JP2002118313A - 双方向光増幅装置 - Google Patents

双方向光増幅装置

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JP2002118313A
JP2002118313A JP2000309979A JP2000309979A JP2002118313A JP 2002118313 A JP2002118313 A JP 2002118313A JP 2000309979 A JP2000309979 A JP 2000309979A JP 2000309979 A JP2000309979 A JP 2000309979A JP 2002118313 A JP2002118313 A JP 2002118313A
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JP
Japan
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optical
light
signal light
band
port
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JP2000309979A
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Hidenori Mimura
榮紀 三村
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Original Assignee
KDD Fiberlabs Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 戻り光をブロックする。 【解決手段】 光入出力ポート10には、増幅前の上り
信号光が外部の光伝送路から入力し、光入出力ポート1
2には、増幅前の下り信号光が別の光伝送路から入力す
る。増幅された上り信号光が光入出力ポート12から外
部に出力され、増幅された下り信号光が光入出力ポート
10から外部に出力される。3ポートの光サーキュレー
タ14,16,18,20が一体として、4ポートの光
サーキュレータとなる。光入出力ポート10は光サーキ
ュレータ14のポートBに接続し、光入出力ポート12
は光サーキュレータ18のポートBに接続する。光サー
キュレータ16のポートBには、WDM光カップラ2
2、EDF24、励起光源26及び反射器28からなる
反射型の光増幅器が接続する。光サーキュレータ20の
ポートBには、WDM光カップラ30、EDF32、励
起光源34及び反射器36からなる反射型の光増幅器が
接続する。反射器28,36を終端に配置することで、
戻り光が消失する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1つの光伝送線上
を双方向に信号光伝送する光伝送システムに使用する双
方向光増幅装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1つの光伝送線上を双方向に信号光伝送
する光伝送システム及びこのシステムに使用する双方向
光増幅装置は、例えば、Shien−Kuei Lia
n他,”Repeated Bidirectiona
l TransmissionUsing Two 4
−Port Optical Circulators
and a Bidirectional EDFA
without Isolators”, Opti
cal Fiber Technology5, p
p.253−259 (1999)に記載されている。
【0003】また、この種の双方向光増幅装置として
は、例えば、複数の波長選択カップラ又は光サーキュレ
ータにより、上り信号光及び下り信号光を同方向で1つ
の光増幅器に供給し、増幅後の信号光をそれぞれの伝搬
方向に出力する構成(例えば、米国特許第601840
4号公報)、それぞれ異なる方向の信号光を光増幅する
2つの光増幅器を2つの光サーキュレータの間に配置す
る構成(例えば、特開平11−266208号公報、特
開平11−289297号公報(米国特許第60813
68号公報)及び米国特許第6023543号公報)、
及び、4ポートの光サーキュレータの対向する2つのポ
ートのそれぞれにエルビウム添加光ファイバを接続し、
その先に信号光反射器を接続する構成(特開平11−2
74625号公報)も、知られている。
【0004】また、1つの線路を双方向で使用する場
合、一方の信号光の反射光及び後方散乱光(以下、戻り
光という。)は、他方の信号光にとって雑音になる。こ
れを防ぐ手段として、特開平11−289297号公報
(米国特許第6081368号公報)には、2つの双方
向光増幅装置の間で、決められた伝搬方向の信号波長成
分のみを選択的に通過する波長フィルタ又は光アイソレ
ータを配置する構成が記載されている。特開平11−2
66208号公報には、ファイバグレーティングと光サ
ーキュレータを併用することで、戻り光を阻止し、一方
の光パス上にASEピーク抑制フィルタを配置すること
でループバックからの発振又はリンギングを抑制する構
成が記載されている。
【0005】特開平11−266208号公報には、上
りと下りで信号波長をインターリーブするWDM光伝送
方式が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上り信号光と下り信号
光を別々の光パスに導く構成の双方向光増幅装置(米国
特許第6023543号公報)では、各光パス上に光ア
イソレータを配置することで戻り光を除去できるが、光
アイソレータによる損失を回復するために光アイソレー
タの出力側にも光増幅器を配置しなければならず、更に
は、構造が複雑になりやすく、部品数も多くなる。1.
5μm帯のCバンド(1530〜1570nm)及びL
バンド(1570〜1610nm)の両方を増幅できる
ようにしようとすると、更に、Lバンドの光増幅パスを
上りと下りに設けなければならず、構造が更に複雑化す
る。
【0007】光伝送路上に所定方向の信号波長のみをそ
の指定の方向のみに透過する光フィルタ又は光アイソレ
ータを配置する従来例(特開平11−289297号公
報(米国特許第6081368号公報))では、部品点
数が増加するだけでなく、その光フィルタ又は光アイソ
レータによる損失をカバーする双方向光増幅装置を追加
しなければならない。波長数が多くなると、その光フィ
ルタ又は光アイソレータは大型化し、実用に耐えない。
【0008】従来例では、1.5μm帯のCバンドとL
バンドの両方を一括して光増幅できるようにしようとす
ると、構成が複雑化してしまう。また、より簡単な構成
で、戻り光を除去することが望まれる。
【0009】本発明は、より簡単な構造で戻り光を簡単
に除去できる双方向光増幅装置を提示することを目的と
する。
【0010】本発明はまた、Cバンド及びLバンドを一
括して光増幅できる双方向光増幅装置を提示することを
目的とする。
【0011】本発明はまた、インターリーブされた双方
向WDM光伝送に適用可能な双方向光増幅装置を提示す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る双方向光増
幅装置は、第1の波長の第1の信号光と、当該第1の波
長とは異なる第2の波長の第2の信号光を互いに異なる
伝搬方向で光増幅する双方向光増幅装置であって、増幅
前の当該第1の信号光が入力し、増幅された当該第2の
信号光を出力する第1の光入出力ポートと、増幅前の当
該第2の信号光が入力し、増幅された当該第1の信号光
を出力する第2の光入出力ポートと、励起光発生手段
と、当該励起光発生手段の出力する励起光で励起される
第1の光増幅媒体と、当該第1の光増幅媒体を透過した
光の内の当該第1の波長を反射して当該第1の光増幅媒
体に戻し、当該第2の波長を透過する第1の反射器とを
具備し、当該第1の反射器の先が開放されている第1の
光増幅手段と、当該励起光発生手段の出力する励起光で
励起される第2の光増幅媒体と、当該第2の光増幅媒体
を透過した光の内の当該第2の波長を反射して当該第2
の光増幅媒体に戻し、当該第1の波長を透過する第2の
反射器とを具備し、当該第2の反射器の先が開放されて
いる第2の光増幅手段と、当該第1の光入出力ポートか
らの光を当該第1の光増幅手段に導入し、当該第1の光
増幅手段からの増幅された光を当該第2の光入出力ポー
トに導入し、当該第2の光入出力ポートからの光を当該
第2の光増幅手段に導入し、当該第2の光増幅手段から
の増幅された光を当該第1の光入出力ポートに導入する
光接続手段とからなることを特徴とする。
【0013】このような構成により、光結合手段が、第
1及び第2の光入出力ポートからの第1の信号光及び第
2の信号光をそれぞれ反射型の第1及び第2の光増幅手
段に導き、増幅された第1の信号光及び第2の信号光を
それぞれ第2及び第1の光入出力ポートに導くので、第
1の信号光及び第2の信号光を双方向で光増幅できる。
第1及び第2の光増幅手段の反射手段の先が開放されて
いるので、戻り光は反射器を透過して消失する。
【0014】好ましくは、当該第1の光増幅手段が更
に、当該第1の光増幅媒体に隣接して配置され、当該励
起光発生手段の出力光を当該第1の光増幅媒体に導入す
る第1の光結合手段を具備し、当該第2の光増幅手段が
更に、当該第2の光増幅媒体に隣接して配置され、当該
励起光発生手段の出力光を当該第2の光増幅媒体に導入
する第2の光結合手段を具備する。
【0015】好ましくは、当該励起光発生手段が、当該
第1の光増幅媒体に供給される励起光を発生する第1の
励起光源と、当該第2の光増幅媒体に供給される励起光
を発生する第2の励起光源とを具備する。
【0016】好ましくは、当該第1の光増幅媒体が、第
1のバンドを光増幅するのに適した第1の光増幅素子
と、当該第1の光増幅素子と協同して、当該第1のバン
ドとは異なる第2のバンドを光増幅するのに適した第2
の光増幅素子と、当該第1の光増幅素子と当該第2の光
増幅素子の間にあって、当該第1の光増幅素子からの当
該第1のバンド内の所定波長の光を反射して当該第1の
光増幅素子に戻す第3の反射器とからなり、当該第2の
光増幅媒体が、第1のバンドを光増幅するのに適した第
3の光増幅素子と、当該第3の光増幅素子と協同して、
当該第1のバンドとは異なる第2のバンドを光増幅する
のに適した第4の光増幅素子と、当該第3の光増幅素子
と当該第4の光増幅素子の間にあって、当該第3の光増
幅素子からの当該第1のバンド内の当該所定波長とは異
なる波長の光を反射して当該第3の光増幅素子に戻す第
4の反射器とからなる。これにより、複数のバンド、具
体的には、CバンドとLバンドを一括して光増幅でき、
しかも戻り光を消失させることができる。
【0017】好ましくは、当該光接続手段が、3ポート
を具備し、リング状に接続された4つの光サーキュレー
タからなる。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0019】図1は、本発明の第1実施例の概略構成図
を示す。光入出力ポート10には、波長λ,λ,・
・・,λ2n−1の増幅前の信号光が外部の光伝送路か
ら入力し、光入出力ポート12には、波長λ,λ
・・・.λ2nの増幅前の信号光が別の光伝送路から入
力する。また、波長λ,λ,・・・,λ2nの増幅
された信号光が光入出力ポート10から外部に出力さ
れ、波長λ,λ,・・・,λ2n−1の増幅された
信号光が光入出力ポート12から外部に出力する。
【0020】光入出力ポート10は、3ポートA,B,
Cを具備する光サーキュレータ14のポートBに接続す
る。光サーキュレータ14は、ポートAの入力光をポー
トBから出力し、ポートBの入力光をポートCから出力
する公知の光素子からなる。光サーキュレータ14のポ
ートCは同様に3ポートA,B,Cを具備する光サーキ
ュレータ16のポートAに接続する。光サーキュレータ
16のポートBは同様に3ポートA,B,Cを具備する
光サーキュレータ18のポートAに接続する。光サーキ
ュレータ18のポートBは光入出力ポート12に接続
し、光サーキュレータ18のポートCは同様に3ポート
A,B,Cを具備する光サーキュレータ20のポートA
に接続する。
【0021】光サーキュレータ14,16,18,20
は一体として、4ポートの光サーキュレータとして機能
する。
【0022】光サーキュレータ16のポートBは、WD
M光カップラ22を介してエルビウム添加光ファイバ
(EDF)24の一端に接続する。励起光源26は、E
DF24を励起して、波長λ,λ,・・・,λ
2n−1の信号光を増幅させる励起光を発生する。WD
M光カップラ22は、励起光源26から出力される励起
光をEDF24に供給する。EDF24の他端には、波
長λ,λ,・・・,λ n−1を選択的に反射する
反射器28が接続する。反射器28の反対端は、開放又
は無反射終端されている。反射器28は、それぞれ波長
λ,λ,・・・,λ2n−1を選択的に反射するフ
ァイバグレーティングをシリアルに接続した構成からな
る。各ファイバグレーティングの反射率をEDF24の
増幅ゲインの逆特性になるように調節しておけば、ゲイ
ンを平坦化できる。
【0023】光サーキュレータ20のポートBは、WD
M光カップラ30を介してEDF32の一端に接続す
る。励起光源34は、EDF32を励起して、波長
λ,λ,・・・,λ2nの信号光を増幅させる励起
光を発生する。WDM光カップラ30は、励起光源34
から出力される励起光をEDF32に供給する。EDF
32の他端には、波長λ,λ,・・・,λ2nを選
択的に反射する反射器36が接続する。反射器36の反
対端は開放又は無反射終端されている。反射器36は、
それぞれ波長λ,λ,・・・,λ2nを選択的に反
射するファイバグレーティングをシリアルに接続した構
成からなる。各ファイバグレーティングの反射率をED
F32の増幅ゲインの逆特性になるように調節しておけ
ば、ゲインを平坦化できる。
【0024】本実施例の動作を説明する。波長λ,λ
,・・・,λ2n−1の信号光を上り信号光と呼び、
波長λ,λ,・・・,λ2nを下り信号光と呼ぶ。
図2は、波長λ〜λ2nの配置を示す。このように、
上り信号光の波長と下り信号光の波長を交互に配置する
ことで、上り下りの両方で同等の伝送性能を確保でき
る。
【0025】上り信号光は、光入出力ポート10から光
サーキュレータ14のポーBに入力し、光サーキュレー
タ14のポートC、光サーキュレータ16のポートA,
B並びにWDM光カップラ22を介してEDF24に入
力する。WDM光カップラ22はまた、励起光源26か
ら出力される励起光をEDF24に供給する。この励起
光により励起されて、EDF24は、WDM光カップラ
22からの上り信号光を光増幅する。光増幅された上り
信号光は、反射器28に入射し、ここで反射されて、再
びEDF24に入射する。このときにも、上り信号光は
EDF24により光増幅される。このように、EDF2
4において往復で光増幅された上り信号光は、WDM光
カップラ22、光サーキュレータ16のポートB,C及
び光サーキュレータ18のポートA,Bを介して光入出
力ポート12に到達し、光入出力ポート12から外部に
出力される。
【0026】下り信号光は、光入出力ポート12から光
サーキュレータ18のポーBに入力し、光サーキュレー
タ18のポートC、光サーキュレータ20のポートA,
B並びにWDM光カップラ30を介してEDF32に入
力する。WDM光カップラ30はまた、励起光源34か
ら出力される励起光をEDF32に供給する。この励起
光により励起されて、EDF32は、WDM光カップラ
30からの下り信号光を光増幅する。光増幅された下り
信号光は、反射器36に入射し、ここで反射されて、再
びEDF32に入射する。このときにも、上り信号光
は、EDF32により光増幅される。このように、ED
F32において往復で光増幅された下り信号光は、WD
M光カップラ30、光サーキュレータ20のポートB,
C及び光サーキュレータ14のポートA,Bを介して光
入出力ポート10に到達し、光入出力ポート10から外
部に出力される。
【0027】上り信号光の戻り光の経路を説明する。上
り信号光の光伝送路上で発生する反射光及び後方散乱光
は、光入出力ポート12から光サーキュレータ18のポ
ートBに入力し、光サーキュレータ18のポートC、光
サーキュレータ20のポートA,B並びにWDM光カッ
プラ30を介してEDF32に入力する。この、上り信
号光の戻り光は、EDF32で光増幅され、反射器36
に入射する。しかし、反射器36は、下り信号光の波長
成分を反射するが、上り信号光の波長成分を反射しな
い。従って、EDF32で光増幅された上り信号光の戻
り光は、反射器36を透過し、その反対端から外部に出
力されて、消失する。
【0028】光サーキュレータ16のポートCと光サー
キュレータ18のポートAの間で発生する上り信号光の
後方散乱光は、光サーキュレータ16のポートCに入力
する。光サーキュレータ14のポートCと光サーキュレ
ータ16のポートAの間で発生する上り信号光の後方散
乱光は、光サーキュレータ14のポートCに入力する。
しかし、光サーキュレータ14,16の伝達特性から、
ポートCの入力光はポートBから出力されない。従っ
て、本実施例では、光サーキュレータ14のポートCと
光サーキュレータ18のポートAの間で発生する上り信
号光の後方散乱光もブロックされる。
【0029】下り信号の戻り光も同様にして消失する。
即ち、光伝送路上で発生する下り信号光の戻り光は、光
入出力ポート120から光サーキュレータ14のポート
Bに入力し、光サーキュレータ14のポートC、光サー
キュレータ16のポートA,B並びにWDM光カップラ
22を介してEDF24に入力する。この、下り信号光
の戻り光は、EDF24で光増幅され、反射器28に入
射する。しかし、反射器28は、上り信号光の波長成分
を反射するが、下り信号光の波長成分を反射しない。従
って、EDF24で光増幅された下り信号光の戻り光
は、反射器28を透過し、その反対端から外部に出力さ
れて、消失する。
【0030】光サーキュレータ20のポートCと光サー
キュレータ14のポートAの間で発生する下り信号光の
後方散乱光は、光サーキュレータ20のポートCに入力
する。光サーキュレータ18のポートCと光サーキュレ
ータ20のポートAの間で発生する下り信号光の後方散
乱光は、光サーキュレータ18のポートCに入力する。
しかし、光サーキュレータ18,20の伝達特性から、
ポートCの入力光はポートBから出力されない。従っ
て、本実施例では、光サーキュレータ18のポートCと
光サーキュレータ14のポートAの間で発生する下り信
号光の後方散乱光もブロックされる。
【0031】図1に示す実施例では、WDM光カップラ
22を光サーキュレータ16とEDF24の間に配置し
たが、EDF24と反射器28の間に配置しても良い。
WDM光カップラ30についても同様である。
【0032】1つの励起光源の出力光を分波してWDM
光カップラ22,30に供給してもよいことは明らかで
ある。
【0033】図3は、本発明の第2実施例の概略構成図
を示す。この実施例は、Cバンド及びLバンドを一括し
て双方向で光増幅する。光入出力ポート40には、Cバ
ンドの波長λC1,λC3,・・・,λCnの増幅前の
信号光及びLバンドの波長λ L1,λL3,・・・,λ
Lnの増幅前の信号光が外部の光伝送路から入力する。
光入出力ポート42には、Cバンドの波長λC2,λ
C4,・・・,λCmの増幅前の信号光及びLバンドの
波長λL2,λL4,・・・,λLmの増幅前の信号光
が外部の別の光伝送路から入力する。また、光入出力ポ
ート40から外部に、Cバンドの波長λC2,λC4
・・・,λCmの増幅された信号光及びLバンドの波長
λL2,λL4,・・・,λLmの増幅された信号光が
出力する。光入出力ポート42から外部に、Cバンドの
波長λC1,λC3,・・・,λ の増幅された信号
光及びLバンドの波長λL1,λL3,・・・,λLn
の増幅された信号光が出力する。
【0034】光入出力ポート40は、4ポートA,B,
C,Dを具備する光サーキュレータ44のポートAに接
続する。光サーキュレータ44は、ポートAの入力光を
ポートBから出力し、ポートBの入力光をポートCから
出力し、ポートCの入力光をポートDから出力し、ポー
トDの入力光をポートAから出力する光素子からなる。
具体的には、光サーキュレータ44は、図1に示す実施
例の光サーキュレータ14,16,18,20からな
る。光サーキュレータ44のポートCは、光入出力ポー
ト42に接続する。
【0035】光サーキュレータ44のポートBは、WD
M光カップラ46を介してCバンド増幅に適した長さ及
びエルビウム添加量のEDF48の一端に接続する。E
DF48の他端は、Cバンドの信号波長λC1
λC3,・・・,λCnを反射する反射器50を介し
て、EDF48と併せてLバンド増幅に適した長さ及び
エルビウム添加量になる別のEDF52の一端に接続す
る。すなわち、本実施例では、EDF48のみでCバン
ド光を増幅し、EDF48とEDF52でLバンドを光
増幅するように、EDF48,52の長さ及びエルビウ
ム添加量を調節してある。EDF52の他端は、Lバン
ドの信号波長λL1,λL3,・・・,λLnを反射す
る反射器54に接続する。反射器54の反対端は、開放
又は無反射終端されている。反射器50は、それぞれ信
号波長λC1,λC3,・・・,λCnを反射するファ
イバグレーティングをシリアルに接続した構成からな
り、反射器54は、それぞれLバンドの信号波長
λL1,λL3,・・・,λLnを反射するファイバグ
レーティングをシリアルに接続した構成からなる。
【0036】励起光源56は、EDF48,52を励起
する励起光を発生する。WDM光カップラ46は、励起
光源56から出力される励起光をEDF48に供給す
る。EDF48で吸収されなかった励起光は、反射器5
0を無損失又は低損失で透過してEDF52に入射し、
EDF52を励起する。EDF48は励起光源56から
の励起光により励起されて、Cバンド光を光増幅すると
共に、1550nm帯のASE光も発生する。EDF4
8で発生する1550nm帯のASE光は、確率的にそ
のほぼ半分が、反射器50に向かい、その一部が反射器
50を透過してEDF52に入射し、Lバンド増幅用の
励起光となる。勿論、励起光源56の出力パワーが充分
高ければ、このようなASE光をEDF52の励起に用
いなくてももよい。
【0037】光サーキュレータ44のポートDは、WD
M光カップラ58を介してCバンド増幅に適した長さ及
びエルビウム添加量のEDF60の一端に接続する。E
DF60の他端は、Cバンドの信号波長λC2
λC4,・・・,λCmを反射する反射器62を介し
て、EDF60と併せてLバンド増幅に適した長さ及び
エルビウム添加量になる別のEDF64の一端に接続す
る。EDF48,52と同様に、EDF60のみでCバ
ンド光を増幅し、EDF60とEDF64でLバンドを
光増幅するように、EDF60,64の長さ及びエルビ
ウム添加量を調節してある。EDF64の他端は、Lバ
ンドの信号波長λL2,λL4,・・・,λLmを反射
する反射器66に接続する。反射器66の反対端は、開
放又は無反射終端されている。反射器62は、それぞれ
信号波長λC2,λC4,・・・,λCmを反射するフ
ァイバグレーティングをシリアルに接続した構成からな
り、反射器66は、それぞれLバンドの信号波長
λL2,λL4,・・・,λLmを反射するファイバグ
レーティングをシリアルに接続した構成からなる。
【0038】励起光源68は、EDF60,64を励起
する励起光を発生する。WDM光カップラ58は、励起
光源68から出力される励起光をEDF60に供給す
る。EDF60で吸収されなかった励起光は、反射器6
2を無損失又は低損失で透過してEDF64に入射し、
EDF64を励起する。EDF60は励起光源68から
の励起光により励起されて、Cバンド光を光増幅すると
共に、1550nm帯のASE光も発生する。EDF6
0で発生する1550nm帯のASE光は、確率的にそ
のほぼ半分が反射器62に向かい、その一部が反射器6
0を透過してEDF64に入射し、Lバンド増幅用の励
起光となる。勿論、励起光源56の場合と同様に、励起
光源68の出力パワーが充分高ければ、このようなAS
E光をEDF64の励起に用いなくてももよい。
【0039】図3に示す実施例の動作を説明する。Cバ
ンドの波長λC1,λC3,・・・,λCnの信号光及
びLバンドの波長λL1,λL3,・・・,λLn信号
光をまとめて、上り信号光と呼ぶ。Cバンドの波長λ
C2,λC4,・・・,λCmの信号光及びLバンドの
波長λL2,λL4,・・・,λLmの信号光をまとめ
て、下り信号光と呼ぶ。図4は、これらの信号光の波長
配置を示す。このように、上り信号光の波長と下り信号
光の波長を交互に配置することで、上り下りの両方で同
等の伝送性能を確保できる。
【0040】上り信号光は、光入出力ポート40から光
サーキュレータ44のポートAに入力し、そのポートB
及びWDM光カップラ46を介してEDF48に入力す
る。WDM光カップラ46はまた、励起光源56から出
力される励起光をEDF48に供給する。この励起光に
より励起されて、EDF48は、WDM光カップラ46
からの上り信号光の内のCバンド信号光を光増幅する。
EDF48はCバンド用にその長さ等が設定されている
ので、上り信号光のLバンド信号光は、そのまま透過す
る。反射器50は、EDF48で光増幅された上り信号
光の内のCバンド信号光を反射してEDF48に戻す。
EDF48に戻されたCバンド信号光は再び光増幅さ
れ、WDM光カップラ46及び光サーキュレータ44の
ポートB,Cを介して光入出力ポート42に到達し、光
入出力ポート42から外部に出力される。
【0041】EDF48で光増幅されないLバンドの信
号光は、反射器50を透過してEDF52に入射する。
励起光源56から出力され、EDF48で吸収しきれな
かった励起光(及びEDF48で発生する1550nm
ASE光)も反射器50を透過して、EDF52に入力
する。EDF52は、反射器48を透過する励起光(及
びEDF48で発生する1550nmASE光)により
励起されて、Lバンド信号光を光増幅する。EDF52
で光増幅されたLバンド信号光は、反射器54で反射さ
れて、EDF52に再入射し、再び光増幅される。ED
F52において往復で光増幅されたLバンド信号光は、
反射器50、EDF48、WDM光カップラ46及び光
サーキュレータ44のポートB,Cを介して光入出力ポ
ート42に到達し、光入出力ポート42から外部に出力
される。
【0042】このようにして、光入出力ポート40に入
力する上り信号光のCバンド信号光及びLバンド信号光
が、それぞれEDF48,52により往復で光増幅さ
れ、光出力ポート42から外部に出力される。
【0043】下り信号光は、光入出力ポート42から光
サーキュレータ44のポートCに入力し、そのポートD
及びWDM光カップラ58を介してEDF60に入力す
る。WDM光カップラ58はまた、励起光源68から出
力される励起光をEDF60に供給する。この励起光に
より励起されて、EDF60は、WDM光カップラ58
からの下り信号光の内のCバンド信号光を光増幅する。
EDF60はCバンド用にその長さ等が設定されている
ので、下り信号光のLバンド信号光は、そのまま透過す
る。反射器62は、EDF60で光増幅された上り信号
光の内のCバンド信号光を反射してEDF60に戻す。
EDF60に戻されたCバンド信号光は再び光増幅さ
れ、WDM光カップラ58及び光サーキュレータ44の
ポートD,Aを介して光入出力ポート40に到達し、光
入出力ポート40から外部に出力される。
【0044】また、EDF60で光増幅されないLバン
ド信号光は反射器62を透過してEDF64に入射す
る。励起光源68から出力され、EDF48で吸収しき
れなかった励起光(及びEDF48で発生する1550
nmASE光)も、反射器62を透過して、EDF64
に入力する。EDF64は、反射器62を透過する励起
光(及びEDF60で発生する1550nmASE光)
により励起されて、Lバンド信号光を光増幅する。ED
F64で光増幅されたLバンド信号光は、反射器66で
反射されてEDF64に再入射し、再び光増幅される。
EDF64において往復で光増幅されたLバンド信号光
は、反射器62、EDF60、WDM光カップラ58及
び光サーキュレータ44のポートD,Aを介して光入出
力ポート40に到達し、光入出力ポート40から外部に
出力される。
【0045】このようにして、光入出力ポート42に入
力する下り信号光のCバンド信号光及びLバンド信号光
が、それぞれEDF60,64により往復で光増幅さ
れ、光入出力ポート40から外部に出力される。
【0046】上り信号光の戻り光の経路を説明する。上
り信号光の光伝送路上で発生する反射光及び後方散乱光
は、光入出力ポート42から光サーキュレータ44のポ
ートCに入力し、そのポートD及びWDM光カップラ5
8を介してEDF60に入力する。WDM光カップラ5
8は、先に説明したように、励起光源68から出力され
る励起光をEDF60に供給する。この励起光により励
起されて、EDF60は、WDM光カップラ58からの
戻り信号光の内のCバンド信号光を光増幅する。EDF
60はCバンド用にその長さ等が設定されているので、
上り信号光の戻り信号光のLバンド信号光成分は、その
まま透過する。反射器62は下り信号光のCバンド信号
光のみを反射するように設計されているので、上り信号
の戻り信号光のCバンド光及びLバンド光は、反射器6
2を透過して、EDF64に入射する。EDF64は戻
り信号光の内のLバンド信号光を増幅するが、Cバンド
信号光を増幅しない。反射器66は下り信号光のLバン
ド信号光のみを反射するように設計されているので、E
DF64を透過した戻り信号光のCバンド信号光及びL
バンド信号光は、反射器66を透過して、消失する。
【0047】このようにして、光入出力ポート42に外
部から入力する上り信号光の戻り光は、そのCバンド信
号光及びLバンド信号光共に、反射器66の先で消失す
る。
【0048】下り信号の戻り光も同様にして消失する。
即ち、光伝送路上で発生する下り信号光の戻り光は、光
入出力ポート40から光サーキュレータ44のポートA
に入力し、そのポートB及びWDM光カップラ46を介
してEDF48に入力する。WDM光カップラ46は、
先に説明したように、励起光源56から出力される励起
光をEDF48に供給する。この励起光により励起され
て、EDF48は、WDM光カップラ46からの戻り信
号光の内のCバンド信号光を光増幅する。EDF48は
Cバンド用にその長さ等が設定されているので、下り信
号光の戻り信号のLバンド信号光成分は、そのまま透過
する。反射器50は上り信号光のCバンド信号光のみを
反射するように設計されているので、下り信号の戻り信
号光のCバンド信号光及びLバンド信号光は、反射器5
0を透過して、EDF52に入射する。EDF52は戻
り信号光の内のLバンド信号光を増幅するが、Cバンド
信号光を増幅しない。反射器54は上り信号光のLバン
ド信号光のみを反射するように設計されているので、E
DF52を透過した下り信号の戻り信号光のCバンド信
号光及びLバンド信号光は、反射器54を透過して、消
失する。
【0049】このようにして、光入出力ポート40に外
部から入力する下り信号光の戻り光は、そのCバンド信
号光及びLバンド信号光共に、反射器54の先で消失す
る。
【0050】光サーキュレータ44を図1に示す実施例
と同様に、3ポートの4つの光サーキュレータで実現す
る場合、図1に示す実施例の場合と同様に、中間の光パ
スで発生する後方散乱光をブロックできる。
【0051】反射器50,54,62,66のの各波長
の反射率を,EDF48,52,60,64の利得プロ
ファイルと逆の関係になるように調節しておくことで、
トータルのゲインを波長に対してフラットにすることが
できる。
【0052】双方向増幅装置では、後方散乱によるノイ
ズだけでなく、反射点間のラウンドトリップによるレー
ザ発振が問題となる。レーザ発振を抑制するには、反射
器28,36,50,54,62,66以外の反射を抑
制する必要がある。図1及び図3に示す実施例共に、部
品点数が少なく、反射が起きにくいので、通常のパワー
レベルでは、充分、レーザ発振を抑制できる。例えば、
EDFと石英ファイバの接続に、融着でなく、APC
(Angled Physical Contact)
接続を利用することで、反射による戻りを充分、抑制で
きる。
【0053】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、より簡単な構造で戻り光を除去で
きる双方向光増幅装置を実現できる。また、上り信号光
及び管r信号共に、Cバンド及びLバンドを一括して光
増幅できる。上り信号波長と下り信号波長がインターリ
ーブされていても、簡単な構成で戻り光をブロックでき
る。簡単な構造で実現できるので、安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の概略構成ブロック図で
ある。
【図2】 図1に示す実施例の波長配置を示す模式図で
ある。
【図3】 本発明の第2実施例の概略構成ブロック図で
ある。
【図4】 図2に示す実施例の波長配置を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
10,12:光入出力ポート 14,16,18,20:光サーキュレータ 22:WDM光カップラ 24:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 26:励起光源 28:反射器 30:WDM光カップラ 32:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 34:励起光源 36:反射器 40,42:光入出力ポート 44:光サーキュレータ 46:WDM光カップラ 48:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 50:反射器 52:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 54:反射器 56:励起光源 58:WDM光カップラ 60:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 62:反射器 64:エルビウム添加光ファイバ(EDF) 66:反射器 68:励起光源
───────────────────────────────────────────────────── 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) H04J 14/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の波長の第1の信号光と、当該第1
    の波長とは異なる第2の波長の第2の信号光を互いに異
    なる伝搬方向で光増幅する双方向光増幅装置であって、 増幅前の当該第1の信号光が入力し、増幅された当該第
    2の信号光を出力する第1の光入出力ポートと、 増幅前の当該第2の信号光が入力し、増幅された当該第
    1の信号光を出力する第2の光入出力ポートと、 励起光発生手段と、 当該励起光発生手段の出力する励起光で励起される第1
    の光増幅媒体と、当該第1の光増幅媒体を透過した光の
    内の当該第1の波長を反射して当該第1の光増幅媒体に
    戻し、当該第2の波長を透過する第1の反射器とを具備
    し、当該第1の反射器の先が開放されている第1の光増
    幅手段と、 当該励起光発生手段の出力する励起光で励起される第2
    の光増幅媒体と、当該第2の光増幅媒体を透過した光の
    内の当該第2の波長を反射して当該第2の光増幅媒体に
    戻し、当該第1の波長を透過する第2の反射器とを具備
    し、当該第2の反射器の先が開放されている第2の光増
    幅手段と、 当該第1の光入出力ポートからの光を当該第1の光増幅
    手段に導入し、当該第1の光増幅手段からの増幅された
    光を当該第2の光入出力ポートに導入し、当該第2の光
    入出力ポートからの光を当該第2の光増幅手段に導入
    し、当該第2の光増幅手段からの増幅された光を当該第
    1の光入出力ポートに導入する光接続手段とからなるこ
    とを特徴とする双方向光増幅装置。
  2. 【請求項2】 当該第1の光増幅手段が更に、当該第1
    の光増幅媒体に隣接して配置され、当該励起光発生手段
    の出力光を当該第1の光増幅媒体に導入する第1の光結
    合手段を具備し、当該第2の光増幅手段が更に、当該第
    2の光増幅媒体に隣接して配置され、当該励起光発生手
    段の出力光を当該第2の光増幅媒体に導入する第2の光
    結合手段を具備する請求項1に記載の双方向光増幅装
    置。
  3. 【請求項3】 当該励起光発生手段が、当該第1の光増
    幅媒体に供給される励起光を発生する第1の励起光源
    と、当該第2の光増幅媒体に供給される励起光を発生す
    る第2の励起光源とを具備する請求項1又は2に記載の
    双方向光増幅装置。
  4. 【請求項4】 当該第1の光増幅媒体が、第1のバンド
    を光増幅するのに適した第1の光増幅素子と、当該第1
    の光増幅素子と協同して、当該第1のバンドとは異なる
    第2のバンドを光増幅するのに適した第2の光増幅素子
    と、当該第1の光増幅素子と当該第2の光増幅素子の間
    にあって、当該第1の光増幅素子からの当該第1のバン
    ド内の所定波長の光を反射して当該第1の光増幅素子に
    戻す第3の反射器とからなり、当該第2の光増幅媒体
    が、第1のバンドを光増幅するのに適した第3の光増幅
    素子と、当該第3の光増幅素子と協同して、当該第1の
    バンドとは異なる第2のバンドを光増幅するのに適した
    第4の光増幅素子と、当該第3の光増幅素子と当該第4
    の光増幅素子の間にあって、当該第3の光増幅素子から
    の当該第1のバンド内の当該所定波長とは異なる波長の
    光を反射して当該第3の光増幅素子に戻す第4の反射器
    とからなる請求項1に記載の双方向光増幅装置。
  5. 【請求項5】 当該光接続手段が、3ポートを具備し、
    リング状に接続された4つの光サーキュレータからなる
    請求項1に記載の双方向光増幅装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100345345C (zh) * 2003-05-14 2007-10-24 日本电气株式会社 单光纤双向光传输系统和单光纤双向光放大器
JP2014116758A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Fujitsu Ltd 増幅装置および通信システム
US9606234B2 (en) 2013-10-18 2017-03-28 Tramontane Technologies, Inc. Amplified optical circuit

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