JP3307654B2 - 光アイソレータ複合モジュール及びこれを用いた光増幅器 - Google Patents
光アイソレータ複合モジュール及びこれを用いた光増幅器Info
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Description
技術分野 本発明は、光アイソレータ複合モジュール及びこれを
用いた光増幅器に係り、さらに詳細には、入力端に入力
される光信号を分離する光分離器と、分離された光を検
出する光検出器と、偏光による分散を補償する補償器と
を光アイソレータに一体化しかつ複合化した光アイソレ
ータ複合モジュールに関する。また、本発明は、前記の
如き光アイソレータ複合モジュールを用いる光増幅器に
関する。 背景技術 光通信に用いられる光ファイバは、銅線、同軸ケーブ
ルなど他の線路に比べ伝送損失が低く、また帯域幅が広
い特性をもつ。にも拘わらず、伝送損失を全く無視する
わけにはいかないので、信号の減衰を補償するために、
伝送される光信号を周期的に増幅する必要がある。この
光信号の増幅は、ファイバの中間に設けられた中継器に
よって行われる。 現在、汎用されている光通信システムにおいて、中継
器は、検出器と電気的増幅器及び半導体レーザで構成さ
れている。この中継器において、検出器は減衰された光
信号を電気的信号に変換し、一方、増幅器は変換された
電気的信号を増幅する。また、半導体レーザは、前記増
幅された信号に応じて駆動され信号を線路上の次の段階
へ伝送する。ところが、この種の中継器は、雑音を増大
させるほか、前記検出器及び増幅器などの帯域幅により
光信号の電気的信号への変換速度及び電気的信号の光信
号への変換速度が限られる欠点がある。 これにより、光信号をそれ自体として増幅させる純粋
な光増幅器が開発され使用されている。さらに、この光
増幅器は、光通信だけでなく、低電力光源の電力増幅や
ケーブルTV網における信号分岐（Splitting）の補償、
あるいは光検出器に対する前置増幅（Preamplificatio
n）等にも用いられる。 現在、光増幅器としてエルビウム添加光増幅器（Erbi
um−doped Fiber Amplifier:以下“EDFA"と称する）が
最も注目されているが、これは、この増幅器が40dB以上
で利得が大きく、高出力であるのに加え、1.55μｍ前後
の帯域において雑音指数が低い特性をもつからである。 図１は、通常のEDFAのブロック図であって、図1Aは順
方向増幅器を、図1Bは逆方向増幅器をそれぞれ示す。 図1Aの順方向増幅器は、第１光ファイバ（図示せず）
からの入力光を集束する第１レンズ10と、入力光の強度
を検出するための光検出器11と、前記光検出器11を線路
上に結合するための光分離器12と、光信号が一方向にの
み流れるように制限する第１光アイソレータ14と、ポン
ピングのための光信号を発生するレーザダイオード16
と、前記レーザダイオード16を線路上に結合するための
カプラ18と、ポンピング光のポンピング作用により励起
された光子を用い誘導放出を起こすことにより入力され
た光信号を増幅するエルビウム添加光ファイバ（Erbium
−doped Fiber;以下、“EDF"と称する）20と、光信号が
順方向にのみ流れるように制限する第２光アイソレータ
22と、出力光の強度を検出する光検出器24と、前記光検
出器24を線路上に結合するための光分離器26と、出力光
を集束し、集束された光を第２光ファイバ（図示せず）
に入射させるための第２レンズ28とを含む。 上記のように構成される順方向増幅器において、EDF2
0は、３塩化エルビウム（ErCl3）のような源泉ガスを用
いて改善された化学気相蒸着法（CVD）によってエルビ
ウムを光ファイバのコアにドープしたものであって、1.
536μｍの放出波長をもつ。 一方、レーザダイオード16は、1.48μｍや980nmの波
長をもつレーザ光を発生してEDF18へ供給する。前記レ
ーザ光は、エルビウムの電子をポンピングして分布反転
を起こし、これによりEDF18は、1.536μｍ波長をもつレ
ーザ光を出力する。 ２つの光アイソレータ14、22のうち第１光アイソレー
タ14は、EDF20内で増幅された光または自然放出された
光が逆方向に戻ることにより生じうる増幅効率の低下を
防止する。また、第２光アイソレータ22は、出力端のコ
ネクタ（図示せず）等から光信号が反射され前記EDF20
に入ることを防止する。 一方、図1Bに示された逆方向増幅器は、ポンピング用
レーザダイオード17がカプラ19によりEDF21の後端に結
合された以外は、図1Aの順方向増幅器と同様の構造とな
っている。 一方、1985年10月22日付で白崎正孝に与えられた“光
学装置（OPTICAL DEVICE）”という題の米国特許第4,54
8,478号には、光アイソレータについての記載がある。 図２は、従来の光増幅器の一部を示すものであって、
この増幅器は白崎により公開された光アイソレータを採
っている。この光増幅器は、図１に示されたものとほと
んど同様であり、第１光ファイバ（図示せず）らの入力
光を集束する第１レンズ31と、入力光の強度を検出する
ための光検出器32と、前記光検出器32を線路上に結合す
るための光分離器34と、光信号が一方向にのみ流れるよ
うに制限する光アイソレータ36とを含む。 前記光分離器34は、プリズムまたは光学コーティング
を用いて具現できるが、入力される光信号の一部を分離
して光検出器32に入力し、残分の多くは光アイソレータ
36へ送る。 前記光アイソレータ36は、複屈折性をもつ方解石など
の物質からなり、テーパ状の第１複屈折素子37及び第２
複屈折素子39と、前記第１複屈折素子37と第２複屈折素
子39との間に挟まれる45゜ファラデー回転子38とで構成
されている。 ところが、前記のような光アイソレータ36は、光の屈
折率の違い、つまり、伝播速度の違いによる分散損失を
招く欠点がある。これにより、図２に示すように、前記
分散損失を補償するための補償器40を加えて設けなけれ
ばならない問題があった。一方、前記補償器40は、エー
・ティ・アンド・ティベル研究所（AT＆T Bell Laborat
ories）によるヨーロッパ特許出願（公開番号533,398 A
1）に記載がある。 さらに、かかる従来の光増幅器は、構成部品が多く、
構造が複雑であるため、挿入損失が大きい欠点がある。
なお、図２に示すように、光分離器34と光検出器32との
間、光分離器34と光アイソレータ36との間、及び光アイ
ソレータ36と補償器40との間などのように、幾つかの箇
所で光ファイバを接続する必要がある。その結果、工数
がかかり、これは高コストにつながる問題がある。さら
には、入射光が光分離器に45゜の入射角にて入射される
が故に、偏光損失が大きい欠点もある。 発明の開示 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その
目的は、構造が簡単で、製造工程が単純化されることか
ら、製品のコスト下げに寄与でき、構成部品が減ること
から、光学特性が向上されるに加え、製品への信頼性が
高まる光アイソレータ複合モジュールを提供することに
ある。 本発明の他の目的は、前記特性をもつ光アイソレータ
複合モジュールを用いる光増幅器を提供することにあ
る。 前記目的を達成するために、本発明にかかる光アイソ
レータ複合モジュールは、入射する光信号を集束するた
めの第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、前記入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折
素子と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角
度だけ回転させるファラデー回転子と、出射面が入射面
に対し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしてお
り、前記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回
転子による光の回転方向と反対方向に回転された位置に
光軸が存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコ
アと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を集
束するための第２集束手段とを備え、光信号が一方向に
のみ流れるように制限するとともに、入射光信号の一部
を分岐して検出することを特徴とする。 一方、前記他の目的を達成するために、本発明にかか
る光増幅器は、光信号の逆方向への進行を遮断して反射
波による利得減少現象を無くし、かつ検出光の一部を分
岐して検出する光アイソレータモジュールと、 入射光信号の増幅に必要とされる光子を発生して供給
するポンピング手段と、 前記ポンピング手段により発生された光子を用い、前
記入射光信号を誘導放出により増幅する特殊の光ファイ
バと、 前記ポンピング手段を前記光アイソレータモジュール
と前記特殊の光ファイバとの光経路に結合するカプリン
グ手段とを含む光増幅器であって、前記光アイソレータ
モジュールは、 前記光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折素子
と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角度だ
け回転させるファラデー回転子と、出射面が入射面に対
し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしており、前
記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回転子に
よる光の回転方向と反対方向に回転された位置に光軸が
存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を前
記光経路に集束するための第２集束手段とを備えること
を特徴とする。 さらに、前記他の目的を達成するために、本発明に他
の側面による光増幅器は、 入射光信号の増幅に必要とされる光子を発生して供給
するポンピング手段と、 前記入射光信号を前記ポンピング手段により発生され
た光子を用い、誘導放出により増幅する特殊の光ファイ
バと、 前記ポンピング手段を前記特殊の光ファイバと前記光
アイソレータモジュールとの光経路に結合するカプリン
グ手段と、 光信号の出力端からの反射による逆方向への進行を遮
断し、かつ増幅された光信号の一部を分岐して検出する
光アイソレータモジュールとを含む光増幅器であって、 前記光アイソレータモジュールは、 増幅された光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、入射する増幅された光信号の一部を反射させる第１
複屈折素子と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の
所定角度だけ回転させるファラデー回転子と、出射面が
入射面に対し第２の所定角度を成しながらテーパ状をし
ており、前記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデ
ー回転子による光の回転方向と反対方向に回転された位
置に光軸が存在する第２複屈折素子とを含むアイソレー
タコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記第２複屈折素子からの光を集束するための第２集
束手段とを備えることを特徴とする。 図面の簡単な説明 本発明の特徴は、添付した図面と結び付けて説明され
る好適な実施の形態の次の詳細な説明から明らかにな
る。図面で同一の部材には同一な参照番号を使用した。 図１は、通常のEDFAのブロック図であって、図1Aは順
方向増幅器を、図1Bは逆方向増幅器をそれぞれ示す。 図２は、光増幅器に採用された従来の光アイソレータ
を示す図である。 図３は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの断面図である。 図４は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアの透視斜視図である。 図５は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアで光が順方向に進行する場
合の光経路を示す断面図である。 図６は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアで光が逆方向に進行する場
合の経路を示す断面図である。 図７は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの斜視図である。 図８は、本発明にかかるEDFAの一実施の形態のブロッ
ク図である。 発明を実施するための最良の態様 図３を参照すると、光アイソレータ複合モジュール50
は、第１レンズ51と、第１及び第２複屈折素子52、54及
びファラデー回転子53から構成されるアイソレータコア
と、入力光が反射される方向に位置づけられた光検出器
55と、出力光を集束する第２レンズ57と、前記光検出器
55の前端に位置づけられた第３レンズ58とを含む。 前記第１レンズ51は、第１光ファイバ（図示せず）か
ら出射されアイソレータコアに入射する光を集束する。 前記アイソレータコアの第１複屈折素子52は、光学的
異方性体であって、入射光を相異なる２本の屈折光に分
岐して伝播する。第１複屈折素子52の結晶の光軸は、Ｘ
軸方向に垂直であり、図４に示すように、光の入射面52
aが出射面52bに対し所定角度φ１を成しながらテーパ状
をしている。また、入射面52aには部分反射コーティン
グが施され、前記第１レンズ51によって集束された光の
一部を反射させる。 前記第２複屈折素子54は、光の出射面54bが入射面54a
に対し所定角度φ２を成しながらテーパ状をしている。
また、前記第２複屈折素子54の光軸は、第１複屈折素子
52の光軸に対し前記ファラデー回転子53による光の回転
方向と反対方向に45゜回転された位置に光軸が存在す
る。 前記ファラデー回転子53は、通過する複屈折光を45゜
回転させる。 前記光検出器55は、第１複屈折素子52の入射面52aか
ら反射される光を検出するものであって、光ダイオード
を使って具現できる。一方、前記第３レンズ58は、第１
複屈折素子52の入射面52aから反射された光が光検出器5
5の受光面に集束されるとき、検出効率を高めるために
用いられる。 前記第２レンズ57は、第２複屈折素子52の出射面54b
からの光を集束して第２光ファイバ（図示せず）に入射
させる。 次に、図５及び図６を参照し、上記のように構成され
た光アイソレータ複合モジュール50の作用について説明
する。図５は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジ
ュールにおけるアイソレータコアで光が順方向に進行す
る場合の経路を示す断面図であり、図６は、本発明にか
かる光アイソレータ複合モジュールにおけるアイソレー
タコアで光が逆方向に進行する場合の経路を示す断面図
である。 まず、光信号は、光源もしくは光ファイバから集束レ
ンズ（図示せず）を介して第１複屈折素子52の入射面52
aに所定の角度（θ１）にて入射する。前記入射角は、
偏光損失が最小化できるよう小さいほど良いが、本実施
の形態においては略３−12゜の値をもつ。 第１複屈折素子52の入射面52aは、部分反射コーティ
ングが施されているため、第１レンズ51により集束され
た入射光の一部は第１複屈折素子52の入射面52aから反
射され、光検出器55により検出される。一方、多くの入
射光信号は、前記入射面52aを透過して第１複屈折素子5
2の内部に進行する。 図５に示されたように、光が順方向に進行するとき、
第１複屈折素子52で常光線（Ro:Ordinary Ray）の光
は、第２複屈折素子54では異常光線（Re:Extra−ordina
ry Ray）となる。また、第１複屈折素子52で異常光線
（Re′）の光は、第２複屈折素子54では常光線（Ro′）
となる。 これは、光が第１複屈折素子52から第２複屈折素子54
へ進行する時、ファラデー回転子53による光の回転方向
と、第１複屈折素子52に対する第２複屈折素子54の光軸
の回転方向とが互いに逆となるため、光が90゜回転する
効果となり、これは常光線（Ro）と異常光線（Re）とが
逆になるからである。 図５において、光経路Ｉは、第１複屈折素子52では常
光線（Re）で、第２複屈折素子54では異常光線（Re）で
ある光の経路を示す。そして経路IIは、第１複屈折素子
52では異常光線（Re′）で、第２複屈折素子54では常光
線（Ro′）である光の経路を示す。 光がＸ軸に対し平行光とするとき、θ１、θ４及び
θ'4間には下記の数１のような関係が成立つ。
用いた光増幅器に係り、さらに詳細には、入力端に入力
される光信号を分離する光分離器と、分離された光を検
出する光検出器と、偏光による分散を補償する補償器と
を光アイソレータに一体化しかつ複合化した光アイソレ
ータ複合モジュールに関する。また、本発明は、前記の
如き光アイソレータ複合モジュールを用いる光増幅器に
関する。 背景技術 光通信に用いられる光ファイバは、銅線、同軸ケーブ
ルなど他の線路に比べ伝送損失が低く、また帯域幅が広
い特性をもつ。にも拘わらず、伝送損失を全く無視する
わけにはいかないので、信号の減衰を補償するために、
伝送される光信号を周期的に増幅する必要がある。この
光信号の増幅は、ファイバの中間に設けられた中継器に
よって行われる。 現在、汎用されている光通信システムにおいて、中継
器は、検出器と電気的増幅器及び半導体レーザで構成さ
れている。この中継器において、検出器は減衰された光
信号を電気的信号に変換し、一方、増幅器は変換された
電気的信号を増幅する。また、半導体レーザは、前記増
幅された信号に応じて駆動され信号を線路上の次の段階
へ伝送する。ところが、この種の中継器は、雑音を増大
させるほか、前記検出器及び増幅器などの帯域幅により
光信号の電気的信号への変換速度及び電気的信号の光信
号への変換速度が限られる欠点がある。 これにより、光信号をそれ自体として増幅させる純粋
な光増幅器が開発され使用されている。さらに、この光
増幅器は、光通信だけでなく、低電力光源の電力増幅や
ケーブルTV網における信号分岐（Splitting）の補償、
あるいは光検出器に対する前置増幅（Preamplificatio
n）等にも用いられる。 現在、光増幅器としてエルビウム添加光増幅器（Erbi
um−doped Fiber Amplifier:以下“EDFA"と称する）が
最も注目されているが、これは、この増幅器が40dB以上
で利得が大きく、高出力であるのに加え、1.55μｍ前後
の帯域において雑音指数が低い特性をもつからである。 図１は、通常のEDFAのブロック図であって、図1Aは順
方向増幅器を、図1Bは逆方向増幅器をそれぞれ示す。 図1Aの順方向増幅器は、第１光ファイバ（図示せず）
からの入力光を集束する第１レンズ10と、入力光の強度
を検出するための光検出器11と、前記光検出器11を線路
上に結合するための光分離器12と、光信号が一方向にの
み流れるように制限する第１光アイソレータ14と、ポン
ピングのための光信号を発生するレーザダイオード16
と、前記レーザダイオード16を線路上に結合するための
カプラ18と、ポンピング光のポンピング作用により励起
された光子を用い誘導放出を起こすことにより入力され
た光信号を増幅するエルビウム添加光ファイバ（Erbium
−doped Fiber;以下、“EDF"と称する）20と、光信号が
順方向にのみ流れるように制限する第２光アイソレータ
22と、出力光の強度を検出する光検出器24と、前記光検
出器24を線路上に結合するための光分離器26と、出力光
を集束し、集束された光を第２光ファイバ（図示せず）
に入射させるための第２レンズ28とを含む。 上記のように構成される順方向増幅器において、EDF2
0は、３塩化エルビウム（ErCl3）のような源泉ガスを用
いて改善された化学気相蒸着法（CVD）によってエルビ
ウムを光ファイバのコアにドープしたものであって、1.
536μｍの放出波長をもつ。 一方、レーザダイオード16は、1.48μｍや980nmの波
長をもつレーザ光を発生してEDF18へ供給する。前記レ
ーザ光は、エルビウムの電子をポンピングして分布反転
を起こし、これによりEDF18は、1.536μｍ波長をもつレ
ーザ光を出力する。 ２つの光アイソレータ14、22のうち第１光アイソレー
タ14は、EDF20内で増幅された光または自然放出された
光が逆方向に戻ることにより生じうる増幅効率の低下を
防止する。また、第２光アイソレータ22は、出力端のコ
ネクタ（図示せず）等から光信号が反射され前記EDF20
に入ることを防止する。 一方、図1Bに示された逆方向増幅器は、ポンピング用
レーザダイオード17がカプラ19によりEDF21の後端に結
合された以外は、図1Aの順方向増幅器と同様の構造とな
っている。 一方、1985年10月22日付で白崎正孝に与えられた“光
学装置（OPTICAL DEVICE）”という題の米国特許第4,54
8,478号には、光アイソレータについての記載がある。 図２は、従来の光増幅器の一部を示すものであって、
この増幅器は白崎により公開された光アイソレータを採
っている。この光増幅器は、図１に示されたものとほと
んど同様であり、第１光ファイバ（図示せず）らの入力
光を集束する第１レンズ31と、入力光の強度を検出する
ための光検出器32と、前記光検出器32を線路上に結合す
るための光分離器34と、光信号が一方向にのみ流れるよ
うに制限する光アイソレータ36とを含む。 前記光分離器34は、プリズムまたは光学コーティング
を用いて具現できるが、入力される光信号の一部を分離
して光検出器32に入力し、残分の多くは光アイソレータ
36へ送る。 前記光アイソレータ36は、複屈折性をもつ方解石など
の物質からなり、テーパ状の第１複屈折素子37及び第２
複屈折素子39と、前記第１複屈折素子37と第２複屈折素
子39との間に挟まれる45゜ファラデー回転子38とで構成
されている。 ところが、前記のような光アイソレータ36は、光の屈
折率の違い、つまり、伝播速度の違いによる分散損失を
招く欠点がある。これにより、図２に示すように、前記
分散損失を補償するための補償器40を加えて設けなけれ
ばならない問題があった。一方、前記補償器40は、エー
・ティ・アンド・ティベル研究所（AT＆T Bell Laborat
ories）によるヨーロッパ特許出願（公開番号533,398 A
1）に記載がある。 さらに、かかる従来の光増幅器は、構成部品が多く、
構造が複雑であるため、挿入損失が大きい欠点がある。
なお、図２に示すように、光分離器34と光検出器32との
間、光分離器34と光アイソレータ36との間、及び光アイ
ソレータ36と補償器40との間などのように、幾つかの箇
所で光ファイバを接続する必要がある。その結果、工数
がかかり、これは高コストにつながる問題がある。さら
には、入射光が光分離器に45゜の入射角にて入射される
が故に、偏光損失が大きい欠点もある。 発明の開示 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その
目的は、構造が簡単で、製造工程が単純化されることか
ら、製品のコスト下げに寄与でき、構成部品が減ること
から、光学特性が向上されるに加え、製品への信頼性が
高まる光アイソレータ複合モジュールを提供することに
ある。 本発明の他の目的は、前記特性をもつ光アイソレータ
複合モジュールを用いる光増幅器を提供することにあ
る。 前記目的を達成するために、本発明にかかる光アイソ
レータ複合モジュールは、入射する光信号を集束するた
めの第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、前記入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折
素子と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角
度だけ回転させるファラデー回転子と、出射面が入射面
に対し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしてお
り、前記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回
転子による光の回転方向と反対方向に回転された位置に
光軸が存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコ
アと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を集
束するための第２集束手段とを備え、光信号が一方向に
のみ流れるように制限するとともに、入射光信号の一部
を分岐して検出することを特徴とする。 一方、前記他の目的を達成するために、本発明にかか
る光増幅器は、光信号の逆方向への進行を遮断して反射
波による利得減少現象を無くし、かつ検出光の一部を分
岐して検出する光アイソレータモジュールと、 入射光信号の増幅に必要とされる光子を発生して供給
するポンピング手段と、 前記ポンピング手段により発生された光子を用い、前
記入射光信号を誘導放出により増幅する特殊の光ファイ
バと、 前記ポンピング手段を前記光アイソレータモジュール
と前記特殊の光ファイバとの光経路に結合するカプリン
グ手段とを含む光増幅器であって、前記光アイソレータ
モジュールは、 前記光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折素子
と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角度だ
け回転させるファラデー回転子と、出射面が入射面に対
し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしており、前
記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回転子に
よる光の回転方向と反対方向に回転された位置に光軸が
存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を前
記光経路に集束するための第２集束手段とを備えること
を特徴とする。 さらに、前記他の目的を達成するために、本発明に他
の側面による光増幅器は、 入射光信号の増幅に必要とされる光子を発生して供給
するポンピング手段と、 前記入射光信号を前記ポンピング手段により発生され
た光子を用い、誘導放出により増幅する特殊の光ファイ
バと、 前記ポンピング手段を前記特殊の光ファイバと前記光
アイソレータモジュールとの光経路に結合するカプリン
グ手段と、 光信号の出力端からの反射による逆方向への進行を遮
断し、かつ増幅された光信号の一部を分岐して検出する
光アイソレータモジュールとを含む光増幅器であって、 前記光アイソレータモジュールは、 増幅された光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテ
ーパ状をしており、入射面が部分反射コーティングさ
れ、入射する増幅された光信号の一部を反射させる第１
複屈折素子と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の
所定角度だけ回転させるファラデー回転子と、出射面が
入射面に対し第２の所定角度を成しながらテーパ状をし
ており、前記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデ
ー回転子による光の回転方向と反対方向に回転された位
置に光軸が存在する第２複屈折素子とを含むアイソレー
タコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の
進行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して
検出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記第２複屈折素子からの光を集束するための第２集
束手段とを備えることを特徴とする。 図面の簡単な説明 本発明の特徴は、添付した図面と結び付けて説明され
る好適な実施の形態の次の詳細な説明から明らかにな
る。図面で同一の部材には同一な参照番号を使用した。 図１は、通常のEDFAのブロック図であって、図1Aは順
方向増幅器を、図1Bは逆方向増幅器をそれぞれ示す。 図２は、光増幅器に採用された従来の光アイソレータ
を示す図である。 図３は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの断面図である。 図４は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアの透視斜視図である。 図５は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアで光が順方向に進行する場
合の光経路を示す断面図である。 図６は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルにおけるアイソレータコアで光が逆方向に進行する場
合の経路を示す断面図である。 図７は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの斜視図である。 図８は、本発明にかかるEDFAの一実施の形態のブロッ
ク図である。 発明を実施するための最良の態様 図３を参照すると、光アイソレータ複合モジュール50
は、第１レンズ51と、第１及び第２複屈折素子52、54及
びファラデー回転子53から構成されるアイソレータコア
と、入力光が反射される方向に位置づけられた光検出器
55と、出力光を集束する第２レンズ57と、前記光検出器
55の前端に位置づけられた第３レンズ58とを含む。 前記第１レンズ51は、第１光ファイバ（図示せず）か
ら出射されアイソレータコアに入射する光を集束する。 前記アイソレータコアの第１複屈折素子52は、光学的
異方性体であって、入射光を相異なる２本の屈折光に分
岐して伝播する。第１複屈折素子52の結晶の光軸は、Ｘ
軸方向に垂直であり、図４に示すように、光の入射面52
aが出射面52bに対し所定角度φ１を成しながらテーパ状
をしている。また、入射面52aには部分反射コーティン
グが施され、前記第１レンズ51によって集束された光の
一部を反射させる。 前記第２複屈折素子54は、光の出射面54bが入射面54a
に対し所定角度φ２を成しながらテーパ状をしている。
また、前記第２複屈折素子54の光軸は、第１複屈折素子
52の光軸に対し前記ファラデー回転子53による光の回転
方向と反対方向に45゜回転された位置に光軸が存在す
る。 前記ファラデー回転子53は、通過する複屈折光を45゜
回転させる。 前記光検出器55は、第１複屈折素子52の入射面52aか
ら反射される光を検出するものであって、光ダイオード
を使って具現できる。一方、前記第３レンズ58は、第１
複屈折素子52の入射面52aから反射された光が光検出器5
5の受光面に集束されるとき、検出効率を高めるために
用いられる。 前記第２レンズ57は、第２複屈折素子52の出射面54b
からの光を集束して第２光ファイバ（図示せず）に入射
させる。 次に、図５及び図６を参照し、上記のように構成され
た光アイソレータ複合モジュール50の作用について説明
する。図５は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジ
ュールにおけるアイソレータコアで光が順方向に進行す
る場合の経路を示す断面図であり、図６は、本発明にか
かる光アイソレータ複合モジュールにおけるアイソレー
タコアで光が逆方向に進行する場合の経路を示す断面図
である。 まず、光信号は、光源もしくは光ファイバから集束レ
ンズ（図示せず）を介して第１複屈折素子52の入射面52
aに所定の角度（θ１）にて入射する。前記入射角は、
偏光損失が最小化できるよう小さいほど良いが、本実施
の形態においては略３−12゜の値をもつ。 第１複屈折素子52の入射面52aは、部分反射コーティ
ングが施されているため、第１レンズ51により集束され
た入射光の一部は第１複屈折素子52の入射面52aから反
射され、光検出器55により検出される。一方、多くの入
射光信号は、前記入射面52aを透過して第１複屈折素子5
2の内部に進行する。 図５に示されたように、光が順方向に進行するとき、
第１複屈折素子52で常光線（Ro:Ordinary Ray）の光
は、第２複屈折素子54では異常光線（Re:Extra−ordina
ry Ray）となる。また、第１複屈折素子52で異常光線
（Re′）の光は、第２複屈折素子54では常光線（Ro′）
となる。 これは、光が第１複屈折素子52から第２複屈折素子54
へ進行する時、ファラデー回転子53による光の回転方向
と、第１複屈折素子52に対する第２複屈折素子54の光軸
の回転方向とが互いに逆となるため、光が90゜回転する
効果となり、これは常光線（Ro）と異常光線（Re）とが
逆になるからである。 図５において、光経路Ｉは、第１複屈折素子52では常
光線（Re）で、第２複屈折素子54では異常光線（Re）で
ある光の経路を示す。そして経路IIは、第１複屈折素子
52では異常光線（Re′）で、第２複屈折素子54では常光
線（Ro′）である光の経路を示す。 光がＸ軸に対し平行光とするとき、θ１、θ４及び
θ'4間には下記の数１のような関係が成立つ。
【数１】 θ４＝n0φ１＋neφ２−θｉ−φ１−φ２ θ'4＝neφ１＋n0φ２−θｉ−φ１−φ２ ここで、n0及びneはそれぞれ常光線及び異常光線への
屈折率を表す。上式において、もし、φ１＝φ２であれ
ば、θ４＝θ'4となって、第２複屈折素子54の出射面54
bにおいて経路Ｉ及び経路IIの光は平行となる。そして
数１は下記の数２となる。
屈折率を表す。上式において、もし、φ１＝φ２であれ
ば、θ４＝θ'4となって、第２複屈折素子54の出射面54
bにおいて経路Ｉ及び経路IIの光は平行となる。そして
数１は下記の数２となる。
【数２】 θｉ＝（n0＋ne−２）φ１−θ４ 一方、図６に示されたように、光が逆方向に進行する
ときは、ファラデー回転子によって光が回転して、第２
複屈折素子54で常光線（Ro）の光は第１複屈折素子52で
も常光線（Ro）となる。また第２複屈折素子54で異常光
線（Re）の光は第１複屈折素子52でも異常光線（Re）と
なる。 図６の経路IIIは第１および第２複屈折素子52、54の
常光線の光経路を示す。また、経路IVは第１および第２
複屈折素子52、54の異常光線の光経路を示す。この場
合、光がＸ軸に対し平行光とするとき、θｉ、θi3及び
θ'i3の間には下記の数３のような関係が成立つ。
ときは、ファラデー回転子によって光が回転して、第２
複屈折素子54で常光線（Ro）の光は第１複屈折素子52で
も常光線（Ro）となる。また第２複屈折素子54で異常光
線（Re）の光は第１複屈折素子52でも異常光線（Re）と
なる。 図６の経路IIIは第１および第２複屈折素子52、54の
常光線の光経路を示す。また、経路IVは第１および第２
複屈折素子52、54の異常光線の光経路を示す。この場
合、光がＸ軸に対し平行光とするとき、θｉ、θi3及び
θ'i3の間には下記の数３のような関係が成立つ。
【数３】 θi3＝n0φ１＋n0φ２−θｉ−φ１−φ２ θ'i3＝neφ１＋neφ２−θｉ−φ１−φ２ もし、φ１＝φ２であれば、数３は下記の数４とな
る。
る。
【数４】 θi3＝２（n0−１）φ１−θｉ θ'i3＝２（ne−１）φ１−θｉ 結局、数２と数４から、θｉとθi3との差分、及びθ
ｉとθ′i3との差分を計算すると、
ｉとθ′i3との差分を計算すると、
【数５】 θｉ−θi3＝（ne−n0）φ θｉ−θ′i3＝（n0−ne）φ となる。 従って、順方向に進行する場合の入射角（θｉ）と逆
方向に進行する場合の出射角（θi3、θ′i3）とは、第
１複屈折素子52の入射面52aにおいて互いに異なってく
る。そこで、第１光ファイバから出射され順方向に進行
する光はアイソレータコアを通って第２光ファイバへ伝
播されるのに対し、逆方向に進行する光は第１光ファイ
バに入れない。 また、特に光が順方向に進行する場合、第１複屈折素
子52及び第２複屈折素子54で常光線（Ro）と異常光線
（Re）とが逆となり、これにより常光線（Ro）及び異常
光線（Re）の進行に影響する第１複屈折素子52及び第２
複屈折素子54の屈折率の差分が自動で補償される。その
結果、本発明にかかる光アイソレータモジュールにおい
ては、偏光による広がりが極めて小さくなるため、別途
の補償器が不要である。 図７は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの斜視図である。 図７に示されたように、本発明にかかる光アイソレー
タ複合モジュールは、１つのパッケージ内にモールディ
ングされることにより作製できる。モールディングされ
た光アイソレータ複合モジュールパッケージは、光アイ
ソレータモジュールが密封されている本体60、入力光信
号が入力される入力端子61と、出力光信号が出力される
出力端子62と、光ダイオードにより検出された光信号に
従い、該大きさが可変する電流が流れる検出信号端子63
とを含む。 前記本体60の内には、アイソレータコアと、第１レン
ズ51と、第２レンズ57と、光検出器55及び第３レンズ58
が互いに細かい位置調整を経てから配されている。そこ
で、前記各部品は相対的に変位ができず、また光アイソ
レータモジュール内に水やホコリなどが入れない。 さらに、光が光ファイバを介することなく各部品間に
直接伝播されるため、アイソレータコアと光検出器55と
の間に光ファイバが不要となる。なお、従来の装置で
は、幾つかの箇所が必要であった光ファイバの接続点が
大幅に減る。 図８は、本発明にかかるEDFAの一実施の形態のブロッ
ク図である。 光増幅器70は、光信号が順方向にのみ流れるように制
限しつつ、入射光の一部を分岐して検出する第１光アイ
ソレータ複合モジュール72と、ポンピングのための光子
を発生するレーザダイオード76と、前記レーザダイオー
ド76を線路上に結合するためのカプラ78と、レーザダイ
オード76のポンピング光のポンピング作用により励起さ
れた光子を用いて誘導放出を起こすことにより入力され
た光信号を増幅するエルビウム添加光ファイバ（EDF）8
0と、光信号が順方向にのみ流れるように制限しつつ、
入射光の一部を分岐して検出する第２光アイソレータ複
合モジュール82とを含む。 前記第１及び第２光アイソレータ複合モジュール72、
82は、図３ないし図７に基づく説明したものと同様であ
る。また、構成要素の機能や作用は従来の光増幅器のそ
れと同様である。そこで、これらに関する詳しい説明は
省略する。 図８に示されたように、第１及び第２光アイソレータ
複合モジュール72、82は、光が一方向にのみ流れるよう
に制限すると共に、装置自体に光の大きさを検出してこ
れに従う検出電流を出力する。 一方、本発明の光増幅器は前記実施の形態に限定され
るものではなく、種々なる変形が可能である。例えば、
第１及び第２光アイソレータ複合モジュールのうちいず
れか１つは省略できる。また、光特性の向上を図るた
め、複数のアイソレータコアを直列で接続して用いても
良い。 本発明の他の変形において、レーザダイオードは、ED
Fの前方ではなく、後方でポンピングしても構わない。 したがって、前記実施の形態は、本発明にかかる光ア
イソレータ及び光増幅器の単なる例示に過ぎず、よっ
て、本発明の範囲は前記例示された光アイソレータ及び
光増幅器に限定されるものでないことに注目されたい。 産業上の利用可能性 本発明の光アイソレータ複合モジュールは、光増幅器
及び光の一方向への伝播が必要とされる他の応用分野に
使用できる。さらに、本発明の光増幅器は光通信だけで
なく、低電力光源の電力増幅やケーブルTV網における信
号分岐の補償、あるいは光検出器に対する前置増幅など
にも用いられる。 一方、前述したように、本発明の光アイソレータ複合
モジュール及び光増幅器によれば、入力端に入る光信号
を分離する光分離器と、分離された光を検出する光検出
器と、偏光による分散を補償する補償器とを光アイソレ
ータに一体化かつ複合化することにより、構成部品が減
り、構造が簡単となる。その結果、挿入損失が低下す
る。 また、各構成要素がパッケージ内でモールディングに
より固定され、構成要素の数が減少して、光ファイバの
接続点が減少することから、製造工程が簡単となり、こ
れにより製品のコスト下げに寄与できる。 さらに、入射光が光分離器へ小さい入射角にて入射す
るため、偏光損失が減る利点もある。このように、光学
特性が向上されることから、製品への信頼性が高まる。
方向に進行する場合の出射角（θi3、θ′i3）とは、第
１複屈折素子52の入射面52aにおいて互いに異なってく
る。そこで、第１光ファイバから出射され順方向に進行
する光はアイソレータコアを通って第２光ファイバへ伝
播されるのに対し、逆方向に進行する光は第１光ファイ
バに入れない。 また、特に光が順方向に進行する場合、第１複屈折素
子52及び第２複屈折素子54で常光線（Ro）と異常光線
（Re）とが逆となり、これにより常光線（Ro）及び異常
光線（Re）の進行に影響する第１複屈折素子52及び第２
複屈折素子54の屈折率の差分が自動で補償される。その
結果、本発明にかかる光アイソレータモジュールにおい
ては、偏光による広がりが極めて小さくなるため、別途
の補償器が不要である。 図７は、本発明にかかる光アイソレータ複合モジュー
ルの斜視図である。 図７に示されたように、本発明にかかる光アイソレー
タ複合モジュールは、１つのパッケージ内にモールディ
ングされることにより作製できる。モールディングされ
た光アイソレータ複合モジュールパッケージは、光アイ
ソレータモジュールが密封されている本体60、入力光信
号が入力される入力端子61と、出力光信号が出力される
出力端子62と、光ダイオードにより検出された光信号に
従い、該大きさが可変する電流が流れる検出信号端子63
とを含む。 前記本体60の内には、アイソレータコアと、第１レン
ズ51と、第２レンズ57と、光検出器55及び第３レンズ58
が互いに細かい位置調整を経てから配されている。そこ
で、前記各部品は相対的に変位ができず、また光アイソ
レータモジュール内に水やホコリなどが入れない。 さらに、光が光ファイバを介することなく各部品間に
直接伝播されるため、アイソレータコアと光検出器55と
の間に光ファイバが不要となる。なお、従来の装置で
は、幾つかの箇所が必要であった光ファイバの接続点が
大幅に減る。 図８は、本発明にかかるEDFAの一実施の形態のブロッ
ク図である。 光増幅器70は、光信号が順方向にのみ流れるように制
限しつつ、入射光の一部を分岐して検出する第１光アイ
ソレータ複合モジュール72と、ポンピングのための光子
を発生するレーザダイオード76と、前記レーザダイオー
ド76を線路上に結合するためのカプラ78と、レーザダイ
オード76のポンピング光のポンピング作用により励起さ
れた光子を用いて誘導放出を起こすことにより入力され
た光信号を増幅するエルビウム添加光ファイバ（EDF）8
0と、光信号が順方向にのみ流れるように制限しつつ、
入射光の一部を分岐して検出する第２光アイソレータ複
合モジュール82とを含む。 前記第１及び第２光アイソレータ複合モジュール72、
82は、図３ないし図７に基づく説明したものと同様であ
る。また、構成要素の機能や作用は従来の光増幅器のそ
れと同様である。そこで、これらに関する詳しい説明は
省略する。 図８に示されたように、第１及び第２光アイソレータ
複合モジュール72、82は、光が一方向にのみ流れるよう
に制限すると共に、装置自体に光の大きさを検出してこ
れに従う検出電流を出力する。 一方、本発明の光増幅器は前記実施の形態に限定され
るものではなく、種々なる変形が可能である。例えば、
第１及び第２光アイソレータ複合モジュールのうちいず
れか１つは省略できる。また、光特性の向上を図るた
め、複数のアイソレータコアを直列で接続して用いても
良い。 本発明の他の変形において、レーザダイオードは、ED
Fの前方ではなく、後方でポンピングしても構わない。 したがって、前記実施の形態は、本発明にかかる光ア
イソレータ及び光増幅器の単なる例示に過ぎず、よっ
て、本発明の範囲は前記例示された光アイソレータ及び
光増幅器に限定されるものでないことに注目されたい。 産業上の利用可能性 本発明の光アイソレータ複合モジュールは、光増幅器
及び光の一方向への伝播が必要とされる他の応用分野に
使用できる。さらに、本発明の光増幅器は光通信だけで
なく、低電力光源の電力増幅やケーブルTV網における信
号分岐の補償、あるいは光検出器に対する前置増幅など
にも用いられる。 一方、前述したように、本発明の光アイソレータ複合
モジュール及び光増幅器によれば、入力端に入る光信号
を分離する光分離器と、分離された光を検出する光検出
器と、偏光による分散を補償する補償器とを光アイソレ
ータに一体化かつ複合化することにより、構成部品が減
り、構造が簡単となる。その結果、挿入損失が低下す
る。 また、各構成要素がパッケージ内でモールディングに
より固定され、構成要素の数が減少して、光ファイバの
接続点が減少することから、製造工程が簡単となり、こ
れにより製品のコスト下げに寄与できる。 さらに、入射光が光分離器へ小さい入射角にて入射す
るため、偏光損失が減る利点もある。このように、光学
特性が向上されることから、製品への信頼性が高まる。
Claims (22)
- 【請求項１】入射する光信号を集束するための第１集束
手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテー
パ状をしており、入射面が部分反射コーティングされ、
前記入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折素子
と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角度だ
け回転させるファラデー回転子と、出射面が入射面に対
し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしており、前
記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回転子に
よる光の回転方向と反対方向に回転された位置に光軸が
存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の進
行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して検
出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を集束
するための第２集束手段とを備え、 光信号が一方向にのみ流れるように制限するとともに、
入射光信号の一部を分岐して検出することを特徴とする
光アイソレータ複合モジュール。 - 【請求項２】前記第２の所定角度は45゜であることを特
徴とする請求項１に記載の光アイソレータ複合モジュー
ル。 - 【請求項３】前記第１集束手段を通った集束光は、第１
複屈折素子の入射面に３−12゜の入射角にて照射される
ことを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ複合
モジュール。 - 【請求項４】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器及び第２集束手段は、１つのパッケー
ジ内でモールディングされていることを特徴とする請求
項１に記載の光アイソレータ複合モジュール。 - 【請求項５】前記光検出器の入射面に反射光の集束効率
を高めるための第３集束手段をさらに備えることを特徴
とする請求項１に記載の光アイソレータ複合モジュー
ル。 - 【請求項６】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器、前記第２集束手段及び前記第３集束
手段は、１つのパッケージ内でモールディングされてい
ることを特徴とする請求項５に記載の光アイソレータ複
合モジュール。 - 【請求項７】光信号の逆方向への進行を遮断して反射波
による利得減少現象を無くし、かつ検出光の一部を分岐
して検出する光アイソレータモジュールと、 入射光信号の増幅に必要とされる光子を発生して供給す
るポンピング手段と、 前記ポンピング手段により発生された光子を用い、前記
入射光信号を誘導放出により増幅する特殊の光ファイバ
と、 前記ポンピング手段を前記光アイソレータモジュールと
前記特殊の光ファイバとの光経路に結合するカプリング
手段とを含む光増幅器であって、 前記光アイソレータモジュールは、 前記光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテー
パ状をしており、入射面が部分反射コーティングされ、
入射する光信号の一部を反射させる第１複屈折素子と、
前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定角度だけ回
転させるファラデー回転子と、出射面が入射面に対し第
２の所定角度を成しながらテーパ状をしており、前記第
１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回転子による
光の回転方向と反対方向に回転された位置に光軸が存在
する第２複屈折素子とを含むアイソレータコアと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の進
行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して検
出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を前記
光経路に集束するための第２集束手段とを備えることを
特徴とする光増幅器。 - 【請求項８】前記特殊の光ファイバは、希土類元素を添
加したことを特徴とする請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項９】前記特殊光のファイバは、エルビウム添加
光ファイバであることを特徴とする請求項７に記載の光
増幅器。 - 【請求項１０】前記第２の所定角度は、45゜であること
を特徴とする請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項１１】前記第１集束手段を通った集束光は、第
１複屈折素子の入射面に３−12゜の入射角にて照射され
ることを特徴とする請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項１２】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器及び前記第２集束手段は、１つのパッ
ケージ内でモールディングされていることを特徴とする
請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項１３】光検出器の前面に反射光の集束効率を高
めるための第３集束手段をさらに備えることを特徴とす
る請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項１４】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器、前記第２集束手段及び前記第３集束
手段は、１つのパッケージ内でモールディングされてい
ることを特徴とする請求項13に記載の光増幅器。 - 【請求項１５】入射光信号の増幅に必要とされる光子を
発生して供給するポンピング手段と、 前記入射光信号を前記ポンピング手段により発生された
光子を用い、誘導放出により増幅する特殊の光ファイバ
と、 前記ポンピング手段を前記特殊の光ファイバと前記アイ
ソレータモジュールとの光経路に結合するカプリング手
段と、 光信号の出力端からの反射による逆方向への進行を遮断
し、かつ増幅された光信号の一部を分岐して検出する光
アイソレータモジュールとを含む光増幅器であって、 前記光アイソレータモジュールは、 増幅された光信号を集束するための第１集束手段と、 入射面が出射面に対し第１の所定角度を成しながらテー
パ状をしており、入射面が部分反射コーティングされ、
入射する増幅された光信号の一部を反射させる第１複屈
折素子と、前記第１複屈折素子からの偏光を第２の所定
角度だけ回転させるファラデー回転子と、出射面が入射
面に対し第２の所定角度を成しながらテーパ状をしてお
り、前記第１複屈折素子の光軸に対し前記ファラデー回
転子による光の回転方向と反対方向に回転された位置に
光軸が存在する第２複屈折素子とを含むアイソレータコ
アと、 前記第１複屈折素子の入射面から反射された反射光の進
行方向に位置づけられており、前記反射光を検出して検
出光の大きさに従う検出信号電流を発生する光検出器
と、 前記アイソレータコアの第２複屈折素子からの光を集束
するための第２集束手段とを備えることを特徴とする光
増幅器。 - 【請求項１６】前記特殊の光ファイバは、希土類元素を
添加したことを特徴とする請求項15に記載の光増幅器。 - 【請求項１７】前記特殊の光ファイバは、エルビウム添
加光ファイバであることを特徴とする請求項15に記載の
光増幅器。 - 【請求項１８】前記第２の所定角度は、45゜であること
を特徴とする請求項15に記載の光増幅器。 - 【請求項１９】前記第１集束手段を通った集束光は、第
１複屈折素子の入射面に３−12゜の入射角にて照射され
ることを特徴とする請求項15に記載の光増幅器。 - 【請求項２０】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器及び前記第２集束手段は、１つのパッ
ケージ内でモールディングされていることを特徴とする
請求項15に記載の光増幅器。 - 【請求項２１】光検出器の前面に、反射光の集束効率を
高めるための第３集束手段をさらに備えることを特徴と
する請求項15に記載の光増幅器。 - 【請求項２２】前記第１集束手段、前記アイソレータコ
ア、前記光検出器、前記第２集束手段及び前記第３集束
手段は、１つのパッケージ内でモールディングされてい
ることを特徴とする請求項21に記載の光増幅器。
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