(57)【要約】【課題】双方向の信号光を増幅する光増幅中継器に励起光源等のアクティブ部品を設けずに、双方向の信号光を遠隔励起できるようにする。【解決手段】ダウンストリームへ伝送される第１の信号光を増幅する第１の希土類添加光増幅媒体４１と、アップストリームへ伝送される第２の信号光を増幅する第２の希土類添加光増幅媒体４２と、前記第１及び第２の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光を分岐し、分岐励起光を前記第１及び第２の希土類添加光増幅媒体４１及び４２のそれぞれへ導入する励起光分岐導入部と、を備える。【選択図】図２
2015165537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンストリームへ伝送される第１の信号光を増幅する第１の希土類添加光増幅媒体と、
アップストリームへ伝送される第２の信号光を増幅する第２の希土類添加光増幅媒体と、
前記第１及び第２の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光を分岐し、分岐励起光を前記第１及び第２の希土類添加光増幅媒体のそれぞれへ導入する励起光分岐導入部と、
を備えた、光増幅中継器。
【請求項２】
前記励起光分岐導入部は、
前記第１の信号光と、前記第１の信号光と共に伝送されてくる第１の励起光と、を分波する第１の分波器と、
前記第１の分波器で分波された前記第１の励起光を分岐する第１の分岐器と、
前記第１の分岐器で分岐された第１の分岐励起光と、前記第１の分波器で分波された前記第１の信号光と、を合波して前記第１の希土類添加光増幅媒体へ導入する第１の合波器と、
前記第１の分岐器で分岐された第２の分岐励起光と、前記第２の信号光と、を合波して前記第２の希土類添加光増幅媒体へ導入する第２の合波器と、を備えた、請求項１に記載の光増幅中継器。
【請求項３】
前記励起光分岐導入部は、
前記第２の信号光と、前記第２の信号光と共に伝送されてくる第２の励起光と、を分波する第２の分波器と、
前記第２の分波器で分波された前記第２の励起光を分岐する第２の分岐器と、
前記第２の分岐器で分岐された第１の分岐励起光と、前記第１の信号光とを合波して前記第１の希土類添加光増幅媒体へ導入する第３の合波器と、
前記第２の分岐器で分岐された第２の分岐励起光と、前記第２の分波器で分波された前記第２の信号光と、を合波して前記第２の希土類添加光増幅媒体へ導入する第４の合波器と、を備えた、請求項１に記載の光増幅中継器。
【請求項４】
前記第１の分岐器は、前記第１の励起光をＮ（Ｎは３以上の整数）以上の励起光に分岐する１×Ｎ分岐カプラであり、
前記１×Ｎ分岐カプラで分岐された各分岐励起光のうち、前記第１及び第２の分岐励起光以外の分岐励起光のいずれかと、前記第１の希土類添加光増幅媒体で増幅された前記第１の信号光と、を合波してダウンストリームへ伝送する第５の合波器を備えた、請求項２に記載の光増幅中継器。
【請求項５】
前記第１及び第２の希土類添加光増幅媒体の入出力側のそれぞれに、挿入損失部品であるアイソレータ又はサーキュレータが設けられ、
前記第１の分波器は、前記第１の希土類添加光増幅媒体の入力側挿入損失部品の前段に設けられ、
前記第１の合波器は、前記第１の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられ、
前記第２の合波器は、前記第２の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられた、請求項２に記載の光増幅中継器。
【請求項６】
前記第１及び第２の希土類添加光増幅媒体の入出力側のそれぞれに、挿入損失部品であるアイソレータ又はサーキュレータが設けられ、
前記第２の分波器は、前記第２の希土類添加光増幅媒体の入力側挿入損失部品の前段に設けられ、
前記第３の合波器は、前記第１の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられ、
前記第４の合波器は、前記第２の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられた、請求項３に記載の光増幅中継器。
【請求項７】
前記励起光分岐導入部は、
前記希土類添加光増幅媒体に導入され当該希土類添加光増幅媒体を通過した前記分岐励起光の残留光を反射して当該希土類添加光増幅媒体に再導入する励起光反射媒体を備えた、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光増幅中継器。
【請求項８】
前記第１の希土類添加光増幅媒体は、エルビウムを添加した光ファイバであり、
前記第２の希土類添加光増幅媒体は、プラセオジムを添加した光ファイバである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光増幅中継器。
【請求項９】
前記第１及び第２の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光は、前記ＥＤＦ及び前記ＰＤＦそれぞれの増幅帯域を共通に励起可能な波長を有する、請求項８に記載の光増幅中継器。
【請求項１０】
前記励起光の波長は、０．９８μｍ帯の波長である、請求項９に記載の光増幅中継器。
【請求項１１】
前記第１の信号光は、１．４９μｍ帯の波長の光であり、前記第２の信号光は、１．３μｍ帯の波長の光である、請求項９又は１０に記載の光増幅中継器。
【請求項１２】
第１の信号光をダウンストリームへ送信する光送信器と、
アップストリームからの第２の信号光を受信する光受信器と、
前記第１の信号光と前記第２の信号光とを個別の希土類添加光増幅媒体を用いて増幅する光増幅中継器へ、前記各希土類演歌光増幅媒体を共通に遠隔励起するための励起光を前記第１の信号光と共に送信する励起光源と、
前記第１の信号光と共に送信される前記励起光のパワーに応じて、前記光受信器へ入力される前記第２の信号光を減衰する光減衰器と、
を備えた、光送信局。
【請求項１３】
前記光減衰器は、光減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記光送信局は、
前記第１の信号光を受信する加入者局における前記第１の信号光の許容受信パワーを満たすように前記励起光のパワーを制御し、かつ、前記制御に応じて前記光受信器における前記第２の信号光の許容受信パワーを満たすように前記光減衰量を制御する制御部を更に備えた、請求項１２に記載の光送信局。
【請求項１４】
前記第２の信号光は、複数の加入者局の送信信号光が割り当てられる複数のタイムスロットを含み、かつ、
前記制御部は、
前記タイムスロット単位で前記光減衰量を制御する、請求項１３に記載の光送信局。
【請求項１５】
前記可変光減衰器に入力される前記第２の信号光を分岐する第２信号光分岐器と、
前記第２信号光分岐器で分岐された前記第２の信号光の一方を他方に対して遅延して前記可変減衰器に入力する遅延線と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第２信号光分岐器で分岐された前記第２の信号光の他方のパワーを前記タイムスロットのそれぞれについて検出する検出器と、
前記検出器で検出された前記各タイムスロットそれぞれの前記第２の信号光のパワーが前記光受信器の前記許容受信パワーを満たすように前記光減衰量を制御する制御回路と、を備え、
前記遅延線は、前記制御回路の制御応答速度に応じた遅延量を前記第２の信号光に与える、請求項１４に記載の光送信局。
【請求項１６】
前記光送信器からの前記第１の信号光を出力する第１の出力ポートと、
前記励起光源からの励起光を出力する第２の出力ポートと、を備え、
前記第１の出力ポートは、前記第１の信号光を受信する加入者局の数に応じて前記第１の信号光を分岐する第１信号光分岐器の第１の入力ポートに接続され、
前記第２の出力ポートは、前記第１信号光分岐器の第２の入力ポートに接続された、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の光送信局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増幅中継器及び光送信局に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムの一例として、パッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）システムが知られている。ＰＯＮシステムでは、サービスプロバイダ等の局に設けられた光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、加入者宅に設けられた光ネットワーク端末（ＯＮＵ：Optical Network Unit）との間に、光パッシブ部品である光合分岐器が備えられる。
【０００３】
光合分岐器は、ＯＬＴと光ファイバ伝送路により接続され、ＯＬＴから送信された光信号をＯＮＵの数に応じた数に分岐して各ＯＮＵに配信する。一方、各ＯＮＵから送信された光信号は、当該光合分岐器にて合成されてＯＬＴへ送信される。
【０００４】
このようなＰＯＮシステムにおいて、近年の通信トラフィックの急激な増加や加入者数増加に伴い、光合分岐器での光分岐数の増加や、光信号の伝送距離拡大及び高速化が望まれている。このような要望に応えるには、ＰＯＮシステムに光増幅器を適用することが有効であると考えられている。なお、ＰＯＮシステムや光増幅器に関する技術の一例として、下記の特許文献１〜４に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８８７０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５２３３４号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０９２４８号公報
【特許文献４】特開２０１２−２２２１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＯＮシステムに光増幅器を適用する場合、その適用箇所としては、端局に相当するＯＬＴ及びＯＮＵの一方又は双方、あるいは、ＯＬＴとＯＮＵとの間の途中の区間が考えられる。
【０００７】
しかしながら、光送信端局に相当するＯＬＴ（又はＯＮＵ）に光増幅器を設置して伝送路損失や光分岐損失を補償しようとすると、光伝送距離や加入者数によっては、非常に大きな光パワーを光ファイバ伝送路へ入力せざるを得なくなることがある。そうすると、光ファイバ伝送路がもつ非線形効果によって光信号の波形が劣化し、受信特性が低下するおそれがある。
【０００８】
また、光増幅器の光出力パワーには上限があるため、光伝送距離や加入者数によっては、出力光パワーが不足する可能性がある。更に、ＯＮＵに、ＯＬＴへの送信光を増幅する光増幅器を設置しようとすると、ＯＮＵ毎（すなわち、加入者数毎）に光増幅器が必要になる。
【０００９】
一方、光受信端局に相当するＯＮＵ（又はＯＬＴ）に光増幅器を設置して伝送路損失や光分岐損失を補償しようとすると、光パワーの減衰した受信光が光増幅器に入力されるため、光増幅の際に発生する雑音光が増加し受信特性が劣化する。また、ＯＮＵに、ＯＬＴからの受信光を増幅する光増幅器を設置しようとすると、光送信端局に光増幅器を適用する場合と同様に、ＯＮＵ毎に光増幅器が必要になる。雑音光による受信特性の劣化を低減するために、雑音光をカットする光フィルタを併用することも考えられるが、ＯＮＵに光増幅器を設ける場合には、光増幅器と光フィルタとのセットをＯＮＵ毎に設けなくてはならなくなる。
【００１０】
以上のように、ＰＯＮシステムに光増幅器を適用するにあたって、光増幅器を光送信端局あるいは光受信端局に適用しようとすると、受信特性やコストの面で改善の余地がある。コストの増大は、できる限り光パッシブ部品を用いることで低コストをセールスポイントの１つにするＰＯＮシステムにとって好ましくない。
【００１１】
そこで、ＰＯＮシステムにおいて光分岐数を増やしたり光伝送距離を拡大したりするためには、端局間の途中区間、例えば、ＯＬＴと光スプリッタとの間の光ファイバ伝送路に光増幅器を適用することが有用と考えられる。
【００１２】
この場合、複数のＯＮＵの送信光を１つの光増幅器で一括増幅することが可能であるため、ＯＮＵ（加入者）毎に光増幅器を備えなくてよい。また、加入者数が更に増えたとしても、光増幅器を増設しなくてよい。なお、適用可能な光増幅器の一例としては、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）等の希土類添加光ファイバ増幅器や、ラマン増幅器、半導体増幅器（ＳＯＡ）等が挙げられる。
【００１３】
しかしながら、光増幅器を端局間の途中区間に設置しようとすると、励起光源及び給電設備の配置が１つの検討事項になる。例えば、ＳＯＡは、それ自体が給電により増幅動作するため、給電設備が必要である。また、ラマン増幅器や希土類添加光ファイバ増幅器は、給電により動作する半導体レーザ等の励起光源から励起光を受けて増幅動作するため、励起光源のための給電設備が必要である。
【００１４】
そのため、励起光源や給電設備を端局間の途中区間に設置する場合、すべてパッシブ部品で構成可能であるというＰＯＮシステムのメリットが損なわれるおそれがある。また、光伝送距離や加入者数によっては大規模な給電設備が必要になるおそれもある。更には、給電設備のための保守コスト等が増加したり、給電設備の設置場所によっては給電設備の保守が困難になり、結果として、ＰＯＮシステムの信頼性が損なわれるおそれがある。
【００１５】
本発明の目的の１つは、双方向の信号光を増幅する光増幅中継器に励起光源等のアクティブ部品を設けずに、双方向の信号光を遠隔励起できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
光増幅中継器の一態様は、ダウンストリームへ伝送される第１の信号光を増幅する第１の希土類添加光増幅媒体と、アップストリームへ伝送される第２の信号光を増幅する第２の希土類添加光増幅媒体と、前記第１及び第２の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光を分岐し、分岐励起光を前記第１及び第２の希土類添加光増幅媒体のそれぞれへ導入する励起光分岐導入部と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
双方向の信号光を増幅する光増幅中継器に励起光源等のアクティブ部品を設けずに、双方向の信号光を遠隔励起できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る光通信システムであるＰＯＮシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】図１に例示する光増幅中継器の構成例を示すブロック図である。
【図３】希土類添加光ファイバの発光波長帯域（増幅帯域）の一例を示す図である。
【図４】希土類添加光ファイバの発光波長帯域（増幅帯域）の一例を示す図である。
【図５】希土類添加光ファイバの増幅帯域と励起光波長との関係の一例を示す図である。
【図６】アイソレータ（又はサーキュレータ）の波長に対する挿入損失特性の一例を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２に例示する光フィルタ＃１の波長に対する透過特性（反射特性）の一例を示す図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２に例示する光フィルタ＃２の波長に対する透過特性（反射特性）の一例を示す図である。
【図９】図２に例示した光増幅中継器の第１変形例を示すブロック図である。
【図１０】図９に例示した光増幅中継器のＰＯＮシステムへの適用例を説明する図である。
【図１１】図２に例示した光増幅中継器の第２変形例を示すブロック図である。
【図１２】図２に例示した光増幅中継器の第３変形例を示すブロック図である。
【図１３】図２に例示した光増幅中継器の第４変形例を示すブロック図である。
【図１４】図２に例示した光増幅中継器の第５変形例を示すブロック図である。
【図１５】図１に例示したＰＯＮシステムのＯＬＴに着目した構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５に例示したＯＬＴの第１変形例を示すブロック図である。
【図１７】図１５に例示したＯＬＴの第２変形例を示すブロック図である。
【図１８】図１５に例示したＯＬＴの第３変形例を示すブロック図である。
【図１９】ＰＯＮシステムにおいて双方向の通信が時分割に行なわれることを説明する図である。
【図２０】ＰＯＮシステムにおいてアップストリームの信号光が時間的（バースト的）に変動することを説明する図である。
【図２１】図１５に例示したＯＬＴの第４変形例を示すブロック図である。
【図２２】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例１を示すブロック図である。
【図２３】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例２を示すブロック図である。
【図２４】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例３を示すブロック図である。
【図２５】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例４を示すブロック図である。
【図２６】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例５を示すブロック図である。
【図２７】図１〜図２０に例示した光増幅中継器との比較例６を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
【００２０】
図１は、一実施形態に係る光通信システムであるＰＯＮシステムの一例を示すブロック図である。図１に示すＰＯＮシステム１は、例示的に、ＯＬＴ２と、ＯＬＴ２に光伝送路３を介して接続された光増幅中継器４と、光合分岐器５と、ＯＮＵ６−１〜６−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。なお、ＯＮＵ６−１〜６−Ｎを区別しない場合には、単に「ＯＮＵ６」と表記する。
【００２１】
ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ６宛の信号光を光伝送路３へ送信する。光伝送路３へ送信された信号光は、光増幅中継器４で光増幅され、ＯＮＵ６の数に応じた分岐数に光合分岐器５で分岐されて、各ＯＮＵ６へ伝送される。ＯＬＴ２からＯＮＵ６に向かう方向は、ダウンストリームと称してよい。ダウンストリームの信号光波長、別言すると、ＯＬＴ２の送信波長は、例示的に、１．４９μｍ帯の波長に設定してよい。
【００２２】
一方、ＯＮＵ６は、それぞれ、ＯＬＴ２宛の信号光を光合分岐器５へ送信する。各ＯＮＵ６から送信されたＯＬＴ宛の信号光は、光合分岐器５にて合流して光増幅中継器４で光増幅され、光伝送路３を通じてＯＬＴ２で受信される。ＯＮＵ６からＯＬＴ２に向かう方向は、アップストリームと称してよい。アップストリームの信号光波長、別言すると、各ＯＮＵ６の送信波長は、例示的に、１．３μｍ帯の波長に設定してよい。
【００２３】
ＯＬＴ２は、上述したように各ＯＮＵ６との間で信号光を送受信するため、例示的に、光送信器２１と、光受信器２２と、を備える。光送信器２１は、ＯＮＵ６宛のダウンストリームの信号光を生成し、光伝送路３へ送信する。光受信器２２は、ＯＮＵ６が送信したアップストリームの信号光を光伝送路３から受信する。
【００２４】
また、ＯＬＴ２は、図１中に例示するように、励起光源２３を備える。励起光源２３は、光増幅中継器４での光増幅に用いられる励起光を生成する。当該励起光は、例示的に、ダウンストリームの信号光と共に光伝送路３へ送信される。別言すると、光増幅中継器４での光増幅は、ＯＬＴ２に備えられた励起光源２３によって、遠隔にて集中的に実施される。そのため、光増幅中継器４には、励起光源を備えなくてよく、したがって、励起光源のための給電設備も不要である。なお、励起光源２３は、「遠隔励起光源２３」と称してもよく、励起光源２３が出力する励起光は、「遠隔励起光」と称してもよい。
【００２５】
図１及び図２に、本実施形態の光増幅中継器４の構成例を示す。図１及び図２に示すように、光増幅中継器４は、例示的に、第１の光増幅媒体４１と、第２の光増幅媒体４２と、を備える。第１の光増幅媒体４１は、第１の信号光の一例であるダウンストリームの信号光を増幅する。第２の光増幅媒体４２は、第２の信号光の一例であるアップストリームの信号光を増幅する。なお、光増幅媒体４１及び４２は、それぞれ、「光増幅器４１及び４２」と称してもよい。
【００２６】
これらの光増幅媒体４１及び４２には、それぞれ、希土類元素を添加（ドープ）した光ファイバを用いてよい。光ファイバにドープされる希土類元素の一例としては、エルビウム（Ｅｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ホルミウム（Ｈｏ）等が挙げられる。
【００２７】
希土類添加光ファイバの発光波長帯域（別言すると、増幅帯域）は、図３及び図４に例示するように、光ファイバに添加する希土類元素の種類に応じて決まる。したがって、いずれの希土類元素を添加した光ファイバ増幅器を用いるかは、増幅対象の信号光波長に応じて選定される。
【００２８】
例えば、既述のように、ダウンストリームの信号光が１．４９μｍ帯の波長の光である場合、第１の光増幅媒体４１には、エルビウム（Ｅｒ）を添加したエルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）を適用できる。一方、既述のように、アップストリームの信号光が１．３μｍ帯の波長の光である場合、第２の光増幅媒体４２には、例示的に、プラセオジム（Ｐｒ）を添加したプラセオジム添加光ファイバ（ＰＤＦ）を適用できる。
【００２９】
光ファイバに添加する希土類元素の種類に応じて、希土類添加光ファイバの励起光波長が決まる。その一例を図５に示す。図５には、例示的に、１．３μｍ帯を増幅可能なプラセオジム（Ｐｒ）及びネオジム（Ｎｄ）、１．４９μｍ帯を増幅可能なツリウム（Ｔｍ）及びエルビウム（Ｅｒ）のそれぞれについての励起光波長の一例を示している。
【００３０】
図５から分かるように、０．９８μｍ帯の励起光波長は、ＥＤＦ４１とＰＤＦ４２とで共用可能である。したがって、ＯＬＴ２の励起光源２３による遠隔励起に用いる励起光の波長を０．９８μｍ帯の波長に設定すれば、１つの励起光源２３でＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２をそれぞれ励起することができる。別言すると、ダウンストリーム及びアップストリーム用の各光増幅媒体４１及び４２を、ＯＬＴ２の単一の励起光源２３によって遠隔励起することができる。
【００３１】
そのため、本実施形態の光増幅中継器４は、図２に例示するように、ＯＬＴ２（光伝送路３）から受信される励起光を分岐して分岐励起光のそれぞれが信号光と共にＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２に導入されるように、内部的な光伝送ルートが設定される。当該内部的な光伝送ルートは、非限定的な一例として、光フィルタ４３−１，４３−２及び４３−３と、光フィルタ４６−１及び４６−２と、分岐カプラ４７と、を用いて設定可能である。これらの光部品は、励起光分岐導入部の一例を成し、いずれも受動部品であるから給電が不要である。
【００３２】
ところで、希土類添加光ファイバは、増幅利得をＧで表し、入出力側の光反射率をＲ１及びＲ２で表すとき、下記の式（１）で表される条件を満たす場合に、安定した増幅動作が可能である。
Ｇ（Ｒ１＊Ｒ２）１／２≧０  …（１）
【００３３】
かかる安定動作条件を満たすように、ＥＤＦ４１の入出力側には、アイソレータ４４−１及び４４−２が備えられる。同様に、ＰＤＦ４２の入出力側には、アイソレータ４５−１及び４５−２が備えられる。アイソレータ４４−１，４４−２，４５−１及び４５−２は、入力光を一方向に出力し、出力光が逆方向に伝搬することを防止する。アイソレータ４４−１，４４−２，４５−１及び４５−２のいずれかは、代替的に、サーキュレータであってもよい。
【００３４】
アイソレータやサーキュレータには、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）を用いたファラデー回転子を適用可能である。ただし、ＹＩＧを用いたファラデー回転子は、図６に例示するように、短波長側の光を吸収する特性を有する。
【００３５】
そのため、１．４９μｍ帯のダウンストリームの信号光及び１．３μｍ帯のアップストリームの信号光はアイソレータやサーキュレータを低損失で通過できても、０．９８μｍ帯の励起光はアイソレータやサーキュレータを低損失で通過できない。したがって、アイソレータやサーキュレータは、励起光にとっての挿入損失部品の一例である。
【００３６】
そこで、図２に例示する光増幅中継器４は、励起光がアイソレータ４４−１，４４−２，４５−１及び４５−２を迂回してＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２にそれぞれ導入されるように、内部的な光伝送ルートが設定される。
【００３７】
例えば、アイソレータ４４−１の前段、アイソレータ４４−１とＥＤＦ４１との間、及び、アイソレータ４４−２の後段に、それぞれ、光フィルタ４３−１〜４３−３が備えられる。また、アイソレータ４５−１とＰＤＦ４２との間、及び、アイソレータ４５−２の後段に、それぞれ、光フィルタ４６−１及び４６−２が備えられる。なお、光フィルタ４３−１〜４３−３を区別しない場合には、単に「光フィルタ４３」と表記する。同様に、光フィルタ４６−１及び４６−２を区別しない場合には、単に「光フィルタ４６」と表記する。
【００３８】
光フィルタ４３は、それぞれ、図２中に例示するように、３つのポートａ〜ｃを備えており、ポートａ−ｃ間について例えば図７（Ａ）に示す透過特性（反射特性）を有し、ポートａ−ｂ間について例えば図７（Ｂ）に示す反射特性（透過特性）を有する。
【００３９】
例えば、光フィルタ４３は、ポートａ（又はｃ）に１．４９μｍ帯の波長の光が入力されると当該光をポートｃ（又はａ）に透過する。また、光フィルタ４３は、ポートａ（又はｂ）に１．３μｍ帯及び０．９８μｍ帯の波長の光が入力されると当該光を反射してポートｂ（又はａ）から出力する。
【００４０】
一方、光フィルタ４６も、それぞれ、図２中に例示するように、３つのポートａ〜ｃを備えており、ポートａ−ｂ間について例えば図８（Ａ）に示す透過特性（反射特性）を有し、ポートａ−ｃ間について例えば図８（Ｂ）に示す反射特性（透過特性）を有する。
【００４１】
例えば、光フィルタ４６は、ポートａ（又はｂ）に０．９８μｍ帯の波長の光が入力されると当該光をポートｂ（又はａ）に透過する。また、光フィルタ４６は、ポートｃ（又はａ）に１．３μｍ帯及び１．４９μｍ帯の波長の光が入力されると当該光をポートａ（又はｃ）に透過する。
【００４２】
したがって、光フィルタ４３及び４６並びに分岐カプラ４７を図２に例示するように配置することで、ダウンリンクの信号光（１．４９μｍ帯）を励起光（０．９８μｍ帯）と共にＥＤＦ４１に導入することができる。また、アップリンクの信号光（１．３μｍ帯）を励起光（０．９８μｍ帯）と共にＰＤＦ４２に導入することができる。
【００４３】
例えばダウンリンクに着目すると、光伝送路３から入力される信号光（１．４９μｍ帯）及び励起光（０．９８μｍ帯）のうち、信号光は光フィルタ４３−１のポートｃから出力され、アイソレータ４４−１を経由して光フィルタ４３−２のポートｃに入力される。光フィルタ４３−２のポートｃに入力された信号光は、当該光フィルタ４３−２のポートａから出力されてＥＤＦ４１に入力される。
【００４４】
一方、励起光は、光フィルタ４３−１のポートｂから出力されて光フィルタ４６−２のポートａに入力される。したがって、光フィルタ４３−１は、ダウンストリームの信号光と励起光とを分波する（第１の）分波器の一例であると捉えてよい。
【００４５】
光フィルタ４６−２のポートａに入力された励起光は、当該光フィルタ４６−２のポートｂから出力されて、分岐カプラ４７に入力される。分岐カプラ４７は、入力された励起光を２分岐し、一方の分岐励起光を、アイソレータ４４−１とＥＤＦ４３−２との間に設けられた光フィルタ４３−２のポートｂに入力する。
【００４６】
光フィルタ４３−２のポートｂに入力された励起光は、当該光フィルタ４３−２のポートｃに入力された信号光と共に、当該光フィルタ４３−２のポートａからＥＤＦ４１に入力される。したがって、光フィルタ４３−２は、ダウンストリームの信号光と、分岐カプラ４７で分岐された励起光の１つと、を合波してＥＤＦ４１に入力する（第１の）合波器の一例であると捉えてよい。
【００４７】
ＥＤＦ４１は、上述のように光フィルタ４３−１、アイソレータ４４−１及び光フィルタ４３−２を通過してきた信号光を、アイソレータ４４−１を迂回し、かつ、分岐カプラ４７で分岐された一方の励起光によって増幅する。
【００４８】
ＥＤＦ４１によって増幅されたダウンストリームの信号光は、アイソレータ４４−２を経由して光フィルタ４３−３のポートｃに入力される。光フィルタ４３−３のポートｃに入力された信号光は、当該光フィルタ４３−３のポートａから出力されてＯＮＵ６側（光合分岐器５）へ送信される。
【００４９】
これに対し、アップストリームに着目すると、光合分岐器５から入力される信号光（１．３μｍ帯）は、光フィルタ４３−３のポートａに入力され、当該光フィルタ４３−３のポートｂから出力される。光フィルタ４３−３のポートｂから出力された信号光は、アイソレータ４５−１を経由して光フィルタ４６−１のポートｃに入力される。
【００５０】
光フィルタ４６−１のポートｃに入力された信号光は、当該光フィルタ４６−１のポートａから出力されてＰＤＦ４２に入力される。一方、光フィルタ４６−１のポートｂには、分岐カプラ４７で分岐された励起光の他方が入力される。光フィルタ４６−１のポートｂに入力された励起光は、当該光フィルタ４６−１のポートａからＰＤＦ４２に入力される。
【００５１】
ＰＤＦ４２は、上述のように光フィルタ４３−３、アイソレータ４５−１及び光フィルタ４６−１を通過してきた信号光を、アイソレータ４４−１及び４５−１を迂回し、かつ、分岐カプラ４７で分岐された他方の励起光によって増幅する。
【００５２】
ＰＤＦ４２によって増幅されたアップストリームの信号光は、アイソレータ４５−２を経由して光フィルタ４６−２のポートｃに入力される。光フィルタ４６−２のポートｃに入力された信号光は、当該光フィルタ４６−２のポートａから光フィルタ４３−１のポートｂに入力される。光フィルタ４３−１のポートｂに入力された信号光は、当該光フィルタ４３−１のポートａからＯＬＴ２側（光伝送路３）へ送信される。
【００５３】
以上のように、上述した実施形態では、ダウンストリーム及びアップストリームの各光増幅媒体４１及び４２のための励起光源２３をＯＬＴ２に設けて各光増幅媒体４１及び４２を遠隔励起する。そのため、光増幅中継器４に励起光源等のアクティブ部品を用いなくてよいので、光増幅中継器４をすべてパッシブ部品で構成でき、給電設備を不要にできる。
【００５４】
給電設備を不要にできるので、光増幅中継器４が設置される中継地点の省スペース化や保守作業の容易化、簡易化を図ることができる。また、ＯＬＴ２から中継地点まで電力を供給するためのケーブルを敷設する必要もない。
【００５５】
更に、アクティブ部品を用いなくてよいので、光増幅中継器４の故障率、ひいてはＰＯＮシステム１の故障率の増加を大幅に低減できる。別言すると、光増幅中継器４の安定動作（信頼性）、ひいては、ＰＯＮシステム１の安定動作（信頼性）の向上を図ることができる。そのため、光増幅中継器４を、例えば、ビル内のように管理された環境ではなく、温度や湿度、振動、衝撃、応力等の影響を受け易い環境に設置することも許容される。したがって、光増幅中継器４の設置場所に関して自由度が向上する。
【００５６】
また、励起光源２３は、ダウンストリーム及びアップストリーム用の各光増幅媒体４１及び４２に共用でよいため、ダウンストリーム及びアップストリームの信号光に対して個別の励起光源を備える必要がない。したがって、ＯＬＴ２の小型化を図ることが可能である。
【００５７】
なお、上述した例は、分岐カプラ４７で分岐した励起光のそれぞれをＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２の入力側（光フィルタ４３−２及び４６−１）から導入する前方励起構成であるが、後方励起構成にしてもよい。例えば、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２の一方又は双方を後方励起構成にしてよい。
【００５８】
（第１変形例）
図９は、上述した光増幅中継器４の第１変形例を示すブロック図である。図９に例示する光増幅中継器４は、図２に例示した構成に比して、光フィルタ４６−３を追加的に備えるとともに、分岐カプラ４７に代えて分岐カプラ４７Ａを備える点が異なる。
【００５９】
光フィルタ４６−３は、既述の光フィルタ４６−１及び４６−２と同様の透過特性（反射特性）を有し、例示的に、ポートｃが光フィルタ４４−２のポートａに、ポートｂが分岐カプラ４７Ａの３つの出力のうちの１つに、それぞれ光学的に接続されている。なお、光フィルタ４６−３のポートａは、光合分岐器５に至る光伝送路に光学的に接続されている。
【００６０】
分岐カプラ４７Ａは、光フィルタ４６−２から入力される励起光を３分岐する。３つの分岐励起光のうちの２つは、それぞれ、既述の実施形態で説明したとおり光フィルタ４３−２及び４６−１経由で光増幅媒体４１及び４２に導入される。残りの１つの分岐励起光は、光フィルタ４６−３のポートｂに入力され、当該光フィルタ４６−３のポートａからダウンストリームへ送信される。
【００６１】
したがって、例えば図１０に示すように、光合分岐器５のダウンストリーム側の分岐経路のいずれかに更に光増幅中継器４を設置し、当該光増幅中継４のダウンストリーム側に更に光合分岐器５を設置することを適宜に繰り返してＰＯＮシステム１を構築できる。
【００６２】
このように光合分岐器５と光増幅中継器４とが数珠繋ぎ状に接続されていても、ＯＬＴ２の励起光源２３から送信された励起光は、各光増幅中継４の光フィルタ４６−３のポートａを通じてダウンストリーム側の他の光増幅中継器４へ、順次、伝送されてゆく。
【００６３】
したがって、１つの励起光源２３で各光増幅中継器４の各光増幅媒体４１及び４２をＯＬＴ２から集中的に遠隔励起することが可能になる。よって、各光増幅中継器４のための給電設備を不要にしつつ、ＰＯＮシステム１の伝送距離の変更（例えば、拡大）や加入者（ＯＮＵ６）の数（光分岐数）の変更（例えば、増加）に対して柔軟に且つ容易に対応できる。すなわち、ＰＯＮシステム１に要求される伝送距離や加入者数に応じて光合分岐器５及び光増幅中継器４の設置数を増減することで、当該要求に応えることが可能である。
【００６４】
なお、分岐カプラ４７Ａでの光分岐数（Ｎ）は、４以上であってもよい。１×Ｎ分岐カプラ４７Ａで分岐された各励起光のうち、２つの分岐励起光が増幅媒体４１及び４２に導入されれば、残りの分岐励起光は、ダウンストリームの信号光と共にダウンストリームへ送信してよい。
【００６５】
（第２変形例）
図１１は、図２に例示した光増幅中継器４の第２変形例を示すブロック図である。図１１に例示する光増幅中継器４は、図２に例示した構成に比して、ＥＤＦ４１とアイソレータ４４−２との間に励起光反射媒体４８−１が備えられ、且つ、ＰＤＦ４２とアイソレータ４５−２との間に励起光反射媒体４８−２が備えられた点が異なる。励起光反射媒体４８−１及び４８−２は、既述の励起光分岐導入部の一例を成すと捉えてよい。
【００６６】
励起光反射媒体４８−１及び４８−２は、それぞれ、励起光の波長（０．９８μｍ帯）の光は逆方向に反射し、信号光の波長（１．３μｍ帯及び１．４９μｍ帯）の光は透過する。したがって、励起光反射媒体４８−１は、ＥＤＦ４１で増幅されたダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）はアイソレータ４４−２へ通過させ、ＥＤＦ４１から出力される残留励起光は反射してＥＤＦ４１に再入射する。
【００６７】
同様に、励起光反射媒体４８−２は、ＰＤＦ４２で増幅されたアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）はアイソレータ４５−２へ通過させ、ＰＤＦ４２から出力される残留励起光は反射してＰＤＦ４２に再入射する。
【００６８】
このように、残留励起光を励起光反射媒体４８−１及び４８−２で反射してＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２に再入射することで、残留励起光を信号光の増幅に再利用することができる。別言すると、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２は、それぞれ、光フィルタ４３−２及び４６−１から入力される励起光を前方励起光として、励起光反射媒体４８−１及び４８−２で反射した励起光を後方励起光として、双方向励起される。
【００６９】
したがって、ＯＬＴ２で１つの励起光源２３が発した励起光の有効利用を図ることができ、励起光源２３に求められる励起光の出力パワーを、励起光反射媒体４８−１及び４８−２を用いない場合に比べて、低減することが可能である。よって、励起光源２３の低コスト化、ひいては、ＯＬＴ２の低コスト化を図ることができる。
【００７０】
なお、上述した例では、励起光反射媒体４８−１及び４８−２を、ダウンストリーム用のＥＤＦ４１及びアップストリーム用のＰＤＦ４２の双方に対して備えているが、いずれか一方に対してのみ備えても構わない。
【００７１】
（第３変形例）
上述した実施形態及び各変形例では、励起光源２３がＯＬＴ２に備えられる場合について説明したが、励起光源はＯＮＵ６側に備えられてもよい。別言すると、光増幅中継器４の各光増幅媒体４１及び４２に用いられる励起光は、アップストリームの下流側から光増幅中継器４に入力されてもよい。例えば、図１に例示した構成において、光合分岐器５とＯＮＵ６のいずれかとを接続する光伝送路に、アップストリームへ励起光を導入する励起光源を設けてもよい。
【００７２】
光増幅中継器４では、ＯＮＵ６側から入力される励起光を分岐し、分岐励起光を、それぞれ、アイソレータ（あるいはサーキュレータ）を経由しないルート（迂回ルートと称してもよい。）で、各光増幅媒体４１及び４２に導入することが可能である。
【００７３】
図１２に、そのような構成を有する光増幅中継器の第３変形例を示す。図１２に示す光増幅中継器４は、図２に例示した構成に比して、光フィルタ４６−１及び４６−２に代えて、光フィルタ４６−４及び４６−５を備える点が異なる。
【００７４】
光フィルタ４６−４及び４６−５は、それぞれ、光フィルタ４６−１及び４６−２と同様に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示した透過特性（反射特性）を有する。例えば、光フィルタ４６−４は、ポートａに０．９８μｍ帯の波長の光（励起光）が入力されると当該励起光をポートｂに出力し、ポートａに１．３μｍ帯の波長の光（アップストリームの信号光）が入力されると当該信号光をポートｃに出力する。
【００７５】
また、光フィルタ４６−５は、ポートｃに１．３μｍ帯の波長の光（アップストリームの信号光）が入力されると当該信号光をポートａに出力し、ポートｂに０．９８μｍ帯の波長の光（励起光）が入力されると当該励起光をポートａに出力する。
【００７６】
光フィルタ４６−４のポートａは、光フィルタ４３−３のポートｂに光学的に接続される。光フィルタ４６−４のポートｂは、分岐カプラ４７の入力ポートに光学的に接続される。光フィルタ４６−４のポートｃは、アイソレータ４５−１の入力ポートに光学的に接続される。
【００７７】
一方、光フィルタ４６−５のポートｃは、アイソレータ４５−１の出力ポートに光学的に接続される。光フィルタ４６−５のポートｂは、分岐カプラ４７の２つの出力ポートの一方に光学的に接続される。光フィルタ４６−５のポートａは、ＰＤＦ４２の入力ポートに光学的に接続される。なお、分岐カプラ４７の他方の出力ポートは、光フィルタ４３−２のポートｂに光学的に接続される。
【００７８】
したがって、図２の場合と同様に光フィルタ４３−３のポートａに０．９８μｍ帯の励起光と１．３μｍ帯の信号光とが入力されると、当該励起光及び信号光は光フィルタ４３−３のポートｂから光フィルタ４６−４のポートａに入力される。
【００７９】
光フィルタ４６−４は、光フィルタ４３−３からの入力光のうち、信号光はポートｃからアイソレータ４５−１へ出力し、励起光はポートｂから分岐カプラ４７へ出力する。別言すると、光フィルタ４６−４は、アップストリームの信号光と、ＯＮＵ６側から入力される励起光と、を分波する（第２の）分波器の一例であると捉えてよい。
【００８０】
分岐カプラ４７は、光フィルタ４６−４のポートｂから入力された励起光を２分岐する。分岐励起光の一方は、図２の場合と同様に光フィルタ４３−２のポートｂに入力され、分岐励起光の他方は、光フィルタ４６−５のポートｂに入力される。
【００８１】
分岐カプラ４７から光フィルタ４３−２のポートｂに入力された励起光は、光フィルタ４３−２のポートａから出力される。光フィルタ４３−２のポートａからは、当該励起光と共に、光フィルタ４３−１及びアイソレータ４４−１を経由したダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）が出力される。
【００８２】
したがって、分岐カプラ４７で分岐された励起光の一方と、ダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）と、が光フィルタ４３−２のポートａからＥＤＦ４１に入力される。別言すると、光フィルタ４３−２は、分岐カプラ４７で分岐された分岐された励起光の１つと、ダウンストリームの信号光と、を合波してＥＤＦ４１に入力する（第３の）合波器の一例であると捉えてよい。
【００８３】
これに対し、分岐カプラ４７から光フィルタ４６−５のポートｂに入力された励起光は、光フィルタ４６−５のポートａから出力される。光フィルタ４６−５のポートａからは、当該励起光と共に、光フィルタ４３−３及び４６−４とアイソレータ４５−１とを経由したアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）が出力される。
【００８４】
したがって、分岐カプラ４７で分岐された励起光の他方と、アップストリームの信号光（１．３μｍ帯）と、が光フィルタ４６−５のポートａからＰＤＦ４２に入力される。別言すると、光フィルタ４６−５は、分岐カプラ４７で分岐された励起光の１つと、アップストリームの信号光と、を合波してＰＤＦ４２に入力する（第４の）合波器の一例であると捉えてよい。
【００８５】
以上のように、励起光がＯＮＵ６側から光増幅中継器４に入力される場合であっても、当該励起光を分岐して得られる各分岐励起光を、アイソレータ４４−１及び４５−１を経由しない迂回ルートで、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２に導入することができる。したがって、例えば、ＯＬＴ２の励起光源２３は不要にしてもよく、ＯＬＴ２の簡素化や低コスト化を図ることができる。
【００８６】
なお、図１２に例示した第３変形例の構成に、第２変形例（図１１）に例示した励起光反射媒体４８−１及び４８−２を適用してもよい。例えば、ＥＤＦ４１とアイソレータ４４−２との間に励起光反射媒体４８−１を配置し、ＰＤＦ４２とアイソレータ４５−２との間に励起光反射媒体４８−２を配置してよい。これにより、第２変形例と同様に、信号光の増幅に用いられる励起光の再利用を図ることができる。
【００８７】
（第４変形例）
上述した例では、ＯＬＴ２側とＯＮＵ６側との一方から光増幅中継器４に励起光が入力される態様について説明したが、ＯＬＴ２側とＯＮＵ６側との双方から光増幅中継器４に励起光が入力されても構わない。
【００８８】
この場合、光増幅中継器４は、ＯＬＴ２側及びＯＮＵ６側の双方から入力される励起光をそれぞれ分岐した各励起光を用いて、光増幅媒体４１及び４２のそれぞれを励起（例えば、双方向励起）することが可能である。
【００８９】
図１３に、この場合の光増幅中継器４の構成例（第４変形例）を示す。図１３に示す光増幅中継器４は、図２の構成に比して、分岐カプラ４７に代えて２つの分岐カプラ４７−１及び４７−２を備え、かつ、第３変形例（図１２）に例示した光フィルタ４６−４及び４６−５と、追加の光フィルタ４６−６と、を備える点が異なる。
【００９０】
光フィルタ４６−６は、既述の光フィルタ４６−１〜４６−５と同様に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示した透過特性（反射特性）を有しており、例示的に、ポートａに１．３μｍ帯の波長の光が入力されると当該光をポートｃに出力し、ポートｂに０．９８μｍ帯の波長の光が入力されると当該光をポートａに出力する。
【００９１】
ここで、光フィルタ４６−６は、例示的に、ＰＤＦ４２とアイソレータ４５−２との間に設けられ、ポートａがＰＤＦ４２と光学的に接続され、ポートｃがアイソレータ４５−２の入力ポートに光学的に接続される。光フィルタ４６−６のポートｂは、一方の分岐カプラ４７−１の２つの出力ポートの一方に光学的に接続される。
【００９２】
分岐カプラ４７−１及び４７−２は、それぞれ、入力光を２分岐する。一方の分岐カプラ４７−１は、ＯＬＴ２側から光増幅中継器４に入力される励起光を分岐するために用いられる。他方の分岐カプラ４７−２は、ＯＮＵ６側から光増幅中継器４に入力される励起光を分岐するために用いられる。
【００９３】
そのため、一方の分岐カプラ４７−１の入力ポートは、光フィルタ４６−２のポートｂに光学的に接続され、他方の分岐カプラ４７−２の入力ポートは、光フィルタ４６−４のポートｂに光学的に接続される。
【００９４】
そして、分岐カプラ４７−１の２つの出力ポートのうちの一方は、光フィルタ４３−２のポートｂに光学的に接続され、他方は、上述のとおり光フィルタ４６−６のポートｂに光学的に接続される。
【００９５】
他方の分岐カプラ４７−２は、第３変形例と同様に、入力ポートが光フィルタ４６−４のポートｂに光学的に接続され、２つの出力ポートの一方が光フィルタ４６−５のポートｂに光学的に接続される。分岐カプラ４７−２の他方の出力ポートは、ＥＤＦ４１とアイソレータ４４−２との間に設けられた光フィルタ４３−４のポートｂに光学的に接続される。
【００９６】
以上の構成により、ＯＬＴ２側から入力された励起光（０．９８μｍ帯）は、光フィルタ４３−１及び４６−２を経由して分岐カプラ４７−１に入力されて２分岐される。そして、分岐励起光の一方は、光フィルタ４３−２のポートｂを通じてポートａからＥＤＦ４１に入力される。また、分岐励起光の他方は、光フィルタ４６−６のポートｂを通じてポートａからＰＤＦ４２に入力される。
【００９７】
別言すると、分岐励起光の一方は、ＥＤＦ４１で増幅されるダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）の伝送方向と同じ方向でＥＤＦ４１に入力されるから、ＥＤＦ４１にとっての前方励起光に相当する。これに対し、分岐励起光の他方は、ＰＤＦ４２で増幅されるアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）の伝送方向とは逆の方向でＰＤＦ４２に入力されるから、ＰＤＦ４２にとっての後方励起光に相当する。
【００９８】
一方、ＯＮＵ６側から入力された励起光（０．９８μｍ帯）は、光フィルタ４３−３及び４６−４を経由して分岐カプラ４７−２に入力されて２分岐される。そして、分岐カプラ４７−２による分岐励起光の一方は、光フィルタ４６−５のポートｂを通じてポートａからＰＤＦ４２に入力される。また、分岐カプラ４７−２による分岐励起光の他方は、光フィルタ４３−４のポートｂを通じてポートａからＥＤＦ４１に入力される。
【００９９】
別言すると、分岐カプラ４７−２による分岐励起光の一方は、ＰＤＦ４２で増幅されるアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）の伝送方向と同じ方向でＰＤＦ４２に入力されるから、ＰＤＦ４２にとっての前方励起光に相当する。これに対し、分岐カプラ４７−２による分岐励起光の他方は、ＥＤＦ４１で増幅されるダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）の伝送方向とは逆の方向でＥＤＦ４１に入力されるから、ＥＤＦ４１にとっての後方励起光に相当する。
【０１００】
以上のように、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２のそれぞれに、前方励起光及び後方励起光が入力されるから、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２は、それぞれ双方向励起される。したがって、既述の例と同様の作用効果が得られるほか、既述の例に比べて、ＥＤＦ４１及びＰＤＦ４２の増幅能力（増幅特性と称してもよい。）の向上を図り易い。
【０１０１】
（第５変形例）
上述した第４変形例では、ＯＬＴ２側及びＯＮＵ６側の双方から光増幅中継器４に入力される励起光のそれぞれを分岐して各光増幅媒体４１及び４２に入力する態様を説明した。しかし、ＯＬＴ２側及びＯＮＵ６側の双方から入力される励起光の一方は、各光増幅媒体４１及び４２の一方に入力し、他方は、各光増幅媒体４１及び４２の他方に入力するようにしてもよい。
【０１０２】
例えば、ＥＤＦ４１でのダウンストリームの信号光の増幅には、ＯＬＴ２側から入力される励起光を用い、ＰＤＦ４２でのアップストリームの信号光の増幅には、ＯＮＵ６側から入力される励起光を用いるようにしても構わない。この場合、光増幅中継器４において励起光は既述の例のように分岐しなくても構わない。
【０１０３】
本例の光増幅中継器４の構成例（第５変形例）を図１４に示す。図１４に例示する光増幅中継器４は、図２に例示した構成に比して、分岐カプラ４７を備えず、かつ、光フィルタ４３−３とアイソレータ４５−１との間に、図１２にて既述の光フィルタ４６−４が追加的に備えられる点が異なる。
【０１０４】
図１４に例示するように、分岐カプラ４７が備えられないため、図２では分岐カプラ４７の入力ポートに光学的に接続されていた、光フィルタのポートｂは、図１４において光フィルタ４３−２のポートｂに光学的に接続される。
【０１０５】
これにより、ＯＬＴ２側から入力される励起光（０．９８μｍ帯）は、光フィルタ４３−１のポートｂから光フィルタ４６−２のポートａに入力され、当該光フィルタ４６−２のポートａからポートｂを通じて光フィルタ４３−２のポートｂに入力される。光フィルタ４３−２のポートｂに入力された励起光は、当該光フィルタ４３−２のポートａからＥＤＦ４１に入力される。別言すると、ＯＬＴ２側から入力される励起光は、光フィルタ４３−１、光フィルタ４６−２及び光フィルタ４３−２を経由するルートでアイソレータ４４−１を迂回してＥＤＦ４１に入力される。
【０１０６】
これに対し、光フィルタ４６−４のポートａ及びｃは、図１２の場合と同様に、それぞれ、光フィルタ４３−３のポートｂ及びアイソレータ４５−１の入力ポートに光学的に接続される。ただし、光フィルタ４６−４のポートｂは、光フィルタ４６−１のポートｂに光学的に接続される。
【０１０７】
これにより、ＯＮＵ６側から入力される励起光（０．９８μｍ帯）は、光フィルタ４３−３のポートｂから光フィルタ４６−４のポートａに入力され、当該光フィルタ４６−４のポートｂから光フィルタ４６−１のポートｂに入力される。光フィルタ４６−１のポートｂに入力された励起光は、当該光フィルタ４６−１のポートａからＰＤＦ４２に入力される。別言すると、ＯＮＵ６側から入力される励起光は、光フィルタ４３−３、光フィルタ４６−４及び光フィルタ４６−１を経由するルートでアイソレータ４５−１を迂回してＰＤＦ４２に入力される。
【０１０８】
以上のように、上述した第５変形例の光増幅中継器４によっても、既述の例と同様に、励起光をアイソレータ４４−１及び４５−１を迂回するルートで各光増幅媒体４１及び４２に導入して各光増幅媒体４１及び４２を遠隔励起することができる。したがって、光増幅中継器４に各増幅媒体４１及び４２のための励起光源を備えなくてよく、励起光源のための給電設備を備える必要もない。
【０１０９】
なお、上述した第４及び第５変形例のようにＯＬＴ２側及びＯＮＵ６側の双方からそれぞれ光増幅中継器４に入力される励起光を利用する場合、各励起光の波長を例えばファイバグレーティング等を用いて少しずつ異なる波長に設定してもよい。これにより、各励起光の干渉を低減することが可能である。
【０１１０】
（ＯＬＴの構成例）
図１５は、図１に例示したＰＯＮシステム１のＯＬＴ２に着目した構成例を示すブロック図である。図１５に示すＯＬＴ２は、例示的に、既述の光送信器２１、光受信器２２、及び、励起光源２３に加えて、光フィルタ２４−１〜２４−３を備える。
【０１１１】
光フィルタ２４−１は、光送信器２１の出力側に備えられ、光フィルタ２４−２は、光送信器２１と光フィルタ２４−１との間に備えられる。
【０１１２】
光フィルタ２４−１は、例示的に、光増幅中継器４に備えられる既述の光フィルタ４６−１と同様の光フィルタでよく、したがって、例えば図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示した透過特性（反射特性）を有するフィルタでよい。
【０１１３】
また、光フィルタ２４−２は、例示的に、光増幅中継器４に備えられる既述の光フィルタ４３−２と同様の光フィルタでよく、したがって、例えば図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に例示した透過特性（反射特性）を有するフィルタでよい。
【０１１４】
光フィルタ２４−１のポートａ〜ｃは、それぞれ、光伝送路３、励起光源２３の出力ポート、及び、前段の光フィルタ２４−２のポートａに光学的に接続される。光フィルタ２４−２のポートａ〜ｃは、それぞれ、後段の光フィルタ２４−１のポートａ、光フィルタ２４−３の入力ポート、及び、光送信器２１の出力ポートに光学的に接続される。
【０１１５】
以上の接続関係により、光送信器２１から出力されるダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）は、光フィルタ２４−２のポートｃからポートａを通じて後段の光フィルタ２４−１のポートｃに入力される。また、光フィルタ２４−１のポートｂには、励起光源２３から出力される励起光（０．９８μｍ帯）が入力される。
【０１１６】
光フィルタ２４−１のポートｃに入力されたダウンストリームの信号光は光フィルタ２４−１のポートａから出力され、光フィルタ２４−１のポートｂに入力された励起光は光フィルタ２４−１のポートａから出力される。したがって、光フィルタ２４−１のポートａからはダウンストリームの信号光と励起光とが光伝送路３へ出力される。
【０１１７】
一方、光伝送路３から受信されるアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）は、光フィルタ２４−１のポートａに入力され、光フィルタ２４−１のポートｃから光フィルタ２４−２のポートａに入力される。光フィルタ２４−２のポートａに入力されたアップストリームの信号光は、光フィルタ２４−２のポートｂから光フィルタ２４−３に入力される。
【０１１８】
光フィルタ２４−３は、例示的に、アップストリームの信号光に含まれる雑音光成分をカットする透過特性を有し、実質的に雑音光成分が含まれない信号光を光受信器２２に入力する。
【０１１９】
以上のようにして、ＯＬＴ２は、ダウンストリームの信号光と共に励起光を光伝送路３へ送信することができ、また、光伝送路３から受信されるアップストリームの信号光を光受信器２２にて受信することが可能である。
【０１２０】
（ＯＬＴの第１変形例）
なお、図１５の例では、励起光源２３から出力される励起光を光伝送路３へ導入する構造の一例として光フィルタ２４−１を用いているが、例えば図１６に示すように、波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ２５を用いて励起光を光伝送路３へ導入するようにしてもよい。
【０１２１】
（ＯＬＴの第２変形例）
また、例えば図１７に示すように、ＯＬＴ２と光増幅中継器４（第１の出力ポートＰｏｕｔ１）との間の光伝送路３に、光合分岐器５とは別の光合分岐器７が設けられることがある。当該光合分岐器７は、例示的に、複数（図１７の例では２つ）の入力ポートを有し、各入力ポートのいずれか１つが光伝送路３に接続されることで、ＯＬＴ２（第１の出力ポートＰｏｕｔ１）から送信されたダウンストリームの信号光が入力される。
【０１２２】
ここで、光合分岐器７の各入力ポートのうち、光伝送路３に接続された入力ポート以外の入力ポートに未使用の入力ポートが存在することがある。その場合、励起光源２３から出力される励起光を、図１７に例示するように、ＯＬＴ２の第２の出力ポートＰｏｕｔ２から別の光伝送路８を介して当該未使用の入力ポートに導入してもよい。
【０１２３】
これによれば、図１５に例示した光フィルタ２４−１や図１６に例示したＷＤＭカプラ２５をＯＬＴ２に備えてなくてもよい。したがって、ダウンストリームの信号光が伝送される経路の挿入損失の低減（別言すると、信号光の伝送特性の向上）やＯＬＴ２の小型化を図ることができる。
【０１２４】
（ＯＬＴの第３変形例）
なお、図１５〜図１７に例示した、光受信系を成す光フィルタ２４−３及び光受信器２２の間には、図１８に例示するように、光減衰器２６を備えてもよい。光減衰器２６は、光減衰量が可変の可変光減衰器（ＶＯＡ）でもよいし、光減衰量が固定でもよい。別言すると、光減衰器２６は、光受信器２２へのアップストリーム信号光の入力光パワーを調整あるいは制限することが可能な光学部品の一例である。
【０１２５】
光受信系に光減衰器２６を備える理由の１つは、ＯＬＴ２の励起光源２３からダウンストリームの信号光と共に送信された遠隔励起光が、光増幅中継器４においては、既述のようにアップストリームの信号光の増幅にも用いられる場合があるからである。
【０１２６】
例えば、励起光源２３の励起光出力パワーを調整すると、図２、図９、図１１、及び図１３に例示した光増幅中継器４の構成では、当該調整に応じて、ダウンストリーム及びアップストリーム用の光増幅媒体４１及び４２の双方の増幅利得が変動する。
【０１２７】
そのため、ダウンストリームの信号光の伝送距離や加入者数に応じて励起光の出力パワー（以下「励起光パワー」とも称する。）を調整（例えば、増加）すると、アップストリームの信号光パワーも増加する。ただし、励起光パワーは、ダウンストリームの信号光を受信するＯＮＵ６での許容受信パワーを超えない範囲で調整（最適化と称してもよい。）される。そうすると、ＯＮＵ６での許容受信パワーは超えないが、ＯＬＴ２で受信されるアップストリームの信号光パワーが光受信器２の許容受信パワーを超えてしまうことがある。
【０１２８】
そこで、光減衰器２６を用いて、アップストリームの信号光の光受信器２２への入力光パワーが許容受信パワーのレンジに収まるようにアップストリームの信号光パワーを調整あるいは制限する。これにより、ＯＮＵ６での許容受信パワーを超えない範囲で励起光パワーを調整することに伴って、光受信器２２に許容受信パワーを超えるパワーの信号光パワーが入力されて光受信器２２が故障してしまうことを防止することができる。
【０１２９】
なお、ＯＮＵ６は、ダウンストリームの信号光の受信パワー情報を例えばアップストリームの信号光にてＯＬＴ２に通知してよい。ＯＬＴ２は、ＯＮＵ６から通知された受信パワー情報に基づいて、励起光源２３の励起光パワーを調整（制御）可能である。また、光減衰器２６に可変光減衰器（ＶＯＡ）を用いることで、ＯＬＴ２は、ＶＯＡ２６への入力光パワーをモニタして、モニタ結果がＶＯＡ２６の光減衰量を光受信器２２の許容受信パワーを超えないよう調整（制御）することが可能である。
【０１３０】
別言すると、ＯＬＴ２は、ＯＮＵ６での許容受信パワーを超えない範囲で励起光パワーを制御し、当該制御に応じてアップストリームの信号光パワーが光受信器２２の許容受信パワーを超えないようにＶＯＡ２６の光減衰量を制御する制御部を備えてよい。
【０１３１】
（ＯＬＴの第４変形例）
上述したように、光減衰器２６を用いることで、ＯＬＴ２からダウンストリームへ送信される励起光のパワー調整に伴って光受信器２２に許容受信パワーを超えるパワーのアップストリームの信号光パワーが入力されてしまうことは防止できる。
【０１３２】
しかし、アップストリームの信号光パワーは、各ＯＮＵ６の送信光パワーに依存して変動するため、励起光パワーだけでなく各ＯＮＵ６の送信光パワーを考慮して光減衰器２６の減衰量を決定（あるいは制御）することが好ましい。
【０１３３】
ここで、各ＯＮＵ６から送信されるアップストリーム信号光のパワーは、バースト的に変動することがある。例えば図１９に示すように、ＰＯＮシステム１では、ダウンストリーム及びアップストリームの信号光がそれぞれ時分割に送受信される。
【０１３４】
例えば、ＯＬＴ２と３つのＯＮＵ６−１〜６−３（＃Ａ〜＃Ｃ）との間の通信に着目すると、ＯＬＴ２は、所定のタイムスロットＡ〜ＣでそれぞれＯＮＵ＃Ａ〜＃Ｃ宛のダウンストリームの信号光を送信する。各ＯＮＵ＃Ａ〜＃Ｃは、それぞれ、ＯＬＴ２から指定されたタイムスロットＡ〜Ｃを選択してダウンストリームの信号光を受信する。
【０１３５】
一方、各ＯＮＵ＃Ａ〜＃Ｃは、それぞれ、ＯＬＴ２から指定されたタイムスロットＡ〜Ｃでアップストリームの信号光を送信し、ＯＬＴ２は、各タイムスロットＡ〜Ｃを識別して各ＯＮＵ＃Ａ〜＃Ｃが送信したアップストリームの信号光の受信処理を行なう。
【０１３６】
なお、図１９には、便宜的に、ダウンストリーム及びアップストリームの「タイムスロット」に同じ符号（Ａ〜Ｃ）を付しているが、ダウンストリーム及びアップストリームの「タイムスロット」は、互いに独立していてよい。
【０１３７】
ここで、ＯＬＴ２が送信するダウンストリームの信号光は、各タイムスロットＡ〜Ｃで一定にすることが可能であるが、ＯＬＴ２が受信するアップストリームの信号光パワーは各タイムスロットＡ〜Ｃで一定であるとは限らない。
【０１３８】
例えば、ＯＮＵ６に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバ等の端末が送信するデータ量に応じて、アップストリーム信号光のパワーがタイムスロットＡ〜Ｃ毎に変動することがある。その様子を図２０に模式的に例示する。
【０１３９】
図２０に例示するように、ＯＬＴ２は、各タイムスロットＡ〜Ｃで一様な光パワーＰＤＡ１，ＰＤＢ１及びＰＤＣ１（例示的に、ＰＤＡ１＝ＰＤＢ１＝ＰＤＣ１）の信号光を光伝送路３へ送信する。当該信号光は、光伝送路３を通じて光増幅中継器４に入力され、ダウンストリーム用の光増幅媒体４１にて各タイムスロットＡ〜Ｃにつき同じ増幅利得で増幅される。
【０１４０】
したがって、各タイムスロットＡ〜Ｃのダウンストリームの信号光は、例示的に、各タイムスロットＡ〜Ｃで一様な光パワーＰＤＡ２，ＰＤＢ２及びＰＤＣ２（例示的に、ＰＤＡ２＝ＰＤＢ２＝ＰＤＣ２）に増幅されて光合分岐器５へ送信される。
【０１４１】
これに対し、ＯＮＵ＃Ａ〜＃Ｃは、それぞれ、互いに独立して、ＯＬＴ２から指定されたタイムスロットＡ〜Ｃにおいて送信光パワーＰＵＡ１，ＰＵＢ１及びＰＵＣ１（例示的に、ＰＵＢ１＜ＰＵＣ１＜ＰＵＡ１）でアップストリームの信号光を送信する。当該信号光は、光合分岐器５にて合成されて光増幅中継器５に入力され、アップストリーム用の光増幅媒体４２にて各タイムスロットＡ〜Ｃにつき同じ増幅利得で増幅される。
【０１４２】
したがって、各タイムスロットＡ〜Ｃのアップストリームの信号光は、それぞれ、例示的に、増幅前のパワー比を保ったまま、パワーＰＵＡ２，ＰＵＢ２及びＰＵＣ２（例示的に、ＰＵＢ２＜ＰＵＣ２＜ＰＵＡ２）に増幅されて光伝送路３へ送信される。結果として、ＯＬＴ２には、各タイムスロットＡ〜Ｃで異なるパワーをもつアップストリームの信号光が入力される。別言すると、ＯＬＴ２が受信するアップストリームの信号光パワーは、時間的に変動する。このように時間的に光パワーが変動する信号光は、「バースト信号光」と称してよい。
【０１４３】
ＯＬＴ２にバースト信号光が受信されると、ＯＬＴ２がダウンストリーム（光増幅中継器５）へ送信する励起光パワーが調整されていても、光受信器２２への入力光パワーが許容受信パワーを超えてしまうおそれがある。非限定的な一例として、タイムスロットＢでの受信光パワーＰＵＢ２は、光受信器２２での許容受信パワー以下であるが、タイムスロットＡ及びＣでの受信光パワーＰＵＡ２及びＰＵＣ２は、光受信器２２での許容受信パワーを超えていると仮定する。
【０１４４】
この場合、光減衰器２６の減衰量をタイムスロット単位で制御することで、少なくともタイムスロットＡ及びＣでの受信光パワーＰＵＡ２及びＰＵＣ２を許容受信パワー以下に減衰させる。これにより、各タイムスロットＡ〜Ｃでの受信光パワーＰＵＡ２，ＰＵＢ２及びＰＵＣ２をそれぞれ光受信器２２での許容受信パワー以下に収めることができる。
【０１４５】
光減衰器２６の減衰量をタイムスロット単位で制御するためのＯＬＴ２の構成例を図２１に示す。図２１に示すＯＬＴ２は、例示的に、図１７に例示した光フィルタ２４−３と光受信器２２との間の光経路に、可変光減衰器（ＶＯＡ）２６と、光分岐器２７と、遅延線２８と、を備え、かつ、ＶＯＡ２６の減衰量を制御する制御部２９と、を備える。制御部２９は、例示的に、バースト信号光パワー検出器２９１と、ＶＯＡ制御回路２９２と、を備える。制御部２９は、電気回路にて構成してよい。なお、図２１に例示するＶＯＡ制御系は、図１５や図１６に例示した構成を有するＯＬＴ２に適用してもよい。
【０１４６】
光分岐器２７は、例示的に、光フィルタ２４−３を透過したアップストリームの信号光（１．３μｍ帯）を２分岐し、分岐光の一方を遅延線２８へ出力し、分岐光の他方を制御部２９のバースト信号光検出器２９１へ出力する。光分岐器２７には、例示的に、光スプリッタを用いてよい。
【０１４７】
遅延線２８は、例示的に、制御部２９によるＶＯＡの減衰量（「ＶＯＡロス」と称してもよい。）の制御にかかる時間に応じて、ＶＯＡ２６への信号光の入力タイミングを調整（遅延）する。例えば、ＶＯＡロスの制御タイミングと、ＶＯＡロスの制御対象であるタイムスロットと、が一致するように、遅延線２８によってＶＯＡ２６への信号光の入力タイミングが調整される。
【０１４８】
遅延線２８は、例示的に、光ファイバであり、その長さによって光遅延量を調整可能である。したがって、ＶＯＡロスの制御タイミングと、ＶＯＡロスの制御対象であるタイムスロットと、の関係に応じて設定してよい。遅延線２８の長さの非限定的な一例は、数十メール程度である。
【０１４９】
制御部２９のバースト信号光パワー検出器２９１は、例示的に、光分岐器２７から入力される信号光の光パワーをタイムスロット単位で検出する。検出結果は、ＶＯＡ制御回路２９２に与えられる。バースト信号光パワー検出器２９１は、「タイムスロット信号光パワー検出器２９１」と称してもよい。
【０１５０】
ＶＯＡ制御回路２９２は、バースト信号光パワー検出器２９１で検出された各タイムスロットの信号光パワーに基づいて、各タイムスロットの信号光パワーが光受信器２２の許容受信レベル以下になるよう、ＶＯＡロスをタイムスロット単位で制御する。
【０１５１】
ＶＯＡ２６は、ＶＯＡ制御回路２９２からの制御に応じてＶＯＡロスがタイムスロット単位で制御されることで、遅延線２８を通じて光受信器２２へ入力される信号光パワーをタイムスロット単位で調整する。そのため、ＶＯＡ２６は、タイムスロット単位のＶＯＡロス制御が可能な制御応答速度をサポートする。
【０１５２】
以上のように、ＯＬＴ２にタイムスロット単位のＶＯＡ制御系を備えることで、アップストリームのバースト信号光をタイムスロット単位で光受信器２２の許容受信パワー以下に調整することが可能になる。したがって、アップストリームのバースト信号光によってＯＬＴ２の光受信器２２が故障してしまうことを防止することができる。別言すると、ＯＬＴ２は、アップストリームの信号光の受信処理を安定して行なうことができる。
【０１５３】
これは、励起光源２３の励起光パワーをダウンストリームの信号光の伝送速度や伝送容量に応じて最適化することで、アップストリームのバースト信号光によってＯＬＴ２（光受信器２２）に許容受信パワーを超える光が入力され易くなるような状況に有用である。
【０１５４】
（比較例）
次に、以下では、上述した実施形態及び各変形例に例示した光増幅中継器４との比較例について、図２２〜図２７を参照して説明する。
【０１５５】
（比較例１）
図２２は、既述の光増幅中継器４に対する比較例１としての光増幅中継器４００の構成例を示すブロック図である。図２２に示す光増幅中継器４００は、光増幅中継器４と同様に、ＯＬＴ２と光合分岐器５との間の光経路に設置可能である。
【０１５６】
図２２に示すように、光増幅中継器４００は、希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２と、希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２のための励起光源４１１及び４１２と、を備える。安定した増幅動作のために、希土類添加光ファイバ増幅器４０１の入出力側にはアイソレータ４０４及び４０５が設けられ、希土類添加光ファイバ増幅器４０２の入出力側にはアイソレータ４０６及び４０８が設けられる。
【０１５７】
アイソレータ４０４の入力側（アイソレータ４０８の出力側）には、合分波器４０３が設けられ、アイソレータ４０５の出力側（アイソレータ４０７の入力側）には、合分波器４０６が設けられる。
【０１５８】
一方の合分波器４０３は、ＯＬＴ側から入力される、１．４９μｍ帯の波長を有するダウンストリームの信号光を、一方の希土類添加光ファイバ増幅器４０１の入力側に設けられたアイソレータ４０４へ導波する。また、合分波器４０３は、他方の希土類添加光ファイバ増幅器４０２の出力側に設けられたアイソレータ４０８を通過した１．３μｍ帯の波長を有するアップストリームの信号光をＯＬＴ側へ導波する。
【０１５９】
他方の合分波器４０６は、ＯＮＵ側から入力される、１．３μｍ帯の波長を有するアップストリームの信号光を、他方の希土類添加光ファイバ増幅器４０２の入力側に設けられたアイソレータ４０７へ導波する。また、合分波器４０６は、一方の希土類添加光ファイバ増幅器４０１の出力側に設けられたアイソレータ４０５を通過した１．４９μｍ帯の波長を有するダウンストリームの信号光をＯＮＵ側へ導波する。
【０１６０】
一方の希土類添加光ファイバ増幅器４０１は、一方の励起光源４１１から入力される励起光によって励起（前方励起）され、合分波器４０３及びアイソレータ４０４を経由して入力される、１．４９μｍ帯の波長を有するダウンストリームの信号光を増幅する。
【０１６１】
他方の希土類添加光ファイバ増幅器４０２は、他方の励起光源４１２から入力される励起光によって励起（前方励起）され、合分波器４０６及びアイソレータ４０７を経由して入力される、１．３μｍ帯の波長を有するアップストリームの信号光を増幅する。
【０１６２】
このように、図２２に示す光増幅中継器４００は、ダウンストリーム及びアップストリームの各信号光を、個別の励起光源４１１及び４１２によって励起される希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２にて増幅することが可能である。しかし、励起光源４１１及び４１２に給電するための給電設備が必要になる。
【０１６３】
（比較例２）
そこで、図２３に示すように、光増幅中継器４００に励起光源４１１及び４１２は備えず、代替的に、ＯＬＴ及びＯＮＵ側から各希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２のための励起光を光増幅中継器４００に入力する構成（遠隔励起構成）を検討する。
【０１６４】
図２３に示す構成で各希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２の遠隔励起を実現するには、合分波器４０３及び４０６に信号光波長と励起光波長とを分離可能な特性が求められる。しかし、励起光波長（例示的に、０．９８μｍ帯）と、当該励起光波長よりも長波長である信号光波長（例示的に、１．４９μｍ帯及び１．３μｍ帯）と、を分離可能な合分波器４０３及び４０６の実現は困難である。
【０１６５】
仮に、合分波器４０３及び４０６で励起光波長と信号光波長とを分離できたとしても、希土類添加光ファイバ増幅器４０１（４０２）の安定した増幅動作のために設けられたアイソレータ４０４及び４０５（４０７及び４０８）によって励起光の導波は妨げられる。
【０１６６】
例えば、ＯＬＴ側から受信される励起光を合分波器４０３で分離して各希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２に導入しようとすると、励起光はアイソレータ４０４及び４０８をダウンストリーム方向へ通過できる必要がある。
【０１６７】
しかし、合分波器４０３からアイソレータ４０８（の出力側）へ励起光を導波しても、アイソレータ４０８がもつ方向性により当該励起光はアイソレータ４０８を通過できないから、励起光を希土類添加光ファイバ増幅器４０１に導入できない。
【０１６８】
一方、合分波器４０３からアイソレータ４０４（の入力側）へ励起光を導波すると、当該励起光は、図６にて既述のように、アイソレータ４０４の挿入損失の波長依存性（帯域制限）によってアイソレータ４０４を通過できない。そのため、励起光を希土類添加光ファイバ増幅器４０１に導入できない。
【０１６９】
ＯＮＵ側から受信される励起光を合分波器４０６で分離して各希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２に導入しようとした場合も同様である。すなわち、合分波器４０６からアイソレータ４０５（の出力側）へ励起光を導波しても、アイソレータ４０５がもつ方向性により当該励起光はアイソレータ４０５を通過できないから、希土類添加光ファイバ増幅器４０１に励起光を導入できない。
【０１７０】
また、合分波器４０６からアイソレータ４０７（の入力側）へ励起光を導波すると、当該励起光は、図６にて既述のように、アイソレータ４０７の挿入損失の波長依存性（帯域制限）によってアイソレータ４０７を通過できない。そのため、励起光を希土類添加光ファイバ増幅器４０２に導入できない。
【０１７１】
（比較例３）
図２４に示すように、図２２に示した合分波器４０３及び４０６、アイソレータ４０４，４０５，４０７及び４０８は用いず、代替的に、サーキュレータ４２１及び４２２を用いて図２２の光増幅中継器４００と同等の機能を実現する構成も考えられる。
【０１７２】
しかし、図２２の場合と同様に、図２４に示す構成では、励起光源４１１及び４１２のための給電設備が必要になる。
【０１７３】
（比較例４）
そこで、図２３の場合と同様に、図２４の構成から励起光源４１１及び４１２を不要とした、図２５に示すような遠隔励起構成の光増幅中継器４００も考えられる。しかし、この場合も、図６にて既述のように、サーキュレータ４２１及び４２２の挿入損失の波長依存性（帯域制限）によって、励起光はサーキュレータ４２１及び４２２を実質的に通過できない。そのため、希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２を遠隔励起することはできない。
【０１７４】
（比較例５）
サーキュレータを用いた光増幅中継器４００の変形例として、図２６に示すような構成が考えられる。図２６に示す光増幅中継器４００では、サーキュレータ４３１がもつ方向性を利用してダウンストリームの信号光とアップストリームの信号光とを分離し、それぞれを希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２にて個別に増幅する。
【０１７５】
例えば、ダウンストリームの信号光（１．４９μｍ帯）は、サーキュレータ４３１のポートａからポートｂに導波されて、一方の希土類添加光ファイバ増幅器４０１へ入力される。希土類添加光ファイバ増幅器４０１は、励起光源４１１から入力される励起光によって、サーキュレータ４３１のポートｂから入力された信号光を増幅する。増幅された信号光は、反射媒体４３２で反射され、当該増幅器４０１で再増幅された後、サーキュレータ４３１のポートｂからポートｃへ導波される。
【０１７６】
これに対し、アップストリームの信号光（１．３μｍ帯）は、サーキュレータ４３１のポートｃからポートｄに導波されて、他方の希土類添加光ファイバ増幅器４０２へ入力される。希土類添加光ファイバ増幅器４０２は、励起光源４１２から入力される励起光によって、サーキュレータ４３１のポートｄから入力された信号光を増幅する。増幅された信号光は、反射媒体４３３で反射され、当該増幅器４０２で再増幅された後、サーキュレータ４３１のポートｄからポートａへ導波される。
【０１７７】
このように、図２６に示す構成の光増幅中継器４００によっても、ダウンストリーム及びアップストリームの信号光を個別の希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２にて増幅可能である。しかし、この場合も、励起光源４１１及び４１２のための給電設備が必要である。
【０１７８】
（比較例６）
そこで、図２３及び図２５の場合と同様に、図２６の構成から励起光源４１１及び４１２を不要とした、図２７に示すような遠隔励起構成の光増幅中継器４００も考えられる。しかし、この場合も、図６にて既述のように、サーキュレータ４３１の挿入損失の波長依存性（帯域制限）によって、励起光はサーキュレータ４３１を実質的に通過できない。そのため、希土類添加光ファイバ増幅器４０１及び４０２を遠隔励起することはできない。
【０１７９】
以上のように、いずれの比較例１〜６についても、励起光源４１１及び４１２のための給電設備が必要であったり、給電設備を不要にすべく遠隔励起を実現しようとしても、アイソレータやサーキュレータがもつ方向性や帯域制限のために実現不能であったりする。
（比較例７）
ＯＬＴ２に設けた励起光源を用いてダウンストリームの信号光を前方励起によって分布ラマン増幅することが考えられる。しかし、ラマン増幅では、光増幅の必要の無い帯域が増幅されてしまい、信号光の伝送品質が例えば光伝送路の非線形効果等によって劣化する。また、ＰＯＮシステムで用いられる信号光帯域をラマン増幅しようとすると、複数の励起光波長を多重化する必要が生じて非現実的である。更に、励起光波長はダウンストリームの信号光とアップストリームの信号光とで異なるため、ＯＬＴ２から集中的に遠隔励起する構成をとれない。
【符号の説明】
【０１８０】
１  光通信システム（ＰＯＮシステム）
２  ＯＬＴ
３，８  光伝送路
２１  光送信器
２２  光受信器
２３  励起光源
２４−１  光フィルタ（＃２）
２４−２  光フィルタ（＃１）
２４−３  光フィルタ
２５  ＷＤＭカプラ
２６  光減衰器（可変光減衰器：ＶＯＡ）
２７  光分岐器
２８  遅延線
２９  制御部
２９１  バースト信号光パワー検出器
２９２  ＶＯＡ制御回路
３  光伝送路
４  光増幅中継器
４１  第１の光増幅媒体（ＥＤＦ）
４２  第２の光増幅媒体（ＰＤＦ）
４３−１〜４３−３  光フィルタ（＃１）
４４−１，４４−２，４５−１，４５−２  アイソレータ
４６−１〜４６−６  光フィルタ（＃２）
４７，４７Ａ，４７−１，４７−２  分岐カプラ
５  光合分岐器
６−１〜６−Ｎ  ＯＮＵ
７  光合分岐器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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