JP2774164B2 - 光増幅装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 従来の光通信システムへの適用が期待されている光増
幅装置、及びこの光増幅装置を用いた各種の光伝送シス
テムに関し、 信号光を合成又は分岐する際の光結合を容易に行うこ
とができ、かつその結合による損失を低減することがで
きることを目的とし、 並列に配置された２つの光増幅器の前段に、入力ポー
ト及び出力ポートをそれぞれ２つずつ有する光合成器を
配置し、かつ前記光増幅器の後段に、入力ポート及び出
力ポートをそれぞれ２つずつ有する光分岐器を配置し
て、前記光合成器の２つの出力ポートからの出力光をそ
れぞれ前記２つの光増幅器に別々に入力し、該２つの光
増幅器の出力光をそれぞれ前記光分岐器の２つの入力ポ
ートに別々に入力するように光増幅装置を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、将来の光通信システムへの適用が期待され
ている光増幅装置、及びこの光増幅装置を用いた各種の
光伝送システムに関するものである。

光増幅器は、一般に入力光を直接増幅することが可能
であることにより、伝送パワーを増加させるためのパワ
ー増幅器（ブースターアンプ）、受信感度を改善するた
めの前置増幅器（プリアンプ）、再生型中継器の数を減
らすための光直接中継器等に利用できる。本発明の光増
幅装置は、光通信システムのあらゆる構成への適用が可
能であり、更には将来の情報通信ネットワークへの適用
も可能である。

〔従 来 の 技 術〕

光増幅器を組み入れた従来の光通信システムの構成を
第34図に示す。同図において、送信機１から出力された
信号光は光増幅器２によって増幅され、受信器３に送ら
れる。光増幅器２は、ブースターアンプとして送信機１
の直後に配置されたり、プリアンプとしての受信器３の
直前に配置されたり、或いは光直接中継器として送信機
１と受信器２の中間地点に配置されたりする。

上記光増幅器２は、同図に示した通り一入力及び一出
力を基本単位とする線型増幅構成をとっている。このよ
うな光増幅器を用いた光信号システムにおいて、複数の
信号光（入力光信号L_i1、L_i2）を合成して光増幅器に入
力したり、また光増幅器の出力光を複数の信号光（出力
信号光L_o1、L_o2）に分岐したりするには、第35図に示す
ようにバルク状のビームスプリッタ４、５を用いたり、
或いは第36図に示すように3dBファイバカプラ６、７を
用いている。

次に、ファイバ型光増幅器を組み入れた従来の光通信
システムの構成を第37図に示す。なお、ファイバ型光増
幅器とは、或る種の希土類元素をドーピングした光のフ
ァイバの半導体レーザ励起による誘導放出を利用し、信
号光を光増幅するものである（日経エレクトロニクス19
89.8.7（No.479）,p78〜79参照）。上記第37図におい
て、送信機11から出力された信号光は、ポンプ（励起）
光源12から出力されたポンプ光と共にファイバ型光増幅
器13に入力され、ここで増幅された後、受信器14に送ら
れる。ファイバ型光増幅器13は、第34図の場合と同様
に、その用途に応じた位置に配置される。

上記ファイバ型光増幅器13も、前記の場合と同様に一
入力及び一出力を基本単位とする線型増幅構成をとって
いる。このようなファイバ型光増幅器を用いた光通信シ
ステムにおいて、例えば信号光（入力信号光L_i）とポン
プ光L_pとを合成してファイバ型光増幅器に入力したりす
る場合は、やはり、第38図に示すようにバルク状のビー
ムスプリッタ15を用いたり、或いは第39図に示すように
3dBファイバカプラ16を用いている。

〔発明が解決しようとする課題〕 従来の光通信システムに組み込まれた光増幅器或いは
ファイバ型光増幅器の前段や後段において、信号を合成
したり分岐したりするには、上述したようにバルク状の
ビームスプリッタや3dBファイバカプラを使用する必要
がある。

ところが、バルク状のビームスプリッタを用いた場合
は、光軸調整が難しく、しかも光入射面或いは出射面で
光の反射が起こり易いことから、光結合が困難であると
いう問題がある。一方、3dBファイバカプラを用いた場
合は、光結合が容易であるという利点はあるが、一方の
出力ポートからの出力光が無駄になり、3dBの損失を生
じてしまうという問題がある。

これらのことから、従来の光増幅器は、光通信システ
ム内に広く応用することができず、より一層の性能向上
が難しかった。

本発明は、信号光を合成又は分岐する際の光結合を容
易に行うことができ、かつその結合による損失を低減す
ることのできる光増幅装置、及びこれを用いた光伝送シ
ステムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、光増幅器を用いて構成した本発明の光増幅
装置の原理構成図である。

同図に示すように、２個の光増幅器21、22を並列構成
に配置し、その前段に、２つの入力ポートと２つの出力
ポートを有する光合成器23を配置して、２入力及び２出
力構成をとっている。この構成において、光合成器23の
２つの入力ポートに入力された光は、光合成器23で合成
された後に２つに分岐され、それぞれ出力ポートから出
力される。この分岐された２つの光は、それぞれ別々の
光増幅器21、22に入力され、ここで信号光は直接増幅さ
れて、それぞれの出力ポートから出力される。

第２図は、光増幅器を用いて構成した本発明の他の光
増幅装置の原理構成図である。

同図に示すように、２個の光増幅器21、22を並列構成
に配置し、その前段と後段にそれぞれ光合成器23と光分
岐器24を配置して、２入力及び２出力構成をとってい
る。光合成器23及び光分岐器24は、いずれも２つの入力
ポートと２つの出力ポートを有している。以上の構成に
おいて、光合成器23の２つの入力ポートに入力された光
は、光合成器23で合成された後に２つに分岐され、それ
ぞれの出力ポートから出力される。この分岐された２つ
の光は、それぞれ別々の光増幅器21、22に入力され、こ
こで光直接増幅される。光増幅器21、22のそれぞれの出
力光は、光分岐器24の２つの入力ポートに別々に入力さ
れ、ここで合成された後に２つに分岐されて、それぞれ
別々の出力ポートから出力される。

次に、第３図は、ファイバ型光増幅器を用いて構成し
た本発明に更に他の光増幅装置の原理構成図である。

同図に示すように、２個のファイバ型光増幅器31、32
を並列構成に配置し、その前段に、２つの入力ポートと
２つの出力ポートを有する光合成器33を配置して、２入
力及び２出力構成をとっている。この構成において、光
合成器33の一方の入力ポートに入力された信号光ともう
一方の入力ポートに入力されたポンプ光とは、光合成器
33で合成された後に２つに分岐され、それぞれ出力ポー
トから出力される。この分岐された２つの光は、それぞ
れ別々のファイバ型光増幅器31、32に入力され、ここで
信号光は直接増幅されて、それぞれの出力ポートから出
力される。

次に、第４図は、ファイバ型光増幅器を用いて構成し
た本発明のまた更に他の光増幅装置の原理構成図であ
る。

同図に示すように、２個のファイバ型光増幅器31、32
を並列構成に配置し、その前段と後段にそれぞれ光合成
器33と光分岐器34を配置して、２入力及び２出力構成を
とっている。光合成器33及び光分岐器34は、いずれも２
つの入力ポートと２つの出力ポートを有している。以上
の構成において、光合成器33の２つの入力ポートに入力
された光は、光合成器33で合成された後に２つに分岐さ
れ、それぞれの出力ポートから出力される。この分岐さ
れた２つの光は、それぞれ別々のファイバ型光増幅器3
1、32に入力され、ここで信号光は直接増幅される。フ
ァイバ型光増幅器31、32のそれぞれの出力光は、光分岐
器34の２つの入力ポートに別々に入力され、ここで合成
された後に２つに分岐されて、それぞれ別々の出力ポー
トから出力される。この場合、ポンプ光は、光合成器33
の一方の入力ポートから入力されてもよく、或いは光分
岐器34の一方の出力ポートから入力されてもよい。

〔作用〕

本発明の光増幅装置或いはファイバ型光増幅装置は、
上述のように２入力及び２出力構成としてあり、その入
力側に２入力ポート及び２出力ポートの光合成器を配置
し、或いは更に出力側に２入力ポート及び２出力ポート
の光分岐器を配置するようにしたので、入力側と出力側
を全て光ファイバインターフェイスで構成することが可
能である。よって、本発明の光増幅装置或いはファイバ
型光増幅装置を光通信システム内に組み入れる場合、送
信機、伝送ファイバ、受信機等との光結合が極めて容易
になる。しかも、上記の光合成器や光分岐器で分岐され
た光は、全て無駄にせずに使用することが可能なので、
光結合の際の損失も小さく抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第５図は、本発明の光増幅装置の第１の実施例の構成
図である。

同図において、２つの光増幅器41、42が並列構成に配
置され、その前段と後段に、それぞれ光合成器としての
3dBファイバカプラ43と光分岐器としての3dBファイバカ
プラ44が配置されている。２つの3dBファイバカプラ4
3、44はいずれも２つの入力ポートと２つの出力ポート
を示しており、全体で２入力及び２出力構成をとってい
る。

上記構成において、3dBファイバカプラ43の２つの入
力ポートに入力された光は、3dBファイバカプラ43で合
成された後に２つに分岐され、それぞれの出力ポートが
出力される。この分岐された２つの光は、それぞれ別々
の光増幅器41、42に入力され、ここで信号光は直接増幅
される。光増幅器41、42のそれぞれの出力光は、3dBフ
ァイバカプラ44の２つの入力ポートに別々に入力され、
ここで合成された後に２つに分岐されて、それぞれ別々
の出力ポートから出力される。

本実施例によれば、入力ポートと出力ポートを２つず
つ有する3dBファイバカプラ43、44を、並列構成の２つ
の光増幅器41、42の入力側と出力側に配置したことによ
り、光結合を非常に容易に行うことができ、しかも無駄
な光をなくして結合損失を小さく抑えることができる。

第６図は、本発明の光増幅装置の第２の実施例の構成
図である。

同図において、２個のファイバ型光増幅器45、46が並
列構成に配置され、その前段に、２つの入力ポートと２
つの出力ポートを有する光合成器としての3dBファイバ
カプラ43が配置されて、全体として２入力及び２出力構
成をとっている。

上記構成において、dBファイバカプラ43の一方の入力
ポートには信号光が入力され、もう一方の入力ポートに
はファイバ型光増幅器45、46を励起するためのポンプ光
が入力される。これらの信号光とポンプ光とは、3dBフ
ァイバカプラ43で合成された後に２つに分岐され、それ
ぞれ出力ポートから出力される。この分岐されて出力さ
れた２つの光は、それぞれ別々のファイバ型光増幅器4
5、46に入力され、ここで信号光が直接線型増幅され
て、それぞれの出力ポートから出力される。

本実施例においても、入力ポートと出力ポートを２つ
ずつ有する3dBファイバカプラ43を、並列構成の２つの
ファイバ型光増幅器45、46の入力側に配置したことによ
り、光結合を非常に容易に行うことができ、しかも無駄
な光をなくして結合損失を小さく抑えることができる。

第７図は、本発明の光増幅装置の第３の実施例の構成
図である。

同図において、２つのファイバ型光増幅器45、46が並
列構成に配置され、その前段と後段に、それぞれ光合成
器としての3dBファイバカプラ43と光分岐器としての3dB
ファイバカプラ44が配置されている。２つの3dBファイ
バカプラ43、44はいずれも２つの入力ポートと２つの出
力ポートを有しており、全体で２入力及び２出力構成を
とっている。

上記構成においては、第５図の場合と同様に、3dBフ
ァイバカプラ43の２つの入力ポートに入力された光は、
ここで合成された後に２つに分岐され、それぞれの出力
ポートから出力される。この分岐された２つの光は、そ
れぞれ別々のファイバ型光増幅器45、46に入力され、こ
こで信号光は直接線型増幅される。ファイバ型光増幅器
45、46のそれぞれの出力光は、3dBファイバカプラ44の
２つの入力ポートに別々に入力され、ここで合成された
後に２つに分岐されて、それぞれ別々の出力ポートから
出力される。この場合、２つのファイバ型光増幅器45、
46を励起するためのポンプ光は、3dBファイバカプラ43
の一方の入力ポートから入力されてもよく、或いは3dB
ファイバカプラ44の一方の出力ポートから入力されても
よい。

本実施例によっても、前記実施例と同様に、入力側及
び出力側での光結合を非常に容易に行うことができ、そ
の際の結合損失を極めて小さく抑えることができる。し
かも、本実施例の場合、上記第２の実施例と比べて、２
つのファイバ型光増幅器45、46のうち一方が故障した場
合であっても、システムがダウンしないという利点を有
している。

第８図は、本発明の光伝送システムの第１の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を信号分配光伝送システムにおける送信側のブースター
アンプとして用いたものである。

第８図において、光源51a及び変調器51b等から構成さ
れた送信機51の後段には、第５図の光増幅装置からなる
ブースターアンプ61が配置され、その２つの出力ポート
に受信側への伝送路（伝送ファイバ）71、72がそれぞれ
光接続されている。

上記構成において、送信機51では、光源51aの出力光
が変調器51bによって変調され、信号光として出力され
る。この送信機51から出力された信号光は、ブースター
アンプ61の一方の入力ポートに入力される。この信号光
は、ブースターアンプ61内において、まず前段の3dBフ
ァイバカプラ43により２分岐され、それぞれ光増幅器4
1、42により直接線型増幅された後、後段の3dBファイバ
カプラ44で合成、２分岐される。ブースターアンプ61の
２つの出力光は、それぞれ別々の伝送路71、72に入力さ
れて、受信側へ導かれる。

本実施例によれば、送信側のブースターアンプ61とし
て第５図の光増幅装置を用いたので、送信機51とブース
ターアンプ61との光結合、及びブースターアンプ61と伝
送路71、72との光結合を容易に行うことができ、しかも
その際の結合損失を極めて小さく抑えることができる。
更に、１つの信号光を増幅して受信側へ伝送するだけで
なく、１つの信号光を２つの信号光に分岐して、それぞ
れ別々に受信側へ伝送することができる。

第９図は、本発明の光伝送システムの第２の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を２チャンネル多重光伝送システムにおける送信側のブ
ースターアンプとして用いたものである。

第９図において、光源51a及び変調器51b等から構成さ
れた送信機51と、これと同様に光源52a及び変調器52b等
から構成された送信機52とが並列配置され、そのそれぞ
れの出力ポートが、第５図の光増幅装置からなるブース
ターアンプ61の２つの入力ポートに別々に光接続され、
更にこのブースターアンプ61の２つの出力ポートに受信
側への伝送路71、72がそれぞれ光接続されている。

上記構成において、２つの送信機51、52からの２つの
信号光が多重伝送される。多重の方法としては、時分割
多重、光周波数多重等あらゆる種類のものが適用可能で
ある。送信機51、52から出力された２つの信号光は、ブ
ースターアンプ61の２つの入力ポートに別々に入力され
る。これら２つの信号光は、ブースターアンプ61内にお
いて、まず前段の3dBファイバカプラ43で合成、２分岐
され、それぞれ光増幅器41、42により直接線型増幅され
た後、後段の33dBファイバカプラ44で合成、２分岐され
る。ブースターアンプ61の２つの出力光は、それぞれ別
々の伝送路71、72に入力されて、受信側へ導かれる。

本実施例によれば、上記第１の実施例と同様に光結合
を容易に行うことができ、しかもその際の結合損失を極
めて小さく抑えることができる。更に、ただ１個のブー
スターアンプ61を用いて、２チャンネルの多重伝送シス
テムを容易に実現できる。

第10図は、本発明の光伝送システムの第３の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を４チャンネル多重光伝送システムにおける送信側のブ
ースターアンプとして用いたものである。

第10図において、同様な構成の４個の送信機51〜54を
備え、その中の第１と第２の送信機51、52は、その後段
に配置された3dBファイバカプラ81の２つの入力ポート
に別々に光接続され、また第３と第４の送信機53、54
は、その後段に配置されたもう１つの3dBファイバカプ
ラ82の２つの入力ポートに別々に光接続されている。そ
して、3dBファイバカプラ81の一方の出力ポートと、も
う１つの3dBファイバカプラ82の一方の出力ポートが、
第５図の光増幅装置からなるブースターアンプ61の２つ
の入力ポートに別々に光接続されている。更に、ブース
ターアンプ61の２つの出力ポートに、２つの3dBファイ
バカプラ83、84のそれぞれ一方の入力ポートが光接続さ
れ、その出力ポートにはそれぞれ別々の伝送路71〜74が
光接続されている。

上記構成においては、４つの送信機51〜54からの４つ
の信号光が多重伝送される。多重の方法としては、時分
割多重、光周波数多重等あらゆる種類のものが適用可能
である。送信機51、52から出力された２つの信号光は3d
Bファイバカプラ81で合成されてブースターアンプ61の
一方の入力ポートに入力され、また送信機53、54から出
力された２つの信号光は3dBファイバカプラ82で合成さ
れてブースターアンプ61のもう一方の入力ポートに入力
される。これら２つの入力信号は、ブースターアンプ61
内において、第９図の場合と同様に合成、増幅、分岐さ
れた後、3dBファイバカプラ83、84で更に分岐され、そ
れぞれ別々の伝送路71〜74に入力されて、受信側へ導か
れる。

本実施例によれば、上記第１、第２の実施例と同様に
全ての個所で光結合を容易に行うことができ、しかもそ
の際の結合損失を極めて小さく抑えることができる。更
に、第９図の場合よりも3dBファイバカプラ81〜84を増
やしただけで、４チャンネルの多重伝送システムを容易
に実現できる。

なお、複数の送信機とブースターアンプとの間、及び
ブースターアンプと複数の伝送路との間に、更に多くの
3dBファイバカプラを配置することにより、一層多くの
多重伝送、及び一層多くの伝送路への分割が可能にな
る。また、3dBファイバカプラ81、82の光結合をなして
いない一方の出力ポートと、3dBファイバカプラ83、84
の光結合をなしていない一方の入力ポートとの間にも、
ブースターアンプ61と同様なブースターアンプを設ける
ことにより、結合損失をより小さく抑えることができ
る。更に、多数の送信機と多数の受信機との間でネット
ワークを構成した場合は、上記3dBファイバカプラ81〜8
4に見られるような光結合と無関係なポートがなくな
り、ほとんど全てのポートが結合しあうので、結合損失
の問題がほとんど解消され、理想的なシステムが実現さ
れる。

第11図は、本発明の光伝送システムの第４の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を信号分配光伝送システムにおける送信側のブースター
アンプとして用いたものである。

第11図の全体の構成は、第８図の光伝送システムにお
いて、ブースターアンプ61の代わりに、ファイバ型光増
幅器45、46を有するブースターアンプ62を用いた構成と
なっている。ただ、ファイバ型光増幅器45、46にはポン
プ光が必要なので、ブースターアンプ62の２つの入力ポ
ートのうち、送信機51と光接続されない方の入力ポート
にポンプ光源47が光接続されている。本実施例によって
も、第８図の場合と同様な作用及び効果が得られる。

第12図は、本発明の光伝送システムの第５の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を２チャンネルの多重光伝送システムにおける送信側の
ブースターアンプとして用いたものである。

第12図において、同様な構成の２個の送信機51、52
が、その後段に配置された3dBファイバカプラ85の２つ
の入力ポートに別々に光接続され、その一方の出力ポー
トは、第７図の光増幅装置からなるブースターアンプ62
の一方の入力ポートに光接続されている。また、ブース
ターアンプ62のもう一方の入力ポートには、ポンプ光源
47が光接続されている。更に、ブースターアンプ62の２
つの出力ポートに、２つの3dBファイバカプラ86、87の
それぞれ一方の入力ポートが光接続され、その出力ポー
トにはそれぞれ別々の伝送路71〜74が光接続されてい
る。

上記構成においては、２つの送信機51、52からの２つ
の信号光が多重伝送される。送信機51、52から出力され
た２つの信号光は3dBファイバカプラ85で合成されてブ
ースターアンプ62の一方の入力ポートに入力され、ここ
で第11図の場合と同様に合成、増幅、分岐された後、3d
Bファイバカプラ86、87で更に分岐され、それぞれ別々
の伝送路71〜74に入力されて、受信側へ導かれる。

本実施例によれば、上述した各実施例と同様に全ての
箇所で光結合を容易に行うことができ、しかもその際の
結合損失を極めて小さく抑えることができる。更に、第
11図の場合よりも3dBファイバカプラ85〜87を増やした
だけで、２チャンネルの多重伝送システムを容易に実現
できる。なお、第10図の実施例で述べたと同様に、複数
の送信機とブースターアンプとの間、及びブースターア
ンプと複数と伝送路との間に、更に多くの3dBファイバ
カプラを配置することにより、より多くの多重伝送、及
びより多くの伝送路への分割が可能になる。また、多数
の送信機と多数の受信機との間でネットワークを構成し
た場合は、上記3dBファイバカプラ85〜87に見られるよ
うな光結合と無関係なポートがなくなり、ほとんど全て
のポートが結合しあうので、係合損失の問題がほとんど
解消され、理想的なシステムが実現される。

第13図は、本発明の光伝送システムの第６の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける光直接中継器として用いたも
のである。

第13図において、送信側から延びている入力側伝送路
101が、第５図の光増幅装置からなる光直接中継器91の
一方の入力ポートに光接続され、また光直接中継器91の
一方の出力ポートが、受信側へ延びている出力側伝送路
111に光接続されている。

上記構成において、送信側から伝送路101を伝送され
てきた光信号は、光増幅中継器91の一方の入力ポートに
入力されると、前段の3dBファイバカプラ43で２分岐さ
れ、それぞれが２つの光増幅器41、42で直接線型増幅さ
れた後、後段の3dBファイバカプラ44で合成、２分岐さ
れて、再び伝送路111に入力され、受信側へ伝送され
る。

本実施例によれば、光直接中継器91内での光結合はも
ちろんながら、入力側伝送路101と光直接中継器91との
光結合、及び光直接中継器91と出力側伝送路111との光
結合も、極めて容易に行うことができ、しかもその際の
結合損失も小さく抑えることができる。

第14図は、本発明の光伝送システムの第７の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける分岐用の光直接中継器（光直
接中継及び分岐器）として用いたものである。

第14図では、上記第13図に示した構成において、光直
接中継器91のもう１つの出力ポートに出力側伝送路112
を光接続することにより、上記光直接中継器91を光直接
中継及び分岐器として用いている。

上記構成において、送信側から伝送路101を伝送され
てきた光信号は、光直接中継器91により直接線型増幅及
び分岐されて、それぞれ別々の伝送路111、112に再び入
力され、受信側へ伝送される。

本実施例においても、上記第６の実施例と同様な効果
が得られ、しかもただ１つの光増幅装置（光直接中継器
91）を用いるだけで、１つの伝送路からの信号光を増幅
しかつ２つの伝送路に分岐することが容易にできる。

第15図は、本発明の光伝送システムの第８の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける光直接中継器として用いると
共に、その監視及び制御機能を持たせたものである。

第15図において、入力側伝送路101が、第５図の光増
幅装置（41〜44）及びその監視・制御系の48からなる監
視・制御付光直接中継器92の一方の入力ポートに光接続
され、この光直接中継器92の一方の出力ポートが出力側
伝送路111に光接続されている。更に、光直接中継器92
のもう一方の出力ポートからの出力光は、中継器自身の
監視及び制御用のモニタ信号として、中継器内に設けら
れた上記監視・制御系48に与えられる。

上記構成において、入力側伝送路101を伝送されてき
た信号光は、上記第13図又は第14図の場合と同様に光直
接中継器92により直接線型増幅及び２分岐され、その分
岐された一方の信号光は出力側伝送路111に再び入力さ
れて受信側へ伝送されていき、もう一方の信号光はモニ
タ信号として監視・制御系48に送られる。監視・制御系
４では、上記モニタ信号に基づき光増幅器41、42のゲイ
ンコントロール等を行い、適切な中継が行われるように
する。

本実施例によれば、上記実施例と同様な効果が得られ
ると共に、光中継器の出力光の１つを光中継器の監視及
び制御用のモニタ信号として用いることにより、一層性
能の高い光直接中継を可能にする。

第16図は、本発明の光伝送システムの第９の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける信号合成及び分岐用の光直接
中継器として用いたものである。

第16図では、第14図に示した構成において、入力側伝
送路101の他にもう１つの入力側伝送路102を備え、これ
ら入力側伝送路101、102を光直接中継器91の２つの入力
ポートに別々に光接続することにより、上記光直接中継
器91を信号の合成及び分岐用の光直接中継器として用い
ている。

上記構成において、２つの入力側伝送路101、102を伝
送されてきた２つの信号光は、光直接中継器91の２つの
入力ポートに別々に入力され、ここで合成、直接線型増
幅、及び２分岐されて２つの出力ポートから出力され、
これら２つの出力光はそれぞれ２つの出力側伝送路11
1、112に別々に入力される。この際、２つの信号光は、
時分割多重や光周波数多重等の方法を用いることによ
り、互いの区別が可能である。

本実施例によれば、第13図や第14図の場合と同じ光直
接中継器を用いて、２つの伝送路からの信号光を合成か
つ増幅することが容易に実現できると共に、更に２つの
伝送路の信号を合成かつ増幅した後に２つの伝送路に分
岐することも容易に実現できる。

第17図は、本発明の光伝送システムの第10の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける信号合成用の光直接中継器と
して用いると共に、その監視及び制御機能を持たせたも
のである。

第17図は、第15図に示した構成において、入力側伝送
路101の他にもう１つの入力側伝送路102を備え、これら
入力側伝送路101、102を監視・制御付光直接中継器92の
２つの入力ポートに別々に光接続することにより、上記
光直接中継器92を監視・制御付の信号合成用光直接中継
器として用いている。

上記構成において、２つの入力側伝送路101、102を伝
送されてきた２つの信号光は、光直接中継器92の２つの
入力ポートに別々に入力され、ここで合成、直接線型増
幅、及び分岐されて２つの出力ポートから出力され、そ
の一方の出力光は出力側伝送路111に入力される。ま
た、光直接中継器92からのもう一方の出力光は、第15図
の場合と同様に、中継器自身の監視及び制御用のモニタ
信号として監視・制御系48に送られ、このモニタ信号に
基づき光増幅器41、42のゲインコントロール等が行われ
る。なお、合成及び分岐された２つの信号光は、第16図
の場合と同様に時分割多重や光周波数多重等の方法を用
いることにより、互いの区別が可能である。

本実施例においても、第15図の場合と同じ光直接中継
器を用いて、光直接中継器の監視及び制御を容易に実現
できるだけでなく、２つの伝送路からの信号光を合成か
つ増幅することを容易に実現できる。

第18図は、本発明の光伝送システムの第11の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける光直接中継器として用いたも
のである。

第18図の全体の構成は、第13図の光伝送システムにお
いて、光直接中継器91の代わりに、ファイバ型光増幅器
45、46を有する光直接中継器93を用いた構成となってい
る。ただ、ファイバ型光増幅器45、46にはポンプ光が必
要なので、光直接中継器93の２つの入力ポートうち、入
力側伝送路101と光接続されない方の入力ポートにポン
プ光源47が光接続されている。本実施例によっても、第
13図の場合と同様な作用及び効果が得られる。

第19図は、本発明の光伝送システムの第12の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける分岐用の光直接中継器（光直
接中継及び分岐器）として用いたものである。

第19図の全体の構成は、第14図の光伝送システムにお
いて、光直接中継器91の代わりに、ファイバ型光増幅器
45、46を有する光直接中継器93を用いた構成となってい
る。ただ、第18図の場合と同様に、光直接中継器93の２
つの入力ポートのうち、入力側伝送路101と光接続され
ない方の入力ポートにポンプ光源47が光接続されてい
る。本実施例によっても、第14図の場合と同様な作用及
び効果が得られる。

第20図は、本発明の光伝送システムの第13の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける光直接中継器として用いると
共に、その監視及び制御機能を持たせたものである。

第20図の全体の構成は、第15図の光伝送システムにお
いて、監視・制御付光直接中継器92の代わりに、ファイ
バ型光増幅器45、46を有する監視・制御付光直接中継器
94を用いた構成となっており、光直接中継器94の一方の
入力ポートにポンプ光源47が光接続されている。監視・
制御系48は、モニタ信号に基づきポンプ光源47からのポ
ンプ光の強度等をコントロールすることにより、光直接
中継器94の性能向上を図っている。本実施例によって
も、第15図の場合と同様な作用及び効果が得られる。

第21図は、本発明の光伝送システムの第14の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける信号合成用の光直接中継器と
して用いたものである。

第21図では、第18図に示した構成において、光直接中
継器93の代わりに、ポンプ光源47を出力ポート側に接続
して逆方向励起の配置とした光直接中継器95を備えると
共に、入力側伝送路101の他にもう１つの入力側伝送路1
02を備え、これら入力側伝送路101、102を光直接中継器
95の２つの入力ポートに別々に光接続することにより、
上記光直接中継器95を信号合成用の光直接中継器として
用いている。上記のように逆方向励起の配置としても、
ファイバ型光増幅器45、46では通常の配置と同様な直接
線型増幅が可能である。

上記構成において、２つの入力側伝送路101、102を伝
送されてきた２つの信号光は、光増幅中継器95の２つの
入力ポートに別々に入力され、ここで合成、直接線型増
幅、及び分岐されて１つの出力側伝送路111に入力され
る。この際、２つの信号光は、時分割多重や光周波数多
重等の方法を用いることにより、互いの区別が可能であ
る。

本実施例によれば、ポンプ光源47の配置を逆にするだ
けで、２つの伝送路からの信号光を合成し、かつ増幅す
ることが容易に実現できる。

第22図は、本発明の光伝送システムの第15の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側のプリアンプとして用
いたものである。

第22図において、送信側から延びている伝送路121
が、第５図の光増幅装置からなるプリアンプ131の一方
の入力ポートに光接続され、またプリアンプ131の一方
の出力ポートが、その後段に配置された受信器141に光
接続されている。

上記構成において、送信側から伝送路121を伝送され
てきた光信号は、プリアンプ131の一方の入力ポートに
入力されると、前段の3dBファイバカプラ43で２分岐さ
れ、それぞれが光増幅器41、42で直接線型増幅された
後、後段の3dBファイバカプラ44で合成、２分岐され
て、その一方が受信器141へ入力され、検波及び復調さ
れる。

本実施例によれば、プリアンプ131内での光結合はも
ちろんながら、伝送路121とプリアンプ131の光結合、及
びプリアンプ131と受信器141との光結合を極めて容易に
行うことができ、しかもその際の結合損失を小さく抑え
ることができる。このことから、光増幅器のプリアンプ
としての機能を充分に発揮することができ受信器141で
の受信感度を著しく改善することができる。

第23図は、本発明の光伝送システムの第16の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の信号分配用プリアン
プとして用いたものである。

第23図では、上記第21図に示した構成において、プリ
アンプ131のもう１つの出力ポートにも受信器142を光接
続することにより、上記プリアンプ131を信号分配用の
プリアンプとして用いている。

上記構成において、送信側から伝送路121を伝送され
てきた光信号は、プリアンプ131により直接線型増幅及
び分岐されて、それぞれ別々の受信器141、142に入力さ
れる。

本実施例においても、上記第15の実施例と同様な効果
が得られ、しかもただ１つの光増幅装置（プリアンプ13
1）を用いるだけで、１つの伝送路からの信号光を増幅
しかつ２つの受信器に分配することが容易にできる。

第24図は、本発明の光伝送システムの第17の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の信号合成及び分配用
プリアンプとして用いたものである。

第24図では、第23図に示した構成において、伝送路12
1の他にもう１つの伝送路122をプリアンプ131の２つの
入力ポートに別々に光接続することにより、上記プリア
ンプ131を信号の合成及び分配用のプリアンプとして用
いている。

上記構成において、２つの伝送路121、122を伝送され
てきた２つの信号光は、プリアンプ131の２つの入力ポ
ートに別々に入力され、ここで合成、直接線型増幅、及
び２分岐されて２つの出力ポートから出力され、これら
２つの出力光はそれぞれ２つの受信器141、142に別々に
入力される。この際、２つの信号光は、時分割多重や光
周波数多重等の方法を用いることにより、互いの区別が
可能である。

本実施例によれば、第22図や第23図の場合と同じプリ
アンプを用いて、２つの伝送路からの信号光を合成かつ
増幅することが容易に実現できると共に、更に２つの伝
送路の信号を合成かつ増幅した後に２つの受信器に分岐
することも容易に実現できる。

第25図は、本発明の光伝送システムの第18の実施例の
構成図である。本実施例は、第５図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の多信号合成及び分配
用プリアンプとして用いたものである。

同図において、４個の伝送路121〜124のうち、第１と
第２の伝送路121、122は、その後段に配置された3dBフ
ァイバカプラ151の２つの入力ポートに別々に光接続さ
れ、また第３と第４の伝送路123、124は、その後段に配
置されたもう１つの3dBファイバカプラ152の２つの入力
ポートに別々に光接続されている。そして、3dBファイ
バカプラ151の一方の出力ポートと、もう１つの3dBファ
イバカプラ152の一方の出力ポートが、第５図の光増幅
装置からなるプリアンプ131の２つの入力ポートに別々
に光接続されている。更に、プリアンプ131の２つの出
力ポートに、２つの3dBファイバカプラ153、154のそれ
ぞれ一方の入力ポートが光接続され、その出力ポートに
はそれぞれ別々の受信器141〜144が光接続されている。

上記構成において、伝送路121、122を伝送されてきた
２つの信号光は3dBファイバカプラ151で合成されてプリ
アンプ131の一方の入力ポートに入力され、また伝送路1
23、124を伝送されてきた２つの信号光は3dBファイバカ
プラ152で合成されてプリアンプ131のもう一方の入力ポ
ートに入力される。これら２つの入力信号光は、プリア
ンプ131内において、第24図の場合と同様に合成、増
幅、分岐された後、3dBファイバカプラ153、154で更に
分岐され、それぞれ別々の受信器141〜144に入力され
る。この際も、４つの信号光は、時分割多重や光周波数
多重等の方法を用いることにより、互いの区別が可能で
ある。

本実施例によれば、上記第15〜第17の実施例と同様に
光結合に容易に行うことができ、しかもその際の結合損
失を極めて小さく抑えることができる。更に、第24図の
場合よりも3dBファイバカプラ151〜154を増やしただけ
で、４つの信号の合成及び分配を容易に実現できる なお、より多数の送信機と多数の受信機との間でネッ
トワークを構成した場合は、上記3dBファイバカプラ151
〜154に見られるような光結合と無関係なポートがなく
なり、ほとんど全てのポートが結合しあうので、結合損
失の問題がほとんど解消され、理想的な信号合成及び分
配が可能になる。

第26図は、本発明の光伝送システムの第19の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側のプリアンプとして用
いたものである。

第26図の全体の構成は、第22図の光伝送システムにお
いて、プリアンプ131の代わりに、ファイバ型光増幅器4
5、46を有するプリアンプ132を用いた構成となってお
り、プリアンプ132の２つの入力ポートのうち、伝送路1
21と光接続されない方の入力ポートにポンプ光源47が光
接続されている。本実施例によっても、第22図の場合と
同様な作用及び効果が得られる。

第27図は、本発明の光伝送システムの第20の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の信号分配用プリアン
プとして用いたものである。

第27図の全体の構成は、第23図の光伝送システムにお
いて、プリアンプ131の代わりに、ファイバ型光増幅器4
5、46を有するプリアンプ132を用いた構成となってお
り、プリアンプ132の一方の入力ポートにポンプ光源47
が光接続されている。本実施例によっても、第23図の場
合と同様な作用及び効果が得られる。

第28図は、本発明の光伝送システムの第21の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の多信号合成及び分配
用プリアンプとして用いたものである。

第28図の全体の構成は、第25図の光伝送システムにお
いて、プリアンプ131の代わりに、ファイバ型光増幅器4
5、46を有するプリアンプ132を用い、しかもこのプリア
ンプ132の一方の入力ポートには3dBファイバカプラ152
の代わりにポンプ光源47が光接続されている。

上記構成においては、２つの伝送路121、122を伝送さ
れてきた２つの信号光は3dBファイバカプラ151で合成さ
れてプリアンプ132の一方の入力ポートに入力され、合
成、増幅、分岐された後、3dBファイバカプラ153、154
で更に分岐され、それぞれ別々の受信器141〜144に入力
される。この際も、４つの信号光は、時分割多重や光周
波数多重等の方法を用いることにより、互いの区別が可
能である。

本実施例によれば、第27図の場合よりも3dBファイバ
カプラ151、153、154を増やしただけで、２つの信号を
合成し、かつ４つの信号に分配することが容易に可能に
なる。更に3dBファイバカプラの数を増やすことによ
り、合成数と分配数を増やすことができる。このように
合成数と分配数を増やしてネットワークを構成した場
合、より理想的な信号の合成及び分配が可能になる。

第29図は、本発明の光伝送システムの第22の実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を光伝送システムにおける受信側の信号合成用プリアン
プとして用いたものである。

第29図の全体の構成は、第24図の光伝送システムにお
いて、プリアンプ131の代わりに、ファイバ型光増幅器4
5、46を有するプリアンプ132を用い、しかもこのプリア
ンプ132の一方の出力ポートには受信器142の代わりにポ
ンプ光源47が接続された逆方向励起の配置となってい
る。

上記構成において、２つの伝送路121、122を伝送され
てきた２つの信号光は、プリアンプ132の２つの入力ポ
ートに別々に入力され、ここで合成、直接線型増幅、及
び２分岐されて一方の出力ポートから出力され、この出
力光は受信器141に入力される。この際、２つの信号光
は、時分割多重や光周波数多重等の方法を用いることに
より、互いの区別が可能である。

本実施例によれば、逆方向励起の配置としたことによ
り、２つの伝送路からの信号光を合成かつ増幅すること
が容易に実現できる。

ところで、本発明の光増幅装置の構成が最も大きな効
果を発揮するのは、これをコヒーレント光受信機に適用
した場合である。通常、コレーレント光受信機では、光
ヘテロダイン又は光ホモダイン検波を行うため、第30図
に示すように信号光と局部発振光とを合波して、受光器
161に入力する。また、一般にコヒーレント光受信機に
おいては、受光器としてバランス型の受光器を用いてお
り、すなわち第31図に示すように、信号光と局部発振光
とを合波した後に２分岐し、それぞれをバランス型受光
器162を構成する２つの受光器162a、162bに入力するよ
うにしている。これは、局部発振光を有効利用すると共
に、局部発振光による強度雑音を抑圧する効果があり、
しかも光周波数多重伝送時の隣接チャンネル間クロスト
ークを抑圧することができる等の長所があるためであ
る。本発明の光増幅装置は、このようなバランス型のコ
レーレント受信機にそのまま適用可能である。

第32図は、本発明のバランス型コヒーレント受光器の
一実施例の構成図である。本実施例は、第５図に示した
光増幅装置をバランス型受光器のプリアンプとして用い
たものである。

第32図において、送信側から延びている伝送路121
と、局部発振光用の半導体レーザ171とが、第５図の光
増幅装置からなるプリアンプ181の２つの入力ポートに
別々に光接続されており、プリアンプ181の２つの出力
ポートはそれぞれバランス型受光器162の２つの受光器1
62a、162bに別々に光接続されている。

上記構成において、伝送路121を伝送されてきた信号
光と、半導体レーザ171から出力された局部発振光と
が、プリアンプ181内の前段の3dBファイバカプラ43で合
成された後、２つの光増幅器41、42で直接線型増幅され
る。この増幅されたそれぞれの光は、バランス型受光器
162の２つの受光器162a、162bにそれぞれ入力される。

本実施例によれば、信号光と局部発振光とを合波し、
かつ増幅した後にバランス型受光器に入力するようにで
き、しかもその光結合が容易で、その際の結合損失も小
さいことから、バランス型受光器の上記利点を維持した
まま、その受信感度を一層向上させることができる。

第33図は、本発明のコヒーレント受光器の一実施例の
構成図である。本実施例は、第７図に示した光増幅装置
を受光器のプリアンプとして用いたものである。

第33図において、送信側から延びている伝送路121
と、局部発振光用の半導体レーザ171とが、第７図の光
増幅装置からなるプリアンプ182の２つの入力ポートに
別々に光接続されている。また、プリアンプ182の一方
の出力ポートは受光器161に光接続され、もう一方の出
力ポートはポンプ光源47に光接続されて逆方向励起の配
置となっている。

上記構成において、伝送路121を伝送されてきた信号
光と、半導体レーザ171から出力された局部発振光と
が、プリアンプ182内の前段の3dBファイバカプラ43で合
成された後、２つのファイバ型光増幅器45、46で直接線
型増幅される。この増幅されたそれぞれの光は、後段の
3dBファイバカプラ44で再び合成された後に２分岐さ
れ、その一方が受光器161に入力される。

なお、本発明の光増幅装置のうち出力側に光分岐器を
置く構成では、上述した各実施例で示したように、3dB
ファイバカプラ等からなる光合成器と、同じく3dBファ
イバカプラ等からなる光分岐器との間、すなわち光増幅
器（或いはファイバ型光増幅器）の配置されている箇所
に、２つのブランチができており、この２つのブランチ
がマッハツェンダ干渉器として作用する。そのため、光
分岐器で合成する際に、２つのブランチを通過してきた
光が干渉してビート雑音を発生したり、ひどい時にはお
互いに打ち消しあうということが考えられる。そこで、
このような問題を防止するためには、上記の光合成器や
光分岐器として使用している3dBファイバカプラとし
て、偏波保持ファイバカプラ又はファイバ型偏波分離器
を用いることが望ましい。このような光カプラを用いる
ことにより、２つのブランチの出力端での出力光の偏波
を互いに直交させることができるので、上記のような干
渉による悪影響をなくすことができる。その他の方法と
しては、２つのブランチに位相補償器をいれてそれぞれ
の光の位相を揃えることも考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の光増幅装置は、各種の光伝送システム内にお
いて、ブースターアンプ、光中継器、プリアンプのいず
れにも容易に適用することができ、しかも広く応用する
ことができる。従って、本発明の光増幅装置、及びこれ
を用いた各種光伝送システムにより、光通信システムの
飛躍的な性能向上が期待できる。

また、本発明の光増幅装置は、その全てを光ファイバ
インターフェースで構成することができるので、容易に
送信機、伝送ファイバ及び受信機と光結合することがで
き、その際の損失も小さく抑えることができる。

また、２つの光増幅器（或いはファイバ型光増幅器）
の前段と後段に光合成器と光分岐器を配置した構成から
なる本発明の光増幅装置をシステム内に用いた場合は、
２つの光増幅器（或いはファイバ型光増幅器）のうちの
一方が故障してもシステムはダウンしないという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光増幅装置の原理構成図、 第２図は本発明の他の光増幅装置の原理構成図、 第３図は本実施例の更に他の光増幅装置の原理構成図、 第４図は本発明の又更に他の光増幅装置の原理構成図、 第５図は本発明の光増幅装置の第１の実施例の構成図、 第６図は本発明の光増幅装置の第２の実施例の構成図、 第７図は本発明の光増幅装置の第３の実施例の構成図、 第８図は本発明の光伝送システムの第１の実施例の構成
図、 第９図は本発明の光伝送システムの第２の実施例の構成
図、 第10図は本発明の光伝送システムの第３の実施例の構成
図、 第11図は本発明の光伝送システムの第４の実施例の構成
図、 第12図は本発明の光伝送システムの第５の実施例の構成
図、 第13図は本発明の光伝送システムの第６の実施例の構成
図、 第14図は本発明の光伝送システムの第７の実施例の構成
図、 第15図は本発明の光伝送システムの第８の実施例の構成
図、 第16図は本発明の光伝送システムの第９の実施例の構成
図、 第17図は本発明の光伝送システムの第10の実施例の構成
図、 第18図は本発明の光伝送システムの第11の実施例の構成
図、 第19図は本発明の光伝送システムの第12の実施例の構成
図、 第20図は本発明の光伝送システムの第13の実施例の構成
図、 第21図は本発明の光伝送システムの第14の実施例の構成
図、 第22図は本発明の光伝送システムの第15の実施例の構成
図、 第23図は本発明の光伝送システムの第16の実施例の構成
図、 第24図は本発明の光伝送システムの第17の実施例の構成
図、 第25図は本発明の光伝送システムの第18の実施例の構成
図、 第26図は本発明の光伝送システムの第19の実施例の構成
図、 第27図は本発明の光伝送システムの第20の実施例の構成
図、 第28図は本発明の光伝送システムの第21の実施例の構成
図、 第29図は本発明の光伝送システムの第22の実施例の構成
図、 第30図は従来の一般的なコヒーレント受光器の構成図、 第31図は従来のバランス型コヒーレント受光器の構成
図、 第32図は本発明のバランス型コヒーレント受光器の一実
施例の構成図、 第33図は本発明のコヒーレント受光器の一実施例の構成
図、 第34図は光増幅器を用いた従来の光通信システムの構成
図、 第35図は第34図においてバルク状のビームスプリッタを
用いて光信号の合成と分岐を行う場合を示した構成図、 第36図は第34図において3dBファイバカプラを用いて光
信号の合成と分岐を行う場合を示した構成図、 第37図はファイバ型光増幅器を用いた従来の光通信シス
テムの構成図、 第38図は第37図においてバルク状のビームスプリッタを
用いて光信号の合成を行う場合を示した構成図、 第39図は第37図において3dBファイバカプラを用いて光
信号の合成を行う場合を示した構成図である。 21、22……光増幅器、 23……光合成器、 24……光分岐器、 31、32……ファイバ型光増幅器、 33……光合成器、 34……光分岐器、 41、42……光増幅器、 43、44……3dBファイバカプラ、 45、46……ファイバ型光増幅器、 47……ポンプ光源、 48……監視・制御系、 51、52、53、54……送信機、 61、62……ブースターアンプ、 71、72、73、74……伝送路、 81、82、83、84、85、86、87……3dBファイバカプラ、 91、92、93、94、95……光直接中継器、 101、102……入力側伝送路、 111、112……出力側伝送路、 121、122、123、124……伝送路、 131、132……プリアンプ、 141、142、143、144……受信機、 151、152、153、154……3dBファイバカプラ、 161……受光器、 162……バランス型受光器、 171……局部発振光用半導体レーザ、 181、182……プリアンプ．

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列に配置された２つの光増幅器（21、2
   2）の前段に、入力ポート及び出力ポートをそれぞれ２
   つずつ有する光合成器（23）を配置し、かつ前記光増幅
   器の後段に、入力ポート及び出力ポートをそれぞれ２つ
   ずつ有する光分岐器（24）を配置して、前記光合成器の
   ２つの出力ポートから出力光をそれぞれ前記２つの光増
   幅器に別々に入力し、該２つの光増幅器の出力光をそれ
   ぞれ前記光分配器の２つの入力ポートに別々に入力する
   ことを特徴とする光増幅装置。
2. 【請求項２】前記光合成器及び前記光分岐器を光ファイ
   バ構成の光カプラ（43、44）より構成したことを特徴と
   する請求項１記載の光増幅装置。
3. 【請求項３】並列に配列された２つのファイバ型光増幅
   器（31、32）の前段に、入力ポートおよび出力ポートを
   それぞれ２つずつ有する光合成器（33）を配置し、かつ
   前記ファイバ型光増幅器の後段に、入力ポート及び出力
   ポートをそれぞれ２つずつ有する光分岐器（34）を配置
   して、前記光合成器の２つの出力ポートからの出力光を
   それぞれ前記２つのファイバ型光増幅器に別々に入力
   し、該２つのファイバ型光増幅器の出力光をそれぞれ前
   記光分岐器の２つの入力ポートに別々に入力することを
   特徴とする光増幅装置。
4. 【請求項４】前記光合成器及び前記光分岐器を光ファイ
   バ構成の光カプラ（43、44）により構成したことを特徴
   とする請求項３記載の光増幅装置。
5. 【請求項５】送信手段から出力された信号光を増幅する
   送信側パワー増幅器（61、62）を備え、該パワー増幅器
   として請求項１〜４のいずれか１つに記載の光増幅装置
   を用いたことを特徴とする光伝送システム。
6. 【請求項６】複数の送信手段から出力された各信号光を
   増幅する１つ若しくは２つ以上の送信側パワー増幅器
   （61、62）を備え、該パワー増幅器として請求項１〜４
   のいずれか１つに記載の光増幅装置を用いたことを特徴
   とする多チャンネル光伝送システム。
7. 【請求項７】１つ若しくは２つ以上の送信手段から出力
   された信号光を増幅した後に２つ以上の信号光に分岐す
   る送信側パワー増幅器（61、62）を備え、該パワー増幅
   器として請求項１〜４のいずれか１つに記載の光増幅装
   置を用いたことを特徴とする信号分配光伝送システム。
8. 【請求項８】送信側から伝送されてきた信号光を増幅し
   て受信側へ伝送する光直接中継器（91、93）を備え、該
   光直接中継器として請求項１〜４のいずれか１つに記載
   の光増幅装置を用いたことを特徴とする光伝送システ
   ム。
9. 【請求項９】送信側から伝送されてきた信号光を増幅か
   つ分岐して受信側へ伝送する光直接中継及び分岐器（9
   1、93）を備え、該光直接中継及び分岐器として請求項
   １〜４のいずれか１つに記載の光増幅装置を用いたこと
   を特徴とする光伝送システム。
10. 【請求項１０】送信側から伝送されてきた信号光を増幅
    して受信側へ伝送する光直接中継器（92、94）を備え、
    該光直接中継器として請求項１〜４のいずれか１つに記
    載の光増幅装置を用い、その一方の出力ポートからの出
    力光を該光直接中継器の監視及び制御用のモニタ信号と
    して用いたことを特徴とする光伝送システム。
11. 【請求項１１】送信側から伝送されてきた複数の信号光
    を合成し増幅した後に分岐して受信側へ伝送する光直接
    中継器（91、95）を備え、該光直接中継器として請求項
    １〜４のいずれか１つに記載の光増幅装置を用いたこと
    を特徴とする光伝送システム。
12. 【請求項１２】送信側から伝送されてきた複数の信号光
    を合成し増幅して受信側へ伝送する光直接中継器（92）
    を備え、該光直接中継器として請求項１または２に記載
    の光増幅装置を用い、その一方の出力ポートからの出力
    光を該光直接中継器の監視及び制御用のモニタ信号とし
    て用いたことを特徴とする光伝送システム。
13. 【請求項１３】送信側から伝送されてきた信号光を増幅
    してから受信手段へ与える前記増幅器（131、132）を備
    え、該前置増幅器として請求項１〜４のいずれか１つに
    記載の光増幅装置を用いたことを特徴とする光伝送シス
    テム。
14. 【請求項１４】送信側から伝送されてきた信号光を増幅
    し分岐してからそれぞれ別々の受信手段へ与える信号分
    配用前置増幅器（131、132）を備え、該前置増幅器とし
    て請求項１〜４のいずれか１つに記載の光増幅装置を用
    いたことを特徴とする光伝送システム。
15. 【請求項１５】送信側から伝送されてきた複数の信号光
    を合成し増幅してから受信手段へ与える信号合成用前置
    増幅器（131、132）を備え、該前置増幅器として請求項
    １〜４のいずれか１つに記載の光増幅装置を用いたこと
    を特徴とする光伝送システム。
16. 【請求項１６】送信側から伝送されてきた複数の信号光
    を合成し増幅した後に分岐してからそれぞれ別々の受信
    手段へ与える信号合成及び分配用前置増幅器（131、13
    2）を備え、該前置増幅器として請求項１〜４のいずれ
    か１つに記載の光増幅装置を用いたことを特徴とする光
    伝送システム。
17. 【請求項１７】送信側から伝送されてきた信号光と、局
    部発振光源（171）から出力された局部発振光とを合成
    し増幅した後に分岐してから、バランス型受光器（16
    2）を構成している２つの発光器（162a、162b）へ与え
    る前置増幅器（181）を備え、該前置増幅器として請求
    項１または２に記載の光増幅装置を用いたことを特徴と
    するバランス型コヒーレント受光器。
18. 【請求項１８】送信側から伝送されてきた信号光と、局
    部発振光源（171）から出力された局部発振光とを合成
    し増幅して受光器（161）へ与える前置増幅器（182）を
    備え、該前置増幅器として請求項３または４のいずれか
    １つに記載の光増幅装置を用いたことを特徴とするコヒ
    ーレント受光器。
19. 【請求項１９】前記光合成器（23、33）及び前記光分岐
    器（24、34）として偏波保持ファイバカプラを用いたこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光
    増幅装置。
20. 【請求項２０】前記光合成器（23、33）及び前記光分岐
    器（24、34）としてファイバ型偏波分離器を用いたこと
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光増
    幅装置。
21. 【請求項２１】前記各々の光増幅器（21、22）を含むル
    ートを通ってきた光信号の位相整合を行うことを特徴と
    する請求項１又は２記載の光増幅装置。
22. 【請求項２２】前記各々のファイバ型光増幅器（31、3
    2）を含むルートを通ってきた光信号の位相整合を行う
    ことを特徴とする請求項３又は４記載の光増幅装置。