JP3149916B2

JP3149916B2 - 波長多重光中継増幅装置

Info

Publication number: JP3149916B2
Application number: JP27328297A
Authority: JP
Inventors: 博史下村; 直也逸見
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2017-09-22
Also published as: JPH1198087A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信・光交換にお
ける光ＡＤＭ装置および中継増幅器に関し、特に波長多
重信号光を中継増幅する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一本のファイバ内で波長の異なる信号光
を一括伝送する波長多重方式は大容量の光伝送を可能と
し、ＥＤＦＡ（エルビウムドープ光ファイバ増幅器）に
代表される高利得、高出力の光増幅器の登場により長距
離・大容量のファイバ間光伝送が可能となった。信号を
中継増幅する際に、その中継局において信号の分岐挿入
を行うＡＤＭ（アッド／ドロップ多重）はより密なネッ
トワーク網を張ることができるため今後ますますの需要
が見込まれる。特に信号光を電気信号に変換することな
く光のまま信号の分岐挿入を行う光ＡＤＭは中継局の規
模を小さくすることができ通信の低コスト化に大きく貢
献するため注目が集まっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】波長多重光ＡＤＭネッ
トワークの構築には以下の問題点がある。光ＡＤＭで信
号の分岐挿入を行ったあと次ノードに伝送するために信
号光は光増幅される。しかし、光増幅器の出力限界によ
り波長多重数が多い場合一波あたりの光出力が制限され
伝送距離が短くなる。さらに光ＡＤＭの通過ノード数が
増えるに従って、多段の光増幅による自然放出光雑音の
蓄積、増幅器の利得偏差による波長毎の光レべル差の増
大により受信感度が著しく劣化する。

【０００４】本発明は上記の従来技術の問題点を解決す
ることを目的としてなされたものである。

【０００５】

【発明を解決するための手段】本発明の波長多重光中継
増幅装置は、光伝送路から入力された波長多重光を各波
長毎に分波するための光分波器と、前記光分波器の出力
に接続され波長毎に分離された光を伝送するための複数
の光伝送路と、前記複数の光伝送路がそれぞれ第１の光
分岐と該第１の光分岐の一の光出力に接続された光受信
器と、前記第１の光分岐のもう一方の光出力に接続され
た第１の光増幅器と、前記第１の光増幅器の光出力に一
の光入力が接続された第２の光分岐と、前記第２の光分
岐の他の光入力に接続された第２の光増幅器と、前記第
２の光増幅器の光入力に接続された光送信器と、前記第
２の光分岐の光出力に接続された光合波器とを備え、中
継装置において波長光の挿入分岐を行うとともに、前記
光合波器から光伝送路へ光増幅された波長多重光を出力
することを特徴としている。

【０００６】また、本発明の波長多重光中継増幅装置
は、光サーキュレータの光入力に接続された光伝送路と
前記光サーキュレータの光入出力に接続された光伝送路
と、前記光サーキュレータの光入出力に接続された光伝
送路から入力された波長多重光を各波長毎に分波する機
能と、分波された光を波長多重化して光伝送路に出力す
る機能を備えた光分合波器と、前記光分合波器に接続さ
れ波長毎に分離された光を伝送するための複数の光伝送
路とを備え、前記複数の光伝送路が、それぞれ第１の光
分岐と、前記第１の光分岐の一の光出力に接続された光
受信器と、前記第１の光分岐の一の光入出力に一の光入
出力が接続された第２の光分岐と、前記第２の光分岐の
二の光入出力に接続された第１の光増幅器と、前記光第
１の増幅器に接続された光反射ミラーと、前記第２の光
分岐の他の光入力に接続された第２の光増幅器と、前記
第２の光増幅器の光入力に接続された光送信器を備え、
中継装置において波長光の挿入分岐を行うとともに、前
記光分合波器から前記光サーキュレータの光入出力に入
力された波長多重光を光増幅して前記光サーキュレータ
の光出力から光伝送路ヘ出力することを特徴としてい
る。

【０００７】また、本発明の波長多重光中継増幅装置
は、光伝送路から入力された波長多重光を各波長毎に分
波する機能と分波された光を波長多重化して光伝送路に
出力する機能を備えた光分合波器と、前記光分合波器に
接続され波長毎に分離された光を伝送するための複数の
光伝送路と、前記複数の光伝送路にそれぞれ一の光入出
力が接続された第１の光分岐と、前記第１の光分岐の光
出力に接続された光受信器と、前記第１の光分岐のもう
一方の光入出力に一の光入出力が接続された第２の光分
岐と、前記第２の光分岐のもう一方の光入出力に一の光
入出力が接続された第３の光分岐と、前記第３の光分岐
の光出力に接続された第１の光増幅器と、前記第２の光
分岐の光入力に接続された第２の光増幅器と、前記第２
の光増幅器の光入力に接続された光送信器と、前記第３
の光分岐の光入力にその光出力が接続された光アイソレ
ータとを備え、前記光アイソレータの光出力が前記複数
の光伝送路のうち何れかの第３の光分岐の光入力に接続
され、前記何れかの第３の光分岐に接続された光伝送路
より前記分合波器に入力された光を波長多重化して出力
することにより、中継装置において波長光の挿入分岐を
行うとともに、前記光合波器から光伝送路へ各波長毎に
光増幅された波長多重光を出力するを特徴としている。

【０００８】また、本発明による波長多重光中継増幅装
置は、光伝送路から入力された波長多重信号光を各波長
毎に分波するための光分波器と、前記光分波器の出力に
接続され波長毎に分離された光を伝送するための複数の
光伝送路と、前記複数の光伝送路に接続された光増幅器
と、前記光増幅器の出力に接続された光合波器を備え、
前記光合波器から光伝送路へ光増幅した波長多重光を出
力することを特徴としている。

【０００９】また、本発明による波長多重光中継増幅装
置は、光伝送路に光入力が接続された光サーキュレータ
と、前記光サーキュレータの光入出力に接続された光伝
送路とを備え、前記光入出力に接続された光伝送路から
入力された波長多重信号光を各波長毎に分波するための
機能と分波された光を波長多重化して光伝送路に出力す
る機能を備えた光分合波器と、前記光分合波器に接続さ
れ波長毎に分離された光を伝送するための複数の光伝送
路を備え、前記複数の光伝送路がそれぞれ一の入出力が
接続された光増幅器と前記光増幅器のニの入出力に接続
された光反射ミラーを備え、前記光分合波器から前記光
サーキュレータの入出力に入力された波長多重光を前記
光サーキュレータの光出力から各波長毎に光増幅した波
長多重光を光伝送路ヘ出力することを特徴としている。

【００１０】また、本発明による波長多重光中継増幅装
置は、光伝送路から入力された波長多重光を各波長毎に
分波する機能と分波された光を波長多重化して光伝送路
に出力する機能を備えた光分合波器と、前記光分合波器
に接続され波長毎に分離された光を伝送するための複数
の光伝送路とを備え、前記複数の光伝送路がそれぞれ一
の入出力に接続された光分岐と、前記光分岐のニの入出
力に接続された光増幅器と、前記光増幅器の出力に接続
された光アイソレータと、前記光アイソレータの出力が
前記複数の光伝送路のうち何れかの光分岐の三の入力に
接続され、前記何れかの光分岐に接続された光伝送路よ
り前記分合波器に入力された光を波長多重化して出力す
ることにより、波長多重光を各波長毎に光増幅すること
を特徴としている。

【００１１】本発明は、光ＡＤＭ通過後の波長多重光の
一括光増幅を行わず、光ＡＤＭノード内で光分波器によ
り波長毎にそれぞれの光伝送路に分波された信号光を、
各伝送路で光増幅し、光合波して次ノードに伝送する。
この方法によれば、波長多重光を一括増幅する場合と比
較して波長多重後のトータル出力パワーが大きく、かつ
各波長の光レべル等価が可能である。また、この方法で
用いる光増幅器はゲートスイッチとしての機能も持って
いるので、ノード内での光の分岐挿入が可能である。

【００１２】また、光増幅器から発生する自然放出光雑
音は、増幅器が多段に接続するにつれ雑音の蓄積となり
受信感度が著しく劣化するが、光増幅器の後方に配置し
た狭透過帯域幅の光合波器が光フイルタとして作用する
ため自然放出光雑音を取り除くことが可能となり、受信
感度劣化の少ない光伝送を実現することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態を示しており、波長光ＡＤＭ装置に適用したものであ
る。図１において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎ
ｍ、１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つ
の信号光が波長多重されている。これらの光は、アレイ
導波路回折格子に代表される光分波器２１０に入力され
それぞれ異なる光伝送路１３１〜１３４に出力される。
すなわち、光伝送路１３１〜１３４の各々にはただ一つ
の波長の光のみが存在する。

【００１４】波長光ＡＤＭの動作における、通過、分
岐、挿入について図１を参照して説明する。まず通過に
ついては、光伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍの
信号光は光増幅器５１で光増幅された後アレイ導波路回
折格子に代表される光合波器３１０に入力される。この
とき光増幅器５５はオフの状態である。次に分岐につい
ては、伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍの信号光
は光分岐１１に接続された光伝送路１４１に一部が出力
されたのち光受信器７１に入力され受信される。

【００１５】また、挿入については、伝送路１３１に出
力された１５４８ｎｍの信号光は光増幅器５１をオフの
状態にすることで光増幅器５１からの出力を遮断する。
光送信器８１から光伝送路１５１に出力された波長１５
４８ｎｍの信号光は光増幅器５５で光増幅された後、光
分岐１５によって光伝送路１３１に接続され光合波器３
１０に入力される。

【００１６】他の波長の光が流れる光伝送路１３２〜１
３４についても同様の構成を介して光合波器３１０に接
続され光伝送路１２０に出力される。以上によりノード
内で任意波長の光信号分岐挿入が可能となる。出力され
た波長多重信号光はそれぞれ各波長毎に光増幅されてい
るため一括増幅した場合よりも高出力である。

【００１７】また、各波長毎の利得を調整することによ
って光レべルを等価にすることができる。さらに、光合
波器のフィルタ効果により光増幅器の自然放出光雑音お
よびそれぞれ割り当てられた波長以外の波長が取り除か
れるため雑音成分が極めて少ない。従って光伝送可能距
離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量は著しく改善さ
れる。

【００１８】図２は、本発明の第２の実施の形態を示し
ており、同じく波長光ＡＤＭ装置に適用したものであ
る。図２において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎ
ｍ、１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つ
の信号光が波長多重されている。これらの光は、光サー
キュレータ６０を通過してアレイ導波路回折格子に代表
される光分合波器４１０に入力されそれぞれ異なる光伝
送路１３１〜１３４に出力される。すなわち、光伝送路
１３１〜１３４の各々にはただ一つの波長の光のみが存
在する。

【００１９】波長光ＡＤＭの動作における、通過、分
岐、挿入について図２を参照して説明する。通過につい
ては、光伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍの信号
光は光増幅器５１で光増幅された後、光反射ミラー１５
１により反射され、ＥＤＦＡゲート等からなる光増幅器
５１を再度通過後、再び光分合波器４１０に入力され
る。このとき光増幅器５５はオフの状態である。次に分
岐については、伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍ
の信号光は光分岐１１に接続された光伝送路１４１に一
部が出力されたのち光受信器７１に入力され受信され
る。

【００２０】また、挿入については、伝送路１３１に出
力された１５４８ｎｍの信号光は光増幅器５１をオフの
状態にすることで光増幅器５１からの出力を遮断する。
光送信器８１から光伝送路１５１に出力された波長１５
４８ｎｍの信号光は光増幅器５５によって光増幅された
後、光分岐１５によって光伝送路１３１に接続され光分
合波器４１０に入力される。

【００２１】他の波長の光が流れる光伝送路１３２〜１
３４についても同様の構成を介して光分合波器４１０に
接続され光伝送路１２０に出力される。波長多重された
光は光分合波器に接続された光サーキュレータ６０を通
過して光伝送路１２１に出力される。以上によりノード
内で任意波長の光信号分岐挿入が可能となる。出力され
た波長多重信号光はそれぞれ各波長毎に光増幅されてい
るため一括増幅した場合よりも高出力である。

【００２２】また、各波長毎の利得を調整することによ
って光レべルを等価にすることができる。さらに、光合
波器のフィルタ効果により光増幅器の自然放出光雑音お
よびそれぞれ割り当てられた波長以外の波長が取り除か
れるため雑音成分が極めて少ない。従って光伝送可能距
離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量は著しく改善さ
れる。

【００２３】図３は、本発明の第３の実施の形態を示し
ており、同じく波長光ＡＤＭ装置に適用したものであ
る。図３において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎ
ｍ、１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つ
の信号光が波長多重されている。これらの光はアレイ導
波路回折格子に代表される光分合波器４１０に入力され
それぞれ異なる光伝送路１３１〜１３４に出力される。
すなわち、光伝送路１３１〜１３４の各々にはただ一つ
の波長の光のみが送出される。

【００２４】波長光ＡＤＭの動作における、通過、分
岐、挿入について図３を参照して説明する。通過につい
ては、光伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍの信号
光は光増幅器５１で光増幅された後、光アイソレータ９
１を経て、分岐比１：１の光分岐１７１によって接続さ
れた光伝送路１３２を経由して光分合波器４１０に入力
される。このとき光増幅器５６はオフの状態である。次
に分岐については、伝送路１３１に出力された１５４８
ｎｍの信号光は光分岐１１に接続された光受信器７１に
入力され受信される。

【００２５】また、挿入については、伝送路１３１に出
力された１５４８ｎｍの信号光は光増幅器５１をオフの
状態にすることで光増幅器からの出力を遮断する。光送
信器８１から出力された１５４８ｎｍの信号光は光増幅
器５６によって光増幅された後、光分岐１６によって光
伝送路１３２に接続され光分合波器４１０に入力され
る。

【００２６】他の波長の光が流れる光伝送路１３２〜１
３４についても同様の構成を介して光分合波器４１０に
接続され光伝送路１２０に出力される。以上によりノー
ド内で任意波長の光信号分岐挿入が可能となる。出力さ
れた波長多重信号光はそれぞれ各波長毎に光増幅されて
いるため一括増幅した場合よりも高出力である。また、
各波長毎の利得を調整することによって光レべルを等価
にすることができる。さらに、光合波器のフィルタ効果
により光増幅器の自然放出光雑音およびそれぞれ割り当
てられた波長以外の波長が取り除かれるため雑音成分が
極めて少ない。従って光伝送可能距離が長くなり、伝送
後の受信感度劣化量は著しく改善される。

【００２７】図４は、本発明の第４の実施の形態を示し
ており、第１の実施の形態における分岐、挿入を省略し
て、光中継増幅のみを行う装置に適用したものである。
図４において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、
１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信
号光が波長多重されている。これらの光はアレイ導波路
回折格子に代表される光分波器２１０に入力されそれぞ
れ異なる光伝送路１３１〜１３４に出力される。すなわ
ち、光伝送路１３１〜１３４の各々にはただ一つの波長
の光のみが存在する。

【００２８】光伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍ
の信号光は光増幅器５１で光増幅された後、光合波器３
１０に入力される。他の波長の光が流れる光伝送路１３
２〜１３４についても同様の構成を介して光合波器３１
０に接続され光伝送路１２０に出力される。出力された
波長多重信号光はそれぞれ各波長毎に光増幅されている
ため一括増幅した場合よりも高出力である。また、各波
長毎の利得を調整することによつて光レべルを等価にす
ることができる。さらに、光合波器のフィルタ効果によ
り光増幅器の自然放出光雑音およびそれぞれ割り当てら
れた波長以外の波長が取り除かれるため雑音成分が極め
て少ない。従って光伝送可能距離が長くなり、伝送後の
受信感度劣化量は著しく改善される。

【００２９】図５は、本発明の第５の実施の形態を示し
ており、光中継増幅装置に適用したものである。図５に
おいて、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、１５５
０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信号光が
波長多重されている。これらの光はアレイ導波路回折格
子に代表される光分波器２１０に入力されそれぞれ異な
る光伝送路１３１、１３２に出力される。光分波器のポ
ート毎の透過帯域幅を広くとっているため、光伝送路１
３１、１３２の各々にニつの波長の光が存在する。光伝
送路１３１に出力された１５４８ｎｍ、１５５０ｎｍの
信号光は光増幅器５１で光増幅された後、光合波器３１
０に入力される。他の波長１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍ
の信号光が流れる光伝送路１３２についても同様の構成
を介して光合波器３１０に接続され光伝送路１２０に出
力される。

【００３０】出力された波長多重信号光は２波毎に光増
幅されているため一括増幅した場含よりも高出力であ
る。中継増幅器では波長毎の分岐挿入を必要としないた
めこのような構成を取ることが可能であり、光増幅器の
個数を減らすことができる。また、各光増幅器の利得を
調整することによって光レべルを等価にすることができ
る。さらに、光合波器のフィルタ効果により光増幅器の
自然放出光雑音およびそれぞれ割り当てられた以外の波
長が取り除かれるため雑音成分も少ない。従って光伝送
可能距離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量も改善さ
れる。

【００３１】図６は、本発明の第６の実施の形態を示し
ており、光中継増幅装置に適用したものである。図６に
おいて、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、１５５
０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信号光が
波長多重されている。これらの光はアレイ導波路回折格
子に代表される光分波器２１０に入力されそれぞれ異な
る光伝送路１３１、１３２に出力される。光分波器の出
力ポート数を２としているため、光伝送路１３１、１３
２の各々に二つの波長の光が存在する。すなわち光伝送
路１３１に出力される光は波長１５４８ｎｍと１５５２
ｎｍ、光伝送路１３２に出力される光は波長１５５０ｎ
ｍ、１５５４ｎｍとなる。光伝送路１３１に出力された
信号光は光増幅器５１で光増幅された後、光合波器３１
０に入力される。他の波長の光が流れる光伝送路１３２
についても同様の構成を介して光合波器３１０に接続さ
れ光伝送路１２０に出力される。

【００３２】出力された波長多重信号光は２波毎に光増
幅されているため一括増幅した場合よりも高出力であ
る。中継増幅器では波長毎の分岐挿入を必要としないた
めこのような構成を取ることが可能で光増幅器の個数を
減らすことができる。また、各光増幅器の利得を調整す
ることによって光レべルを等価にすることができる。更
に、光合波器のフィルタ効果により光増幅器の自然放出
光雑音およびそれぞれ割り当てられた波長以外の波長が
取り除かれるため雑音成分が極めて少ない。従って光伝
送可能距離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量は改善
される。

【００３３】図７は、本発明の第７の実施の形態を示し
ており、光中継増幅装置に適用したものである。図７に
おいて、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、１５５
０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信号光が
波長多重されている。これらの光は、光サーキュレータ
６０を通過してアレイ導波路回折格子に代表される光分
合波器４１０に入力されそれぞれ異なる光伝送路１３１
〜１３４に出力される。すなわち、光伝送路１３１〜１
３４の各々にはただ一つの波長の光のみが存在する。光
伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍの信号光は光増
幅器５１で光増幅された後、光反射ミラー１６１により
反射され、ＥＤＦＡゲート等からなる光増幅器５１を再
度通過後、再び光分合波器４１０に入力される。

【００３４】他の波長の光が流れる光伝送路１３２〜１
３４についても同様の構成を介して光分合波器４１０に
接続され光伝送路１２０に出力される。波長多重された
光は光分合波器に接続された光サーキュレータ６０を通
過して光伝送路１２１に出力される。出力された波長多
重信号光はそれぞれ各波長毎に光増幅されているため一
括増幅した場合よりも高出力である。

【００３５】また、各波長毎の利得を調整することによ
って光レべルを等価にすることができる。さらに、光合
波器のフィルタ効果により光増幅器の自然放出光雑音お
よびそれぞれ割り当てられた波長以外の波長が取り除か
れるため雑音成分が極めて少ない。従って光伝送可能距
離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量は著しく改善さ
れる。

【００３６】図８は、本発明の第８の実施の形態を示し
ており、光中継増幅装置に適用したものである。図８に
おいて、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、１５５
０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信号光が
波長多重されている。これらの光はアレイ導波路回折格
子に代表される光分合波器４１０に入力されそれぞれ異
なる光伝送路１３１〜１３４に出力される。すなわち、
光伝送路１３１〜１３４の各々にはただ一つの波長の光
のみが送出される。

【００３７】光伝送路１３１に出力された１５４８ｎｍ
の信号光は光増幅器５１で光増幅された後、光アイソレ
ータ９１を経て、分岐比１：１の光分岐１７１によって
接続された光伝送路１３２を経由して光分合波器４１０
に入力される。他の波長の光が流れる光伝送路１３２〜
１３４についても同様の構成を介して光分合波器４１０
に接続され光伝送路１２０に出力される。

【００３８】出力された波長多重信号光はそれぞれ各波
長毎に光増幅されているため一括増幅した場合よりも高
出力である。また、各波長毎の利得を調整することによ
って光レべルを等価にすることができる。さらに、光合
波器のフィルタ効果により光増幅器の自然放出光雑音お
よびそれぞれ割り当てられた波長以外の波長が取り除か
れるため雑音成分が極めて少ない。従って光伝送可能距
離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量は著しく改善さ
れる。

【００３９】図９は、本発明の第９の実施の形態を示し
ており、光中継増幅装置に適用したものである。図９に
おいて、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、１５５
０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信号光が
波長多重されている。これらの光は、光サーキュレータ
６０を通過してアレイ導波路回折格子に代表される光分
合波器４１０に入力されそれぞれ異なる光伝送路１３
１、１３２に出力される。光分波器のポート毎の透過帯
域幅を広くとっているため、光伝送路１３１、１３２の
各々に二つの波長の光が存在する。

【００４０】光伝送路１３１に出力された１５４８ｎ
ｍ、１５５０ｎｍの信号光は光増幅器５１で光増幅され
た後、光反射ミラー１６１により反射され、ＥＤＦＡゲ
ート等からなる光増幅器５１を再度通過後、再び光分合
波器４１０に入力される。他の波長１５５２ｎｍ、１５
５４ｎｍの信号光が流れる光伝送路１３２についても同
様の構成を介して光分合波器４１０に入力され光伝送路
１２０に出力される。波長多重された光は光分合波器４
１０に接続された光サーキュレータ６０を通過して光伝
送路１２１に出力される。

【００４１】出力された波長多重信号光は２波毎に光増
幅されているため一括増幅した場含よりも高出力であ
る。中継増幅器では波長毎の分岐挿入を必要としないた
めこのような構成を取ることが可能であり、光増幅器の
個数を減らすことができる。また、各光増幅器の利得を
調整することによって光レべルを等価にすることができ
る。さらに、光合波器のフィルタ効果により光増幅器の
自然放出光雑音およびそれぞれ割り当てられた以外の波
長が取り除かれるため雑音成分も少ない。従って光伝送
可能距離が長くなり、伝送後の受信感度劣化量も改善さ
れる。

【００４２】図１０は、本発明の第１０の実施の形態を
示しており、光中継増幅装置に適用したものである。図
１０において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、
１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信
号光が波長多重されている。これらの光は、光サーキュ
レータ６０を通過してアレイ導波路回折格子に代表され
る光分合波器４１０に入力されそれぞれ異なる光伝送路
１３１、１３２に出力される。光分波器のポート毎の透
過帯域幅を広くとっているため、光伝送路１３１、１３
２の各々に二つの波長の光が存在する。

【００４３】光伝送路１３１に出力された１５４８ｎ
ｍ、１５５２ｎｍの信号光は光増幅器５１で光増幅され
た後、光反射ミラー１６１により反射され、ＥＤＦＡゲ
ート等からなる光増幅器５１を再度通過後、再び光分合
波器４１０に入力される。他の波長１５５０ｎｍ、１５
５４ｎｍの信号光が流れる光伝送路１３２についても同
様の構成を介して光分合波器４１０に入力され光伝送路
１２０に出力される。波長多重された光は光分合波器４
１０に接続された光サーキュレータ６０を通過して光伝
送路１２１に出力される。

【００４４】出力された波長多重信号光は２波毎に光増
幅されているため一括増幅した場含よりも高出力であ
る。中継増幅器では波長毎の分岐挿入を必要としないた
めこのような構成を取ることが可能であり、光増幅器の
個数を減らすことができる。また、各光増幅器の利得を
調整することによって光レべルを等価にすることができ
る。さらに、光合波器のフィルタ効果により光増幅器の
自然放出光雑音およびそれぞれ割り当てられた以外の波
長が取り除かれるため雑音成分も少ない。

【００４５】図１１は、本発明の第１１の実施の形態を
示しており、光中継増幅装置に適用したものである。図
１１において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、
１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信
号光が波長多重されている。光伝送路１３１に出力され
た１５４８ｎｍ、１５５０ｎｍの信号光は光増幅器５１
で光増幅された後、光アイソレータ９１を経て、分岐比
１：１の光分岐１７１によって接続された光伝送路１３
２を経由して光分合波器４１０に入力される。他の波長
１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの信号光が流れる光伝送路
１３２についても同様の構成を介して光分合波器４１０
に入力され光伝送路１２０に出力される。

【００４６】出力された波長多重信号光は２波毎に光増
幅されているため一括増幅した場含よりも高出力であ
る。中継増幅器では波長毎の分岐挿入を必要としないた
めこのような構成を取ることが可能であり、光増幅器の
個数を減らすことができる。また、各光増幅器の利得を
調整することによって光レべルを等価にすることができ
る。さらに、光合波器のフィルタ効果により光増幅器の
自然放出光雑音およびそれぞれ割り当てられた以外の波
長が取り除かれるため雑音成分も少ない。

【００４７】図１２は、本発明の第１２の実施の形態を
示しており、光中継増幅装置に適用したものである。図
１２において、光伝送路１１０には波長１５４８ｎｍ、
１５５０ｎｍ、１５５２ｎｍ、１５５４ｎｍの４つの信
号光が波長多重されている。光伝送路１３１に出力され
た１５４８ｎｍ、１５５２ｎｍの信号光は光増幅器５１
で光増幅された後、光アイソレータ９１を経て、分岐比
１：１の光分岐１７１によって接続された光伝送路１３
２を経由して光分合波器４１０に入力される。他の波長
１５５０ｎｍ、１５５４ｎｍの信号光が流れる光伝送路
１３２についても同様の構成を介して光分合波器４１０
に入力され、波長多重されて光伝送路１２０に出力され
る。

【００４８】図１１の場合と同様に、出力された波長多
重信号光は２波毎に光増幅されているため一括増幅した
場含よりも高出力である。中継増幅器では波長毎の分岐
挿入を必要としないためこのような構成を取ることも可
能であり、光増幅器の個数を減らすことができる。ま
た、各光増幅器の利得を調整することによって光レべル
を等価にすることができる。さらに、光合波器のフィル
タ効果により光増幅器の自然放出光雑音およびそれぞれ
割り当てられた以外の波長が取り除かれるため雑音成分
も少ない。

【００４９】なお、本発明の実施の形態では波長多重数
が４の場合について説明しているが、波長多重数は４に
限定されるものではなく、８、１６、３２、６４など任
意の波長数に設定できる。また、入力光の波長も、１５
５０ｎｍ帯に限定されるものではなく１３００ｎｍ帯な
ど自由に設定できる。また信号速度については特に限定
されるものではなく、２．５Ｇｂｐｓ、５Ｇｂｐｓ、１
０Ｇｂｐｓとビットレートフリーの設定が可能である。

【００５０】また、光分波、合波、合分波器として、ア
レイ導波路回折格子を例に挙げて説明しているが、同等
の機能を有するグレーティング構造をもつ波長ルータ、
波長ＭＵＸカプラーあるいは、光分岐と干渉膜フィルタ
ーの組み合わせなどで同等の機能を有するものであれぱ
同等の効果が期待できる。また、アレイ導波路回折格子
などに代表される前記光分波、光合波、光分合波器は、
波長により挿入損失が異なるため適宜各導波路に光減衰
器を挿入して光レべルの等価を行うことも可能である。
また、各光増幅器の利得を制御もしくは、第２の実施の
形態に記載した光反射ミラーの反射率を制御して各波長
毎に光レべル等価を行うことも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば波
長多重光を光分波器で各波長毎に分波し、それぞれ光増
幅を行った後、光合波する光中継増幅装置を使用してい
るので、波長多重数が増加した場合においても一波あた
りの信号光出力を制限することがないため、中継間隔の
長距離化が可能となる。また、光増幅器の利得偏差によ
る波長毎の光レベル差を生じないようにして光中継でき
るため、多段中継が可能となる。

【００５２】また、光増幅器より発生する自然放出光雑
音を後方に配置した狭透過帯域幅の光分波器等により除
去しているので、多段中継増幅後の受信感度劣化を抑制
することができる。さらに、信号光を電気信号に変換す
ることなく光のまま、大容量・長距離伝送することが可
能となり、伝送コストの低減にも大きく貢献することが
できる。

【００５３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態を示す図である。

【図７】本発明の第７の実施の形態を示す図である。

【図８】本発明の第８の実施の形態を示す図である。

【図９】本発明の第９の実施の形態を示す図である。

【図１０】本発明の第１０の実施の形態を示す図であ
る。

【図１１】本発明の第１１の実施の形態を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第１２の実施の形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１〜１８、１７１〜１７４光分岐５１〜５８光増幅器６０光サーキユレータ７１〜７４光受信器８１〜８４光送信器９１〜９４光アイソレータ１１０、１２０、１２１、１３１〜１３４、１４１〜１
４４、１５１〜１５４光伝送路１６１〜１６４光反射ミラー２１０光分波器３１０光合波器４１０光分合波器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｊ 14/02 (56)参考文献特開平９−5801（ＪＰ，Ａ) 特開平９−233052（ＪＰ，Ａ) 特開平７−301721（ＪＰ，Ａ) 特開平４−251828（ＪＰ，Ａ) 特開平11−46029（ＪＰ，Ａ) 特開平11−46030（ＪＰ，Ａ) 特開平11−55700（ＪＰ，Ａ) 特開平９−36834（ＪＰ，Ａ) 特開平３−269522（ＪＰ，Ａ) 特開平７−326826（ＪＰ，Ａ) 特開平８−125634（ＪＰ，Ａ) 特開平７−245436（ＪＰ，Ａ) 大石泰丈、他著、「ＷＤＭ用光ファイバアンプ」，1997，ＮＴＴＲ＆Ｄ，Ｖｏｌ．46，Ｎｏ．７，ｐｐ．693−698. 井本克之、他著、「導波路型光合分波器」、1987、電子情報通信学会ＯＱＥ87 −７、Ｖｏｌ．87、Ｎｏ．８、ｐｐ．47 −53. (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02B 6/293 G02B 6/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アレイ導波路回折格子により構成され、
光伝送路から入力された波長多重光を複数の波長光を含
む複数のグループに分波する機能と分波された光を波長
多重化して光伝送路に出力する機能を備えた光分合波器
と、前記光分合波器に接続され前記複数のグループに分離さ
れた光をそれぞれ伝送する複数の光伝送路と、第１、第２及び第３の端子を有し、前記複数の光伝送路
のそれぞれにその第１の端子が接続された光分岐と、前記光分岐の前記第１の端子からの光を出力する第２の
端子に縦続接続された光増幅器と光アイソレータとを備
え、前記光アイソレータからの出力を、前記複数の光伝送路
のうちの他の一つの光伝送路に接続された他の光分岐の
第３の端子に入力し、前記他の光伝送路を介して前記光
分合波器に入力することにより、前記光増幅器により増
幅された各波長の光を再度波長多重化して前記波長多重
光を入力した光伝送路とは異なる光伝送路から出力する
ことを特徴とする波長多重光中継増幅装置。