JP3445738B2 - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JP3445738B2 JP3445738B2 JP08835598A JP8835598A JP3445738B2 JP 3445738 B2 JP3445738 B2 JP 3445738B2 JP 08835598 A JP08835598 A JP 08835598A JP 8835598 A JP8835598 A JP 8835598A JP 3445738 B2 JP3445738 B2 JP 3445738B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信用光増幅器に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来広く使用されている光増幅器の構成
を図１に示す。図中、１は光増幅器、２は光増幅部、３
は光アイソレータである。光増幅器の構成としては、一
般の光伝送路上にコネクタ接続箇所等の光信号の反射点
が存在するため、これらの反射点からの反射光を遮断し
安定して光増幅を行うために、光増幅部２の前後に所望
の光伝送方向のみに信号光の伝搬を制限する光アイソレ
ータ3-1 、3-2 が配置される構成となっており、このた
め、波長多重光信号を光増幅する場合にもその伝搬方向
は全て同一方向に制限されている。
を図１に示す。図中、１は光増幅器、２は光増幅部、３
は光アイソレータである。光増幅器の構成としては、一
般の光伝送路上にコネクタ接続箇所等の光信号の反射点
が存在するため、これらの反射点からの反射光を遮断し
安定して光増幅を行うために、光増幅部２の前後に所望
の光伝送方向のみに信号光の伝搬を制限する光アイソレ
ータ3-1 、3-2 が配置される構成となっており、このた
め、波長多重光信号を光増幅する場合にもその伝搬方向
は全て同一方向に制限されている。
【０００３】この光増幅部２の四つの構成例を図２に示
す。ここで、４は希土類添加光ファイバ型の光増幅部、
５は励起用半導体レーザー、６は励起用半導体レーザー
への反射光及び増幅信号光等の入射を防ぐための光アイ
ソレータ、７は励起光を希土類添加光ファイバに導くた
めの光結合器、８は半導体型の光増幅部である。
す。ここで、４は希土類添加光ファイバ型の光増幅部、
５は励起用半導体レーザー、６は励起用半導体レーザー
への反射光及び増幅信号光等の入射を防ぐための光アイ
ソレータ、７は励起光を希土類添加光ファイバに導くた
めの光結合器、８は半導体型の光増幅部である。
【０００４】光増幅部２としては、一般に、図２(a) の
励起用半導体レーザーによる双方向励起、図２(b) の前
方励起若しくは図２(c) の後方励起の希土類添加光ファ
イバ型、又は図２(d) の半導体型の光増幅部が用いられ
ている。希土類添加光ファイバのホストには、通常は石
英系ガラスが用いられ、増幅波長帯域を拡大する目的で
はＺｒ系フッ化物ガラス及びテルライド系ガラスが用い
られる。また、添加希土類としては、 1.5×10-6ｍ帯用
にＥｒ3+が、 1.3×10-6ｍ帯用にＰｒ3+が用いられてい
る（山田他,1995 年秋季信学会論文集C-216 、A.Mori,e
t al.,OFC'97,PDP1 参照）。
励起用半導体レーザーによる双方向励起、図２(b) の前
方励起若しくは図２(c) の後方励起の希土類添加光ファ
イバ型、又は図２(d) の半導体型の光増幅部が用いられ
ている。希土類添加光ファイバのホストには、通常は石
英系ガラスが用いられ、増幅波長帯域を拡大する目的で
はＺｒ系フッ化物ガラス及びテルライド系ガラスが用い
られる。また、添加希土類としては、 1.5×10-6ｍ帯用
にＥｒ3+が、 1.3×10-6ｍ帯用にＰｒ3+が用いられてい
る（山田他,1995 年秋季信学会論文集C-216 、A.Mori,e
t al.,OFC'97,PDP1 参照）。
【０００５】また、近年、図３に示すような構成の双方
向光増幅器が提案されている。図３において、４は光増
幅部、７は光増幅部４を構成する希土類添加光ファイバ
に励起光を導くための光結合器、９は希土類添加光ファ
イバの側方から洩れ出るＡＳＥの光強度を検出するため
の光検出器、10は洩れ光ＡＳＥ強度比較監視装置、11は
洩れ光ＡＳＥ強度比較監視装置10からの信号を受けて適
切な強度で発振するように励起用レーザー12を駆動する
ための励起用レーザー駆動器、12は励起用レーザー、13
は光増幅部４を透過した励起光を反射し再び光増幅部４
に導くための励起光反射ミラーである（K.Aida et al.,
ECOC'96 TuD.2.2 参照）。この光増幅器は、反射点があ
った場合に増幅器が発振してしまう等の問題があるた
め、伝送路光ファイバ上に反射点がなく且つ光信号の送
受信部に光サーキュレータを用いた特別な構成の光伝送
システムでしか使用できないという問題がある。
向光増幅器が提案されている。図３において、４は光増
幅部、７は光増幅部４を構成する希土類添加光ファイバ
に励起光を導くための光結合器、９は希土類添加光ファ
イバの側方から洩れ出るＡＳＥの光強度を検出するため
の光検出器、10は洩れ光ＡＳＥ強度比較監視装置、11は
洩れ光ＡＳＥ強度比較監視装置10からの信号を受けて適
切な強度で発振するように励起用レーザー12を駆動する
ための励起用レーザー駆動器、12は励起用レーザー、13
は光増幅部４を透過した励起光を反射し再び光増幅部４
に導くための励起光反射ミラーである（K.Aida et al.,
ECOC'96 TuD.2.2 参照）。この光増幅器は、反射点があ
った場合に増幅器が発振してしまう等の問題があるた
め、伝送路光ファイバ上に反射点がなく且つ光信号の送
受信部に光サーキュレータを用いた特別な構成の光伝送
システムでしか使用できないという問題がある。
【０００６】また、図４に示すような構成の双方向光増
幅器が提案されている。図４において、１は従来形の光
増幅器、14は単一ポートに一括して入射される複数の波
長チャンネルの信号光をそれぞれ対応する複数の相異な
る波長チャンネルポートへ出力し且つ複数ポートから入
射するそれぞれ波長の異なる波長チャンネルの信号光を
合波し単一ポートに出力する波長多重光合分波器であ
る。この光増幅器は、各波長チャンネル毎に任意に伝送
方向の上り下りを設定できるような光増幅器とするため
には各波長チャンネル毎に従来の光増幅器を設ける必要
があり、そのため波長チャンネル数が増えるに従って全
体として大型且つ高価になるので、波長チャンネル数が
多い双方向波長多重信号光用の光増幅器としては現実的
でない。
幅器が提案されている。図４において、１は従来形の光
増幅器、14は単一ポートに一括して入射される複数の波
長チャンネルの信号光をそれぞれ対応する複数の相異な
る波長チャンネルポートへ出力し且つ複数ポートから入
射するそれぞれ波長の異なる波長チャンネルの信号光を
合波し単一ポートに出力する波長多重光合分波器であ
る。この光増幅器は、各波長チャンネル毎に任意に伝送
方向の上り下りを設定できるような光増幅器とするため
には各波長チャンネル毎に従来の光増幅器を設ける必要
があり、そのため波長チャンネル数が増えるに従って全
体として大型且つ高価になるので、波長チャンネル数が
多い双方向波長多重信号光用の光増幅器としては現実的
でない。
【０００７】更に、図３及び図４に示した構成の双方向
光増幅器の問題点を解決する光増幅器として、図５及び
図６に示すような双方向光増幅器が提案されている（特
願平9-347864号）。
光増幅器の問題点を解決する光増幅器として、図５及び
図６に示すような双方向光増幅器が提案されている（特
願平9-347864号）。
【０００８】図５においては、14-1,14-2,15-1,15-2 は
光波長合分波回路、A0,B0 は波長多重信号光の外部入出
力ポート、20-1,20-2 は波長多重信号光の入出力ポー
ト、16-1,...,16-N 、19-1,...,19-N 、17-1,...,17-N
、18-1,...,18-N は各波長チャンネル信号光の入出力
ポート、6-11,...,6-1N 、6-21,...,6-2N は各波長チャ
ンネル信号光の伝搬方向を制限する光アイソレータ、４
は従来型の光増幅部である。この構成の光増幅器は、４
個の波長合分波光回路及び波長チャンネル数の２倍の数
の光アイソレータを必要とする。
光波長合分波回路、A0,B0 は波長多重信号光の外部入出
力ポート、20-1,20-2 は波長多重信号光の入出力ポー
ト、16-1,...,16-N 、19-1,...,19-N 、17-1,...,17-N
、18-1,...,18-N は各波長チャンネル信号光の入出力
ポート、6-11,...,6-1N 、6-21,...,6-2N は各波長チャ
ンネル信号光の伝搬方向を制限する光アイソレータ、４
は従来型の光増幅部である。この構成の光増幅器は、４
個の波長合分波光回路及び波長チャンネル数の２倍の数
の光アイソレータを必要とする。
【０００９】図６においては、14-1,14-2,15-3,...,15-
6 は光波長合分波回路、A0,B0 は波長多重信号光の外部
入出力ポート、20-3,...,20-6 は波長多重信号光の入出
力ポート、 16-1,...,16-N、19-1,...,19-N 、17-1
1,...,17-1N 、17-21,...,17-2N、18-11,...,18-1N 、1
8-21,...,18-2N は各波長チャンネル信号光の入出力ポ
ート、6-31,6-32,6-41,6-42 は各波長チャンネル信号光
の伝搬方向を制限する光アイソレータ、2-1,2-2 は従来
型の片方向光増幅部である。この構成の光増幅器は、６
個の波長合分波光回路及び４個の光アイソレータを必要
とするため、全体の構成をより簡潔で且つ廉価にする上
で問題があった。
6 は光波長合分波回路、A0,B0 は波長多重信号光の外部
入出力ポート、20-3,...,20-6 は波長多重信号光の入出
力ポート、 16-1,...,16-N、19-1,...,19-N 、17-1
1,...,17-1N 、17-21,...,17-2N、18-11,...,18-1N 、1
8-21,...,18-2N は各波長チャンネル信号光の入出力ポ
ート、6-31,6-32,6-41,6-42 は各波長チャンネル信号光
の伝搬方向を制限する光アイソレータ、2-1,2-2 は従来
型の片方向光増幅部である。この構成の光増幅器は、６
個の波長合分波光回路及び４個の光アイソレータを必要
とするため、全体の構成をより簡潔で且つ廉価にする上
で問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光フ
ァイバ中をそれぞれ上り及び下り方向に関して任意の伝
搬方向に伝搬する複数の波長チャンネルの光信号を一括
して増幅し、各波長チャンネル以外の波長領域に生じる
不要且つ有害な光を除去することができ、装置構成に必
要な光波長合分波回路数が少なく簡易且つ廉価な光増幅
器を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、
上記に加え、各波長チャンネル毎の出力信号光強度を任
意に調整できる光増幅器を提供することにある。
ァイバ中をそれぞれ上り及び下り方向に関して任意の伝
搬方向に伝搬する複数の波長チャンネルの光信号を一括
して増幅し、各波長チャンネル以外の波長領域に生じる
不要且つ有害な光を除去することができ、装置構成に必
要な光波長合分波回路数が少なく簡易且つ廉価な光増幅
器を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、
上記に加え、各波長チャンネル毎の出力信号光強度を任
意に調整できる光増幅器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅器は、上
記の目的を達成するため、１又は複数の光波長合分波回
路の入出力ポートのうちの適当な二つの入出力ポートと
外部光入出力ポートA0及びB0とがそれぞれ接続され、光
波長合分波回路の他の二つの入出力ポート間に片方向光
増幅手段が接続されてなる双方向の光増幅器であり、光
波長合分波回路の入出力ポートが、光波長チャンネルの
集合に対する波長合分波に関して互いに素である四つの
集合を形成し、光波長合分波回路の入出力ポートの集合
のいずれか一つの集合A の要素である合波側の入出力ポ
ートa と外部光入出力ポートA0とを結ぶ光導波路、光波
長合分波回路の入出力ポートの集合A 以外の集合のうち
いずれか一つの集合B の要素である合波側の入出力ポー
トb と外部光入出力ポートB0とを結ぶ光導波路、光波長
合分波回路の入出力ポートの集合A 及びB 以外の集合の
うちいずれか一つの集合C の要素である合波側の入出力
ポートc と光増幅手段の入力ポートとを結ぶ光導波路、
光波長合分波回路の入出力ポートの他の集合D の要素で
ある合波側の入出力ポートd と光増幅手段の出力ポート
とを結ぶ光導波路、入出力ポートの集合A の要素である
分波側の入出力ポートのうち、入出力ポートa との間の
透過波長チャンネルが入出力ポートa から入力される方
向に伝搬する光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポ
ートと、入出力ポートの集合Cの要素である分波側の入
出力ポートのうち、入出力ポートc との間の透過波長チ
ャンネルが入出力ポートa から入力される方向に伝搬す
る光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポートとを透
過波長が同じ入出力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導
波路J1、入出力ポートの集合A の要素である分波側の入
出力ポートのうち、入出力ポートa との間の透過波長チ
ャンネルが入出力ポートa から出力される方向に伝搬す
る光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入
出力ポートの集合D の要素である分波側の入出力ポート
のうち、入出力ポートd との間の透過波長チャンネルが
入出力ポートa から出力される方向に伝搬する光信号の
波長チャンネルと等しい入出力ポートとを透過波長が同
じ入出力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J2、入
出力ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポート
のうち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネルが
入出力ポートb から入力される方向に伝搬する光信号の
波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポート
の集合C の要素である分波側の入出力ポートのうち、入
出力ポートc との間の透過波長チャンネルが入出力ポー
トb から入力される方向に伝搬する光信号の波長チャン
ネルと等しい入出力ポートとを透過波長が同じ入出力ポ
ート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J3、及び、入出力
ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポートのう
ち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネルが入出
力ポートb から出力される方向に伝搬する光信号の波長
チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポートの集
合D の要素である分波側の入出力ポートのうち、入出力
ポートd との間の透過波長チャンネルが入出力ポートb
から出力される方向に伝搬する光信号の波長チャンネル
と等しい入出力ポートとを透過波長が同じ入出力ポート
同士それぞれを全て結ぶ光導波路J4を具備する。
記の目的を達成するため、１又は複数の光波長合分波回
路の入出力ポートのうちの適当な二つの入出力ポートと
外部光入出力ポートA0及びB0とがそれぞれ接続され、光
波長合分波回路の他の二つの入出力ポート間に片方向光
増幅手段が接続されてなる双方向の光増幅器であり、光
波長合分波回路の入出力ポートが、光波長チャンネルの
集合に対する波長合分波に関して互いに素である四つの
集合を形成し、光波長合分波回路の入出力ポートの集合
のいずれか一つの集合A の要素である合波側の入出力ポ
ートa と外部光入出力ポートA0とを結ぶ光導波路、光波
長合分波回路の入出力ポートの集合A 以外の集合のうち
いずれか一つの集合B の要素である合波側の入出力ポー
トb と外部光入出力ポートB0とを結ぶ光導波路、光波長
合分波回路の入出力ポートの集合A 及びB 以外の集合の
うちいずれか一つの集合C の要素である合波側の入出力
ポートc と光増幅手段の入力ポートとを結ぶ光導波路、
光波長合分波回路の入出力ポートの他の集合D の要素で
ある合波側の入出力ポートd と光増幅手段の出力ポート
とを結ぶ光導波路、入出力ポートの集合A の要素である
分波側の入出力ポートのうち、入出力ポートa との間の
透過波長チャンネルが入出力ポートa から入力される方
向に伝搬する光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポ
ートと、入出力ポートの集合Cの要素である分波側の入
出力ポートのうち、入出力ポートc との間の透過波長チ
ャンネルが入出力ポートa から入力される方向に伝搬す
る光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポートとを透
過波長が同じ入出力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導
波路J1、入出力ポートの集合A の要素である分波側の入
出力ポートのうち、入出力ポートa との間の透過波長チ
ャンネルが入出力ポートa から出力される方向に伝搬す
る光信号の波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入
出力ポートの集合D の要素である分波側の入出力ポート
のうち、入出力ポートd との間の透過波長チャンネルが
入出力ポートa から出力される方向に伝搬する光信号の
波長チャンネルと等しい入出力ポートとを透過波長が同
じ入出力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J2、入
出力ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポート
のうち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネルが
入出力ポートb から入力される方向に伝搬する光信号の
波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポート
の集合C の要素である分波側の入出力ポートのうち、入
出力ポートc との間の透過波長チャンネルが入出力ポー
トb から入力される方向に伝搬する光信号の波長チャン
ネルと等しい入出力ポートとを透過波長が同じ入出力ポ
ート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J3、及び、入出力
ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポートのう
ち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネルが入出
力ポートb から出力される方向に伝搬する光信号の波長
チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポートの集
合D の要素である分波側の入出力ポートのうち、入出力
ポートd との間の透過波長チャンネルが入出力ポートb
から出力される方向に伝搬する光信号の波長チャンネル
と等しい入出力ポートとを透過波長が同じ入出力ポート
同士それぞれを全て結ぶ光導波路J4を具備する。
【００１２】本発明の光波長合分波回路は、アレー導波
路型光回路（ＡＷＧ:K.Okamoto etal,OFC'95 ThB.1 参
照）であることが望ましい。本発明の光波長合分波回路
は、更に、光波長合分波回路の分波側として用いる入出
力ポート間を結ぶ光導波路上に、信号光強度を制限する
ための光可変強度調整手段を具備してもよい。
路型光回路（ＡＷＧ:K.Okamoto etal,OFC'95 ThB.1 参
照）であることが望ましい。本発明の光波長合分波回路
は、更に、光波長合分波回路の分波側として用いる入出
力ポート間を結ぶ光導波路上に、信号光強度を制限する
ための光可変強度調整手段を具備してもよい。
【００１３】ここで、或る入出力ポートｘと入出力ポー
トｘを要素に含まない入出力ポートの集合Ｙとがあり、
集合Ｙを定義域として入出力ポートｘとの間の透過波長
チャンネルを対応させる上への一対一の写像の値域であ
る波長チャンネルの集合Ｕが存在する場合、入出力ポー
トｘを唯一の要素とする入出力ポートの集合Ｘ（＝
｛ｘ｝）と入出力ポートの集合Ｙとの和集合Ｚ（＝Ｘ∪
Ｙ）が波長チャンネルの集合Ｕに対する波長合分波に関
しての集合を形成するものとし、入出力ポートｘを「合
波側の入出力ポート」と表現し、入出力ポートの集合Ｙ
の要素である入出力ポートｙを「分波側の入出力ポー
ト」と表現するものとする。
トｘを要素に含まない入出力ポートの集合Ｙとがあり、
集合Ｙを定義域として入出力ポートｘとの間の透過波長
チャンネルを対応させる上への一対一の写像の値域であ
る波長チャンネルの集合Ｕが存在する場合、入出力ポー
トｘを唯一の要素とする入出力ポートの集合Ｘ（＝
｛ｘ｝）と入出力ポートの集合Ｙとの和集合Ｚ（＝Ｘ∪
Ｙ）が波長チャンネルの集合Ｕに対する波長合分波に関
しての集合を形成するものとし、入出力ポートｘを「合
波側の入出力ポート」と表現し、入出力ポートの集合Ｙ
の要素である入出力ポートｙを「分波側の入出力ポー
ト」と表現するものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施例
を説明する。先ず、本発明の光増幅器に用いて有効なＡ
ＷＧについて説明する。図７はＮ×ＮのＡＷＧ（Ｎ＝1
6）の回路構成を示す図である。ＡＷＧ30は、二つのス
ラブ導波路部32-1及び32-2、二つのスラブ導波路部32-1
及び32-2それぞれからの光入出力導波路部31-1及び31-
2、二つのスラブ導波路部32-1と32-2との間を結び隣接
する導波路の長さが或る適当な長さずつ単調に増加（又
は減少）する光導波路の集まりからなるアレー導波路グ
レーティング部33からなる。
を説明する。先ず、本発明の光増幅器に用いて有効なＡ
ＷＧについて説明する。図７はＮ×ＮのＡＷＧ（Ｎ＝1
6）の回路構成を示す図である。ＡＷＧ30は、二つのス
ラブ導波路部32-1及び32-2、二つのスラブ導波路部32-1
及び32-2それぞれからの光入出力導波路部31-1及び31-
2、二つのスラブ導波路部32-1と32-2との間を結び隣接
する導波路の長さが或る適当な長さずつ単調に増加（又
は減少）する光導波路の集まりからなるアレー導波路グ
レーティング部33からなる。
【００１５】光入出力導波路部31-1、31-2は、それぞれ
互いに相補的に入力導波路又は出力導波路になるそれぞ
れ要素数がＮ個の入出力導波路の集合から構成されてい
る。ここで、互いに素である二つの入出力ポート（導波
路）の集合Ｘ及びＹ（Ｘ∩Ｙ＝φ）があり、入出力ポー
ト（導波路）の集合Ｘの要素である入出力ポート（導波
路）と入出力ポート（導波路）の集合Ｙの要素である入
出力ポート（導波路）との各々全ての入出力ポート（導
波路）間に問題とする波長領域内の透過波長チャンネル
が少なくとも一つずつ存在する場合に、入出力ポート
（導波路）の集合Ｘ及びＹは「互いに相補的に入力ポー
ト（導波路）又は出力ポート（導波路）となる」と表現
するものとする。
互いに相補的に入力導波路又は出力導波路になるそれぞ
れ要素数がＮ個の入出力導波路の集合から構成されてい
る。ここで、互いに素である二つの入出力ポート（導波
路）の集合Ｘ及びＹ（Ｘ∩Ｙ＝φ）があり、入出力ポー
ト（導波路）の集合Ｘの要素である入出力ポート（導波
路）と入出力ポート（導波路）の集合Ｙの要素である入
出力ポート（導波路）との各々全ての入出力ポート（導
波路）間に問題とする波長領域内の透過波長チャンネル
が少なくとも一つずつ存在する場合に、入出力ポート
（導波路）の集合Ｘ及びＹは「互いに相補的に入力ポー
ト（導波路）又は出力ポート（導波路）となる」と表現
するものとする。
【００１６】更に、Ｎ×ＮＡＷＧは、互いに相補的に入
力ポート又は出力ポートとなる入出力ポートの集合 LP＝｛L-Pn｝（n=1,2,...,16）及び RP＝｛R-Pm｝（m=1,2,...,16） を持つ。但し、フリースペクトラムレンジ（ＦＳＲ）、
波長チャンネル間隔（Δλ）及び片側の入出力ポート数
Ｎの間でＮ＝ＦＳＲ／Δλなる関係を満足しているＮ×
ＮＡＷＧの一方のスラブ導波路部32-1から延びている光
入出力導波路部31-1を構成する光導波路で、二つのスラ
ブ導波路部32-1と32-2とを結ぶアレー導波路グレーティ
ング部33の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延び
ている光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入
出力ポートに1,2,...,N とポート番号を割当て、一方の
スラブ導波路部32-1から延びている入出力ポートの集合
を他方のスラブ導波路部32-2から延びている入出力ポー
トの集合と識別する記号L-Pと併せてL-P1,L-P2,...,L-P
Nと表し、他方のスラブ導波路部32-2から延びており二
つのスラブ導波路部32-1と32-2とを結ぶアレー導波路グ
レーティング部33の導波路長の最も長い光導波路に隣接
して延びている光入出力導波路部31-2を構成する光導波
路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに
1,2,...,N とポート番号を割当て、スラブ導波路部32-2
から延びている入出力ポートの集合をスラブ導波路部32
-1から延びている入出力ポートの集合と識別する記号R-
P と併せてR-P1,R-P2,...,R-PNと表すものとする。
力ポート又は出力ポートとなる入出力ポートの集合 LP＝｛L-Pn｝（n=1,2,...,16）及び RP＝｛R-Pm｝（m=1,2,...,16） を持つ。但し、フリースペクトラムレンジ（ＦＳＲ）、
波長チャンネル間隔（Δλ）及び片側の入出力ポート数
Ｎの間でＮ＝ＦＳＲ／Δλなる関係を満足しているＮ×
ＮＡＷＧの一方のスラブ導波路部32-1から延びている光
入出力導波路部31-1を構成する光導波路で、二つのスラ
ブ導波路部32-1と32-2とを結ぶアレー導波路グレーティ
ング部33の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延び
ている光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入
出力ポートに1,2,...,N とポート番号を割当て、一方の
スラブ導波路部32-1から延びている入出力ポートの集合
を他方のスラブ導波路部32-2から延びている入出力ポー
トの集合と識別する記号L-Pと併せてL-P1,L-P2,...,L-P
Nと表し、他方のスラブ導波路部32-2から延びており二
つのスラブ導波路部32-1と32-2とを結ぶアレー導波路グ
レーティング部33の導波路長の最も長い光導波路に隣接
して延びている光入出力導波路部31-2を構成する光導波
路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに
1,2,...,N とポート番号を割当て、スラブ導波路部32-2
から延びている入出力ポートの集合をスラブ導波路部32
-1から延びている入出力ポートの集合と識別する記号R-
P と併せてR-P1,R-P2,...,R-PNと表すものとする。
【００１７】上記のように、各入出力ポートをこれを識
別する記号と入出力ポート番号とからなる L-P1,L-P
2,...,L-PN,R-P1,R-P2,...,R-PN で表すとき、このＡＷ
Ｇの中心透過波長チャンネルの波長をλc 、波長チャン
ネルの間隔をΔλとすると、互いに相補的に入力ポート
又は出力ポートとなる入出力ポートL-Pn及びR-Pmの透過
波長λ(n,m) は、ポート番号ｎ及びｍを用いて λ(n,m) ＝λn+m-N/2 ＝λc ＋Δλ(n+m-N/2) （0<n+m-N/2<=N) (1) ＝λn+m+N/2 ＝λc ＋Δλ(n+m+N/2) （n+m-N/2<=0) (2) ＝λn+m-3N/2＝λc ＋Δλ(n+m-3N/2) （N<n+m-N/2) (3) と表すことができる。例えば、入出力ポートに適宜番号
を割当てた場合、16×16ＡＷＧの入出力ポートL-P6、L-
P7、L-P8、L-P9と入出力ポート｛R-Pm｝（m=1,2,...,1
6）との間の透過波長は、図８の表１に示すような対応
関係となる。
別する記号と入出力ポート番号とからなる L-P1,L-P
2,...,L-PN,R-P1,R-P2,...,R-PN で表すとき、このＡＷ
Ｇの中心透過波長チャンネルの波長をλc 、波長チャン
ネルの間隔をΔλとすると、互いに相補的に入力ポート
又は出力ポートとなる入出力ポートL-Pn及びR-Pmの透過
波長λ(n,m) は、ポート番号ｎ及びｍを用いて λ(n,m) ＝λn+m-N/2 ＝λc ＋Δλ(n+m-N/2) （0<n+m-N/2<=N) (1) ＝λn+m+N/2 ＝λc ＋Δλ(n+m+N/2) （n+m-N/2<=0) (2) ＝λn+m-3N/2＝λc ＋Δλ(n+m-3N/2) （N<n+m-N/2) (3) と表すことができる。例えば、入出力ポートに適宜番号
を割当てた場合、16×16ＡＷＧの入出力ポートL-P6、L-
P7、L-P8、L-P9と入出力ポート｛R-Pm｝（m=1,2,...,1
6）との間の透過波長は、図８の表１に示すような対応
関係となる。
【００１８】ここで、Ｎ×ＮのＡＷＧが本発明の光増幅
器に必要な光波長合分波回路に要求される特性を満足す
ることを説明する。先ず、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の
整数ｊ及び０≦ｋ≦N/2-1 を満足する任意の整数ｋに対
し、入出力ポートL-Pjと入出力ポートR-P2K+1 との間の
透過波長λ(j,2k+1)と、入出力ポートL-Pj-1と入出力ポ
ートR-P2K+2 との間の透過波長λ(j-1,2k+2)との関係を
求める。
器に必要な光波長合分波回路に要求される特性を満足す
ることを説明する。先ず、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の
整数ｊ及び０≦ｋ≦N/2-1 を満足する任意の整数ｋに対
し、入出力ポートL-Pjと入出力ポートR-P2K+1 との間の
透過波長λ(j,2k+1)と、入出力ポートL-Pj-1と入出力ポ
ートR-P2K+2 との間の透過波長λ(j-1,2k+2)との関係を
求める。
【００１９】上記の二組の入出力ポートの組において、
互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポート
間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを用い
て ｎ＋ｍ＝２ｋ＋１＋ｊ＝２ｋ＋２＋（ｊ−１） と表すことができ、両者の値が常に等しくなる。従っ
て、上記の透過波長λ(j,2k+1)及びλ(j-1,2k+2)は、い
ずれの場合でも上記の式(1),(2) 又は(3) のいずれかの
同じ式で表されるので、透過波長λ(j,2k+1)とλ(j-1,2
k+2)との差は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j-N/2)−Δλ
((2k+2)+(j-1)-N/2)=0 又は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j+N/2)−Δλ
((2k+2)+(j-1)+N/2)=0 又は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j-3N/2)-Δλ
((2k+2)+(j-1)-3N/2)=0 となり、いずれの場合でも同一波長であることが分か
る。
互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポート
間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを用い
て ｎ＋ｍ＝２ｋ＋１＋ｊ＝２ｋ＋２＋（ｊ−１） と表すことができ、両者の値が常に等しくなる。従っ
て、上記の透過波長λ(j,2k+1)及びλ(j-1,2k+2)は、い
ずれの場合でも上記の式(1),(2) 又は(3) のいずれかの
同じ式で表されるので、透過波長λ(j,2k+1)とλ(j-1,2
k+2)との差は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j-N/2)−Δλ
((2k+2)+(j-1)-N/2)=0 又は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j+N/2)−Δλ
((2k+2)+(j-1)+N/2)=0 又は λ(j,2k+1)−λ(j-1,2k+2)＝Δλ((2k+1)+j-3N/2)-Δλ
((2k+2)+(j-1)-3N/2)=0 となり、いずれの場合でも同一波長であることが分か
る。
【００２０】従って、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数
ｊに対し、入出力ポートL-Pjと入出力ポートの集合 C=｛R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合 L'= ｛λ(j,2k'+1) ｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と、入出力ポートL-Pj-1と入出力ポートの集合 D=｛R-P2K''+2 ｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合 L''=｛λ(j-1,2k''+2)｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とにおいては、K'＝K'' を満足する要素同士がそれぞれ
等しいのでL'＝L'' である。
ｊに対し、入出力ポートL-Pjと入出力ポートの集合 C=｛R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合 L'= ｛λ(j,2k'+1) ｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と、入出力ポートL-Pj-1と入出力ポートの集合 D=｛R-P2K''+2 ｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合 L''=｛λ(j-1,2k''+2)｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とにおいては、K'＝K'' を満足する要素同士がそれぞれ
等しいのでL'＝L'' である。
【００２１】更に、このとき、分波側の入出力ポートの
集合 C=｛R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と入出力ポートの集合 D=｛R-P2K''+2 ｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とのポート番号の差が (2K'+1)-(2K''+2)=2(K'-K'')-1 と表すことができ、いかなる自然数K',K''の組合せにつ
いても値が決して０にならないことから、入出力ポート
の集合Ｃ及びＤが互いに素であり、互いに共通の要素
（入出力ポート）を持たないことが分かる。
集合 C=｛R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と入出力ポートの集合 D=｛R-P2K''+2 ｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とのポート番号の差が (2K'+1)-(2K''+2)=2(K'-K'')-1 と表すことができ、いかなる自然数K',K''の組合せにつ
いても値が決して０にならないことから、入出力ポート
の集合Ｃ及びＤが互いに素であり、互いに共通の要素
（入出力ポート）を持たないことが分かる。
【００２２】従って、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数
ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P2K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とは、互いに素であり、且つ、同一の波長チャンネルの
集合に対する波長合分波に関しての集合である。
ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P2K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/2-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P2K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/2-1) とは、互いに素であり、且つ、同一の波長チャンネルの
集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【００２３】また、同様に、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意
の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P3K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P3K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P3K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/3-1) とに関し、０≦ｋ≦N/2 を満足する任意の整数ｋに対
し、互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポ
ート間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを
用いて n+m＝j+(3k+1)＝(j-1)+(3k+2)＝(j-2)+(3k+3) と表すことができ、三者の値が常に等しいこと、及び、
上記のそれぞれの入出力ポートの集合の間の合波側ポー
トのポート番号の差は (3K'+1)−(3K''+2 ) ＝3(K'-K'')-1 (3K'+1)−(3K'''+3) ＝3(K'-K''')-2 (3K''+2) −(3K'''+3) ＝3(K''-K''')-3 となり、いかなる自然数K',K'',K''' の組合せについて
も値が決して０にならないことから、０＜ｊ＜Ｎを満足
する任意の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P3K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P3K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P3K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/3-1) とは互いに素であり、且つ同一の波長チャンネルの集合
に対する波長合分波に関しての集合である。
の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P3K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P3K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P3K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/3-1) とに関し、０≦ｋ≦N/2 を満足する任意の整数ｋに対
し、互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポ
ート間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを
用いて n+m＝j+(3k+1)＝(j-1)+(3k+2)＝(j-2)+(3k+3) と表すことができ、三者の値が常に等しいこと、及び、
上記のそれぞれの入出力ポートの集合の間の合波側ポー
トのポート番号の差は (3K'+1)−(3K''+2 ) ＝3(K'-K'')-1 (3K'+1)−(3K'''+3) ＝3(K'-K''')-2 (3K''+2) −(3K'''+3) ＝3(K''-K''')-3 となり、いかなる自然数K',K'',K''' の組合せについて
も値が決して０にならないことから、０＜ｊ＜Ｎを満足
する任意の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P3K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P3K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/3-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P3K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/3-1) とは互いに素であり、且つ同一の波長チャンネルの集合
に対する波長合分波に関しての集合である。
【００２４】また、同様に、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意
の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P4K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P4K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P4K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-3,R-P4K''''+4｝(k''''=0,1,2,...,N/4-1) とに関し、０≦ｋ≦N/2 を満足する任意の整数ｋに対
し、互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポ
ート間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを
用いて n+m＝j+(4k+1)＝(j-1)+(4k+2)＝(j-2)+(4k+3)＝(j-3)+
(4k+4) と表すことができ、四者の値が常に等しいこと、及び、
上記のそれぞれの入出力ポートの集合の間の合波側ポー
トのポート番号の差は (4K'+1)−(4K''+2 ) ＝4(K'-K'')-1 (4K'+1)−(4K'''+3) ＝4(K'-K''')-2 (4K'+1)−(4K''''+4)＝4(K'-K'''')-3 (4K''+2) −(4K'''+3) ＝4(K''-K''')-1 (4K''+2) −(4K''''+4)＝4(K''-K''')-2 (4K'''+3)−(4K''''+4)＝4(K'''-K'''')-1 となり、いかなる自然数K',K'',K''',K'''' の組合せに
ついても値が決して０にならないことから、０＜ｊ＜Ｎ
を満足する任意の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P4K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P4K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P4K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-3,R-P4K''''+4｝(k''''=0,1,2,...,N/4-1) とは互いに素であり、且つ同一の波長チャンネルの集合
に対する波長合分波に関しての集合である。
の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P4K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P4K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P4K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-3,R-P4K''''+4｝(k''''=0,1,2,...,N/4-1) とに関し、０≦ｋ≦N/2 を満足する任意の整数ｋに対
し、互いに相補的に入力ポート又は出力ポートとなるポ
ート間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ、ｊを
用いて n+m＝j+(4k+1)＝(j-1)+(4k+2)＝(j-2)+(4k+3)＝(j-3)+
(4k+4) と表すことができ、四者の値が常に等しいこと、及び、
上記のそれぞれの入出力ポートの集合の間の合波側ポー
トのポート番号の差は (4K'+1)−(4K''+2 ) ＝4(K'-K'')-1 (4K'+1)−(4K'''+3) ＝4(K'-K''')-2 (4K'+1)−(4K''''+4)＝4(K'-K'''')-3 (4K''+2) −(4K'''+3) ＝4(K''-K''')-1 (4K''+2) −(4K''''+4)＝4(K''-K''')-2 (4K'''+3)−(4K''''+4)＝4(K'''-K'''')-1 となり、いかなる自然数K',K'',K''',K'''' の組合せに
ついても値が決して０にならないことから、０＜ｊ＜Ｎ
を満足する任意の整数ｊに対する入出力ポートの集合 ｛L-Pj, R-P4K'+1｝(k'=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-1,R-P4K''+2｝(k''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-2,R-P4K'''+3 ｝(k'''=0,1,2,...,N/4-1) と入出力ポートの集合 ｛L-Pj-3,R-P4K''''+4｝(k''''=0,1,2,...,N/4-1) とは互いに素であり、且つ同一の波長チャンネルの集合
に対する波長合分波に関しての集合である。
【００２５】以上の説明から、Ｎ×ＮＡＷＧは、互いに
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合に対する
波長合分波に関しての集合を形成する複数の入出力ポー
トを持ち、本発明の光増幅器の光波長合分波回路として
必要な特性を満足することが分かる。
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合に対する
波長合分波に関しての集合を形成する複数の入出力ポー
トを持ち、本発明の光増幅器の光波長合分波回路として
必要な特性を満足することが分かる。
【００２６】図９は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに素
であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ4k+1｝(k=0,1,2,3) に対する波長合分波に関しての集合を形成する四つの入
出力ポートの集合 C ＝｛L-P8,R-P4K+1｝(k=0,1,2,3) D ＝｛L-P7,R-P4K+2｝(k=0,1,2,3) A ＝｛L-P6,R-P4K+3｝(k=0,1,2,3) B ＝｛L-P9,R-P4K+4｝(k=0,1,2,3) を持つＮ×ＮＡＷＧを用いる構成である。この場合の透
過波長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図
１３(a) の表２に示されている。
る。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに素
であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ4k+1｝(k=0,1,2,3) に対する波長合分波に関しての集合を形成する四つの入
出力ポートの集合 C ＝｛L-P8,R-P4K+1｝(k=0,1,2,3) D ＝｛L-P7,R-P4K+2｝(k=0,1,2,3) A ＝｛L-P6,R-P4K+3｝(k=0,1,2,3) B ＝｛L-P9,R-P4K+4｝(k=0,1,2,3) を持つＮ×ＮＡＷＧを用いる構成である。この場合の透
過波長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図
１３(a) の表２に示されている。
【００２７】図９は、波長チャンネル｛λ1,λ9 ｝が入
出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波長チャン
ネル｛λ5,λ13｝が入出力ポートB0から入力される方向
に伝搬している双方向波長多重信号光を一括して光増幅
できるように、上記光合分波部の入出力ポートの集合C,
D,A,B の分波側の入出力ポート同士を適宜光導波路J1,J
2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波長チャン
ネル｛λ5,λ13｝が入出力ポートB0から入力される方向
に伝搬している双方向波長多重信号光を一括して光増幅
できるように、上記光合分波部の入出力ポートの集合C,
D,A,B の分波側の入出力ポート同士を適宜光導波路J1,J
2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
【００２８】入出力ポートA0から入力される波長チャン
ネル｛λ1,λ9 ｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡＷＧH
の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P6か
ら入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合A の
分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力
ポート｛R-P3,R-P11｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH の入出力ポートの集合C の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P9 ｝
から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合C
の合波側の入出力ポートL-P8から合波されて出力され、
従来型の片方向光増幅器E の入力ポートf から入力さ
れ、ここで光増幅を受けた後、光増幅器Eの出力ポートg
から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合D
の合波側の入出力ポートL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH の入出力ポートの集合D の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P2,R-P10｝
からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポート
の集合B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P16,R-P8｝から入力され、Ｎ×Ｎ
ＡＷＧH の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポー
トL-P9から合波されて出力され、外部入出力ポートB0か
ら外部に出力される。
ネル｛λ1,λ9 ｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡＷＧH
の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P6か
ら入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合A の
分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力
ポート｛R-P3,R-P11｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH の入出力ポートの集合C の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P9 ｝
から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合C
の合波側の入出力ポートL-P8から合波されて出力され、
従来型の片方向光増幅器E の入力ポートf から入力さ
れ、ここで光増幅を受けた後、光増幅器Eの出力ポートg
から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合D
の合波側の入出力ポートL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH の入出力ポートの集合D の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P2,R-P10｝
からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポート
の集合B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P16,R-P8｝から入力され、Ｎ×Ｎ
ＡＷＧH の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポー
トL-P9から合波されて出力され、外部入出力ポートB0か
ら外部に出力される。
【００２９】また、同時に、外部入出力ポートB0から入
力される波長チャンネル｛λ5,λ13｝の波長多重信号光
は、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合B の合波側の
入出力ポートL-P9から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出
力ポートの集合B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネ
ルの対応する入出力ポート｛R-P4,R-P12｝からそれぞれ
出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合C の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P5,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入
出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-P8から合
波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E の入力ポ
ートf から入力され、ここで光増幅を受けた後、光増幅
器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入
出力ポートの集合D の合波側の入出力ポートL-P7から入
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合D の分波
側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポー
ト｛R-P6,R-P14｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H の入出力ポートの集合Aの分波側のそれぞれ透過波長
チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P7,R-P15｝から
入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合A の合
波側の入出力ポートL-P6から合波されて出力され、外部
入出力ポートA0から外部に出力される。
力される波長チャンネル｛λ5,λ13｝の波長多重信号光
は、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合B の合波側の
入出力ポートL-P9から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出
力ポートの集合B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネ
ルの対応する入出力ポート｛R-P4,R-P12｝からそれぞれ
出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合C の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P5,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入
出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-P8から合
波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E の入力ポ
ートf から入力され、ここで光増幅を受けた後、光増幅
器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入
出力ポートの集合D の合波側の入出力ポートL-P7から入
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合D の分波
側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポー
ト｛R-P6,R-P14｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H の入出力ポートの集合Aの分波側のそれぞれ透過波長
チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P7,R-P15｝から
入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH の入出力ポートの集合A の合
波側の入出力ポートL-P6から合波されて出力され、外部
入出力ポートA0から外部に出力される。
【００３０】この実施例の光増幅器により、波長チャン
ネル｛λ1,λ9 ｝が入出力ポートA0から入力される方向
に伝搬し、波長チャンネル｛λ5,λ13｝が入出力ポート
B0から入力される方向に伝搬している、双方向波長多重
信号を一括して光増幅を行うことができる。
ネル｛λ1,λ9 ｝が入出力ポートA0から入力される方向
に伝搬し、波長チャンネル｛λ5,λ13｝が入出力ポート
B0から入力される方向に伝搬している、双方向波長多重
信号を一括して光増幅を行うことができる。
【００３１】図１０は本発明の第２の実施例を示す図で
ある。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ2k+1｝(k=0,1,2,...,7) に対する波長合分波に関しての集合を形成する二つの入
出力ポートの集合 A ＝｛L-P7,R-P2K+2｝(k=0,1,2,...,7) C ＝｛L-P8,R-P2K+1｝(k=0,1,2,...,7) を持つＮ×ＮＡＷＧH-1 及び上記波長チャンネルの集合
L0に対する波長合分波に関しての集合を形成する二つの
入出力ポートの集合 B ＝｛L-P8,R-P2K+1｝(k=0,1,2,...,7) D ＝｛L-P7,R-P2K+2｝(k=0,1,2,...,7) を持つ上記Ｎ×ＮＡＷＧH-1 とは別のＮ×ＮＡＷＧH-2
を用いる構成である。Ｎ×ＮＡＷＧH-1 における透過波
長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図１３
(b) の表３に示されている。
ある。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ2k+1｝(k=0,1,2,...,7) に対する波長合分波に関しての集合を形成する二つの入
出力ポートの集合 A ＝｛L-P7,R-P2K+2｝(k=0,1,2,...,7) C ＝｛L-P8,R-P2K+1｝(k=0,1,2,...,7) を持つＮ×ＮＡＷＧH-1 及び上記波長チャンネルの集合
L0に対する波長合分波に関しての集合を形成する二つの
入出力ポートの集合 B ＝｛L-P8,R-P2K+1｝(k=0,1,2,...,7) D ＝｛L-P7,R-P2K+2｝(k=0,1,2,...,7) を持つ上記Ｎ×ＮＡＷＧH-1 とは別のＮ×ＮＡＷＧH-2
を用いる構成である。Ｎ×ＮＡＷＧH-1 における透過波
長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図１３
(b) の表３に示されている。
【００３２】図１０は、波長チャンネル｛λ3,λ11, λ
13｝が入出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波
長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝が入出力ポートB0か
ら入力される方向に伝搬している双方向波長多重信号光
を一括して光増幅できるように、上記光合分波部の入出
力ポートの集合A,C,B,D の分波側の入出力ポート同士を
適宜光導波路J1,J2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
13｝が入出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波
長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝が入出力ポートB0か
ら入力される方向に伝搬している双方向波長多重信号光
を一括して光増幅できるように、上記光合分波部の入出
力ポートの集合A,C,B,D の分波側の入出力ポート同士を
適宜光導波路J1,J2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
【００３３】入出力ポートA0から入力される波長チャン
ネル｛λ3,λ11, λ13｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-1 の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポー
トL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポート
の集合A の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P12,R-P14｝からそれぞれ出
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポートの集合C の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P3,R-P11,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-1 の入出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-
P8から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E
の入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた
後、光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-2 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポー
トL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポート
の集合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P12,R-P14｝からそれぞれ出
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合B の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P3,R-P11,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-2 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-
P9から合波されて出力され、外部入出力ポートB0から外
部に出力される。
ネル｛λ3,λ11, λ13｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-1 の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポー
トL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポート
の集合A の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P12,R-P14｝からそれぞれ出
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポートの集合C の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P3,R-P11,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-1 の入出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-
P8から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E
の入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた
後、光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-2 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポー
トL-P7から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポート
の集合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P12,R-P14｝からそれぞれ出
力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合B の分
波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポ
ート｛R-P3,R-P11,R-P13｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-2 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-
P9から合波されて出力され、外部入出力ポートB0から外
部に出力される。
【００３４】また、同時に、外部入出力ポートB0から入
力される波長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝の波長多
重信号光は、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合B
の合波側の入出力ポートL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷ
ＧH-2 の入出力ポートの集合B の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P5,R-
P7,R-P15｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の
入出力ポートの集合Cの分波側のそれぞれ透過波長チャ
ンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P5,R-P7,R-P1
5｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポートの
集合C の合波側の入出力ポートL-P8から合波されて出力
され、従来型の片方向光増幅器E の入力ポートf から入
力され、ここで光増幅を受けた後、光増幅器E の出力ポ
ートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポート
の集合D の合波側の入出力ポートL-P7から入力され、Ｎ
×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合D の分波側のそれ
ぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P
2,R-P6,R-P8,R-P16｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-1 の入出力ポートの集合A の分波側のそれぞれ透
過波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P2,R-P6,
R-P8,R-P16｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力
ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P7から合波さ
れて出力され、外部入出力ポートA0から外部に出力され
る。
力される波長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝の波長多
重信号光は、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合B
の合波側の入出力ポートL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷ
ＧH-2 の入出力ポートの集合B の分波側のそれぞれ透過
波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P5,R-
P7,R-P15｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の
入出力ポートの集合Cの分波側のそれぞれ透過波長チャ
ンネルの対応する入出力ポート｛R-P1,R-P5,R-P7,R-P1
5｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力ポートの
集合C の合波側の入出力ポートL-P8から合波されて出力
され、従来型の片方向光増幅器E の入力ポートf から入
力され、ここで光増幅を受けた後、光増幅器E の出力ポ
ートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポート
の集合D の合波側の入出力ポートL-P7から入力され、Ｎ
×ＮＡＷＧH-2 の入出力ポートの集合D の分波側のそれ
ぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P
2,R-P6,R-P8,R-P16｝からそれぞれ出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-1 の入出力ポートの集合A の分波側のそれぞれ透
過波長チャンネルの対応する入出力ポート｛R-P2,R-P6,
R-P8,R-P16｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-1 の入出力
ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P7から合波さ
れて出力され、外部入出力ポートA0から外部に出力され
る。
【００３５】この実施例の光増幅器により、波長チャン
ネル｛λ3,λ11, λ13｝が入出力ポートA0から入力され
る方向に伝搬し、波長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝
が入出力ポートB0から入力される方向に伝搬している、
双方向波長多重信号を一括して光増幅を行うことができ
る。
ネル｛λ3,λ11, λ13｝が入出力ポートA0から入力され
る方向に伝搬し、波長チャンネル｛λ1,λ5,λ7,λ15｝
が入出力ポートB0から入力される方向に伝搬している、
双方向波長多重信号を一括して光増幅を行うことができ
る。
【００３６】図１１は本発明の第３の実施例を示す図で
ある。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ3k+1｝(k=0,1,2,3,4) に対する波長合分波に関しての集合を形成する三つの入
出力ポートの集合 A ＝｛L-P6,R-P3K+3｝(k=0,1,2,3,4) B ＝｛L-P7,R-P3K+2｝(k=0,1,2,3,4) C ＝｛L-P8,R-P3K+1｝(k=0,1,2,3,4) を持つＮ×ＮＡＷＧH-3 及び上記波長チャンネルの集合
L0に対する波長合分波に関しての集合を形成する入出力
ポートの集合 D ＝｛L-P8,R-P3K+1｝(k=0,1,2,3,4) を持つ上記Ｎ×ＮＡＷＧH-3 とは別のＮ×ＮＡＷＧH-4
を用いる構成である。Ｎ×ＮＡＷＧH-3 における透過波
長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図１３
(c) の表４に示されている。
ある。この実施例は、光波長合分波回路として、互いに
素であり、且つ、同一の波長チャンネルの集合 L0＝｛λ3k+1｝(k=0,1,2,3,4) に対する波長合分波に関しての集合を形成する三つの入
出力ポートの集合 A ＝｛L-P6,R-P3K+3｝(k=0,1,2,3,4) B ＝｛L-P7,R-P3K+2｝(k=0,1,2,3,4) C ＝｛L-P8,R-P3K+1｝(k=0,1,2,3,4) を持つＮ×ＮＡＷＧH-3 及び上記波長チャンネルの集合
L0に対する波長合分波に関しての集合を形成する入出力
ポートの集合 D ＝｛L-P8,R-P3K+1｝(k=0,1,2,3,4) を持つ上記Ｎ×ＮＡＷＧH-3 とは別のＮ×ＮＡＷＧH-4
を用いる構成である。Ｎ×ＮＡＷＧH-3 における透過波
長チャンネルに対しての入出力ポートの対応表は図１３
(c) の表４に示されている。
【００３７】図１１は、波長チャンネル｛λ1,λ7,λ1
3｝が入出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波
長チャンネル｛λ4,λ10｝が入出力ポートB0から入力さ
れる方向に伝搬している双方向波長多重信号光を一括し
て光増幅できるように、上記光合分波部の入出力ポート
の集合A,B,C,D の分波側の入出力ポート同士を適宜光導
波路J1,J2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
3｝が入出力ポートA0から入力される方向に伝搬し、波
長チャンネル｛λ4,λ10｝が入出力ポートB0から入力さ
れる方向に伝搬している双方向波長多重信号光を一括し
て光増幅できるように、上記光合分波部の入出力ポート
の集合A,B,C,D の分波側の入出力ポート同士を適宜光導
波路J1,J2,J3,J4 で結ぶ構成を示している。
【００３８】入出力ポートA0から入力される波長チャン
ネル｛λ1,λ7,λ13｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡＷ
ＧH-3 の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポート
L-P6から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの
集合A の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応す
る入出力ポート｛R-P3,R-P9,R-P15 ｝からそれぞれ出力
され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合B の分波
側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポー
ト｛R-P2,R-P8,R-P14 ｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-
3 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-P7
から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E の
入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた後、
光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-4 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポートL-
P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-4 の入出力ポートの集
合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する
入出力ポート｛R-P1,R-P7,R-P13 ｝からそれぞれ出力さ
れ、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合C の分波側
のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート
｛R-P1,R-P7,R-P13 ｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3
の入出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-P8か
ら合波されて出力され、外部入出力ポートB0から外部に
出力される。
ネル｛λ1,λ7,λ13｝の波長多重信号光は、Ｎ×ＮＡＷ
ＧH-3 の入出力ポートの集合A の合波側の入出力ポート
L-P6から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの
集合A の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応す
る入出力ポート｛R-P3,R-P9,R-P15 ｝からそれぞれ出力
され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合B の分波
側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポー
ト｛R-P2,R-P8,R-P14 ｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-
3 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-P7
から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E の
入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた後、
光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-4 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポートL-
P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-4 の入出力ポートの集
合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する
入出力ポート｛R-P1,R-P7,R-P13 ｝からそれぞれ出力さ
れ、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合C の分波側
のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート
｛R-P1,R-P7,R-P13 ｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3
の入出力ポートの集合C の合波側の入出力ポートL-P8か
ら合波されて出力され、外部入出力ポートB0から外部に
出力される。
【００３９】また、同時に、外部入出力ポートB0から入
力される波長チャンネル｛λ4,λ10｝の波長多重信号光
は、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合C の合波側
の入出力ポートL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の
入出力ポートの集合C の分波側のそれぞれ透過波長チャ
ンネルの対応する入出力ポート｛R-P4,R-P10｝からそれ
ぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合
B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入
出力ポート｛R-P5,R-P11｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-3 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-
P7から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E
の入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた
後、光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-4 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポー
トL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-4 の入出力ポート
の集合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P10｝からそれぞれ出力さ
れ、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合A の分波側
のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート
｛R-P6,R-P12｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出
力ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P6から合波
されて出力され、外部入出力ポートA0から外部に出力さ
れる。
力される波長チャンネル｛λ4,λ10｝の波長多重信号光
は、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合C の合波側
の入出力ポートL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の
入出力ポートの集合C の分波側のそれぞれ透過波長チャ
ンネルの対応する入出力ポート｛R-P4,R-P10｝からそれ
ぞれ出力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合
B の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入
出力ポート｛R-P5,R-P11｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧ
H-3 の入出力ポートの集合B の合波側の入出力ポートL-
P7から合波されて出力され、従来型の片方向光増幅器E
の入力ポートf から入力され、ここで光増幅を受けた
後、光増幅器E の出力ポートg から出力され、Ｎ×ＮＡ
ＷＧH-4 の入出力ポートの集合D の合波側の入出力ポー
トL-P8から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-4 の入出力ポート
の集合D の分波側のそれぞれ透過波長チャンネルの対応
する入出力ポート｛R-P4,R-P10｝からそれぞれ出力さ
れ、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出力ポートの集合A の分波側
のそれぞれ透過波長チャンネルの対応する入出力ポート
｛R-P6,R-P12｝から入力され、Ｎ×ＮＡＷＧH-3 の入出
力ポートの集合A の合波側の入出力ポートL-P6から合波
されて出力され、外部入出力ポートA0から外部に出力さ
れる。
【００４０】この実施例の光増幅器により、波長チャン
ネル｛λ1,λ7,λ13｝が入出力ポートA0から入力される
方向に伝搬し、波長チャンネル｛λ4,λ10｝が入出力ポ
ートB0から入力される方向に伝搬している、双方向波長
多重信号を一括して光増幅を行うことができる。
ネル｛λ1,λ7,λ13｝が入出力ポートA0から入力される
方向に伝搬し、波長チャンネル｛λ4,λ10｝が入出力ポ
ートB0から入力される方向に伝搬している、双方向波長
多重信号を一括して光増幅を行うことができる。
【００４１】更に詳細には、上記の例えば図１０に示す
の実施例で、Ｎ＝32、波長チャンネル間隔Δλ＝100GHz
のＮ×ＮＡＷＧを光波長合分波回路として使用した場
合、波長チャンネル数 N/2＝16、波長チャンネル間隔２
Δλ＝200GHz( 〜1.6nm)の双方向波長多重信号光を一括
して光増幅できる双方向型光増幅器を実現することがで
きる。
の実施例で、Ｎ＝32、波長チャンネル間隔Δλ＝100GHz
のＮ×ＮＡＷＧを光波長合分波回路として使用した場
合、波長チャンネル数 N/2＝16、波長チャンネル間隔２
Δλ＝200GHz( 〜1.6nm)の双方向波長多重信号光を一括
して光増幅できる双方向型光増幅器を実現することがで
きる。
【００４２】また、光増幅器E の光増幅部として半導体
レーザー励起の希土類添加光ファイバを用い、この希土
類添加光ファイバとしてエルビウム添加光ファイバを用
いると、光増幅器の増幅波長帯域は分散シフトファイバ
の零分散波長領域を含むおよそ1.53×10-6ｍから1.56×
10-6ｍの間となり、更に、上記実施例のように、光波長
合分波回路としてＮ×ＮＡＷＧを用いると、光波長合分
波回路一つ当たりの光損失は理想的には2.1dB(Δλ＝10
0GHz,N＝16、K.Okamoto et al.,OFC'95 ThB.1参照) 、
光ファイバへの結合一つ当たりの損失はおよそ0.25dBで
あり、回路接続用の光ファイバの長さは数ｍのためその
損失を無視し、光増幅器の光増幅利得を入力信号強度 -
20dBの時、およそ 30dB(船橋他、1995年秋季信学会論文
集C-216参照) と見積もると、光増幅器の正味の光増幅
利得は、 30 − 2.1 × 4 − 0.25 × 4 ＝ 30 − 9.4 ＝ 2
0.6 dB と見積もられる。従って、中継間隔 80km 、平均光ファ
イバ損失 0.23dB/kmの光伝送システムでの各区間の損失
18.4dB を補償することが可能になる。
レーザー励起の希土類添加光ファイバを用い、この希土
類添加光ファイバとしてエルビウム添加光ファイバを用
いると、光増幅器の増幅波長帯域は分散シフトファイバ
の零分散波長領域を含むおよそ1.53×10-6ｍから1.56×
10-6ｍの間となり、更に、上記実施例のように、光波長
合分波回路としてＮ×ＮＡＷＧを用いると、光波長合分
波回路一つ当たりの光損失は理想的には2.1dB(Δλ＝10
0GHz,N＝16、K.Okamoto et al.,OFC'95 ThB.1参照) 、
光ファイバへの結合一つ当たりの損失はおよそ0.25dBで
あり、回路接続用の光ファイバの長さは数ｍのためその
損失を無視し、光増幅器の光増幅利得を入力信号強度 -
20dBの時、およそ 30dB(船橋他、1995年秋季信学会論文
集C-216参照) と見積もると、光増幅器の正味の光増幅
利得は、 30 − 2.1 × 4 − 0.25 × 4 ＝ 30 − 9.4 ＝ 2
0.6 dB と見積もられる。従って、中継間隔 80km 、平均光ファ
イバ損失 0.23dB/kmの光伝送システムでの各区間の損失
18.4dB を補償することが可能になる。
【００４３】また、Ｎ×ＮＡＷＧの漏話量は、通常のも
のがおよそ -25dB、位相補償板を用いて漏話量を低減し
たものがおよそ -40dB (山田他、1997年秋季信学会論文
集C--3-119参照) と見積もられ、更に光アイソレータの
アイソレーションをおよそ40dBと見積もると、Ｎ×ＮＡ
ＷＧを用いる光増幅器では、通常の光増幅器と同様に、
任意の波長チャンネルでの発振が抑えられ、光増幅器外
部の前後に近接して存在する二つのフレネル反射(-14d
B) 点と伝搬方向の異なる任意の二つの波長チャンネル
でループ状に構成される光共振器を想定すると、 （共振器一往復当たりの光増幅部の利得）−（共振器一
往復当たりの光損失）＝30×2 −｛( 14＋25( 又は40)
×2 ) ×2 ｝＝ -68( 又は-128)dB と見積もられ、圧倒的に共振器内部損失が大きく正味の
利得が得られないので、このような最悪の場合であって
も、本発明の光増幅器では、発振を抑えることができ
る。
のがおよそ -25dB、位相補償板を用いて漏話量を低減し
たものがおよそ -40dB (山田他、1997年秋季信学会論文
集C--3-119参照) と見積もられ、更に光アイソレータの
アイソレーションをおよそ40dBと見積もると、Ｎ×ＮＡ
ＷＧを用いる光増幅器では、通常の光増幅器と同様に、
任意の波長チャンネルでの発振が抑えられ、光増幅器外
部の前後に近接して存在する二つのフレネル反射(-14d
B) 点と伝搬方向の異なる任意の二つの波長チャンネル
でループ状に構成される光共振器を想定すると、 （共振器一往復当たりの光増幅部の利得）−（共振器一
往復当たりの光損失）＝30×2 −｛( 14＋25( 又は40)
×2 ) ×2 ｝＝ -68( 又は-128)dB と見積もられ、圧倒的に共振器内部損失が大きく正味の
利得が得られないので、このような最悪の場合であって
も、本発明の光増幅器では、発振を抑えることができ
る。
【００４４】また、光増幅部が発するＡＳＥも、Ｎ×Ｎ
ＡＷＧの漏話量から -25(又は-40)× 2 ＝ -50( 又は-80)dB のレベルまで抑えることができると見積もられる。ま
た、任意の波長チャンネルで伝送方向とは逆方向に伝搬
し、伝送路上で非線形光過程等により、他のチャンネル
の信号光をポンプ光として光増幅を受ける不要信号光を
想定すると、本発明の光増幅器においては 30 − 2.1× 4 − 40 × 2 − 0.25 × 4 ＝ -59.4d
B と見積もられる。この値は、前記の非線形光過程等によ
り不要信号光に与えられる利得に比べて充分に大きいの
で、このような不要信号光を効果的に取り除くことがで
きる。
ＡＷＧの漏話量から -25(又は-40)× 2 ＝ -50( 又は-80)dB のレベルまで抑えることができると見積もられる。ま
た、任意の波長チャンネルで伝送方向とは逆方向に伝搬
し、伝送路上で非線形光過程等により、他のチャンネル
の信号光をポンプ光として光増幅を受ける不要信号光を
想定すると、本発明の光増幅器においては 30 − 2.1× 4 − 40 × 2 − 0.25 × 4 ＝ -59.4d
B と見積もられる。この値は、前記の非線形光過程等によ
り不要信号光に与えられる利得に比べて充分に大きいの
で、このような不要信号光を効果的に取り除くことがで
きる。
【００４５】図１２は本発明の第４の実施例を示す図で
ある。この実施例では、入出力ポートの集合A,B,C,D の
要素である入出力ポートの間を結ぶ光導波路上の任意の
箇所に、必要に応じて、各波長チャンネルの信号光強度
を任意に調整できる光可変強度調整器ｖを配置してい
る。これにより、各チャンネルの信号光強度を個別に調
整できるという効果がある。
ある。この実施例では、入出力ポートの集合A,B,C,D の
要素である入出力ポートの間を結ぶ光導波路上の任意の
箇所に、必要に応じて、各波長チャンネルの信号光強度
を任意に調整できる光可変強度調整器ｖを配置してい
る。これにより、各チャンネルの信号光強度を個別に調
整できるという効果がある。
【００４６】以上説明したように、本発明の光増幅器に
よれば、それぞれ上り又は下りの任意の伝搬方向を持つ
複数の波長チャンネルを有し双方向に伝搬する光信号
を、片方向光増幅器で一括して光増幅し、且つ同時に、
励起状態にある光増幅媒質等から不可避的に発生するか
又は光信号が光増幅器に至るまでに伝搬する過程におい
て波長変換されることにより発生する、各波長チャンネ
ル以外の波長領域に生じた光信号を除去することができ
る光増幅器を、極めて簡素な回路構成で実現できるとい
う優れた効果を奏する。
よれば、それぞれ上り又は下りの任意の伝搬方向を持つ
複数の波長チャンネルを有し双方向に伝搬する光信号
を、片方向光増幅器で一括して光増幅し、且つ同時に、
励起状態にある光増幅媒質等から不可避的に発生するか
又は光信号が光増幅器に至るまでに伝搬する過程におい
て波長変換されることにより発生する、各波長チャンネ
ル以外の波長領域に生じた光信号を除去することができ
る光増幅器を、極めて簡素な回路構成で実現できるとい
う優れた効果を奏する。
【図１】従来の片方向光増幅器の構成を示す図である。
【図２】従来の光増幅器における光増幅部の構成を示す
図である。
図である。
【図３】従来の双方向光増幅器の構成の一例を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来の双方向光増幅器の構成の他の例を示す図
である。
である。
【図５】従来の双方向光増幅器の構成の更に他の例を示
す図である。
す図である。
【図６】従来の双方向光増幅器の構成の更に他の例を示
す図である。
す図である。
【図７】アレー導波路型光合分波器の構成を示す図であ
る。
る。
【図８】16×16アレー導波路型光合分波器の入出力ポー
トと透過波長チャンネルとの対応を示す表である。
トと透過波長チャンネルとの対応を示す表である。
【図９】本発明の双方向光増幅器における第１実施例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図１０】本発明の双方向光増幅器における第２実施例
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図１１】本発明の双方向光増幅器における第３実施例
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図１２】本発明の双方向光増幅器における第４実施例
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図１３】第１、第２及び第３実施例における入出力ポ
ートと透過波長チャンネルとの対応を示す表である。
ートと透過波長チャンネルとの対応を示す表である。
１ 光増幅器
２ 光増幅部
３ 光アイソレータ
４ 希土類添加光ファイバ型の光増幅部
５ 励起用半導体レーザー
６ 光アイソレータ
７ 光結合器
８ 半導体型の光増幅部
９ 光検出器
10 洩れ光ＡＳＥ強度比較監視装置
11 励起用レーザー駆動器
12 励起用レーザー
13 励起光反射ミラー
14、15 波長多重光合分波器
16、17、18、19、20 波長多重信号光の入出力ポート
30 アレー導波路型光回路
31 光入出力導波路部
32 スラブ導波路部
33 アレー導波路グレーティング部
A0、B0 波長多重信号光の外部入出力ポート
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 入出力ポート
Ｈ 波長多重光合分波回路
Ｅ 片方向光増幅器
ｆ 片方向光増幅器の入力ポート
ｇ 片方向光増幅器の出力ポート
Ｊ 光導波路
ｖ 光可変強度調整器
Ｌ−Ｐ、Ｒ−Ｐ アレー導波路型光回路の入出力ポート
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−212316（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−265299（ＪＰ，Ａ)
特表2001−521294（ＪＰ，Ａ)
米国特許5452124（ＵＳ，Ａ)
米国特許5801879（ＵＳ，Ａ)
Ｔｏｓｈｉｙａ Ｓａｔｏ ｅｔ ａ
ｌ．，Ａ ＮＯＶＥＬ ＢＩ−ＤＩＲＥ
ＣＴＩＯＮＡＬ ＯＰＴＩＣＡＬ ＡＭ
ＰＬＩＦＩＥＲ ＵＳＩＮＧ ＡＷＧｓ
ＦＯＲ ＤＥＮＳＥ−ＷＤＭ ＳＹＳ
ＴＥＭ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ，1998．24ｔｈ ＥＣＯ
Ｃ，1998年 ９月20日，Ｖｏｌ．１，ｐ
ｐ．635−636
佐藤 俊哉，新しいＤＷＤＭ光中継伝
送方式（ＩＩＩ）−光増幅器−，1998年
電子情報通信学会ソサイエティ大会，日
本，社団法人電子情報通信学会，1998年
９月 ７日，Ｂ−10−164，ｐ．486
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 １又は複数の光波長合分波回路の入出力
ポートのうちの適当な二つの入出力ポートと外部光入出
力ポートA0及びB0とがそれぞれ接続され、光波長合分波
回路の他の二つの入出力ポート間に片方向光増幅手段が
接続されてなる双方向光増幅器において、 該光波長合分波回路の入出力ポートが、光波長チャンネ
ルの集合に対する波長合分波に関する集合であり互いに
素である四つの集合A,B,C 及びD を形成し、 光波長合分波回路の入出力ポートの集合のいずれか一つ
の集合A の要素である合波側の入出力ポートa と外部光
入出力ポートA0とを結ぶ光導波路、 光波長合分波回路の入出力ポートの集合A 以外の集合の
うちいずれか一つの集合B の要素である合波側の入出力
ポートb と外部光入出力ポートB0とを結ぶ光導波路、 光波長合分波回路の入出力ポートの集合A 及びB 以外の
集合のうちいずれか一つの集合C の要素である合波側の
入出力ポートc と光増幅手段の入力ポートとを結ぶ光導
波路、 光波長合分波回路の入出力ポートの集合A,B 及びC 以外
の集合D の要素である合波側の入出力ポートd と光増幅
手段の出力ポートとを結ぶ光導波路、 入出力ポートの集合A の要素である分波側の入出力ポー
トのうち、入出力ポートa との間の透過波長チャンネル
が入出力ポートa から入力される方向に伝搬する光信号
の波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポー
トの集合C の要素である分波側の入出力ポートのうち、
入出力ポートc との間の透過波長チャンネルが入出力ポ
ートa から入力される方向に伝搬する光信号の波長チャ
ンネルと等しい入出力ポートとを、透過波長が同じ入出
力ポート同士それぞれを全て結ぶ０導波路J1、 入出力ポートの集合A の要素である分波側の入出力ポー
トのうち、入出力ポートa との間の透過波長チャンネル
が入出力ポートa から出力される方向に伝搬する光信号
の波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポー
トの集合D の要素である分波側の入出力ポートのうち、
入出力ポートd との間の透過波長チャンネルが入出力ポ
ートa から出力される方向に伝搬する光信号の波長チャ
ンネルと等しい入出力ポートとを、透過波長が同じ入出
力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J2、 入出力ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポー
トのうち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネル
が入出力ポートb から入力される方向に伝搬する光信号
の波長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポー
トの集合C の要素である分波側の入出力ポートのうち、
入出力ポートc との間の透過波長チャンネルが入出力ポ
ートb から入力される方向に伝搬する光信号の波長チャ
ンネルと等しい入出力ポートとを、透過波長が同じ入出
力ポート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J3、及び入出
力ポートの集合B の要素である分波側の入出力ポートの
うち、入出力ポートb との間の透過波長チャンネルが入
出力ポートb から出力される方向に伝搬する光信号の波
長チャンネルと等しい入出力ポートと、入出力ポートの
集合D の要素である分波側の入出力ポートのうち、入出
力ポートd との間の透過波長チャンネルが入出力ポート
b から出力される方向に伝搬する光信号の波長チャンネ
ルと等しい入出力ポートとを、透過波長が同じ入出力ポ
ート同士それぞれを全て結ぶ光導波路J4を具備すること
を特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 光波長合分波回路がアレー導波路型光回
路（ＡＷＧ）であることを特徴とする請求項１に記載の
光増幅器。 - 【請求項３】 更に、光波長合分波回路の分波側として
用いる入出力ポート間を結ぶ光導波路上に、信号光強度
を制限するための光可変強度調整手段を具備することを
特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08835598A JP3445738B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08835598A JP3445738B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289301A JPH11289301A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3445738B2 true JP3445738B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13940518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08835598A Expired - Fee Related JP3445738B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445738B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3934419B2 (ja) | 1999-06-15 | 2007-06-20 | 三菱電機株式会社 | 分散補償装置および分散補償システム |
-
1998
- 1998-04-01 JP JP08835598A patent/JP3445738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｔｏｓｈｉｙａ Ｓａｔｏ ｅｔ ａｌ．，Ａ ＮＯＶＥＬ ＢＩ−ＤＩＲＥＣＴＩＯＮＡＬ ＯＰＴＩＣＡＬ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ ＵＳＩＮＧ ＡＷＧｓ ＦＯＲ ＤＥＮＳＥ−ＷＤＭ ＳＹＳＴＥＭ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１９９８．２４ｔｈ ＥＣＯＣ，１９９８年 ９月２０日，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．６３５−６３６ |
| 佐藤 俊哉，新しいＤＷＤＭ光中継伝送方式（ＩＩＩ）−光増幅器−，１９９８年電子情報通信学会ソサイエティ大会，日本，社団法人電子情報通信学会，１９９８年 ９月 ７日，Ｂ−１０−１６４，ｐ．４８６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11289301A (ja) | 1999-10-19 |
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