JP3260839B2 - 光増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （目次） 産業上の利用分野 従来の技術 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 作用 実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は光励起型の光増幅媒体を
備えた光増幅器に関する。近年、遠距離間通信の需要に
応じて、通信システムに求められる情報伝送速度は増加
する傾向にある。特に、光通信システムには、マルチギ
ガビット級の伝送速度が必要となりつつある。また、再
生中継器間隔の長距離化、さらには、分配系での損失補
償も要求されている。これらの要求に対して、光信号を
光の状態で増幅する光増幅器の研究・開発が各所で精力
的に行われており、光増幅器の光伝送システムへの種々
の適用形態に応じた構成の最適化が模索されている。

【０００３】

【従来の技術】励起光により光増幅媒体を励起状態に
し、光増幅媒体内で生じる誘導放出により信号光を増幅
するように構成された光増幅器が公知である。この種の
光励起型の光増幅器の例を図１２により説明する。

【０００４】増幅すべき信号光は、光合波器１で励起光
源２からの励起光と合波されて、この合波された信号光
及び励起光は、光アイソレータ３を順方向に通過して光
増幅媒体４に入射する。また、効率良い光増幅を可能に
するため、もう１つの励起光源５からの励起光が光合波
器６を介して光増幅媒体４に信号光伝搬方向下流側から
入射する。

【０００５】光増幅媒体４内で増幅された信号光は、光
合波器６を介して光アイソレータ７を順方向に通過しさ
らに光帯域通過フィルタ８を通過してこの光増幅器から
出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光増幅器におい
ては、共振光路内に光増幅媒体を含む光共振器構造が構
成されることを防止するために、光を順方向に通過させ
逆方向には通過させない光アイソレータが少なくとも１
つ（図１２の例では２つ）用いられているので、この光
増幅器を１つの光伝送路による双方向光伝送システムに
適用し得ないという問題がある。

【０００７】また、従来の光増幅器を光中継器として備
えた光伝送システムには時間領域光反射測定法（ＯＴＤ
Ｒ：optical time-domain reflectometry)或いは周波数
領域光反射測定法（ＯＦＤＲ；optical frequency-doma
in reflectometry) を適用し得ないという問題がある。

【０００８】即ち、これらの測定法においては、光伝送
路の一端側から光パルス或いは強度変調光を入射させ、
光ファイバの破断点等からのフレネル反射光或いは光フ
ァイバ中でのレイリー散乱光を検出することにより障害
点の特定や伝送損失の測定を行うようにしているので、
光伝送路の途中に図１２のような光アイソレータを含む
光増幅器がある場合には、逆方向に伝搬するフレネル反
射光やレイリー散乱光が光アイソレータにより除去され
てしまい、測定不可になるのである。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、双方向光伝送システムに適用することがで
きる光増幅器を提供することを主目的としている。本発
明の他の目的は以下の説明から明らかになる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の光増幅器は、光
の導波構造を有する光励起型の光増幅媒体と、光の入出
力部となる少なくとも３つのポートを有する光サーキュ
レータ手段と、該光サーキュレータ手段のいずれか１つ
のポートに接続された第１ポートと上記光増幅媒体の両
端にそれぞれ接続された第２ポート及び第３ポートとを
有し該第１ポートに入力した光を分岐してそれぞれ該第
２ポート及び該第３ポートから出力し該第２ポート及び
該第３ポートにそれぞれ入力した光を合流して該第１ポ
ートから出力する光カプラ手段と、励起光源と、該励起
光源からの励起光を増幅すべき光とともに上記光サーキ
ュレータ手段を介して上記光カプラ手段の第１ポートに
供給する励起光導入手段とを備える。

【００１１】

【作用】励起光源からの励起光が増幅すべき光とともに
光サーキュレータ手段を介して光カプラ手段の第１ポー
トに入力すると、この入力光は２分岐されて、それぞれ
光カプラ手段の第２及び第３ポートから光増幅媒体の第
１及び第２端に供給される。光増幅媒体の第１及び第２
端に供給された光は、それぞれ互いに異なる方向に光増
幅媒体内を導波され、このとき誘導放出による光増幅作
用が生じる。

【００１２】増幅された光は、光カプラ手段で合流され
さらに光サーキュレータ手段を介してこの光増幅器から
出力される。本発明の構成によると、少なくとも３つの
ポートを有する光サーキュレータ手段を特定の接続形態
で用いているので、この光増幅器の双方向光伝送システ
ムへの適用が可能になるとともに、光増幅媒体を含む光
共振器構造が構成されることがない。また、光カプラ手
段を用いて、増幅すべき光と励起光を光増幅媒体内で双
方向に導波させるようにしているので、効率的な光増幅
が可能になる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。図１
は本発明の第１実施例を示す光増幅器のブロック図であ
る。全図を通して実質的に同一の部分には同一の符号が
付されている。

【００１４】この光増幅器の入力ポート１１に入力した
信号光は、光合波器１２のポート１２Ａに供給される。
励起光源としてのレーザダイオード１３からの励起光
は、光合波器１２のポート１２Ｂに供給される。

【００１５】光合波器１２は、ポート１２Ａに入力した
光をポート１２Ｂに入力した光と合波してポート１２Ｃ
から出力し、一方、ポート１２Ｃに入力した光について
はポート１２Ａから出力する。光合波器１２のポート１
２Ｃは３端子型の光サーキュレータ１４のポート１４Ａ
に接続される。

【００１６】光サーキュレータ１４において、ポート１
４Ａに入力した光はポート１４Ｂから出力し、ポート１
４Ｂに入力した光はポート１４Ｃから出力し、ポート１
４Ｃに入力した光はポート１４Ａから出力する。

【００１７】光サーキュレータ１４のポート１４ＢはＹ
分岐型の光カプラ１５のポート１５Ａに接続される。光
カプラ１５において、ポート１５Ａに入力した光は例え
ば１：１の分岐比で分岐されてそれぞれポート１５Ｂ及
び１５Ｃから出力され、一方、ポート１５Ｂ及び１５Ｃ
にそれぞれ入力した光は合流されてポート１５Ａから出
力される。

【００１８】符号１６は光増幅媒体としてのドープファ
イバを表しており、このドープファイバ１６にはＥｒ
（エルビウム）等の希土類元素がドープされている。希
土類の種類及び励起光の波長は増幅すべき信号光の波長
に応じて設定される。信号光の波長が１．５５μｍ帯に
あり、ドープ元素がＥｒである場合には、励起光の波長
は例えば０．９８μｍ帯或いは１．４８μｍ帯に設定さ
れる。ドープファイバ１６の両端はそれぞれ光カプラ１
５のポート１５Ｂ及び１５Ｃに接続される。

【００１９】光サーキュレータ１４のポート１４Ｃは光
帯域通過フィルタ１７のポート１７Ａに接続され、光帯
域通過フィルタ１７のポート１７Ｂはこの光増幅器の出
力ポート１８に接続される。光帯域通過フィルタ１７
は、信号光の波長帯域にある光を通過させ、それ以外の
波長帯域の光を除去する。

【００２０】図１の光増幅器の動作を説明する。光合波
器１２で合波された信号光及び励起光は、光サーキュレ
ータ１４を介して光カプラ１５に入力し、ここで等分に
２分岐される。分岐された一方の信号光及び励起光は、
ドープファイバ１６内を図中の時計回りに導波され、そ
の間に信号光の光増幅がなされる。光カプラ１５で分岐
された他方の信号光及び励起光は、ドープファイバ１６
内を図中の反時計回りに導波され、この間にも信号光の
光増幅がなされる。

【００２１】増幅された信号光及び消費されなかった励
起光は、光カプラ１５で合流されて、光サーキュレータ
１４を介して光帯域通過フィルタ１７に入力する。光帯
域通過フィルタ１７では、残った励起光とドープファイ
バ１６内で生じた自然放出光の大部分とが除去され、増
幅された信号光はこの光増幅器の出力ポート１８から出
力される。

【００２２】本実施例では、１つのレーザダイオードか
らの励起光を用いて、前方励起（ドープファイバ内にお
ける信号光及び励起光の伝搬方向が同じこと）と後方励
起（ドープファイバ内における信号光及び励起光の伝搬
方向が逆であること）を行うようにしているので、効率
的な光増幅が可能になる。

【００２３】尚、以上の説明では、伝送情報により変調
された信号光についての光増幅動作を説明したが、例え
ばＯＴＤＲにおける光パルスについても同じような光増
幅動作がなされる。

【００２４】以下の説明では、光増幅器の入力ポートか
ら出力ポートに至る方向を順方向と称し、光増幅器の出
力ポートから入力ポートに至る方向を逆方向と称する。
いま、図示しない光伝送路からＯＴＤＲにおける例えば
フレネル反射光が逆方向にこの光増幅器の出力ポート１
８から入力したとする。この光は、光帯域通過フィルタ
１７、光サーキュレータ１４及び光合波器１２をこの順
に通過して、この光増幅器の入力ポート１１から順方向
に出力される。

【００２５】また、双方向光伝送における逆方向の信号
光が出力ポート１８に供給された場合にも、ＯＴＤＲに
おける場合と同様に、出力ポート１８に供給された光は
入力ポート１１に至り、ここから逆方向に送出される。

【００２６】このように、本実施例によると、光サーキ
ュレータ１４を有効に用いて、双方向光伝送或いはＯＴ
ＤＲの実施が可能になる。また、本実施例によると、光
サーキュレータにおける光通過方向の非可逆性により、
共振光路内にドープファイバ１６を含む光共振器構造が
構成される恐れはなく、安定な光増幅が可能になる。

【００２７】図２は本発明の第２実施例を示す光増幅器
のブロック図である。本実施例では、図１の第１実施例
の主要構成に加えて、光合波器１２、レーザダイオード
１３、光サーキュレータ１４、光カプラ１５及びドープ
ファイバ１６にそれぞれ対応する光合波器２１、レーザ
ダイオード２２、光サーキュレータ２３、光カプラ２４
及びドープファイバ２５を設けている。

【００２８】この光増幅器の入力ポート２６からの信号
光は、光合波器２１のポート２１Ａに供給され、光合波
器２１のポート２１Ｂにはレーザダイオード２２が接続
される。

【００２９】光サーキュレータ２３のポート２３Ａ，２
３Ｂ及び２３Ｃは、それぞれ、光合波器２１のポート２
１Ｃ、光カプラ２４のポート２４Ａ及び光合波器１２の
ポート１２Ａに接続される。光カプラ２４のポート２４
Ｂ及び２４Ｃはそれぞれドープファイバ２５の両端に接
続される。

【００３０】光合波器２１は、ポート２１Ａに入力した
光をポート２１Ｂに入力した光と合波してポート２１Ｃ
から出力し、一方、ポート２１Ｃに入力した光をポート
２１Ａから出力するように機能する。

【００３１】光サーキュレータ２３において、ポート２
３Ａに入力した光はポート２３Ｂから出力し、ポート２
３Ｂに入力した光はポート２３Ｃから出力し、ポート２
３Ｃに入力した光はポート２３Ａから出力する。

【００３２】光カプラ２４は、ポート２４Ａに入力した
光を分岐してそれぞれポート２４Ｂ及び２４Ｃから出力
し、一方、ポート２４Ｂ及び２４Ｃにそれぞれ入力した
光を合流してポート２４Ａから出力するように機能す
る。

【００３３】この第２実施例によると、図１の第１実施
例の構成を２段直列に備えているので、第１実施例にお
ける効果に加えて、高い光増幅利得を得ることができる
ようになるという効果が生じる。

【００３４】図３は本発明の第３実施例を示す光増幅器
のブロック図である。この実施例では、図１の第１実施
例の主要構成に加えて、光合波器１２、レーザダイオー
ド１３、光サーキュレータ１４、光カプラ１５、ドープ
ファイバ１６及び光帯域通過フィルタ１７にそれぞれ対
応する光合波器３１、レーザダイオード３２、光サーキ
ュレータ３３、光カプラ３４、ドープファイバ３５及び
光帯域通過フィルタ３６が設けられている。そして、さ
らに２つの３端子型の光サーキュレータ３７及び３８が
設けられている。

【００３５】光サーキュレータ３７のポート３７Ａ及び
３７Ｂは、それぞれ、この光増幅器の入力ポート３９及
び光合波器１２のポート１２Ａに接続される。光サーキ
ュレータ３８のポート３８Ａ，３８Ｂ及び３８Ｃは、そ
れぞれ、この光増幅器の出力ポート４０、光合波器３１
のポート３１Ａ及び光帯域通過フィルタ１７のポート１
７Ｂに接続される。

【００３６】光合波器３１のポート３１Ｂ及び３１Ｃ
は、それぞれレーザダイオード３２及び光サーキュレー
タ３３のポート３３Ａに接続される。光サーキュレータ
３３のポート３３Ｂ及び３３Ｃは、それぞれ、光カプラ
３４のポート３４Ａ及び光帯域通過フィルタ３６のポー
ト３６Ａに接続される。光カプラ３４のポート３４Ｂ及
び３４Ｃはそれぞれドープファイバ３５の両端に接続さ
れる。光帯域通過フィルタ３６のポート３６Ｂは光サー
キュレータ３７のポート３７Ｃに接続される。

【００３７】光サーキュレータ３３，３７及び３８は、
それぞれ、ポート３３Ａ，３７Ａ，３８Ａに入力した光
をポート３３Ｂ，３７Ｂ，３８Ｂから出力し、ポート３
３Ｂ，３７Ｂ，３８Ｂに入力した光をポート３３Ｃ，３
７Ｃ，３８Ｃから出力し、ポート３３Ｃ，３７Ｃ，３８
Ｃに入力した光をポート３３Ａ，３７Ａ，３８Ａから出
力するように機能する。

【００３８】光合波器３１は、ポート３１Ａに入力した
光をポート３１Ｂに入力した光と合波してポート３１Ｃ
から出力するように機能する。光カプラ３４は、ポート
３４Ａに入力した光を分岐してそれぞれポート３４Ｂ及
び３４Ｃから出力し、一方、ポート３４Ｂ及び３４Ｃに
それぞれ入力した光を合流してポート３４Ａから出力す
るように機能する。

【００３９】本実施例においては、入力ポート３９に供
給された信号光等の増幅すべき光は、光サーキュレータ
３７を介して光合波器１２に入力し、図１の第１実施例
におけるのと同じようにして増幅された後、この増幅さ
れた光は、光サーキュレータ３８を介して出力ポート４
０から出力される。

【００４０】この実施例では、光サーキュレータ３８の
ポート３８Ｂと光サーキュレータ３７のポート３７Ｃの
間に図１の第１実施例の主要部分に対応する構成のもの
が設けられているので、出力ポート４０に逆方向に供給
された光は、光サーキュレータ３８を通ってから増幅さ
れた後、光サーキュレータ３７を介して入力ポート３９
から順方向に出力される。

【００４１】従って、この第３実施例によると、図１の
第１実施例における効果に加えて、双方向光伝送におけ
る逆方向の信号光やＯＴＤＲにおけるフレネル反射光等
の逆方向に伝搬する光についても光増幅がなされるとい
う効果が生じる。

【００４２】本実施例では、レーザダイオード１３から
の励起光はドープファイバ３５には漏れ込まないし、レ
ーザダイオード３２からの励起光もドープファイバ１６
には漏れ込まないので、順方向及び逆方向の光に対する
増幅特性をそれぞれ独立に設定し得る。

【００４３】図４は本発明の第４実施例を示す光増幅器
のブロック図である。この実施例では、図１の第１実施
例の主要構成に加えて、光合波器１２、レーザダイオー
ド１３、光サーキュレータ１４、光カプラ１５及びドー
プファイバ１６にそれぞれ対応する光合波器４１、レー
ザダイオード４２、光サーキュレータ４３、光カプラ４
４及びドープファイバ４５が設けられている。

【００４４】光合波器４１のポート４１Ａ，４１Ｂ及び
４１Ｃは、それぞれ、光合波器１２のポート１２Ａ、レ
ーザダイオード４２及び光サーキュレータ４３のポート
４３Ａに接続される。光サーキュレータ４３のポート４
３Ｂ及び４３Ｃは、それぞれ、光カプラ４４のポート４
４Ａ及びこの光増幅器の入力ポート４６に接続される。
光カプラ４４のポート４４Ｂ及び４４Ｃはそれぞれドー
プファイバ４５の両端に接続される。

【００４５】光合波器４１は、ポート４１Ａに入力した
光をポート４１Ｂに入力した光と合波してポート４１Ｃ
から出力し、一方、ポート４１Ｃに入力した光をポート
４１Ａから出力するように機能する。

【００４６】光カプラ４４は、ポート４４Ａに入力した
光を分岐してそれぞれポート４４Ｂ及び４４Ｃから出力
し、一方、ポート４４Ｂ及び４４Ｃにそれぞれ入力した
光を合流してポート４４Ａから出力するように機能す
る。

【００４７】光サーキュレータ３３において、ポート４
３Ａに入力した光はポート４３Ｂから出力し、ポート４
３Ｂに入力した光はポート４３Ｃから出力し、ポート４
３Ｃに入力した光はポート４３Ａから出力する。

【００４８】この光増幅器の入力ポート４６に順方向に
供給された信号光等の増幅すべき光は、光サーキュレー
タ４３及び光合波器４１をこの順に通過して光合波器１
２に入力され、図１の第１実施例におけるのと同じよう
にして光増幅された後、増幅された光はこの光増幅器の
出力ポート１８から送出される。

【００４９】一方、出力ポート１８に逆方向に供給され
たフレネル反射光等の増幅すべき光は、光帯域通過フィ
ルタ１７、光サーキュレータ１４及び光合波器１２をこ
の順に通過して光合波器４１に入力され、レーザダイオ
ード４２からの励起光と合波されてドープファイバ４５
内における光増幅を受けた後、この増幅された光は入力
ポート４６から逆方向に送出される。

【００５０】このように、本実施例によっても図３の第
３実施例におけるのと同じ効果が生じるが、本実施例の
構成は第３実施例の構成よりも簡単である。本実施例で
は、レーザダイオード４２からの励起光はドープファイ
バ１６には漏れ込まないし、レーザダイオード１３から
の励起光もドープファイバ４５には漏れ込まないので、
順方向及び逆方向の光に対する増幅特性をそれぞれ独立
に設定し得る。

【００５１】図５は本発明の第５実施例を示す光増幅器
のブロック図である。この実施例が図１の第１実施例と
異なる点は、自動出力レベル制御（ＡＬＣ）のためのフ
ィードバックループが付加的に設けられ、それに伴う改
造が施されている点である。

【００５２】光カプラ１５は光導波路基板５１上に形成
されており、この光導波路基板５１には、光カプラ１５
のポート１５Ｂ及び１５Ｃからポート１５Ａに向かう光
を一部分岐する光分岐部５２がさらに形成されている。

【００５３】光分岐部５２で分岐された光は、フォトダ
イオード等からなる受光器５３で受光され、受光器５３
は受けた光の強度に応じた電気信号を出力する。この電
気信号はＡＬＣ回路５４に入力する。

【００５４】ＡＬＣ回路５４は、受光器５３からの電気
信号を受けて、この光増幅器の光出力レベルが一定にな
るようにレーザダイオード１３のバイアス電流を制御す
る。ＡＬＣ回路５４の制御の対象は、レーザダイオード
１３の温度であっても良い。

【００５５】ＡＬＣ回路５４は、例えば、差動増幅器の
２つの入力ポートに受光器からの直流電圧信号と参照電
圧信号をそれぞれ入力し、その誤差成分に応じた差動増
幅器出力をレーザダイオードに負帰還させるようにして
構成される。

【００５６】本実施例によると、ＡＬＣ回路５４によっ
てドープファイバ１６における光増幅器利得が制御され
るので、図１の第１実施例における効果に加えて、入力
ポート１１に順方向に供給された増幅すべき光のパワー
の変動にかかわらず、出力ポート１８から順方向に出力
される増幅された光のパワーを一定に保つことができる
ようになるという効果が生じる。

【００５７】図６は本発明の第６実施例を示す光増幅器
のブロック図である。この実施例では、図５の第５実施
例の構成に加えて、自動利得制御（ＡＧＣ）のためのフ
ィードバックループが設けらてれいる。光カプラ１５及
び光分岐部５２が形成されている光導波路基板５１に
は、さらに、光カプラ１５のポート１５Ａからポート１
５Ｂ及び１５Ｃに向かう光を一部分岐する光分岐部６１
が形成されている。光分岐部５２及び６１は例えば光方
向性結合器である。

【００５８】光分岐部６１で分岐された光はフォトダイ
オード等からなる受光器６２で受光される。受光器６２
は、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する。受光
器５３及び６２からの電気信号はＡＬＣ／ＡＧＣ回路６
３に入力する。光分岐部６１で分岐される光のパワーは
増幅すべき光のパワーに対応し、光分岐部５２で分岐さ
れる光のパワーは増幅された光のパワーに対応する。

【００５９】ＡＬＣ／ＡＧＣ回路６３は、受光器５３か
らの電気信号を受けてこの光増幅器の光出力レベルが一
定になるようにレーザダイオード１３のバイアス電流を
制御する動作と、受光器５３及び６２からの電気信号を
受けてドープファイバ１６における光増幅の利得が一定
になるようにレーザダイオード１３のバイアス電流を制
御する動作とを択一的に行う。

【００６０】このように、本実施例によると、図５の第
５実施例における効果に加えて、光増幅器の適用形態に
応じて要求される制御動作を択一的に行い得るようにな
るという効果が生じる。

【００６１】図７は本発明の第７実施例を示す光増幅器
のブロック図である。この実施例では、４端子型の光サ
ーキュレータを用いて双方向の光増幅を可能にしてい
る。

【００６２】光サーキュレータ７１のポート７１Ａ，７
１Ｂ，７１Ｃ及び７１Ｄは、それぞれ、光合波器１２の
ポート１２Ｃ、光カプラ１５のポート１５Ａ、光合波器
７２のポート７２Ａ及び光カプラ７４のポート７４Ａに
接続される。

【００６３】光カプラ７２のポート７２Ｂ及び７２Ｃ
は、それぞれ、レーザダイオード７３及び光帯域通過フ
ィルタ１７に接続される。光カプラ７４のポート７４Ｂ
及び７４Ｃはそれぞれドープファイバ７５の両端に接続
される。

【００６４】光サーキュレータ７１において、ポート７
１Ａに入力した光はポート７１Ｂから出力し、ポート７
１Ｂに入力した光はポート７１Ｃから出力し、ポート７
１Ｃに入力した光はポート７１Ｄから出力し、ポート７
１Ｄに入力した光はポート７１Ａから出力する。光合波
器７２は、ポート７２Ａに入力した光をポート７２Ｃか
ら出力し、一方、ポート７２Ｃに入力した光をポート７
２Ｂに入力した光と合波してポート７２Ａから出力する
ように機能する。

【００６５】光カプラ７４は、ポート７４Ａに入力した
光を分岐してそれぞれポート７４Ｂ及び７４Ｃから出力
し、一方、ポート７４Ｂ及び７４Ｃにそれぞれ入力した
光を合流してポート７４Ａから出力するように機能す
る。

【００６６】この光増幅器の入力ポート１１に順方向に
供給された信号光等の増幅すべき光は、光合波器１２で
レーザダイオード１３からの励起光と合波され、この合
波光は、光サーキュレータ７１及び光カプラ１５をこの
順に通過してドープファイバ１６に導入される。

【００６７】ドープファイバ１６内で増幅された光は、
光カプラ１５、光サーキュレータ７１、光合波器７２及
び光帯域通過フィルタ１７をこの順に通過して、出力ポ
ート１８から順方向に送出される。

【００６８】一方、この光増幅器の出力ポート１８に逆
方向に供給されたＯＴＤＲにおけるフレネル反射光等の
増幅すべき光は、光帯域通過フィルタ１７を介して光合
波器７２に入力され、ここでレーザダイオード７３から
の励起光と合波される。この合波光は、光サーキュレー
タ７１及び光カプラ７４をこの順に通過してドープファ
イバ７５に導入される。

【００６９】ドープファイバ７５で増幅された光は、光
カプラ７４、光サーキュレータ７１及び光合波器１２を
この順に通過してこの光増幅器の入力ポート１１から逆
方向に送出される。

【００７０】本実施例によると、１台のサーキュレータ
を用いて図４の第４実施例におけるのと同じ効果を生じ
させることができる。図８は本発明の第８実施例を示す
光増幅器のブロック図である。

【００７１】この実施例では、図１の第１実施例におけ
る３端子型の光サーキュレータ１４に代えて、図７の第
７実施例の４端子型の光サーキュレータ７１を用いてい
る。光サーキュレータ７１のポート７１Ａ，７１Ｃ及び
７１Ｄは、それぞれ、光合波器１２のポート１２Ｃ、光
カプラ１５のポート１５Ａ及び光帯域通過フィルタ１７
のポート１７Ａに接続される。

【００７２】光サーキュレータ７１のポート７１Ｂに対
応して、全反射ミラー８１が設けられている。即ち、光
サーキュレータ７１のポート７１Ｂから出力した光は、
全反射ミラー８１で全反射してポート７１Ｂに供給され
る。

【００７３】この光増幅器の入力ポート１１に順方向に
供給された信号光等の増幅すべき光は、光合波器１２で
レーザダイオード１３からの励起光と合波され、この合
波光は、光サーキュレータ７１のポート７１Ａ，７１Ｂ
及び７１Ｃをこの順に経て光カプラ１５に入射する。ド
ープファイバ１６で増幅された光は、光サーキュレータ
７１のポート７１Ｃ及び７１Ｄをこの順に経て光帯域通
過フィルタ１７で不要な波長帯域の光を除去されて、こ
の光増幅器の出力ポート１８から順方向に送出される。

【００７４】一方、出力ポート１８に逆方向に供給され
たＯＴＤＲにおけるフレネル反射光等は、光帯域通過フ
ィルタ１７、光サーキュレータ７１及び光合波器１２を
この順に通過して入力ポート１１から逆方向に送出され
る。

【００７５】このように、本実施例によっても、図１の
第１実施例におけるのと同じ効果が生じる。図９は本発
明の第９実施例を示す光増幅器のブロック図である。

【００７６】この実施例では、図８の第８実施例の構成
に加えて、ＡＬＣ及びＡＧＣのためのフィードバックル
ープが設けられている。ハーフミラー等からなる光分岐
回路９１は、光サーキュレータ７１のポート７１Ｂから
全反射ミラー８１に向かう光を一部分岐する。フォトダ
イオード等からなる受光器９２は、光分岐回路９１で分
岐された光を受けてその強度に応じた電気信号を出力す
る。

【００７７】光カプラ１５は光導波路基板９３上に形成
されており、この光導波路基板９３には、光カプラ１５
のポート１５Ｂ及び１５Ｃからポート１５Ａに向かう光
を一部分岐する光分岐部９４が形成されている。光分岐
部９４は例えば光方向性結合器である。

【００７８】光分岐回路９１及び光分岐部９４における
分岐比は、主信号（順方向の信号光）の損失を最小限に
抑えるために、例えば１：２０程度に設定される。受光
器９５は、光分岐部９４で分岐された光を受けてその強
度に応じた電気信号を出力する。ＡＬＣ／ＡＧＣ回路９
６は、受光器９５からの電気信号を受けてこの光増幅器
の光出力レベルが一定になるようにレーザダイオード１
３のバイアス電流を制御する動作と、受光器９２及び９
５からの電気信号を受けてドープファイバ１６における
光増幅利得が一定になるようにレーザダイオード１３の
バイアス電流を制御する動作とを択一的に行う。

【００７９】光分岐回路９１で分岐された光の強度は順
方向の増幅すべき光の強度に対応し、光分岐部９４で分
岐された光の強度は増幅された順方向の光の強度に対応
する。

【００８０】従って、この実施例によっても、図６の第
６実施例におけるのと同じ効果が生じる。図１０は本発
明の第１０実施例を示す光増幅器のブロック図である。

【００８１】この実施例が図８の第８実施例と異なる点
は、光サーキュレータ７１のポート７１Ｂに光カプラ１
５のポート１５Ａを接続している点と、光サーキュレー
タ７１のポート７１Ｃに対応して全反射ミラー１０１を
設けている点と、ＡＬＣのためのフィードバックループ
を付加している点である。

【００８２】ハーフミラー等からなる光分岐回路１０２
は、光サーキュレータ７１のポート７１Ｃから全反射ミ
ラー１０１に向かう光を一部分岐する。フォトダイオー
ド等からなる受光器１０３は、光分岐回路１０２で分岐
された光を受けてその強度に応じた電気信号を出力す
る。ＡＬＣ回路１０４は、受光器１０３からの電気信号
を受けてこの光増幅器の光出力レベルが一定になるよう
にレーザダイオード１３のバイアス電流を制御する。

【００８３】光分岐回路１０２で分岐された光の強度
は、増幅された順方向の光の強度に対応する。従って、
この実施例によると、図５の第５実施例におけるのと同
じ効果が生じる。

【００８４】図１１は本発明の第１１実施例を示す光増
幅器のブロック図である。この実施例では、図４の第４
実施例及び図１０の第１０実施例に準じて、双方向の光
増幅とＡＬＣを可能にするとともに、さらに、ＡＧＣと
２つの励起光源の切換えとを可能にしている。具体的に
は次の通りである。

【００８５】この実施例では、図１０の第１０実施例に
おける光合波器１２、光サーキュレータ７１、光カプラ
１５、ドープファイバ１６、全反射ミラー１０１、光分
岐回路１０２、受光器１０３及び光帯域通過フィルタ１
７並びに図４の第４実施例における光合波器４１、光カ
プラ４４及びドープファイバ４５が用いられている。

【００８６】４端子型の光サーキュレータ１１１におい
て、ポート１１１Ａに入力した光はポート１１１Ｂから
出力し、ポート１１１Ｂに入力した光はポート１１１Ｃ
から出力し、ポート１１１Ｃに入力した光はポート１１
１Ｄから出力し、ポート１１１Ｄに入力した光はポート
１１１Ａから出力する。

【００８７】光サーキュレータ１１１のポート１１１
Ａ，１１１Ｃ及び１１１Ｄは、それぞれ、この光増幅器
の入力ポート１１２、光合波器４１のポート４１Ｃ及び
光カプラ４４のポート４４Ａに接続される。光サーキュ
レータ１１１のポート１１１Ｂに対応して全反射ミラー
１１３が設けられている。

【００８８】光サーキュレータ１１１のポート１１１Ｂ
から全反射ミラー１１３に向かう光の一部は、ハーフミ
ラー等からなる光分岐回路１１４で分岐される。フォト
ダイオード等からなる受光器１１５は、光分岐回路１１
４で分岐された光を受けてその強度に応じた電気信号を
出力する。

【００８９】符号１１６は２入力２出力（２×２）型の
光スイッチであり、この光スイッチ１１６は、入力ポー
ト１１６Ａ及び１１６Ｂに入力した光をそれぞれ出力ポ
ート１１６Ｃ及び１１６Ｄから出力するバー状態と、入
力ポート１１６Ａ及び１１６Ｂに入力した光をそれぞれ
出力ポート１１６Ｄ及び１１６Ｃから出力するクロス状
態とを切り換える。

【００９０】光スイッチ１１６の入力ポート１１６Ａ及
び１１６Ｂにはそれぞれレーザダイオード１１７及び１
１８が接続され、出力ポート１１６Ｃ及び１１６Ｄには
それぞれ光合波器１２のポート１２Ｂ及び光合波器４１
のポート４１Ｂが接続される。

【００９１】受光器１０３及び１１５からの電気信号は
それぞれ集中制御回路１１７に取り込まれ、レーザダイ
オード１１７及び１１８のバイアス電流並びに光スイッ
チ１１６への制御信号は集中制御回路１１７から与えら
れる。

【００９２】光分岐回路１１４で分岐された光の強度は
順方向の増幅すべき光の強度に対応し、光分岐回路１０
２で分岐された光の強度は順方向の増幅された光の強度
に対応する。

【００９３】光スイッチ１１６がバー状態にある場合に
は、順方向の光の増幅に寄与する励起光はレーザダイオ
ード１１７から出力されているので、集中制御回路１１
７は、受光器１０３からの電気信号を受けてこの光増幅
器の光出力レベルが一定になるようにレーザダイオード
１１７のバイアス電流を制御するか、或いは、受光器１
０３及び１１５からの電気信号を受けてドープファイバ
１６における光増幅利得が一定になるようにレーザダイ
オード１１７のバイアス電流を制御する。一方、逆方向
の光の増幅に寄与する励起光を出力するレーザダイオー
ド１１８には、集中制御回路１１７から適切に調整され
たほぼ一定のバイアス電流が与えられる。

【００９４】このように、本実施例によると、双方向に
ついての光増幅が可能になり、しかも、順方向について
はＡＬＣ又はＡＧＣの実施が可能になる。いま、光スイ
ッチ１１６のバー状態で順方向の光増幅に寄与している
レーザダイオード１１７が故障した場合を想定する。一
般に、双方向光伝送等においては、逆方向の光に対する
光増幅作用を犠牲にしても、順方向の光について光増幅
を行いたい場合がある。そこで、このような場合には、
光スイッチ１１６をクロス状態にして、レーザダイオー
ド１１８からの光を、順方向の光に対する光増幅におけ
る励起光として用いることができる。このように、本実
施例によると、双方向光伝送における突発的な故障に対
応し得るようになる。

【００９５】

【発明の効果】本発明の効果は実施例等で説明した通り
であるが、その主要な部分について確認的に明らかにす
れば次の通りである。即ち、本発明によると、双方向光
伝送システムに適用可能な光増幅器の提供が可能になる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図４】本発明の第４実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図５】本発明の第５実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図６】本発明の第６実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図７】本発明の第７実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図８】本発明の第８実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図９】本発明の第９実施例を示す光増幅器のブロック
図である。

【図１０】本発明の第１０実施例を示す光増幅器のブロ
ック図である。

【図１１】本発明の第１１実施例を示す光増幅器のブロ
ック図である。

【図１２】従来の光増幅器の一例を示す図である。

【符号の説明】

１２，２１，３１，４１，７２ 光合波器 １３，２２，３２，４２，７３，１１７，１１８ レー
ザダイオード １４，２３，３３，３７，３８，４３ ３端子型の光サ
ーキュレータ １５，２４，３４，４４，７４ 光カプラ １６，２５，３５，４５，７５ ドープファイバ ７１，１１１ ４端子型の光サーキュレータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−71115（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69579（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−188526（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40283（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29686（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−129685（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29123（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−510135（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/10 H01S 3/06 - 3/07 G02F 1/35 H04B 10/00 - 10/28

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の導波構造を有する光励起型の光増幅
   媒体(16)と、 光の入出力部となる少なくとも３つのポートを有する光
   サーキュレータ手段(14,71) と、 該光サーキュレータ手段のいずれか１つのポートに接続
   された第１ポート(15A) と上記光増幅媒体(16)の両端に
   それぞれ接続された第２ポート(15B) 及び第３ポート(1
   5C) とを有し該第１ポート(15A) に入力した光を分岐し
   てそれぞれ該第２ポート(15B) 及び該第３ポート(15C)
   から出力し該第２ポート(15B) 及び該第３ポート(15C)
   にそれぞれ入力した光を合流して該第１ポート(15A) か
   ら出力する光カプラ手段(15)と、 励起光源(13,117,118)と、 該励起光源からの励起光を増幅すべき光とともに上記光
   サーキュレータ手段(14,71) を介して上記光カプラ手段
   (15)の第１ポート(15A) に供給する励起光導入手段とを
   備えたことを特徴とする光増幅器。
2. 【請求項２】 上記光増幅媒体は希土類元素がドープさ
   れた第１のドープファイバ(16)であり、 上記光カプラ手段はＹ分岐型の第１の光カプラ(15)であ
   り、 上記励起光源は第１のレーザダイオード(13)であり、 上記光サーキュレータ手段は、第１ポート(14A) と上記
   第１の光カプラ(15)の第１ポート(15A) に接続された第
   ２ポート(14B) と第３ポート(14C) とを有し該第１ポー
   ト(14A) に入力した光を該第２ポート(14B) から出力し
   該第２ポート(14B) に入力した光を該第３ポート(14C)
   から出力し該第３ポート(14C) に入力した光を該第１ポ
   ート(14A) から出力する３端子型の第１の光サーキュレ
   ータ(14)であり、 上記励起光導入手段は、増幅すべき光が入力する第１ポ
   ート(12A) と上記第１のレーザダイオード(13)に接続さ
   れた第２ポート(12B) と上記第１の光サーキュレータ(1
   4)の第１ポート(14A) に接続された第３ポート(12C) と
   を有し該第１ポート(12A) に入力した光を該第２ポート
   (12B) に入力した光と合波して該第３ポート(12C) から
   出力し該第３ポート(12C) に入力した光を該第１ポート
   (12A) から出力する第１の光合波器(12)であり、 第１ポート(17A) 及び第２ポート(17B) を有し該第１ポ
   ート(17A) は上記第１の光サーキュレータ(14)の第３ポ
   ート(14C) に接続される第１の光帯域通過フィルタ(17)
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光増
   幅器。
3. 【請求項３】 上記第１のドープファイバ(16)、上記第
   １の光カプラ(15)、上記第１の光サーキュレータ(14)、
   上記第１の光合波器(12)及び上記第１のレーザダイオー
   ド(13)にそれぞれ対応する第２のドープファイバ(25)、
   第２の光カプラ(24)、第２の光サーキュレータ(23)、第
   ２の光合波器(21)及び第２のレーザダイオード(22)をさ
   らに備え、 上記第２の光サーキュレータ(23)の第３ポート(23C) は
   上記第１の光合波器(12)の第１ポート(12A) に接続され
   ることを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
4. 【請求項４】 上記第１のドープファイバ(16)、上記第
   １の光カプラ(15)、上記第１の光サーキュレータ(14)、
   上記第１の光合波器(12)、上記第１のレーザダイオード
   (13)及び上記第１の光帯域通過フィルタ(17)にそれぞれ
   対応する第２のドープファイバ(35)、第２の光カプラ(3
   4)、第２の光サーキュレータ(33)、第２の光合波器(3
   1)、第２のレーザダイオード(32)及び第２の光帯域通過
   フィルタ(36)と、 それぞれが第１乃至第３ポートを有し、該第１ポートに
   入力した光を該第２ポートから出力し、該第２ポートに
   入力した光を該第３ポートから出力し、該第３ポートに
   入力した光を該第１ポートから出力する第３及び第４の
   光サーキュレータ(37,38) とをさらに備え、 該第３の光サーキュレータ(37)の第２ポート(37B) は上
   記第１の光合波器(12)の第１ポート(12A) に接続され、 該第３の光サーキュレータ(37)の第３ポート(37C) は上
   記第２の光帯域通過フィルタ(36)の第２ポート(36B) に
   接続され、 上記第４の光サーキュレータ(38)の第２ポート(38B) は
   上記第２の光合波器(31)の第１ポート(31A) に接続さ
   れ、 該第４の光サーキュレータ(38)の第３ポート(38C) は上
   記第１の光帯域通過フィルタ(17)の第２ポート(17B) に
   接続されることを特徴とする請求項２に記載の光増幅
   器。
5. 【請求項５】 上記第１のドープファイバ(16)、上記第
   １の光カプラ(15)、上記第１の光サーキュレータ(14)、
   上記第１の光合波器(12)及び上記第１のレーザダイオー
   ド(13)にそれぞれ対応する第２のドープファイバ(45)、
   第２の光カプラ(44)、第２の光サーキュレータ(43)、第
   ２の光合波器(41)及び第２のレーザダイオード(42)をさ
   らに備え、 上記第１の光合波器(12)の第１ポート(12A) は上記第２
   の光合波器(41)の第１ポート(41A) に接続されることを
   特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
6. 【請求項６】 上記第１の光カプラ(15)は光導波路基板
   (51)上に形成され、 該光導波路基板(51)には上記第１の光カプラ(15)の第２
   ポート(15B) 及び第３ポート(15C) から第１ポート(15
   A) に向かう光を一部分岐する第１の光分岐部(52)がさ
   らに形成され、 該第１の光分岐部(52)で分岐された光を受けてその強度
   に応じた電気信号を出力する第１の受光器(53)と、 該第１の受光器(53)からの電気信号を受けて光出力レベ
   ルが一定になるように上記第１のレーザダイオード(13)
   のバイアス電流を制御する自動出力レベル制御手段とを
   さらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の光増幅
   器。
7. 【請求項７】 上記光導波路基板(51)には上記第１の光
   カプラ(15)の第１ポート(15A) から第２ポート(15B) 及
   び第３ポート(15C) に向かう光を一部分岐する第２の光
   分岐部(61)がさらに形成され、 該第２の光分岐部(61)で分岐された光を受けてその強度
   に応じた電気信号を出力する第２の受光器(62)と、 該第２の受光器(62)からの電気信号及び上記第１の受光
   器(53)からの電気信号を受けて光増幅器の利得が一定に
   なるように上記第１のレーザダイオードのバイアス電流
   を制御する自動利得制御手段とをさらに備え、 該自動利得制御手段及び上記自動出力レベル制御手段は
   択一的に動作することを特徴とする請求項６に記載の光
   増幅器。
8. 【請求項８】 上記光増幅媒体は希土類元素がドープさ
   れた第１のドープファイバ(16)であり、 上記光カプラ手段はＹ分岐型の第１の光カプラ(15)であ
   り、 上記光サーキュレータ手段は、第１乃至第４ポート(71A
   〜71D)を有し該第１ポート(71A) に入力した光を該第２
   ポート(71B) から出力し該第２ポート(71B) に入力した
   光を該第３ポート(71C) から出力し該第３ポート(71C)
   に入力した光を該第４ポート(71D) から出力し該第４ポ
   ート(71D) に入力した光を該第１ポート(71A) から出力
   する４端子型の第１の光サーキュレータ(71)であり、 上記励起光導入手段は、増幅すべき光が入力する第１ポ
   ート(12A) と上記励起光が入力する第２ポート(12B) と
   上記第１の光サーキュレータ(71)の第１ポート(71A) に
   接続された第３ポート(12C) とを有し該第１ポート(12
   A) に入力した光を該第２ポート(12B) に入力した光と
   合波して該第３ポート(12C) から出力し該第３ポート(1
   2C) に入力した光を該第１ポート(12A) から出力する第
   １の光合波器(12)であることを特徴とする請求項１に記
   載の光増幅器。
9. 【請求項９】 上記第１の光カプラ(15)の第１ポート(1
   5A) は上記第１の光サーキュレータ(71)の第２ポート(7
   1B) に接続され、 上記励起光源は上記第１の光合波器(12)の第２ポート(1
   2B) に接続された第１のレーザダイオード(13)であり、 希土類元素がドープされた第２のドープファイバ(75)
   と、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第４ポート(71D) に
   接続された第１ポート(74A) と上記第２のドープファイ
   バ(75)の両端にそれぞれ接続された第２ポート(74B) 及
   び第３ポート(74C) とを有し該第１ポート(74A) に入力
   した光を分岐してそれぞれ該第２ポート(74B) 及び該第
   ３ポート(74C) から出力し該第２ポート(74B) 及び該第
   ３ポート(74C) にそれぞれ入力した光を合流して該第１
   ポート(74A) から出力する第２の光カプラ(74)と、 第２のレーザダイオード(73)と、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第３ポート(71C) に
   接続された第１ポート(72A) と上記第２のレーザダイオ
   ード(73)に接続された第２ポート(72B) と第３ポート(7
   2C) とを有し該第１ポート(72A) に入力した光を該第３
   ポート(72C) から出力し該第３ポート(72C) に入力た光
   を該第２ポート(72B) に入力した光と合波して該第１ポ
   ート(72A) から出力する第２の光合波器(72)と、 第１ポート(17A) 及び第２ポート(17B) を有し該第１ポ
   ート(17A) は上記第２の光合波器(72)の第３ポート(72
   C) に接続される光帯域通過フィルタ(17)とをさらに備
   えたことを特徴とする請求項８に記載の光増幅器。
10. 【請求項１０】 上記第１の光カプラ(15)の第１ポート
    (15A) は上記第１の光サーキュレータ(71)の第３ポート
    (71C) に接続され、 上記励起光源は上記第１の光合波器(12)の第２ポート(1
    2B) に接続されたレーザダイオード(13)であり、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第２ポート(71B) に
    対応して設けられた全反射ミラー(81)と、 第１ポート(17A) 及び第２ポート(17B) を有し該第１ポ
    ート(17A) は上記第１の光サーキュレータ(71)の第４ポ
    ート(71D) に接続される光帯域通過フィルタ(17)とをさ
    らに備えたことを特徴とする請求項８に記載の光増幅
    器。
11. 【請求項１１】 上記第１の光カプラ(15)は光導波路基
    板(93)上に形成され、 該光導波路基板(93)には上記第１の光カプラ(15)の第２
    ポート(15B) 及び第３ポート(15C) から第１ポート(15
    A) に向かう光を一部分岐する光分岐部(94)がさらに形
    成され、 該光分岐部(94)で分岐された光を受けてその強度に応じ
    た電気信号を出力する第１の受光器(95)と、 該第１の受光器(95)からの電気信号を受けて光出力レベ
    ルが一定になるように上記第１のレーザダイオード(13)
    のバイアス電流を制御する自動出力レベル制御手段と、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第２ポート(71B) か
    ら上記全反射ミラー(81)に向かう光を一部分岐する光分
    岐回路(91)と、 該光分岐回路(91)で分岐された光を受けてその強度に応
    じた電気信号を出力する第２の受光器(92)と、 該第２の受光器(92)からの電気信号及び上記第１の受光
    器(95)からの電気信号を受けて光増幅の利得が一定にな
    るように上記第１のレーザダイオード(13)のバイアス電
    流を制御する自動利得制御手段とをさらに備え、 該自動利得制御手段及び上記自動出力レベル制御手段は
    択一的に動作することを特徴とする請求項１０に記載の
    光増幅器。
12. 【請求項１２】 上記第１の光カプラ(15)の第１ポート
    (15A) は上記第１の光サーキュレータ(71)の第２ポート
    (71B) に接続され、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第３ポート(71C) に
    対応して設けられた第１の全反射ミラー(101) と、 上記第１の光サーキュレータ(71)の第３ポート(71C) か
    ら上記第１の全反射ミラー(101) に向かう光を一部分岐
    する第１の光分岐回路(102) と、 該第１の光分岐回路(102) で分岐された光を受けてその
    強度に応じた電気信号を出力する第１の受光器(103)
    と、 該第１の受光器(103) からの電気信号を受けて光出力レ
    ベルが一定になるように上記励起光の強度を制御する自
    動出力レベル制御手段と、 第１ポート(17A) 及び第２ポート(17B) を有し該第１ポ
    ート(17A) は上記第１の光サーキュレータ(71)の第４ポ
    ート(71D) に接続される光帯域通過フィルタ(17)とをさ
    らに備えたことを特徴とする請求項８に記載の光増幅
    器。
13. 【請求項１３】 上記第１の光合波器(12)、上記第１の
    光カプラ(15)及び上記第１のドープファイバ(16)にそれ
    ぞれ対応する第２の光合波器(41)、第２の光カプラ(44)
    及び第２のドープファイバ(45)と、 第１ポート(111A)と第２ポート(111B)と上記第２の光合
    波器(41)の第３ポート(41C) に接続された第３ポート(1
    11C)と上記第２の光カプラ(44)の第１ポート(44A) に接
    続された第４ポート(111D)とを有し該第１ポート(111A)
    に入力した光を該第２ポート(111B)から出力し該第２ポ
    ート(111B)に入力した光を該第３ポート(111C)から出力
    し該第３ポート(111C)に入力した光を該第４ポート(111
    D)から出力し該第４ポート(111D)に入力した光を該第１
    ポート(111A)から出力する４端子型の第２の光サーキュ
    レータ(111) と、 該第２の光サーキュレータ(111) の第２ポート(111B)に
    対応して設けられた第２の全反射ミラー(113) と、 上記光サーキュレータ(111) の第２ポート(111B)から上
    記第２の全反射ミラー(113) に向かう光を一部分岐する
    第２の光分岐回路(114) と、 該第２の光分岐回路(114) で分岐された光を受けてその
    強度に応じた電気信号を出力する第２の受光器(115)
    と、 該第２の受光器(115) からの電気信号及び上記第１の受
    光器(103) からの電気信号を受けて光増幅の利得が一定
    になるように上記励起光の強度を制御する自動利得制御
    手段とをさらに備え、 上記第１の光合波器(12)の第１ポート(12A) と上記第２
    の光合波器(41)の第１ポート(41A) が接続され、 上記自動利得制御手段及び上記自動出力レベル制御手段
    は択一的に動作することを特徴とする請求項１２に記載
    の光増幅器。
14. 【請求項１４】 上記励起光源は第１のレーザダイオー
    ド(117) を含み、 第２のレーザダイオード(118) と、 該第１及び第２のレーザダイオード(117,118) にそれぞ
    れ接続された第１及び第２入力ポート(116A,116B) 並び
    に上記第１の光合波器(12)の第２ポート(12B)及び上記
    第２の光合波器(41)の第２ポート(41B) にそれぞれ接続
    された第１及び第２出力ポート(116C,116D) を有し該第
    １及び第２入力ポート(116A,116B) に入力した光をそれ
    ぞれ該第１及び第２出力ポート(116C,116D) から出力す
    るバー状態と該第１及び第２入力ポート(116A,116B) に
    入力した光をそれぞれ該第２及び第１出力ポート(116D,
    116C) から出力するクロス状態とを切り換える光スイッ
    チ(116) とをさらに備えたことを特徴とする請求項１３
    に記載の光増幅器。