JP6517946B2 - 光増幅システム及び光増幅方法 - Google Patents

Description

本発明は、光増幅システム及び光増幅方法に関する。
本願は、２０１５年１１月２６日に、日本に出願された特願２０１５−２３０８７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

大都市間を接続するコアネットワークや、地域内の拠点を接続するメトロネットワークなどでは光ファイバを用いた通信網が構築されている。このようなネットワークでは、複数の光ファイバが束ねて用いられている。また、１本の光ファイバそれぞれに波長が異なる複数の光信号を多重化する波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）伝送を行うことで、大容量の信号伝送が行われている（例えば、非特許文献１）。更なる伝送容量の増加に向けて、１つのコアを持つ光ファイバ（Single Core Fiber：ＳＣＦ）に代えて、複数のコアを持つ光ファイバであるマルチコアファイバ（Multi Core Fiber：ＭＣＦ）の利用が検討されている（例えば、非特許文献２、３）。

松岡伸治、「経済的なコア・メトロネットワークを実現する超高速大容量光トランスポートネットワーク技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１１年３月、ｐ．８−１２ 宮本裕、竹ノ内弘和、「毎秒ペタビット級伝送の実現を目指した高密度空間多重光通信技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１４年８月、ｐ．５２−５６ 白木和之、「光ファイバ・ケーブル技術における研究開発の動向」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１５年１月、ｐ．５９−６３

ノード間が長距離である場合、光信号が減衰してしまうため、伝送途中で光増幅が必要となる。

上記事情に鑑み、本発明は、マルチコアファイバにより伝送する光信号を増幅することができる光増幅システム及び光増幅方法を提供することを目的としている。

本発明の第１の実施態様における光増幅システムは、３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムであって、前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力部と、前記ノード又は前記ノード間に備えられ、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅部と、前記増幅光入力部により入力された前記増幅用の光を前記増幅部に結合する増幅光結合部と、を備える。

また、本発明の第２の実施態様によれば、上述した第１の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅部は、前記マルチコアファイバの前記複数のコアのうち、前記通信用の光を伝送するコアである。

また、本発明の第３の実施態様によれば、上述した第２の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅部は、前記マルチコアファイバの前記複数のコアのうち、前記通信用の光を伝送し、かつ、ラマン増幅を行うコアである。

また、本発明の第４の実施態様によれば、上述した第１の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅部は、希土類が添加されたマルチコアファイバ増幅器である。

また、本発明の第５の実施態様によれば、上述した第４の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅部は、エルビウムを添加したエルビウム添加ファイバ増幅器である。

また、本発明の第６の実施態様によれば、上述した第１の実施態様の光増幅システムにおいて、前記ノードに備えられる前記増幅部は、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光により前記通信用の光を増幅する。

また、本発明の第７の実施態様によれば、上述した第６の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送する前記コアと異なる。

また、本発明の第８の実施態様によれば、上述した第６の実施態様の光増幅システムにおいて、前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送するコアと同じである。

また、本発明の第９の実施態様における光増幅方法は、３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムが実行する光増幅方法であって、増幅光入力部が、前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力ステップと、増幅光結合部が、増幅光入力ステップにおいて入力された前記増幅用の光を、前記ノード又は前記ノード間に備えられた増幅部に結合する増幅光結合ステップと、前記増幅部が、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅ステップと、を有する。

本発明により、マルチコアファイバにより伝送する光信号を増幅することができる。

本発明の実施形態を適用可能な通信システムの第１の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第１の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第１の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第２の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第２の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第３の構成例を示す図である。 通信システムに用いられるコネクタの第３の構成例を示す図である。 本発明の実施形態を適用可能な通信システムの第２の構成例を示す図である。 本発明の実施形態を適用可能な通信システムの第３の構成例を示す図である。 本発明の実施形態を適用可能な通信システムの第４の構成例を示す図である。 図１に示した通信システムにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード間の接続の一部に複数のＳＣＦを用いる第１の構成例を示す図である。 図１に示した通信システムにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード間の接続に複数のＳＣＦを用いる第２の構成例を示す図である。 本発明の実施形態によるノード均一増幅の例を示す図である。 本発明の実施形態による特定ノード増幅の例を示す図である。 第１の実施形態による光増幅システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態による増幅用コネクタの構成例を示す図である。 第２の実施形態による光増幅システムの構成例を示す図である。 第３の実施形態による光増幅システムの構成例を示す図である。 第３の実施形態によるＭＣＦの断面図を示す。 第３の実施形態によるＭＣ−ＥＤＦＡの断面図である。 第３の実施形態による遠隔励起用コネクタ及び増幅用コネクタの構成例を示す図である。 第４の実施形態による光増幅システムの構成例を示す図である。 第４の実施形態によるＭＣ−ＥＤＦＡの断面図である。 第４の実施形態による増幅用コネクタの構成例を示す図である。 第５の実施形態による遠隔励起用コネクタ及び増幅用コネクタの構成例を示す図である。 第５の実施形態による増幅用コネクタの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の符号を付した構成要素は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。

まず、本発明の実施形態を適用可能な通信システムについて説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用可能な通信システム１００の構成例を示す図である。通信システム１００は、送受信ノード１１０と、ｎ台（ｎは１以上の整数）のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０と、を備える。図１には、ｎ＝３の場合における通信システム１００の構成例が示されている。以下の説明では、ｎ台のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０をそれぞれ、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−ｎと記載する。また、送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０とを総称して「ノード」と記載する。以下の説明では、光信号を用いて通信を行う送信装置や受信装置、送受信装置などと、ノードとを個別の構成として記載する。しかし、送信装置や受信装置、送受信装置などをノードが含む構成であってもよい。

ノード間は、ＭＣＦ（マルチコアファイバ）２００−１〜２００−４で接続されている。通信システム１００は、ＭＣＦ２００−１〜２００−４でノード間を接続した片系片方向のリング構成の物理トポロジを有している。送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とは、ＭＣＦ２００−１で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とは、ＭＣＦ２００−２で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３とは、ＭＣＦ２００−３で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３と送受信ノード１１０とは、ＭＣＦ２００−４で接続されている。通信システム１００におけるＭＣＦ２００−１〜２００−４は、３つのコア２０１、２０２、２０３を備えている。

通信システム１００の構成についての説明を一般化すると、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ−１）は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−（ｉ＋１）とＭＣＦ２００−（ｉ＋１）を介して接続されている。ＭＣＦ２００−１は、送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とを接続する。ＭＣＦ２００−（ｎ＋１）は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｎと送受信ノード１１０とを接続する。

通信システム１００の各ノードは、ノード間での通信を行う送信装置（Ｔｘ）及び受信装置（Ｒｘ）を備える。送受信ノード１１０に対して、送信装置１１１−１〜１１１−３と受信装置１１２−１〜１１２−３とが備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１に対して、送信装置１２１−１と受信装置１２２−１とが備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２に対して、送信装置１２１−２と受信装置１２２−２とが備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３に対して、送信装置１２１−３と受信装置１２２−３とが備えられている。送信装置１１１−１〜１１１−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。受信装置１１２−１〜１１２−３は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３から送信される光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。送信装置１２１−１〜１２１−３は、それぞれ送受信ノード１１０へ送信する光信号を生成する。受信装置１２２−１〜１２２−３は、送受信ノード１１０から送信される光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。

送信装置１１１−１〜１１１−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３への光信号を生成する。送信装置１１１−１〜１１１−３により生成された３つの光信号は、それぞれＭＣＦ２００−１のコア２０１−１〜２０３−１に挿入される。受信装置１１２−１〜１１２−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１、１２０−２、１２０−３から受信装置が備えられたノードに送信された光信号を受信する。受信装置１１２−１〜１１２−３は、それぞれＭＣＦ２００−４のコア２０１−４〜２０３−４を介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３からの光信号を受信する。送受信ノード１１０における、ＭＣＦ２００への光信号の挿入とＭＣＦ２００からの光信号の分岐とには、ファンイン・デバイス又はファンアウト・デバイスが用いられる。

なお、ファンイン・デバイスは、マルチコアファイバ中のコアそれぞれに対して接続され、コアごとに光信号を挿入するデバイスである。ファンアウト・デバイスは、マルチコアファイバ中の各コアそれぞれに対して接続され、各コア内を伝搬する光それぞれを分岐するデバイスである。両者のデバイスの違いは、光の伝搬方向が異なるだけであることから、ファンイン・デバイス又はファンアウト・デバイスのどちらか１つのデバイスを用いてマルチコアファイバとの光の入出力を実施してもよい。また、１つのデバイスでマルチコアファイバへの光の挿入及びマルチコアファイバからの光の分岐を行ってもよい。

各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３には、それぞれコネクタ１５０−１〜１５０−３が備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（ｉ＝１，２，３）におけるコネクタ１５０−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）とに接続される。コネクタ１５０−ｉは、送受信ノード１１０で挿入された光信号のうち自ノードへの光信号をＭＣＦ２００−ｉから分岐する。また、コネクタ１５０−ｉは、送受信ノード１１０への光信号をＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアへ挿入する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１において、コネクタ１５０−１は、ＭＣＦ２００−１のコア２０１−１から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１５０−１は、分岐した光信号を受信装置１２２−１へ接続する。また、コネクタ１５０−１は、送信装置１２１−１により生成された光信号を、ＭＣＦ２００−２のコア２０１−２へ挿入する。コア２０１−２へ挿入される光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１から送受信ノード１１０へ伝送される光信号である。

コネクタ１５０−１は、ＭＣＦ２００−１のコアのうちコア２０２−１、２０３−１と、ＭＣＦ２００−２のコアのうちコア２０２−２、２０３−２とをそれぞれ接続する。コネクタ１５０−１は、ＭＣＦ２００−１とＭＣＦ２００−２との間において光信号を中継する。コネクタ１５０−１は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２０１−１、２０１−２以外のコアで伝送される光信号を中継する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２において、コネクタ１５０−２は、ＭＣＦ２００−２のコア２０２−２から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１５０−２は、分岐した光信号を受信装置１２２−２へ接続する。また、コネクタ１５０−２は、送信装置１２１−２により生成された光信号を、ＭＣＦ２００−３のコア２０２−３へ挿入する。コア２０２−３へ挿入される光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２から送受信ノード１１０へ伝送される光信号である。

コネクタ１５０−２は、ＭＣＦ２００−２のコアのうちコア２０１−２、２０３−２と、ＭＣＦ２００−３のコアのうちコア２０１−３、２０３−３とをそれぞれ接続する。コネクタ１５０−２は、ＭＣＦ２００−２とＭＣＦ２００−３との間において光信号を中継する。コネクタ１５０−２は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２０１−２、２０１−３以外のコアで伝送される光信号を中継する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３において、コネクタ１５０−３は、ＭＣＦ２００−３のコア２０３−３から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１５０−３は、分岐した光信号を受信装置１２２−３へ接続する。また、コネクタ１５０−３は、送信装置１２１−３により生成された光信号をＭＣＦ２００−４のコア２０３−４へ挿入する。コア２０３−４へ挿入される光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３から送受信ノード１１０へ伝送される光信号である。

コネクタ１５０−３は、ＭＣＦ２００−３のコアのうちコア２０１−３、２０２−３と、ＭＣＦ２００−４のコアのうちコア２０１−４、２０２−４とをそれぞれ接続する。コネクタ１５０−３は、ＭＣＦ２００−３とＭＣＦ２００−４との間において光信号を中継する。コネクタ１５０−３は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２０３−３、２０３−４以外のコアで伝送される光信号を中継する。

図２Ａ及び図２Ｂは、通信システム１００に用いられるコネクタ１５０の第１の構成例を示す図である。コネクタ１５０は、複数の細径シングルモードファイバ（ＳＭＦ）と複数のＳＭＦとを含むファンイン・ファンアウト部を備える。図２Ａに示すように、コネクタ１５０は、接続対象のＭＣＦ２００のコアそれぞれに対して細径ＳＭＦを備える。複数の細径ＳＭＦそれぞれの一端は、ＭＣＦ２００のコアに対向する位置に設けられている。また、複数の細径ＳＭＦの他端がＳＭＦの一端に対向する位置に設けられている。細径ＳＭＦそれぞれは、ＭＣＦ２００のコアとＳＭＦとを接続している。コネクタ１５０は、ＭＣＦ２００の各コアで伝送される光信号を、細径ＳＭＦとＳＭＦとを介して分岐することができる。また、ＳＭＦへ光信号を入力することで、ＭＣＦ２００の各コアへ光信号を入力することができる。

図２Ｂに示されるコネクタ１５０−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）とを接続する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象となる光信号を伝送するコアに対応するＳＭＦの他端が、コネクタ１５０−ｉの側面に引き出されている。コネクタ１５０−ｉの側面に引き出されているＳＭＦの他端において、光信号の挿入と分岐（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ）を行うことができる。

ＭＣＦ２００−ｉのコアのうちＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号を伝送するコアに対するＳＭＦの他端と、ＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアのうちＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号を伝送するコアに対するＳＭＦの他端とは、対向する位置に設けられている。コネクタ１５０−ｉにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号は、細径ＳＭＦ及びＳＭＦを介して、ＭＣＦ２００−ｉからＭＣＦ２００−（ｉ＋１）へと中継される。

図３Ａ及び図３Ｂは、通信システム１００に用いられるコネクタ１５０の第２の構成例を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂには、図２Ａ及び図２Ｂに示したコネクタ１５０の構成例と異なる構成例が示されている。図３Ａ及び図３Ｂに示されるコネクタ１５０は、ガラス基板上に形成された複数の導波路コアを含む光導波路をファンイン・ファンアウト部として備える。図３Ａに示されるように、コネクタ１５０では、複数の導波路コアが、接続対象のＭＣＦ２００のコアそれぞれに対向する位置に設けられている。ＭＣＦ２００の各コアで伝送される光信号は、導波路コアを介して分離される。また、導波路コアへ光信号を挿入することにより、ＭＣＦ２００の各コアへ光信号を入力することができる。

図３Ｂに示されるコネクタ１５０−ｉでは、コネクタ１５０−ｉにより接続されるＭＣＦ２００−ｉ及びＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアのうちＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象となる光信号を伝送するコアに対応する導波路コアの一端は、ＭＣＦのコアに対向する位置に設けられている。導波路コアの他端は、コネクタ１５０−ｉの側面に設けられている。コネクタ１５０−ｉの側面に位置する導波路コアの他端において、光信号の挿入と分岐を行うことができる。

ＭＣＦ２００−ｉのコアのうちＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号を伝送するコアに対する導波路コアの一端はＭＣＦのコアに対向する位置に設けられる。導波路コアの他端は、ＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアのうちＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号を伝送するコアに対向する位置に設けられる。ＭＣＦ２００−ｉ及びＭＣＦ２００−（ｉ＋１）においてＡｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号を伝送するコアは、導波路コアを介して、一対一に接続される。コネクタ１５０−ｉにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号は、導波路コアを介して、ＭＣＦ２００−ｉのコアからＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアへと中継される。

なお、導波路コアは、基板平面の二次元空間に形成されるだけでなく、参考文献１に記載されているように三次元空間に形成されてもよい。
［参考文献１］R. R. Thomson, et al, "Ultrafast-laser inscription of a three dimensional fan-out device for multicore fiber coupling applications", Optics Express, OSA Publishing, 2007, Vol.15, Issue 18, p.11691-11697

図４Ａ及び図４Ｂは、通信システム１００に用いられるコネクタ１５０の第３の構成例を示す図である。図４Ａ及び図４Ｂには、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに示したコネクタ１５０の構成例と異なる構成例が示されている。図４Ａ及び図４Ｂに示されるコネクタ１５０は、ＭＣＦ２００の各コアで伝送される光信号を一旦自由空間に出力させ、自由空間において各コアの光信号を光学系で分離する。例えば図４Ａに示されるように、コネクタ１５０は２つのレンズで構成されるファンイン・ファンアウト部を備える。ＭＣＦ２００の各コアで伝送される光信号は、自由空間へ出力され、２つのレンズで屈折されることで分離される。光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐは、光学系を用いて行われる。自由空間を介した２つのＭＣＦ２００の接続は、例えば参考文献２に記載されている。
［参考文献２］W. Klaus, et al, "Free-Space Coupling Optics for Multicore Fibers", Photonics Technology Letters, IEEE, 2012 September, Volume 24, Issue 21, p.1902-1905

図４Ｂは、コネクタ１５０−ｉの構成例を示す図である。図４Ｂに示されるコネクタ１５０−ｉでは、２つのレンズを組み合わせた光学系（コリメーター）によりＭＣＦ２００−ｉの各コアから出射される光信号をコリメートしている。また、コリメートされた光信号それぞれは、ＭＣＦ２００−（ｉ＋１）の各コアに入力される。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象となる光信号の光線経路には、光線経路をコネクタ１５０−ｉの側面方向に変更する鏡が配置されている。光学系により平行光線にされた光信号のうち分離対象の光信号を鏡で反射させてコネクタ１５０−ｉの外部へ分岐させることにより、分離対象の光信号を得ることができる。また、コネクタ１５０−ｉの外部から入力される光信号を鏡に当てることにより、鏡で反射される光信号がコリメートされた光信号と共に２つのレンズを組み合わせた光学系に入射する。光学系に入射した光信号がＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアに接続されることで、Ａｄｄ対象の光信号をコアへ挿入することができる。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号は、光学系で分離された後に、Ａｄｄされた光信号と共に束ねられてＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアそれぞれに入力される。コネクタ１５０−ｉにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象でない光信号は、自由空間を介して、ＭＣＦ２００−ｉからＭＣＦ２００−（ｉ＋１）へと中継される。なお、図面ではファイバ出射光のコリメートにレンズ２枚を使い、自由空間中における光の伝搬方向変更に鏡を使っているが、同様の機能を持つ光学機器を用いてもよい。

図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂにおいてコネクタ１５０の構成例を示したが、コネクタ１５０は、説明した媒質及び方法以外のものを用いて実現してもよい。例えば、シリコン上に光導波路を持たせた平面光回路（Planar Lightwave Circuit：ＰＬＣ）をコネクタとして用いてもよい。

通信システム１００では、送受信ノード１１０の送信装置１１１−１で生成された光信号は、ＭＣＦ２００−１のコア２０１−１と、コネクタ１５０−１とを介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１の受信装置１２２−１で受信される。送信装置１１１−２で生成された光信号は、ＭＣＦ２００−１のコア２０２−１と、コネクタ１５０−１と、ＭＣＦ２００−２のコア２０２−２と、コネクタ１５０−２とを介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２の受信装置１２２−２で受信される。送信装置１１１−３で生成された光信号は、ＭＣＦ２００−１のコア２０３−１と、コネクタ１５０−１と、ＭＣＦ２００−２のコア２０３−２と、コネクタ１５０−２と、ＭＣＦ２００−３のコア２０３−３と、コネクタ１５０−３とを介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３の受信装置１２２−３で受信される。

また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１の送信装置１２１−１で生成された光信号は、コネクタ１５０−１と、ＭＣＦ２００−２のコア２０１−２と、コネクタ１５０−２と、ＭＣＦ２００−３のコア２０１−３と、コネクタ１５０−３と、ＭＣＦ２００−４のコア２０１−４とを介して送受信ノード１１０の受信装置１１２−１で受信される。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２の送信装置１２１−２で生成された光信号は、コネクタ１５０−２と、ＭＣＦ２００−３のコア２０２−３と、コネクタ１５０−３と、ＭＣＦ２００−４のコア２０２−４とを介して送受信ノード１１０の受信装置１１２−２で受信される。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３の送信装置１２１−３で生成された光信号は、コネクタ１５０−３と、ＭＣＦ２００−４のコア２０３−４を介して送受信ノード１１０の受信装置１１２−３で受信される。

通信システム１００において、送受信ノード１１０は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３それぞれとの送受信の通信経路を有している。通信システム１００は、送受信ノード１１０を中心としたスター型の論理トポロジを有する。

例えば図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに示したいずれかのコネクタ１５０を用いて、各ノードでＭＣＦ２００を接続することにより、ＭＣＦ２００に含まれる複数のコアのうち所定のコアに対して光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐを行うことができる。通信システム１００において、ＭＣＦ２００−ｉとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）とをコネクタ１５０−ｉを介して接続することにより、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ宛の光信号の分岐と、送受信ノード１１０宛の光信号の挿入とを容易に行うことができる。光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐにおいては、多重化された波長の異なる光信号を波長ごとに分ける処理などが不要となるため、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０における装置の設置や保守の手間を削減できる。

なお、ＭＣＦ２００が３つのコアを備える場合について説明したが、ＭＣＦ２００が４つ以上のコアを備えてもよい。ＭＣＦ２００が４つ以上のコアを備える場合、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０において２つ以上のコアに対して光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐしてもよい。

図５は、本発明の実施形態を適用可能な通信システム１００Ａの構成例を示す図である。通信システム１００Ａは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂと、ｎ台のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０と、を備える。図５には、ｎ＝３の場合における通信システム１００Ａの構成例が示されている。通信システム１００Ａは、両系片方向のリング構成の物理トポロジを有している点が、図１に示す通信システム１００と異なる。

ノード間は、ＭＣＦ２１０−１〜２１０−４で接続されている。送受信ノード１１０ａとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とは、ＭＣＦ２１０−１で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とは、ＭＣＦ２１０−２で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３とは、ＭＣＦ２１０−３で接続されている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３と送受信ノード１１０ｂとは、ＭＣＦ２１０−４で接続されている。通信システム１００ＡにおけるＭＣＦ２１０−１〜２１０−４は、６つのコア２１１〜２１６を備えている。

通信システム１００Ａの構成についての説明を一般化すると、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ−１）は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−（ｉ＋１）とＭＣＦ２１０−（ｉ＋１）を介して接続されている。ＭＣＦ２１０−１は、送受信ノード１１０ａとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とを接続する。ＭＣＦ２１０−（ｎ＋１）は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｎと送受信ノード１１０ｂとを接続する。

通信システム１００Ａの各ノードは、ノード間での通信を行う送信装置（Ｔｘ）及び受信装置（Ｒｘ）と、送受信装置（Ｔｘ／Ｒｘ）とのいずれかを備える。送受信ノード１１０ａに対して、送信装置１１１−１〜１１１−３と受信装置１１２−１〜１１２−３とが備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１に対して、送受信装置１２５−１、１２６−１が備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２に対して、送受信装置１２５−２、１２６−２が備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３に対して、送受信装置１２５−３、１２６−３が備えられている。送受信ノード１１０ｂに対して、送信装置１１１−４〜１１１−６と受信装置１１２−４〜１１２−６とが備えられている。なお、図５に示す通信システム１００Ａの構成例では、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂに送信装置１１１及び受信装置１１２が備えられ、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３に送受信装置１２５、１２６が備えられた構成を説明する。しかし、送受信装置１２５、１２６は、その内部に送信装置と受信装置との両者の機能を内包したものであり、送信装置と受信装置とを組み合わせたものと送受信装置とには大きな差分はない。送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３とにおいて、送信装置及び受信装置と、送受信装置とのいずれが備えられていてもよい。

送信装置１１１−１〜１１１−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送信装置１１１−１〜１１１−３により生成された光信号は、それぞれＭＣＦ２１０−１のコア２１１−１、２１３−１、２１５−１に挿入される。受信装置１１２−１〜１１２−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３から送受信ノード１１０ａ宛に送信された光信号を受信する。受信装置１１２−１〜１１２−３は、それぞれＭＣＦ２１０−１のコア２１２−１、２１４−１、２１６−１から光信号を受信する。

送信装置１１１−４〜１１１−６は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送信装置１１１−４〜１１１−６により生成された光信号は、それぞれＭＣＦ２１０−４のコア２１１−４、２１３−４、２１５−４に挿入される。受信装置１１２−４〜１１２−６は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３から送受信ノード１１０ｂ宛に送信された光信号を受信する。受信装置１１２−４〜１１２−６は、それぞれＭＣＦ２１０−４のコア２１２−４、２１４−４、２１６−４から光信号を受信する。送受信ノード１１０ａ、１１０ｂにおける、ＭＣＦ２００への光信号の挿入とＭＣＦ２００からの光信号の分岐とには、ファンイン・デバイス又はファンアウト・デバイスが用いられる。

各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（ｉ＝１，２，３）には、それぞれコネクタ１６０−ｉが備えられている。コネクタ１６０−ｉは、ＭＣＦ２１０−ｉとＭＣＦ２１０−（ｉ＋１）とに接続される。コネクタ１６０−ｉは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂで挿入された光信号のうち自ノードへの光信号をＭＣＦ２１０−ｉ及びＭＣＦ２１０−（ｉ＋１）から分岐する。コネクタ１６０−ｉは、送受信ノード１１０ａ宛の光信号をＭＣＦ２１０−ｉのコアへ挿入する。コネクタ１６０−ｉは、送受信ノード１１０ｂ宛の光信号をＭＣＦ２１０−（ｉ＋１）のコアへ挿入する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１において、コネクタ１６０−１は、ＭＣＦ２１０−１のコア２１１−１から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−１は、分岐した光信号を送受信装置１２５−１へ接続する。また、コネクタ１６０−１は、送受信装置１２５−１により生成された光信号をＭＣＦ２１０−１のコア２１２−１へ挿入する。コア２１２−１へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ａへ伝送される光信号である。

更に、コネクタ１６０−１は、ＭＣＦ２１０−２のコア２１１−２から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−１は、分岐した光信号を送受信装置１２６−１へ接続する。また、コネクタ１６０−１は、送受信装置１２６−１により生成された光信号をＭＣＦ２１０−２のコア２１２−２へ挿入する。コア２１２−２へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ｂへ伝送される光信号である。

コネクタ１６０−１は、ＭＣＦ２１０−１のコアのうちコア２１３−１〜２１６−１と、ＭＣＦ２１０−２のコアのうち２１３−２〜２１６−２とをそれぞれ接続する。コネクタ１６０−１は、ＭＣＦ２１０−１とＭＣＦ２１０−２との間において光信号を中継する。コネクタ１６０−１は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２１１−１、２１２−１、２１１−２、２１２−２以外のコアで伝送される光信号を中継する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２において、コネクタ１６０−２は、ＭＣＦ２１０−２のコア２１３−２から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−２は、分岐した光信号を送受信装置１２５−２へ接続する。また、コネクタ１６０−２は、送受信装置１２５−２により生成された光信号をＭＣＦ２１０−２のコア２１４−２へ挿入する。コア２１４−２へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ａへ伝送される光信号である。

更に、コネクタ１６０−２は、ＭＣＦ２１０−３のコア２１３−３から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−２は、分岐した光信号を送受信装置１２６−２へ接続する。また、コネクタ１６０−２は、送受信装置１２６−２により生成された光信号をＭＣＦ２１０−３のコア２１４−３へ挿入する。コア２１４−３へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ｂへ伝送される光信号である。

コネクタ１６０−２は、ＭＣＦ２１０−２のコアのうちコア２１１−２、２１２−２、２１５−２、２１６−２と、ＭＣＦ２１０−３のコアのうちコア２１１−３、２１２−３、２１５−３、２１６−３とをそれぞれ接続する。コネクタ１６０−２は、ＭＣＦ２１０−２とＭＣＦ２１０−３との間において光信号を中継する。コネクタ１６０−２は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２１３−２、２１４−２、２１３−３、２１４−３以外のコアで伝送される光信号を中継する。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３において、コネクタ１６０−３は、ＭＣＦ２１０−３のコア２１５−３から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−３は、分岐した光信号を送受信装置１２６−３へ接続する。また、コネクタ１６０−３は、送受信装置１２６−３により生成された光信号をＭＣＦ２１０−３のコア２１６−３へ挿入する。コア２１６−３へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ａへ伝送される光信号である。

更に、コネクタ１６０−３は、ＭＣＦ２１０−４のコア２１５−４から自ノードへの光信号を分岐する。コネクタ１６０−４は、分岐した光信号を送受信装置１２５−３へ接続する。また、コネクタ１６０−３は、送受信装置１２５−３により生成された光信号をＭＣＦ２１０−４のコア２１６−３へ挿入する。コア２１６−４へ挿入される光信号は、自ノードから送受信ノード１１０ｂへ伝送される光信号である。

コネクタ１６０−３は、ＭＣＦ２１０−３のコアのうちコア２１１−３〜２１４−３と、ＭＣＦ２１０−４のコアのうちコア２１１−４〜２１４−４とをそれぞれ接続する。コネクタ１６０−３は、ＭＣＦ２１０−３とＭＣＦ２１０−４との間において光信号を中継する。コネクタ１６０−３は、光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐするコア２１５−３、２１６−３、２１５−４、２１６−４以外のコアで伝送される光信号を中継する。

通信システム１００Ａに用いられるコネクタ１６０−１〜１６０−３は、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂにおいて示したように細径ファイバや光導波路、光学系などを用いることにより、通信システム１００におけるコネクタ１５０−１〜１５０−３と同様に構成することができる。

通信システム１００Ａでは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３それぞれとの間に送信用の通信経路と受信用の通信経路が形成される。送受信ノード１１０ａ、１１０ｂは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３と個別に通信することができる。このように、通信システム１００Ａは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂそれぞれをルートノードとするツリー型の論理トポロジを有している。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３は、２つの送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとの通信経路のうちいずれか一方を現用系（０系）として利用し、他方を予備系（１系）として利用してもよい。また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３は、伝送距離の短い通信経路を０系として利用し、伝送距離の長い通信経路を１系として利用してもよい。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３では、光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐにおいて、多重化された波長の異なる光信号を波長ごとに分ける処理などが不要となるので装置の設置や保守の手間を削減できる。

なお、各ＭＣＦ２１０が６つのコア２１１〜２１６を備える場合について説明したが、ＭＣＦ２１０が７つ以上のコアを備えてもよい。ＭＣＦ２１０が７つ以上のコアを備える場合、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０において２つ以上のコアに対して光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐしてもよい。

また、送受信ノード１１０ａと送受信ノード１１０ｂとの間を、ＭＣＦ２１０又は７つ以上のコアを備えるＭＣＦを用いて接続してもよい。通信システム１００Ａにおいて、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３との役割が変わった場合に、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂにコネクタを取り付け、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３のコネクタ１５０を他のコネクタ付け替えることで、論理トポロジを容易に変更することができる。これにより、ネットワーク構成の変更に対し柔軟に対応することができる。

図６は、本発明の実施形態を適用可能な通信システム１００Ｃの構成例を示す図である。通信システム１００Ｃは、送受信ノード１１０と、ｎ台のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０と、を備える。図６には、ｎ＝３の場合における通信システム１００Ｃの構成例が示されている。通信システム１００Ｃにおいて、ノード間におけるＭＣＦ２００−１〜２００−４の接続は、通信システム１００における接続と同様である。通信システム１００Ｃでは、送受信ノード１１０から各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０への通信と、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０から送受信ノード１１０への通信とが同一のコアを用いて行われる。伝送方向が異なる光信号を同一のコアで伝送する際には、伝送方向が異なる光信号が互いに及ぼす影響を抑えるために光信号の強度を一定以下にしてもよいし、光信号の波長を伝送方向ごとに異なる波長にしてもよい。通信システム１００Ｃは、片系双方向のリング構成の物理トポロジを有している点が、図１に示す通信システム１００と異なる。

通信システム１００Ｃの各ノードは、ノード間での通信を行う送受信装置（Ｔｘ／Ｒｘ）を備える。送受信ノード１１０には、送受信装置１１３−１〜１１３−３が備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３には、送受信装置１２５−１〜１２５−３がそれぞれ備えられている。送受信装置１１３−１〜１１３−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へと送信する光信号を生成する。また、送受信装置１１３−１〜１１３−３は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３から送信された光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。送受信装置１２５−１〜１２５−３は、それぞれ送受信ノード１１０へと送信する光信号を生成する。また、送受信装置１２５−１〜１２５−３は、それぞれ送受信ノード１１０から送信された光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。

送受信装置１１３−１〜１１３−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送受信装置１１３−１〜１１３−３により生成された３つの光信号は、それぞれＭＣＦ２００−１のコア２０１−１〜２０３−１に挿入される。また、送受信装置１１３−１〜１１３−３は、それぞれＭＣＦ２００−１のコア２０１−１〜２０３−１を介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３からの光信号を受信する。ＭＣＦ２００−１への光信号の挿入とＭＣＦ２００−１からの光信号の分岐とには、ファンイン／ファンアウト・デバイスが用いられる。

各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（ｉ＝１，２，３）には、それぞれコネクタ１８０−ｉが備えられている。コネクタ１８０−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）とに接続される。コネクタ１８０−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉのコア２０ｉ−ｉから光信号を分岐し、分岐した光信号を送受信装置１２５−ｉへ接続する。また、コネクタ１８０−ｉは、送受信装置１２５−ｉにより生成された光信号をＭＣＦ２００−ｉのコア２０ｉ−ｉへ挿入する。送受信装置１２５−ｉにより生成された光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉから送受信ノード１１０へ伝送される光信号である。コネクタ１８０−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉのコアとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアとのうち、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象となるコア以外のコア２０ｉ−ｉとコア２０ｉ−（ｉ＋１）とを接続して光信号を中継する。

送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とは、コア２０１−１により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とは、コア２０２−１、２０２−２により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。送受信ノード１１０とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３とは、コア２０３−１、２０３−２、２０３−３により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。ＭＣＦ２００−２のコア２０１−２、ＭＣＦ２００−３のコア２０１−３及びコア２０２−３、ＭＣＦ２００−４のコア２０１−４〜２０３−４は、通信に使用されないコアである。

なお、通信システム１００Ｃにおいて、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３はＭＣＦ２００−４のコア２０１−４を用いた通信を送受信ノード１１０と行うことで、通信経路の短縮を図ってもよい。その場合には、送受信ノード１１０においてＭＣＦ２００−４との接続部にファイン／ファンアウト・デバイスが必要となる。

図７は、本発明の実施形態を適用可能な通信システム１００Ｄの構成例を示す図である。通信システム１００Ｄは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂと、ｎ台のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０と、を備える。図７には、ｎ＝３の場合における通信システム１００Ｄの構成例が示されている。通信システム１００Ｄにおいて、ノード間におけるＭＣＦ２００−１〜２００−４の接続は、通信システム１００ＡにおけるＭＣＦ２１０−１〜２１０−４の接続と同様である。通信システム１００Ｄでは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂから各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０への通信と、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０から送受信ノード１１０ａ、１１０ｂへの通信とが同一のコアを用いて行われる。通信システム１００Ｄは、両系双方向のリング構成の物理トポロジを有する。

通信システム１００Ｄの各ノードは、ノード間での通信を行う送受信装置（Ｔｘ／Ｒｘ）を備える。送受信ノード１１０ａには、送受信装置１１３−１〜１１３−３が備えられている。送受信ノード１１０ｂには、送受信装置１１３−４〜１１３−６が備えられている。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３には、送受信装置１２５−１〜１２５−３、１２６−１〜１２６−３がそれぞれ備えられている。送受信装置１１３−１〜１１３−６は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送受信装置１２５−１〜１２５−３は、送受信ノード１１０ａへ送信する光信号を生成する。送受信装置１２６−１〜１２６−３は、送受信ノード１１０ｂへ送信する光信号を生成する。また、送受信装置１１３−１〜１１３−６は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３それぞれから送信される光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。送受信装置１２５−１〜１２５−３は、送受信ノード１１０ａから送信されられる光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。送受信装置１２６−１〜１２６−３は、送受信ノード１１０ｂから送信される光信号を受信し、光信号に含まれる情報を取得する。

送受信ノード１１０ａにおいて、送受信装置１１３−１〜１１３−３は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送受信装置１１３−１〜１１３−３により生成された３つの光信号は、それぞれＭＣＦ２００−１のコア２０１−１〜２０３−１に挿入される。また、送受信装置１１３−１〜１１３−３は、それぞれＭＣＦ２００−１のコア２０１−１〜２０３−１を介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３からの光信号を受信する。ＭＣＦ２００−１への光信号の挿入とＭＣＦ２００−１からの光信号の分岐とには、ファンイン／ファンアウト・デバイスが用いられる。

送受信ノード１１０ｂにおいて、送受信装置１１３−４〜１１３−６は、それぞれＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３へ送信する光信号を生成する。送受信装置１１３−４〜１１３−６により生成された３つの光信号は、それぞれＭＣＦ２００−４のコア２０１−４〜２０３−４に挿入される。また、送受信装置１１３−４〜１１３−６は、それぞれＭＣＦ２００−４のコア２０１−４〜２０３−４を介してＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３からの光信号を受信する。ＭＣＦ２００−４への光信号の挿入とＭＣＦ２００−４からの光信号の分岐とには、送受信ノード１１０ａと同様に、ファンイン／ファンアウト・デバイスが用いられる。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉ（ｉ＝１，２，３）それぞれには、コネクタ１８５−ｉが備えられている。コネクタ１８５−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）とに接続される。コネクタ１８５−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉのコア２０ｉ−ｉから光信号を分岐し、分岐した光信号を送受信装置１２５−ｉへ接続する。コネクタ１８５−ｉは、送受信装置１２５−ｉにより生成された光信号をＭＣＦ２００−ｉのコア２０ｉ−ｉへ挿入する。送受信装置１２５−ｉにより生成された光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉから送受信ノード１１０ａへ伝送される光信号である。

また、コネクタ１８５−ｉは、ＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコア２０ｉ−（ｉ＋１）から光信号を分岐し、分岐した光信号を送受信装置１２６−ｉへ接続する。コネクタ１８５−ｉは、送受信装置１２６−ｉにより生成された光信号をＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコア２０ｉ−（ｉ＋１）へ挿入する。送受信装置１２６−ｉにより生成された光信号は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−ｉから送受信ノード１１０ｂへ伝送される光信号である。

また、コネクタ１８５−ｉは、ＭＣＦ２００−ｉのコアとＭＣＦ２００−（ｉ＋１）のコアとのうち、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの対象となるコア以外のコア２０ｉ−ｉとコア２０ｉ−（ｉ＋１）とを接続して光信号を中継する。

送受信ノード１１０ａとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とは、コア２０１−１により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。送受信ノード１１０ａとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とは、コア２０２−１、２０２−２により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。送受信ノード１１０ａとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３とは、コア２０３−１、２０３−２、２０３−３により形成される通信経路を用いた双方向の通信を行う。

送受信ノード１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とは、コア２０１−４、２０１−３、２０１−２により形成される通信経路を用いた双方向通信を行う。送受信ノード１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２とは、コア２０２−４、２０２−３により形成される通信経路を用いた双方向通信を行う。送受信ノード１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−３とは、コア２０３−４により形成される通信経路を用いた双方向通信を行う。

このように、通信システム１００Ｄは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂそれぞれをルートノードとしてＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３それぞれと通信可能なツリー型の論理トポロジを有する。通信システム１００Ｄでは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３は、それぞれ送受信ノード１１０ａ、１１０ｂと通信を行うことができる。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３は、２つの送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとの通信経路のうちいずれか一方を現用系（０系）として利用し、他方を予備系（１系）として利用してもよい。また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３は、伝送距離の短い通信経路を０系として利用し、伝送距離の長い通信経路を１系として利用してもよい。

なお、通信システム１００Ｄにおいて、送受信ノード１１０ａと送受信ノード１１０ｂとの間をＭＣＦ２００や、４つ以上のコアを備えるＭＣＦを用いて接続してもよい。通信システム１００Ｄにおいて、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂとＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３との役割が変わった場合に、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂにコネクタを取り付け、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３のコネクタ１８５を他のコネクタ付け替えることで、論理トポロジを容易に変更することができる。これにより、ネットワーク構成の変更に対し柔軟に対応することができる。

本発明の実施形態を適用可能な通信システムとして、４つの通信システム１００、１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄを説明した。各通信システムでは、ノード間の接続の一つ又は複数にＭＣＦを用いる構成を説明した。しかし、ノード間の接続にＳＣＦ（Single Core Fiber）が用いられた通信システムに対して、各実施形態において説明する光増幅方法を適用してもよい。ノード間の接続にＳＣＦが用いられる場合、ＭＣＦと複数のＳＣＦとを接続する変換コネクタ、又はコネクタと複数のＳＣＦとを接続する変換コネクタが用いられる。

図８は、図１に示した通信システム１００において、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２との接続の一部に複数のＳＣＦ４５１、４５２、４５３を用いる第１の構成例を示すブロック図である。コネクタ１５０−１に接続されたＭＣＦ２００−２１と、コネクタ１５０−２に接続されたＭＣＦ２００−２２との間にＳＣＦ４５１、４５２、４５３が用いられている。

ＭＣＦ２００−２１とＳＣＦ４５１〜４５３との接続には変換コネクタ４００−１が用いられている。変換コネクタ４００−１は、ＭＣＦ２００−２１のコア２０１−２１、２０２−２１、２０３−２１と、ＳＣＦ４５１、４５２、４５３とをそれぞれ接続する。ＭＣＦ２００−２２とＳＣＦ４５１〜４５３との接続には変換コネクタ４００−２が用いられている。変換コネクタ４００−２は、ＭＣＦ２００−２２のコア２０１−２２、２０２−２２、２０３−２２と、ＳＣＦ４５１、４５２、４５３とをそれぞれ接続する。

変換コネクタ４００−１、４００−２は、ファンイン・デバイス又はファンアウト・デバイスと同じ構成を有している。変換コネクタ４００−１、４００−２を用いることにより、ノード間の接続における一部区間にＳＣＦを用いることができる。

図９は、図１に示した通信システム１００において、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１とＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２との接続に複数のＳＣＦ４５１、４５２、４５３を用いる第２の構成例を示すブロック図である。コネクタ１５０−１とコネクタ１５０−２との接続にＳＣＦ４５１、４５２、４５３が用いられている。図９に示す構成例は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１、１２０−２間の接続にＭＣＦが用いられていない構成が図８に示した構成例と異なる。

Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１は、更に変換コネクタ４１０−１を備える。コネクタ１５０−１のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２側に変換コネクタ４１０−１が取り付けられる。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２は、更に変換コネクタ４１０−２を備える。コネクタ１５０−２のＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１側に変換コネクタ４１０−２が取り付けられる。ＭＣＦ２００が有するコア数と同数のＳＣＦ４５１〜４５３が、変換コネクタ４１０−１、４１０−２間の接続に用いられる。

変換コネクタ４１０−１は、ＳＣＦ４５１、４５２、４５３とコネクタ１５０−１とを接続する。コネクタ１５０−１は、ＭＣＦ２００−２に代えて、変換コネクタ４１０−１と光信号の入出力を行う。コネクタ１５０−１は、変換コネクタ４１０−１を介して、ＭＣＦ２００−１のコア２０２−１、２０３−１とＳＣＦ４５２、４５３とをそれぞれ接続する。変換コネクタ４１０−１は、コネクタ１５０−１を介して、送信装置１２１−１が生成した光信号をＳＣＦ４５１へ挿入する。

変換コネクタ４１０−２は、ＳＣＦ４５１、４５２、４５３とコネクタ１５０−２とを接続する。コネクタ１５０−２は、ＭＣＦ２００−２に代えて、変換コネクタ４１０−２と光信号の入出力を行う。コネクタ１５０−２は、変換コネクタ４１０−２を介して、ＳＣＦ４５１、４５３とＭＣＦ２００−３のコア２０１−３、２０３−３とをそれぞれ接続する。コネクタ１５０−２は、変換コネクタ４１０−２を介して、ＳＣＦ４５３から分岐した光信号を受信装置１２２−２へ接続する。

変換コネクタ４１０−１、４１０−２は、ファンイン・デバイス又はファンアウト・デバイスと同じ構成を有している。変換コネクタ４１０−１、４１０−２を用いることにより、ノード間の接続にＳＣＦを用いることができる。

図８及び図９では、３つコアを有するＭＣＦ２００に代えてＳＣＦを用いてノード間を接続する構成例を示した。２つ又は４つ以上のコアを有するＭＣＦに代えてＳＣＦをノード間の接続に用いてもよい。この場合においても、同様に、変換コネクタが用いられる。

図８及び図９では、図１に示した通信システム１００におけるＡｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１、１２０−２間の接続にＳＣＦを用いる例を示した。他のノード間の接続にもＳＣＦを用いてもよい。この場合、一つのノード間の接続に変換コネクタ４００を用い、他のノード間の接続に変換コネクタ４１０を用いてもよい。また、一つのノード間の接続に、ＭＣＦとＳＣＦとを接続する変換コネクタ４００と、コネクタ１５０に接続する変換コネクタ４１０とを組み合わせて用いてもよい。例えば、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１において変換コネクタ４００が用いられ、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２において変換コネクタ４１０が用いられてもよい。

一つのノード間の接続において、ＭＣＦとＳＣＦとの変換が複数回行われてもよい。例えば、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１、１２０−２との間の接続において、ＭＣＦ、ＳＣＦ、ＭＣＦ、ＳＣＦ、ＭＣＦの順でＭＣＦとＳＣＦとが用いられてもよい。この場合、ＭＣＦとＳＣＦとの間それぞれに変換コネクタが用いられる。

また、図９において説明した、コネクタ１５０−１と変換コネクタ４１０−１とが１つのコネクタとして構成されてもよい。同様に、コネクタ１５０−２と変換コネクタ４１０−２とが１つのコネクタとして構成されてもよい。すなわち、ＭＣＦと複数のＳＣＦとに接続されるコネクタが、ＭＣＦ又はＳＣＦに対して光信号のＡＤＤ／Ｄｒｏｐを行うとともに、ＭＣＦとＳＣＦとの間における光信号の中継を行ってもよい。

以上説明したように、図１に示した通信システム１００及び他の通信システムにおけるノード間の接続のうち一つ又は複数に、ＳＣＦが用いられてもよい。

続いて、本発明の各実施形態を説明する。
本実施形態では、マルチコアファイバを伝搬する光信号（信号を伝送するための通信用の光）の光増幅を行う。以下では、光増幅を単に「増幅」ともいう。本実施形態による光増幅には、ラマン増幅又はＥＤＦＡ（エルビウム添加ファイバ増幅器：Erbium doped fiber amplifier）を用いる。ラマン増幅には、分布ラマン増幅と集中ラマン増幅とがあり、いずれが用いられてもよい。分布ラマン増幅は、既に敷設された光ファイバ伝送路自体を増幅媒体とする増幅である。集中ラマン増幅は、伝送路に接続された高非線形光ファイバにおいて局所的に行われる増幅である。分布ラマン増幅は、雑音が小さいが（信号劣化の抑制）、増幅効率は光ファイバに依存する。また、集中ラマン増幅は、高利得であり、増幅媒体が選択可能であるが、雑音が大きい（信号劣化）。一方、ＥＤＦＡは、希土類を添加した光ファイバを増幅媒体として利用する。増幅媒体が光ファイバ構造を基本としているため、ファイバ同士の接続や他の光部品との整合性がよく、接続損失を下げることができる。ラマン増幅、ＥＤＦＡとも、増幅媒体（光ファイバ）へ光信号と増幅用の励起光を入れることで増幅を行う。上記記載の増幅方法を用いることが可能であるが、他の増幅方法を用いてもよい。

また、光信号と増幅用の励起光とを入力する向きによって、前方励起と後方励起との２種類に分類される。前方励起では、光信号と励起光の伝搬方向が同じ向きである後方励起では、光信号と励起光の伝搬方向が逆向きである。

本実施形態における光増幅には、増幅箇所の違いにより、各ノードで均一に増幅する場合と、特定ノードで個別に増幅する場合との２種類に分類される。前者を各ノード均一増幅と記載し、後者を特定ノード増幅と記載する。

図１０は、各ノード均一増幅の例を示す図である。同図は、図５の通信システム１００Ａを模式的に示している。増幅を行うノードは、送受信ノード１１０ａ、１１０ｂ、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−３の全てのノードである。通信システムが中継ノードを有する場合、全ての中継ノードでも増幅を行う。各ノード均一増幅では、通信システムを構成する各ノードが、ＭＣＦの全てのコア又は一部の複数のコアを均一に増幅する。各ノード均一増幅は、ノード間の伝送損失を補うために増幅を行うことを主眼としている。

図１１は、特定ノード増幅の例を示す図である。同図は、図５に示す通信システム１００Ａを模式的に示している。増幅を行うノードは、通信システム１００Ａを構成するノードのうち一部のノード（送受信ノード１１０ａ、１１０ｂ、及び、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−２）である。通信システムが中継ノードを有する場合、中継ノードで増幅を行ってもよい。特定ノード増幅では、一部のノードで、ＭＣＦの全てのコアあるいは一部の複数のコアを、比率を変えて増幅する。なお、複数のコアを均一に増幅することも可能である。必要な箇所でのみ増幅を行うことで、効率的に光増幅を行うことができる。また、増幅に用いるレーザーは高出力であることが求められ、パッシブな部品と比較して壊れやすい。そのため、増幅箇所の削減は、故障数の削減にも繋がる可能性がある。
以下、各実施形態を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、ラマン増幅により各ノード均一増幅を行う。
図１２は、第１の実施形態による光増幅システム５００の構成例を示す図である。光増幅システム５００は、ＭＣＦ６００により接続されるノード５１０ａとノード５１０ｂとを備えて構成される。ノード５１０ａ及びノード５１０ｂを総称してノード５１０と記載する。光増幅システム５００は、ＭＣＦ６００中の各コア６０１を片方向の信号伝送に用い、後方励起型のラマン増幅を行う。

ノード５１０は、例えば、図１０に示す通信システム１００Ａの各ノード（送受信ノード１１０ａ、１１０ｂ、又は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−ｎ）、あるいは、ノード間に設置される中継ノードである。なお、ノード５１０は、他のトポロジの通信システムを構成するノードであってもよい。同図では、ノード５１０ａ及びノード５１０ｂがＡｄｄ／Ｄｒｏｐノードである場合を示している。そのため、ノード５１０ａが、ノード５１０ｂとは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６００により接続されている場合を示している。なお、ノード５１０ａは、異なる方向に隣接する他のノードと接続されていなくてもよい。同様に、同図では、ノード５１０ｂが、ノード５１０ａとは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６００により接続されている場合を示している。なお、ノード５１０ｂは、異なる方向に隣接する他のノードとは接続されていなくてもよい。

ＭＣＦ６００は、ｎ本のコア６０１（ｎは１以上の整数）を有する。ｎ本のコア６０１を、コア６０１−１〜６０１−ｎと記載する。同図では、ｎ＝４の場合を示している。コア６０１−１及び６０１−２は、第１の方向（ノード５１０ａからノード５１０ｂへの方向）の光信号を伝送する。コア６０１−３及び６０１−４は、第１の方向とは逆の第２の方向（ノード５１０ｂからノード５１０ａへの方向）の光信号を伝送する。

ノード５１０は、増幅用レーザー７１０と、増幅用コネクタ７２０（増幅光入力部）と、ＭＣＦコネクタ７３０とを備える。同図では、ノード５１０はＭＣＦコネクタ７３０の両側に１つずつ増幅用コネクタ７２０を備えているが、一方にのみ備えてもよい。

増幅用レーザー７１０は、増幅用の光である増幅用レーザー光を出力する。
増幅用コネクタ７２０は、ＭＣＦ６００のコア６０１から入力された光信号をＭＣＦコネクタ７３０に中継し、ＭＣＦコネクタ７３０から入力された光信号をＭＣＦ６００のコア６０１に中継する。さらに、増幅用コネクタ７２０は、光結合器７２２（増幅光結合部）により、増幅用レーザー７１０から出力された増幅用レーザー光を受信コアに結合する。受信コアとは、他のノードから自ノードの方向に光信号を伝送するコア６０１である。なお、送信コアとは、自ノードから他ノードの方向に光信号を伝送するコア６０１である。

ＭＣＦコネクタ７３０は、増幅用コネクタ７２０から入力された光信号のうち、自ノードに割り当てられたコア６０１により伝送された光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０は、他のコア６０１により伝送された光信号を他方の増幅用コネクタ７２０に中継する。また、ＭＣＦコネクタ７３０は、自ノードに割り当てられたコア６０１により伝送される光信号を増幅用コネクタ７２０に挿入する。ノード５１０が中継ノードである場合、ＭＣＦコネクタ７３０は、コア６０１により伝送される全ての光信号を一方の増幅用コネクタ７２０と他方の増幅用コネクタ７２０との間で中継する。

以下では、ノード５１０ａが備える２つの増幅用コネクタ７２０のうち、ノード５１０ｂとは反対側に備えられた増幅用コネクタ７２０を増幅用コネクタ７２０ａ−１と記載する。ノード５１０ｂ側に備えられた増幅用コネクタ７２０を増幅用コネクタ７２０ａ−２と記載する。また、ノード５１０ａが備える増幅用レーザー７１０、ＭＣＦコネクタ７３０をそれぞれ、増幅用レーザー７１０ａ、ＭＣＦコネクタ７３０ａと記載する。
また、ノード５１０ｂが備える２つの増幅用コネクタ７２０のうち、ノード５１０ａ側に備えられた増幅用コネクタ７２０を増幅用コネクタ７２０ｂ−１と記載する。ノード５１０ａ側とは異なる側に備えられた増幅用コネクタ７２０を増幅用コネクタ７２０ｂ−２と記載する。また、ノード５１０ｂが備える増幅用レーザー７１０、ＭＣＦコネクタ７３０をそれぞれ、増幅用レーザー７１０ｂ、ＭＣＦコネクタ７３０ｂと記載する。
また、ノード５１０ａにおいて、ノード５１０ｂとは反対側の他のノードと自ノードとの間のＭＣＦ６００をＭＣＦ６００−１と記載する。ノード５１０ａとノード５１０ｂとの間のＭＣＦ６００をＭＣＦ６００−２と記載する。ノード５１０ｂにおいて、ノード５１０ａとは反対側の他のノードと自ノードとの間のＭＣＦ６００をＭＣＦ６００−３と記載する。

図１３は、ラマン増幅を行う増幅用コネクタ７２０の構成例を示す図である。同図では、ＭＣＦ６００が６本のコア６０１を有している。また、送信コア、受信コアがそれぞれ３コアである場合を例に示している。
増幅用コネクタ７２０は、複数の光伝送路７２１と、１以上の光結合器７２２とを備える。増幅用コネクタ７２０の各光伝送路７２１はそれぞれ、１つのコア６０１と接続される。光伝送路７２１は、コア６０１から入力された光信号をＭＣＦコネクタ７３０に中継し、ＭＣＦコネクタ７３０から入力された光信号をコア６０１に中継する。以下では、ＭＣＦ６００コア６０１−ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）と接続される光伝送路７２１を光伝送路７２１−ｉと記載する。

光結合器７２２は、受信コア群のコア６０１と接続される光伝送路７２１に設けられる。増幅用コネクタ７２０は、受信コア群のコア６０１に、ＡＭＰ（アンプ）光源として、増幅用レーザー７１０が出力した増幅用レーザー光を入力する。光結合器７２２は、入力された増幅用レーザー光を信号伝送の向きと逆向きに結合し、コア６０１に伝送される光信号に対して後方励起を行う。前方励起の場合、光結合器７２２は、増幅用レーザー光を送信コア群のコア６０１に結合する。

増幅用レーザー光は、増幅を行うコア６０１と接続される光伝送路７２１のそれぞれに入力されるが、増幅用レーザー光の光源となる増幅用レーザー７１０の数は、増幅を行うコア６０１と同じ数でなくてもよい。増幅用レーザー７１０の数が増幅を行うコア６０１の数よりも少ない場合、増幅用レーザー７１０から出力される増幅用レーザー光が分波され、分波された増幅用レーザー光が増幅用コネクタ７２０に入力される。また、増幅用レーザー７１０の数が増幅を行うコア６０１の数よりも多い場合、増幅用レーザー７１０から出力される増幅用レーザー光が合波され、合波された増幅用レーザー光が増幅用コネクタ７２０に入力される。この合波又は分波を行う機能部は増幅用コネクタ７２０の外部に設けてもよく、内部に設けてもよい。

次に、光増幅システム５００の動作について説明する。
まず、第１の方向の光信号に対する光増幅について説明する。
ノード５１０ａの増幅用コネクタ７２０ａ−１は、光伝送路７２１−１、７２１−２のそれぞれに備えられた光結合器７２２により、増幅用レーザー７１０ａが出力した増幅用レーザー光を、ＭＣＦ６００−１のコア６０１−１、６０１−２に入力する。
増幅用コネクタ７２０ａ−１は、ＭＣＦ６００−１のコア６０１−１、６０１−２から増幅用レーザー７１０ａの増幅用レーザー光により増幅された光信号を光伝送路７２１−１、７２１−２によりＭＣＦコネクタ７３０ａに中継する。

ＭＣＦコネクタ７３０ａは、増幅用コネクタ７２０ａ−１の光伝送路７２１−１、７２１−２のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ａは、他のコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を増幅用コネクタ７２０ａ−２の光伝送路７２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ａは、増幅用コネクタ７２０ａ−２の光伝送路７２１−１又は光伝送路７２１−２のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１に光信号を挿入する。増幅用コネクタ７２０ａ−２は、光伝送路７２１−１及び光伝送路７２１−２のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−１、６０１−２に中継する。

ノード５１０ｂの増幅用コネクタ７２０ｂ−１は、光伝送路７２１−１、７２１−２のそれぞれに備えられた光結合器７２２により、増幅用レーザー７１０ｂが出力した増幅用レーザー光を、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−１、６０１−２に入力する。
増幅用コネクタ７２０ｂ−１は、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−１、６０１−２から増幅用レーザー７１０ｂの増幅用レーザー光により増幅された光信号を光伝送路７２１−１、７２１−２によりＭＣＦコネクタ７３０ｂに中継する。

ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、増幅用コネクタ７２０ｂ−１の光伝送路７２１−１、７２１−２のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、他のコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を増幅用コネクタ７２０ｂ−２の光伝送路７２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、増幅用コネクタ７２０ｂ−２の光伝送路７２１−１又は光伝送路７２１−２のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１に光信号を挿入する。増幅用コネクタ７２０ｂ−２は、光伝送路７２１−１及び光伝送路７２１−２のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６００−３のコア６０１−１、６０１−２に中継する。

第２の方向の光信号に対する光増幅は、上記の第１の方向の光信号に対する光増幅と同様の動作を、逆方向で行う。
ノード５１０ｂの増幅用コネクタ７２０ｂ−２は、光伝送路７２１−３、７２１−４のそれぞれに備えられた光結合器７２２により、増幅用レーザー７１０ｂが出力した増幅用レーザー光を、ＭＣＦ６００−３のコア６０１−３、６０１−４に入力する。
増幅用コネクタ７２０ｂ−２は、ＭＣＦ６００−３のコア６０１−３、６０１−４から増幅用レーザー７１０ｂの増幅用レーザー光により増幅された光信号を受信し、光伝送路７２１−３、７２１−４によりＭＣＦコネクタ７３０ｂに中継する。

ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、増幅用コネクタ７２０ｂ−２の光伝送路７２１−３、７２１−４のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、他のコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を増幅用コネクタ７２０ｂ−１の光伝送路７２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ｂは、増幅用コネクタ７２０ｂ−１の光伝送路７２１−３又は光伝送路７２１−４のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１に光信号を挿入する。増幅用コネクタ７２０ｂ−１は、光伝送路７２１−３及び光伝送路７２１−４のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−３、６０１−４に中継する。

ノード５１０ａの増幅用コネクタ７２０ａ−２は、光伝送路７２１−３、７２１−４のそれぞれに備えられた光結合器７２２により、増幅用レーザー７１０ａが出力した増幅用レーザー光を、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−３、６０１−４に入力する。
増幅用コネクタ７２０ａ−２は、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−３、コア６０１−４から増幅用レーザー７１０ａの増幅用レーザー光により増幅された光信号を受信し、光伝送路７２１−３、７２１−４によりＭＣＦコネクタ７３０ａに中継する。

ＭＣＦコネクタ７３０ａは、増幅用コネクタ７２０ａ−２の光伝送路７２１−３、７２１−４のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ａは、他のコア６０１と接続される光伝送路７２１の光信号を増幅用コネクタ７２０ａ−１の光伝送路７２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ａは、増幅用コネクタ７２０ａ−１の光伝送路７２１−３又は光伝送路７２１−４のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１と接続される光伝送路７２１に光信号を挿入する。増幅用コネクタ７２０ａ−１は、光伝送路７２１−３及び光伝送路７２１−４のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６００−１のコア６０１−３、６０１−４に中継する。

図１２に示す光増幅システム５００では、ＭＣＦ６００のコア６０１−１及び６０１−２が第１の方向へ信号伝送を行い、コア６０１−３及び６０１−４が第２の方向へ信号伝送を行う構成において、後方励起のラマン増幅が行われる。なお、信号伝送の向きと、増幅用レーザー光の向きを同一方向とすることにより、前方励起のラマン増幅が可能である。
なお、１ノード内に２つの増幅用コネクタ７２０を用いる構成となっているが、ＭＣＦコネクタ７３０が増幅用レーザー光の中継に対応しているのであれば、１つの増幅用コネクタ７２０により両方向へ増幅用レーザー光を伝搬させるコネクタ構成でもよい。
また、増幅用コネクタ７２０から直接ＭＣＦ６００に光を入力しているが、ラマン増幅に適した高非線形光ファイバなどに一旦接続し、その後に、伝送用のＭＣＦ６００に接続する形態でもよい。
基本的には、各コアの光信号を均一の増幅率で増幅する用途が想定されるが、コアによって伝送損失やノイズ量にばらつききがある場合には、増幅後の光信号のレベルが一定になるように各コアにおける増幅率を調整してもよい。

また、ＭＣＦコネクタ７３０と増幅用コネクタ７２０とが、両者の機能を満たす一体のコネクタであってもよい。
また、増幅用コネクタ７２０は、増幅用レーザー７１０を内蔵した構成でもよい。その場合、増幅用コネクタ７２０には増幅用レーザー光の光入力の代わりに、電気入力が行われる。増幅用コネクタ７２０に内蔵される増幅用レーザー７１０は、入力された電気を増幅用レーザー光に変換する。

上記では、図５に示す片系両方向の通信システム１００Ａへ本実施形態を適用する場合について示したが、図１に示す片系片方向の通信システム１００へ適用してもよい。通信システム１００に適用する場合、光増幅システム５００は、上述した第１の方向又は第２の方向のいずれかのみの光増幅を行うための構成を備えればよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、ラマン増幅により特定ノード増幅を行う。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
図１４は、第２の実施形態による光増幅システム５０１の構成例を示す図である。同図において、図１２に示す第１の実施形態による光増幅システム５００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。光増幅システム５０１は、ＭＣＦ６００により接続されるノード５１０ａとノード５１０ｃ（ノード）とを備えて構成される。光増幅システム５０１は、ＭＣＦ６００中の各コア６０１を片方向の信号伝送に用い、後方励起型のラマン増幅を行う。

ノード５１０ａ、ノード５１０ｃは、例えば、図１０に示す通信システム１００Ａの各ノード（送受信ノード１１０ａ、１１０ｂ、又は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−ｎ）、あるいは、ノード間に設置される中継ノードである。なお、ノード５１０ａ、ノード５１０ｃは、他のトポロジの通信システムを構成するノードであってもよい。同図では、ノード５１０ａ及びノード５１０ｃがＡｄｄ／Ｄｒｏｐノードである場合を示している。そのため、ノード５１０ａが、ノード５１０ｃとは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６００により接続されている場合を示している。なお、ノード５１０ａが、異なる方向に隣接する他のノードと接続されていなくてもよい。同図では、ノード５１０ｃが、ノード５１０ａとは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６００により接続されている場合を示している。なお、ノード５１０ｃが、異なる方向に隣接する他のノードとは接続されていなくてもよい。

ノード５１０ａは、第１の実施形態におけるノード５１０ａと同様であり、光増幅を行うノードである。ノード５１０ｃは、光増幅を行わないノードである。ノード５１０ｃは、ＭＣＦコネクタ７３０を備えるが、増幅用レーザー７１０、増幅用コネクタ７２０は備えていない。以下では、ノード５１０ｃが備えるＭＣＦコネクタ７３０を、ＭＣＦコネクタ７３０ｃと記載する。

次に、光増幅システム５０１の動作について説明する。
まず、第１の方向の光信号に対する光増幅について説明する。
ノード５１０ａの動作は、第１の実施形態と同様である。
ノード５１０ｃがＡｄｄ／Ｄｒｏｐノードである場合、ノード５１０ｃのＭＣＦコネクタ７３０ｃは、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−１、６０１−２のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ｃは、他方のコア６０１の光信号をＭＣＦ６００−３の対応するコア６０１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ｃは、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−１、６０１−２のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１に光信号を挿入する。ＭＣＦ６００−３のコア６０１−１及び６０１−２により、ＭＣＦ６００−２から中継された光信号と、ノード５１０ｃが挿入した光信号とが伝送される。なお、ノード５１０ｃが中継ノードである場合、ＭＣＦコネクタ７３０ｃはＭＣＦ６００−２とＭＣＦ６００−３の各コア６０１で伝送される光信号の中継のみを行う。

次に、第２の方向の光信号に対する光増幅について説明する。
ノード５１０ｃがＡｄｄ／Ｄｒｏｐノードである場合、ノード５１０ｃのＭＣＦコネクタ７３０ｃは、ＭＣＦ６００−３のコア６０１−３、６０１−４により伝送された光信号のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送するコア６０１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ７３０ｃは、他のコア６０１の光信号をＭＣＦ６００−２の対応するコア６０１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ７３０ｃは、ＭＣＦ６００−２のコア６０１−３、６０１−４のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送するコア６０１に光信号を挿入する。ＭＣＦ６００−２のコア６０１−３及び６０１−４により、ＭＣＦ６００−３から中継された光信号と、ノード５１０ｃが挿入した光信号とが伝送される。なお、ノード５１０ｃが中継ノードである場合、ＭＣＦコネクタ７３０ｃはＭＣＦ６００−２とＭＣＦ６００−３の各コア６０１で伝送される光信号の中継のみを行う。
ノード５１０ａの動作は、第１の実施形態と同様である。

図１４に示す光増幅システム５０１では、ＭＣＦ６００のコア６０１−１及び６０１−２が第１の方向へ信号伝送を行い、コア６０１−３及び６０１−４が第２の方向へ信号伝送を行う構成において、後方励起のラマン増幅が行われる。なお、信号伝送の向きと、増幅用レーザー光の向きを同一方向とすることにより、前方励起のラマン増幅が可能である。
コアで伝送される光信号の伝送距離の違いにより生じる伝送損失のばらつきを抑えるために、伝送距離に応じて増幅率を高くしてもよい。第１の実施形態のように、各コアを均一に増幅してもよい。

また、増幅用コネクタ７２０は、増幅対象のコア６０１と同じ数の増幅用レーザー７１０を備えているが、増幅対象のコア６０１より少ない数の増幅用レーザー７１０を備えてもよい。その場合は、増幅用レーザー７１０が出力する増幅用レーザー光が合波又は分波され、合波又は分波された増幅用レーザー光が増幅用コネクタ７２０に入力される。コアによって増幅率を変える場合には、合波・分波の比率を調整する。この合波又は分波を行う機能部は増幅用コネクタ７２０の外部に設けてもよく、内部に設けてもよい。

上記では、図５に示す片系両方向の通信システム１００Ａへ本実施形態を適用する場合について示したが、図１に示す片系片方向の通信システム１００へ適用してもよい。通信システム１００に適用する場合、光増幅システム５０１は、上述した第１の方向又は第２の方向のいずれかのみの光増幅を行うための構成を備えればよい。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、ＥＤＦＡにより特定ノードが複数コアの光信号の一括増幅を行う。
図１５は、第３の実施形態による光増幅システム５０５の構成例を示す図である。光増幅システム５０５は、ノード５５０ａ（ノード）と、中継ノード５６０と、ノード５５０ｂ（ノード）とを備えて構成される。ノード５５０ａと中継ノード５６０との間、及び、中継ノード５６０とノード５５０ｂとの間は、ＭＣＦ６５０によりそれぞれ接続される。ＭＣＦ６５０は、信号伝送用コア６５１と遠隔励起用コア６５２とを備える。以下では、ノード５５０ａ及びノード５５０ｂを総称してノード５５０と記載する。光増幅システム５０５は、ＭＣＦ６５０中の各信号伝送用コア６５１を片方向の信号伝送に用いる。また、光増幅システム５０５は、光増幅に前方励起型のＥＤＦＡを用いる。光増幅システム５０５では、ノード５５０からの遠隔励起用光が、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２により中継ノード５６０に伝搬される。中継ノード５６０は、ノード５５０から伝搬された遠隔励起用光により両方向の光信号の増幅を行う。中継ノード５６０は、増幅媒体に、ダブルクラッド構造を持つマルチコアのＥＤＦＡ（ＭＣ−ＥＤＦＡ）を備える。

ノード５５０は、例えば、図１０に示す通信システム１００Ａの各ノード（送受信ノード１１０ａ、１１０ｂ、又は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード１２０−１〜１２０−ｎ）、あるいは、ノード間に設置される中継ノードである。なお、ノード５５０は、他のトポロジの通信システムを構成するノードであってもよい。同図では、ノード５５０ａ及びノード５５０ｂがＡｄｄ／Ｄｒｏｐノードである場合を示している。そのため、ノード５５０ａが、中継ノード５６０とは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６５０により接続されている場合を示している。なお、ノード５５０ａが、異なる方向に隣接する他のノードと接続されていなくてもよい。同図では、ノード５５０ｂが、中継ノード５６０とは異なる方向に隣接する他のノードともＭＣＦ６５０により接続されている場合を示している。なお、ノード５５０ｂが、異なる方向に隣接する他のノードとは接続されていなくてもよい。
光増幅の光源は、比較的壊れやすいアクティブ部品である。中継ノードに励起用レーザーが配置された場合、励起用レーザーが故障した際には修理工が中継ノードまで修理に行く必要がある。第３の実施形態では、光増幅の光源を、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノードであるノード５５０ａ、５５０ｂに集約することで、故障対応箇所の削減を可能とする。

ＭＣＦ６５０は、光信号伝送用のｎ本の信号伝送用コア６５１（ｎは１以上の整数）と、遠隔励起用レーザー光を伝送するｍ本の遠隔励起用コア６５２（ｍは１以上の整数）とを有する。ｎ本の信号伝送用コア６５１をそれぞれ、信号伝送用コア６５１−１〜６５１−ｎと記載する。ｍ本の遠隔励起用コア６５２を遠隔励起用コア６５２−１〜遠隔励起用コア６５２−ｍと記載する。同図では、ｎ＝４、ｍ＝２である場合を示している。信号伝送用コア６５１−１及び６５１−２は、第１の方向（ノード５５０ａからノード５５０ｂへの方向）の光信号を伝送する。信号伝送用コア６５１−３及び６５１−４は、第１の方向とは逆の第２の方向（ノード５５０ｂからノード５５０ａへの方向）の光信号を伝送する。

ノード５５０は、遠隔励起用レーザー８１０と、遠隔励起用コネクタ８２０（増幅光入力部）と、ＭＣＦコネクタ８３０とを備える。同図では、中継ノード５６０は、ＭＣＦコネクタ８３０の両側に遠隔励起用コネクタ８２０を１つずつ備えているが、一方にのみ備えてもよい。

遠隔励起用レーザー８１０は、遠隔励起用の光である遠隔励起用レーザー光を出力する。
遠隔励起用コネクタ８２０は、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１から入力された光信号をＭＣＦコネクタ８３０に中継する。遠隔励起用コネクタ８２０は、ＭＣＦコネクタ８３０から入力された光信号をＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用レーザー８１０が出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２に挿入する。

ＭＣＦコネクタ８３０は、遠隔励起用コネクタ８２０から入力された光信号のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送する信号伝送用コア６５１により伝送された光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ８３０は、他の信号伝送用コア６５１により伝送された光信号を、他方の遠隔励起用コネクタ８２０に中継する。また、ＭＣＦコネクタ８３０は、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送する信号伝送用コア６５１により伝送する光信号を遠隔励起用コネクタ８２０に挿入する。ノード５５０が中継ノードである場合、ＭＣＦコネクタ８３０は、信号伝送用コア６５１により伝送された全ての光信号を中継する。

中継ノード５６０は、増幅用コネクタ８５０（増幅光結合部）と、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０（増幅部）とを備える。同図では、中継ノード５６０は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の両側に増幅用コネクタ８５０を１つずつ備えている。なお、遠隔励起用レーザー光が一方のみから伝送される場合、中継ノード５６０は、遠隔励起用レーザー光の受信側にのみ増幅用コネクタ８５０を備えてもよい。
増幅用コネクタ８５０は、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１により伝送された光信号をＭＣ−ＥＤＦＡ８６０に中継する。増幅用コネクタ８５０は、遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光を遠隔励起用の光としてＭＣ−ＥＤＦＡ８６０に入力する。また、増幅用コネクタ８５０は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０から出力された光信号を、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１に中継する。
ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０は、一方の増幅用コネクタ８５０から入力された光信号を、遠隔励起用レーザー光により増幅し、増幅された光信号を他方の増幅用コネクタ８５０へ出力する。

以下では、ノード５５０ａが備える２つの遠隔励起用コネクタ８２０のうち、中継ノード５６０とは反対側に備えられた遠隔励起用コネクタ８２０を遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１と記載する。中継ノード５６０側に備えられた遠隔励起用コネクタ８２０を遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２と記載する。また、ノード５５０ａが備えるＭＣＦコネクタ８３０、遠隔励起用レーザー８１０をそれぞれ、ＭＣＦコネクタ８３０ａ、遠隔励起用レーザー８１０ａと記載する。
また、ノード５５０ｂが備える２つの遠隔励起用コネクタ８２０のうち、中継ノード５６０側に備えられた遠隔励起用コネクタ８２０を遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１と記載する。中継ノード５６０とは反対側に備えられた遠隔励起用コネクタ８２０を遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２と記載する。また、ノード５５０ｂが備えるＭＣＦコネクタ８３０、遠隔励起用レーザー８１０をそれぞれ、ＭＣＦコネクタ８３０ｂ、遠隔励起用レーザー８１０ｂと記載する。
また、中継ノード５６０が備える２つの増幅用コネクタ８５０のうち、ノード５５０ａ側に備えられた増幅用コネクタ８５０を増幅用コネクタ８５０−１と記載する。ノード５５０ｂ側に備えられた増幅用コネクタ８５０を増幅用コネクタ８５０−２と記載する。
また、ノード５５０ａに接続された２つのＭＣＦ６５０のうち、中継ノード５６０とは反対側の他のノードとの間のＭＣＦ６５０をＭＣＦ６５０−１と記載する。ノード５５０ａと中継ノード５６０との間のＭＣＦ６５０をＭＣＦ６５０−２と記載する。中継ノード５６０とノード５５０ｂとの間のＭＣＦ６５０をＭＣＦ６５０−３と記載する。ノード５５０ｂに接続された２つのＭＣＦ６５０のうち、中継ノード５６０とは反対側の他のノードとの間のＭＣＦ６５０をＭＣＦ６５０−４と記載する。

図１６は、ＭＣＦ６５０の断面図を示す。同図では、ＭＣＦ６５０の４本の信号伝送用コア６５１−１〜６５１−４と２本の遠隔励起用コア６５２−１〜６５２−２とが一列に並んでいる。遠隔励起用コア６５２−１及び６５２−２が最も外側に配置される。なお、コアの配置は任意である。また、光信号の波長と遠隔励起用レーザー光の波長とが異なる場合、同一のコアで信号伝送と遠隔励起用レーザー光の伝送とを行ってもよい。この場合は、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用レーザー光を信号伝送用コア６５１に挿入するため、遠隔励起用コネクタ８２０と増幅用コネクタ８５０とにおいて、特定の波長を対象とした合分波が必要となる。

図１７は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の断面図である。ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０は、ダブルクラッド構造である。ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０は、複数のコア８６１を１つの第１クラッド部８６２にまとめて配置することによりグルーピングしている。第１クラッド部８６２は、１つのクラッド領域であり、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０は、第１クラッド部８６２を１以上有する。第１クラッド部８６２の外側の第２クラッド部８６３は、第１クラッド部８６２よりも低屈折率のクラッド部である。ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉに対応したコア８６１を、コア８６１−ｉと記載する。コア８６１−１及び８６１−２を含む第１クラッド部８６２を第１クラッド部８６２−１と記載する。コア８６１−３及び８６１−４を含む第１クラッド部８６２を第１クラッド部８６２−２と記載する。第１クラッド部８６２に、遠隔励起用レーザー光を伝搬させることで、その第１クラッド部８６２内に配置されている複数のコア８６１の光信号が一括で増幅される。同一の第１クラッド部８６２内に配置される各コア８６１では、増幅率は同程度となる。

図１８は、遠隔励起用コネクタ８２０及び増幅用コネクタ８５０の構成例を示す図である。
遠隔励起用コネクタ８２０は、光信号を伝送するｎ本の光伝送路８２１を有する。ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉと接続される光伝送路８２１を光伝送路８２１−ｉと記載する。光伝送路８２１は、信号伝送用コア６５１から入力された光信号をＭＣＦコネクタ８３０に中継し、ＭＣＦコネクタ８３０から入力された光信号を信号伝送用コア６５１に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用レーザー８１０が出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２に挿入する。同図では、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用コア６５２−１に遠隔励起用レーザー光を挿入している。

増幅用コネクタ８５０は、光信号を伝送するｎ本の光伝送路８５１と、遠隔励起用レーザー光を伝送する光伝送路８５２とを有する。ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉ及びＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−ｉと接続される光伝送路８５１を光伝送路８５１−ｉと記載する。光伝送路８５２は、遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光をＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２に入力する。

次に、図１５に示す光増幅システム５０５の動作について説明する。
まず、第１の方向の光信号に対する光増幅について説明する。
ノード５５０ａの遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１は、ＭＣＦ６５０−１の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２により伝送された光信号を、光伝送路８２１−１、８２１−２によりＭＣＦコネクタ８３０ａに中継する。ＭＣＦコネクタ８３０ａは、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１の光伝送路８２１−１、８２１−２のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ８３０ａは、他の信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２の光伝送路８２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ８３０ａは、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２の光伝送路８２１−１又は光伝送路８２１−２のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１に光信号を挿入する。

遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２は、光伝送路８２１−１、８２１−２のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２は、遠隔励起用レーザー８１０ａが出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０−２の遠隔励起用コア６５２−１に挿入する。

中継ノード５６０の増幅用コネクタ８５０−１は、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２により伝送された光信号を、光伝送路８５１−１、８５１−２によりＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−１、８６１−２に入力する。さらに、増幅用コネクタ８５０−１は、ＭＣＦ６５０−２の遠隔励起用コア６５２−１により伝送された遠隔励起用レーザー光を、光伝送路８５２によりＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２−１に入力する。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−１、８６１−２により伝送される光信号は、増幅用コネクタ８５０−１が第１クラッド部８６２−１に結合した遠隔励起用レーザー光により増幅される。中継ノード５６０の増幅用コネクタ８５０−２は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−１、８６１−２から出力された増幅後の光信号を、光伝送路８５１−１、８５１−２により、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２に中継する。

ノード５５０ｂの遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１は、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２により伝送された光信号を、光伝送路８２１−１、８２１−２によりＭＣＦコネクタ８３０ｂに中継する。ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１の光伝送路８２１−１、８２１−２のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、他の信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２の光伝送路８２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２の光伝送路８２１−１又は光伝送路８２１−２のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１に光信号を挿入する。

遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２は、光伝送路８２１−１、８２１−２のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６５０−４の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２は、遠隔励起用レーザー８１０ｂが出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０−４の遠隔励起用コア６５２−１に挿入する。

第２の方向の光信号に対する光増幅は、上記の第１の方向の光信号に対する光増幅と同様の動作を、逆方向で行う。
ノード５５０ｂの遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２は、ＭＣＦ６５０−４の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４により伝送された光信号を、光伝送路８２１−３、８２１−４によりＭＣＦコネクタ８３０ｂに中継する。ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−２の光伝送路８２１−３、８２１−４のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、他の信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１の光伝送路８２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ８３０ｂは、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１の光伝送路８２１−３又は光伝送路８２１−４のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１に光信号を挿入する。

遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１は、光伝送路８２１−３、８２１−４のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０ｂ−１は、遠隔励起用レーザー８１０ｂが出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０−３の遠隔励起用コア６５２−２に挿入する。

中継ノード５６０の増幅用コネクタ８５０−２は、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４により伝送された光信号を、光伝送路８５１−３、８５１−４によりＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−３、８６１−４に入力する。さらに、増幅用コネクタ８５０−２は、ＭＣＦ６５０−３の遠隔励起用コア６５２−２により伝送された遠隔励起用レーザー光を、光伝送路８５２によりＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２−２に入力する。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−３、８６１−４により伝送される光信号は、増幅用コネクタ８５０−２が第１クラッド部８６２−２に結合した遠隔励起用レーザー光により増幅される。中継ノード５６０の増幅用コネクタ８５０−１は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０のコア８６１−３、８６１−４から出力された増幅後の光信号を、光伝送路８５１−３、８５１−４により、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４に中継する。

ノード５５０ａの遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２は、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４により伝送された光信号を、光伝送路８２１−３、８２１−４によりＭＣＦコネクタ８３０ａに中継する。ＭＣＦコネクタ８３０ａは、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−２の光伝送路８２１−３、８２１−４のうち、他ノードから自ノード宛に光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を分岐する。ＭＣＦコネクタ８３０ａは、他の信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１の光信号を遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１の光伝送路８２１に中継する。さらに、ＭＣＦコネクタ８３０ａは、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１の光伝送路８２１−３又は光伝送路８２１−４のうち、自ノードから他ノード宛の光信号を伝送する信号伝送用コア６５１と接続される光伝送路８２１に光信号を挿入する。

遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１は、光伝送路８２１−３及び光伝送路８２１−４のそれぞれに入力された光信号を、ＭＣＦ６５０−１の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ８２０ａ−１は、遠隔励起用レーザー８１０ａが出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０−１の遠隔励起用コア６５２−２に挿入する。

図１５に示す光増幅システム５０５では、前方励起の場合を説明したが、信号伝送方向と逆向きに遠隔励起用光を光信号と結合させることにより、後方励起も可能である。また、前方励起と後方励起とを組み合わせてもよい。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の両側それぞれに増幅用コネクタ８５０が存在しているが、１つの増幅用コネクタ８５０で両方向の信号の増幅を行ってもよい。例えば、ノード５５０ａからのみ遠隔励起を実施する。中継ノード５６０のノード５５０ａ側の増幅用コネクタ８５０は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２−１及び第１クラッド部８６２−２の両クラッド領域に遠隔励起用光を結合する。その場合、第１の方向の光信号は前方励起となり、第２の方向の光信号は後方励起となる。
また、遠隔励起用コネクタ８２０とＭＣＦコネクタ８３０とが、両者の機能を持つ一体型のコネクタであってもよい。
また、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用レーザー８１０を内蔵した構成でもよい。その場合、遠隔励起用コネクタ８２０には増幅用レーザー光の光入力の代わりに、電気入力が行われる。遠隔励起用コネクタ８２０に内蔵される遠隔励起用レーザー８１０は、入力された電気を遠隔励起用レーザー光に変換する。

なお、増幅用コネクタ８５０は、１つの遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光をＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の１つの第１クラッド部８６２に結合する形態となっているが、遠隔励起用コア６５２と第１クラッド部８６２は、１対１の関係でなくてもよい。つまり、１つの遠隔励起用コア６５２から伝送された遠隔励起用レーザー光を複数の第１クラッド部８６２に結合してもよい。また、複数の遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光を、１つの第１クラッド部８６２に結合してもよい。
また、遠隔励起用レーザー光をＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の全ての第１クラッド部８６２に結合してもよく、一部の第１クラッド部８６２に結合してもよい。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０と遠隔励起用レーザー８１０が同一ノードに存在する場合、遠隔励起用コネクタ８２０と増幅用コネクタ８５０の両者の機能を持つ一体型のコネクタを用いてもよい。

なお、上記においては、中継ノードに増幅用コネクタ８５０及びＭＣ−ＥＤＦＡ８６０を備えているが、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノードに増幅用コネクタ８５０及びＭＣ−ＥＤＦＡ８６０を備えてもよい。この場合、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノードにおいて、遠隔励起用コネクタ８２０と増幅用コネクタ８５０とを直結する。

上記では、図５に示す片系両方向の通信システム１００Ａへ本実施形態を適用する場合について示したが、図１に示す片系片方向の通信システム１００へ適用してもよい。通信システム１００に適用する場合、光増幅システム５０５は、上述した第１の方向又は第２の方向のいずれかのみの光増幅を行うための構成を備えればよい。

［第４の実施形態］
第４の実施形態では、特定ノードがＥＤＦＡによりコア個別に増幅を行う。以下では、第３の実施形態との差分を中心に説明する。
図１９は、第４の実施形態による光増幅システム５０６の構成例を示す図である。同図において、図１５に示す第３の実施形態による光増幅システム５０５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す光増幅システム５０６が、図１５に示す光増幅システム５０５と異なる点は、中継ノード５６０に代えて中継ノード５７０を備える点である。光増幅システム５０６では、ノード５５０からの遠隔励起用光が、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２により伝搬される。そして、ノード５５０ａとノード５５０ｂの間の中継ノード５７０において、ノード５５０から伝搬された遠隔励起用光により両方向の光信号が増幅される。中継ノード５７０は、増幅媒体として、マルチコアのＥＤＦＡ（ＭＣ−ＥＤＦＡ）を備える。ＭＣ−ＥＤＦＡでは、増幅用の光と光信号とを同一のコアに伝搬させることで、特定のコアの増幅が可能である。
比較的壊れやすいアクティブ部品である光増幅の光源を、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノードであるノード５５０ａ、５５０ｂに集約することで、故障対応箇所の削減を可能とする。

中継ノード５７０は、増幅用コネクタ８７０（結合部）と、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０（光ファイバ増幅器）とを備える。同図では、中継ノード５７０は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０の両側に増幅用コネクタ８７０を１つずつ備えている。遠隔励起用レーザー光が一方のみから伝送される場合、中継ノード５７０は、遠隔励起用レーザー光の受信側にのみ増幅用コネクタ８７０を備えてもよい。

増幅用コネクタ８７０は、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１により伝送された光信号をＭＣ−ＥＤＦＡ８８０に中継し、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０から出力された光信号をＭＣＦ６５０の信号伝送用コアに中継する。増幅用コネクタ８７０は、遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光を分岐する。増幅用コネクタ８７０の光結合器８７２は、分岐された遠隔励起用レーザー光を遠隔励起用の光として、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０内で光信号を伝送するコアに結合する。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０は、一方の増幅用コネクタ８７０から入力された光信号を、他方の増幅用コネクタ８７０に入力する。ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０は、光信号を、その光信号を伝送するコアに結合された遠隔励起用レーザー光により増幅する。
なお、光信号の波長と遠隔励起用レーザー光の波長とが異なる場合、同一のコアで信号伝送と遠隔励起とを行ってもよい。この場合、遠隔励起用コネクタ８２０は、遠隔励起用レーザー光を信号伝送用コア６５１に入力するため、遠隔励起用コネクタ８２０と増幅用コネクタ８７０とにおいて、特定の波長を対象とした合分波が必要となる。ただし、ＭＣＦの１つのコアに結合した遠隔励起用レーザー光がそのままＭＣ−ＥＤＦＡ８８０内で同一コアの増幅に使われる場合は、増幅用コネクタ８７０での抽出が不要となる場合もある。また、同一のコアで信号伝送と遠隔励起とを行う場合には、ＭＣＦ６５０における遠隔励起用コア６５２が不要となる。

以下では、中継ノード５７０が備える２つの増幅用コネクタ８７０のうち、ノード５５０ａ側に備えられた増幅用コネクタ８７０を増幅用コネクタ８７０−１と記載する。中継ノード５７０が備える２つの増幅用コネクタ８７０のうち、ノード５５０ｂ側に備えられた増幅用コネクタ８７０を増幅用コネクタ８７０−２と記載する。

図２０は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０の断面図である。ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０は、ｎ本のコア８８１を有する。ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉに対応したコア８８１を、コア８８１−ｉと記載する。コア８８１を伝搬する光信号は、そのコア８８１に結合された遠隔励起用レーザー光により増幅される。ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０が備える全てのコア８８１を増幅してもよく、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０が備える一部のコア８８１のみを増幅してもよい。

図２１は、増幅用コネクタ８７０の構成例を示す図である。
増幅用コネクタ８７０は、ｎ本の光伝送路８７１と、ｎ個以下の光結合器８７２とを有する。ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉ及びＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−ｉと接続される光伝送路８７１を光伝送路８７１−ｉと記載する。光結合器８７２は、光伝送路８７１に設けられる。光伝送路８７１−ｉに設けられた光結合器８７２を光結合器８７２−ｉと記載する。光結合器８７２−ｉは、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−ｉに遠隔励起用レーザー光を結合する。増幅用コネクタ８７０−１は、光結合器８７２−１及び光結合器８７２−２を有する。光結合器８７２−１、８７２−２は、光伝送路８７１−１、８７１−２にそれぞれ設けられる。増幅用コネクタ８７０−２は、光結合器８７２−３及び光結合器８７２−４を有する。光結合器８７２−３、８７２−４は、光伝送路８７１−３、８７１−４にそれぞれ設けられる。

増幅用コネクタ８７０は、遠隔励起用レーザー光を、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０内の複数のコア８８１に結合しているが、その比率は変えてもよい。例えば、同図では、遠隔励起用レーザー光を２分岐して各コア８８１に結合しているが、コアごとの増幅率を変える場合には分岐比を変えればよい。特に条件が無ければ、均等に分岐してもよい。また、１つの遠隔励起用レーザー光を、１つのコア８８１に結合してもよく、複数の遠隔励起用レーザー光を１つのコア８８１に結合してもよい。また、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０が備える一部のコア８８１のみを増幅する場合、増幅用コネクタ８７０は、増幅を行わないコア８８１に接続される光伝送路８７１には光結合器８７２を設けなくてもよい。

次に、光増幅システム５０６の動作について説明する。
まず、第１の方向の光信号に対する光増幅について説明する。
ノード５５０ａの動作は、第３の実施形態と同様である。
中継ノード５７０の増幅用コネクタ８７０−１は、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２によりノード５５０ａから伝送された光信号を、光伝送路８７１−１、８７１−２によりＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−１、８８１−２に入力する。さらに、増幅用コネクタ８７０は、ＭＣＦ６５０−２の遠隔励起用コア６５２−１により伝送された遠隔励起用レーザー光を分岐し、分岐した遠隔励起用レーザー光を光結合器８７２−１、８７２−２に入力する。光結合器８７２−１は、遠隔励起用レーザー光を光伝送路８７１−１に結合することで、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−１に遠隔励起用レーザー光を結合する。光結合器８７２−２は、遠隔励起用レーザー光を光伝送路８７１−２に結合することで、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−２に遠隔励起用レーザー光を結合する。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−１、８８１−２により伝送される光信号は、増幅用コネクタ８７０−１の光結合器８７２−１、８７２−２のそれぞれにより結合された遠隔励起用レーザー光により増幅される。中継ノード５７０の増幅用コネクタ８７０−２は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−１、８８１−２から出力された増幅後の光信号を、光伝送路８７１−１、８７１−２により、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−１、６５１−２に中継する。
ノード５５０ｂの動作は、第１の実施形態と同様である。

第２の方向の光信号に対する光増幅は、上記の第１の方向の光信号に対する光増幅と同様の動作を、逆方向で行う。
ノード５５０ｂの動作は、第３の実施形態と同様である。
中継ノード５７０の増幅用コネクタ８７０−２は、ＭＣＦ６５０−３の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４によりノード５５０ｂから伝送された光信号を、光伝送路８７１−３、８７１−４によりＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−３、８８１−４に入力する。さらに、増幅用コネクタ８７０は、ＭＣＦ６５０−３の遠隔励起用コア６５２−２により伝送された遠隔励起用レーザー光を分岐し、分岐した遠隔励起用レーザー光を光結合器８７２−３、８７２−４に入力する。光結合器８７２−３は、遠隔励起用レーザー光を光伝送路８７１−３に結合することで、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−３に遠隔励起用レーザー光を結合する。光結合器８７２−４は、遠隔励起用レーザー光を光伝送路８７１−４に結合することで、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−４に遠隔励起用レーザー光を結合する。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−３、８８１−４により伝送される光信号は、増幅用コネクタ８７０−２の光結合器８７２−３、８７２−４のそれぞれにより結合された遠隔励起用レーザー光により増幅される。中継ノード５７０の増幅用コネクタ８７０−１は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−３、８８１−４から出力された増幅後の光信号を、光伝送路８７１−３、８７１−４により、ＭＣＦ６５０−２の信号伝送用コア６５１−３、６５１−４に中継する。
ノード５５０ａの動作は、第３の実施形態と同様である。

図１９に示す光増幅システム５０６では、前方励起の場合を説明したが、信号伝送方向と逆向きに遠隔励起用光を光信号と結合させることにより、後方励起も可能である。また、前方励起と後方励起とを組み合わせてもよい。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０の両側それぞれに増幅用コネクタ８７０が存在しているが、１つの増幅用コネクタ８７０で両方向の信号の増幅を行ってもよい。例えば、ノード５５０ａからのみ遠隔励起を実施する。そして、中継ノード５７０のノード５５０ａ側の増幅用コネクタ８７０のみで、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１に遠隔励起用光を結合する。その場合、第１の方向の光信号は前方励起となり、第２の方向の光信号は後方励起となる。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０と遠隔励起用レーザー８１０が同一ノードに存在する場合、遠隔励起用コネクタ８２０と増幅用コネクタ８７０の両者の機能を持つ一体型のコネクタを用いてもよい。

上記では、図５に示す片系両方向の通信システム１００Ａへ本実施形態を適用する場合について示したが、図１に示す片系片方向の通信システム１００へ適用してもよい。通信システム１００に適用する場合、光増幅システム５０６は、上述した第１の方向又は第２の方向のいずれかのみの光増幅を行うための構成を備えればよい。

［第５の実施形態］
第１〜第４の実施形態では、ＭＣＦの１つのコアを片方向の伝送に使用する場合について説明した。ここでは、例えば、図６、図７に示す通信システム１００Ｃ、１００Ｄのように、ＭＣＦの１つのコアを両方向の伝送に使用する場合について、上述した第１〜第４の実施形態との差分を説明する。

ラマン増幅の場合、ＭＣＦ６００のコア６０１内で光信号が増幅する。そのため、増幅用コネクタ７２０において、光信号を送受に分けることに意味はなく、同一コア６０１内で前方励起と後方励起とが同時に発生することが異なるのみである。つまり、増幅部分に関するコネクタ構成は、片方向伝送の場合と同一である。

ＥＤＦＡを用いて増幅が行われる場合、ＭＣ−ＥＤＦＡが片方向伝送用の構成であるときには、送受で分けることによって、前方励起と後方励起との使い分けが可能である。この場合、増幅部分に関するコネクタの構成に差分がある。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡが双方伝送用の構成であるときには、ラマン増幅の場合と同様、同一コア内で前方励起と後方励起とが発生する。増幅部分に関するコネクタ構成は、片方向伝送の場合と同一である。

図２２は、ＭＣＦの１つのコアを双方向伝送で用い、ＥＤＦＡにより複数コアの光信号の一括増幅を行う場合に用いられる遠隔励起用コネクタ９１０及び増幅用コネクタ９２０の構成例を示す図である。光増幅システム５０５のノード５５０は、遠隔励起用コネクタ８２０に代えて遠隔励起用コネクタ９１０を備える。中継ノード５６０は、増幅用コネクタ８５０に代えて増幅用コネクタ９２０を備える。ここでは、ＭＣＦ６５０が備える信号伝送用コア６５１の数ｎ＝２であり、ＭＣＦ６５０が備える遠隔励起用コア６５２の数ｍ＝２である場合を例に示している。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０は、２つの第１クラッド部８６２−１、８６２−２を有する。第１クラッド部８６２−１には、増幅用コネクタ９２０から挿入された光信号を伝送するｎ本のコア８６１−１〜８６１−ｎが含まれる。第１クラッド部８６２−２には、増幅用コネクタ９２０に入力する光信号を伝送するｎ本のコア８６１−（ｎ＋ｉ）〜８６１−２ｎが含まれる。

遠隔励起用コネクタ９１０は、双方向の光信号を伝送するｎ本の光伝送路９１１を有する。各光伝送路９１１はそれぞれ、ＭＣＦ６５０の各信号伝送用コア６５１と接続される。光伝送路９１１は、信号伝送用コア６５１から入力された光信号をＭＣＦコネクタ８３０に中継し、ＭＣＦコネクタ８３０から入力された光信号を信号伝送用コア６５１に中継する。さらに、遠隔励起用コネクタ９１０は、遠隔励起用レーザー８１０が出力した遠隔励起用レーザー光を、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２に入力する。

増幅用コネクタ９２０は、ｎ本の光伝送路９２１と、ｎ個のサーキュレータ９２２と、２ｎ本の光伝送路９２３と、ｍ本以下の光伝送路９２４とを備える。
各光伝送路９２１は、ＭＣＦ６５０の各信号伝送用コア６５１と接続される。ｎ本の光伝送路９２１を、光伝送路９２１−１〜９２１−ｎと記載する。光伝送路９２１−ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）と接続されるサーキュレータ９２２をサーキュレータ９２２−ｉと記載する。また、サーキュレータ９２２−ｉと接続される２本の光伝送路９２３を、光伝送路９２３−ｉ、９２３−（ｎ＋ｉ）と記載する。

光伝送路９２１−ｉは、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉから受信した光信号をサーキュレータ９２２−ｉに入力し、サーキュレータ９２２−ｉから出力された光信号をＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉに入力する。
サーキュレータ９２２−ｉは、光伝送路９２１−ｉから入力された信号を、光伝送路９２３−ｉに出力し、光伝送路９２３−（ｎ＋ｉ）から入力された信号を光伝送路９２１−ｉに出力する。
２ｎ本の光伝送路９２３はそれぞれ、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の２ｎ本のコア８６１のいずれかと接続される。光伝送路９２３−ｉは、サーキュレータ９２２−ｉから出力された光信号を、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２−１内のコア８６１−ｉに入力する。光伝送路９２３−（ｎ＋ｉ）は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の第１クラッド部８６２−２内のコア８６１−（ｎ＋ｉ）から出力された光信号を、サーキュレータ９２２−ｉに挿入する。
光伝送路９２４は、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光を、ＭＣ−ＥＤＦＡ８６０の増幅対象の一部又は全ての第１クラッド部８６２に入力する。同図では、光伝送路９２４は、第１クラッド部８６２−１に入力している。

図２３は、ＭＣＦの１つのコアを双方向伝送で用い、ＥＤＦＡによりコア個別に増幅を行う場合に用いられる増幅用コネクタ９３０の構成例を示す図である。光増幅システム５０６のノード５５０は、遠隔励起用コネクタ８２０に代えて図２２に示す遠隔励起用コネクタ９１０を備える。中継ノード５７０は、増幅用コネクタ８７０に代えて図２３に示す増幅用コネクタ９３０を備える。ここでは、ＭＣＦ６５０が備える信号伝送用コア６５１の数ｎ＝２であり、ＭＣＦ６５０が備える遠隔励起用コア６５２の数ｍ＝２である場合を例に示している。

ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０は、２ｎ本のコア８８１を有する。ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０が備える２ｎ本のコア８８１のうち、増幅用コネクタ９３０から入力された光信号を伝送するｎ本のコア８８１を、コア８８１−１〜８８１−ｎと記載する。また、増幅用コネクタ９２０に入力する光信号を伝送するｎ本のコア８８１を、コア８８１−（ｎ＋１）〜８８１−２ｎと記載する。

増幅用コネクタ９３０は、ｎ本の光伝送路９３１と、ｎ個のサーキュレータ９３２と、２ｎ本の光伝送路９３３と、ｋ個（ｋはｎ以下の整数）の光結合器９３４とを備える。同図では、ｋ＝ｎ＝２の場合を示している。
各光伝送路９３１は、ＭＣＦ６５０の各信号伝送用コア６５１と接続される。ｎ本の光伝送路９３１を、光伝送路９３１−１〜９３１−ｎと記載する。光伝送路９３１−ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）と接続されるサーキュレータ９３２をサーキュレータ９３２−ｉと記載する。また、サーキュレータ９３２−ｉと接続される２本の光伝送路９３３を、光伝送路９３３−ｉ、９３３−（ｎ＋ｉ）と記載する。

光伝送路９３１−ｉは、ＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉから受信した光信号をサーキュレータ９３２−ｉに入力し、サーキュレータ９３２−ｉから出力された光信号をＭＣＦ６５０の信号伝送用コア６５１−ｉに入力する。
サーキュレータ９３２−ｉは、光伝送路９３１−ｉから入力された信号を、光伝送路９３３−ｉに出力し、光伝送路９３３−（ｎ＋ｉ）から入力された信号を光伝送路９３１−ｉに出力する。

２ｎ本の光伝送路９３３はそれぞれ、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０の２ｎ本のコア８８１のいずれかと接続される。光伝送路９３３−ｉは、サーキュレータ９３２−ｉから出力された光信号を、コア８８１−ｉに入力する。光伝送路９３３−（ｎ＋ｉ）は、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−（ｎ＋ｉ）から出力された光信号を、サーキュレータ９３２−ｉに入力する。
増幅用コネクタ９３０は、ＭＣＦ６５０の遠隔励起用コア６５２により伝送された遠隔励起用レーザー光を分岐し、分岐した遠隔励起レーザー光を光結合器９３４−１〜９３４−ｎに入力する。光結合器９３４−ｉは、ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−ｉに遠隔励起用レーザー光を結合する。
ＭＣ−ＥＤＦＡ８８０のコア８８１−１〜８８１−ｎにより伝送される光信号は、増幅用コネクタ９３０の光結合器９３４−１〜９３４−ｎのそれぞれにより結合された遠隔励起用レーザー光により増幅される。

上記のように、ＭＣＦの信号伝送用コアが双方向の光信号の伝送を行う場合、ＭＣ−ＥＤＦＡが片方向対応であれば、増幅用コネクタの内部で光信号を方向別に分割して選択的に前方励起が可能である。なお、信号方向と逆方向に増幅光を結合させれば同様に後方励起も可能である。

なお、ＥＤＦＡを多段構成とすることができる。ＭＣ−ＥＤＦＡが、次段以降に遠隔励起用光を通過させる機構を持つ場合、そのＭＣ−ＥＤＦＡが通過させた遠隔励起用光を用いて、次段以降のＭＣ−ＥＤＦＡが増幅を行う。なお、次段のＭＣ−ＥＤＦＡまでの間に別のファイバなどを経由する場合には、増幅用コネクタがその遠隔励起用光を通過させる機構が必要である。
また、ＭＣ−ＥＤＦＡが遠隔励起用光を通過させる機構を持たない場合には、最初の増幅用コネクタで一旦遠隔励起用光を増幅用コネクタ外部に出力し、別の経路で次段以降の増幅用コネクタに接続する。次段以降のＥＤＦＡは、別経路で伝送された遠隔励起用光を用いて増幅を行う。

なお、図面では示していないが、各実施形態において、光増幅には、光を一方向のみ通過するアイソレーターや、増幅用レーザーのパワーレベルを光信号のパワーレベルに応じて適宜調整する機構などを含んでもよい。また、図面では記載していないが、それらの機構を含んだ形態に上記の実施形態のコネクタを用いてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態による光増幅システムは、マルチコアファイバを介して通信する複数のノードを有する。光増幅システムは、ノードがＭＣＦのコアに入力した増幅用の光により、ＭＣＦが有する少なくとも一部の複数のコアにより伝送される通信用の光を増幅する増幅部を備える。増幅部は、第１及び第２の実施形態の場合、増幅用レーザー光が入力されるＭＣＦのコアであり、第３及び第４の実施形態の場合、増幅用コネクタ及びＭＣ−ＥＤＦＡである。上述した実施形態により、ＭＣＦの光増幅を行うことができる。
なお、第３、第４、第５の実施形態では、増幅媒体としてエルビウムドープのファイバアンプを用いた例を示したが、他の希土類をドープしたファイバアンプを用いて光増幅を行ってもよい。

また、第１及び第２の実施形態では、増幅用レーザー７１０が設けられたノード５１０において光信号の増幅が行われる構成を説明した。これに限らず、増幅用レーザー７１０が設けられたノード５１０以外の他のノードにおいて光信号の増幅が行われてもよい。例えば、ノード５１０から他のノードへＭＣＦのコアで増幅用レーザー光を伝搬する。他のノードにおいて、増幅用コネクタが、コアから増幅用レーザー光を分岐し、分岐した増幅用レーザー光を他のコアに結合する。増幅用レーザー光が他のコアに結合されることにより、ノード５１０以外のノードにおいて他のコアで伝送される光信号の増幅が可能となる。複数のコアで増幅用レーザー光が伝搬される場合、他のノードにおいて、増幅用レーザー光の合波が行われ、合波した増幅用レーザー光が光信号を伝送するコアに結合される。

また、ノード５１０以外の他のノードで光信号の増幅を行う場合において、複数のノードにおいて光信号の増幅が行われてもよい。複数のノードにおいて光信号の増幅が行われる場合、増幅用レーザー光を伝送するコアをノードごとに割り当て、割り当てたコアで増幅用レーザー光を伝搬してもよい。また、複数のノードで増幅用レーザー光を伝搬するコアを共用してもよい。複数のノードでコアを共用する場合、ノードは、共用のコアから分岐した増幅用レーザー光を分波する。ノードは、分波した一方の増幅用レーザー光を用いて光信号を増幅し、分波した他方の増幅用レーザー光を共用のコアへ挿入する。増幅用レーザー光を分波する比率は、増幅に用いる増幅用レーザー光が各ノード５１０において一定となる比率でもよいし、ノード間の距離に応じた比率でもよい。

ノード５１０において生成した増幅用レーザー光を他のノードで用いることにより、他のノードに増幅用レーザー７１０を備えずとも光信号の増幅が行える。また、他のノードにおける設備を簡素化できる。

第３の実施形態では、ノード５５０間に１つの中継ノード５６０を設ける構成を説明した。この構成に限らず、直列に接続された複数の中継ノード５６０をノード５５０間に設けてもよい。複数の中継ノード５６０を備える場合、中継ノード５６０ごとに遠隔励起用コア６５２を設けてもよい。この場合、中継ノード５６０は、自ノードに割り当てられた遠隔励起用コア６５２で伝搬される遠隔励起用レーザー光を用いて光信号を増幅する。中継ノード５６０ごとに設ける遠隔励起用コア６５２は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。２つ以上の遠隔励起用コア６５２が中継ノード５６０に割り当てられる場合、中継ノード５６０は、複数の遠隔励起用レーザー光を合波し、合波した遠隔励起用レーザー光により光信号を増幅する。

また、複数の中継ノード５６０を備える場合、複数の中継ノード５６０が遠隔励起用コア６５２を共用してもよい。この場合、中継ノード５６０は、遠隔励起用コア６５２で伝搬する遠隔励起用レーザー光を光スプリッタで２つに分波する。中継ノード５６０は、分波した一方の遠隔励起用レーザー光により光信号を増幅し、分波した他方の遠隔励起用レーザー光を遠隔励起用コア６５２へ挿入する。分波した他方の遠隔励起用レーザー光は、遠隔励起用コア６５２を介して、隣接する中継ノード５６０へ供給される。複数の中継ノード５６０が共用する遠隔励起用コア６５２は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。遠隔励起用レーザー光を分波する比率は、増幅に用いる遠隔励起用レーザー光が各中継ノード５６０において一定となる比率でもよいし、ノード間の距離に応じた比率でもよい。

２つ以上の遠隔励起用コア６５２を共用する場合、中継ノード５６０は、全て又は一部の遠隔励起用コア６５２で伝搬する遠隔励起用レーザー光それぞれを分波する。中継ノード５６０は、分波した一方の遠隔励起用レーザー光それぞれを合波し、合波した遠隔励起用レーザー光を用いて光信号を増幅する。中継ノード５６０は、分波した他方の遠隔励起用レーザー光それぞれを複数の遠隔励起用コア６５２へ挿入する。なお、分波と合波の順序は逆であってもよい。また、第４及び第５の実施形態における光増幅システムにおいても、同様に、この構成に限らず、直列に接続された複数の中継ノード５７０をノード５５０間に設けてもよい。

ノード５５０間に複数の中継ノード５６０を設けることにより、中継ノード５６０を１つ設ける場合より、光信号の伝送距離を長くすることが容易になる。

上述した各実施形態では、ノード間の接続にＭＣＦが用いられた構成例を説明した。実施形態で説明した構成に限らず、図９及び図１０に示したようにノード間の接続にＳＣＦが用いられてもよい。第３、第４及び第５の実施形態における光増幅システムにおいてノード間の接続にＳＣＦが用いられる場合、遠隔励起用レーザー光も光信号と同様にＳＣＦにて伝搬されることになるが、各実施形態にて説明した構成にて光信号の増幅を行うことができる。第１及び第２の実施形態における光増幅システムにおいてノード間の接続にＳＣＦが用いられる場合、光信号が増幅される区間におけるＳＣＦとＭＣＦとの切り替えを避ける必要がある。光信号が増幅される区間以外の区間においてＳＣＦとＭＣＦとの切り替えが変換コネクタによって行われる場合、ノード間の接続にＳＣＦが用いられていても第１及び第の実施形態において説明した構成にて光信号の増幅を行うことができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

マルチコアファイバによりノード間の信号を伝送するシステムに利用可能である。

１００、１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ 通信システム
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 送受信ノード
１１１−１〜１１１−６ 送信装置
１１２−１〜１１２−６ 受信装置
１１３−１〜１１３−６ 送受信装置
１２０、１２０−１〜１２０−３ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐノード
１２１−１〜１２１−３ 送信装置
１２２−１〜１２２−３ 受信装置
１２５−１〜１２５−３ 送受信装置
１２６−１〜１２６−３ 送受信装置
１５０、１５０−１〜１５０−３ コネクタ
１６０−１〜１６０−４ コネクタ
１８０−１〜１８０−３ コネクタ
１８５−１〜１８５−３ コネクタ
２００−１〜２００−４、２００−２１、２００−２２ ＭＣＦ（マルチコアファイバ）
２０１、２０１−１〜２０１−４、２０１−２１、２０１−２２ コア
２０２、２０２−１〜２０２−４、２０２−２１、２０２−２２ コア
２０３、２０３−１〜２０３−４、２０３−２１、２０３−２２ コア
２１０−１〜２１０−４ ＭＣＦ（マルチコアファイバ）
２１１、２１１−１〜２１１−４ コア
２１２、２１２−１〜２１２−４ コア
２１３、２１３−１〜２１３−４ コア
２１４、２１４−１〜２１４−４ コア
２１５、２１５−１〜２１５−４ コア
２１６、２１６−１〜２１６−４ コア
４００−１、４００−２、４１０−１、４１０−２ 変換コネクタ
４５１、４５２、４５３…ＳＣＦ（シングルコアファイバ）
５００、５０１、５０５，５０６ 光増幅システム
５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５５０ａ、５５０ｂ ノード
５６０、５７０ 中継ノード
６００、６００−１〜６００−３、６５０、６５０−１〜６５０−４ ＭＣＦ（マルチコアファイバ）
６０１、６０１−１〜６０１−４ コア
６５１、６５１−１〜６５１−４ 信号伝送用コア
６５２、６５２−１〜６５２−２ 遠隔励起用コア
７１０、７１０ａ、７１０ｂ 増幅用レーザー
７２０、７２０ａ−１、７２０ａ−２、７２０ｂ−１、７２０ｂ−２ 増幅用コネクタ
７２１ 光伝送路
７２２ 光結合器
７３０、７３０ａ、７３０ｂ、７３０ｃ ＭＣＦコネクタ
８１０、８１０ａ、８１０ｂ 遠隔励起用レーザー
８２０、８２０ａ−１、８２０ａ−２、８２０ｂ−１、８２０ｂ−２ 遠隔励起用コネクタ
８２１、８２１−１〜８２１−４ 光伝送路
８３０、８３０ａ、８３０ｂ ＭＣＦコネクタ
８５０、８５０−１〜８５０−２ 増幅用コネクタ
８５１、８５１−１〜８５１−４ 光伝送路
８５２ 光伝送路
８６０、８８０ ＭＣ−ＥＤＦＡ
８６１、８６１−１〜８６１−４、８８１、８８１−１〜８８１−４ コア
８６２、８６２−１〜８６２−２ 第１クラッド部
８６３ 第２クラッド部
８７０、８７０−１〜８７０−２ 増幅用コネクタ
８７１、８７１−１〜８７１−４ 光伝送路
８７２、８７２−１〜８７２−２ 光結合器
９１０ 遠隔励起用コネクタ
９１１ 光伝送路
９２０ 増幅用コネクタ
９２１−１〜９２１−２ 光伝送路
９２２−１〜９２２−２ サーキュレータ
９２３−１〜９２３−４ 光伝送路
９２４ 光伝送路
９３０ 増幅用コネクタ
９３１−１〜９３１−４ 光伝送路
９３２−１〜９３２−２ サーキュレータ
９３３−１〜９３３−４ 光伝送路
９３４−１〜９３４−２ 光結合器

Claims (10)

1. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムであって、
   前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力部と、
   前記ノード又は前記ノード間に備えられ、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅部と、
   前記増幅光入力部により入力された前記増幅用の光を前記増幅部に結合する増幅光結合部と、
   を備え、
   前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送する前記コアと異なり、
   前記ノードに備えられる前記増幅部は、前記マルチコアファイバにおいて前記通信用の光を伝送する前記コアそれぞれに対応し、対応する前記コアにより伝送された前記通信用の光が入力されるコアを複数まとめて配置したクラッドを有しており、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光により、前記クラッド内に配置される複数の前記コアそれぞれに入力された前記通信用の光を一括で増幅する、
   光増幅システム。
2. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムであって、
   前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力部と、
   前記ノード又は前記ノード間に備えられ、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅部と、
   前記増幅光入力部により入力された前記増幅用の光を前記増幅部に結合する増幅光結合部と、
   を備え、
   前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送する前記コアと異なり、かつ、前記マルチコアファイバが有する一列に並んだ複数の前記コアのうち最も外側に配置され、
   前記ノードに備えられる前記増幅部は、前記マルチコアファイバにおいて前記通信用の光を伝送する前記コアそれぞれに対応し、対応する前記コアにより伝送された前記通信用の光が入力されるコアを複数まとめて配置したクラッドを有しており、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光により、前記クラッド内に配置される複数の前記コアそれぞれに入力された前記通信用の光を一括で増幅する、
   光増幅システム。
3. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムであって、
   前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力部と、
   前記ノード又は前記ノード間に備えられ、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅部と、
   前記増幅光入力部により入力された前記増幅用の光を前記増幅部に結合する増幅光結合部と、
   を備え、
   前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送するコアと同じであり、
   前記ノードに備えられる増幅光結合部は、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光を前記通信用の光と分波して前記増幅部に結合し、
   前記増幅光結合部と同じ前記ノードに備えられる前記増幅部は、前記増幅光結合部が分波した前記増幅用の光により前記通信用の光を増幅する、
   光増幅システム。
4. 前記増幅部は、前記マルチコアファイバの前記複数のコアのうち、前記通信用の光を伝送するコアである、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光増幅システム。
5. 前記増幅部は、前記マルチコアファイバの前記複数のコアのうち、前記通信用の光を伝送し、かつ、ラマン増幅を行うコアである、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光増幅システム。
6. 前記増幅部は、希土類が添加されたマルチコアファイバ増幅器である、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光増幅システム。
7. 前記増幅部は、エルビウム添加ファイバ増幅器である、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光増幅システム。
8. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムが実行する光増幅方法であって、
   増幅光入力部が、前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力ステップと、
   増幅光結合部が、増幅光入力ステップにおいて入力された前記増幅用の光を、前記ノード又は前記ノード間に備えられた増幅部に結合する増幅光結合ステップと、
   前記増幅部が、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅ステップと、
   を有し、
   前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送する前記コアと異なっており、
   前記ノードに備えられる前記増幅部は、前記マルチコアファイバにおいて前記通信用の光を伝送する前記コアそれぞれに対応し、対応する前記コアにより伝送された前記通信用の光が入力されるコアを複数まとめて配置したクラッドを有しており、
   前記増幅ステップにおいては、前記ノードに備えられる前記増幅部が、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光により、前記クラッド内に配置される複数の前記コアそれぞれに入力された前記通信用の光を一括で増幅する、
   光増幅方法。
9. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムが実行する光増幅方法であって、
   増幅光入力部が、前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力ステップと、
   増幅光結合部が、増幅光入力ステップにおいて入力された前記増幅用の光を、前記ノード又は前記ノード間に備えられた増幅部に結合する増幅光結合ステップと、
   前記増幅部が、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅ステップと、
   を有し、
   前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送する前記コアと異なり、かつ、前記マルチコアファイバが有する一列に並んだ複数の前記コアのうち最も外側に配置されており、
   前記ノードに備えられる前記増幅部は、前記マルチコアファイバにおいて前記通信用の光を伝送する前記コアそれぞれに対応し、対応する前記コアにより伝送された前記通信用の光が入力されるコアを複数まとめて配置したクラッドを有しており、
   前記増幅ステップにおいては、前記ノードに備えられる前記増幅部が、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光により、前記クラッド内に配置される複数の前記コアそれぞれに入力された前記通信用の光を一括で増幅する、
   光増幅方法。
10. ３つ以上のノードを備え、前記ノード間の接続のうち少なくとも一部の区間に複数のコアを有するマルチコアファイバが用いられている光増幅システムが実行する光増幅方法であって、
    増幅光入力部が、前記マルチコアファイバのコアに増幅用の光を入力する増幅光入力ステップと、
    増幅光結合部が、増幅光入力ステップにおいて入力された前記増幅用の光を、前記ノード又は前記ノード間に備えられた増幅部に結合する増幅光結合ステップと、
    前記増幅部が、前記マルチコアファイバのコアが伝送する通信用の光を前記増幅用の光により増幅する増幅ステップと、
    を有し、
    前記増幅用の光を伝送する前記コアは、前記通信用の光を伝送するコアと同じであり、
    前記増幅光結合ステップにおいては、前記ノードに備えられる前記増幅光結合部が、他の前記ノードにおいて生成された前記増幅用の光であって前記マルチコアファイバの前記コアにより伝送された前記増幅用の光を前記通信用の光と分波して前記増幅部に結合し、
    前記増幅光結合ステップにおいては、前記増幅光結合部と同じ前記ノードに備えられる前記増幅部が、前記増幅光結合ステップにおいて分波された前記増幅用の光により前記通信用の光を増幅する、
    光増幅方法。

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