(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の光素子及び制御手段が備えられる光モジュールと、前記光モジュールに備えられた前記光素子と結合しつつ、前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の光ファイバを備えて構成される光ファイバ増幅器であって、
前記光モジュールは、
外部から入力される入力信号を分割して、それぞれ第１アイソレータ及び第１フォトダイオードに入力する第１カプラと、
光信号やポンピング光が逆方向に進むことを防止する第１アイソレータと、
前記第１アイソレータから入力される光信号とポンピング用レーザダイオードから印加されるポンピング光を光増幅光ファイバに提供する波長分割マルチプレクサと、
前記波長分割マルチプレクサからの光を受け取る光増幅光ファイバと、
光信号などが逆方向に進むことを遮断する第２アイソレータと、
前記第２アイソレータから入力される光を、分割して、それぞれ出力光として出力すると共に、第２フォトダイオードに入力する第２カプラと、
前記第１及び前記第２カプラから印加される光を光電変換して入力光の強さに対応する電気信号レベルに変換し、変換された電気信号を制御手段へ印加する前記第１及び第２フォトダイオードと、
前記第１及び前記第２フォトダイオードから印加される電気信号レベルに基づき前記ポンピング用レーザダイオードのポンピング光出力レベルを制御して光増幅光ファイバの光増幅レベルを適正に調節する制御手段と、
を含み、
前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバは、
前記光モジュールの内部に配置される複数の前記光素子を結合する複数の結合光ファイバと、
エルビウムがドープされた光ファイバで構成される光信号増幅のための光増幅光ファイバから構成され、
前記結合光ファイバと前記光増幅光ファイバは複数本のラインが巻き取られた形態に構成され、それぞれの光ファイバラインは、前記光モジュールの入力ポート及び出力ポートを通じて前記光モジュールに引き込みまたは引き出され、
前記複数の結合光ファイバは、
前記結合用光ファイバの一端が入力ポート（ＩＰ）を通じて前記光モジュールの内側に入力されて最初の光素子である第１光素子即ち前記第１カプラの入力端に結合され、
前記第１光素子の出力端に結合された前記結合光ファイバの他端は、前記光モジュールの出力ポート（ＯＰ）を通じて前記光モジュールの外部へ引き出されて円や楕円形態に進んだ後、再び前記光モジュールの入力ポート（ＩＰ）に流入されて２番目の光素子である第２光素子即ち前記第１アイソレータの入力端に結合され、
前記第２光素子の出力端に結合された前記結合光ファイバが前記光モジュールの前記出力ポート（ＯＰ）を通じて前記光モジュールの外部に引き出され、前記光モジュールの外側で一定の曲率半径以上を有する少なくとも１つのループに形成された後、入力ポート（ＩＰ）から流入して波長分割マルチプレクサの入力端と結合されて、第１アイソレータと波長分割マルチプレクサの間を結合し、それと同様の形態でその他の前記光モジュールに含まれる前記複数の光素子も結合し、
前記光増幅光ファイバは、
一端が前記光モジュールに備えられる一つの光素子である前記波長分割マルチプレクサの出力端と結合され                                                  
他端は少なくとも２回以上前記光モジュールの前記入力ポートと前記出力ポートを経由すると共に、前記光モジュールの外側で光ファイバが破損しない半径以上の一定の曲率半径を有する少なくとも１つのループが形成されるように配置された後、他の光素子、すなわち前記第２アイソレータの前記入力端に結合されることを特徴とする超小型光ファイバ増幅器。
【請求項２】
前記光モジュールの内側には前記光ファイバを安定に保持し固定するためのガイドをさらに備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の超小型光ファイバ増幅器。
【請求項３】
内部に複数の光素子及び制御手段が備えられ、光ファイバを通じて相互結合される少なくとも２つ以上の光モジュールと、前記光モジュールに備えられた前記光素子と結合しつつ、前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバを備えて構成される光ファイバ増幅器であって、
前記光モジュールは、
外部から入力される光信号を分割して、それぞれ第１アイソレータ及び第１フォトダイオードに入力する第１カプラと、
光信号やポンピング光が逆方向に進むことを防止する第１アイソレータと、
前記第１アイソレータから入力される光信号とポンピング用レーザダイオードから印加されるポンピング光を光増幅光ファイバに提供する波長分割マルチプレクサと、
前記波長分割マルチプレクサからの光を受け取る光増幅光ファイバと、
光信号などが逆方向に進むことを遮断する第２アイソレータと、
前記第２アイソレータから入力される光を、分割して、それぞれ出力光として出力すると共に、第２フォトダイオードに入力する第２カプラと、
前記第１及び前記第２カプラから印加される光を光電変換して入力光の強さに対応する電気信号レベルに変換し、変換された電気信号を制御手段へ印加する前記第１及び前記第２フォトダイオードと、
前記第１及び前記第２フォトダイオードから印加される電気信号レベルに基づきポンピング用レーザダイオードのポンピング光出力レベルを制御して前記光増幅光ファイバの光増幅レベルを適正に調節する制御手段と、
を含むとともに、これらは２つ以上の光モジュールに分散配置され、
前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバは、
前記光モジュールの内部に配置される複数の前記光素子を結合する複数の結合光ファイバと、
エルビウムがドープされた光ファイバで構成される光信号増幅のための光増幅光ファイバから構成され、
前記結合光ファイバと前記光増幅光ファイバは複数本のラインが巻き取られた形態に構成され、それぞれの光ファイバラインは、前記光モジュールの入力ポート及び出力ポートを通じて光モジュールに引き込みまたは引き出され、
前記光モジュールは、それぞれ少なくとも一つ以上の前記光素子を備えて構成されると共に、
外部からの入力光信号（ｓ）が伝送される前記結合光ファイバは、前記入力ポート（ＩＰ２）を通じて２つの光モジュールのうちの第２光モジュールの内部に引き込まれて、前記第１カプラの入力端に結合され、前記第１カプラは２つの出力端を備え、これら出力端に結合される前記結合光ファイバはそれぞれ前記第２光モジュールの前記出力ポート（ＯＰ２）を通じて外部に引き出された後、２つの前記光モジュールのうちの前記第１光モジュールの前記入力ポート（ＩＰ１）を通じて前記第１光モジュールの内側に引き込まれ、
前記第１光モジュールに引き込まれた前記結合用光ファイバのうち一つは第１光モジュール内の前記第１フォトダイオードに結合され、もう一つは前記第１光モジュールをそのまま通過して、前記第１光モジュールの出力ポート（ＯＰ１）を通じて外部に引き出された後、前記第２光モジュールの前記入力ポート（ＩＰ２）を通じて前記第２光モジュールの内部に引き込まれて、前記第１アイソレータの入力端に結合され、それと同様の方式でその他の前記光モジュールに含まれる複数の前記光素子が前記結合用光ファイバを通じて結合され、
前記光増幅光ファイバは、前記第２光モジュール内の前記波長分割マルチプレクサの出力端から始まって前記出力ポート（ＯＰ２）を通じて引き出された後、該当長さほど前記第１光モジュールと前記第２光モジュールの内部を貫通しつつ引き続き巻き取られ、その終端は前記第２光モジュール内の前記第２アイソレータの入力端に結合されることを特徴とする超小型光ファイバ増幅器。
【請求項４】
前記第１光モジュール及び前記第２光モジュール内に備えられる前記光素子は、少なくとも外部電力を使用する能動素子と外部電力を要しない受動素子とに区分されて前記第１光モジュール及び前記第２光モジュール内に分離配置され、前記能動素子には前記第１、前記第２フォトダイオード、及び前記ポンピング用レーザダイオードが含まれ、前記受動素子には前記第１及び前記第２カプラ、前記第１及び前記第２アイソレータ及び前記波長分割マルチプレクサが含まれることを特徴とする請求項３記載の超小型光ファイバ増幅器。
【請求項５】
一つの前記光モジュールから引き出された光ファイバは他の前記光モジュールに引き込まれることを特徴とする請求項３に記載の超小型光ファイバ増幅器。
【請求項６】
前記光モジュールの内側には光ファイバを安定的に保持したり固定するためのガイドをさらに備えて構成されることを特徴とする請求項３に記載の超小型光ファイバ増幅器。                                                                                  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光モジュールサイズの最小化に係り、より詳しくは、ボード実装時モジュールの設置自由度を向上した超小型光ファイバ増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、遠隔地に離れている装置間の信号伝送を光信号を用いて行うようになり光通信システムが幅広く普及し使用されている。また、同時に光信号を電気信号に変換せず、そのまま増幅できるようにした光ファイバ増幅器の使用も飛躍的に伸びつつある。光ファイバ増幅器は光増幅手段であって、例えばエルビウムをドープした光増幅光ファイバ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）を採用する。
【０００３】
図１は光増幅光ファイバを採用する光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）の構成を概略的に示した図である。
【０００４】
図において、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）は、光ファイバ増幅器を構成する少なくとも一つ以上の光素子とから構成される光素子ブロック１と、光素子ブロック１に備えられる光素子を光的に相互結合するための結合光ファイバ２１と光増幅光ファイバ２２を備える光ファイバブロック２、及び光ファイバ増幅器の全般的な動作を制御するための制御ブロック３を含んで構成される。また、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）の外側には外部光を流入するための光入力ポート（ＩＰ）と増幅された光を出力するための光出力ポート（ＯＰ）とが備えられる。
【０００５】
前記光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）は、通信システムにおいて他のモジュールなどと共にボード上に実装され、通信システムを通じて送受信される光信号を増幅するなどの機能を提供する。
【０００６】
ところが、近年、通信システムや通信装置に対する急速な小型化及び軽量化に伴い、通信装置などにカードタイプに着脱自在に挿入されるボードのサイズも次第に小さくなっている。そして、これにより、ボードに実装されるべきモジュールやデバイスのサイズも超小型のものが求められている。
（例えば参考文献１参照）
【０００７】
図２は光通信システムや装置に採用されるボード構成の一例を示した平面図である。
【０００８】
図２において、Ａは通信装置などにカードタイプに着脱自在に結合されるボードである。該ボード（Ａ）上には光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）と共に、他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）が配置される。この際、他の通信モジュールとしては、電源モジュール、送受信モジュール及び制御モジュールなどがある。前述したように通信装置の小型化及び軽量化に伴い、これに実装されるボードのサイズも縮小している。図２に示すように、小型化したボード上に他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）を配置すれば余裕空間が十分に残らないので、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）を設置する空間が足りなくなる。参考までに、図２に示した光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）は、実際ボード（Ａ）のサイズに対応する従来の規格化した光ファイバ増幅器モジュールのサイズを示したものである。
【０００９】
前述した問題点を解決するためには、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）のサイズを最小化して、ボード（Ａ）上の余裕空間に光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）を実装する必要がある。
【００１０】
図１に示したように、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）は光素子ブロック１及び制御ブロック３と共に光ファイバブロック２を備える。光ファイバブロック２を構成する結合光ファイバ２１と光増幅光ファイバ２２は設置空間を最小化するために巻き取られた形態に構成するが、光ファイバを巻き取る場合は該当光ファイバを介して伝送される光信号の伝達損失を防止するため、光ファイバの曲率半径を一定サイズ以上に保つ必要がある。従って、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）のサイズを一定サイズ以下に縮小するのは不可能である。
【００１１】
このことから、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）のサイズは一定サイズ以上に保持する必要があり、このような光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）が実装されるボード（Ａ）のサイズも、これに比例して一定サイズ以上に保つ必要がある。そして、このことは、光通信システムや装置のサイズを小型化するのに大きな障害となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２０７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、光ファイバ増幅器のサイズを最小化し、その設置自由度を大幅に向上することによって、光ファイバ増幅器を実装する光通信ボードのサイズを大幅に縮めることが可能な超小型光ファイバ増幅器を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【００１４】
内部に複数の光素子及び制御手段が備えられる光モジュールと、前記光モジュールに備えられた前記光素子と結合しつつ、前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の光ファイバを備えて構成される光ファイバ増幅器であって、
前記光モジュールは、
外部から入力される入力信号を分割して、それぞれ第１アイソレータ及び第１フォトダイオードに入力する第１カプラと、
光信号やポンピング光が逆方向に進むことを防止する第１アイソレータと、
前記第１アイソレータから入力される光信号とポンピング用レーザダイオードから印加されるポンピング光を光増幅光ファイバに提供する波長分割マルチプレクサと、
前記波長分割マルチプレクサからの光を受け取る光増幅光ファイバと、
光信号などが逆方向に進むことを遮断する第２アイソレータと、
前記第２アイソレータから入力される光を、分割して、それぞれ出力光として出力すると共に、第２フォトダイオードに入力する第２カプラと、
前記第１及び前記第２カプラから印加される光を光電変換して入力光の強さに対応する電気信号レベルに変換し、変換された電気信号を制御手段へ印加する前記第１及び第２フォトダイオードと、
前記第１及び前記第２フォトダイオードから印加される電気信号レベルに基づき前記ポンピング用レーザダイオードのポンピング光出力レベルを制御して光増幅光ファイバの光増幅レベルを適正に調節する制御手段と、
を含み、
前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバは、
前記光モジュールの内部に配置される複数の前記光素子を結合する複数の結合光ファイバと、
エルビウムがドープされた光ファイバで構成される光信号増幅のための光増幅光ファイバから構成され、
前記結合光ファイバと前記光増幅光ファイバは複数本のラインが巻き取られた形態に構成され、それぞれの光ファイバラインは、前記光モジュールの入力ポート及び出力ポートを通じて前記光モジュールに引き込みまたは引き出され、
前記複数の結合光ファイバは、
前記結合用光ファイバの一端が入力ポート（ＩＰ）を通じて前記光モジュールの内側に入力されて最初の光素子である第１光素子即ち前記第１カプラの入力端に結合され、
前記第１光素子の出力端に結合された前記結合光ファイバの他端は、前記光モジュールの出力ポート（ＯＰ）を通じて前記光モジュールの外部へ引き出されて円や楕円形態に進んだ後、再び前記光モジュールの入力ポート（ＩＰ）に流入されて２番目の光素子である第２光素子即ち前記第１アイソレータの入力端に結合され、
前記第２光素子の出力端に結合された前記結合光ファイバが前記光モジュールの前記出力ポート（ＯＰ）を通じて前記光モジュールの外部に引き出され、前記光モジュールの外側で一定の曲率半径以上を有する少なくとも１つのループに形成された後、入力ポート（ＩＰ）から流入して波長分割マルチプレクサの入力端と結合されて、第１アイソレータと波長分割マルチプレクサの間を結合し、それと同様の形態でその他の前記光モジュールに含まれる前記複数の光素子も結合し、
前記光増幅光ファイバは、
一端が前記光モジュールに備えられる一つの光素子である前記波長分割マルチプレクサの出力端と結合され                                                  
他端は少なくとも２回以上前記光モジュールの前記入力ポートと前記出力ポートを経由すると共に、前記光モジュールの外側で光ファイバが破損しない半径以上の一定の曲率半径を有する少なくとも１つのループが形成されるように配置された後、他の光素子、すなわち前記第２アイソレータの前記入力端に結合されることを特徴とする
【００１７】
また、前記光モジュールの内側には光ファイバを安定に保持したり固定するためのガイドをさらに備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】
内部に複数の光素子及び制御手段が備えられ、光ファイバを通じて相互結合される少なくとも２つ以上の光モジュールと、前記光モジュールに備えられた前記光素子と結合しつつ、前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバを備えて構成される光ファイバ増幅器であって、
前記光モジュールは、
外部から入力される光信号を分割して、それぞれ第１アイソレータ及び第１フォトダイオードに入力する第１カプラと、
光信号やポンピング光が逆方向に進むことを防止する第１アイソレータと、
前記第１アイソレータから入力される光信号とポンピング用レーザダイオードから印加されるポンピング光を光増幅光ファイバに提供する波長分割マルチプレクサと、
前記波長分割マルチプレクサからの光を受け取る光増幅光ファイバと、
光信号などが逆方向に進むことを遮断する第２アイソレータと、
前記第２アイソレータから入力される光を、分割して、それぞれ出力光として出力すると共に、第２フォトダイオードに入力する第２カプラと、
前記第１及び前記第２カプラから印加される光を光電変換して入力光の強さに対応する電気信号レベルに変換し、変換された電気信号を制御手段へ印加する前記第１及び前記第２フォトダイオードと、
前記第１及び前記第２フォトダイオードから印加される電気信号レベルに基づきポンピング用レーザダイオードのポンピング光出力レベルを制御して前記光増幅光ファイバの光増幅レベルを適正に調節する制御手段と、
を含むとともに、これらは２つ以上の光モジュールに分散配置され、
前記光モジュールの外側に巻取り形態に配置される複数の前記光ファイバは、
前記光モジュールの内部に配置される複数の前記光素子を結合する複数の結合光ファイバと、
エルビウムがドープされた光ファイバで構成される光信号増幅のための光増幅光ファイバから構成され、
前記結合光ファイバと前記光増幅光ファイバは複数本のラインが巻き取られた形態に構成され、それぞれの光ファイバラインは、前記光モジュールの入力ポート及び出力ポートを通じて光モジュールに引き込みまたは引き出され、
前記光モジュールは、それぞれ少なくとも一つ以上の前記光素子を備えて構成されると共に、
外部からの入力光信号（ｓ）が伝送される前記結合光ファイバは、前記入力ポート（ＩＰ２）を通じて２つの光モジュールのうちの第２光モジュールの内部に引き込まれて、前記第１カプラの入力端に結合され、前記第１カプラは２つの出力端を備え、これら出力端に結合される前記結合光ファイバはそれぞれ前記第２光モジュールの前記出力ポート（ＯＰ２）を通じて外部に引き出された後、２つの前記光モジュールのうちの前記第１光モジュールの前記入力ポート（ＩＰ１）を通じて前記第１光モジュールの内側に引き込まれ、
前記第１光モジュールに引き込まれた前記結合用光ファイバのうち一つは第１光モジュール内の前記第１フォトダイオードに結合され、もう一つは前記第１光モジュールをそのまま通過して、前記第１光モジュールの出力ポート（ＯＰ１）を通じて外部に引き出された後、前記第２光モジュールの前記入力ポート（ＩＰ２）を通じて前記第２光モジュールの内部に引き込まれて、前記第１アイソレータの入力端に結合され、それと同様の方式でその他の前記光モジュールに含まれる複数の前記光素子が前記結合用光ファイバを通じて結合され、
前記光増幅光ファイバは、前記第２光モジュール内の前記波長分割マルチプレクサの出力端から始まって前記出力ポート（ＯＰ２）を通じて引き出された後、該当長さほど前記第１光モジュールと前記第２光モジュールの内部を貫通しつつ引き続き巻き取られ、その終端は前記第２光モジュール内の前記第２アイソレータの入力端に結合されることを特徴とする。
【００１９】
前記第１光モジュール及び前記第２光モジュール内に備えられる前記光素子は、少なくとも外部電力を使用する能動素子と外部電力を要しない受動素子とに区分されて前記第１光モジュール及び前記第２光モジュール内に分離配置され、前記能動素子には前記第１、前記第２フォトダイオード、及び前記ポンピング用レーザダイオードが含まれ、前記受動素子には前記第１及び前記第２カプラ、前記第１及び前記第２アイソレータ及び前記波長分割マルチプレクサが含まれることを特徴とする。
【００２０】
また、一つの光モジュールから引き出された光ファイバは他の光モジュールに引き込まれることを特徴とする。
【００２１】
また、前記光増幅光ファイバは、少なくとも２つ以上の光モジュールを２回以上経由するとともに、光モジュールの外側で光ファイバが破損しない半径以上の曲率半径を有するように配置されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記光モジュールの内側には光ファイバを安定に保持したり固定するためのガイドをさらに備えて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように、本発明によれば、光ファイバ増幅器を構成する光素子を相互結合する光ファイバを光モジュールの外側に配置する。また、前記光素子は少なくとも一つ以上の光モジュールに分散配置される。従って、本発明に係る光ファイバ増幅器は光モジュールのサイズを大幅に縮めて、ボード上に光モジュールを実装する場合にその設置面積を大幅に縮小する。  
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の光ファイバ増幅器モジュールの内部構成を示す図である。
【図２】図１に示した光ファイバ増幅器モジュールが実装される光通信ボードの平面構成を示す図である。
【図３】本発明が適用される光ファイバ増幅器の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る超小型光ファイバ増幅器の構成を示す図である。
【図５】図４に示した結合光ファイバ２１０と光モジュール１００の内部に配置された光素子間の結合構成を説明する図である。
【図６】図４に示した超小型光ファイバ増幅器を図２に示した光通信ボードに装着した状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る超小型光ファイバ増幅器の構成を示す図である。
【図８】図７に示した超小型光ファイバ増幅器を図２に示した光通信ボードに装着した状態を示す図である。。
【図９】複数の光素子、光増幅光ファイバ及び結合用光ファイバの結合関係を示す図である。
【図１０】複数の光素子、第１，２光モジュール、光増幅光ファイバ及び結合用光ファイバの結合関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面に基づき本発明に係る実施形態を説明する。但し、後述する実施形態は、本発明の一望ましい具現例を例示的に示したものであって、このような実施形態の例示は本発明の権利範囲を制限するためのものではない。本発明は技術的範囲内で多様に変形して実施できる。
【００２６】
まず、図３を参照して本発明が適用される光ファイバ増幅器の構成を説明する。
図３は光ファイバ増幅器の構成例を示したブロック構成図である。
【００２７】
図において、外部からの入力光信号（ｓ）は第１カプラ１０１の入力端に結合される。第１カプラ１０１は入力される光信号を、例えば９９：１に分割して、それぞれ第１アイソレータ１０２及び第１フォトダイオード１０４に入力する。第１アイソレータ１０２は光信号やポンピング光が逆方向に進むことを防止するためのものである。
【００２８】
第１アイソレータ１０２を介して進む光信号は、波長分割マルチプレクサ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）１０３に入力される。波長分割マルチプレクサ１０３は第１アイソレータ１０２から入力される光信号とポンピング用レーザダイオード１０５から印加されるポンピング光を光増幅光ファイバ２２０に提供するようになる。光増幅光ファイバ２２０は、例えばＥＤＦ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）で構成される。
【００２９】
次いで、光増幅光ファイバ２２０から出力される光信号は、第２アイソレータ１０６を通じて第２カプラ１０７に印加される。第２  アイソレータ１０６は第１アイソレータ１０２と同様に光信号などが逆方向に進むことを遮断するためのものである。
【００３０】
そして、第２カプラ１０７は、第２アイソレータ１０６から入力される光を、例えば９９：１に分割して、それぞれ出力光として出力すると共に、第２フォトダイオード１０８に入力される。
【００３１】
前記第１及び第２フォトダイオード１０４、１０８は、それぞれ第１及び第２カプラ１０１、１０７から印加される光を光電変換して入力光の強さに対応する電気信号のレベルに変換する。このように変換された電気信号は制御手段１０９へ印加される。
【００３２】
制御手段１０９は第１及び第２フォトダイオード１０４、１０８から印加される電気信号のレベルに基づきポンピング用レーザダイオード１０５のポンピング光出力レベルを制御することによって光増幅光ファイバ２２０における光増幅レベルを適正に調節する。
【００３３】
前述した構成において、第１及び第２カプラ１０１、１０７、第１及び第２フォトダイオード１０４、１０８、第１及び第２アイソレータ１０２、１０６、波長分割マルチプレクサ１０３及びポンピング用レーザダイオード１０５は全て光素子であって、これらは全て光ファイバを通じて相互結合される。本明細書では、このように光素子を相互結合する光ファイバを結合光ファイバと称する。
【００３４】
図４は本発明の第１実施形態に係る超小型光ファイバ増幅器の構成を概略的に示す図である。
【００３５】
図４に示すように、本発明に係る超小型光ファイバ増幅器は、内部に複数の光素子及び  制御手段が備えられる光モジュール１００と、該光モジュール１００に備えられた光素子と結合しつつ、光モジュール１００の外側に巻取り形態に配置される複数の光ファイバ２００を備えて構成される。
【００３６】
前記光モジュール１００に備えられる光素子としては、例えば図３において説明したように、カプラ１０１、１０７、アイソレータ１０２、１０６、フォトダイオード１０４、１０８、ポンピング用レーザダイオード１０５などがある。勿論、光モジュール１００に備えられる光素子としては、これら光素子のほか、他の光素子が含まれる。これら光素子の種類と数は光ファイバ増幅器の構成によって違ってくる。
【００３７】
前記光ファイバ２００は、光モジュール１００の内部に配置される複数の光素子と結合する複数の結合光ファイバ２１０と、例えばエルビウムがドープされた光ファイバで構成される光増幅光ファイバ２２０を含んで構成される。ここで、結合光ファイバ２１０と光増幅光ファイバ２２０は複数本のラインが巻き取られた形態に構成され、それぞれの光ファイバラインは  光モジュール１００の入力ポート（ＩＰ）を通じて光モジュール１００の内側に流入されると共に、光モジュール１００の出力ポート（ＯＰ）を通じて外側に引き出されるように構成される。
【００３８】
また、前記結合光ファイバ２１０は、例えば図５に示すように、図４の入力ポート（ＩＰ）を通じて光モジュール１００の内側に入力される結合光ファイバ２１０が第１光素子１１０の入力端に結合され、第１光素子１１０の出力端に結合された結合光ファイバ２１０は光モジュール１００の出力ポート（ＯＰ）を通じて光モジュール１００の外部へ引き出されて円や楕円形態に進まれた後、再び光モジュール１００の入力ポート（ＩＰ）に流入されて第２光素子１２０の入力端に結合され、第２  光素子１２０の出力端に結合された結合光ファイバ２１０が光モジュール１００の出力ポート（ＯＰ）を通じて光モジュール１００の外部に引き出される形態で光素子の間を結合する。
【００３９】
図面に具体的に示されていないが、光増幅光ファイバ２２０の場合は一端が光素子、すなわち図３において波長分割マルチプレクサ１０３の出力端に結合され、その後は該当長さほど光モジュール１００を貫通して巻き取られた後、他の光素子、すなわち図３において第２アイソレータ１０６の入力端に結合される。光増幅光ファイバ２２０は少なくとも２回以上光モジュール１００の内部を経由して巻き取られる。
【００４０】
図５は単に光素子が結合光ファイバ２１０を通じて相互結合される形態を説明する図である。光モジュール１００内に備えられる光素子の数が特定な値に限定されないことは当業者にとって容易に理解できよう。
図９は、第１実施形態に係る全体構成図で、図３に示す光ファイバ増幅器のブロック構成図と、図４に示す内部に複数の光素子及び    制御手段が備えられる光モジュール１００と、光モジュール１００の外側に巻取り形態に配置される複数の光ファイバ２００から構成される超小型光ファイバ増幅器、及び図５に示す光素子が結合光ファイバ２１０を通じて相互結合される形態を１つの図に表したものである。
【００４１】
また、図面に具体的に示していないが、前記光モジュール１００の内側には構造的に結合光ファイバ２１０や光増幅光ファイバ２２０を安定的に固定したり保持するためのガイドが形成される。
【００４２】
図６は図４に示した超小型光ファイバ増幅器をボード上に装着した状態を例示した図である。図６は従来の構成を示した図２に対応するもので、図２と実質的に同じ部分には同じ参照符号が付されている。
【００４３】
図１及び図２に示した従来の光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）は、光素子ブロック１と光ファイバブロック２、及び制御ブロック３の全てがモジュール（Ｍ）の内部に備えられている。従って、光ファイバ増幅器モジュール（Ｍ）のサイズが必然的に大きくなる。
【００４４】
これについて、本実施形態に係る光ファイバ増幅器は結合光ファイバ２１０と光増幅光ファイバ２２０を含む光ファイバ２００が光モジュール１００の外側に配置される。従って、光モジュール１００のサイズを大幅に縮小できるようになる。
【００４５】
図６に示したように、本実施例に係る光ファイバ増幅器をボード（Ａ）上に実装する場合は、他の  通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）間の適切な空間に光モジュール１００を実装し、光ファイバ２００を他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）間の空間に沿って適宜配置することにより、光ファイバ増幅器を設置できる。
【００４６】
従って、本実施形態に係る光ファイバ増幅器を採用すれば、ボード（Ａ）上に配置される他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）の設計自由度が大幅に増大することは勿論、ボード（Ａ）のサイズを大幅に縮小できる。
【００４７】
図７は本発明の第２実施形態に係る超小型光ファイバ増幅器の構成を示した図である。
図７に示した実施形態は、図４の実施形態において光モジュール１００を多数個、例えば２つの光モジュールに分散して構成したものである。すなわち、図７では第１及び第２光モジュール３００、４００が具備され、これら第１及び第２光モジュール３００、４００は光ファイバ２００を通じて相互結合される。本実施形態においても図４の実施形態と同じく、光ファイバ２００は結合光ファイバ及び光増幅光ファイバを含んで構成される。また、光ファイバ２００は第１及び第２光モジュール３００、４００の間で光ファイバが破損いない半径以上の曲率半径を有するように配置される。
【００４８】
第１及び第２光モジュール３００，４００内には図４の光モジュール１００内に備えられる素子が分散配置される。望ましくは、第１及び第２光モジュール３００、４００に備えられる光素子は外部電力を使用するか否かに基づき分離配置される。
図３に示した光ファイバ増幅器は、外部電力を要する能動素子と外部電力要しない受動素子とに区分される。図３において、能動素子には第１及び第２フォトダイオード１０４、１０８とポンピング用レーザダイオード１０５及び制御手段１０９が含まれ、受動素子には第１及び第２カプラ１０１、１０７、第１及び第２アイソレータ１０２、１０６及び波長分割マルチプレクサ１０３が含まれる。
【００４９】
第１及び第２光モジュール３００、４００に分散配置される光素子を能動素子と受動素子の概念で区分すれば、外部電源をいずれか一つの光モジュールだけに供給すればよいので、  ボードの構成をさらに単純化することができる。勿論、第１及び第２光モジュール３００、４００に対する光素子の分散配置法は特定な方法に限られない。
【００５０】
図３及び図７において、能動素子を用いて第１光モジュール３００を構成し、受動素子を用いて第２光モジュール４００を構成する場合に、光ファイバ２００を用いて第１及び第２光モジュール３００，４００を結合する方法をさらに具体的に説明する。
【００５１】
外部からの入力光信号（ｓ）が伝送される結合光ファイバ２１０は、入力ポート（ＩＰ２）を通じて第２光モジュール４００の内部に引き込まれて、第１カプラ１０１の入力端に結合される。第１カプラ１０１は２つの出力端を備える。これら出力端に結合される結合光ファイバ２１０はそれぞれ第２光モジュール４００の出力ポート（ＯＰ２）を通じて外部に引き出された後、第１光モジュール３００の入力ポート（ＩＰ１）を通じて第１光モジュール３００の内側に引き込まれる。
【００５２】
第１光モジュール３００に引き込まれた結合光ファイバのうち一つは第１光モジュール３００内の第１フォトダイオード１０４に結合され、もう一つは第１光モジュール３００をそのまま通過して、第１光モジュール３００の出力ポート（ＯＰ１）を通じて外部に引き出された後、第２光モジュール４００の入力ポート（ＩＰ２）を通じて第２光モジュール４００の内部に引き込まれて、第１アイソレータ１０２の入力端に結合される。そして、このような方式で他の光素子が結合光ファイバ２１０を通じて結合される。
【００５３】
一方、光増幅光ファイバ２２０の場合は、第２光モジュール４００内の波長分割マルチプレクサ１０３の出力端から始まって出力ポート（ＯＰ２）を通じて引き出された後、該当長さほど第１光モジュール３００と第２光モジュール４００の内部を貫通しつつ引き続き巻き取られ、その終端は第２光モジュール４００内の第２アイソレータ１０６の入力端に結合される。
図１０は、第２実施形態に係る全体構成図で、図３に示す光ファイバ増幅器の複数の光素子が図７に示す第１，第２光モジュールに分離配置され、これら第１及び第２光モジュール３００、４００が光ファイバ２００を通じて相互結合され、光ファイバ２００は第１及び第２光モジュール３００、４００の間で光ファイバが破損いない半径以上の曲率半径を有するように配置される形態を１つの図に表したものである。
【００５４】
本実施形態に係る光ファイバ増幅器は光モジュールが多数個に分散構成されて光モジュールのサイズがさらに縮小する。従って、ボード（Ａ）上に実装される他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）の設計自由度がさらに増大することは勿論、ボード（Ａ）のサイズもやはりさらに縮小できるようになる。
【００５５】
図８は図７に示した超小型光ファイバ増幅器をボード上に装着した状態の一例を例示的に示した図である。
【００５６】
図８から分るように、本実施形態に係る光ファイバ増幅器は光モジュール３００、４００のサイズを最小化するので、他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）間の空間に適宜光モジュール３００、４００を配置できる。また、光モジュール３００、４００を相互結合するための光ファイバ２００もボード（Ａ）上に適宜に配置できる。
【００５７】
従って、本実施形態に係る光ファイバ増幅器は、ボード（Ａ）上に他の通信モジュール（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）を配置する光ファイバ増幅器のための別の空間を考慮する必要性が大幅に減少するので、ボード（Ａ）の設計自由度が大幅に向上することは勿論、ボード（Ａ）のサイズもさらに縮小できる。
【００５８】
また、図８は本実施形態に係る光ファイバ増幅器を配置するための一つの構造例を例示的に示したものである。本実施形態に係る光ファイバ増幅器は光モジュールのサイズを大幅に縮小することによって設計者の設計自由度を高めるようにしたので、本実施形態に係る光モジュールの配置構成はボード設計者が任意に変更して実施することが可能である。
【００５９】
また、本発明は前述した実施形態に限られず、本発明の技術的範囲内で多様に変形して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ボード実装時モジュールの設置自由度を向上した超小型光ファイバ増幅器の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、３００、４００  ：  光モジュール
１０１、１０７  ：  第１、第２カプラ
１０２，１０６  ：  第１、第２アイソレータ
１０３  ：    波長分割マルチプレクサ
１０４、１０８  ：  第１、第２フォトダイオード
１０５  ：  ポンピング用レーザダイオード
１０９  ：  制御手段
１１０、１２０  ：  第１、第２光素子
２００  ：  光ファイバ
２１０  ：  結合光ファイバ
２２０  ：  光増幅光ファイバ
【図１】
0005762266.tif 000002
【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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