(57)【要約】【課題】  従来の光ファイバー増幅装置は、双方向光増幅を実現する為に同種の部品が多数必要なり、構造が複雑になる課題がある。また、光ファイバー増幅装置の部品数を少なくする為に光アイソレータを取り外すと、光ファイバー増幅装置が発振する課題がある。光ファイバー増幅装置が発振すると、光ファイバー増幅装置は、光信号を必要以上に増幅してノイズを増大させる。【解決手段】  光増幅器の希土類イオン添加光ファイバーと光スプリッタとは融着接続され、希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさは、光スプリッタで発生する損失の大きさ以上、光スプリッタで発生する損失の大きさ及び光コネクタの反射減衰量の大きさの和以下とした。【選択図】図３
2007048855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、
発生する利得の大きさが前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以下で、一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、を備える光増幅器。
【請求項２】
少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、
一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、
前記希土類イオン添加光ファイバーの他方の端に形成された光コネクタと、を備える光増幅器であって、
前記希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさは、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以上で、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ及び前記光コネクタの反射減衰量の大きさの和以下であることを特徴とする光増幅器。
【請求項３】
励起光を出力する少なくとも１個の励起用光源と、
前記希土類イオン添加光ファイバーの前記他方の端及び前記光コネクタの間に配置され、前記励起用光源から入力された励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる励起用光スプリッタと、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
【請求項４】
前記光スプリッタの少なくとも１本の前記分岐路を経由して励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる少なくとも１個の励起用光源をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーを伝搬する光信号を増幅させる光増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スプリッタには、光ファイバーを伝搬する光信号が損失する問題がある。そこで、光スプリッタは、発生する損失を補う為に光増幅器と併用されることがあった。
【０００３】
光増幅器には、一方からの光信号のみを増幅する片方向光増幅器や２方向からの光信号を増幅できる双方向光増幅器といったものがある。例えば、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）伝送網のような一心双方向伝送網においては、双方向光増幅器を用いることが望ましい。
【０００４】
図７を用いて特許文献１で開示される光ファイバー増幅装置９１を例に従来の双方向光増幅器について説明する。図７は、光ファイバー増幅装置９１の全体図である。光ファイバー増幅装置９１は、希土類イオン添加光ファイバー２０ａ及び２０ｂ、光スプリッタ２１ｂから２１ｄ、光コネクタ２３、励起用光源２４、フィルタ３０ａ及び３０ｂ並びに光アイソレータ３１ａ及び３１ｂを備える。
【０００５】
なお、図７のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）側とは、加入者側の終端装置（以下、「加入者側の終端装置」を「ＯＮＵ」と記す。）に接続された側を意味し、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）側は、局側の終端装置（以下、「局側の終端装置」を「ＯＬＴ」と記す。）に接続された側を意味するものである。
【０００６】
図７の光ファイバー増幅装置９１において、ＯＬＴからＯＮＵ側への光信号の波長は１．４８μｍ、ＯＮＵからＯＬＴ側への光信号の波長は１．３１μｍであることが多い。
【０００７】
図７の上側に位置する希土類イオン添加光ファイバー２０ａの両端には、光スプリッタ２１ｂが配置され、図７の下側に位置する希土類イオン添加光ファイバー２０ｂの両端には、光スプリッタ２１ｃが配置される。励起光を希土類イオン添加光ファイバー２０ａ及び２０ｂに結合できるように４個の励起用光源２４のそれぞれは、異なる光スプリッタ２１ｂ及び２１ｃに接続される。希土類イオン添加光ファイバー２０ａのＯＬＴ側に接続された光スプリッタ２１ｂは光アイソレータ３１ａに接続され、希土類イオン添加光ファイバー２０ａのＯＮＵ側に接続された光スプリッタ２１ｂはフィルタ３０ａに接続される。希土類イオン添加光ファイバー２０ｂのＯＬＴ側に接続された光スプリッタ２１ｃはフィルタ３０ｂに接続され、希土類イオン添加光ファイバー２０ｂのＯＮＵ側に接続された光スプリッタ２１ｃは光アイソレータ３１ｂに接続される。光アイソレータ３１ａはフィルタ３０ｂに接続され、光アイソレータ３１ｂはフィルタ３０ａに接続される。フィルタ３０ａはＯＮＵ側の光コネクタ２３に接続され、フィルタ３０ｂはＯＬＴ側の光コネクタ２３に接続される。
【０００８】
また、ＯＮＵ側の光コネクタ２３は、光スプリッタ２１ｄに接続されてもよい。光スプリッタ２１ｄは、複数のＯＮＵ（図７に図示していない。）に接続されてもよい。
【０００９】
光スプリッタ２１ｂ及び２１ｃは、光信号を分岐又は合流させる。光コネクタ２３は、光ファイバーに接続する為のものである。励起用光源２４は、励起光を出力する。フィルタ３０ａ及び３０ｂは、光信号の一部を透過させ残りを反射させる。光アイソレータ３１ａは、ＯＮＵ側からＯＬＴ側の方向の光信号のみを通過させ、光アイソレータ３１ｂは、ＯＬＴ側からＯＮＵ側の方向の光信号のみを通過させる。
【００１０】
例えば、フィルタ３０ａ及び３０ｂは、光信号の７９％を透過させ、光信号の残り２１％を反射させる。フィルタ３０ａはＯＮＵ側から入射した光信号の２１％を希土類イオン添加光ファイバー２０ａに反射させ、フィルタ３０ｂは希土類イオン添加光ファイバー２０ａを通過した光信号の７９％をＯＬＴ側の光コネクタ２３に透過させる。
【００１１】
また、フィルタ３０ｂは、ＯＬＴ側から入射した光信号の２１％を希土類イオン添加光ファイバー２０ｂに反射させ、フィルタ３０ａは、希土類イオン添加光ファイバー２０ｂを通過した光信号の７９％をＯＮＵ側の光コネクタ２３に透過させる。
【００１２】
希土類イオン添加光ファイバー２０ａ及び２０ｂを通過する光信号は、励起用光源２４が出力する励起光で励起されて増幅される。
【００１３】
また、光コネクタ２３において光信号の一部が反射されても光アイソレータ３１ａ及び３１ｂがそれぞれ一方向のみの光信号を通過させるので、光信号が２個の光コネクタ２３の間で繰り返し反射されて光ファイバー増幅装置９１が発振することはない。
【００１４】
以上のようにして、光信号がフィルタ３０ａ及び３０ｂを通過するときに発生する損失、光信号が光スプリッタ２１ｂ及び２１ｃで分岐若しくは合流するときに発生する損失又はその他の光信号の損失を補う為に、光ファイバー増幅装置９１は、双方向から入射された光信号を増幅することができる。
【特許文献１】特開平８−９５０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、光ファイバー増幅装置９１は、双方向光増幅を実現する為に同種の部品が多数必要になり、構造が複雑になる課題がある。また、光ファイバー増幅装置９１の部品数を少なくする為に光アイソレータ３１ａ及び３１ｂを取り外すと、光ファイバー増幅装置９１は、発振する課題がある。光ファイバー増幅装置９１が発振すると、光ファイバー増幅装置９１は、光信号を必要以上に増幅してノイズを増大させる。
【００１６】
本発明は前記課題を解決する為になされたもので、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ簡易な構成の光増幅器を提供することを目的とする。あわせて、信頼性が高い光増幅器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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本願第１の発明は、希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさが前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以下の光増幅器である。
【００１８】
具体的には、本願第１の発明は、少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、発生する利得の大きさが前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以下で、一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、を備える光増幅器である。
【００１９】
励起光が前記希土類イオン添加光ファイバーに結合されれば、光信号が前記光コネクタの間で繰り返し反射されて前記光増幅器が発振することはなく、前記光増幅器はノイズを発生させる程光信号を増幅することはない。
【００２０】
従って、本願第１の発明は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器を提供することができる。
【００２１】
上記目的を達成するために、本願第２の発明は、前記希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさが前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以上、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ及び前記光コネクタの反射減衰量の大きさの和以下の光増幅器である。
【００２２】
具体的には、本願第２の発明は、少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、前記希土類イオン添加光ファイバーの他方の端に形成された光コネクタと、を備える光増幅器であって、前記希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさは、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以上で、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ及び前記光コネクタの反射減衰量の大きさの和以下であることを特徴とする光増幅器である。
【００２３】
励起光が前記希土類イオン添加光ファイバーに結合されれば、光信号が前記光コネクタの間で繰り返し反射されて前記光増幅器が発振することはなく、前記光増幅器はノイズを発生させる程光信号を増幅することはない。
【００２４】
従って、本願第２の発明は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器を提供することができる。
【００２５】
本願第２の発明に係る光増幅器は、励起光を出力する少なくとも１個の励起用光源と、前記希土類イオン添加光ファイバーの前記他方の端及び前記光コネクタの間に配置され、前記励起用光源から入力された励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる励起用光スプリッタと、をさらに備えることが好ましい。
【００２６】
前記励起用光源を動作環境が良好な箇所に配置でき、複数の前記励起用光源を備えることができ又は前記励起用光源を当該光増幅器及び他の光増幅器の間で共用することができる為に、前記光増幅器の信頼性を高くすることができる。
【００２７】
従って、本願第２の発明は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器を提供することができる。あわせて、信頼性が高い光増幅器を提供することができる。
【００２８】
本願第１又は第２の発明に係る光増幅器は、前記光スプリッタの少なくとも１本の前記分岐路を経由して励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる少なくとも１個の励起用光源をさらに備えることが好ましい。
【００２９】
前記励起用光源を動作環境が良好な箇所に配置でき又は複数の前記励起用光源を備えることができる為に、前記光増幅器の信頼性を高くすることができる。
【００３０】
従って、本願第１又は第２の発明は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器を提供することができる。あわせて、信頼性が高い光増幅器を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器を提供することができる。あわせて、信頼性が高い光増幅器を提供することができる。
【００３２】
なお、本願第１の発明又は本願第２の発明において、前記光スプリッタで発生する損失とは、前記光スプリッタの前記合流路から入射した光信号が前記光スプリッタの前記分岐路から出射するまでの損失又は前記光スプリッタの前記分岐路から入射した光信号が前記光スプリッタの前記合流路から出射するまでの損失である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものでない。
【００３４】
（実施の形態１）
本願第１の実施形態は、少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、発生する利得の大きさが前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以下で、一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、を備える光増幅器である。
【００３５】
図１を用いて、本願第１の実施形態に係る光増幅器１０について説明する。図１は、光増幅器１０の全体図である。光増幅器１０は、希土類イオン添加光ファイバー２０及び光スプリッタ２１を備える。
【００３６】
まず、光増幅器１０の製造について説明する。例えば、希土類イオン添加光ファイバー２０としては、エルビウムイオン（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ネオウム（Ｎｄ）、ホルミウム（Ｈｏ）、プラセオジウム（Ｐｒ）その他の希土類イオンが石英ガラス（Ｓｉｏ２）や高分子化合物のコアに添加された光ファイバーをあげることができる。
【００３７】
光スプリッタ２１は、８本の分岐路２５と８本の分岐路２５が合流して形成される合流路２６とを備える。例えば、光スプリッタ２１としては、光ファイバーを融着させて形成した光ファイバー型光スプリッタ、石英ガラス板から形成した光導波路型光スプリッタ又はハーフミラーを組み合わせた微小光学型光スプリッタをあげることができる。また、光スプリッタ２１の８本の分岐路２５のそれぞれは、ＯＮＵに接続されてもよい。なお、光スプリッタ２１の分岐路２５の本数は８本に限定されるものではない。
【００３８】
光スプリッタ２１の合流路２６と希土類イオン添加光ファイバー２０の一方の端は、融着接続される。例えば、光スプリッタ２１の合流路２６と希土類イオン添加光ファイバー２０の一方の端は、予加熱融着法で融着されてもよい。
【００３９】
予加熱融着法において、光スプリッタ２１の合流路２６の端及び希土類イオン添加光ファイバー２０の一方の端は、それぞれ加熱して溶かされる。加熱して溶かされた光スプリッタ２１の合流路２６の端面及び希土類イオン添加光ファイバー２０の端面は、表面張力の影響で球面の一部の形状に形成される。光スプリッタ２１の合流路２６の端面及び希土類イオン添加光ファイバー２０の端面が球面の一部の形状に形成されたら、両端面が密着するように圧力を加える。光スプリッタ２１の合流路２６の端面及び希土類イオン添加光ファイバー２０の端面が密着したら、両端面の接合部を加熱することで光スプリッタ２１の合流路２６の端と希土類イオン添加光ファイバー２０の一方の端とを融着させることができる。
【００４０】
光増幅器１０の希土類イオン添加光ファイバー２０の光スプリッタ２１に接続されていない側の端に光コネクタ２３は形成されてもよい。光コネクタ２３は、励起用光スプリッタ２２に接続されてもよい。また、励起用光スプリッタ２２は、光ファイバー２７及び励起用光源２４に接続されてもよい。
【００４１】
以上が光増幅器１０の製造についての説明である。励起用光源２４が希土類イオン添加光ファイバー２０に励起光を結合させ、光信号が光ファイバー２７から入射されれば、光増幅器１０は、光信号を増幅することができる。
【００４２】
次に、光増幅器１０が発振する危険性がなく簡易な構成にできることについて説明する。通常、図７の光ファイバー増幅装置９１に示すように、希土類イオン添加光ファイバー２０ａ及び２０ｂとＯＮＵ側の光スプリッタ２１ｄとは光コネクタ２３を介して接続されることが多い。
【００４３】
図１の光増幅器１０は、前述したように通常であれば必要となる光コネクタ（図１には図示していない。）を用いて希土類イオン添加光ファイバー２０と光スプリッタ２１とを接続していない。代わりに、図１の光増幅器１０は、希土類イオン添加光ファイバー２０の一方の端と光スプリッタ２１とを融着接続する。よって、光信号が繰り返し反射されて図１の光増幅器１０が発振することはない。
【００４４】
さらに、希土類イオン添加光ファイバー２０で発生する利得の大きさが光スプリッタ２１で発生する損失の大きさ以下であることで、光増幅器１０は、ノイズを発生させる程光信号を増幅することはない。
【００４５】
また、光増幅器１０は、図７の光ファイバー増幅装置９１と比較して大幅に部品数が少ない。
【００４６】
従って、本願第１の実施形態は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器１０を提供することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
本願第２の実施形態は、少なくとも２本の分岐路及び前記分岐路が合流して形成される合流路を有する光スプリッタと、一方の端が前記光スプリッタの前記合流路に融着接続され、希土類イオンがコアに添加された希土類イオン添加光ファイバーと、前記希土類イオン添加光ファイバーの他方の端に形成された光コネクタと、を備える光増幅器であって、前記希土類イオン添加光ファイバーで発生する利得の大きさは、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ以上で、前記光スプリッタで発生する損失の大きさ及び前記光コネクタの反射減衰量の大きさの和以下であることを特徴とする光増幅器である。
【００４８】
図２を用いて、本願第２の実施形態に係る光増幅器１１について説明する。図２は、光増幅器１１の全体図である。光増幅器１１は、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１及び光コネクタ２３を備える。
【００４９】
図１の光増幅器１０の希土類イオン添加光ファイバー２０の光スプリッタ２１に接続されていない側の端に光コネクタ２３を形成すると図２の光増幅器１１となる。
【００５０】
例えば、光コネクタ２３としては、中心にベアファイバーを有し、ステンレス、ジルコニア等のセラミックス又はプラスチックを材料に用いたフェルールが希土類イオン添加光ファイバー２０の光スプリッタ２１に接続されていない側の端に形成されたものであってもよい。
【００５１】
光コネクタ２３は、励起用光スプリッタ２２に接続されてもよい。また、励起用光スプリッタ２２は、光ファイバー２７及び励起用光源２４に接続されてもよい。励起用光源２４が希土類イオン添加光ファイバー２０に励起光を結合させ、光信号が光ファイバー２７から入射されれば、光増幅器１０は、光信号を増幅することができる。
【００５２】
また、前述した図１の光増幅器１０と同様に図２の光増幅器１１は、光信号を繰り返し反射させて発振することもなく、ノイズを発生させる程光信号を増幅することもなく、図７の光ファイバー増幅装置９１と比較して大幅に部品数が少ない。
【００５３】
従って、本願第２の実施形態は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器１１を提供することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
本願第２の実施形態に係る光増幅器は、励起光を出力する少なくとも１個の励起用光源と、前記希土類イオン添加光ファイバーの前記他方の端及び前記光コネクタの間に配置され、前記励起用光源から入力された励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる励起用光スプリッタと、をさらに備えることが好ましい。
【００５５】
図３から図５を用いて、実施の形態３に係る光増幅器１２について説明する。図３は、光増幅器１２の全体図である。光増幅器１２は、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２、光コネクタ２３及び励起用光源２４を備える。
【００５６】
励起用光源２４は、励起用光源２４に内蔵された半導体レーザ（図３に図示していない。）から励起光を出力する。
【００５７】
励起用光スプリッタ２２は、希土類イオン添加光ファイバー２０の光スプリッタ２１に接続されていない側の端と光コネクタ２３との間に配置される。また、励起用光スプリッタ２２は、励起用光源２４に接続される。
【００５８】
例えば、励起用光スプリッタ２２としては、１本の合流路と２本の分岐路を有するものであってもよい。励起用光スプリッタ２２の合流路は希土類イオン添加光ファイバー２０に接続され、励起用光スプリッタ２２の１本の分岐路は光コネクタ２３に接続されてもよい。励起用光スプリッタ２２の残りの分岐路は励起用光源２４に接続されてもよい。
【００５９】
光増幅器１２が増幅することができる光信号の波長は、励起用光源２４から出力する励起光の波長と希土類イオン添加光ファイバー２０のコアに添加された材料との関係で決定される。例えば、光増幅器１２で増幅させたい光信号の波長が１．３１μｍであれば、プラセオジウムイオンが添加された希土類イオン添加光ファイバー２０に９８０ｎｍの波長の励起光を結合させればよく、光増幅器１２で増幅させたい光信号の波長が１．４９μｍであれば、ツリウムイオンが添加された希土類イオン添加光ファイバー２０に１４００ｎｍの波長の励起光を結合させればよい。また、光増幅器１２で増幅させたい光信号の波長が１．５５μｍであれば、エルビウムイオンが添加された希土類イオン添加光ファイバー２０に１４８０ｎｍの波長の励起光を結合させればよい。
【００６０】
励起用光源２４が励起光を希土類イオン添加光ファイバー２０に結合させるので、光増幅器１２は、光コネクタ２３の側から希土類イオン添加光ファイバー２０に入射した光信号を増幅することができる。
【００６１】
架空設置されたＰＯＮ伝送網において、光増幅器１２は、ＯＬＴ側からの１本の光ファイバーを複数のＯＮＵに分岐させる用途に適している。
【００６２】
例えば、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２及び光コネクタ２３は、保護ケース等に格納され架空設置されてもよい。光コネクタ２３は、架空設置されたＯＬＴ側からの光ファイバー（図３に図示していない。）に接続されてもよい。光スプリッタ２１の分岐路２５のそれぞれは、ＯＮＵに接続されてもよい。また、励起用光源２４は、温度や湿度等の動作環境が良好な路上設備等に配置されて励起用光スプリッタ２２に接続されてもよい。
【００６３】
希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２及び光コネクタ２３は、いずれも軽量かつ電源が不要である為に架空設置されるのに適している。また、動作環境が良好な路上設備等に配置されている励起用光源２４は、架空設置されていない励起用光源（図３に図示していない。）に比べて故障が少なく、光増幅器１２の信頼性は向上することになる。励起用光源２４は、路上設備等に配置されているので故障しても交換又は修理を容易にできる。
【００６４】
複数の励起用光源２４と励起用光スプリッタ２２とをさらに備える光増幅器１２について、図４を用いて説明する。図４は、光増幅器１２の全体図である。光増幅器１２は、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１及び２１ａ、励起用光スプリッタ２２、光コネクタ２３並びに励起用光源２４を備える。
【００６５】
希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２及び光コネクタ２３は、前述した図３の光増幅器１２と同様のものである。
【００６６】
励起用光スプリッタ２２の分岐路は、光スプリッタ２１ａに接続されてもよい。光スプリッタ２１ａは８本の分岐路２５を有し、光スプリッタ２１ａの８本の分岐路２５のそれぞれは異なる励起用光源２４に接続されてもよい。なお、光スプリッタ２１ａの分岐路２５は８本に限定されるものでなく、励起用光源２４は８個に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、ＰＯＮ伝送網において、光スプリッタ２１の分岐路２５のそれぞれがＯＮＵに接続されている場合、励起用光源２４は、光スプリッタ２１の分岐路２５が接続されているＯＮＵの近傍に配置され電力をＯＮＵ側から供給されてもよい。ＯＮＵ側に配置された励起用光源２４の一部が故障しても光増幅器１２は光信号を増幅することができ、光増幅器１２の信頼性を高くすることができる。
【００６８】
複数の光増幅器の間で励起用光源２４を共用するような光増幅器１２について、図５を用いて説明する。図５は、光増幅器１２の全体図である。光増幅器１２は、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１及び２１ａ、励起用光スプリッタ２２、光コネクタ２３、励起用光源２４並びに光増幅器９２を備える。
【００６９】
希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１及び２１ａ、励起用光スプリッタ２２並びに光コネクタ２３は、前述した図４の光増幅器１２と同様のものである。
【００７０】
励起用光スプリッタ２２の分岐路は、光スプリッタ２１ａに接続されてもよい。光スプリッタ２１ａは、励起用光源２４が希土類イオン添加光ファイバー２０、光増幅器９２に励起光を結合できるように励起用光源２４に接続されてもよい。
【００７１】
励起用光源２４は、ＯＮＵの近傍に配置され電力をＯＮＵ側から供給されてもよい。
【００７２】
光増幅器９２は、本願第１の実施形態又は本願第２の実施形態に係る光増幅器であってもよい。また、外部からの励起光を必要とする光増幅器であってもよい。
【００７３】
なお、光スプリッタ２１ａに接続できる光増幅器の最大数は、下記式（１）で表すことができる。
Ｎ＝Ｐｐ／Ｐａ    （１）
【００７４】
上記式（１）において、Ｎは光スプリッタ２１ａに接続することのできる光増幅器の最大数、Ｐｐは励起用光源の出力（単位はワット）及びＰａは光増幅器が所望の利得を発生させるのに必要となる励起光の出力（単位はワット）である。なお、上記式（１）の前提として、光増幅器１２を含め励起用光源２４に接続される全ての光増幅器においてＰａは等しく、励起用光源２４から希土類イオン添加光ファイバー２０までの損失はないとみなしている。
【００７５】
励起用光源２４を光増幅器１２と光増幅器９２との間で共有できる為、光増幅器１２は経済性が優れる。
【００７６】
また、光増幅器９２からの励起光を希土類イオン添加光ファイバー２０に結合できるように光増幅器９２に接続された光増幅器１２は、励起用光源２４が故障しても光信号を増幅することができ、光増幅器１２の信頼性を高くすることができる。
【００７７】
従って、本願第３の実施形態は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器１２を提供することができる。あわせて、信頼性が高い光増幅器１２を提供することができる。
【００７８】
（実施の形態４）
本願第１又は第２の実施形態に係る光増幅器は、前記光スプリッタの少なくとも１本の前記分岐路を経由して励起光を前記希土類イオン添加光ファイバーに結合させる少なくとも１個の励起用光源をさらに備えることが好ましい。
【００７９】
図６を用いて、実施の形態４に係る光増幅器１３について説明する。図６は、光増幅器１３の全体図である。光増幅器１３は、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２、光コネクタ２３及び励起用光源２４を備える。
【００８０】
希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１及び光コネクタ２３は、前述した図３の光増幅器１２と同様のものである。
【００８１】
励起用光スプリッタ２２は、光スプリッタ２１の分岐路２５のいずれか１本に接続されてもよい。励起用光源２４は、励起光を希土類イオン添加光ファイバー２０に結合できるように励起用光スプリッタ２２に接続されてもよい。
【００８２】
励起用光源２４が出力した励起光が分岐路２５を伝搬する光信号と合波して希土類イオン添加光ファイバー２０に結合されるので、光増幅器１３は、光信号を増幅することができる。
【００８３】
例えば、架空設置されたＰＯＮ伝送網において、希土類イオン添加光ファイバー２０、光スプリッタ２１、励起用光スプリッタ２２及び光コネクタ２３は、いずれも軽量かつ電源が不要である為に架空設置されるのに適している。励起用光源２４は、動作環境が良好なＯＮＵの近傍に配置できるので、故障が少なく、故障しても交換又は修理を容易に行うことができる。
【００８４】
また、励起用光源２４は、励起用光スプリッタ２２を介さずに光スプリッタ２１の分岐路２５のいずれかに接続されてもよい。なお、励起用光源２４に接続された光スプリッタ２１の分岐路２５は、ＯＮＵに接続することができず励起光のみを伝搬させる（図６に図示していない。）。
【００８５】
従って、本願第４の実施形態は、発振する危険性がなく、ノイズを低減させ、簡易な構成の光増幅器１３を提供することができる。あわせて、信頼性が高い光増幅器１３を提供することができる。
【００８６】
なお、図１の光増幅器１０において、励起用光源２４を光スプリッタ２１の分岐路２５を経由して励起光を希土類イオン添加光ファイバー２０に結合させるように配置すれば、図６の光増幅器１３と同様の効果を図１の光増幅器１０は得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の光増幅器は、光伝送網やＰＯＮ伝送網に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本願第１の発明の一の実施形態に係る光増幅器１０の全体図である。
【図２】本願第２の発明の一の実施形態に係る光増幅器１１の全体図である。
【図３】本願第２の発明の一の実施形態に係る光増幅器１２の全体図である。
【図４】本願第２の発明の他の実施形態に係る光増幅器１２の全体図である。
【図５】本願第２の発明の他の実施形態に係る光増幅器１２の全体図である。
【図６】本願第１の発明又は第２の発明の他の実施形態に係る光増幅器１３の全体図である。
【図７】従来の光ファイバー増幅装置９１の全体図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１１、１２、１３、９２  光増幅器
２０、２０ａ、２０ｂ  希土類イオン添加光ファイバー
２１、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  光スプリッタ
２２  励起用光スプリッタ
２３  光コネクタ
２４  励起用光源
２５  分岐路
２６  合流路
２７  光ファイバー
３０ａ、３０ｂ  フィルタ
３１ａ、３１ｂ  光アイソレータ
９１  光ファイバー増幅装置
【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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