JP2001345759A - 光中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筐体の増加に伴うコスト増や、光増幅部の構
造の複雑化並びに消費電力の増加を招くことなく、昨今
のデータ伝送需要の増加に効率良く対応することができ
る光中継装置を提供すること。 【解決手段】 上り光ファイバ１４の信号を増幅する光
増幅部２ａ、光分岐部９および光合波部８を有する第１
の光中継器１ａと、下り光ファイバ１５の信号を増幅す
る光増幅部２ｂを有する第２の光中継器１ｂとをケーブ
ル接続し、光分岐部９でタップした上り光ファイバの信
号の一部を光合波部８によって下り光ファイバに合波す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一対のファイバ
ペアをなす第１ファイバおよび第２ファイバのうちの該
第１ファイバ上を伝送する光信号のみを増幅する増幅器
を有する光中継装置に関し、特に、筐体の増加に伴うコ
スト増や、光増幅部の構造の複雑化並びに消費電力の増
加を招くことなく、昨今のデータ伝送需要の増加に効率
良く対応することができる光中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のエルビウムドープ光増幅器（ＥＤ
ＦＡ）の開発により、長距離光伝送システムが急速な勢
いで普及している。このＥＤＦＡによれば、光信号を電
気信号に変換することなく増幅中継することができるの
で、１０Ｇbit/s以上の超高速光信号や波長多重された
光信号の増幅中継を比較的簡単に実現することができ
る。

【０００３】たとえば、海底ケーブル通信システムで
は、海底に沈められる中継器ができる限り簡単で、高信
頼かつ低消費電力であることが望まれるので、このＥＤ
ＦＡは海底ケーブルシステムに広く採用されており、多
くのシステムが稼働している。

【０００４】具体的には、このＥＤＦＡ技術を用いた光
増幅システムとして、特開昭５７−５６８０４号公報
（従来技術１）に開示された光増幅海底中継方式や、
「日本電信電話株式会社、須藤昭一編、オプトロニクス
社発行、エルビウム添加光ファイバ増幅器」（従来技術
２）に開示された光増幅技術が知られている。

【０００５】図９は、上記従来技術１による光中継技術
（光増幅海底中継方式）を説明するための説明図であ
る。同図に示す１４aは第１の上り光ファイバであり、
１４bは第２の上りの光ファイバであり、１５ａは第１
の下り光ファイバであり、１５ｂは第２の下り光ファイ
バである。なお、この１４aおよび１５aと、１４ｂおよ
び１５ｂは、それぞれ一対のファイバペアを形成する。

【０００６】また、２ａは第１の上り光ファイバ１４ａ
上を伝送する光信号の光増幅中継器であり、２ｂは第１
の下り光ファイバ１５ａ上を伝送する光信号の光増幅中
継器であり、２ｃは第２の上り光ファイバ１４ｂ上を伝
送する光信号の光増幅中継器であり、２ｄは第２の下り
光ファイバ１５ｂ上を伝送する光信号の光増幅中継器で
ある。なお、ここでは一対のファイバペアを収納する一
つの光中継器が備える光増幅部の数は一つとしているの
で、光増幅中継器を小型の筐体で実現することができ
る。

【０００７】図１０は、上記従来技術２による光中継技
術（エルビウム添加光ファイバ増幅器）を説明するため
の説明図である。同図に示す１４および１５は、それぞ
れ上り光ファイバおよび下り光ファイバであり、両者は
一対のファイバペアを形成する。

【０００８】また、３ａ，３ｂはエルビウムドープファ
イバ（ＥＤＦ）であり、４ａ，４ｂはＷＤＭカプラであ
り、６ａ，６ｂは励起レーザであり、５ａ，５ｂはアイ
ソレータであり、７は励起光源駆動回路である。

【０００９】そして、励起レーザ６ａ，６ｂは、第１の
光カプラ１１ｃによって合波された後に２分岐され、Ｅ
ＤＦ３ａ，３ｂを励起する。ＥＤＦ３ａ、ＷＤＭカプラ
４ａ、アイソレータ５ａおよび励起レーザによって上り
光ファイバ１４上を伝送する光信号の光増幅部２ａが形
成されている。また、ＥＤＦ３ｂ、ＷＤＭカプラ４ｂ、
アイソレータ５ｂおよび励起レーザによって下り光ファ
イバ１５上を伝送する光信号の光増幅部２ｂが形成され
ている。

【００１０】また、１１ａ，１１ｂは光カプラであり、
この光カプラ１１ａ，１１ｂは監視信号のための折り返
しパスを形成している。上り光ファイバ１４上を伝送す
る光信号は、光増幅部２ａによって増幅された後に、そ
の信号の一部が光カプラ１１ａによってタップされ、光
カプラ１１ｂにより下り光ファイバ１５に合波される。

【００１１】一方、下り光ファイバ１５上を伝送する光
信号は、光増幅部２ｂによって増幅された後に、その信
号の一部が光カプラ１１ｂによってタップされ、光カプ
ラ１１ａにより上り光ファイバ１４に合波される。この
ように、光中継器において一部の光信号を折り返すこと
により、光増幅中継器の動作状態を陸上の端局装置から
モニタすることができる。

【００１２】図１１は、複数のファイバペアを収納する
従来の光中継器の構成を示す図であり、同図に示すよう
に複数の光増幅部が一つの圧力筐体に実装することで光
中継器が形成される。

【００１３】同図に示す１４ａは第１の上り光ファイバ
であり、１４ｂは第２の上り光ファイバであり、１５ａ
は第１の下り光ファイバであり、１５ｂは第２の下り光
ファイバである。

【００１４】この第１の光中継器１ａは、第１の上り光
ファイバ１４ａ上を伝送する光信号を増幅する第１の光
増幅部２ａと、第１の下り光ファイバ１５ａ上を伝送す
る光信号を増幅する第２の光増幅部２ｂと、第２の上り
光ファイバ１４ｂ上を伝送する光信号を増幅する第３の
光増幅部２ｃと、第２の下り光ファイバ１５ｂ上を伝送
する光信号を増幅する第４の光増幅部２ｄとを備えてい
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１によれば、上り光ファイバ上を伝送する信号ま
たは下り光ファイバ１５上を伝送する信号のいずれか一
方しか増幅することができないため、一つの光増幅中継
器が一対のファイバペアの両方の信号を増幅するための
増幅部を設ける場合よりも２倍の数の筐体が必要とな
り、また２対のファイバペアとする場合には、さらに２
倍の数の筐体が必要となるという問題がある。

【００１６】また、上記従来技術２によれば、昨今のデ
ータ伝送需要の増加に対応することが難しいという問題
がある。具体的には、昨今のデータ伝送需要の増加に伴
って、ケーブルの大容量化開発が急ピッチで進められて
いるが、ケーブルあたりの伝送容量は１波長あたりの伝
送容量と波長数とケーブルあたりのファイバ数との積で
あるので、１波長あたりの伝送容量および波長数を増加
するためには、光増幅部の構造が複雑となり、消費電力
も大きくなる。

【００１７】また、ファイバ数を増加させると、中継器
に収納すべき光増幅部の数が多くなる。このように、伝
送容量の増加は、中継器の容積および消費電力の増加を
招くことになる。

【００１８】もともと、海底中継器では中継器が圧力筐
体に実装されるため、実際的には中継器の容積および消
費電力は制限を受けるので、かかる伝送容量の増加には
対応することが難しい。

【００１９】なお、上り回線用ファイバ１本と下り回線
用ファイバ１本を一対のファイバペアとし、該一対のフ
ァイバペアを収納する一つの筐体が備える光増幅部の数
を一つとすることも考えられるが、この場合には、筐体
内に収納される光増幅器の数を一つに制限しているた
め、ファイバペア数を増やすためには中継間隔を長くす
る必要が生じてしまう。

【００２０】また、ファイバペア数に応じて筐体の数が
大幅に増加するため、コストの増加を招くこととなり、
さらに、上記システムでは上り回線または下り回線にお
ける信号断や中継器の故障を監視する監視制御が考慮さ
れていない。

【００２１】このように、一対のファイバペアを収納す
る一つの光中継器が備える光増幅部の数を一つとする
と、伝送容量が制限され、また筐体の増加に伴ってコス
トが増加するという問題が生じ、また、伝送容量の増加
に伴って複雑化する光増幅中継器では、信号断や中継器
の故障などを監視する監視機能を設けなければならない
という問題もある。

【００２２】この発明は、上述した従来技術による問題
点を解消するため、筐体の増加に伴うコスト増や、光増
幅部の構造の複雑化並びに消費電力の増加を招くことな
く、昨今のデータ伝送需要の増加に効率良く対応するこ
とができる光中継装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し目
的を達成するため、この発明にかかる光中継装置は、一
対のファイバペアをなす第１ファイバおよび第２ファイ
バのうちの該第１ファイバ上を伝送する光信号のみを増
幅する光中継装置において、前記第１ファイバ上を伝送
する光信号の強度を装置内部で発生する励起光によって
増幅する光増幅手段と、前記第２ファイバ上を伝送する
光信号の強度を装置外部から供給された励起光によって
増幅するリモート光増幅手段と、を備えたことを特徴と
する。

【００２４】この発明によれば、第１ファイバ上を伝送
する光信号の強度を装置内部で発生する励起光によって
増幅し、第２ファイバ上を伝送する光信号の強度を装置
外部から供給された励起光によって増幅することとした
ので、中継装置を大型化することなく、一対のファイバ
ペアの両ファイバに対して利得を持たせることができ
る。

【００２５】つぎの発明にかかる光中継装置は、上記の
発明において、前記光増幅手段からの出力光の一部を分
岐する第１の光分岐手段と、前記第１の光分岐手段によ
って分岐された光信号を前記第２ファイバ上を伝送する
光信号と合波する第１の合波手段と、をさらに備えたこ
とを特徴とする。

【００２６】この発明によれば、光増幅手段からの出力
光の一部を分岐し、分岐した光信号を第２ファイバ上を
伝送する光信号と合波することとしたので、効率良く信
号品質を監視することができる。

【００２７】つぎの発明にかかる光中継装置は、上記の
発明において、前記第２ファイバ上を伝送する光信号の
一部を分岐する第２の光分岐手段と、前記第２の光分岐
手段によって分岐された光信号を前記第１ファイバ上を
伝送する光信号と合波する第２の合波手段と、をさらに
備えたことを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、第２ファイバ上を伝送
する光信号の一部を分岐し、分岐した光信号を第１ファ
イバ上を伝送する光信号と合波することとしたので、よ
り効率良く信号品質を監視することができる。

【００２９】つぎの発明にかかる光中継装置は、上記の
発明において、前記第２の光分岐手段によって分岐され
た光信号に重畳された制御信号に基づいて光増幅動作を
制御することを特徴とする。

【００３０】この発明によれば、分岐された光信号に重
畳された制御信号に基づいて光増幅動作を制御すること
としたので、効率良く光増幅制御をおこなうことができ
る。

【００３１】つぎの発明にかかる光中継装置は、複数の
ファイバペアを収納し、各ファイバペアを形成するファ
イバ上を伝送する光信号を増幅する光中継装置におい
て、前記複数のファイバペアのうちの一または複数のフ
ァイバペアをそれぞれ形成するファイバ上を伝送する光
信号の強度のみを増幅する光増幅手段を備えたことを特
徴とする。

【００３２】この発明によれば、複数のファイバペアの
うちの一または複数のファイバペアをそれぞれ形成する
ファイバ上を伝送する光信号の強度のみを増幅すること
としたので、２対以上のファイバペアを収納する監視制
御付き小型光中継装置を実現することができる。

【００３３】つぎの発明にかかる光中継装置は、複数の
ファイバペアを収納し、各ファイバペアを形成するファ
イバ上を伝送する光信号を増幅する光中継装置におい
て、前記複数のファイバペアのうちの一または複数のフ
ァイバペアをそれぞれ形成するファイバ上を伝送する光
信号を装置内部で発生した励起光によって増幅する光増
幅手段と、他のファイバペアをそれぞれ形成するファイ
バ上を伝送する光信号を装置外部で発生した励起光によ
って増幅するリモート光増幅手段と、を備えたことを特
徴とする。

【００３４】この発明によれば、複数のファイバペアの
うちの一または複数のファイバペアをそれぞれ形成する
ファイバ上を伝送する光信号を装置内部で発生した励起
光によって増幅し、他のファイバペアをそれぞれ形成す
るファイバ上を伝送する光信号を装置外部で発生した励
起光によって増幅することとしたので、２対以上のファ
イバペアを収納する場合であっても、装置の大型化を招
くことなく、効率良く利得を確保することができる。

【００３５】

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

【００３６】実施の形態１．図１は、本実施の形態１に
かかる光中継システムの構成を示すブロック図である。
同図において、１４は上り光ファイバであり、１５は下
り光ファイバであり、両者は一対のファイバペアを形成
する。

【００３７】１ａは第１の光中継器であり、上り光ファ
イバ１４の信号を増幅する光増幅部２ａ、光分岐部９お
よび光合波部８を有する。ただし、この第１の光中継器
１ａは、下り光ファイバ１５上を伝送する光信号を増幅
するための光増幅部は有しない。

【００３８】１ｂは第２の光中継器であり、下り光ファ
イバ１５の信号を増幅する光増幅部２ｂを有する。ただ
し、この第２の光中継器１ｂは、上り光ファイバ１４上
を伝送する光信号を増幅するための光増幅部は有しな
い。

【００３９】これらの光中継器は１ａおよび１ｂは、１
本のケーブルによって接続されており、ここでは２０〜
８０ｋｍ間隔で設置されるものとする。ただし、第１の
光中継器１ａと第２の光中継器１ｂは、近接した場所に
設置される必要はない。

【００４０】光分岐部９は、上り光ファイバの信号の一
部をタップする処理部であり、タップされた光信号は、
光合波部８によって下り光ファイバに合波される。

【００４１】かかる構成により、上り光ファイバの送信
器および下り光ファイバの受信器を有する端局装置は、
この光中継器１ａまでの光信号をモニタすることができ
る。たとえば、光増幅部２ａに不具合が発生した場合に
は、光分岐部９によってタップされる光信号強度が減衰
するため、光増幅部２ａの異常を検知することができ
る。

【００４２】なお、光合波部８には、光カプラや波長多
重合波器などを用いることができ、光分岐部９には、光
カプラや波長多重分波器などを用いることができる。

【００４３】図１では、光分岐部９が光増幅部２ａの後
段に設置しているが、光増幅部２aの前段に設置するこ
ともできる。この場合には、光増幅部２ａで生じた異常
を検出できないが、ケーブル断線や前段に接続される光
中継器異常などに伴う第１の光中継器１ａへの光信号入
力の異常を検出することができる。

【００４４】つぎに、図１に示した光増幅部２ａおよび
２ｂの構成についてさらに具体的に説明する。図２は、
図１に示した光増幅部２ａおよび２ｂの構成を示す構成
図である。同図において、３はエルビウムドープファイ
バ（ＥＤＦ）であり、４はＷＤＭカプラであり、５はア
イソレータであり、６は励起光源であり、７は励起光源
駆動回路である。

【００４５】このＥＤＦ３は、１．５５μｍ帯の光信号
を増幅する場合に最も一般的に用いられるデバイスであ
るが、他の希土類元素をドープしたファイバや半導体を
用いることもできる。また、ラマン増幅をおこなうため
のファイバデバイスを用いることもできる。

【００４６】ＷＤＭカプラ４は、信号光と励起光を合波
するために用いられ、溶融型カプラデバイス、フィルタ
デバイス、グレーティングデバイスなどの各種波長合波
手段を用いることができる。

【００４７】ＥＤＦ３を励起するための励起光源６とし
ては、１．４８μｍ帯あるいは０．９８μｍ帯のレーザ
が一般的に用いられる。励起光源駆動回路７は、励起光
源を駆動するために用いられ、必要に応じて外部信号に
よって励起光源６の出力強度を制御したり、励起光源６
の動作状態をモニタする。

【００４８】このように、本実施の形態１では、上り光
ファイバ１４の信号を増幅する光増幅部２ａ、光分岐部
９および光合波部８を有する第１の光中継器１ａと、下
り光ファイバ１５の信号を増幅する光増幅部２ｂを有す
る第２の光中継器１ｂとをケーブル接続し、光分岐部９
でタップした上り光ファイバの信号の一部を光合波部８
によって下り光ファイバに合波するよう構成したので、
第１の光中継器１ａを用いて下り光りファイバ１５の信
号を増幅するとともに、端局装置が光中継器１ａまでの
光信号をモニタすることができる。

【００４９】実施の形態２．ところで、上記実施の形態
１では、上り光ファイバの信号を増幅する光中継器に光
分岐部９および光合波部８を設けることとしたが、下り
光ファイバの信号を増幅する光中継器に光分岐部９およ
び光合波部８を設けることもできる。そこで、本実施の
形態２では、下り光ファイバの信号を増幅する光中継器
に光分岐部９および光合波部８を設ける場合について説
明する。

【００５０】図３は、本実施の形態２にかかる光中継シ
ステムの構成を示すブロック図である。同図において、
１４は上り光ファイバであり、１５は下り光ファイバで
あり、両者は一対のファイバペアを形成する。

【００５１】１ａは第１の光中継器であり、下り光ファ
イバ１５の信号を増幅する光増幅部２ａと、下り光ファ
イバ１５上を伝送する光信号の一部をタップする光分岐
部９と、タップされた光信号を上り光信号と合波する光
合波部８とを有する。ただし、この第１の光中継器１ａ
は、上り光ファイバ１４上を伝送する光信号を増幅する
光増幅部を有しない。１ｂは第２の光中継器であり、２
ｂは上り光ファイバ１４上を伝送する光信号を増幅する
光増幅部である。

【００５２】かかる構成を用いることにより、たとえ
ば、第１の光中継器１ａと第２の光中継器１ｂとの間の
下り光ファイバ１５に断線が生じた場合には、その異常
を検出することができる。なお、同図においては、光合
波部８を光増幅部２ａの前段に設置する場合を示した
が、光増幅部２ａの後段に設置することもできる。

【００５３】上述してきたように、本実施の形態２で
は、下り光ファイバ１５上の信号を増幅する光増幅部２
ａ、光分岐部９および光合波部８を有する第１の光中継
器１ａと、上り光ファイバ１４の信号を増幅する光増幅
部２ｂを有する第２の光中継器１ｂとをケーブル接続
し、光分岐部９でタップした下り光ファイバの信号の一
部を光合波部８によって上り光ファイバに合波するよう
構成したので、第１の光中継器１ａを用いて上り光りフ
ァイバ１４の信号を増幅するとともに、第１の光中継器
１ａと第２の光中継器１ｂとの間に生じた下り光ファイ
バ１５上の断線を検出することができる。

【００５４】実施の形態３．この実施の形態３では、上
記実施の形態１および２を組み合わせた場合について説
明する。図４は、本実施の形態３にかかる光中継システ
ムの構成を示すブロック図である。同図において、８ａ
は第１の光合波部であり、８ｂは第２の光合波部であ
り、２は光増幅部であり、９ａは第１の光分波部であ
り、９ｂは第２の光分波部である。なお、その他の各部
は図１または図３と同様のものとなる。

【００５５】図４に示すように、上り光ファイバ１４上
を伝送する光信号の一部は第１の光分波部９ａによって
タップされ、第２の光合波部８ｂによって下り光ファイ
バ１５に入力される。また、下り光ファイバ１５上を伝
送する光信号の一部は第２の光分波部９ｂによってタッ
プされ、第１の光合波部８ａによって上り光ファイバ１
４に入力される。

【００５６】上述してきたように、本実施の形態３で
は、上り光ファイバ１４上を伝送する光信号を増幅する
光増幅部２を有する光中継器１ａに、２つの光合波部８
ａ，８ｂと、２つの光分波部９ａ，９ｂを設けるよう構
成したので、１つの中継器で上り光ファイバ１４および
下り光ファイバ１５上の信号を増幅することができる。

【００５７】なお、上記実施の形態１〜３で示した各光
合波部および光分岐部を１つの光合分波部として代用
し、もってその回路規模を低減することもできる。

【００５８】実施の形態４．本実施の形態４では、上り
光ファイバ１４上の信号を増幅する光増幅部２の動作状
態を制御部を用いて制御する場合について説明する。図
５は、本実施の形態４にかかる光中継システムの構成を
示すブロック図である。同図に示すように、第１の光中
継器１ａは、光増幅部２、第１の光分波部９ａ、第２の
光分波部９ｂおよび光増幅部制御部１０を有する。

【００５９】光増幅部２の動作状態を制御する制御信号
は、端局装置から下り光ファイバ１５によって伝送さ
れ、この制御信号は、第２の光分波部９ｂによって分岐
され、光増幅部制御部１０に入力される。その後、この
光増幅部制御部１０は、受信した制御信号に基づいて光
増幅部２の動作状態を制御し、光増幅部２の出力の一部
は、第１の光分波部９ａによりタップし、光増幅部制御
部１０でモニタされる。

【００６０】このように、本実施の形態４では、端局装
置から下り光ファイバ１５上を伝送する制御信号を第２
の光分波部９ｂにおいて分岐して光増幅部制御部１０に
入力し、この光増幅部制御部１０が光増幅部２の動作状
態を制御するよう構成したので、上り光ファイバ１４上
を伝送する光信号を下り光ファイバ１５上の制御信号を
用いて効率良く制御することができる。

【００６１】実施の形態５．本実施の形態５では、光中
継器が２対のファイバペアを収納する場合について説明
する。図６は、本実施の形態５にかかる光中継システム
の構成を示すブロック図である。同図に示すように、１
本のケーブルは２対のファイバペアから構成されてい
る。

【００６２】ここで、図中に示す１４ａは第１の上り光
ファイバであり、１５ａは第１の下り光ファイバであ
り、１４ｂは第２の上り光ファイバであり、１５ｂは第
２の下り光ファイバである。

【００６３】また、８ａは第１の光合波部であり、８ｂ
は第２の光合波部であり、８ｃは第３の光合波部であ
り、８ｄは第４の光合波部であり、９ａは第１の光分波
部であり、９ｂは第２の光分波部であり、９ｃは第３の
光分波部であり、９ｄは第４の光分波部である。

【００６４】第１の光中継器１ａは、第１の上り光ファ
イバ１４ａ上を伝送する光信号を増幅する第１の光増幅
部２ａと、第１の下り光ファイバ１５ａ上を伝送する光
信号を増幅する第２の光増幅部２ｂとを有する。

【００６５】第２の光中継器１ｂは、第２の上り光ファ
イバ１４ｂ上を伝送する光信号を増幅する光増幅部２ｃ
と、第２の下り光ファイバ１５ｂ上を伝送する光信号を
増幅する光増幅部２ｄとを有する。

【００６６】本来、２対のファイバペア上を伝送する光
信号すべてに対する光増幅部を一つの光中継器に設ける
ためには、この光中継器は４つの光増幅部を実装する必
要がある。しかしながら、本実施の形態５によれば、一
つの光中継器に実装すべき光増幅部を２つのみにするこ
とができる。また、収納すべきファイバペア数がさらに
増加した場合にはより効果がある。さらに、上り光ファ
イバ、下り光ファイバにおけるファイバの断線、中継器
の故障を監視する機能を保有することにより、信頼性の
高い光中継伝送システムを実現することができる。

【００６７】上述してきたように、本実施の形態５で
は、ファイバ１４ａ，１４ｂに対応するファイバペアに
対応する光中継器１ａに、上りと下り用の２つの光増幅
器２ａ，２ｂと、２つの光分波部９ａ，９ｂと、２つの
光合波部８ａ，８ｂとを設けるよう構成したので、光増
幅部の総数を低減することができる。

【００６８】実施の形態６．本実施の形態６では、励起
光による励起によって光増幅作用を生じるエルビウムド
ープファイバ（ＥＤＦ）を光中継器に用いた場合につい
て説明する。

【００６９】図７は、本実施の形態６にかかる光中継シ
ステムの構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、第１の光中継器１ａには、第１のＥＤＦ３ａおよび
第２のＥＤＦ３ｂを設け、第２の光中継器１ｂには、第
３のＥＤＦ３ｃおよび第４のＥＤＦ３ｄを設けている。
また、２ａは第１の光増幅部であり、２ｂは第２の光増
幅部であり、２ｃは第３の光増幅部であり、２ｄは第４
の光増幅部である。なお、このＥＤＦは励起光による励
起によって光増幅作用を生じる。

【００７０】第２の光中継器１ｂの第４の光増幅部２ｄ
は、励起光を信号光とともに下り光ファイバ１５ｂに送
出し、送出された励起光は、第１の光中継器１ａの第２
のＥＤＦ３ｂを励起するため、第２のＥＤＦ３ｂは光信
号に対する増幅作用を示す。

【００７１】このように、ＥＤＦに対して遠方から励起
光を供給することをここでは「リモート光増幅」と言
う。第１の光中継器１ａにおいて、第１のＥＤＦ３ａお
よび第２のＥＤＦ３ｂは、リモート光増幅部である。

【００７２】第１の光中継器１ａが第１のＥＤＦ３ａお
よび第２のＥＤＦ３ｂを励起するための手段を必要とし
ないため、第１の光中継器１ａが大型化することはな
い。

【００７３】励起光を発出する第２の光中継器１ｂの第
３の光増幅部２ｃは、第４の光増幅部２ｄを励起するた
めの励起光を備えており、第１の光中継器１ａの第２の
ＥＤＦ３ｂを励起するための新たな励起光を備える必要
はない。

【００７４】かかる構成によって、ＥＤＦ３ａ、ＥＤＦ
３ｂ、ＥＤＦ３ｃ、ＥＤＦ３ｄにおいても光信号を増幅
できるため、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのようなアクティ
ブな光増幅器の信号利得を上げることなく光中継器間隔
を長くすることができ、効率の良い安価な光中継伝送シ
ステムを構築することができる。なお、この光増幅部に
おいて、信号光と励起光を同一方向に伝搬させる場合も
逆方向に伝搬させる場合も考えられる。

【００７５】本実施の形態６では、第２の光中継器の第
４の光増幅部２ｄが励起光を信号光と同方向に送出する
場合を説明したが、信号光と励起光を逆方向に送出する
こともできる。たとえば、第２の光中継器１ｂの第３の
光増幅部２ｃが信号と逆方向に励起光を送出する場合に
は、励起光は第２の上り光ファイバ１４ａを信号と逆方
向に伝送され、第１の光中継器１ａの第１のＥＤＦ３ａ
を励起する。

【００７６】上述してきたように、本実施の形態６で
は、光中継器１ａ，１ｂに４つのＥＤＦ３ａ〜３ｄ設
け、これらのＥＤＦ３ａ〜３ｄにより光信号を増幅する
よう構成したので、アクティブな光増幅器の信号利得を
上げることなく光中継器間隔を長くすることができる。

【００７７】実施の形態７．ところで、上記実施の形態
６では、励起光を主信号と同じファイバで伝送すること
としたが、この励起光を主信号と異なるファイバで伝送
することもできる。そこで、本実施の形態７では、励起
光を主信号と異なるファイバで伝送する場合を示すこと
とする。

【００７８】図８は、本実施の形態７にかかる光中継シ
ステムの構成を示すブロック図である。同図に示す１６
ａは第１の励起光伝送ファイバであり、１６ｂは第２の
励起光伝送ファイバであり、１６ｃは第３の励起光伝送
ファイバであり、１６ｄは第４の励起光伝送ファイバで
あり、４ａは第１のＷＤＭカプラであり、４ｂは第２の
ＷＤＭカプラであり、４ｃは第３のＷＤＭカプラであ
り、４ｄは第４のＷＤＭカプラである。

【００７９】励起光波長における伝送損失が小さなファ
イバを励起光伝送ファイバとすることにより、リモート
増幅の効率を上げることができる。また、アクティブな
光増幅を用いることなく中継器間隔を長くすることがで
き、安価な光中継伝送システムを構築することができ
る。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１ファイバ上を伝送する光信号の強度を装置内部
で発生する励起光によって増幅し、第２ファイバ上を伝
送する光信号の強度を装置外部から供給された励起光に
よって増幅するよう構成したので、中継装置を大型化す
ることなく、一対のファイバペアの両ファイバに対して
利得を持たせることが可能な光中継装置が得られるとい
う効果を奏する。

【００８１】つぎの発明によれば、光増幅手段からの出
力光の一部を分岐し、分岐した光信号を第２ファイバ上
を伝送する光信号と合波するよう構成したので、効率良
く信号品質を監視することが可能な光中継装置が得られ
るという効果を奏する。

【００８２】つぎの発明によれば、第２ファイバ上を伝
送する光信号の一部を分岐し、分岐した光信号を第１フ
ァイバ上を伝送する光信号と合波するよう構成したの
で、より効率良く信号品質を監視することが可能な光中
継装置が得られるという効果を奏する。

【００８３】つぎの発明によれば、分岐された光信号に
重畳された制御信号に基づいて光増幅動作を制御するよ
う構成したので、効率良く光増幅制御をおこなうことが
可能な光中継装置が得られるという効果を奏する。

【００８４】つぎの発明によれば、複数のファイバペア
のうちの一または複数のファイバペアをそれぞれ形成す
るファイバ上を伝送する光信号の強度のみを増幅するよ
う構成したので、２対以上のファイバペアを収納する監
視制御付き小型光中継装置を実現することが可能な光中
継装置が得られるという効果を奏する。

【００８５】つぎの発明によれば、複数のファイバペア
のうちの一または複数のファイバペアをそれぞれ形成す
るファイバ上を伝送する光信号を装置内部で発生した励
起光によって増幅し、他のファイバペアをそれぞれ形成
するファイバ上を伝送する光信号を装置外部で発生した
励起光によって増幅するよう構成したので、２対以上の
ファイバペアを収納する場合であっても、装置の大型化
を招くことなく効率良く利得を確保することが可能な光
中継装置が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１にかかる光中継シス
テムの構成を示すブロック図である。

【図２】 図１に示した光増幅部の構成を示す構成図で
ある。

【図３】 実施の形態２にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図４】 実施の形態３にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図５】 実施の形態４にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図６】 実施の形態５にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図７】 実施の形態６にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図８】 実施の形態７にかかる光中継システムの構成
を示すブロック図である。

【図９】 従来技術１（光増幅海底中継方式）を説明す
るための説明図である。

【図１０】 従来技術２（エルビウム添加光ファイバ増
幅器）を説明するための説明図である。

【図１１】 複数のファイバペアを収納する従来の光中
継器の構成を示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 光中継器、 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ 光増幅部、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ ＥＤ
Ｆ、 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ＷＤＭカプラ、
５，５ａ，５ｂ アイソレータ、 ６，６ａ，６ｂ 励
起光源、 ７ 励起光源駆動回路、 ８ 光合波部、
９ 光分岐部、 １０ 光増幅部制御部、１１ 光カプ
ラ、 １４，１４ａ，１４ｂ 上り光ファイバ、 １
５，１５ａ、１５ｂ 下り光ファイバ、 １６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄ 励起光伝送ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 隆嗣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 HH02 JJ02 JJ08 KK30 PP07 YY17 5K002 AA06 CA13 DA04 EA05 FA01 GA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のファイバペアをなす第１ファイバ
   および第２ファイバのうちの該第１ファイバ上を伝送す
   る光信号のみを増幅する光中継装置において、 前記第１ファイバ上を伝送する光信号の強度を装置内部
   で発生する励起光によって増幅する光増幅手段と、 前記第２ファイバ上を伝送する光信号の強度を装置外部
   から供給された励起光によって増幅するリモート光増幅
   手段と、 を備えたことを特徴とする光中継装置。
2. 【請求項２】 前記光増幅手段からの出力光の一部を分
   岐する第１の光分岐手段と、前記第１の光分岐手段によ
   って分岐された光信号を前記第２ファイバ上を伝送する
   光信号と合波する第１の合波手段と、をさらに備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
3. 【請求項３】 前記第２ファイバ上を伝送する光信号の
   一部を分岐する第２の光分岐手段と、前記第２の光分岐
   手段によって分岐された光信号を前記第１ファイバ上を
   伝送する光信号と合波する第２の合波手段と、をさらに
   備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の光中
   継装置。
4. 【請求項４】 前記第２の光分岐手段によって分岐され
   た光信号に重畳された制御信号に基づいて光増幅動作を
   制御することを特徴とする請求項２または３に記載の光
   中継装置。
5. 【請求項５】 複数のファイバペアを収納し、各ファイ
   バペアを形成するファイバ上を伝送する光信号を増幅す
   る光中継装置において、 前記複数のファイバペアのうちの一または複数のファイ
   バペアをそれぞれ形成するファイバ上を伝送する光信号
   の強度のみを増幅する光増幅手段を備えたことを特徴と
   する光中継装置。
6. 【請求項６】 複数のファイバペアを収納し、各ファイ
   バペアを形成するファイバ上を伝送する光信号を増幅す
   る光中継装置において、 前記複数のファイバペアのうちの一または複数のファイ
   バペアをそれぞれ形成するファイバ上を伝送する光信号
   を装置内部で発生した励起光によって増幅する光増幅手
   段と、 他のファイバペアをそれぞれ形成するファイバ上を伝送
   する光信号を装置外部で発生した励起光によって増幅す
   るリモート光増幅手段と、 を備えたことを特徴とする光中継装置。