JPH05160473A - 光増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用状態における光増幅利得の検出および光
波長多重信号に含まれる異なる波長帯の光信号のすべて
を増幅することができるようにする。 【構成】 入力光信号１を複数に分岐する手段９と、分
岐された入力光信号のうちの一つの信号２２の強度を検
出する手段１２と、残りの入力光信号２１を光増幅する
手段１１と、光増幅された出力光信号２３をさらに複数
に分岐する手段１０と、分岐された出力光信号のうちの
一つの信号２５の強度を検出する手段１３と、上記分岐
された入力および出力光信号２２，２５から得られた検
出信号２４，２６から入力光信号強度と出力光信号強度
の比を検出する手段１４とを備えて構成され、または、
入力光信号１を二つ以上の異なる波長帯に分離する光波
長分離手段２８と、光波長分離手段２８の出力光信号２
９，３０をそれぞれ増幅する光増幅手段３１，３２と、
光増幅手段３１，３２の出力光信号３３，３４を光合成
する光合成手段３５とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光増幅装置および光増
幅装置を備えた光通信ネットワ−クに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の主な光増幅装置には光ファイバ型
増幅器と半導体レ−ザ型光増幅器の２種類がある。光フ
ァイバ型増幅器は図６に示すように、一端より入力光信
号１が挿入され他端より出力光信号７を出力する希土類
添加光ファイバ６と、光ファイバ６に方向性結合器など
の光合波器３を介して設けられた励起光源２と、光ファ
イバ６の途中に設けられた一対の光アイソレ−タ４，５
とにより構成され、励起光源２からの励起光を光合波器
３によって光ファイバ６に結合させて光ファイバ６中の
希土類元素のエネルギ−準位を上位の準位に励起し、下
位の準位に落ちるときのエネルギ−により光増幅をおこ
なう。また、図７に示すように半導体レ−ザ型光増幅器
８は光ファイバの途中に設けられ、これに注入される電
流を励起エネルギ−として光増幅をおこなう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光ファイバ型増幅器、半導体レ−ザ型光増幅器にはと
もに次のような問題点があった。

【０００４】(1) 光増幅利得は入力光信号の波長および
強度、励起信号強度により変化するため使用状態におけ
る光増幅利得はわからない。

【０００５】(2) 光増幅することが可能な光波長帯はそ
れぞれ固有の波長帯に限られている。そのため、光波長
多重信号に含まれる異なる波長帯の光信号のすべてを増
幅することはできない。

【０００６】(3) 増幅波長帯以外の波長帯の光信号に対
する通過損失が極めて大きいため、増幅波長帯以外の信
号は通過することも困難である。

【０００７】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、使用状態における光増幅利得を検出すること
ができ、光波長多重信号に含まれる異なる波長帯の光信
号のすべてを増幅することができる光増幅装置を提供す
ると共に、かかる高性能な光増幅装置を備えた低損失な
バス型光ネットワ−クを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光増幅装置は次の二つの態様からなる。

【０００９】第１の態様は、入力光信号を複数に分岐す
るための光分岐手段と、分岐された入力光信号のうちの
一つの信号の強度を検出するための光信号強度検出手段
と、残りの入力光信号を光増幅するための光増幅手段
と、その光増幅手段の出力信号をさらに複数に分岐する
ための光分岐手段と、分岐された出力光信号のうちの一
つの信号の強度を検出するための光信号強度検出手段
と、上記分岐された入力および出力光信号から得られた
検出信号から入力光信号強度と出力光信号強度の比を検
出するための入出力信号強度検出手段とを備えて構成さ
れたものであり、第２の態様は、入力光信号を二つ以上
の異なる波長帯に分離するための光波長分離手段と、光
波長分離手段の出力光信号をそれぞれ増幅するための光
増幅手段と、光増幅手段の出力光信号を合成するための
光合成手段とを備えて構成されたものである。

【００１０】また、本発明に係るバス型光ネットワ−ク
は、複数の子局の光信号を順次伝送用光ファイバに合成
するための光カプラの下流側に上記第１または第２の態
様の光増幅装置を設けたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記第１の態様の光増幅装置によれば、入力光
信号および出力光信号のそれぞれの信号強度をサンプリ
ングし、両者を比較することにより、光増幅利得を一定
値に制御することが可能となる。

【００１２】上記第２の態様の光増幅装置によれば、入
力光信号に含まれた異なる光波長帯の光信号を光分波器
などを用いて分離した後、それぞれの波長帯用の光増幅
手段により光増幅を行い、その後光合波器などで再び合
波することにより、光波長多重信号に含まれる異なる波
長帯の光信号のすべてを増幅して伝送することが可能と
なる。

【００１３】本発明に係るバス型光ネットワ−クは、各
子局において光信号の合成に用いられる光カプラにより
生じる挿入損失を光増幅装置による増幅で補うことがで
きるので、光カプラの数に関係なく低損失な合成伝送が
可能となる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００１５】図１に上記第１の態様の光増幅装置の一実
施例を示す。

【００１６】入力光信号１は光分岐器９により分岐され
る。分岐された光信号２２の強度は光信号強度検出器１
２によって検出され、入力強度検出信号２４が得られ
る。一方、残りの入力光信号２１は光増幅器１１におい
て光増幅され出力光信号２３が得られる。なお、ここで
用いる光増幅器１１は光増幅器であれば、図６、図７に
示した従来の光ファイバ型光増幅器、半導体レ−ザ型光
増幅器のいずれでもよい。

【００１７】光増幅器１１からの出力光信号２３は光分
岐器１０により分岐される。分岐された出力光信号２５
の強度は光強度検出器１３によって検出され、出力強度
検出信号２６が得られる。残りの出力光信号は本装置の
出力光信号７として出力される。

【００１８】入力強度検出信号２４と出力強度検出信号
２６は共に比較回路１４に入力される。比較回路１４は
これら二つの検出信号２４，２６から入力光信号１と出
力光信号７の信号強度比を検出し、信号強度比較信号２
７を出力する。この比較信号２７を監視することにより
本装置の使用状態における光増幅利得を知ることができ
る。

【００１９】図１の光増幅装置に、比較回路１４の信号
強度比較信号２７が予め設定した値となるように励起強
度を制御する回路を付加することにより、常に一定の利
得が得られる光増幅器を構成することができる。その構
成例を図２に示す。

【００２０】図２においては、信号強度比較信号２７は
誤差検出回路１５に入力され、ここで予め設定されてい
る基準信号１６と比較される。誤差検出回路１５はその
比較結果を誤差信号１７として出力する。この誤差信号
１７を励起強度制御信号として光増幅器１１にフィ−ド
バックし、誤差信号１７が一定値となるように光増幅器
１１の励起強度を制御する。光増幅器１１が光ファイバ
型増幅器の場合には励起光源の発光強度を、光増幅器１
１が半導体レ−ザ型光増幅器の場合には励起電流強度を
それぞれ制御すればよい。その結果、入力光信号の波
長、強度が変化した場合にも常に一定の光増幅利得を得
ることが可能となる。

【００２１】図３に上記第２の態様の光増幅装置の一実
施例を示す。

【００２２】入力光信号１は 1.3μｍ帯と1.55μｍ帯の
光信号の光波長多重信号とする。入力光信号１は光合分
波器２８において、1.3 μｍ帯の光信号２９と1.55μｍ
帯の光信号３０とに分離される。1.3 μｍ帯の光信号２
９は光増幅器３１により、1.55μｍ帯の光信号３０は光
増幅器３２によりそれぞれ光増幅され、増幅された光信
号３３，３４がそれぞれ出力される。光増幅器３１，３
２からの出力光信号３３，３４は光合分波器３５におい
て合波され、光出力信号７として出力される。ここで用
いる光増幅器３１，３２はそれぞれ1.3 μｍ帯、1.55μ
ｍ帯において光増幅を行うことが可能な光増幅器であれ
ば、図６、図７に示した従来の光ファイバ型光増幅器、
半導体レ−ザ型光増幅器のいずれでもよい。

【００２３】この光増幅装置は光信号の伝送方向が互い
に逆向きの場合、図４に示す構成とすることにより異な
る光波長帯の光信号による双方向光伝送が可能となる。
この例では、それぞれの光増幅器３１，３２に図７に示
した従来の半導体レ−ザ型光増幅器を用い、一方の光増
幅器３１のアイソレ−タ４，５と他方の光増幅器３２の
アイソレ−タ４，５の光通過方向を互いに逆向きに設定
している。

【００２４】この光増幅装置に図４の左側から入力され
た1.3 μｍ帯の入力光信号３８は合分波器２８を経て光
増幅器３１へ導かれ、光増幅されたのち光合分波器３５
を経て出力される。同様に図４の右側から入力された
1.5μｍ帯の入力光信号３９は合分波器３５を経て光増
幅器３２へ導かれ、光増幅されたのち光合分波器２８を
経て出力される。

【００２５】図５に本発明に係る光ネットワ−クの一実
施例を示す。同図において４０は伝送用光ファイバであ
り、伝送用光ファイバ４０にはそれぞれ光カプラ４１-
1，４１-2，・・・，４１-Nを介して複数の子局４２-
1，４２-2，・・・，４２-Nが接続されている。各光カ
プラ４１-1，４１-2，・・・，４１-Nの下流側近傍に
は、光増幅装置４３-1，４３-2，・・・，４３-Nがそれ
ぞれ設けられている。この構成によれば、各子局４２-
1，４２-2，・・・，４２-Nから送出された光信号は各
光カプラ４１-1，４１-2，・・・，４１-Nによりそれぞ
れ光ファイバ１０へ合流する。このとき各光カプラ４１
-1，４１-2，・・・，４１-Nにより生じた挿入損失を光
増幅器４３-1，４３-2，・・・，４３-Nにより補うこと
ができる。光カプラ４１-1，４１-2，・・・，４１-Nの
分岐比をそれぞれ１：１とした場合、各子局４２-1，４
２-2，・・・，４２-Nからの光信号と既に光ファイバ４
０内を伝送中の光信号とを合成する際に生じる挿入損失
はそれぞれ等しい。したがって、この損失分に等しい利
得を持った光増幅器４３-1，４３-2，・・・，４３-Nに
より光増幅することにより、見かけ上損失のない光合成
を行うことができる。その結果、通過する光カプラの数
に関係なく、伝送損失だけの差を持った光信号の合成伝
送が可能となり、従来のバス型光ネットワ−クと比べ、
大幅な子局数の増加が可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば次のような
優れた効果を発揮することができる。

【００２７】(1)光増幅装置の入力光信号の波長、強度
が変化した場合にも一定の光増幅利得を得ることが可能
となる。

【００２８】(2)異なる光波長帯の光信号が合成されて
伝送される場合に、いずれの波長帯の信号も光増幅する
ことができる。

【００２９】(3)バス型ネットワ−クに収容する子局数
を大幅に増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光増幅装置の一実施例を示すブロック
図である。

【図２】本発明の光増幅装置の他の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の光増幅装置の他の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明の光増幅装置の他の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図５】本発明のバス型光ネットワ−クの一実施例を示
すブロック図である。

【図６】従来の光増幅装置（光ファイバ型）を示す図で
ある。

【図７】従来の光増幅装置（半導体レ−ザ型）を示す図
である。

【符号の説明】

１ 入力光信号 ７ 出力光信号 ９ 光分岐器（光分岐手段） １０ 光分岐器（光分岐手段） １１ 光増幅器（光増幅手段） １２ 光信号強度検出器（光信号強度検出手段） １３ 光強度検出器（光信号強度検出手段） １４ 比較回路（入出力強度比較手段） １６ 基準信号 １７ 誤差信号 ２１ 残りの入力光信号 ２２ 分岐された入力光信号 ２３ 出力光信号 ２４ 入力強度検出信号 ２５ 分岐された出力光信号 ２６ 出力強度検出信号 ２７ 信号強度比較信号 ２８ 光合分波器（光波長分離手段） ２９ 光信号 ３０ 光信号 ３１ 光増幅器（光増幅手段） ３２ 光増幅器（光増幅手段） ３３ 出力光信号 ３４ 出力光信号 ３５ 光合分波器（光合成手段） ４０ 伝送用光ファイバ ４１-1，４１-2，・・・，４１-N 光カプラ ４２-1，４２-2，・・・，４２-N 子局 ４３-1，４３-2，・・・，４３-N 光増幅装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力光信号を複数に分岐するための光分
   岐手段と、分岐された入力光信号のうちの一つの信号の
   強度を検出するための光信号強度検出手段と、残りの入
   力光信号を光増幅するための光増幅手段と、該光増幅手
   段の出力信号をさらに複数に分岐するための光分岐手段
   と、分岐された出力光信号のうちの一つの信号の強度を
   検出するための光信号強度検出手段と、上記分岐された
   入力および出力光信号から得られた検出信号から入力光
   信号強度と出力光信号強度の比を検出するための入出力
   信号強度検出手段とを備えていることを特徴とする光増
   幅装置。
2. 【請求項２】 入力光信号を２つ以上の異なる波長帯に
   分離するための光波長分離手段と、光波長分離手段の出
   力光信号をそれぞれ増幅するための光増幅手段と、光増
   幅手段の出力光信号を合成するための光合成手段とを備
   えていることを特徴とする光増幅装置。
3. 【請求項３】 複数の子局の光信号を順次伝送用光ファ
   イバに合成するための光カプラの下流側に光増幅装置を
   設けたことを特徴とするバス型光ネットワ−ク。