波長多重光
増幅ユニット３０を励起できる十分なパワーがあれば、
（Ｂ）から（Ｆ）への励起光源４は不要となり、（Ｂ）
には必要に応じて、励起光源４を設置すればよく、
（Ｂ）から（Ｆ）の全ての波長多重光増幅ユニット３０
に励起光源４を接続することもできるなど、柔軟な励起
方法が採れる。さらに、大出力な励起光源４を用意し
て、１つの励起光源４から、各波長多重光増幅ユニット
３０の励起ポートに接続してもよい。

【０１０５】そして、この波長多重光増幅装置４１は、
その各要素内の光部品が、同一特性を有する光増幅部
（ＥＤＦＡ）２ａ〜２ｆ，光カプラ１ａ〜１ｃ，光スイ
ッチ，励起光源４、光アイソレータ３で構成されている
ため、量産に適しており、優れた拡張性を有する。例え
ば、図１１で（Ａ）を除く、（Ｂ）から（Ｆ）は全く同
一であり量産化が可能となる。

【０１０６】また、図１１に示す波長多重光増幅ユニッ
ト３０の代わりに、図６に示した波長多重光増幅基本ユ
ニット３０ｂによって構成されているとみなすことも可
能である。すなわち、この波長多重光増幅装置４１は、
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂを複数そなえ、多段
に接続された部分と、光フィードバックループ系４２と
から構成されている。

【０１０７】そして、これらの波長多重光増幅基本ユニ
ット３０ｂは、２つの入力ポートＰ ₁，Ｐ₂と２つの出力
ポートＰ₃，Ｐ₄とを有し、複数の波長の光信号からなる
波長多重光信号をこれらの２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂の
うちの一方の入力ポートとしての信号入力ポートＰ₂か
ら入力されることにより、波長多重光信号をそれぞれ上
記２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出力する光分岐部１ａ
と、この光分岐部１ａの２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄のそ
れぞれに接続された光増幅部２ａ，２ｂとからなる。こ
れらの波長多重光増幅基本ユニット３０ｂは、その光分
岐部１ａにおける信号入力ポートＰ₂を前段に位置する
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂにおける光増幅部２
ａ，２ｂの出力側に接続されるようにして、多段に接続
されていることになる。

【０１０８】また、光フィードバックループ系４２は、
励起光源４と、この励起光源４からの励起光と波長多重
光信号とを合波する合波器９と、この合波器９と多段に
配置された複数の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂの
うちの最前段に配置される波長多重光増幅基本ユニット
３０ｂ〔（Ａ）と付されたもの〕の信号入力ポートＰ ₂
との間に介装される利得等化器１３と、これら多段に配
置された複数の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂのう
ちの最後段に配置される波長多重光増幅基本ユニット３
０ｂからの出力情報に基づいて、多段に配置された複数
の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂの利得制御を行な
う利得制御手段１５とをそなえて構成されている。

【０１０９】さらに、多段に配置された複数の波長多重
光増幅基本ユニット３０ｂのうちの最前段に配置される
波長多重光増幅基本ユニット３０ｂへの入力を検出する
入力モニタ（ＰＤ１０）をそなえ、利得制御手段１５
が、出力情報及び入力モニタ（ＰＤ１０）での検出結果
に基づいて利得制御信号を生成し、利得制御信号を利得
等化器１３の入力側に設けられた励起光源４へ供給し
て、この励起光源４の励起状態を制御する制御部１５ａ
をそなえて構成されている。

【０１１０】なお、上記の第１実施形態で図７を用いて
説明したものと同様に、波長多重光増幅ユニットを１段
だけにした構成にすることも可能である。図１３は、本
発明の第２実施形態にかかる他の波長多重光増幅装置を
示す図である。この図１３に示す波長多重光増幅装置４
１ａは、波長多重光増幅基本ユニット３０ｂと、光フィ
ードバックループ系４２とをそなえて構成されている。
ここで、この図１３に示す破線のように、光フィードバ
ックループ系４２内の第４の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３５からの出力光を直接、光フィードバックループ系
４２内の光分岐部１ａに入力するような構成を考える。

【０１１１】この図１３に示す光フィードバックループ
系４２内の第４の波長多重光増幅基本ユニット３５は、
１：１光カプラとして構成された光分岐部１ａと、光分
岐部１ａでの分岐損と同等の利得またはその分岐損より
低い利得を有する光増幅部２ａ，２ｂとをそなえるほ
か、入力ポートＰ₁に、補助励起光源４ａが接続され、
信号入力ポートＰ₂に、光カプラ８と、合波器９と、Ｅ
ＤＦＡ１２と、利得等化器１３とを介して、光アイソレ
ータ３が接続されて構成されている。なお、この第４の
波長多重光増幅基本ユニット３５における光分岐部１
ａ，光増幅部２ａ，２ｂ及び光分岐部・光増幅部接続部
は、ガラス又は半導体製の光導波路で構成することもで
きる。

【０１１２】さらに、光フィードバックループ系４２
は、光分岐部１ａ，ＰＤ１０ａ，利得制御手段１５，Ｐ
Ｄ１０，光アイソレータ３，光カプラ８，励起光源４，
合波器９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３，補助励起光
源４ａ，コネクタ５，第４の波長多重光増幅基本ユニッ
ト３５をそなえて構成されている。これらは、上述した
ものと同一なものなので、更なる説明を省略する。そし
て、ＰＤ１０において、第４の波長多重光増幅基本ユニ
ット３５への入力が検出され、ＰＤ１０ａにおいて、出
力光パワーが検出されて、出力情報として出力される。
さらに、利得制御手段１５内の制御部１５ａにおいて、
これらの検出結果及び出力情報に基づいて利得制御信号
が生成され、この利得制御信号が利得等化器１３の入力
側に設けられた励起光源４へ供給され、この励起光源４
の励起状態が制御されるようになっている。

【０１１３】従って、この波長多重光増幅装置４１ａ
は、２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポート
Ｐ₃，Ｐ₄とを有し、複数の波長の光信号からなる波長多
重光信号を、これら２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの
一方の入力ポートとしての信号入力ポートＰ₂から入力
されることにより、波長多重光信号をそれぞれ上記２つ
の出力ポートから出力する光分岐部１ａと、この光分岐
部１ａの２つの出力ポートＰ ₃，Ｐ₄のそれぞれに接続さ
れた光増幅部２ａ，２ｂとからなる第４の波長多重光増
幅基本ユニット３５をそなえ、励起光源４と、この励起
光源４からの励起光と波長多重光信号とを合波する合波
器９と、この合波器９と第４の波長多重光増幅基本ユニ
ット３５の信号入力ポートＰ₂との間に介装される利得
等化器１３と、第４の波長多重光増幅基本ユニット３５
からの出力情報に基づいてこの第４の波長多重光増幅基
本ユニット３５の利得制御を行なう利得制御手段１５ａ
とをそなえて構成されていることになる。

【０１１４】そして、このような構成によって、この図
１３に示す第４の波長多重光増幅基本ユニット３５から
の光信号は、破線のように、直接、光フィードバックル
ープ４２内の光分岐部１ａに入力されて、的確な制御が
行なわれる一方、第４の波長多重光増幅基本ユニット３
５の光増幅部２ｂに、コネクタ５を介して、他の増幅ユ
ニットが接続されてユーザを増設することができる。

【０１１５】また、破線によらずに、この図１３の第４
の波長多重光増幅基本ユニット３５からの光信号が波長
多重光増幅基本ユニット３０ｂに入力される場合は、言
うまでもなく、光信号は、（Ｂ）と付された波長多重光
増幅基本ユニット３０ｂにて２分配されてブロードキャ
ストされるとともに、この波長多重光増幅基本ユニット
３０ｂからの出力光信号は、Ｏ／Ｅ変換されて出力情報
として、フィードバックされて、的確な波長多重光の出
力制御がなされるようになる。また、コネクタ５を介し
て、分岐を増設することができるようになる。

【０１１６】このようにして、第４の波長多重光増幅基
本ユニット３５のみによっても、光フィードバックルー
プ系が構成されるので、簡易な設備として提供可能とな
る。また、ユーザは、波長多重光増幅装置４１ａを導入
した後、この波長多重光増幅基本ユニット３０ｂを新た
に追加して購入することで、現在与えているサービスを
中断せずに簡易に分岐数を拡張できるようになる。 （Ｃ）その他 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
様々な用途に応用させることが可能である。

【０１１７】上述した、可変減衰器１１ｂの代わりに、
半固定光減衰器を用いてもよい。また、第２実施形態に
おいて、コネクタ５をコネクタ６ａ，６ｂを用いて、実
施することも可能である。さらに、このブロードキャス
ト機能により、光加入者系などの分配系に応用すること
が可能となる。

【０１１８】図１４は、本発明を適用される光クロスコ
ネクト装置の概略ブロックを示す図である。この図１４
に示す光クロスコネクト装置５０は、並列スーパーコン
ピュータやＡＴＭコアスイッチ等に使用される大容量光
スイッチであって、波長多重信号を分配するブロードキ
ャスト部５１と、波長多重信号の一括切り換えを行な
い、所望の波長を選択する空間スイッチ・波長セレクタ
部５２とをそなえて構成されている。そして、これらの
ブロードキャスト部５１若しくは空間スイッチ・波長セ
レクタ部５２における波長多重信号分配機能に、本発明
の波長多重光増幅装置（図１参照）を適用することが可
能である。

【０１１９】すなわち、光クロスコネクト装置５０にお
けるｍ×ｎのマトリックス光スイッチ（スイッチング）
に使用される波長多重光増幅装置であって、この波長多
重光増幅装置３１が、波長多重光増幅基本ユニット３０
ｂを複数そなえて構成されている。ここで、ｍ，ｎは自
然数を表し、この場合それぞれ、２５６である。また、
この波長多重光増幅基本ユニット３０ｂは、２つの入力
ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを有し、
複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を２つの入
力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの一方の入力ポートとしての信
号入力ポートＰ ₂から入力されることにより、波長多重
光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出
力する光分岐部１ａ，１ｂと、光分岐部１ａ，１ｂの２
つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄のそれぞれに接続された光増幅
部２ａ〜２ｆとから構成されている。

【０１２０】そして、これらの波長多重光増幅基本ユニ
ット３０ｂが、その光分岐部１ａにおける信号入力ポー
トＰ₂を前段に位置する波長多重光増幅基本ユニット３
０ｂにおける光増幅部２ａ，２ｃの出力側に接続される
ようにして、多段に接続されるとともに、且つ、上記複
数の波長多重光増幅基本ユニット３０ｂのうち最前段に
位置する波長多重光増幅基本ユニット３５の光分岐部１
ａの他方の入力ポートＰ₁に接続された励起光源４をそ
なえている。

【０１２１】このようにして、光加入者系などの分配系
に用いることができ、簡易でかつインサービスでの増設
性を利用できるようになる。また、上記の第１実施形態
において、本波長多重光増幅装置が分岐ポートに適用さ
れる例を説明したが（図２参照）、さらに、別個の部材
を用いることによって、本波長多重光増幅装置を適用さ
れる、光アド・アンド・ドロップ装置を構成することが
できる。

【０１２２】図１５は、本発明を適用される光アド・ア
ンド・ドロップ装置（光ＡＤＭ装置：Optical Add-Drop
Multiplexer) の概略ブロックを示す図である。この図
１５に示す、波長多重光増幅基本ユニットを用いた光ア
ド・アンド・ドロップ装置５３は、波長多重信号から任
意の波長の光信号をドロップし、又、任意の波長の光信
号をアドするものであって、光フィードバックループ系
３４（同図左側の部分）と、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），
（Ｅ），（Ｆ）と付された５種類の波長多重光増幅ユニ
ット３０からなる第１ブロードキャストユニット５４ａ
と、（Ｇ），（Ｈ），（Ｉ）と付された３種類の第２ブ
ロードキャストユニット５４ｂと、光キャリア信号出力
部５６と、選択部５５とをそなえて構成されている。こ
こで、第１ブロードキャストユニット５４ａのユーザ数
は１６であり、第２ブロードキャストユニット５４ｂの
ドロップ数は８である。

【０１２３】そして、この図１５の左側から、例えば６
４波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ６４）された光信号は、その
ｃｈ１〜ｃｈ３２が第２ブロードキャストユニット５４
ｂにて、最大１６ユーザに対してドロップされ、また、
別のｃｈ６５〜ｃｈ９６が光キャリア信号出力部５６か
らアドされて、６４波長多重（ｃｈ３３〜ｃｈ９６）さ
れた光信号がこの図１５の右側に向かって、伝送される
ようになっている。

【０１２４】この図１５に示す光フィードバックループ
系３４は、Ｘ種類（Ｘは２以上の自然数）の波長の光信
号からなる波長多重光信号を分配する（ブロードキャス
トする）初段ユニット６５を有する。また、第１ブロー
ドキャストユニット５４ａは、この初段ユニット６５の
出力側に接続されて、初段ユニット６５から出力される
波長多重光信号をブロードキャストするものであり、第
２ブロードキャストユニット５４ｂは、この初段ユニッ
ト６５の出力側に接続されて、初段ユニット６５から出
力される波長多重光信号をブロードキャストして光信号
をドロップするものである。さらに、光キャリア信号出
力部５６は、光キャリア信号を出力して光信号をアドす
るものであり、選択部５５は、第１ブロードキャストユ
ニット５４ａの出力側および光キャリア信号出力部５６
の出力側にそれぞれ接続されて、第１ブロードキャスト
ユニット５４ａからの波長多重光信号と光キャリア信号
出力部５６からの光キャリア信号とを選択的に出力する
ものである。

【０１２５】そして、上記の初段ユニット６５は、２つ
の入力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを
有し、Ｘ種類の波長の光信号からなる波長多重光信号を
２つの入力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの一方の入力ポートと
しての信号入力ポートＰ₂から入力されることにより、
波長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートＰ₃，
Ｐ₄から出力し、かつ、他方の信号入力ポートＰ₁に補助
励起光源４ａ（又は励起光源４）が接続された光分岐部
１ａと、この光分岐部１ａの２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄
のそれぞれに接続された光増幅部２ａ，２ｂとを有する
初段波長多重光増幅基本ユニット７５として構成されて
いる。従って、初段ユニット６５は、この初段波長多重
光増幅基本ユニット７５のうちの、特別な例であること
を意味する。

【０１２６】また、第１ブロードキャストユニット５４
ａは、５種類〔（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），
（Ｆ）と付されたもの〕の波長多重光増幅基本ユニット
３０を有し、この波長多重光増幅基本ユニット３０内で
は、光分岐部１ａ，光増幅部２ａ，光分岐部１ｂ，光増
幅部２ｃ，…のように、光分岐部と光増幅部とが相互に
接続されている。従って、第１ブロードキャストユニッ
ト５４ａは、初段波長多重光増幅基本ユニット７５と同
じ構成の合波用波長多重光増幅基本ユニットを複数そな
え、これらの合波用波長多重光増幅基本ユニットが、そ
の光分岐部１ａにおける信号入力ポート１ａを前段に位
置する合波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光増
幅部の出力側２ｃ（２ｄ，２ｅ，２ｆ）に接続されるべ
く、多段に接続されるように構成されていることにな
る。また、この第１ブロードキャストユニット５４ａ
は、上記複数の合波用波長多重光増幅基本ユニットのう
ち最前段に位置する合波用波長多重光増幅基本ユニット
における光分岐部１ａの一方の入力ポートＰ₂に、初段
波長多重光増幅基本ユニット７５における一方の光増幅
部２ａの出力ポートに接続されるように構成されてい
る。なお、この例では、ユーザ数は１６であるが、波長
多重光増幅ユニット３０をさらに、増設することによ
り、多くのユーザをインサービスで収容することが可能
となる。

【０１２７】一方、第２ブロードキャストユニット５４
ｂは、３種類〔（Ｇ），（Ｈ），（Ｉ）と付されたも
の〕の波長多重光増幅基本ユニット３０を有し、８ユー
ザを収容することができ、さらに、あと２個の波長多重
光増幅基本ユニット３０を追加接続して最大１６ユーザ
まで拡張できるようになっている。また、第１ブロード
キャストユニット５４ａと同様に、（Ｇ），（Ｈ），
（Ｉ）と付された各波長多重光増幅基本ユニット３０で
は、光分岐部１ａ，光増幅部２ａ，光分岐部１ｂ，光増
幅部２ｃ，…のように、光分岐部と光増幅部とが相互に
接続されており、従って、この第２ブロードキャストユ
ニット５４ｂは、初段波長多重光増幅基本ユニット７５
と同じ構成の分波用波長多重光増幅基本ユニットを複数
そなえ、これらの分波用波長多重光増幅基本ユニット
が、その光分岐部１ａにおける信号入力ポートＰ₂を前
段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニットにおけ
る光増幅部２ｃ（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側に接続さ
れるべく、多段に接続されるように構成されていること
になる。さらに、第２ブロードキャストユニット５４ｂ
は、上記複数の分波用波長多重光増幅基本ユニットのう
ち最前段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニット
における光分岐部１ａの一方の入力ポートＰ₂に、初段
波長多重光増幅基本ユニット７５における他方の光増幅
部２ｂの出力ポートが接続されるように構成され、且
つ、上記複数の分波用波長多重光増幅基本ユニットのう
ち最後段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニット
における光増幅部２ｃ（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側に
所定の波長の光信号を選択して出力する複数のドロップ
用光フィルタ２３′をそなえている。

【０１２８】加えて、この図１５に示す光キャリア信号
出力部５６は、所定の波長を有する光キャリア信号を出
力するものであり、この機能は、光Ｅ／Ｏ変換器５６ａ
によって発揮される。なお、通過させる光信号の波長と
同じ波長の光信号が出力されないように、光Ｅ／Ｏ変換
器５６ａから、制御されている。また、選択部５５は、
Ｙ個の光スイッチ（スイッチ部）５５ａと、Ｙ個のカッ
プリング部５５ｂと、多重部５５ｃと、アンプ５５ｅと
をそなえて構成されている。このＹは２以上の自然数で
ある。これらのＹ個の光スイッチ５５ａは、第１ブロー
ドキャストユニット５４ａの最後段に位置する合波用波
長多重光増幅基本ユニットにおける光増幅部２ｃ（２
ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側にそれぞれ接続されて波長多
重光信号の通過／遮断の切り換えを行なうものである。
また、Ｙ個のカップリング部５５ｂは、これらの光スイ
ッチ５５ａの波長多重光信号ラインと光キャリア信号出
力部５６からの光キャリア信号ラインとのカップリング
を行なうものであり、例えば光カプラによってこの機能
は発揮される。そして、このカップリング部５５ｂにお
いて、２方向から出力される光信号がカップリングされ
るようになっている。さらに、多重部５５ｃは、各カッ
プリング部５５ｂからのＹ種類の光信号から一波のみ選
択して出力するものであり、ＡＷＧによりこの機能は発
揮される。そして、このＡＷＧの入力されるポート番号
によって、波長多重された光信号のうちの一波が選択さ
れて、各ポート毎に異なる波長の光信号が多重されて出
力されるようになっている。アンプ５５ｅは、波長多重
光信号の増幅を行なうものである。そして、Ｙ個の光ス
イッチ５５ａが、第１ブロードキャストユニット５４ａ
からのＹ種類の波長多重光信号を通過させて多重部５５
ｃから出力するか、又は、光キャリア信号出力部５６か
らのＹ種類の光キャリア信号を多重部５５ｃから出力す
るかを選択的に切り換えるようになっている。

【０１２９】なお、波長多重光増幅ユニット３０及び光
フィードバックループ系３４は、上述したものと同じも
のであるので、更なる説明を省略する。これにより、こ
の図１５に示す波長多重光増幅基本ユニットを用いた光
アド・アンド・ドロップ装置５３における光信号の流れ
は、次のようになる。すなわち、この図１５の左側から
の波長多重光信号は、光フィードバックループ系３４内
のコネクタ５，アイソレータ３，光カプラ８，８′，合
波器９，ＥＤＦＡ１２，利得等化器１３を介して、初段
ユニット６５に入力される。そして、この初段ユニット
６５にて、光増幅器２ａの出力が、第１ブロードキャス
トユニット５４ａに入力されて、６４波長多重（ｃｈ１
〜ｃｈ６４）光信号が、ブロードキャストされる。

【０１３０】また一方、初段ユニット６５の光増幅器２
ｂの出力が、第２ブロードキャストユニット５４ｂに入
力されて、６４波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ６４）光信号
が、ブロードキャストされ、そして、この第２ブロード
キャストユニット５４ｂ内の最後段に位置する分波用波
長多重光増幅基本ユニットにおける光増幅部２ｃ（２
ｄ，２ｅ，２ｆ）のそれぞれの出力ポートにこの６４波
長多重（ｃｈ１〜ｃｈ６４）波長多重光信号が現れる。
さらに、この６４波長多重（ｃｈ１〜ｃｈ６４）波長多
重光信号は、ドロップ用光フィルタ２３′において、所
望の波長を有する光信号が取り出され、ここにドロップ
機能がなされるのである。従って、この第２ブロードキ
ャストユニット５４ｂのドロップ機能は、図２の光カプ
ラ２０ｂ，分岐部２１が協働して発揮するドロップ機能
と同等であり、また、ドロップ用光フィルタ２３′（図
１５参照）は、図２のチューナブルフィルタ２３に相当
している。なお、このドロップ用光フィルタ２３′は、
波長固定の光フィルタを用いてもよい。

【０１３１】そして、図１５における多重部５５におい
ては、光キャリア信号出力部５６からの光キャリア信号
と、第１ブロードキャストユニット５４ａからの波長多
重光信号とが入力され、光スイッチ５５ａがＯＮのとき
は、第１ブロードキャストユニット５４ａからの波長多
重信号がスルーされて（以下、通過されるという意味で
用いる）、Ｙ種類の光信号がカップリング部５５ｂに入
力され、多重部５５ｃにおいて、第１ポートでλ１〜λ
１６のうちλ１の光信号が選択され、また第２ポートで
λ１〜λ１６のうちλ２の光信号が選択され、同様に第
１６ポートでλ１〜λ１６のうちλ１６の光信号が選択
される。そして、各λ１〜λ１６の出力は再度多重され
て出力され、アンプ５５ｅにおいて、増幅されてから図
１５の右側から出力される。なお、このＹは、入力のＸ
以下の自然数である。逆に、光スイッチ５５ａがＯＦＦ
のときは、第１ブロードキャストユニット５４ａからの
波長多重信号は遮断されて、カップリング部５５ｂに、
光キャリア信号出力部５６からの光キャリア信号が入力
され、多重部５５ｃにおいて、これらの光キャリア信号
が多重出力され、アンプ５５ｅにおいて、波長多重光信
号は増幅されてから、図１５の右側から出力される。

【０１３２】このような構成によって、この波長多重光
増幅基本ユニットを用いた光アド・アンド・ドロップ装
置５３内の第２ブロードキャストユニット５４ｂにてド
ロップが行なわれる一方、多重部５５ｃにてアドが行な
われるので、同一の波長多重光増幅ユニット３０を用い
て、アド及びドロップ機能が発揮される。そして、これ
により、本波長多重増幅装置の特長を活かして、光ネッ
トワークが柔軟に増設又は拡張されることができる利点
がある。

【０１３３】さらに、光アド・アンド・ドロップ装置
は、別の態様をとることもできる。光アド・アンド・ド
ロップ装置を実現する際に、技術的に困難な点は、その
装置でドロップした波長に信号光をアドすることであ
る。すなわち、光アド・アンド・ドロップ装置を実現す
るためには、その装置にて、例えば０．４ｎｍ（ｎ：ナ
ノ、１０の−９乗を表す）間隔のような非常に狭い間隔
で並んだ波長多重信号光から、所望の波長が十分に除去
され、また、その波長に別の信号が新たに加えられなけ
ればならない。

【０１３４】この場合の技術的に解決困難な点又は課題
は、次の，のようになる。 波長ドロップが、他の波長の信号に影響を与えない
で、特定の波長を除去すること。 新たにその波長に信号光を追加する場合に、追加する
波長と除去されずに残った信号光との間で、コヒーレン
スクロストーク（相互変調歪み）が生じること。

【０１３５】このため、電気領域のアド・アンド・ドロ
ップ装置を用いることによって、これらの困難に立ち向
かって開発を進めるのも一方策であり、また、この方策
は、波長スロット(又は、帯域)の有効利用を図ることが
できる。その一方、この方策は、光領域でアド・アンド
・ドロップを行なうことに関して、得手及び不得手を考
慮していない。

【０１３６】図１７は、本発明を適用される他の光アド
・アンド・ドロップ装置のブロック図であり、この図１
７に示す光アド・アンド・ドロップ装置５３ａは、上記
の得手及び不得手を考慮し、また、容易に光アド・アン
ド・ドロップ機能を実現し得るものである。この図１７
に示す光アド・アンド・ドロップ装置５３ａは、光フィ
ードバックループ系４２ａと、初段ユニット６５ａと、
第１ブロードキャストユニット５４ｄと、追加信号出力
部６８と、伝送出力部６９とをそなえて構成されてい
る。

【０１３７】ここで、初段ユニット６５ａは、２つの入
力ポートＰ₁，Ｐ₂と２つの出力ポートＰ₃，Ｐ₄とを有
し、Ｘ種類の波長の光信号からなる波長多重光信号を入
力ポートＰ₁，Ｐ₂のうちの一方の入力ポートとしての信
号入力ポートから入力されることにより、第１の波長多
重光信号をそれぞれ出力ポートＰ₃，Ｐ₄から出力するよ
うになっている。

【０１３８】そして、初段ユニット６５ａは、Ｘ種類の
波長の光信号からなる第１の波長多重光信号を分配（ブ
ロードキャスト）するものであって、光分岐部１ａ，光
増幅部２ａ，２ｂをそれぞれ有し、初段波長多重光増幅
基本ユニットとして機能している。この光分岐部１ａ
は、その信号入力ポート（入力ポートＰ₁）に励起光源
４ａが接続されており、その出力ポートＰ₃，Ｐ₄のそれ
ぞれが光増幅部２ａ，２ｂに接続されている。

【０１３９】加えて、光フィードバックループ系４２ａ
は、上述したものと同様なものをそなえるほか、第１分
散補償部（ＤＣ:Dispersion Compensator）６７ａを有
する。この第１分散補償部６７ａは、ＥＤＦＡ（増幅
部）１２と初段ユニット６５における光分岐部１ａの信
号入力ポートとに接続されている。また、光信号を増幅
して増幅光信号を出力するＥＤＦＡ（増幅部）１２が、
この第１分散補償部６７ａの入力側に設けられており、
第１分散補償部６７ａは、増幅光信号の分散を補償しこ
の分散補償した補償光信号を光分岐部１ａの信号入力ポ
ートに入力するようになっている。

【０１４０】また、第１ブロードキャストユニット５４
ｄは、初段ユニット６５ａの出力側に接続されて、初段
ユニット６５ａから出力される第１の波長多重光信号を
ブロードキャストするものであって、初段波長多重光増
幅基本ユニット７５ａと同じ構成の分波用波長多重光増
幅基本ユニット３０を、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），
（Ｅ），（Ｆ）と付したように、５種類そなえている。
そして、これらの分波用波長多重光増幅基本ユニット３
０は、それぞれ、その光分岐部１ａ（１ｂ，１ｃ）にお
ける信号入力ポート（入力ポートＰ₁，Ｐ₂）を前段に位
置する分波用波長多重光増幅基本ユニット３０における
光増幅部２ａ（２ｂ，２ｃ）の出力側に接続され、多段
に接続されるようになっている。

【０１４１】さらに、上記複数の分波用波長多重光増幅
基本ユニット３０のうち（Ｂ）と付した最前段に位置す
る分波用波長多重光増幅基本ユニット３０における光分
岐部１ａの一方の入力ポートＰ₁に、初段波長多重光増
幅基本ユニット７５ａにおける光増幅部１ａの出力ポー
トＰ₃が接続されている。また、上記複数の分波用波長
多重光増幅基本ユニット３０のうち（Ｃ），（Ｄ），
（Ｅ），（Ｆ）と付した最後段に位置する分波用波長多
重光増幅基本ユニット３０における光増幅部２ｃ（２
ｄ，２ｅ，２ｆ）の出力側に所定の波長の光信号を選択
して出力する複数のドロップ用光フィルタ２３ａをそな
えて構成されている。また、これらの複数のドロップ用
光フィルタ２３ａは、それぞれ、ドロップする波長を可
変に設定できるようになっている。なお、複数のドロッ
プ用光フィルタ２３ａは、固定波長のフィルタを用いる
こともできる。

【０１４２】これにより、この第１ブロードキャストユ
ニット５４ｄは、波長ドロップ用（ドロップ部）とし
て、複数の波長多重光信号のコピーを生成し、このコピ
ーされた波長多重光信号を用いるので、光アド・アンド
・ドロップ装置５３ａは、他の波長への影響を考慮せず
に、単に所定の波長の抽出処理に専念できるようにな
る。

【０１４３】また、この光アド・アンド・ドロップ装置
５３ａの構成は、ドロップした波長に、更にアドするこ
とを行なっておらず、波長スロット(又は、帯域)の有効
利用を行なっていない。この理由は、光装置は、そのよ
うなことを行なわなくとも十分な程度(例えば、１２８
波、２４０波)の波長スロットの実現が可能だからであ
る。

【０１４４】さらに、追加信号出力部６８は、複数の光
キャリア信号を合波して第２の波長多重光信号を出力す
るものであって、複数の光キャリア信号発生部（Ｅ／
Ｏ）５６ａと、光増幅器２０ａと、光バンドパスフィル
タ６８ａと、多重部（ＷＤＭ）５５ｃとをそなえて構成
されている。ここで、複数の光キャリア信号発生部５６
ａは、それぞれ、複数の光キャリア信号を出力するもの
である。また、光増幅器２０ａは、それら複数の光キャ
リア信号を増幅して出力するものである。光バンドパス
フィルタ６８ａは、複数の光キャリア信号発生部５６ａ
のそれぞれに接続されて、光増幅器２０ａから出力され
た光キャリア信号をフィルタリングするものである。な
お、これらの光増幅器２０ａと光バンドパスフィルタ６
８ａとは、それぞれ、信号増幅用として設けられたもの
であるので、信号パワーが十分な場合は、設置は不要で
ある。

【０１４５】さらに、多重部５５ｃは、複数の光キャリ
ア信号発生部５６ａ側に接続されて、複数の光キャリア
信号出力部５６ａからの複数の光キャリア信号を合波し
て第２の波長多重光信号を出力するものであって、例え
ば導波路型回折格子（ＡＷＧ）が用いられている。そし
て、伝送出力部６９は、初段ユニット６５ａの出力側と
追加信号出力部６８の出力側とに接続されて、初段ユニ
ット６５ａからの第１の波長多重光信号と追加信号出力
部６８からの第２の波長多重光信号とのカップリングを
行なうものであって、カップリング部（ＣＰＬ）５５ｂ
と、アンプ５５ｅと、第２分散補償部６７ｂとをそなえ
て構成されている。ここで、カップリング部５５ｂは、
初段ユニット６５ａと追加信号出力部６８とに接続され
て、初段ユニット６５からの第１の波長多重光信号と追
加信号出力部６８からの第２の波長多重光信号とをカッ
プリングして第３の波長多重光信号を出力するものであ
る。さらに、アンプ５５ｅは、カップリング部５５ｂか
らの第３の波長多重光信号を増幅してその増幅された第
３の波長多重光信号を出力するものであり、波長多重光
信号を増幅するものである。加えて、第２分散補償部
（ＤＣ）６７ｂは、伝送出力部６９の光増幅器５５ｅに
接続されて、増幅された第３の波長多重光信号の分散を
補償しこの分散補償した補償光信号を出力するものであ
る。

【０１４６】そして、このような構成によって、アド・
ドロップ処理が行なわれる。ここで、波長数に関して
は、例えば、入力波長数は、３２波とする。また、その
３２波の内、１波から２８波が、それぞれ、ドロップ用
とスルー用とに割り当てられ、２９波から３２波が、そ
れぞれ、アド用に割り当てられるものとする。まず、図
１７の左側から波長多重光信号（λ₁〜λ₃₂）が入力さ
れ、初段ユニット６５ａにて増幅された後、第１の波長
多重光信号（λ₁〜λ₂₈）が、ドロップ用の第１ブロー
ドキャストユニット５４ｄに入力されるとともに、波長
多重光信号（λ₁〜λ₂₈）が、スルー用の伝送出力部６
９とにそれぞれ、入力される。

【０１４７】そして、第１ブロードキャストユニット５
４ｄにて、波長ドロップ用に、複数の波長多重信号のコ
ピーが作成され、ドロップ用光フィルタ２３ａから、所
望の波長（λ₁〜λ₂₈）がドロップされる。ここで、図
１５に示すものとは異なり、ドロップされた波長に対し
ては、アド処理がなされない。一方、アドされる第２の
波長多重光信号（λ₂₉〜λ₃₂）は、追加信号出力部６８
から伝送出力部６９に入力される。そして、伝送出力部
６９内のカップリング部５５ｂにて、第１の波長多重光
信号（λ₁〜λ₂₈）と追加信号出力部６８からの第２の
波長多重光信号（λ₂₉〜λ₃₂）とがカップリングされ、
第３の波長多重光信号（λ₁〜λ₃₂）が出力され、光増
幅器５５ｅにて増幅されてから、次の中継点に対して出
力される。

【０１４８】このように、光アド・アンド・ドロップ装
置５３ａにて、所定波長がドロップされて信号光がアド
される際に、非常に狭い間隔で並んだ波長多重信号光か
ら、所望の波長が十分に除去又はドロップされ、また、
その波長に別の信号が新たに加えられて伝送されるの
で、アド・アンド・ドロップ機能を発揮できる。従っ
て、次の２点を実現できるようになる。すなわち、 コピーされた波長多重信号が用いられるので、他の波
長への影響を考慮せずに、所望の波長をドロップでき
る。 新たにその波長に信号光を追加する場合でも、追加す
る特定波長の信号光と、除去されずに残った信号光との
間で、コヒーレンスクロストークが生じない。

【０１４９】また、このようにして、波長多重信号のコ
ピーが作成されるので、多くの末端ユーザに対して、サ
ービスを提供することができる。なお、この方法は、６
４波、１２８波、２４０波の場合でも用いることがで
き、ドロップする波長数及びアドする波長数について
は、種々変更できる。例えば、１２８波の場合は、この
うち１波から９６波をドロップ用又はスルー用に割り当
て、９７波から１２８波をアド用に割り当てるようにす
る。

【０１５０】なお、上述したもののほか、波長によっ
て、光信号を分配するような、その他の用途にも応用す
ることができる。さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができるのは、言うま
でもない。

【０１５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の波長多重
光増幅装置によれば、第１の波長多重光増幅基本ユニッ
トと、第２の波長多重光増幅基本ユニットと、第３の波
長多重光増幅基本ユニットとからなる波長多重光増幅ユ
ニットが複数多段に接続されるとともに、第４の波長多
重光増幅基本ユニットと、励起光源と、合波部と、利得
等化器と、利得制御手段とをそなえて構成されているの
で、波長多重された光信号をまとめて増幅する場合より
も光信号パワーが大幅に小さくなり、従って、より高効
率特性が得られる利点がある。また、第１〜第３の波長
多重光増幅基本ユニットが、２つの入力ポートと２つの
出力ポートとを有し、波長多重光信号をそれぞれ上記２
つの出力ポートから出力する光分岐部と、この光分岐部
の２つの出力ポートのそれぞれに接続された光増幅部と
から構成されているので、光分配系の中に増幅媒体が分
散されて配置される結果、光アイソレータに頼らずとも
安定な光増幅器が実現できる利点がある。さらに、光増
幅部と、光分岐部とが交互に接続されるため、増幅器内
の実効利得が低くなって、反射に対して耐性が生じるよ
うになり、また、分岐損よりも光増幅部の利得を低くす
れば、実効利得がマイナスとなり、光アイソレータで各
光増幅部を挟む必要がなくなり、系の簡易化が図れるよ
うになる。その上、光増幅器と分配系とを含んだ系の過
剰損を小さくでき、光アイソレータがなくても反射によ
る不安定動作をなくすことができるようになる利点があ
る（請求項１）。

【０１５２】さらに、第４の波長多重光増幅基本ユニッ
トへの入力を検出する入力モニタをそなえ、利得制御手
段が、出力情報及び入力モニタでの検出結果に基づいて
利得制御信号を生成し、利得制御信号を利得等化器の入
力側に設けられた励起光源へ供給して、この励起光源の
励起状態を制御する制御部をそなえて構成することもで
き、このようにすれば、全ての分岐ポートにおける利得
の波長特性の制御が可能となり、最前段に設置された励
起光源にフィードバック制御をかけることによって、全
ポートにおける利得の波長特性を制御できるようになる
（請求項１６）。

【０１５３】また、本発明の波長多重光増幅装置によれ
ば、波長多重光増幅基本ユニットが多段に接続されると
ともに、励起光源と、合波部と、利得等化器と、利得制
御手段とをそなえて構成され、この波長多重光増幅基本
ユニットが、２つの入力ポートと２つの出力ポートとを
有し、波長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポート
から出力する光分岐部と、この光分岐部の２つの出力ポ
ートのそれぞれに接続された光増幅部とから構成されて
いるので、ユーザがサービスの増設を欲したときに、イ
ンサービスでの増設が簡易に行なえる利点がある。すな
わち、ユーザは、この波長多重光増幅ユニットを新たに
追加して購入することで、簡易に分岐数を拡張できるよ
うになり、また、現在与えているサービスを中断せずに
行なえるようになる。そして、最前段の励起光源が、最
後段の波長多重光増幅基本ユニットを励起できる十分な
パワーを有していれば、途中段の波長多重光増幅基本ユ
ニットには励起光源を設置しなくてもよく、また、途中
段の波長多重光増幅基本ユニットには必要に応じて励起
光源を設置すればよく、さらに、全ての波長多重光増幅
基本ユニットに励起光源を接続すること可能となり、柔
軟な励起方法が採れるようになる利点がある。加えて、
各要素内が同一特性を有する光部品で構成されているた
め、量産に適しており、優れた拡張性を有する（請求項
２）。

【０１５４】さらに、多段に配置された複数の波長多重
光増幅基本ユニットのうちの最前段に配置される波長多
重光増幅基本ユニットへの入力を検出する入力モニタを
そなえ、利得制御手段が、出力情報及び入力モニタでの
検出結果に基づいて利得制御信号を生成し、利得制御信
号を利得等化器の入力側に設けられた励起光源へ供給し
て、この励起光源の励起状態を制御する制御部をそなえ
て構成することもでき、このようにすれば、全ての分岐
ポートにおける利得の波長特性の制御が可能となり、最
前段に設置された励起光源にフィードバック制御をかけ
ることによって、全ポートにおける利得の波長特性を制
御できるようになる（請求項１７）。

【０１５５】さらに、本発明の波長多重光増幅装置によ
れば、波長多重光増幅基本ユニットと、励起光源と、合
波部と、利得等化器と、利得制御手段とをそなえて構成
され、この波長多重光増幅基本ユニットが、２つの入力
ポートと２つの出力ポートとを有し、波長多重光信号を
それぞれ上記２つの出力ポートから出力する光分岐部
と、この光分岐部の２つの出力ポートのそれぞれに接続
された光増幅部とから構成されているので、簡易な設備
としてユーザに提供でき、また、ユーザは現在与えられ
ているサービスを中断せずに簡易に分岐数を拡張できる
利点がある（請求項３）。

【０１５６】さらに、波長多重光増幅基本ユニットへの
入力を検出する入力モニタをそなえ、利得制御手段が、
出力情報及び入力モニタでの検出結果に基づいて利得制
御信号を生成し、利得制御信号を利得等化器の入力側に
設けられた励起光源へ供給して、励起光源の励起状態を
制御する制御部をそなえて構成することもでき、このよ
うにすれば、全ての分岐ポートにおける利得の波長特性
の制御が可能となり、最前段に設置された励起光源にフ
ィードバック制御をかけることによって、全ポートにお
ける利得の波長特性を制御できる利点がある（請求項１
８）。

【０１５７】そして、上記複数の波長多重光増幅基本ユ
ニットのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユ
ニット又は波長多重光増幅基本ユニットにおける他方の
入力ポートに、補助励起光源が接続されてもよく、この
ようにすれば、必要に応じて励起光パワーを増加させる
ことができる利点があり、また、光分岐部（１：１光カ
プラ）を利用して励起光源も等しく分配されるので、簡
単な構成で各光増幅部へ等しい励起光パワーも供給でき
るようになり、励起光と信号光とを合波する合波器が不
要またはその所要数を削減できる利点もある（請求項
７，８）。

【０１５８】また、上記複数の波長多重光増幅ユニット
のうちの少なくとも１つの波長多重光増幅ユニットにお
ける第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポー
ト、若しくは、上記複数の波長多重光増幅基本ユニット
のうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユニット
における信号入力ポート、若しくは、上記波長多重光増
幅基本ユニットにおける信号入力ポートに、アイソレー
タが接続されてもよく、このようにすれば、反射戻り光
による不安定動作を回避できるだけでなく、出力側から
入力側へ集まる逆方向ＡＳＥが遮断されて逆方向ＡＳＥ
による光増幅器の飽和を防ぐことができる利点がある
（請求項９〜１１）。

【０１５９】加えて、上記複数の波長多重光増幅ユニッ
トのうちの少なくとも２つの波長多重光増幅ユニットに
ついて、その前段側の波長多重光増幅ユニットにおける
上記第２の及び第３の波長多重光増幅基本ユニットの各
光増幅部出力側と、その後段側の各波長多重光増幅ユニ
ットにおける第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号
入力ポート入力側との間が、それぞれ斜めコネクタを介
して接続されていてもよく、若しくは、上記複数の波長
多重光増幅基本ユニットのうちの少なくとも２つの波長
多重光増幅基本ユニットについて、その前段側の波長多
重光増幅基本ユニットにおける光増幅部出力側と、その
後段側の波長多重光増幅基本ユニットにおける信号入力
ポート入力側との間が、斜めコネクタを介して接続され
てもよく、このようにすれば、コネクタ面においての光
の反射を起こさないで済むので、無駄な光の増幅を防止
することができる利点がある（請求項１２，１３）。

【０１６０】さらに、上記の利得制御手段は、出力情報
中の所望の波長光信号を選択するフィルタと、このフィ
ルタで抽出された所望の波長光信号についてレーザ共振
させるべく信号減衰させて、この減衰させた光信号を利
得等化器の入力側に供給する光減衰器とをそなえて構成
されてもよく、このフィルタが、伝送に必要な所要の波
長帯域外の波長光信号を選択するフィルタとして構成さ
れてもよく、このようにすれば、フィードバックを掛け
るポートが１ポートで済む上、最前段の励起光源から、
各ポートの利得を一定に保つために励起光を変化させる
ことができるようになり、簡易な構成で全てのポートの
利得を一定に保つことが可能となる（請求項１４，１
５）。

【０１６１】また、上記波長多重光増幅基本ユニットに
おける光分岐部は、１：１光カプラとして構成すること
ができ、また、光増幅部は、光分岐部での分岐損と同等
の利得またはこの分岐損より低い利得を有する光増幅部
として構成することができ、また、上記の光分岐部，光
増幅部及び光分岐部・光増幅部接続部が、ガラス又は半
導体製の光導波路で構成することができるので、このよ
うにすれば、出力側から見て、分岐と増幅が交互に行な
われていることとなって、各光増幅部は、２分岐により
損失するパワーロス（例えば３ｄＢ）を補うだけの大き
さの利得（例えば１８ｄＢ）で増幅すれば、理論限界値
（例えば１５ｄＢｍ）を維持できるようになり、効率の
よい拡張性を発揮できるようになる上、安定な光増幅器
が実現できるようになり、光パワーが局所的に高くなる
部分が無いので、より高効率特性が得られる利点がある
（請求項４〜６）。

【０１６２】また、本発明の波長多重光増幅装置によれ
ば、Ｍ種類の波長の光信号からなる波長多重光信号とＮ
種類の波長の光信号からなる波長多重光信号とを入力す
るとともに、（Ｍ＋Ｎ−Ｌ）種類の波長の光信号からな
る波長多重光信号とＬ種類の波長の光信号からなる波長
多重光信号とに分岐して出力する合流・分岐装置の分岐
ポートに接続されて使用されるので、簡易にブロードキ
ャスト機能が実現でき、また、インサービスでの分岐ポ
ートの増設が可能となる利点がある（請求項１９）。

【０１６３】さらに、本発明の波長多重光増幅装置によ
れば、光クロスコネクト装置におけるｍ×ｎのマトリッ
クス光スイッチに使用されるので、光加入者系などの分
配系に用いることができ、簡易でかつインサービスでの
増設性を利用できるようになる（請求項２０）。さら
に、本発明の波長多重光増幅基本ユニットを用いた光ア
ド・アンド・ドロップ装置は、初段ユニットと、第１ブ
ロードキャストユニットと、第２ブロードキャストユニ
ットと、光キャリア信号出力部と、選択部とをそなえる
とともに、励起光源，ドロップ用光フィルタをそなえ、
上記の選択部が、Ｙ個のスイッチ部と、Ｙ個のカップリ
ング部と、多重部とを有し、このスイッチ部が、Ｙ種類
の波長多重光信号を通過させて多重部から出力するか、
又は、Ｙ種類の光キャリア信号を多重部から出力するか
を選択的に切り換えるように構成されているので、同一
の波長多重光増幅ユニットを用いてアド及びドロップ機
能が実現でき、そして、これにより、光ネットワークが
柔軟に増設又は拡張されることができるようになる利点
がある。また、コピーされた波長多重信号が用いられる
ので、他の波長への影響を考慮せずに、所望の波長の抽
出処理が行なえるとともに、例えばコヒーレントクロス
トークを簡単に回避できる利点がある（請求項２１，２
９〜３１）。

【０１６４】そして、本発明の波長多重光増幅装置によ
れば、入力光を増幅する光増幅媒体と、光増幅媒体から
出力される光信号を複数の光信号に分岐して、その分岐
損を補償すべく、分岐された光信号のそれぞれを増幅す
る光分岐増幅部と、分岐増幅部に接続されて、分岐増幅
部からの光信号に従って、光増幅媒体の利得を制御する
利得制御手段とをそなえて構成されているので、漏れ励
起光が、再度利用できて効率的な増幅を行なえる利点が
ある（請求項２２〜２８）。

【０１６５】加えて、本発明の光増幅器によれば、入力
光を光増幅する部分を有し入力光を複数に分岐する光分
岐手段と、光分岐手段の光増幅部分を励起するための励
起光を発生させる励起光源と、上記光分岐手段の出力を
モニタするモニタ手段と、このモニタ手段で検出した値
に基づき励起光の制御を行なう制御手段とをそなえて構
成されているので、系の過剰損を小さくでき、安定な動
作が可能となる利点がある（請求項３２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる波長多重光増幅
装置を示す図である。

【図２】光アド・アンド・ドロップ装置の原理ブロック
図である。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる波長多重光増幅
ユニットのブロック構成を示す図である。

【図４】本発明の第１実施形態にかかる光分岐部の構成
を示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態にかかる他の波長多重光
増幅ユニットのブロック構成を示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態にかかる他の波長多重光
増幅ユニットのブロック構成を示す図である。

【図７】本発明の第１実施形態にかかる他の波長多重光
増幅装置を示す図である。

【図８】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる波
長多重光増幅装置を示す図である。

【図９】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる波
長多重光増幅ユニットのブロック構成を示す図である。

【図１０】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる
波長多重光増幅装置を示す図である。

【図１１】本発明の第２実施形態にかかる波長多重光増
幅装置を示す図である。

【図１２】本発明の第２実施形態にかかる利得制御手段
の一つの構成例を示す図である。

【図１３】本発明の第２実施形態にかかる他の波長多重
光増幅装置を示す図である。

【図１４】本発明を適用される光クロスコネクト装置の
概略ブロックを示す図である。

【図１５】本発明を適用される光アド・アンド・ドロッ
プ装置の概略ブロックを示す図である。

【図１６】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる
他の波長多重光増幅装置を示す図である。

【図１７】本発明を適用される他の光アド・アンド・ド
ロップ装置のブロック図である。

【図１８】光アド・アンド・ドロップ多重装置の構成の
一例を示す図である。

【図１９】従来のファイバカプラの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 光分岐部 ２ａ〜２ｆ 光増幅部 ３ 光アイソレータ ４ 励起光源 ４ａ 補助励起光源 ５ コネクタ ６ａ，６ｂ 斜めコネクタ ８，８′ 光カプラ ９ 合波器 １０，１０ａ，２２ｅ ＰＤ １１ 光フィルタ １１ａ 利得制御手段 １１ｂ 可変減衰器 １１ｃ 制御部 １１ｄ 波長多重光信号除去フィルタ １２ ＥＤＦＡ １３ 利得等化器 １４ ターミネータ １５ 利得制御手段 １５ａ 制御部 ２０ 光アド・アンド・ドロップ装置 ２０ａ，２０ｃ 光増幅器 ２０ｂ，２０ｂ′，２１ｂ 光カプラ ２１ 分岐部 ２１ａ，２２ａ ＥＤＦ光増幅器 ２２ 合流部 ２２ｂ 合波部 ２２ｃ １波用光アンプ ２２ｄ チューナブルレーザ ２３ チューナブルフィルタ ２３′，２３ａ ドロップ用光フィルタ ３０，３０ａ，３０ｃ，３０ｄ 波長多重光増幅ユニッ
ト ３０ｂ 波長多重光増幅基本ユニット ２５，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，４１，４１ａ，４１ｂ
波長多重光増幅装置 ３１ 第１の波長多重光増幅基本ユニット ３２ 第２の波長多重光増幅基本ユニット ３３ 第３の波長多重光増幅基本ユニット ３４，３４ａ，３４ｂ，４２，４２ａ 光フィードバッ
クループ系 ３５，３５ｂ 第４の波長多重光増幅基本ユニット ５０ 光クロスコネクト装置 ５１ ブロードキャスト部 ５２ 空間スイッチ・波長セレクタ部 ５３，５３ａ 光アド・アンド・ドロップ装置 ５４ａ，５４ｃ，５４ｄ 第１ブロードキャストユニッ
ト ５４ｂ 第２ブロードキャストユニット ５５ 選択部 ５５ａ 光スイッチ ５５ｂ カップリング部 ５５ｃ 多重部 ５５ｅ，６０ａ，６０ｂ，６４ アンプ ５６ 光キャリア信号出力部 ５６ａ 光Ｅ／Ｏ変換器 ６３ 除算器 ６４ａ トランジスタ ６５，６５ａ 初段ユニット ６６ 励起光再入力部 ６７ 分散補償器 ６８ 追加信号出力部 ６８ａ 光バンドパスフィルタ ６９ 伝送出力部 ７５ 初段波長多重光増幅基本ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｑ 3/52

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの入力ポートと２つの出力ポートと
   を有し、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を
   該２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートとしての
   信号入力ポートから入力されることにより、該波長多重
   光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートから出力する光
   分岐部と、該光分岐部の該２つの出力ポートのそれぞれ
   に接続された光増幅部とからなる第１の波長多重光増幅
   基本ユニットと、 該第１の波長多重光増幅基本ユニットと同じ構成であっ
   て、第１の波長多重光増幅基本ユニットの一方の光増幅
   部の出力側に、その信号入力ポートの入力側が接続され
   た第２の波長多重光増幅基本ユニットと、 該第１の波長多重光増幅基本ユニットと同じ構成であっ
   て、該第１の波長多重光増幅基本ユニットの他方の光増
   幅部の出力側に、その信号入力ポートの入力側が接続さ
   れた第３の波長多重光増幅基本ユニットとからなる波長
   多重光増幅ユニットを複数そなえ、 これらの波長多重光増幅ユニットが、その第１の波長多
   重光増幅基本ユニットにおける光分岐部の信号入力ポー
   トを前段に位置する波長多重光増幅ユニットにおける第
   ２の波長多重光増幅基本ユニット又は第３の波長多重光
   増幅基本ユニットの光増幅部の出力側に接続されるよう
   にして、多段に接続され、 更に、 該第１の波長多重光増幅基本ユニットと同じ構成であっ
   て、多段に配置された複数の波長多重光増幅ユニットの
   うちの最前段に配置される波長多重光増幅ユニットにお
   ける該第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポ
   ートに、その一方の光増幅部の出力側が接続された第４
   の波長多重光増幅基本ユニットと、 励起光源と、 該励起光源からの励起光と波長多重光信号とを合波する
   合波部と、 該合波部と該第４の波長多重光増幅基本ユニットの信号
   入力ポートとの間に介装される利得等化器と、 該多段に配置された複数の波長多重光増幅ユニットのう
   ちの最後段に配置される波長多重光増幅ユニットからの
   出力情報に基づいて多段に配置された複数の波長多重光
   増幅ユニットの利得制御を行なう利得制御手段とをそな
   えて構成されたことを特徴とする、波長多重光増幅装
   置。
2. 【請求項２】 ２つの入力ポートと２つの出力ポートと
   を有し、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を
   該２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートとしての
   信号入力ポートから入力されることにより、該波長多重
   光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートから出力する光
   分岐部と、該光分岐部の該２つの出力ポートのそれぞれ
   に接続された光増幅部とからなる波長多重光増幅基本ユ
   ニットを複数そなえ、 これらの波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部
   における信号入力ポートを前段に位置する波長多重光増
   幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続される
   ようにして、多段に接続されるとともに、 励起光源と、 該励起光源からの励起光と波長多重光信号とを合波する
   合波部と、 該合波部と多段に配置された複数の波長多重光増幅基本
   ユニットのうちの最前段に配置される波長多重光増幅基
   本ユニットの信号入力ポートとの間に介装される利得等
   化器と、 該多段に配置された複数の波長多重光増幅基本ユニット
   のうちの最後段に配置される波長多重光増幅基本ユニッ
   トからの出力情報に基づいて多段に配置された複数の波
   長多重光増幅基本ユニットの利得制御を行なう利得制御
   手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多
   重光増幅装置。
3. 【請求項３】 ２つの入力ポートと２つの出力ポートと
   を有し、複数の波長の光信号からなる波長多重光信号を
   該２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートとしての
   信号入力ポートから入力されることにより、該波長多重
   光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートから出力する光
   分岐部と、該光分岐部の該２つの出力ポートのそれぞれ
   に接続された光増幅部とからなる波長多重光増幅基本ユ
   ニットをそなえ、 励起光源と、 該励起光源からの励起光と波長多重光信号とを合波する
   合波部と、 該合波部と該波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポ
   ートとの間に介装される利得等化器と、 該波長多重光増幅基本ユニットからの出力情報に基づい
   て該波長多重光増幅基本ユニットの利得制御を行なう利
   得制御手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、
   波長多重光増幅装置。
4. 【請求項４】 上記波長多重光増幅基本ユニットにおけ
   る光分岐部が、１：１光カプラとして構成されたことを
   特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長
   多重光増幅装置。
5. 【請求項５】 上記波長多重光増幅基本ユニットにおけ
   る光増幅部が、該光分岐部での分岐損と同等の利得また
   は該分岐損より低い利得を有する光増幅部として構成さ
   れたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に
   記載の波長多重光増幅装置。
6. 【請求項６】 上記波長多重光増幅基本ユニットにおけ
   る上記の光分岐部，光増幅部及び光分岐部・光増幅部接
   続部が、ガラス又は半導体製の光導波路で構成されたこ
   とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の
   波長多重光増幅装置。
7. 【請求項７】 上記複数の波長多重光増幅基本ユニット
   のうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユニット
   における他方の入力ポートに、補助励起光源が接続され
   たことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の波
   長多重光増幅装置。
8. 【請求項８】 上記波長多重光増幅基本ユニットにおけ
   る他方の入力ポートに、補助励起光源が接続されたこと
   を特徴とする、請求項３に記載の波長多重光増幅装置。
9. 【請求項９】 上記複数の波長多重光増幅ユニットのう
   ちの少なくとも１つの波長多重光増幅ユニットにおける
   第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポート
   に、アイソレータが接続されたことを特徴とする、請求
   項１に記載の波長多重光増幅装置。
10. 【請求項１０】 上記複数の波長多重光増幅基本ユニッ
    トのうちの少なくとも１つの波長多重光増幅基本ユニッ
    トにおける信号入力ポートに、アイソレータが接続され
    たことを特徴とする、請求項２に記載の波長多重光増幅
    装置。
11. 【請求項１１】 上記波長多重光増幅基本ユニットにお
    ける信号入力ポートに、アイソレータが接続されたこと
    を特徴とする、請求項３に記載の波長多重光増幅装置。
12. 【請求項１２】 上記複数の波長多重光増幅ユニットの
    うちの少なくとも２つの波長多重光増幅ユニットについ
    て、その前段側の波長多重光増幅ユニットにおける上記
    第２の及び第３の波長多重光増幅基本ユニットの各光増
    幅部出力側と、その後段側の各波長多重光増幅ユニット
    における第１の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力
    ポート入力側との間が、それぞれ斜めコネクタを介して
    接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の波
    長多重光増幅装置。
13. 【請求項１３】 上記複数の波長多重光増幅基本ユニッ
    トのうちの少なくとも２つの波長多重光増幅基本ユニッ
    トについて、その前段側の波長多重光増幅基本ユニット
    における光増幅部出力側と、その後段側の波長多重光増
    幅基本ユニットにおける信号入力ポート入力側との間
    が、斜めコネクタを介して接続されていることを特徴と
    する、請求項２に記載の波長多重光増幅装置。
14. 【請求項１４】 該利得制御手段が、 該出力情報中の所望の波長光信号を選択するフィルタ
    と、 該フィルタで抽出された所望の波長光信号についてレー
    ザ共振させるべく信号減衰させて、この減衰させた光信
    号を該利得等化器の入力側に供給する光減衰器とをそな
    えて構成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいず
    れか一項に記載の波長多重光増幅装置。
15. 【請求項１５】 該フィルタが、伝送に必要な所要の波
    長帯域外の波長光信号を選択するフィルタとして構成さ
    れたことを特徴とする、請求項１４に記載の波長多重光
    増幅装置。
16. 【請求項１６】 該第４の波長多重光増幅基本ユニット
    への入力を検出する入力モニタをそなえ、 該利得制御手段が、 該出力情報及び該入力モニタでの検出結果に基づいて利
    得制御信号を生成し、該利得制御信号を該利得等化器の
    入力側に設けられた該励起光源へ供給して、該励起光源
    の励起状態を制御する制御部をそなえて構成されたこと
    を特徴とする、請求項１に記載の波長多重光増幅装置。
17. 【請求項１７】 該多段に配置された複数の波長多重光
    増幅基本ユニットのうちの最前段に配置される波長多重
    光増幅基本ユニットへの入力を検出する入力モニタをそ
    なえ、 該利得制御手段が、 該出力情報及び該入力モニタでの検出結果に基づいて利
    得制御信号を生成し、該利得制御信号を該利得等化器の
    入力側に設けられた該励起光源へ供給して、該励起光源
    の励起状態を制御する制御部をそなえて構成されたこと
    を特徴とする、請求項２に記載の波長多重光増幅装置。
18. 【請求項１８】 該波長多重光増幅基本ユニットへの入
    力を検出する入力モニタをそなえ、 該利得制御手段が、 該出力情報及び該入力モニタでの検出結果に基づいて利
    得制御信号を生成し、該利得制御信号を該利得等化器の
    入力側に設けられた該励起光源へ供給して、該励起光源
    の励起状態を制御する制御部をそなえて構成されたこと
    を特徴とする、請求項３に記載の波長多重光増幅装置。
19. 【請求項１９】 Ｍ種類の波長の光信号からなる波長多
    重光信号とＮ種類の波長の光信号からなる波長多重光信
    号とを入力するとともに、（Ｍ＋Ｎ−Ｌ）種類の波長の
    光信号からなる波長多重光信号とＬ種類の波長の光信号
    からなる波長多重光信号とに分岐して出力する合流・分
    岐装置の分岐ポートに接続される波長多重光増幅装置で
    あって、 該波長多重光増幅装置が、 ２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、Ｌ種類
    の波長の光信号からなる波長多重光信号を該２つの入力
    ポートのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポー
    トから入力されることにより、該波長多重光信号をそれ
    ぞれ上記２つの出力ポートから出力する光分岐部と、該
    光分岐部の該２つの出力ポートのそれぞれに接続された
    光増幅部とからなる波長多重光増幅基本ユニットを複数
    そなえ、 これらの波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部
    における信号入力ポートを前段に位置する波長多重光増
    幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続される
    ようにして、多段に接続されるとともに、 且つ、上記複数の波長多重光増幅基本ユニットのうち最
    前段に位置する波長多重光増幅基本ユニットの光分岐部
    の他方の入力ポートに接続された励起光源をそなえてい
    ることを特徴とする、波長多重光増幅装置。
20. 【請求項２０】 光クロスコネクト装置におけるｍ×ｎ
    のマトリックス光スイッチに使用される波長多重光増幅
    装置であって、 該波長多重光増幅装置が、 ２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有し、複数の
    波長の光信号からなる波長多重光信号を該２つの入力ポ
    ートのうちの一方の入力ポートとしての信号入力ポート
    から入力されることにより、該波長多重光信号をそれぞ
    れ上記２つの出力ポートから出力する光分岐部と、該光
    分岐部の該２つの出力ポートのそれぞれに接続された光
    増幅部とからなる波長多重光増幅基本ユニットを複数そ
    なえ、 これらの波長多重光増幅基本ユニットが、その光分岐部
    における信号入力ポートを前段に位置する波長多重光増
    幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に接続される
    ようにして、多段に接続されるとともに、 且つ、上記複数の波長多重光増幅基本ユニットのうち最
    前段に位置する波長多重光増幅基本ユニットの光分岐部
    の他方の入力ポートに接続された励起光源をそなえてい
    ることを特徴とする、波長多重光増幅装置。
21. 【請求項２１】 Ｘ種類の波長の光信号からなる波長多
    重光信号を分配する初段ユニットと、 該初段ユニットの出力側に接続されて、該初段ユニット
    から出力される波長多重光信号をブロードキャストする
    第１ブロードキャストユニットと、 該初段ユニットの出力側に接続されて、該初段ユニット
    から出力される波長多重光信号をブロードキャストして
    光信号をドロップする第２ブロードキャストユニット
    と、 光キャリア信号を出力して光信号をアドする光キャリア
    信号出力部と、 該第１ブロードキャストユニットの出力側および該光キ
    ャリア信号出力部の出力側にそれぞれ接続されて、該第
    １ブロードキャストユニットからの波長多重光信号と該
    光キャリア信号出力部からの光キャリア信号とを選択的
    に出力する選択部とをそなえ、 該初段ユニットが、２つの入力ポートと２つの出力ポー
    トとを有し、Ｘ種類の波長の光信号からなる波長多重光
    信号を該２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートと
    しての信号入力ポートから入力されることにより、該波
    長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートから出力
    し、かつ、他方の信号入力ポートに励起光源が接続され
    た光分岐部と、該光分岐部の該２つの出力ポートのそれ
    ぞれに接続された光増幅部とを有する初段波長多重光増
    幅基本ユニットとして構成され、 該第１ブロードキャストユニットが、該初段波長多重光
    増幅基本ユニットと同じ構成の合波用波長多重光増幅基
    本ユニットを複数そなえ、これらの合波用波長多重光増
    幅基本ユニットが、その光分岐部における信号入力ポー
    トを前段に位置する合波用波長多重光増幅基本ユニット
    における光増幅部の出力側に接続されるべく、多段に接
    続されるように構成されるとともに、上記複数の合波用
    波長多重光増幅基本ユニットのうち最前段に位置する合
    波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光分岐部の一
    方の入力ポートに、該初段波長多重光増幅基本ユニット
    における一方の光増幅部の出力ポートが接続されるよう
    に構成され、 該第２ブロードキャストユニットが、該初段波長多重光
    増幅基本ユニットと同じ構成の分波用波長多重光増幅基
    本ユニットを複数そなえ、これらの分波用波長多重光増
    幅基本ユニットが、その光分岐部における信号入力ポー
    トを前段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニット
    における光増幅部の出力側に接続されるべく、多段に接
    続されるように構成されるとともに、上記複数の分波用
    波長多重光増幅基本ユニットのうち最前段に位置する分
    波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光分岐部の一
    方の入力ポートに、該初段波長多重光増幅基本ユニット
    における他方の光増幅部の出力ポートが接続されるよう
    に構成され、且つ、上記複数の分波用波長多重光増幅基
    本ユニットのうち最後段に位置する分波用波長多重光増
    幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に所定の波長
    の光信号を選択して出力する複数のドロップ用光フィル
    タをそなえ、 該選択部が、 該第１ブロードキャストユニットの最後段に位置する合
    波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光増幅部の出
    力側にそれぞれ接続されて波長多重光信号の通過／遮断
    の切り換えを行なうＹ個のスイッチ部と、 該スイッチ部の波長多重光信号ラインと該光キャリア信
    号出力部からの光キャリア信号ラインとのカップリング
    を行なうＹ個のカップリング部と、 該カップリング部からのＹ種類の光信号を光波長多重し
    て出力する多重部とを有し、 該スイッチ部が、該第１ブロードキャストユニットから
    のＹ種類の波長多重光信号を通過させて該多重部から出
    力するか、又は、該光キャリア信号出力部からのＹ種類
    の光キャリア信号を該多重部から出力するかを選択的に
    切り換えるように構成されていることを特徴とする、波
    長多重光増幅基本ユニットを用いた光アド・アンド・ド
    ロップ装置。
22. 【請求項２２】 入力光を増幅する光増幅媒体と、 該光増幅媒体から出力される光信号を複数の光信号に分
    岐して、その分岐損を補償すべく、分岐された光信号の
    それぞれを増幅する光分岐増幅部と、 該光分岐増幅部に接続されて、該光分岐増幅部からの光
    信号に従って、該光増幅媒体の利得を制御する利得制御
    手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多
    重光増幅装置。
23. 【請求項２３】 該第４の波長多重光増幅基本ユニット
    と、少なくとも該再前段に配置される波長多重光増幅ユ
    ニットとに介装されて、該第４の波長多重光増幅基本ユ
    ニットより出力される漏れ光信号から波長多重光信号成
    分を除去して励起光を抽出しこの励起光を複数に分波し
    て出力する励起光再入力部が接続されたことを特徴とす
    る、請求項１に記載の波長多重光増幅装置。
24. 【請求項２４】 該多段に接続された波長多重光増幅基
    本ユニットうちの最前段に配置された波長多重光増幅基
    本ユニットと、少なくとも該再前段に配置される波長多
    重光増幅ユニットとに介装されて、該最前段に配置され
    た波長多重光増幅基本ユニットより出力される漏れ光信
    号から波長多重光信号成分を除去して励起光を抽出しこ
    の励起光を複数に分波して出力する励起光再入力部が接
    続されたことを特徴とする、請求項２に記載の波長多重
    光増幅装置。
25. 【請求項２５】 該波長多重光増幅基本ユニットと同じ
    構成であって、該波長多重光増幅ユニットの信号入力ポ
    ートに、その一方の光増幅部の出力側が接続された第４
    の波長多重光増幅基本ユニットと、 該第４の波長多重光増幅基本ユニットと、該波長多重光
    増幅基本ユニットとに介装されて、該第４の波長多重光
    増幅基本ユニットより出力される漏れ光信号から波長多
    重光信号成分を除去して励起光を抽出しこの励起光を複
    数に分波して出力する励起光再入力部とをそなえて構成
    されたことを特徴とする、請求項３に記載の波長多重光
    増幅装置。
26. 【請求項２６】 該励起光再入力部が、 該第４の波長多重光増幅基本ユニットから出力される漏
    れ光信号から波長多重光信号成分を除去して励起光を抽
    出するフィルタと、 該フィルタに接続されるとともに、出力側が少なくとも
    該再前段に配置される波長多重光増幅ユニットにおける
    該第２の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポート
    と該第３の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポー
    トとにそれぞれ接続され、該フィルタにて抽出された該
    励起光を該再前段に配置される波長多重光増幅ユニット
    に入力する光分岐部とをそなえて構成されたことを特徴
    とする、請求項２３に記載の波長多重光増幅装置。
27. 【請求項２７】 該励起光再入力部が、 該最前段に配置された波長多重光増幅基本ユニットから
    出力される漏れ光信号から波長多重光信号成分を除去し
    て励起光を抽出するフィルタと、 該フィルタに接続されるとともに、出力側が少なくとも
    該再前段に配置される波長多重光増幅ユニットにおける
    該第２の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポート
    と該第３の波長多重光増幅基本ユニットの信号入力ポー
    トとにそれぞれ接続され、該フィルタにて抽出された該
    励起光を該再前段に配置される波長多重光増幅ユニット
    に入力する光分岐部とをそなえて構成されたことを特徴
    とする、請求項２４に記載の波長多重光増幅装置。
28. 【請求項２８】 該励起光再入力部が、 該第４の波長多重光増幅基本ユニットから出力される漏
    れ光信号から波長多重光信号成分を除去して励起光を抽
    出するフィルタと、 該フィルタに接続されるとともに、出力側が該波長多重
    光増幅ユニットにおける該他方の入力ポートに接続さ
    れ、該フィルタにて抽出された該励起光を該波長多重光
    増幅基本ユニットに入力する光分岐部とをそなえて構成
    されたことを特徴とする、請求項２５に記載の波長多重
    光増幅装置。
29. 【請求項２９】 Ｘ種類の波長の光信号からなる第１の
    波長多重光信号を分配する初段ユニットと、 該初段ユニットの出力側に接続されて、該初段ユニット
    から出力される該第１の波長多重光信号をブロードキャ
    ストする第１ブロードキャストユニットと、 複数の光キャリア信号を合波して第２の波長多重光信号
    を出力する追加信号出力部と、 該初段ユニットの出力側と該追加信号出力部の出力側と
    に接続されて、該初段ユニットからの該第１の波長多重
    光信号と該追加信号出力部からの該第２の波長多重光信
    号とのカップリングを行なう伝送出力部とをそなえ、 該初段ユニットが、２つの入力ポートと２つの出力ポー
    トとを有し、Ｘ種類の波長の光信号からなる波長多重光
    信号を該２つの入力ポートのうちの一方の入力ポートと
    しての信号入力ポートから入力されることにより、該第
    １の波長多重光信号をそれぞれ上記２つの出力ポートか
    ら出力し、かつ、他方の信号入力ポートに励起光源が接
    続された光分岐部と、該光分岐部の該２つの出力ポート
    のそれぞれに接続された光増幅部とを有する初段波長多
    重光増幅基本ユニットとして構成され、 該第１ブロードキャストユニットが、該初段波長多重光
    増幅基本ユニットと同じ構成の分波用波長多重光増幅基
    本ユニットを複数そなえ、これらの分波用波長多重光増
    幅基本ユニットが、その光分岐部における信号入力ポー
    トを前段に位置する分波用波長多重光増幅基本ユニット
    における光増幅部の出力側に接続されるべく、多段に接
    続されるように構成されるとともに、上記複数の分波用
    波長多重光増幅基本ユニットのうち最前段に位置する分
    波用波長多重光増幅基本ユニットにおける光分岐部の一
    方の入力ポートに、該初段波長多重光増幅基本ユニット
    における一方の光増幅部の出力ポートが接続されるよう
    に構成され、且つ、上記複数の分波用波長多重光増幅基
    本ユニットのうち最後段に位置する分波用波長多重光増
    幅基本ユニットにおける光増幅部の出力側に所定の波長
    の光信号を選択して出力する複数のドロップ用光フィル
    タをそなえ、 該追加信号出力部が、 光キャリア信号を出力する複数の光キャリア信号発生部
    と、 該複数の光キャリア信号発生部側に接続されて、該複数
    の光キャリア信号出力部からの該複数の光キャリア信号
    を合波して第２の波長多重光信号を出力する多重部とを
    そなえ、 該伝送出力部が、 該初段ユニットと該追加信号出力部とに接続されて、該
    初段ユニットからの該第１の波長多重光信号と該追加信
    号出力部からの第２の波長多重光信号とをカップリング
    して第３の波長多重光信号を出力するカップリング部
    と、 該カップリング部からの該第３の波長多重光信号を増幅
    してその増幅された該第３の波長多重光信号を出力する
    光増幅器とをそなえて構成されたことを特徴とする、波
    長多重光増幅基本ユニットを用いた光アド・アンド・ド
    ロップ装置。
30. 【請求項３０】 該初段ユニットの入力側に設けられ、
    光信号を増幅して増幅光信号を出力する増幅部が設けら
    れ、 該増幅部と該初段ユニットにおける光分岐部の該信号入
    力ポートとに接続され、該増幅光信号の分散を補償しこ
    の分散補償した補償光信号を該光分岐部の該信号入力ポ
    ートに入力する第１分散補償部をそなえて構成されたこ
    とを特徴とする、請求項２９に記載の波長多重光増幅基
    本ユニットを用いた光アド・アンド・ドロップ装置。
31. 【請求項３１】 該伝送出力部の該光増幅器に接続され
    て、該増幅された第３の波長多重光信号の分散を補償し
    この分散補償した補償光信号を出力する第２分散補償部
    をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項３０に
    記載の波長多重光増幅基本ユニットを用いた光アド・ア
    ンド・ドロップ装置。
32. 【請求項３２】 入力光を光増幅する部分を有し該入力
    光を複数に分岐する光分岐手段と、 該光分岐手段の光増幅部分を励起するための励起光を発
    生させる励起光源と、 該光分岐手段の出力をモニタするモニタ手段と、 該モニタ手段で検出した値に基づき励起光の制御を行な
    う制御手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、
    光増幅器。