JP6083369B2 - 光アンプモジュール - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを伝搬する光信号を増幅する光アンプモジュールに関する。

従来、例えばＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）分配伝送系の光ネットワークを用いた通信に用いられる光伝送装置のラック（装置架）に着脱可能に設けられる分散補償パッケージが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の分散補償パッケージは、１枚のプリント基板に前段光増幅器と、光分散補償器ユニットと、後段光増幅器とが実装されている。光分散補償器ユニットは、前段光増幅器と後段光増幅器との間に配置され、前段光増幅器で増幅された光信号における光ファイバの波長分散に起因する波形劣化を補償し、後段光増幅器に供給する。後段光増幅器は、光分散補償器ユニットから供給された光信号をさらに増幅して出力する。このように、光分散補償器ユニットの前後を２つの光増幅器で挟む構成にすることにより、ＮＦ（Noise Figure：雑音指数）を小さく抑えることができ、かつ十分な利得を確保することができる。

特開平１１−３１３０４５号公報（段落［０１７３］〜［０１８１］、図４０）

特許文献１に記載のものでは、光分散補償器ユニットが実装される基板に２つの光増幅器が実装されているため、基板が大型化し、ひいては光伝送装置の大型化を招来してしまう。また、装置の高性能化や信頼性の向上を図るためには、光増幅器のゲインを調節したり、光増幅器の動作を監視したりするための電子部品を基板に実装する必要があり、基板がさらに大型化してしまう。

この基板の大型化を避けるため、基板を例えば２枚構成とすることも考えられるが、２枚の基板における機能の分け方によっては、基板同士の配線が増大して配線作業の工数が増大したり、信頼性が低下してしまうといった新たな問題が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、基板間の配線を抑制しながら基板を複数化し、もってコンパクト化を図ることが可能な光アンプモジュールを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、入力された光信号を増幅して出力する少なくとも１つの光増幅器を含む複数の制御対象と、前記複数の制御対象を制御するための通信信号を送受信する送受信部、及び前記送受信部との通信の相手先を前記複数の制御対象の間で切り替える切替部が実装された第１の基板と、前記複数の制御対象が配置され、かつ前記切替部を介した前記送受信部と前記複数の制御対象との通信信号を伝送する伝送路が形成された第２の基板と、を備えた光アンプモジュールを提供する。

本発明によれば、基板間の配線を抑制しながら基板を複数化し、光アンプモジュールのコンパクト化を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る光アンプモジュールが搭載された光伝送装置の外観、及びこの光伝送装置に接続されたモニタ装置を示す斜視図である。 光アンプモジュールの斜視図である。 光アンプモジュールを図２とは反対側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 筐体を省略して光アンプモジュールの内部の構造を示す斜視図である。 複数の光ファイバを配策した状態を示すサブ基板の第１の主面側の平面図である。 複数の光ファイバを配策した状態を示すサブ基板の第２の主面側の平面図である。 第１及び第２のＴａｐＰＤ、ＶＯＡ、ならびにブースターアンプユニット間の光ファイバによる接続状態を模式的に示す説明図である。 サブ基板の第２の主面側を示す平面図である。 光アンプモジュールの各部を制御するための構成例を示すブロック図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態に係る光アンプモジュールが搭載された光伝送装置は、例えば伝送距離が１００ｋｍ以上の光伝送路の端局や中継局に設置される。

（光伝送装置１の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る光アンプモジュール３が搭載された光伝送装置１の外観、及びこの光伝送装置１に接続されたモニタ装置１１を示す斜視図である。

光伝送装置１は、略箱型状のシャーシ２を有し、このシャーシ２に形成された収容スペース２０（図４において示す）に複数（本実施の形態では２つ）の光アンプモジュール３（第１の光アンプモジュール３ａ及び第２の光アンプモジュール３ｂ）、及び管理モジュール３ｃが着脱可能に収容されて構成されている。

一方の端局側から送出された光信号は、第１の光アンプモジュール３ａに入力され、第１の光アンプモジュール３ａ内で増幅された後に図略の分散補償器に入力される。光伝送路における光ファイバの波長分散により歪んだ光信号は、その逆波長分散特性を有する分散補償器によってその歪を補償される。分散補償器から出力された光信号は、第２の光アンプモジュール３ｂに入力され、第２の光アンプモジュール３ｂ内で増幅された後に他方の端局側に送出される。また、他方の端局から送出された光信号は、第２の光アンプモジュール３ｂ、分散補償器、及び第１の光アンプモジュール３ａを経由して一方の端局側に送出される。

モニタ装置１１は、光伝送路を介して光伝送装置１に入力される光信号の強度を表示部１１ａに表示可能である。より具体的には、モニタ装置１１は、第１の光アンプモジュール３ａ及び第２の光アンプモジュール３ｂから光伝送路を介して入力される光信号の強度を示す情報を管理モジュール３ｃを介して取得し、表示部１１ａに表示する。

使用者は、表示部１１ａに表示された光信号の強度が適正な範囲でない場合、モニタ装置１１を操作して、モニタ装置１１から管理モジュール３ｃに光信号の増幅度（ゲイン）を調整するための指令信号を送信する。この指令信号を受けた管理モジュール３ｃは、第１の光アンプモジュール３ａ又は第２の光アンプモジュール３ｂに光信号の増幅度を調整すべきことを示す信号を出力する。

第１の光アンプモジュール３ａ及び第２の光アンプモジュール３ｂと管理モジュール３ｃとは、シャーシ２に収容された後述するマザーボード５（図４に示す）によって接続されている。

（光アンプモジュール３の構成）
次に、光アンプモジュール３の構成について、図２乃至図８を参照して説明する。

図２は、光アンプモジュール３を斜め上方から見た斜視図である。図３は、光アンプモジュール３を図２とは反対側から見た斜視図である。

光アンプモジュール３は、複数（本実施の形態では６つ）の光コネクタ１２Ａ〜１２Ｆが装着された前面パネル３００を有する筐体３０、及びメイン基板３１によって直方体状の箱型に形成されている。

筐体３０は、前面パネル３００と、第１の放熱板３０１及び第２の放熱板３０２と、側板３０３と、背面板３０４とを有している。前面パネル３００と背面板３０４とは、シャーシ２（図１参照）の奥行方向に対向して配置されている。本実施の形態では、第２の放熱板３０２と側板３０３とが断面Ｌ字形状の部材により一体に形成されている。

図２に示すように、第１の放熱板３０１には、前面パネル３００から背面板３０４に向かって延びる第１のレール部材３０６Ａが取り付けられている。第１のレール部材３０６Ａは、第１の放熱板３０１に平行な横部材３０６Ａａと、第１の放熱板３０１に対して直交する縦部材３０６Ａｂとからなり、断面Ｌ字形状を有している。

また、図３に示すように、第２の放熱板３０２には、前面パネル３００から背面板３０４に向かって延びる第２のレール部材３０６Ｂが取り付けられている。第２のレール部材３０６Ｂは、第１のレール部材３０６Ａと同様に、横部材３０６Ｂａ及び縦部材３０６Ｂｂからなり、断面Ｌ字形状を有している。

メイン基板３１は、例えば熱硬化処理が施されたガラスエポキシ樹脂等によって形成されたリジット基板であり、筐体３０の側板３０３に対向して配置されている。すなわち、メイン基板３１は、光アンプモジュール３の側板としての機能を有している。

図３に示すように、メイン基板３１は長方形状であり、シャーシ２の奥行方向に平行な長手方向の一端部が２つのネジ１９１によって背面板３０４に固定されている。また、メイン基板３１の当該一端部には、後述するシャーシ側コネクタ６（図４に示す）に接続されるモジュール側コネクタ３１０が実装されている。

また、メイン基板３１には、ＣＰＵ３１１、セレクタＩＣ３１２、ＲＡＭ３１３、フラッシュメモリ３１４、表示用バッファ３１５、及びファームウェアをＣＰＵ３１１に転送するための転送用コネクタ３１１Ａが実装されている。ＣＰＵ３１１は、転送用コネクタ３１１Ａを介して図略の外部装置から転送されたファームウェアを内部の記憶素子に記憶し、記憶されたファームウェア（プログラム）に基づいて各種の処理を実行する。また、この転送用コネクタ３１１Ａは、ファームウェアの転送後には、ＣＰＵ３１１の動作をモニタするための保守用の外部装置との通信にも用いられる。

転送用コネクタ３１１Ａは、その開口３１１Ａａが下方を向くように配置されている。この転送用コネクタ３１１Ａには、外部装置の相手側コネクタがメイン基板３１に平行な方向に沿って下方から上方に向かって嵌合される。これにより、転送用コネクタ３１１Ａの内部に粉塵等が蓄積されることが防止されると共に、相手側コネクタがメイン基板３１に直交する方向に嵌合する場合に比較して、転送用コネクタ３１１Ａのメイン基板３１からの突出量が抑制され、シャーシ２に隣接して配置される他のモジュールとの干渉が回避されている。

ＣＰＵ３１１、セレクタＩＣ３１２、ＲＡＭ３１３、フラッシュメモリ３１４、及び表示用バッファ３１５の機能については後述する。

前面パネル３００は、本体部３００ａと、本体部３００ａの側板３０３側の端部及びメイン基板３１側の端部をそれぞれ背面板３０４側に向かって折り返して形成された鍔部３００ｂ，３００ｃとを有している。一方の鍔部３００ｂは側板３０３にネジ留めされている。他方の鍔部３００ｃには、円柱状のスペーサ３００ｄが固定され、スペーサ３００ｄがメイン基板３１に筐体３０の内側からねじ留めされている。

前面パネル３００の本体部３００ａには、複数の光コネクタ１２Ａ〜１２Ｆがメイン基板３１側から筐体３０の側板３０３側に向かって並列して装着されている。また、前面パネル３００の本体部３００ａには、第１の放熱板３０１側の端部に複数の丸孔３０７ａからなる第１の外気導入部３０７が形成され、第２の放熱板３０２側の端部に複数の丸孔３０８ａからなる第２の外気導入部３０８が形成されている。第１の外気導入部３０７及び第２の外気導入部３０８は、複数の光コネクタ１２Ａ〜１２Ｆを、その並び方向に垂直な方向に挟むように形成されている。

また、前面パネル３００の本体部３００ａには、光コネクタ１２Ａ〜１２Ｆの側方（メイン基板３１側）に、後述するＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆから発した光を筐体３０の外部に放射するための複数の開口３０９ａが上下方向に沿って並んで形成されている。

背面板３０４には、第１の放熱板３０１側の端部から第２の放熱板３０２側に向かって凹んだ凹部３０４ａが形成されている。凹部３０４ａには、筐体３０に収容されたサブ基板３２の長手方向の一端部が２つのネジ１９２によって固定されている。

図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、筐体３０を省略して光アンプモジュール３の内部の構造を示す斜視図である。なお、図４乃至図６では、筐体３０内に収容された後述する複数の光ファイバの図示を省略している。

光アンプモジュール３は、筐体３０と、第１の基板としてのメイン基板３１と、第２の基板としてのサブ基板３２と、一方の端局側から送出された光信号を増幅して分散補償器に出力するためのプリアンプユニット１６と、分散補償器で歪が補償された光信号を増幅して他方の端局側に出力するためのブースターアンプユニット１５と、ブースターアンプユニット１５へ入力される光信号を指定された減衰量で減衰させる減衰器としてのＶＯＡ（Variable Optical Attenuator：可変光減衰器）３２４とを備えている。

本実施の形態では、プリアンプユニット１６は光信号の増幅度（ゲイン）を変更することが可能な可変ゲインアンプであり、ブースターアンプユニット１５は、光信号の増幅度が固定された固定ゲインアンプである。つまり、ブースターアンプユニット１５は、ゲインを調整するための機能がＶＯＡ３２４として分離され、サブ基板３２の長手方向及び短手方向における寸法が、プリアンプユニット１６のそれぞれの方向における寸法よりも小さくなっている。ブースターアンプユニット１５はサブ基板３２の第１の主面３２ａに配置され、プリアンプユニット１６及びＶＯＡ３２４はサブ基板３２の第２の主面３２ｂに配置されている。

筐体３０は、図４に示すように、前面パネル３００の厚みよりも厚い前面板３０５を有している。前面板３０５は、前面パネル３００の内側で背面板３０４に対向するように設けられている。筐体３０は、プリアンプユニット１６及びブースターアンプユニット１５とサブ基板３２とを収容している。

プリアンプユニット１６は、入力用の光コネクタとしての光コネクタ１２Ａを介して入力された光信号を増幅して出力用の光コネクタとしての光コネクタ１２Ｂに出力する。ブースターアンプユニット１５は、入力用の光コネクタとしての光コネクタ１２Ｃを介して入力された光信号を増幅して出力用の光コネクタとしての光コネクタ１２Ｄに出力する。

サブ基板３２は、筐体３０の第１の放熱板３０１に面する第１の主面３２ａ及び第２の放熱板３０２に面する第２の主面３２ｂを有し、図５に示すように、メイン基板３１と直交するように配置されると共に、ブースターアンプユニット１５とプリアンプユニット１６との間に配置されている。本実施の形態では、サブ基板３２がリジッド基板であるが、サブ基板３２をフレキシブル基板によって構成してもよい。

ブースターアンプユニット１５は、サブ基板３２の第１の主面３２ａ側かつ筐体３０の背面板３０４側に配置されている。ブースターアンプユニット１５は、内部にブースターアンプ等の発熱部品１５１を有し、複数のネジ１４４によってサブ基板３２に固定されている。また、ブースターアンプユニット１５は、そのケース内にコネクタ１５２を有し、このコネクタ１５２がサブ基板３２の第１の主面３２ａ側に実装されたアンプユニット接続用のコネクタ３２１に接続されている。

ブースターアンプユニット１５には、筐体３０の第１の放熱板３０１側の面に放熱シート１５３が設けられ、放熱シート１５３を介してブースターアンプユニット１５と第１の放熱板３０１とが熱的に結合される。これにより、ブースターアンプユニット１５の発熱部品１５１から発生した熱を筐体３０の第１の放熱板３０１から放熱する。

プリアンプユニット１６は、サブ基板３２の第２の主面３２ｂ側かつ前面パネル３００側に配置されている。プリアンプユニット１６は、内部にプリアンプ等の発熱部品１６１を有し、複数のネジ１４３によってサブ基板３２に固定されている。また、プリアンプユニット１６は、そのケース内にコネクタ１６２を有し、このコネクタ１６２がサブ基板３２の第２の主面３２ｂ側に実装されたアンプユニット接続用のコネクタ３２２に接続されている。

プリアンプユニット１６には、筐体３０の第２の放熱板３０２側の面に放熱シート１６３が設けられ、放熱シート１６３を介してプリアンプユニット１６と第２の放熱板３０２とが熱的に結合される。これにより、プリアンプユニット１６の発熱部品１６１から発生した熱を筐体３０の第２の放熱板３０２から放熱する。

メイン基板３１には、サブ基板３２よりも上端部３１ａ寄りの位置に、電源線用コネクタ３１７及び信号線用コネクタ３１８が、メイン基板３１の長手方向に沿って並列して実装されている。

また、メイン基板３１には、その内側の部品実装面（サブ基板３２側の面）に、サブ基板３２よりも下端部３１ｂ寄りであってプリアンプユニット１６よりもモジュール側コネクタ３１０側の位置に、電源電圧の平滑用の２つのコンデンサ３１０Ａ，３１０Ｂが配置されている。コンデンサ３１０Ａ，３１０Ｂは、そのメイン基板３１からの高さが、メイン基板３１とサブ基板３２との間の距離よりも高く、上記の位置に配置されることによってサブ基板３２との干渉が回避されている。つまり、メイン基板３１において、メイン基板３１とサブ基板３２との間の距離よりも高さが高い部品は、内側の部品実装面におけるブースターアンプユニット１５及びプリアンプユニット１６と向かい合わない位置に実装されることにより、サブ基板３２との干渉が回避されている。また、コンデンサ３１０Ａ，３１０Ｂがメイン基板３１の内側の部品実装面に実装されていることにより、シャーシ２に隣接して配置される他のモジュールとの干渉が回避されている。

また、メイン基板３１の前面パネル３００側の端部には、複数（本実施の形態では６つ）のＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆからなる表示部３１６が設けられている。表示部３１６は、ＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆの発光状態によって光アンプモジュール３の動作状態を前面パネル３００の外部から視認可能に表示するものであり、光アンプモジュール３への電源供給状態やアラームの有無、あるいはブースターアンプユニット１５及びプリアンプユニット１６の光信号の入出力状態等を表示する。ＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆは、前面パネル３００の本体部３００ａに形成された複数の開口３０９ａに対応する位置に配置されており、前面パネル３００の外部から開口３０９ａを介してＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆの発光状態を視認可能である。

サブ基板３２には、電源線用コネクタ３２７及び信号線用コネクタ３２８が第１の主面３２ａ側に実装されている。電源線用コネクタ３２７及び信号線用コネクタ３２８は、サブ基板３２におけるメイン基板３１側とは反対側の端部（側板３０３側の端部）に、サブ基板３２の長手方向に沿って並列して実装されている。

また、サブ基板３２には、ブースターアンプユニット１５に入力される光を所望の減衰量で減衰させるための部品として、第１のＴａｐＰＤ（Tap Photo Detector）３２３、ＶＯＡ３２４、第２のＴａｐＰＤ３２５、及びＶＯＡ制御ＭＣＵ（Micro Controller Unit）３２６が実装されている。第１及び第２のＴａｐＰＤ３２３，３２５とＶＯＡ３２４は、サブ基板３２の第２の主面３２ｂにおけるブースターアンプユニット１５の裏側にあたる部位に配置され、ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６は、サブ基板３２の第１の主面３２ａにおけるプリアンプユニット１６の裏側にあたる部位に配置されている。第１及び第２のＴａｐＰＤ３２３，３２５、ＶＯＡ３２４、ならびにＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６のそれぞれの機能については後述する。

光アンプモジュール３は、第１の放熱板３０１がシャーシ２の上板２ａ側に、第２の放熱板３０２がシャーシ２の下板２ｂ側に、それぞれ配置されるようにシャーシ２の収容スペース２０に収容される。図５に示すように、メイン基板３１は、長手方向に直交する短手方向の一方の端部である上端部３１ａが第１の放熱板３０１よりもシャーシ２の上板２ａ側に突出し、他方の端部である下端部３１ｂが第２の放熱板３０２よりもシャーシ２の下板２ｂ側に突出している。

光アンプモジュール３をシャーシ２に収容する際は、光アンプモジュール３を背面板３０４側からスライドさせて収容スペース２０内に挿入する。このとき、メイン基板３１の上端部３１ａ及び下端部３１ｂ、ならびに第１及び第２のレール部材３０６Ａ，３０６Ｂの縦部材３０６Ａｂ，３０６Ｂｂが、収容スペース２０の奥行方向（図４の矢印Ｄ方向）に沿ってシャーシ２に形成されたガイド溝２１ａに係合して、奥行方向に案内される。図５に示すように、シャーシ２の上板２ａには下板２ｂに向かって突出する一対の凸部２１が複数対形成され、下板２ｂには上板２ａに向かって突出する一対の凸部２１が複数対形成されている。ガイド溝２１ａは、この一対の凸部２１によって構成され、シャーシ２の上板２ａ及び下板２ｂのそれぞれに等間隔に複数設けられている。

シャーシ２への光アンプモジュール３の装着が完了すると、図４に示すように、メイン基板３１のモジュール側コネクタ３１０がシャーシ２に設けられたシャーシ側コネクタ６に嵌合する。シャーシ側コネクタ６は、取り付け板４によってシャーシ２内に取り付けられたマザーボード５に実装されている。光アンプモジュール３は、マザーボード５及びシャーシ側コネクタ６を介して電源供給を受けると共に、管理モジュール３ｃとの各種電気信号の授受を行う。

シャーシ２には、筐体３０の背面板３０４に対向する後壁２ｃに開口部２ｄが形成され、開口部２ｄの近傍にはシャーシ２内の空気を外部に排出するファン７が取り付けられている。これにより、光アンプモジュール３は、シャーシ２内において空冷される。

より具体的には、前面パネル３００の第１の外気導入部３０７から導入された外気が、第１の放熱板３０１の外面３０１ａに沿ってシャーシ２の奥側に流動し、開口部２ｄから外部に排出される。同様にして、第２の外気導入部３０８から導入された外気が、第２の放熱板３０２の外面３０２ａに沿ってシャーシ２の開口部２ｄから外部に排出される。これにより、第１の放熱板３０１及び第２の放熱板３０２から熱が放熱される。

図７は、複数の光ファイバを配策した状態を示すサブ基板３２の第１の主面３２ａ側の平面図である。図８は、複数の光ファイバを配策した状態を示すサブ基板３２の第２の主面３２ｂ側の平面図である。図９は、第１及び第２のＴａｐＰＤ３２３，３２５、ＶＯＡ３２４、ならびにブースターアンプユニット１５間の光ファイバによる接続状態を模式的に示す説明図である。図１０は、サブ基板３２の第２の主面３２ｂ側を示す平面図である。

光コネクタ１２Ａは、光コネクタアダプタ１２０Ａと光コネクタプラグ１２１Ａとからなり、前面パネル３００の外側から光コネクタアダプタ１２０Ａに挿入された光コネクタプラグ１２２Ａと、前面パネル３００の内側から光コネクタアダプタ１２０Ａに挿入された光コネクタプラグ１２１Ａとが光コネクタアダプタ１２０Ａ内で突き合わされる。これにより、光コネクタプラグ１２２Ａに一端部が収容された光ファイバ１３２Ａと、光コネクタプラグ１２１Ａに一端部が収容された光ファイバ１３１Ａとが光学的に接続される。

同様に、光コネクタ１２Ｂ〜１２Ｅは、光コネクタアダプタ１２０Ｂ〜１２０Ｅと光コネクタプラグ１２１Ｂ〜１２１Ｅとからなる。光コネクタアダプタ１２０Ｂ〜１２０Ｅには、前面パネル３００の外側から光コネクタプラグ１２２Ｂ〜１２２Ｅが挿入され、かつ前面パネル３００の内側から光コネクタプラグ１２１Ｂ〜１２１Ｅが挿入され、光コネクタプラグ１２２Ｂ〜１２２Ｅと光コネクタプラグ１２１Ｂ〜１２１Ｅとがそれぞれ突き合わされる。これにより、光コネクタプラグ１２２Ｂ〜１２２Ｅに一端部が収容された光ファイバ１３２Ｂ〜１３２Ｅと、光コネクタプラグ１２１Ｂ〜１２１Ｅに一端部が収容された光ファイバ１３１Ｂ〜１３１Ｅとが光学的に接続される。

また、光コネクタ１２Ｆは、光コネクタアダプタ１２０Ｆと光コネクタプラグ１２１Ｆ_１及び光コネクタプラグ１２１Ｆ_２とからなり、前面パネル３００の外側から光コネクタアダプタ１２０Ｆに挿入された光コネクタプラグ１２２Ｆ_１，１２２Ｆ_２と、前面パネル３００の内側から光コネクタアダプタ１２０Ｆに挿入された光コネクタプラグ１２１Ｆ_１，１２１Ｆ_２とが光コネクタアダプタ１２０Ｆ内で突き合わされる。これにより、光コネクタプラグ１２２Ｆに一端部が収容された光ファイバ１３２Ｆ_１，１３２Ｆ_２と、光コネクタプラグ１２１Ｆ_１，１２１Ｆ_２に一端部が収容された光ファイバ１３１２Ｆ_１，１３１Ｆ_２とが光学的に接続される。なお、光コネクタプラグ１２２Ｆ_１と光コネクタプラグ１２２Ｆ_２、及び光コネクタプラグ１２１Ｆ_１と光コネクタプラグ１２１Ｆ_２は、鉛直方向に並んでおり、図７では、手前側（上側）にあたる光コネクタプラグ１２２Ｆ_１及び光コネクタプラグ１２１Ｆ_１の形状が図示されている。

光コネクタ１２Ａは、プリアンプユニット１６への入力用の光コネクタであり、光コネクタ１２Ｂは、プリアンプユニット１６からの出力用の光コネクタである。光コネクタ１２Ｃは、ブースターアンプユニット１５への入力用の光コネクタであり、光コネクタ１２Ｄは、ブースターアンプユニット１５からの出力用の光コネクタである。光コネクタ１２Ｅは、ブースターアンプユニット１５の出力確認用の光コネクタである。光コネクタ１２Ｆは、プリアンプユニット１６へ入力される光信号から監視のための監視信号を分離して出力するＤＥＭＵＸポート用、及びブースターアンプユニット１５から出力される光信号へ監視のための監視信号を合波するＭＵＸポート用の光コネクタである。

光ファイバ１３１Ａは、光コネクタ１２Ａとプリアンプユニット１６の入力部１６ａとを接続する。光ファイバ１３１Ｂは、光コネクタ１２Ｂとプリアンプユニット１６の出力部１６ｂとを接続する。光ファイバ１３１Ｃは、図９に示すように光ファイバ１３１Ｃ_１及び光ファイバ１３１Ｃ_２からなり、光コネクタ１２ＣとＶＯＡ３２４とを接続する。より具体的には、光ファイバ１３１Ｃ_１は光コネクタ１２Ｃと第１のＴａｐＰＤ３２３とを接続し、光ファイバ１３１Ｃ_２は第１のＴａｐＰＤ３２３とＶＯＡ３２４を接続する。つまり、光コネクタ１２ＣとＶＯＡ３２４とは、第１のＴａｐＰＤ３２３を介して光ファイバ１３１Ｃによって接続されている。

ＶＯＡ３２４とブースターアンプユニット１５の入力部１５ａとは、光ファイバ１３１Ｇによって接続される。光ファイバ１３１Ｇは、光ファイバ１３１Ｇ_１及び光ファイバ１３１Ｇ_２からなり、光ファイバ１３１Ｇ_１はＶＯＡ３２４と第２のＴａｐＰＤ３２５とを接続し、光ファイバ１３１Ｇ_２は第２のＴａｐＰＤ３２５とブースターアンプユニット１５の入力部１５ａとを接続する。つまり、ＶＯＡ３２４とブースターアンプユニット１５とは、第２のＴａｐＰＤ３２５を介して光ファイバ１３１Ｇによって接続されている。

光ファイバ１３１Ｄは、ブースターアンプユニット１５の出力部１５ｂと光コネクタ１２Ｄとを接続する。光ファイバ１３１Ｅは、ブースターアンプユニット１５の出力部１５ｂと光コネクタ１２Ｅとを接続する。光ファイバ１３１Ｆ_１は、プリアンプユニット１６の入力部１６ａと光コネクタ１２Ｆとを接続する。光ファイバ１３１Ｆ_２は、ブースターアンプユニット１５の入力部１５ａと光コネクタ１２Ｆとを接続する。

図８及び図９に示すように、第１のＴａｐＰＤ３２３には、電気信号の出力部３２３ａが設けられ、第２のＴａｐＰＤ３２５には、電気信号の出力部３２５ａが設けられている。また、ＶＯＡ３２４には、電気信号の入出力部３２４ａが設けられている。図９に示すように、第１のＴａｐＰＤ３２３の出力部３２３ａは一対のリード線３２３ｂ，３２３ｃを有し、第２のＴａｐＰＤ３２５の出力部３２５ａは一対のリード線３２５ｂ，３２５ｃを有している。また、ＶＯＡ３２４の入出力部３２４ａは一対のリード線３２４ｂ，３２４ｃを有している。これらのリード線３２３ｂ，３２３ｃ，３２４ｂ，３２４ｃ，３２５ｂ，３２５ｃは、サブ基板３２に形成された図略の配線パターンによってＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６に接続され、電気信号の送受信が可能となっている。

また、図８及び図１０に示すように、サブ基板３２には、側板３０３との間の隙間を拡大する第１の切り欠き３２ｃが形成されている。また、サブ基板３２には、メイン基板３１との間の隙間を拡大する第２の切り欠き３２ｄが形成されている。第１の切り欠き３２ｃは、サブ基板３２におけるブースターアンプユニット１５の配置領域と側板３０３との間に形成されている。つまり、図７に示すように、サブ基板３２を第２の主面３２ｂ側から見た場合に、第１の切り欠き３２ｃは、ブースターアンプユニット１５よりも側板３０３側に形成されている。

第２の切り欠き３２ｄは、サブ基板３２におけるブースターアンプユニット１５の配置領域とメイン基板３１との間に形成されている。つまり、図７に示すように、サブ基板３２を第２の主面３２ｂ側から見た場合に、第１の切り欠き３２ｃは、ブースターアンプユニット１５よりもメイン基板３１側に形成されている。

このように、本実施の形態では、サブ基板３２における前面パネル３００とブースターアンプユニット１５との並び方向（サブ基板３２の長手方向）に直交する幅方向（サブ基板３２の短手方向）の一方の端部に第１の切り欠き３２ｃが形成され、幅方向の他端部に第２の切り欠き３２ｄが形成されている。つまり、第１及び第２の切り欠き３２ｃ，３２ｄは、サブ基板３２の幅方向におけるブースターアンプユニット１５の側方に形成されている。

光ファイバ１３１Ｂは、第１の切り欠き３２ｃを介してサブ基板３２の第１の主面３２ａ側と第２の主面３２ｂ側との間に亘って配置されている。光ファイバ１３１Ａ，１３１Ｃ（１３１Ｃ_１），１３１Ｇ（１３１Ｇ_２）は、第２の切り欠き３２ｄを介してサブ基板３２の第１の主面３２ａ側と第２の主面３２ｂ側との間に亘って配置されている。ただし、サブ基板３２の幅方向における両端部のうち、何れか端部のみに切り欠きを形成し、この切り欠きを介して光ファイバ１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ（１３１Ｃ_１），１３１Ｇ（１３１Ｇ_２）を配置してもよい。

図７に示すように、光コネクタ１２Ａ〜１２Ｇの光コネクタプラグ１２１Ａ〜１２１Ｅ，１２１Ｆ_１，１２１Ｆ_２は、前面パネル３００から筐体３０の内方に突出している。

図４及び図７に示すように、サブ基板３２の第１の主面３２ａ側における前面パネル３００とブースターアンプユニット１５との間には、複数の光ファイバ１３１Ｂ〜１３１Ｅ，１３１Ｆ_１，１３１Ｆ_２のうち、少なくとも何れかの光ファイバの余長部分を複数の光ファイバ保持部材１４１に保持して巻回状態で収納する第１の余長収納部１４ａが形成されている。本実施の形態では、巻き回された光ファイバの周方向に沿って４つの光ファイバ保持部材１４１が等間隔に配置されている。

また、図４及び図８に示すように、サブ基板３２の第２の主面３２ｂ側におけるプリアンプユニット１６と背面板３０４との間には、複数の光ファイバ１３１Ａ〜１３１Ｃ，１３１Ｇのうち、少なくとも何れかの光ファイバの余長部分を複数の光ファイバ保持部材１４２に保持して巻回状態で収納する第２の余長収納部１４ｂが形成されている。本実施の形態では、巻き回された光ファイバの周方向に沿って４つの光ファイバ保持部材１４２が等間隔に配置されている。

メイン基板３１の電源線用コネクタ３１７とサブ基板３２の電源線用コネクタ３２７とは、電源線ケーブル１７によって接続されている。電源線ケーブル１７は、複数の電線１７０と、複数の電線１７０の両端部に設けられた第１及び第２コネクタ１７１，１７２とを有し、第１コネクタ１７１がメイン基板３１の電源線用コネクタ３１７に嵌合し、第２コネクタ１７２がサブ基板３２の電源線用コネクタ３２７に嵌合する。電源線ケーブル１７によってサブ基板３２に供給される電源は、ブースターアンプユニット１５及びプリアンプユニット１６の動作のための電源であり、その電圧はＤＣ５Ｖである。

メイン基板３１の信号線用コネクタ３１８とサブ基板３２の信号線用コネクタ３２８とは、接続ケーブルとしての信号線ケーブル１８によって接続されている。信号線ケーブル１８は、複数の電線１８０と、複数の電線１８０の両端部に設けられた第１及び第２コネクタ１８１，１８２とを有し、第１コネクタ１８１がメイン基板３１の信号線用コネクタ３１８に嵌合し、第２コネクタ１８２がサブ基板３２の信号線用コネクタ３２８に嵌合する。

複数の電線１８０には、サブ基板３２のＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６、ブースターアンプユニット１５、及びプリアンプユニット１６とメイン基板３１のＣＰＵ３１１とのシリアル通信のための複数の電線や、ブースターアンプユニット１５及びプリアンプユニット１６のアラーム信号等をメイン基板３１側に伝達する複数の電線が含まれ、さらにＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６等に電源（ＤＣ３．３Ｖ）を供給するための複数の電線が含まれる。

（光アンプモジュール３の制御系）
次に、光アンプモジュール３の各部の動作を制御する制御系について説明する。

図１１は、光アンプモジュール３の各部を制御するための構成例を示すブロック図である。メイン基板３１のＣＰＵ３１１は、サブ基板３２のＶＯＡ３２４、ブースターアンプユニット１５、及びプリアンプユニット１６を制御対象とし、これらの制御対象の制御や監視を行う。つまり、ＣＰＵ３１１の制御対象としては、入力された光信号を増幅して出力する少なくとも１つの光増幅器としてのブースターアンプユニット１５又はプリアンプユニット１６が含まれる。

ＣＰＵ３１１は、複数の制御対象を制御又は監視するための通信信号をそれぞれの制御対象に送受信（送信又は受信、もしくは送信及び受信）する送受信部として機能する。より具体的には、ＣＰＵ３１１は、ＶＯＡ３２４における光信号の減衰量を指定する通信信号をＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６に送信する。また、ＣＰＵ３１１は、ブースターアンプユニット１５に光信号の増幅度（ゲイン）を設定するための指令信号を送信すると共に、ブースターアンプユニット１５からその動作状態を示すモニタ信号を受信する。またさらに、ＣＰＵ３１１は、プリアンプユニット１６からその動作状態を示すモニタ信号を受信する。

セレクタＩＣ３１２は、ＣＰＵ３１１との通信の相手先を複数の制御対象の間で切り替える切替部として機能する。本実施の形態では、セレクタＩＣ３１２がＣＰＵ３１１の一つの通信チャンネルに信号伝送路３１９ａによって接続され、この信号伝送路３１９ａと３つの信号伝送路３１９ｂ，３１９ｃ，３１９ｄとの接続がセレクタＩＣ３１２によって切り替えられる。つまり、本実施の形態では、セレクタＩＣ３１２が一側（ＣＰＵ３１１側）における１つの信号伝送路３１９ａと、他側（制御対象側）における３つの信号伝送路３１９ｂ，３１９ｃ，３１９ｄとの間の導通状態を論理回路によって切り替えるアナログスイッチとして構成されている。信号伝送路３１９ａ〜３１９ｄは、メイン基板３１の表面にエッチングによって形成された配線パターンによって形成されている。なお、セレクタＩＣ３１２における信号伝送路の導通状態の切り替えは、ＣＰＵ３１１からセレクタＩＣ３１２に対して図略の信号線によって指示される。

また、ＣＰＵ３１１には、演算処理のためのワークメモリとして使用されるＲＡＭ３１３と、各種設定データ等が記憶されているフラッシュメモリ３１４と、バッファＩＣ３１５とがバス（アドレスバス及びデータバス）によって接続されている。バッファＩＣ３１５には、表示部３１６におけるＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆの発光状態を指定する信号がＣＰＵ３１１によって書き込まれ、記憶される。ＬＥＤ３１６ａ〜３１６ｆは、バッファＩＣ３１５に記憶された信号に応じてその点灯状態が変化する。

信号伝送路３１９ｂ〜３１９ｄの通信信号は、メイン基板３１とサブ基板３２とを接続する信号線ケーブル１８を介して伝送される。より具体的には、信号伝送路３１９ｂ〜３１９ｄは、その一端がメイン基板３１の信号線用コネクタ３１８の図略のコネクタピンに接続され、信号伝送路３１９ｂ〜３１９ｄは、信号線ケーブル１８における複数の電線１８０のうち、互いに異なる電線１８０と電気的に接続される。

サブ基板３２には、信号線ケーブル１８を介してメイン基板３１の信号線用コネクタ３１８に接続される信号線用コネクタ３２８のコネクタピンに、３つの信号伝送路３２９ａ〜３２９ｃの一端が接続されている。信号伝送路３２９ａの他端はＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６に接続され、信号伝送路３２９ｂの他端はブースターアンプユニット１５に接続されている。また、信号伝送路３２９ｃの他端はプリアンプユニット１６に接続されている。つまり、メイン基板３１の信号伝送路３１９ｂはサブ基板３２の信号伝送路３２９ａに、メイン基板３１の信号伝送路３１９ｃはサブ基板３２の信号伝送路３２９ｂに、メイン基板３１の信号伝送路３１９ｄはサブ基板３２の信号伝送路３２９ｃに、信号線ケーブル１８の電線１８０を介してそれぞれ電気的に接続されている。

ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６は、ＣＰＵ３１１からＶＯＡ３２４における光信号の減衰量を示す通信信号を受け、この指定された減衰量に基づいてＶＯＡ３２４を制御する。より具体的には、ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６は、第１のＴａｐＰＤ３２３及び第２のＴａｐＰＤ３２５の出力信号に基づいて、ＶＯＡ３２４の減衰量が指定された減衰量となるようにＶＯＡ３２４を制御する。

第１のＴａｐＰＤ３２３は、光コネクタ１２Ｃから入力された光信号の一部を光電変換し、この光電変換によって得られた電気信号を出力部３２３ａから出力する。また、第２のＴａｐＰＤ３２５は、ＶＯＡ３２４において減衰した光信号の一部を光電変換し、この光電変換によって得られた電気信号を出力部３２５ａから出力する。第１のＴａｐＰＤ３２３の出力部３２３ａ（一対のリード線３２３ｂ，３２３ｃ）は、信号伝送路３２９ｄによってＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６に接続されている。第２のＴａｐＰＤ３２５の出力部３２５ａ（一対のリード線３２５ｂ，３２５ｃ）は、信号伝送路３２９ｆによってＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６に接続されている。

ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６は、第１のＴａｐＰＤ３２３から得られた電気信号と第２のＴａｐＰＤ３２５から得られた電気信号とに基づいてＶＯＡ３２４における光信号の実際の減衰量（実減衰量）を把握し、この実減衰量が指定された減衰量よりも小さければＶＯＡ３２４における減衰量が大きくなるようにＶＯＡ３２４を制御し、実減衰量が指定された減衰量よりも大きければＶＯＡ３２４における減衰量が小さくなるようにＶＯＡ３２４を制御する。これにより、ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６は、ＶＯＡ３２４における光信号の減衰量をＣＰＵ３１１から指定された減衰量に合致させる。

サブ基板３２における信号伝送路３２９ａ〜３２９ｆは、サブ基板３２の表面にエッチングによって形成された配線パターンによって形成されている。このうち信号伝送路３２９ａ〜３２９ｃは、セレクタＩＣ３１２を介したＣＰＵ３１１と制御対象との通信信号を伝送する伝送路である。なお、ＶＯＡ制御ＭＣＵ３２６の機能をＣＰＵ３１１に持たせ、ＣＰＵ３１１によって直接的にＶＯＡ３２４を制御してもよい。

（実施の形態の作用及び効果）
上記説明した実施の形態によれば、次に示す作用及び効果が得られる。

（１）メイン基板３１にはＣＰＵ３１１及びセレクタＩＣ３１２が実装され、サブ基板３２にはブースターアンプユニット１５、プリアンプユニット１６、及びＶＯＡ３２４が配置され、かつサブ基板３２にセレクタＩＣ３１２を介したＣＰＵ３１１とブースターアンプユニット１５、プリアンプユニット１６、及びＶＯＡ３２４との通信信号を伝送する伝送路３２９ａ〜３２９ｆが形成されているので、メイン基板３１とサブ基板３２との間の配線作業が煩雑になることを抑制しながら筐体３０内の基板を複数化し、光アンプモジュール３のコンパクト化を図ることが可能となる。

（２）メイン基板３１とサブ基板３２とは、信号線ケーブル１８を介して接続されるので、メイン基板３１とサブ基板３２との位置ずれを許容して配線を行うことが可能となる。また、メイン基板３１とサブ基板３２との間隔をあけることにより、基板同士の干渉や、一方の基板に実装された部品と他方の基板との干渉、もしくは基板に実装された部品同士の干渉を防止することが可能となる。

（３）サブ基板３２に配置される制御対象（本実施の形態ではブースターアンプユニット１５、プリアンプユニット１６、及びＶＯＡ３２４）の数や配置の構成が変わったとしても、メイン基板３１には変更を加えることなく、用いることができる。すなわち、メイン基板３１を汎用的に用いることができる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］入力された光信号を増幅して出力する少なくとも１つの光増幅器を含む複数の制御対象（１５，１６，３２４）と、前記複数の制御対象（１５，１６，３２４）を制御するための通信信号を送受信する送受信部（３１１）、及び前記送受信部（３１１）との通信の相手先を前記複数の制御対象の間で切り替える切替部（３１２）が実装された第１の基板（３１）と、前記複数の制御対象（１５，１６，３２４）が配置され、かつ前記切替部（３１２）を介した前記送受信部（３１１）と前記複数の制御対象（１５，１６，３２４）との通信信号を伝送する伝送路（３２９ａ〜３２９ｆ）が形成された第２の基板（３２）と、を備えた光アンプモジュール（３）。

［２］前記通信信号が前記第１の基板（３１）と前記第２の基板（３２）とを接続する接続ケーブル（１８）を介して伝送される、［１］に記載の光アンプモジュール（３）。

［３］前記複数の制御対象（１５，１６，３２４）は、前記光増幅器（１４）へ入力される光信号を指定された減衰量で減衰させる可変減衰器（３２４）を含み、前記送受信部（３１１）は、前記可変減衰器（３２４）の前記減衰量を指定する信号を送信する、［１］又は［２］に記載の光アンプモジュール（３）。

［４］前記複数の制御対象（１５，１６，３２４）は、複数の前記光増幅器（１５，１６）を含み、前記送受信部（３１１）は、それぞれの前記光増幅器（１５，１６）からその動作状態を示す信号を受信する、［１］乃至［３］の何れかに記載の光アンプモジュール（３）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

例えば、上記した実施の形態では、光アンプモジュール３が２つのアンプユニット（プリアンプユニット１６及びブースターアンプユニット１５）を有する場合について説明したが、１つのアンプユニットを有する光アンプモジュールに本発明を適用することも可能である。

また、上記実施の形態では、光アンプモジュール３をシャーシ２に着脱可能にした光伝送装置１について説明したが、これに限らず、単体で用いられる光アンプモジュールに本発明を適用してもよい。

１…光伝送装置
１５…ブースターアンプユニット（光増幅器、制御対象）
１６…プリアンプユニット（光増幅器、制御対象）
１８…信号線ケーブル
３１…メイン基板（第１の基板）
３２…サブ基板（第２の基板）
３２ａ…第１の主面
３２ｂ…第２の主面
３１１…ＣＰＵ（送受信部）
３１１Ａ…転送用コネクタ
３１１Ａａ…開口
３１２…セレクタＩＣ（切替部）
３２４…ＶＯＡ（可変減衰器、制御対象）
３２９ａ〜３２９ｆ…信号伝送路

Claims (5)

1. 入力された光信号を増幅して出力する少なくとも１つの光増幅器を含む複数の制御対象と、
   前記複数の制御対象を制御するための通信信号を送受信する送受信部、及び前記送受信部との通信の相手先を前記複数の制御対象の間で切り替える切替部が実装された第１の基板と、
   前記複数の制御対象が配置され、かつ前記切替部を介した前記送受信部と前記複数の制御対象との通信信号を伝送する伝送路が形成された第２の基板と、
   を備えた光アンプモジュール。
2. 前記通信信号が前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する接続ケーブルを介して伝送される、
   請求項１に記載の光アンプモジュール。
3. 前記複数の制御対象は、前記光増幅器へ入力される光信号を指定された減衰量で減衰させる可変減衰器を含み、
   前記送受信部は、前記可変減衰器の前記減衰量を指定する信号を送信する、
   請求項１又は２に記載の光アンプモジュール。
4. 前記複数の制御対象は、複数の前記光増幅器を含み、
   前記送受信部は、それぞれの前記光増幅器からその動作状態を示す信号を受信する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の光アンプモジュール。
5. 前記第１の基板には、当該第１の基板に実装された部品との通信を行うためのコネクタが実装され、
   前記コネクタは、その開口が下方を向くように配置されている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の光アンプモジュール。
   
   
   

Images