(57)【要約】【課題】  光伝送システム全般の故障に対応できる光増幅装置及び光伝送システムを提供すること。【解決手段】  光伝送システム１０は、光信号を入力する入力部１４と、光信号を出力する出力部１６と、入力部１４と出力部１６の間に設けられた光増幅装置１２とを備える。光増幅装置１２の光分岐部１２２は、入力部１４に入力された光信号をＮ個の光信号に分岐し、Ｎ本の光ファイバ１２３に伝送させる。光増幅部１２４は、光分岐部１２２により分岐されたＮ個の光信号をそれぞれ増幅し、光ファイバ１２３に光結合器１２６側に伝送させる。光結合器１２６は、光増幅部１２４により増幅されたＮ個の光信号を取りまとめ、さらにＮ個の光信号に均等分配し、その均等に分配したＮ個の光信号をＮ本の光ファイバ１２５に伝送させ出力部１６より出力させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を伝送する光伝送システムに用いられる光増幅装置であって、
前記光信号をＮ個の光信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された前記Ｎ個の光信号をそれぞれ増幅する光増幅部と、
前記光増幅部により増幅された前記Ｎ個の光信号を取りまとめ、Ｎ個の光信号に分配する光結合器と、
を備えることを特徴とする光増幅装置（ただし、Ｎは２以上の整数）。
【請求項２】
光信号を伝送する光伝送システムに用いられる光増幅装置であって、
前記光信号を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部により増幅された前記光信号をＮ個の光信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された前記Ｎ個の光信号を取りまとめ、Ｎ個の光信号に分配する光結合器と、
を備えることを特徴とする光増幅装置（ただし、Ｎは２以上の整数）。
【請求項３】
前記光結合器により分配されて出力された前記Ｎ個の光信号の間の位相遅れを補償する補償手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅装置。
【請求項４】
前記Ｎの値は２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光増幅装置を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
光信号をＮ個の光信号に分岐し伝送する光伝送システムにおいて、
前記分岐されたＮ個の光信号をそれぞれ伝送するＮ本の第１光ファイバと、
前記Ｎ本の第１光ファイバと一対一に設けられた第２光ファイバと、
前記Ｎ本の第１光ファイバと前記Ｎ本の第２光ファイバとの間に設けられ、前記Ｎ本の第１光ファイバにより伝送されてきた前記Ｎ個の光信号を取りまとめ、分配し前記Ｎ本の第２光ファイバに伝送させる光結合器と、
を備えることを特徴とする光伝送システム（ただし、Ｎは２以上の整数）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増幅装置及び光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光伝送システムにおいて、システムの信頼性を向上させるため、システムの冗長化の構築は重要なことである。例えば、予備の経路（回線）を設ける光伝送システムがあるが、全ての経路に予備経路を設けるには、多くの設備投資が必要となるため、コストの増加につながるという欠点があった。
【０００３】
そこで、励起光源を最低限必要数より多く用いて励起光源の冗長を構成することで、システムの信頼性を向上させるシステムが挙げられている。例えば、特許文献１に記載されている光増幅器では、２つの方向性結合器と２つのレーザダイオードとの間に配置された結合器手段により、２つのレーザダイオードの各々からのポンピングパワーをそれぞれ２つの光ファイバに結合することで、一方のレーザダイオードが故障し他方のレーザダイオードが増大したパワーで作動するまで縮小したパワーで同時に作動することにより、システムの信頼性の向上を図っている。
【特許文献１】特許２９２２７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の光伝送システムでは、励起光源であるレーザダイオードの故障に対応するものであり、制御回路の故障や光部品の故障のような励起光源以外の故障には対応できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、光伝送システム全般の故障に対応できる光増幅装置及び光伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光増幅装置は、光信号を伝送する光伝送システムに用いられる光増幅装置であって、光信号をＮ個の光信号に分岐する光分岐部と、光分岐部により分岐されたＮ個の光信号をそれぞれ増幅する光増幅部と、光増幅部により増幅されたＮ個の光信号を取りまとめ、Ｎ個の光信号に分配する光結合器とを備えることを特徴とする。ただし、Ｎは２以上の整数である。
【０００７】
本発明に係る光増幅装置では、光信号が光分岐部によりＮ個の光信号に分岐され、光増幅部によりそれぞれ増幅された後、光結合器により取りまとめられ、さらにＮ個の光信号に分配され出力される。このため、各光信号が平均化され出力されることとなる。従って、光伝送システムに故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム全般の故障に対応することができる。
【０００８】
本発明に係る光増幅装置は、光信号を伝送する光伝送システムに用いられる光増幅装置であって、光信号を増幅する光増幅部と、光増幅部により増幅された光信号をＮ個の光信号に分岐する光分岐部と、光分岐部により分岐されたＮ個の光信号を取りまとめ、Ｎ個の光信号に分配する光結合器とを備えることを特徴とする。ただし、Ｎは２以上の整数である。
【０００９】
本発明に係る光増幅装置では、光信号が光増幅部により増幅され、光分岐部によりＮ個の光信号に分岐された後、光結合器により取りまとめられ、さらにＮ個の光信号に分配され出力される。このため、各光信号が平均化され出力されることとなる。従って、光伝送システムに故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム全般の故障に対応することができる。
【００１０】
本発明に係る光増幅装置では、光結合器により分配されて出力されたＮ個の光信号の間の位相遅れを補償する補償手段をさらに備えることが好適である。この場合には、分岐後の光信号の出力を合成する際に伝送経路の光路長の違いにより生じた光信号の位相ずれを補償し、安定した光信号の出力を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る光増幅装置では、Ｎの値は２であることが好適である。この場合には、安価な冗長の構成を実現することができる。
【００１２】
本発明に係る光伝送システムは、上記の本発明に係る光増幅装置を備えることを特徴とする。この場合には、光分岐部と光増幅部と光結合器とからなる光増幅装置を用いることにより、光伝送システム全般の故障に対応でき、出力する光信号の途切れの発生を防止できる伝送システムが得られる。
【００１３】
本発明に係る光伝送システムは、光信号をＮ個の光信号に分岐し伝送する光伝送システムにおいて、分岐されたＮ個の光信号をそれぞれ伝送するＮ本の第１光ファイバと、Ｎ本の第１光ファイバと一対一に設けられた第２光ファイバと、Ｎ本の第１光ファイバとＮ本の第２光ファイバとの間に設けられ、Ｎ本の第１光ファイバにより伝送されてきたＮ個の光信号を取りまとめ、分配しＮ本の第２光ファイバに伝送させる光結合器とを備えることを特徴とする。ただし、Ｎは２以上の整数である。
【００１４】
本発明に係る光伝送システムでは、第１光ファイバと第２光ファイバとの間に光結合器を設けることにより、第１光ファイバから伝送されてきた光信号が、光結合器により平均化され第２光ファイバに入射し出力される。従って、光伝送システムに故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム全般の故障に対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光伝送システム全般の故障に対応できる光増幅装置及び光伝送システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
[第１実施形態]
まず、本発明に係る光伝送システムの第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る光伝送システム１０の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム１０は、光信号を伝送するシステムであり、光信号を入力する１つの入力部１４と、光信号を出力するＮ個の出力部１６と、入力部１４及び出力部１６の間に設けられた光増幅装置１２とを備える。本実施形態において、Ｎは２以上の整数である。
【００１８】
光増幅装置１２は、入力部１４から出力部１６に向かって順に配置された、光分岐部１２２、光増幅部１２４、光結合器１２６及びこれらの光部品の間に配置された光ファイバ１２１，１２３，１２５から構成されている。
【００１９】
光分岐部１２２は、１本の光ファイバ１２１を介して入力部１４に光学的に接続されており、入力部１４に入力され光ファイバ１２１により伝送されてきた光信号をＮ個の光信号に分岐し、Ｎ本の光ファイバ１２３に伝送させる。
【００２０】
光増幅部１２４は、光分岐部１２２及び光結合器１２６を光学的に接続するＮ本の光ファイバ１２３の途中に、Ｎ本の光ファイバ１２３に対して１対１に設けられている。この光増幅部１２４は、光分岐部１２２により分岐され光ファイバ１２３により伝送されてきたＮ個の光信号をそれぞれ増幅し、さらに光ファイバ１２３に光結合器１２６側に伝送させる。
【００２１】
光結合器１２６は、光増幅部１２４により増幅され光ファイバ１２３により伝送されてきたＮ個の光信号を取りまとめ、さらにＮ個の光信号に均等分配するものである。光結合器１２６と出力部１６との間には、Ｎ本の光ファイバ１２５が設けられている。この光ファイバ１２５は光結合器１２６により均等に分配されたＮ個の光信号をＮ個の出力部１６にそれぞれ伝送する。なお、光ファイバ１２１、１２３及び１２５には同一種類のファイバを用いてもよく、必要に応じて異なる種類の光ファイバを用いてもよい。
【００２２】
上記の光伝送システム１０は以下のように動作する。すなわち、入力部１４に入力された光信号は、光ファイバ１２１により光分岐部１２２まで伝送され、そこでＮ個の光信号に分岐される。そして、分岐されたＮ個の光信号は、それぞれ対応するＮ本の光ファイバ１２３に入射し、光ファイバ１２３の途中に設けられた光増幅部１２４により増幅され光結合器１２６まで伝送される。光結合器１２６に伝送されてきたＮ個の光信号は、光結合器１２６により取りまとめられ、さらにＮ個の光信号に均等分配され、それぞれ対応するＮ本の光ファイバ１２５により出力部１６まで伝送され、出力部１６から出力される。
【００２３】
本実施形態に光伝送システム１０によれば、光信号が光分岐部１２２によりＮ個の光信号に分岐され、光増幅部１２４によりそれぞれ増幅され、さらに光結合器１２６により取りまとめられＮ個の光信号に均等分配され出力されるため、各光信号が平均化され出力されることとなる。従って、光伝送システム１０に故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器１２６で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム１０全般の故障に対応することができる。
【００２４】
[第２実施形態]
次に、本発明に係る光伝送システムの第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係る光伝送システム２０の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム２０は、光信号を伝送するシステムであり、光信号を入力する１つの入力部２４と、光信号を出力するＮ個の出力部２６と、入力部２４及び出力部２６の間に設けられた光増幅装置２２とを備える。なお、本実施形態において、Ｎは２以上の整数である。
【００２５】
光増幅装置２２は、入力部２４から出力部２６に向かって順に配置された、光増幅部２２４、光分岐部２２２、光結合器２２６、及びこれらの光部品の間に配置された光ファイバ２２１，２２３，２２５から構成されている。
【００２６】
光増幅部２２４は、入力部２４及び光分岐部２２２を光学的に接続する１本の光ファイバ２２１の途中に設けられている。この光増幅部２２４は、入力部２４に入力され光ファイバ２２１により伝送されてきた光信号を増幅し、増幅した光信号をさらに光ファイバ２２１に光分岐部２２２に向けて伝送させる。
【００２７】
光分岐部２２２は、光増幅部２２４と光結合器２２６との間に設けられ、光ファイバ２２１と光ファイバ２２３とを介してそれぞれ光増幅部２２４と光結合器２２６に光学的に接続されている。光分岐部２２２は、光増幅部２２４により増幅され光ファイバ２２１により伝送されてきた光信号をＮ個の光信号を分岐し、分岐したＮ個の光信号をＮ本の光ファイバ２２３に光結合器２２６に向けて伝送させる。
【００２８】
光結合器２２６は、Ｎ本の光ファイバ２２３を介して光分岐部２２２に光学的に接続されている。光結合器２２６は、光分岐部２２２により分岐され光ファイバ２２３により伝送されてきたＮ個の光信号を取りまとめ、さらにＮ個の光信号に均等分配して、均等分配したＮ個の光信号をＮ本の光ファイバ２２５にそれぞれ伝送させ出力部２６より出力させる。なお、光ファイバ２２１、２２３及び２２５には同一種類のファイバを用いてもよく、必要に応じて異なる種類の光ファイバを用いてもよい。
【００２９】
この光伝送システム２０は以下のように動作する。すなわち、入力部２４に入力された光信号は、光ファイバ２２１により伝送され光増幅部２２４に到達し、そこで増幅され、さらに光ファイバ２２１により光分岐部２２２まで伝送され、光分岐部２２２によりＮ個の光信号に分岐される。分岐されたＮ個の光信号は、それぞれ対応する光ファイバ２２３に入射し、光ファイバ２２３により光結合器２２６まで伝送される。光結合器２２６に伝送されてきたＮ個の光信号は、光結合器２２６により取りまとめられ、さらにＮ個の光信号に均等分配され、それぞれ対応する光ファイバ２２５により出力部２６に伝送され、出力部２６から出力される。
【００３０】
本実施形態に光伝送システム２０によれば、光信号が光増幅部２２４により増幅され、光分岐部２２２によりＮ個の光信号に分岐され、さらに光結合器２２６により取りまとめられＮ個の光信号に均等分配され出力されため、各光信号が平均化され出力されることとなる。従って、光伝送システム２０に故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器２２６で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム２０全般の故障に対応することができる。
【００３１】
[第３実施形態]
次に、本発明に係る光伝送システムの第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態に係る光伝送システム３０の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム３０は、光信号を伝送するシステムであり、光信号を入力する１つの入力部３４と、光信号を出力する２個の出力部３６と、入力部３４及び出力部３６の間に設けられた光増幅装置３２とを備える。
【００３２】
光増幅装置３２は、入力部３４から出力部３６に向かって順に配置された、光増幅部３２４、光分岐部３２２、光増幅部３２８、光結合器３２６、光増幅部３２９、及びこれらの光部品の間に配置された光ファイバ３２１，３２３，３２５，３２７から構成されている。
【００３３】
光増幅部３２４は、入力部３４及び光分岐部３２２を光学的に接続する１本の光ファイバ３２１の途中に設けられている。この光増幅部３２４は、入力部３４に入力され光ファイバ３２１により伝送されてきた光信号を増幅し、増幅した光信号をさらに光ファイバ３２１に光分岐部３２２に向けて伝送させる。
【００３４】
光分岐部３２２は、光増幅部３２４と光増幅部３２８との間に設けられており、光増幅部３２４により増幅され光ファイバ３２１により伝送されてきた光信号を２個の光信号を分岐し、分岐した２個の光信号を２本の光ファイバ３２３にそれぞれ伝送させる。
【００３５】
光増幅部３２８は、光分岐部３２２と光結合器３２６とを光学的に接続する２本の光ファイバ３２３の途中に、２本の光ファイバ３２３に対して１対１に設けられている。この光増幅部３２８は、光分岐部３２２により分岐され光ファイバ３２３により伝送されてきた２個の光信号をそれぞれ増幅し、さらに光ファイバ３２３に光結合器３２６に向けて伝送させる。
【００３６】
光結合器３２６は、光増幅部３２８と光増幅部３２９との間に配置され、光増幅器３２８により増幅され光ファイバ３２３により伝送されてきた２個の光信号を取りまとめ、さらに２個の光信号に均等分配して、その均等に分配した２個の光信号をそれぞれ光ファイバ３２５と光ファイバ３２７に伝送させる。
【００３７】
光増幅器３２９は、光ファイバ３２５，３２７の途中に、光ファイバ３２５と光ファイバ３２７に対して１対１に設けられている。この光増幅部３２９は、光結合器３２６により均等分配された２個の光信号をさらに増幅し、光ファイバ３２５，３２７に出力部３６に向けて伝送させ出力部３６より出力させる。
【００３８】
また、本実施形態において、分岐後の光信号出力を合成する際に伝送経路の光路長の違いにより生じた光信号の位相ずれを補償するため、補償手段として１本の遅延ファイバ３２７が設けられている。この場合には、光結合器３２６により均等分配され出力された２個の光信号の間の位相遅れを補償し、安定した光信号の出力を得ることができる。なお、光ファイバ３２１、３２３及び３２５には同一種類のファイバを用いてもよく、必要に応じて異なる種類の光ファイバを用いてもよい。
【００３９】
この光伝送システム３０は以下のように動作する。すなわち、入力部３４に入力された光信号は、光ファイバ３２１により伝送され光増幅部３２４に到達し、そこで増幅され、さらに光ファイバ３２１により光分岐部３２２まで伝送され、光分岐部３２２により２個の光信号に分岐される。そして、分岐された２個の光信号は、それぞれ対応する２本の光ファイバ３２３に入射し、光増幅部３２８でさらに増幅され、光ファイバ３２３により光結合器３２６まで伝送される。光結合器３２６に伝送されてきた２個の光信号は、光結合器３２６により取りまとめられ、２個の光信号に均等分配され、それぞれ対応する光ファイバ３２５、光ファイバ３２７により伝送される。この２個の光信号は、光ファイバ３２５及び光ファイバ３２７の途中に設けられた光増幅部３２９によりさらに増幅され、出力部３６から出力される。
【００４０】
本実施形態に光伝送システム３０によれば、光信号が光増幅部３２４により増幅され、光分岐部３２２により２個の光信号に分岐された後、光増幅部３２８により増幅され、光結合器２２６により取りまとめられ２個の光信号に均等分配され出力され、さらに光増幅部３２９により増幅されるため、各光信号が平均化され出力されることとなる。従って、例えば２個の光信号のどちらか一方が故障により光信号のレベルが著しく低下した場合でも、各光信号が３ｄＢ程度のレベルまでの低下を抑えることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム３０全般の故障に対応することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、遅延ファイバ３２７が設けられるため、分岐後の光信号出力を合成する際に伝送経路の光路長の違いにより生じた光信号の位相ずれを補償することができ、安定した光信号の出力を得ることができる。
【００４２】
[第４実施形態]
次に、本発明に係る光伝送システムの第４実施形態について説明する。図４は、第４実施形態に係る光伝送システム４０の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム４０は、入力された１つの光信号をＮ個の光信号に分岐し伝送する光伝送システムであり、入力部４４と、光分岐部４２と、光増幅部４７，４９と、光結合器４８と、出力部４６と、光ファイバ４１と、第１光ファイバ４３と、第２光ファイバ４５とを備える。光ファイバ４１は入力部４４に入力された光信号を光分岐部４２に向けて伝送する光ファイバであり、第１光ファイバ４３は光分岐部４２により分岐されたＮ個の光信号を光結合器４８に向けて伝送する光ファイバであり、第２光ファイバ４５はＮ本の第１光ファイバ４３と一対一に設けられ光結合器４８により均等に分配されたＮ個の光信号を出力部４６に向けて伝送する光ファイバである。なお、本実施形態において、Ｎは２以上の整数である。
【００４３】
光分岐部４２は、１本の光ファイバ４１を介して入力部２４に光学的に接続されており、光ファイバ４１により伝送されてきた光信号をＮ個の光信号に分岐し、Ｎ本の第１光ファイバ４３に伝送させる。
【００４４】
光増幅部４７は、光分岐部４２と光結合器４８とを光学的に接続するＮ本の第１光ファイバ４３の途中に、Ｎ本の第１光ファイバ４３に対して１対１に設けられている。この光増幅部４７は、光分岐部４２により分岐され第１光ファイバ４３により伝送されてきたＮ個の光信号をそれぞれ増幅し、さらに第１光ファイバ４３に光結合器４８側に伝送させる。
【００４５】
光結合器４８は、第１光ファイバ４３と第２光ファイバ４５との間に配置されており、光増幅部４７により増幅され第１光ファイバ４３により伝送されてきたＮ個の光信号を取りまとめ、さらにＮ個の光信号に均等分配し、その均等分配したＮ個の光信号をＮ本の第２光ファイバ４５にそれぞれ入射させる。
【００４６】
光増幅器４９は、第２光ファイバ４５の途中に第２光ファイバ４５に対して１対１に設けられている。この光増幅部４９は、光結合器４８により均等分配されたＮ個の光信号をさらに増幅し、第２光ファイバ４５に出力部４６に向けて伝送させ出力部４６より出力させる。なお、光ファイバ４１、第１光ファイバ４３及び第２光ファイバ４５には同一種類のファイバを用いてもよく、必要に応じて異なる種類の光ファイバを用いてもよい。
【００４７】
上記の光伝送システム４０は以下のように動作する。すなわち、入力部４４に入力された光信号は、光ファイバ４１により光分岐部４２まで伝送され、そこでＮ個の光信号に分岐される。そして、分岐されたＮ個の光信号は、それぞれ対応するＮ本の第１光ファイバ４３に入射し、第１光ファイバ４３の途中に設けられた光増幅部４７により増幅され光結合器４８まで伝送される。光結合器４８に伝送されてきたＮ個の光信号は、光結合器４８により取りまとめられ、さらにＮ個の光信号に均等分配され、それぞれ対応するＮ本の第２光ファイバ４５により出力部４６まで伝送され、出力部４６から出力される。
【００４８】
本実施形態に光伝送システム４０によれば、第１光ファイバ４３と第２光ファイバ４５との間に光結合器４８が設けられることにより、分岐部４２により分岐され第１光ファイバ４３により伝送されてきたＮ個の光信号が、光結合器４８で平均化され第２光ファイバ４５に入射し出力される。従って、光伝送システム４０に故障が発生し光信号のレベルが低下した場合には、各光信号が光結合器４８で平均化されることにより、出力する光信号の途切れの発生を防止することができ、光伝送システム全般の故障に対応することができる。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係る光伝送システムの構成図である。
【図２】第２実施形態に係る光伝送システムの構成図である。
【図３】第３実施形態に係る光伝送システムの構成図である。
【図４】第４実施形態に係る光伝送システムの構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，２０，３０，４０…光伝送システム、１２，２２，３２…光増幅装置、４２，１２２，２２２，３２２…光分岐部、４７，４９，１２４，２２４，３２４，３２８…光増幅部、４８，１２６，２２６，３２６…光結合器、４３…第１光ファイバ、４５…第２光ファイバ、３２７…遅延ファイバ。
【図１】
2007158523.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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