(57)【要約】【課題】設計変更に容易に対応可能で，低コスト化および小型化が可能なＯＡＤＭ素子およびＯＡＤＭ装置を提供することを提供すること。【解決手段】ＯＡＤＭ装置１００において，サーキュレータ１０の第１ポート１１から入力された多重光信号は，第２ポート１２，入出力ポート１４を経由してＯＡＤＭ素子９０に入力される。多重光信号のうち波長λ１の光はＢＰＦ３０を透過し非相反素子５０を介して光受信器６０に入射するが，波長λ１以外の光はＢＰＦ３０で反射されて分岐され排出ポート１５から出力される。光送信器６２から出力された波長λ１の光は，非相反素子５０を経由して第２ポート１２からサーキュレータ１０に入力され，第３ポート１３から外部へ出力される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力ポートおよび排出ポートの２つのポートを有するＯＡＤＭ素子であって，
前記入出力ポートからの入力光を所定の波長の光と前記所定の波長以外の光とに分岐して，前記所定の波長以外の光を前記排出ポートへ導く波長選択手段と，
前記分岐された所定の波長の光を受信する光受信器と，
前記波長選択手段と前記光受信器との間の光路に配置され，ファラデー回転子と複屈折光学素子とを含む非相反素子と，
前記非相反素子に対して所定の位置に配置され，前記非相反素子を介して前記入出力ポートへ前記所定の波長と同一波長の光信号を送信する光送信器と，を備えることを特徴とするＯＡＤＭ素子。
【請求項２】
所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，
前記分岐された光の一方が入力されて光量の検出を行うモニタと，をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＯＡＤＭ素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＯＡＤＭ素子と，
第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，前記第１ポートからの入力光を前記第２ポートに出力し，前記第２ポートからの入力光を前記第３ポートに出力するサーキュレータと，を備え，
前記サーキュレータの前記第２ポートに前記ＯＡＤＭ素子の前記入出力ポートが接続されていることを特徴とするＯＡＤＭ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の複数のＯＡＤＭ素子と，
第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，前記第１ポートからの入力光を前記第２ポートに出力し，前記第２ポートからの入力光を前記第３ポートに出力するサーキュレータと，を備え，
前記複数のＯＡＤＭ素子は，隣接する前記ＯＡＤＭ素子間において一方の前記入出力ポートを他方の前記排出ポートに接続することにより直列に接続され，
前記列の一端の前記ＯＡＤＭ素子の前記入出力ポートには前記サーキュレータの前記第２ポートが接続され，
前記列の他端の前記ＯＡＤＭ素子の前記排出ポートには反射手段が接続されていることを特徴とするＯＡＤＭ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の少なくとも１つのＯＡＤＭ素子と，入出力ポートおよび排出ポートの２つのポートを有する少なくとも１つの光増幅素子と，からなる複数の素子と，
第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，前記第１ポートからの入力光を前記第２ポートに出力し，前記第２ポートからの入力光を前記第３ポートに出力するサーキュレータと，を備え，
前記光増幅素子は，
前記入出力ポートからの入力光を所定の波長の光と前記所定の波長以外の光とに分岐して，前記所定の波長以外の光を前記排出ポートへ導く波長選択手段と，
前記分岐された所定の波長の光を増幅するための増幅手段と，
増幅された光を前記入出力ポートへ送出する送出手段と，を有し，
前記複数の素子は，隣接する前記素子間において一方の前記入出力ポートを他方の前記排出ポートに接続することにより直列に接続され，
前記列の一端の前記素子の前記入出力ポートには前記サーキュレータの前記第２ポートが接続され，
前記列の他端の前記素子の前記排出ポートには反射手段が接続されていることを特徴とするＯＡＤＭ装置。
【請求項６】
前記増幅手段は，増幅用光ファイバと，前記増幅用光ファイバを励起するための励起光源と，を有し，
前記送出手段は，前記増幅用光ファイバ端に接続された反射手段を有することを特徴とする請求項５に記載のＯＡＤＭ装置。
【請求項７】
前記光増幅素子は，さらに，
所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，
前記分岐された光の一方が入力されて光量の検出を行うモニタと，を有することを特徴とする請求項５または６に記載のＯＡＤＭ装置。
【請求項８】
第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，前記第１ポートからの入力光を前記第２ポートに出力し，前記第２ポートからの入力光を前記第３ポートに出力するサーキュレータと，
前記サーキュレータの前記第２ポートに接続された合・分波器と，
前記合・分波器により波長ごとに分岐された光がそれぞれ入力される複数の素子と，を備え，
前記複数の素子のうち少なくとも１つは，
入力された光を受信する光受信器と，
前記入力された光の前記光受信器への光路中に配置され，ファラデー回転子と複屈折光学素子とを含む非相反素子と，
前記非相反素子に対して所定の位置に配置され，前記非相反素子を介して前記合・分波器へ，前記入力された光の波長と同一波長の光信号を送信する光送信器と，を有するＯＡＤＭ素子であることを特徴とするＯＡＤＭ装置。
【請求項９】
前記複数の素子のうち少なくとも１つは，
入力された光を増幅するための増幅用光ファイバと，
前記増幅用光ファイバを励起するための励起光源と，
前記増幅用光ファイバ端に接続され，増幅された光を前記合・分波器へ送出する反射手段と，を有する光増幅素子であることを特徴とする請求項８に記載のＯＡＤＭ装置。
【請求項１０】
前記複数の素子のうち少なくとも１つは，
所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，
前記分岐された光の一方が入力され，光量の検出を行うモニタと，を有することを特徴とする請求項８または９に記載のＯＡＤＭ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば波長分割多重システムに使用するのに好適な，所望の波長の光信号をＡｄｄ／ＤｒｏｐするＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）素子およびＯＡＤＭ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，光通信において波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；以下，ＷＤＭという）システムが使用されている。ＷＤＭシステムは，波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバに同時に伝送する方式で，一本の光ファイバの伝送容量を大幅に拡大することができる。これに伴い，一波長ごとの光信号を電気信号に変換することなく，所望の波長ごとにＡｄｄ（挿入）／Ｄｒｏｐ（分岐）することが可能な光分岐挿入装置（以下ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置という）が用いられるようになってきた。
【０００３】
従来のＯＡＤＭ装置としては例えば，図９に示すような，分波器，合波器，および分波器と合波器の間に波長ごとの光スイッチを設けた構成が知られている。図９に示す例では，光ファイバ１から入力された光信号を分波器２により波長ごとの光に分波し，必要に応じて各光スイッチ３−１，３−２，…，３−ｎにより波長ごとに光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐを行った後，合波器４により合波し，光ファイバ５に出力する（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４２１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記のような従来の構成では，分波器および合波器で使用可能な波長数が予め決められているため，波長数の拡張等の変更が自由にできないという欠点があった。例えば，装置を現場に導入した後に波長数の拡張が必要となった場合，上記の従来のものでは柔軟に対応できない。導入後の拡張に対応するためには，最初から将来の拡張性を見込んだ波長数を使用できる分波器および合波器を準備しなければならなかった。そのため，必要性が不確定なもののために，初期段階において高コストが発生するという不都合が生じていた。これらのことから，高コストを発生させることなく，使用波長数の拡張等の設計変更に容易に対応可能な装置が要望されていた。
【０００６】
また，上記の従来の構成では，分波器と合波器が別個に構成されているため，装置の小型化が困難であり，製造コストがかかるという問題があった。またさらに，小規模のノードでは光スイッチを用いる動的な変更は少なく，光スイッチの必要性が薄くなっている一方，光スイッチ自体とその制御のために回路規模が大きくなり，コストも高くなるという不利な点が生じていた。これらのことから，光スイッチを有する構成よりも，小型化，低コスト化に重点を置いた装置が要望されていた。
【０００７】
本発明の目的は，このような問題に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，設計変更に容易に対応可能で，低コスト化および小型化が可能な，新規かつ改良されたＯＡＤＭ素子およびＯＡＤＭ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，入出力ポートおよび排出ポートの２つのポートを有するＯＡＤＭ素子が提供される。このＯＡＤＭ素子は，入出力ポートからの入力光を所定の波長の光と所定の波長以外の光とに分岐して，前記所定の波長以外の光を前記排出ポートへ導く波長選択手段と，分岐された所定の波長の光を受信する光受信器と，波長選択手段と光受信器との間の光路に配置され，ファラデー回転子と複屈折光学素子とを含む非相反素子と，非相反素子に対して所定の位置に配置され，非相反素子を介して入出力ポートへ所定の波長と同一波長の光信号を送信する光送信器と，を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば，入出力ポートから複数種類の波長の光を含む多重光信号が入力された場合，波長選択手段により所定の波長の光とそれ以外の光とに分岐でき，所定の波長の光を光受信器に入力させ，所定の波長以外の光は排出ポートから出力することができる。また，光送信器から出力された所定の波長の光を非相反素子を経由して，入出力ポートへ出力することができる。このように，上記構成のＯＡＤＭ素子は，所定の波長の光をＡｄｄ／Ｄｒｏｐすることができる。
【００１０】
その際に，所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，分岐された光の一方が入力されて光量の検出を行うモニタと，をさらに備えることが好ましい。光路中に光分岐手段を配置すれば，モニタによって，光量の変動や光信号の有無を検出できる。
【００１１】
また，本発明の第２の観点によれば，ＯＡＤＭ装置が提供される。このＯＡＤＭ装置は，上記記載のＯＡＤＭ素子と，第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，第１ポートからの入力光を第２ポートに出力し，第２ポートからの入力光を第３ポートに出力するサーキュレータと，を備え，サーキュレータの第２ポートにＯＡＤＭ素子の入出力ポートが接続されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば，サーキュレータの第１ポートから複数種類の波長の光を含む多重光信号が入力された場合，この多重光信号は第２ポートから出力され，ＯＡＤＭ素子の入出力ポートからＯＡＤＭ素子に入力させることができる。そして，ＯＡＤＭ素子では，この多重光信号を波長選択手段により所定の波長の光とそれ以外の光とに分岐でき，所定の波長の光を光受信器に入力させ，所定の波長以外の光は排出ポートから出力することができる。また，光送信器から出力された所定の波長の光を非相反素子を経由して，入出力ポートへ出力して，サーキュレータの第２ポートへ入力させ，サーキュレータの第３ポートから外部へ出力できる。このように，上記構成のＯＡＤＭ装置は，所定の波長の光をＡｄｄ／Ｄｒｏｐすることができる。
【００１３】
また，本発明の第３の観点によれば，ＯＡＤＭ装置が提供される。このＯＡＤＭ装置は上記記載の複数のＯＡＤＭ素子と，第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，第１ポートからの入力光を第２ポートに出力し，第２ポートからの入力光を第３ポートに出力するサーキュレータと，を備え，複数のＯＡＤＭ素子は，隣接するＯＡＤＭ素子間において一方の入出力ポートを他方の排出ポートに接続することにより直列に接続され，列の一端のＯＡＤＭ素子の入出力ポートにはサーキュレータの第２ポートが接続され，列の他端のＯＡＤＭ素子の排出ポートには反射手段が接続されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば，サーキュレータの第１ポートから複数種類の波長の光を含む多重光信号が入力された場合，この多重光信号は第２ポートから出力され，列端のＯＡＤＭ素子の入出力ポートからＯＡＤＭ素子に入力させることができる。そして，各ＯＡＤＭ素子がそれぞれ異なる波長の光についてＡｄｄ／Ｄｒｏｐするよう，波長特性が異なるように構成しておけば，多重光信号は各ＯＡＤＭ素子を順次伝送されつつ，各ＯＡＤＭ素子において，各波長ごとに分岐され各ＯＡＤＭ素子内の各光受信器に受信させることができる。また，各ＯＡＤＭ素子内部の光送信器から出力される各波長の光は，各ＯＡＤＭ素子を順次伝送されつつ，最終的にはサーキュレータの第２ポートに全て入力され，合波され，サーキュレータの第３ポートから外部へ出力できる。なお，全各ＯＡＤＭ素子経由後，受信されず残った光は，列端の反射手段により，反射されて各ＯＡＤＭ素子を順次伝送され，サーキュレータの第２ポートに入力され，合波される。
【００１５】
このように，上記構成によれば，従来のような別個の合波器，分波器を用いることなく，波長ごとの光の分岐，挿入動作が可能である。これにより，装置の小型化，低コスト化を進めることができる。また，各ＯＡＤＭ素子は直列に接続されているため，ＯＡＤＭ装置において使用する波長数を変更したい場合は，この列にさらに所望の数のＯＡＤＭ素子を追加，あるいはＯＡＤＭ素子を列から個別に離脱すればよく，設計変更に容易に対応可能である。
【００１６】
また，本発明の第４の観点によれば，ＯＡＤＭ装置が提供される。このＯＡＤＭ装置は，上記記載の少なくとも１つのＯＡＤＭ素子と，入出力ポートおよび排出ポートの２つのポートを有する少なくとも１つの光増幅素子と，からなる複数の素子と，第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，第１ポートからの入力光を第２ポートに出力し，第２ポートからの入力光を第３ポートに出力するサーキュレータと，を備える。ここで，光増幅素子は，入出力ポートからの入力光を所定の波長の光と所定の波長以外の光とに分岐して，所定の波長以外の光を排出ポートへ導く波長選択手段と，分岐された所定の波長の光を増幅するための増幅手段と，増幅された光を入出力ポートへ送出する送出手段と，を有するものである。また，このＯＡＤＭ装置は，複数の素子は，隣接する素子間において一方の入出力ポートを他方の排出ポートに接続することにより直列に接続され，列の一端の素子の入出力ポートにはサーキュレータの第２ポートが接続され，列の他端の素子の排出ポートには反射手段が接続されていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば，各ＯＡＤＭ素子において波長ごとに光をＡｄｄ／Ｄｒｏｐすることができ，各増幅素子において波長ごとに増幅することができる。各素子は直列に接続されているため，使用波長数が変更になった場合は，ＯＡＤＭ素子または増幅素子を追加，離脱すればよいため，設計変更が容易に可能である。また，従来別個に必要とされていた合波器，分波器を有しない構成をとっているため，装置の小型化，低コスト化が可能になる。
【００１８】
その際に，増幅手段は，増幅用光ファイバと，増幅用光ファイバを励起するための励起光源と，を有し，送出手段は，増幅用光ファイバ端に接続された反射手段を有するよう構成してもよい。
【００１９】
また，光増幅素子は，さらに，所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，分岐された光の一方が入力されて光量の検出を行うモニタと，をさらに備えることが好ましい。光路中に光分岐手段を配置すれば，モニタによって，光量の変動や光信号の有無を検出できる。
【００２０】
また，本発明の第５の観点によれば，ＯＡＤＭ装置が提供される。このＯＡＤＭ装置は，第１ポート，第２ポート，第３ポートの３つのポートを有し，第１ポートからの入力光を第２ポートに出力し，第２ポートからの入力光を第３ポートに出力するサーキュレータと，サーキュレータの前記第２ポートに接続された合・分波器と，合・分波器により波長ごとに分岐された光がそれぞれ入力される複数の素子と，を備える。そして，これらの複数の素子のうち少なくとも１つは，入力された光を受信する光受信器と，入力された光の光受信器への光路中に配置され，ファラデー回転子と複屈折光学素子とを含む非相反素子と，非相反素子に対して所定の位置に配置され，非相反素子を介して前記合・分波器へ，入力された光の波長と同一波長の光信号を送信する光送信器と，を有するＯＡＤＭ素子であることを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば，サーキュレータの第１ポートから入力された多重光信号を第２ポートから出力して合・分波器で波長ごとに分波し，各素子に入力させる。そして，各ＯＡＤＭ素子においては所定の波長の光を光受信器に入力でき，また，光送信器から出力された所定の波長の光を合・分波器へ出力することができる。各ＯＡＤＭ素子から出力された光は合・分波器で合波されてサーキュレータに入力され，第３ポートから外部へ出力される。従来では，合波器，分波器が別個に必要とされていたが，本発明では１つの合・分波器だけでよいため，装置の小型化，低コスト化が可能になる。
【００２２】
その際に，複数の素子のうち少なくとも１つは，入力された光を増幅するための増幅用光ファイバと，増幅用光ファイバを励起するための励起光源と，増幅用光ファイバ端に接続され，増幅された光を前記合・分波器へ送出する反射手段と，を有する光増幅素子であるように構成してもよい。かかる構成によれば，波長ごとに，増幅の有無を選択可能である。
【００２３】
また，複数の素子のうち少なくとも１つは，所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段と，分岐された光の一方が入力されて光量の検出を行うモニタと，をさらに備えることが好ましい。光路中に光分岐手段を配置すれば，モニタによって，光量の変動や光信号の有無を検出できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
図１は，本発明の第１の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置１００の構成を示す図である。ＯＡＤＭ装置１００は，サーキュレータ１０と，サーキュレータ１０に接続されたＯＡＤＭ素子９０とから主に構成されている。ＯＡＤＭ素子９０は，２芯コリメータ２０，バンドパスフィルタ（以下，ＢＰＦという）３０，ビームスプリッタ４０，入力光モニタ４２，出力光モニタ４４，非相反素子５０，光受信器６０，光送信器６２を有する。
【００２６】
サーキュレータ１０は，第１ポート１１，第２ポート１２，第３ポート１３の３つのポートを有する。サーキュレータ１０は，第１ポート１１から入力された光を第２ポート１２に出力し，第２ポート１２から入力された光を第３ポート１３に出力するよう構成されている。ここでは，第１ポート１１は外部からの光信号が入力される入力ポートとして機能し，第２ポート１２はＯＡＤＭ素子９０と光信号の送受信を行う処理ポートとして機能し，第３ポート１３は外部へ光信号を出力する出力ポートとして機能する。
【００２７】
ＯＡＤＭ素子９０は入出力ポート１４と排出ポート１５の２つのポートを有する。入出力ポート１４は主に，所定の波長の光信号のＡｄｄ／Ｄｒｏｐを行うためのポートであり，サーキュレータ１０の第２ポート１２と光ファイバで接続されている。排出ポート１５は主に，所定の波長以外の光信号を外部へ送出するためのポートであり，光ファイバが接続されている。
【００２８】
図１に示すように，ＯＡＤＭ素子９０内部において，２つのポートが位置する側の端部には２芯コリメータ２０が配置され，２芯コリメータ２０以降の光路中には，ＢＰＦ３０，ビームスプリッタ４０，非相反素子５０がこの順に所定間隔をもって配置されている。２芯コリメータ２０は，コリメート用のレンズ２１を含み，２つの光路２２，２４が形成された２芯構造を有する。２つの光路のうち，光路２２は入出力ポート１４に接続されており，光路２４は排出ポート１５に接続されている。
【００２９】
ＢＰＦ３０は，所定の波長の光と，所定の波長以外の光を分岐して，所定の波長以外の光を排出ポート１５へ導く波長選択手段として機能する。ここではＢＰＦ３０は，波長λ１の光を透過させ，波長λ１以外の光を反射するよう構成されている。また，ＢＰＦ３０は，光路２２から出射した光がＢＰＦ３０で反射された時に，その反射光が光路２４に入射するように光路２２からの出射光に対して傾斜して配置されている。
【００３０】
ビームスプリッタ４０は，所定割合の光量に基づき光を分岐する光分岐手段として機能する。ビームスプリッタ４０は，入力された光のうち，所定割合の光を反射し，残りの光を透過させることにより光を分岐する。ビームスプリッタ４０により，図１における左側から右側へ進行する光の一部，すなわち光受信器６０に入力される光の一部は光路から分岐されて入力光モニタ４２へ入力される。また，ビームスプリッタ４０により，図１における右側から左側へ進行する光の一部，すなわち光送信器６２から出力される光の一部は光路から分岐されて出力光モニタ４４へ入力される。入力光モニタ４２，出力光モニタ４４は例えば光を電圧に変換可能な光電変換素子等を有し，光量や光の波長等を検出できるモニタである。この検出結果により，光信号の有無，光量の変動等を検出でき，具体的には例えば，光受信器６０への入力光の遮断を検出したり，光送信器６２からの出力光の平坦化に寄与することができる。
【００３１】
非相反素子５０は，図２に示すように，２枚の楔形形状の複屈折光学素子である複屈折プリズム５２ａ，５２ｂを反転対向配置し，この複屈折プリズム５２ａ，５２ｂの間に偏波回転子５４，ファラデー回転子５６を配置し，ファラデー回転子５６の周囲に磁石５８を配置した構成を有する。複屈折プリズム５２ａ，５２ｂは，進行する光の偏波面により屈折率が異なる性質を有し，例えばルチル結晶からなる。偏波回転子５４は，その内部を進行する光の偏波面を回転させるが，その回転方向は光の進行方向に依存しない性質を有し，例えば水晶からなる。ファラデー回転子５６は，その内部を進行する光の偏波面を回転させ，その回転方向は光の進行方向に依存する非相反特性を有し，例えばガーネット結晶からなる。
【００３２】
以下，非相反素子５０について説明する。非相反素子５０において，図２のＡ点からＢ点に向かって右方向（以下，順方向ともいう）に進行する平行光は，複屈折プリズム５２ａで偏波面の方向が互いに直交する２つの直線偏波に分かれ，これらの光は偏波回転子５４およびファラデー回転子５６により偏波面の回転を受け，複屈折プリズム５２ｂにより再び平行光となって非相反素子５０の右側に出射する。出射された２つの偏波の分離幅はごくわずかであり，図２のＢ点では，これら２つの光はほとんど損失を生じることなく結合することができる。このように，図２の右方向へ進行する場合は，偏波無依存である。
【００３３】
一方，図２の左方向（以下，逆方向ともいう）に進行する平行光は，同様に２つの直線偏波光に分かれるが，ファラデー回転子５６の非相反性により，分かれた２つの光は非平行の状態で非相反素子５０の左側に出射する。出射された２つの偏波は非平行のため，図２のＡ点側では，これら２つの光を結合することができない。このように，図２の左方向へ進行する場合は，偏波依存性を有する。上述のように，進行方向により結合の可否が異なることから，上記構成を有する非相反素子５０の非相反性が説明される。
【００３４】
また，上記の偏波依存性を利用すると，以下のことが可能になる。非相反素子５０の右側から，非相反素子５０に対し所定の入射角となるよう所定の位置から，非相反素子５０に対し所定の偏波面の方向をもつ光を入射させると，その光は，非相反素子５０の左側で出射した後，順方向に進行する光と同一の光路を進行する。すなわち，非相反素子５０の左側において，進行方向が逆の２つの光を１つの光路で進行させることができる。
【００３５】
光受信器６０および光送信器６２は上記の非相反素子５０の性質を考慮して配置されている。光受信器６０は，順方向に非相反素子５０を経由した光が到達する位置に配置されている。光送信器６２は，非相反素子５０に対し所定の入射角となるような上記の所定の位置から，非相反素子５０に対し上記の所定の偏波面の方向をもつ光が非相反素子５０に入射するように配置，構成されている。これにより，非相反素子５０の左側において，光受信器６０に入力される光と光送信器６２から出力される光は，方向が逆で，同一光路を進行することになる。
【００３６】
光受信器６０は，フォトダイオード等の光電変換を行う受信素子を有し，非相反素子５０を経由した光を受信する。光送信器６２は，ＢＰＦ３０が選択性を有する波長と同一波長の光を出射する発光素子を有するよう構成されている。ここでは，光送信器６２は，波長λ１の光を出射するレーザダイオードを有する。
【００３７】
ＯＡＤＭ装置１００の動作について説明する。まず，サーキュレータ１０から光受信器６０へ向けて出力される光信号について説明する。サーキュレータ１０の第１ポート１１に外部から多重光信号が入力される。ここで，多重光信号は波長λ１，λ２，…λｎ（ｎは３以上の整数）の複数種類の波長の光を含む。この多重光信号はサーキュレータ１０により第２ポート１２から出力され，光ファイバ内を伝送されてＯＡＤＭ素子９０の入出力ポート１４に到達する。その後，多重光信号は２芯コリメータ２０の光路２２を進行した後，レンズ２１によりコリメートされてＢＰＦ３０に到達する。ＢＰＦ３０は，波長λ１に対して選択性を有するため，多重光信号はここで分岐される。ＢＰＦ３０によって，多重光信号のうち波長λ１の光は透過し，波長λ１以外の光は反射される。この反射光は２芯コリメータ２０の光路２４に入射し，排出ポート１５から出力される。
【００３８】
ＢＰＦ３０を透過した波長λ１の光は，ビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて入力光モニタ４２に導かれ，光量を検出される。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，非相反素子５０を経由した後，光受信器６０に入射する。以上説明したように，外部からサーキュレータ１０の第１ポート１１から入力された多重光信号のうち，波長λ１の光は光受信器６０に入射し，波長λ２，…，λｎの光は排出ポート１５から出力される。
【００３９】
次に，光送信器６２からサーキュレータ１０へ向けて送出される光信号について説明する。光送信器６２から出力された波長λ１の光は，非相反素子５０を経由した後，ビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて出力光モニタ４４に導かれ，光量を検出される。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，ＢＰＦ３０を透過し，２芯コリメータ２０のレンズ２１により集光されて光路２２に通り，入出力ポート１４に到達する。そして，光ファイバを進行してサーキュレータ１０の第２ポート１２に到達し，第３ポート１３から出力される。以上説明したように，光送信器６２から出力された波長λ１の光は，サーキュレータ１０の第３ポート１３から外部へ出力される。
【００４０】
本実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置１００では，複数の波長の光が含まれた多重光信号から所望の波長の光のみを分岐して光受信器に受信させ，所望の波長以外の光は排出ポートへ送出することができる。また，ＯＡＤＭ装置１００では，光送信器から出力される所定の波長の光をサーキュレータを介して外部へ挿入することができる。
【００４１】
図３は本発明の第２の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置２００の構成を示す図である。本実施の形態のＯＡＤＭ装置２００は，その一部に第１の実施の形態のＯＡＤＭ装置１００と同様の構成を有する。ＯＡＤＭ装置２００は，サーキュレータ１０と，複数のＯＡＤＭ素子９０−１，９０−２，…，９０−ｎと，反射手段としての反射ミラー７０とを有する。ＯＡＤＭ素子９０−１，９０−２，…，９０−ｎは上記のＯＡＤＭ素子９０と同様の構成を有するが，それぞれλ１，λ２，…λｎの光に対して波長特性を有するよう，ＢＰＦの波長選択性，光送信器の発光素子が出射する光の波長が異なって構成されている。なお，図３では，ＯＡＤＭ素子９０−１，９０−２，…，９０−ｎの内部の構成の図示は省略している。
【００４２】
図３に示すように，複数のＯＡＤＭ素子９０−１，９０−２，…，９０−ｎはこの順に並んで配置され，隣接するＯＡＤＭ素子間において一方の入出力ポートを他方の前記排出ポートに接続することにより直列に接続されている。そして，図３に示す列の上端のＯＡＤＭ素子９０−１の入出力ポートはサーキュレータ１０の第２ポート１２に接続され，列の下端のＯＡＤＭ素子９０−ｎの排出ポートは反射ミラー７０に接続されている。
【００４３】
ＯＡＤＭ装置２００の動作について説明する。サーキュレータ１０の第１ポート１１に外部から入力された波長λ１，λ２，…λｎの光を含む多重光信号は，第２ポート１２に出力されて，ＯＡＤＭ素子９０−１の入出力ポートからＯＡＤＭ素子９０−１に入力される。ＯＡＤＭ素子９０−１では，前述の第１の実施の形態の場合と同様に，ＢＰＦにより分岐が行われ，波長λ１の光はＢＰＦを透過してビームスプリッタおよび非相反素子を経由して光受信器に入力される。また，波長λ１以外の光はＢＰＦにより反射され排出ポートから出力されて隣接したＯＡＤＭ素子９０−２の入出力ポートに入力される。
【００４４】
ＯＡＤＭ素子９０−２では，前述のＯＡＤＭ素子９０−１における動作と同様に，ＢＰＦにより分岐が行われ，波長λ２の光はＢＰＦを透過してビームスプリッタおよび非相反素子を経由して光受信器に入力される。また，波長λ２以外の光はＢＰＦにより反射され排出ポートから出力されて，隣接したＯＡＤＭ素子の入出力ポートに入力される。以下各ＯＡＤＭ素子において，各波長ごとに同様の動作が行われる。
【００４５】
列端のＯＡＤＭ素子９０−ｎでは，波長λｎの光は，ＢＰＦ，ビームスプリッタ，非相反素子を経由した後，光受信器に入力される。第１ポート１１に入力された多重光信号が波長λ１，λ２，…λｎ以外の光も含む場合は，その光はＯＡＤＭ素子９０−ｎの排出ポートから出力されて反射ミラー７０で反射されて再びＯＡＤＭ素子９０−ｎの排出ポートに入力され，ＯＡＤＭ素子９０−ｎ内部のＢＰＦで反射されてＯＡＤＭ素子９０−ｎの入出力ポートから出力される。そして，隣接したＯＡＤＭ素子の排出ポートに入力されて，隣接したＯＡＤＭ素子内でも同様にＢＰＦで反射されて入出力ポートから出力され，順次各ＯＡＤＭ素子を経由して，最終的にはサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。
【００４６】
一方，ＯＡＤＭ素子９０−１内部の光送信器から出力される波長λ１の光は第１の実施の形態の場合と同様に，自身の入出力ポートからサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。ＯＡＤＭ素子９０−２内部の光送信器から出力される波長λ２の光は，自身の入出力ポートから，ＯＡＤＭ素子９０−１の排出ポートに送出され，ＯＡＤＭ素子９０−１内部のＢＰＦで反射されてＯＡＤＭ素子９０−１の入出力ポートからサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。ＯＡＤＭ素子９０−ｎ内部の光送信器から出力される波長λｎの光は，自身の入出力ポートから出力され，同様に各ＯＡＤＭ素子を経て，サーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。
【００４７】
本実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置２００では，複数の波長の光が含まれた多重光信号に対し，各ＯＡＤＭ素子により波長ごとに分岐して各光受信器に受信させることができる。また，各ＯＡＤＭ素子内部の光送信器から出力される各波長ごとの光を挿入し，合波してサーキュレータ１０の外部へ出力することができる。
【００４８】
このように，本実施の形態によれば，従来のような別個の合波器，分波器を用いることなく，波長ごとの光の分岐，挿入動作が可能である。これにより，装置の小型化，低コスト化を進めることができる。また，各ＯＡＤＭ素子は直列に接続されており，ＯＡＤＭ装置において使用する波長数を拡張したい場合は，この列にさらに所望の数のＯＡＤＭ素子を追加して接続すればよいため，非常に容易であり，優れた拡張性を有する。逆に，ＯＡＤＭ装置において使用する波長数を減少したい場合は，対応するＯＡＤＭ素子を列から個別に離脱すればよく，これも非常に容易である。また，ＯＡＤＭ素子において選択波長を変更したい場合も，対応する素子を交換すればよく，これも非常に容易である。すなわち，使用波長数の変動，波長の変更等の設計変更に容易に対応可能である。
【００４９】
なお，上記の第２の実施の形態では，３つ以上のＯＡＤＭ素子を含むＯＡＤＭ装置を例にとり説明したが，これに限定するものではなく，ＯＡＤＭ素子が２つ，あるいは１つの場合も同様に考えることができる。
【００５０】
図４は本発明の第３の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置３００の構成を示す図である。ＯＡＤＭ装置３００は，ＯＡＤＭ素子に加え，所定の波長の光を増幅する増幅素子をさらに含んで構成されている。図５はＯＡＤＭ装置３００に適用可能な増幅素子３９０の構成を示す図である。ＯＡＤＭ装置３００は，サーキュレータ１０と，２つの複数の増幅素子３９０−１，３９０−２と，２つのＯＡＤＭ素子９０−３，９０−４と，反射手段としての反射ミラー７０とを有する。ＯＡＤＭ素子９０−３，９０−４は第１の実施の形態におけるＯＡＤＭ素子９０と同様であり，その波長特性が波長λ３，λ４に対応するように構成されたものである。なお，図４では，増幅素子３９０−１，３９０−２，ＯＡＤＭ素子９０−３，９０−４の内部の構成の図示は省略している。
【００５１】
図５を参照しながら，増幅素子３９０の構成について説明する。増幅素子３９０は内部に，２つの２芯コリメータ３２０ａ，３２０ｂ，２つのＢＰＦ３３０ａ，３３０ｂ，ビームスプリッタ４０，入力光モニタ４２，出力光モニタ４４，ＥＤＦ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ，以下ＥＤＦという）３８０，反射ミラー３８２，励起光源３８４，光ファイバ３８６を有する。
【００５２】
また，増幅素子３９０は，入出力ポート３１４と排出ポート３１５の２つのポートを有する。入出力ポート３１４は主に，所定の波長の光信号を増幅して送出するためのポートである。排出ポート３１５は主に，所定の波長以外の光信号を外部へ送出するためのポートである。図５に示すように，増幅素子３９０内部において，２つのポートが位置する側の端部には２芯コリメータ３２０ａが配置され，２芯コリメータ３２０ａ以降の光路中には，ＢＰＦ３３０ａ，ビームスプリッタ４０，ＢＰＦ３３０ｂ，２芯コリメータ３２０ｂがこの順に所定間隔をもって配置されている。
【００５３】
２芯コリメータ３２０ａ，３２０ｂは共に，第１の実施の形態の２芯コリメータ２０と同様の構成のものであり，それぞれコリメート用のレンズ３２１ａ，３２１ｂを含み，２つの光路が形成された２芯構造を有する。２芯コリメータ３２０ａが有する２つの光路のうち，光路３２２ａは入出力ポート３１４に接続されており，光路３２４ａは排出ポート３１５に接続されている。２芯コリメータ３２０ｂが有する２つの光路のうち，一方の光路３２２ｂにはＥＤＦ３８０の一端が接続され，さらにＥＤＦ３８０の他端には反射ミラー３８２が接続されている。２芯コリメータ３２０ｂの他方の光路である光路３２４ｂには光ファイバ３８６を介して励起光源３８４が接続されている。
【００５４】
ＢＰＦ３３０ａ，３３０ｂは所定の波長の光と，所定の波長以外の光を分岐して，所定の波長以外の光を排出ポート３１５へ導く波長選択手段として機能する。ＢＰＦ３３０ａ，３３０ｂは，同一の波長特性を有し，共に，第１の実施の形態のＢＰＦ３０同様，所定の波長の光を透過させ，それ以外の波長の光を反射する。ＢＰＦ３３０ａは，光路３２２ａから出射した光がＢＰＦ３３０ａで反射された時に，その反射光が光路３２４ａに入射するように光路３２２ａからの出射光に対して傾斜して配置されている。ＢＰＦ３３０ｂは，光路３２２ｂから出射した光がＢＰＦ３３０ｂで反射された時に，その反射光が光路３２４ｂに入射するように光路３２２ｂからの出射光に対して傾斜して配置されている。
【００５５】
ＥＤＦ３８０と励起光源３８４は，分岐された所定の波長の光を増幅するための増幅手段として機能する。ＥＤＦ３８０は，コア中に不純物としてエルビウムをドーピングした増幅用光ファイバである。励起光源３８４はＥＤＦ３８０を励起するための光源である。反射ミラー３８２は，増幅された光を入出力ポート３１４へ送出する送出手段として機能する。
【００５６】
増幅素子３９０の動作を説明する。外部から入出力ポート３１４を介して複数種類の波長の光を含む多重光信号が増幅素子３９０に入力される。この光は，２芯コリメータ３２０ａの光路３２２ａを経由してレンズ３２１ａによりコリメートされた後，ＢＰＦ３３０ａに到達する。ＢＰＦ３３０ａは，所定波長に対して選択性を有するため，多重光信号はここで分岐される。ＢＰＦ３３０ａによって，所定波長の光は透過し，所定波長以外の光は反射される。この反射光は２芯コリメータ３２０ａの光路３２４ａに入射し，排出ポート３１５から出力される。
【００５７】
ＢＰＦ３３０ａを透過した所定波長の光は，ビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて入力光モニタ４２に導かれ，光量を検出される。これにより，増幅素子３９０に入力される所定波長の光の光量の変動を検出できる。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，ＢＰＦ３３０ｂを透過して，２芯コリメータ３２０ｂのレンズ３２１ｂにより集光されて光路３２２ｂを経由して，ＥＤＦ３８０に入射する。
【００５８】
一方，励起光源３８４から出射された励起光は光ファイバ３８６を通過した後，２芯コリメータ３２０ｂの光路３２４ｂを経由し，レンズ３２１ｂによりコリメートされた後，ＢＰＦ３３０ｂに到達し，ＢＰＦ３３０ｂで反射される。この反射光は，２芯コリメータ３２０ｂのレンズ３２１ｂにより集光されて光路３２２ｂを経由してＥＤＦ３８０に入射し，ＥＤＦ３８０を励起する。この励起光により，ＥＤＦ３８０内の所定波長の光信号は増幅される。
【００５９】
所定波長の光信号は反射ミラー３８２により反射され，増幅された所定波長の光信号は上記経路を逆向きに進行して２芯コリメータ３２０ａの光路３２２ａを経由して入出力ポート３１４から増幅素子３９０の外部に出力される。なお，増幅された所定波長の光信号は上記の逆向きの進行中に，途中のビームスプリッタ４０において，その一部が分岐されて出力光モニタ４４に導かれ，光量を検出される。以上より，外部から入出力ポート３１４により入力された多重光信号のうち，所定波長の光のみが増幅されて入出力ポート３１４へ出力され，所定波長以外の光は排出ポート３１５から出力される。
【００６０】
図４に示すＯＡＤＭ装置３００の増幅素子３９０−１，３９０−２は，上述の増幅素子３９０と同様の構成を有する。ただし，増幅素子３９０−１，３９０−２は，それぞれ波長λ１，λ２の光を増幅するよう，波長特性が異なるように構成されている。ＯＡＤＭ装置３００では，増幅素子３９０−１，３９０−２，ＯＡＤＭ素子９０−３，９０−４がこの順に隣接する素子間で入出力ポートと排出ポートを接続することにより直列に接続されている。そして，図４では列の上端に位置する列端の増幅素子３９０−１の入出力ポートはサーキュレータ１０の第２ポート１２に接続され，列の下端に位置する列端のＯＡＤＭ素子９０−４の排出ポートには反射ミラー７０が接続されている。
【００６１】
ＯＡＤＭ装置３００の動作について説明する。サーキュレータ１０の第１ポート１１に外部から入力された波長λ１，λ２，…λｎの光を含む多重光信号は，第２ポート１２に出力されて，増幅素子３９０−１の入出力ポートから増幅素子３９０−１に入力される。増幅素子３９０−１では，前述のように，ＢＰＦにより分岐が行われる。波長λ１の光はＢＰＦを透過し，ＥＤＦにより増幅された後，入出力ポートから出力される。そして，波長λ１の光はサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。増幅素子３９０−１に入射した光のうち波長λ１以外の光はＢＰＦにより反射され，排出ポートに出力されて，隣接した増幅素子３９０−２の入出力ポートに入射する。
【００６２】
増幅素子３９０−２では，前述の増幅素子３９０−１における動作と同様に，入射した光のうち波長λ２の光は増幅されて，増幅素子３９０−２の入出力ポートから，増幅素子３９０−１の排出ポートへ送出され，増幅素子３９０−１内部のＢＰＦで反射されて増幅素子３９０−１の入出力ポートからサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて第３ポート１３から出力される。増幅素子３９０−２に入射した光のうち波長λ２以外の光はＢＰＦにより反射され，増幅素子３９０−２の排出ポートから出力されて，隣接したＯＡＤＭ素子９０−３の入出力ポートに入力される。
【００６３】
第２の実施の形態の場合と同様に，ＯＡＤＭ素子９０−３の入出力ポートに入力された光は，ＢＰＦにより分岐が行われ，波長λ３の光はＢＰＦを透過してビームスプリッタおよび非相反素子を経由して光受信器に入力される。また，波長λ３以外の光はＢＰＦにより反射され排出ポートから出力されて，ＯＡＤＭ素子９０−４の入出力ポートに入力される。
【００６４】
ＯＡＤＭ素子９０−４の入出力ポートに入力された光は，ＢＰＦにより分岐が行われ，波長λ４の光はＢＰＦを透過してビームスプリッタおよび非相反素子を経由して光受信器に入力される。また，波長λ４以外の光はＢＰＦにより反射され排出ポートから出力されて，反射ミラー７０で反射されて再びＯＡＤＭ素子９０−４の排出ポートに入力され，ＯＡＤＭ素子９０−４内部のＢＰＦで反射されてＯＡＤＭ素子９０−４の入出力ポートから出力される。そして，ＯＡＤＭ素子９０−３の排出ポートに入力されて，ＯＡＤＭ素子９０−３内でも同様にＢＰＦで反射されて入出力ポートから出力され，同様に増幅素子３９０−２，増幅素子３９０−１を順に経由して，最終的にはサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。
【００６５】
一方，ＯＡＤＭ素子９０−３内部の光送信器から出力される波長λ３の光は，ＯＡＤＭ素子９０−３の入出力ポートから出力され，上記と同様に増幅素子３９０−２，増幅素子３９０−１を順に経由して，最終的にはサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。ＯＡＤＭ素子９０−４内部の光送信器から出力される波長λ４の光は，ＯＡＤＭ素子９０−４の入出力ポートから出力され，上記と同様にＯＡＤＭ素子９０−３，増幅素子３９０−２，増幅素子３９０−１を順に経由して，最終的にはサーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。
【００６６】
以上述べたように，本実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置３００では，サーキュレータ１０の第１ポート１１から入力された複数の波長の光が含まれた多重光信号に対し，各増幅素子により波長ごとに増幅でき，また，各ＯＡＤＭ素子により波長ごとに分岐して各光受信器に受信させることができる。また，各ＯＡＤＭ素子内部の光送信器から出力される各波長ごとの光を挿入し，合波してサーキュレータ１０の外部へ出力することができる。
【００６７】
このように，本実施の形態によれば，従来のような別個の合波器，分波器を用いることなく，波長ごとの光の分岐，挿入動作が可能である。これにより，装置の小型化，低コスト化が可能になる。これに加え，本実施の形態のＯＡＤＭ装置では，波長選択機能をもつ増幅素子を含む，波長ごとの増幅も可能である。また，各ＯＡＤＭ素子および各増幅素子は直列に接続されており，ＯＡＤＭ装置において使用する波長数を拡張したい場合，または増幅したい波長数を拡張したい場合は，この列にさらに所望の数のＯＡＤＭ素子または増幅素子を追加して接続すればよいため，非常に容易であり，優れた拡張性を有する。逆に，ＯＡＤＭ装置において波長数に関して機能を縮小したい場合は，対応するＯＡＤＭ素子または増幅素子を列から個別に離脱すればよく，これも非常に容易である。また，ＯＡＤＭ素子または増幅素子において選択波長を変更したい場合も，対応する素子を交換すればよく，これも非常に容易である。すなわち，使用波長数の変動，波長の変更等の設計変更に容易に対応可能である。
【００６８】
なお，上記の第３の実施の形態では，２つの増幅素子および２つのＯＡＤＭ素子を含むＯＡＤＭ装置を例にとり説明したが，これに限定するものではない。ＯＡＤＭ装置が含む増幅素子およびＯＡＤＭ素子の数やその配置の順番は任意に設定することができる。
【００６９】
図６は本発明の変形例にかかるＯＡＤＭ装置４００の構成を示す図である。ＯＡＤＭ装置４００は，サーキュレータ１０と，合・分波器４３０と，４つの素子４９０−１，４９０−２，４９０−３，４９０−４（以下，場合に応じ，まとめて素子４９０という）とを有する。ＯＡＤＭ装置４００では，図６に示すように，サーキュレータ１０の第２ポート１２に合・分波器４３０が接続され，その後段に４つの素子４９０−１，４９０−２，４９０−３，４９０−４が接続された構成を有する。なお，図６では，各素子の内部構成の図示は省略している。
【００７０】
ここで，素子４９０として，図７および図８それぞれに示すＯＡＤＭ素子４９２または増幅素子４９４を用いることができる。図７に示すＯＡＤＭ素子４９２は，図１に示すＯＡＤＭ素子９０からＢＰＦ３０を除去し，ＯＡＤＭ素子９０が有する２芯コリメータ２０を１芯のコリメータ４２２に交換した構成を有する。ＯＡＤＭ素子４９２は，コリメータ４２２，ビームスプリッタ４０，入力光モニタ４２，出力光モニタ４４，アイソレータ５０，光受信器６０，光送信器６２を有する。ここで，アイソレータ５０，光受信器６０，光送信器６２の位置関係は第１の実施の形態のものと同様である。また，ＯＡＤＭ素子４９２が有する光送信器６２は，ＯＡＤＭ素子４９２に入力される光の波長と同一波長の光信号を送信する。
【００７１】
図８に示す増幅素子４９４は，図５に示す増幅素子３９０からＢＰＦ３３０ａを除去し，増幅素子３９０が有する２芯コリメータ３２０ａを１芯のコリメータ４２４ａに交換した構成を有する。増幅素子４９４は，コリメータ４２４ａ，ビームスプリッタ４０，入力光モニタ４２，出力光モニタ４４，ＢＰＦ３３０ｂ，２芯コリメータ３２０ｂ，ＥＤＦ３８０，反射ミラー３８２，励起光源３８４，光ファイバ３８６を有する。増幅素子４９４が有するＢＰＦ３３０ｂは，増幅素子４９４に入力される光の波長に対する波長選択性を有する。増幅素子４９４が有するＥＤＦ３８０は，増幅素子４９４に入力される光を増幅するための増幅用光ファイバである。
【００７２】
ＯＡＤＭ装置４００の動作について説明する。サーキュレータ１０の第１ポート１１に外部から入力された波長λ１，λ２，λ３，λ４の光を含む多重光信号は，合・分波器４３０により波長ごとの光に分波され，それぞれの素子４９０−１，４９０−２，４９０−３，４９０−４に入力される。
【００７３】
各素子における動作について，まず，波長λ１の光が素子４９０−１に入力され，素子４９０−１がＯＡＤＭ素子４９２からなる場合を例にとり説明する。ＯＡＤＭ素子４９２に入力された波長λ１の光は，コリメータ４２２を経由してビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて入力光モニタ４２に導かれ，光量を検出される。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，非相反素子５０を経由した後，光受信器６０に受信される。
【００７４】
また，ＯＡＤＭ素子４９２の光送信器６２から出力された波長λ１の光は，非相反素子５０を経由した後，ビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて出力光モニタ４４に導かれ，光量を検出される。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，コリメータ４２２を経由してＯＡＤＭ素子４９２から出力され，合・分波器４３０に入力される。
【００７５】
各素子における動作について，次に，波長λ２の光が素子４９０−２に入力され，素子４９０−２が増幅素子４９４からなる場合を例にとり説明する。増幅素子４９４に入力された波長λ２の光は，コリメータ４２４ａを経由してビームスプリッタ４０によりその一部が分岐されて入力光モニタ４２に導かれ，光量を検出される。ビームスプリッタ４０をそのまま透過した残りの光は，ＢＰＦ３３０ｂを透過して，コリメータ３２０ｂのレンズ３２１ｂにより集光されて光路３２２ｂを経由して，ＥＤＦ３８０に入射する。
【００７６】
一方，励起光源３８４から出射された励起光は光ファイバ３８６を通過した後，２芯コリメータ３２０ｂの一方の光路を経由してＢＰＦ３３０ｂに到達し，ＢＰＦ３３０ｂで反射される。この反射光は，２芯コリメータ３２０ｂの他方の光路を経由してＥＤＦ３８０に入射し，ＥＤＦ３８０を励起する。この励起光により，ＥＤＦ３８０内の波長λ２の光信号は増幅される。波長λ２の光信号は反射ミラー３８２により反射され，増幅された波長λ２の光信号は上記経路を逆向きに進行してコリメータ４２４ａを経由して増幅素子４９４から出力され，合・分波器４３０に入力される。
【００７７】
各素子４９０から合・分波器４３０に入力された各波長の光は，合・分波器４３０において合波された後，合・分波器４３０からサーキュレータ１０へ向けて出力され，サーキュレータ１０の第２ポート１２に入力されて，第３ポート１３から出力される。
【００７８】
以上述べたように，本実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置４００では，サーキュレータ１０の第１ポート１１から入力された複数の波長の光が含まれた多重光信号に対し，各波長ごとに分岐した後，各ＯＡＤＭ素子で波長ごとに各光受信器に受信させることができ，各増幅素子で波長ごとに増幅できる。また，各ＯＡＤＭ素子内部の光送信器から出力される各波長ごとの光の挿入も可能である。そして，この挿入および増幅された光を合波してサーキュレータ１０の外部へ出力することができる。
【００７９】
このように，従来では合波器，分波器の２つの素子を用いていたが，本実施の形態によれば，１つの合・分波器でよい。これにより，装置の小型化，低コスト化を進めることができる。これに加え，本実施の形態では，波長ごとに増幅するか否かの選択が可能である。
【００８０】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
例えば，上記第１〜第４の実施の形態のＯＡＤＭ素子および増幅素子は共に，ビームスプリッタ，入力光モニタ，出力光モニタを設ける構成としたが，本発明においては必須の構成要素ではない。ただし，増幅素子においては，入力光モニタによる光信号の有無の検出は有効である。ＥＤＦに入力される光信号が全く無い状態で励起光をＥＤＦに注入し続けると，蓄積されたエネルギーがパルス的な高出力となって放出され，装置の損傷を招く恐れがある。よって，ＥＤＦに入力される光信号が全く無い時は，励起光の出力を止めることが好ましく，そのために入力光モニタによる検出が必要となる。
【００８２】
【発明の効果】
以上，詳細に説明したように本発明によれば，設計変更に容易に対応可能で，低コスト化および小型化が可能なＯＡＤＭ素子およびＯＡＤＭ装置を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置の構成図である。
【図２】非相反素子の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置の構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかるＯＡＤＭ装置の構成図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる増幅素子の構成図である。
【図６】本発明の変形例にかかるＯＡＤＭ装置の構成図である。
【図７】本発明の変形例にかかるＯＡＤＭ素子の構成図である。
【図８】本発明の変形例にかかる増幅素子の構成図である。
【図９】従来のＯＡＤＭ装置の構成図である。
【符号の説明】
１０        サーキュレータ
１１        第１ポート
１２        第２ポート
１３        第３ポート
１４，３１４        入出力ポート
１５，３１５        排出ポート
２０，３２０ａ，３２０ｂ        ２芯コリメータ
２１        レンズ
２２，２４，３２２ａ，３２２ｂ，３２４ａ，３２４ｂ        光路
３０，３３０ａ，３３０ｂ        ＢＰＦ
４０        ビームスプリッタ
４２        入力光モニタ
４４        出力光モニタ
５０        非相反素子
５２ａ，５２ｂ        複屈折プリズム
５４        偏波回転子
５６        ファラデー回転子
５８        磁石
６０        光受信器
６２        光送信器
７０，３８２        反射ミラー
９０，４９２        ＯＡＤＭ素子
１００，２００，３００，４００        ＯＡＤＭ装置
３８０        ＥＤＦ
３８４        励起光源
３８６        光ファイバ
３９０，４９４        増幅素子
４３０        合・分波器
【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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