(57)【要約】【課題】既存光増幅器を「注入型」でゲインクランプ化する光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置を提供する。【解決手段】第１の光ポート１０１に入力した信号光とゲインクランプ光光源１０７で発生したゲインクランプ光を合波用ＷＤＭカプラ１０２によって合波して、第２の光ポート１０３から出力し、既存光増幅器２００に入力させる。既存光増幅器２００から出力する光信号を第３の光ポート１０４に取り込み、分波用ＷＤＭカプラ１０５によって、信号光は第４の光ポート１０６方向に分波し、ゲインクランプ光はゲインクランプ光終端器１０８方向に分波する。【選択図】図１
2009010080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅器に対し、外部からゲインクランプ光を供給する光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置であって、
前記ゲインクランプ光を生成するゲインクランプ光光源と、前記ゲインクランプ光を終端するゲインクランプ光終端器と、信号光ならびに前記ゲインクランプ光を合波する合波器と、前記信号光ならびに前記ゲインクランプ光を分波する分波器と、送信器の出力側への接続用の第１の光ポートと、前記光増幅器の入力側への接続用の第２の光ポートと、前記光増幅器の出力側への接続用の第３の光ポートと、受信器の入力側への接続用の第４の光ポートとを有し、
前記合波器は、２つの入力側が前記第１の光ポートと前記ゲインクランプ光光源に個々に接続され、出力側が前記第２の光ポートに接続されてなり、
前記分波器は、入力側が前記第３の光ポートに接続され、２つの出力側が前記第４の光ポートと前記ケインクランプ光終端器に個々に接続されてなる、
ことを特徴とする光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、
前記第１の光ポートから前記第２の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、
前記第３の光ポートから前記第４の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、
前記第２の光ポートにおいて、前記光増幅器の利得帯域内に波長を有し且つ前記信号光とは異なる波長を有する前記ゲインクランプ光を出力する機能と、
前記第３の光ポートにおいて、入力される前記ゲインクランプ光を終端する機能と、
を備えたことを特徴とする光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置。
【請求項３】
光増幅器に対し、外部からゲインクランプ光を供給する光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置であって、
前記ゲインクランプ光波長を決定する光バンドパスフィルタと、信号光ならびに前記ゲインクランプ光を合波する合波器と、前記信号光ならびに前記ゲインクランプ光を分波する分波器と、送信器の出力側への接続用の第１の光ポートと、前記光増幅器の入力側への接続用の第２の光ポートと、前記光増幅器の出力側への接続用の第３の光ポートと、受信器の入力側への接続用の第４の光ポートとを有し、
前記合波器は、２つの入力側が前記第１の光ポートと前記光バンドパスフィルタの出力側に個々に接続され、出力側が前記第２の光ポートに接続されてなり、
前記分波器は、入力側が前記第３の光ポートに接続され、２つの出力側が前記第４の光ポートと前記光バンドパスフィルタの入力側に個々に接続されてなる、
ことを特徴とする光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、
前記第１の光ポートから前記第２の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、
前記第３の光ポートから前記第４の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、
前記第３の光ポートから前記第２の光ポートに対し、前記光増幅器の利得範囲内に波長を有し且つ前記信号光とは異なる波長の光を透過する機能と、
を備えたことを特徴とする光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、
前記第３の光ポート、前記分波器、前記光バンドパスフィルタ、前記合波器、および第２の光ポートを接続する光路上に、前記ゲインクランプ光を減衰させる光減衰器を配置したことを特徴とする光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野および映像信号伝送分野などにおいて、光増幅器によって信号光を増幅する際の、入力信号光の電力の変動に起因する利得の不安定性を抑圧し、利得一定動作を実現するゲインクランプ型光増幅器を簡易に提供するための光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光増幅器は、希土類イオンドープファイバや半導体などの反転分布媒質の誘導放出を用いて入力光を増幅するものである。この反転分布媒質の反転分布は、励起電流や励起光などのエネルギーを供給すればするほど大きくなり、また信号光を増幅すればするほど小さくなる。反転分布媒質における信号光の利得は、反転分布の大きさに依存する。
【０００３】
このような特性から、光増幅器では、入力信号光電力が小さい場合には、反転分布媒質の反転分布が大きく保たれ、利得が大きくなるという特性を持つ。同様に、入力信号光電力が大きい場合には、反転分布媒質の反転分布が小さくなり、利得が小さくなるという特性を持つ。
【０００４】
このように、光増幅器の利得に入力信号光電力依存性が存在すると、入力信号光が正確に増幅されないという問題が発生する。例えば、波長多重伝送の中継に光増幅器を使用する場合、波長数の増加に伴い光増幅器への入力信号光電力が増加し、反転分布媒質の反転分布が小さくなり、利得が小さくなる。この結果として、波長数の増加に伴い、光増幅器出力信号光電力が減少し、信号が受信器に到達しなくなる問題が発生する。また、映像信号伝送系では、バースト的な信号成分が含まれるため、これにより利得変動が引き起こされるという問題も発生する。
【０００５】
このような入力信号光電力の変化に起因する光増幅器の利得不安定性を抑圧するには、反転分布媒質の反転分布状態を安定化させることが必要となる。この対策として、制御の簡易性に優れ、バースト信号入力のような高速の入力電力変動に対しても利得安定動作に優れた「ゲインクランプ方式」が知られている。この方式について、以下に説明する。
【０００６】
「ゲインクランプ方式」は、光増幅器内において、反転分布媒質に対し、信号光とは別に、ゲインクランプ光を連続して入力する方式である。ゲインクランプ光が定常的に入力することにより反転分布媒質の反転分布状態が安定し、バースト信号のような高速の入力信号光電力の変化に対しても利得が一定となる。「ゲインクランプ方式」は、ゲインクランプ光の生成・供給形態により、「自励型ゲインクランプ方式」、「注入型ゲインクランプ方式」、「伝送型ゲインクランプ方式」の３形態に分類できる。
【０００７】
「自励型ゲインクランプ方式」は、反転分布媒質自体を発振させ、ゲインクランプ光を発生させるものである（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。「注入型ゲインクランプ方式」は、ゲインクランプ光を光増幅器内のレーザダイオード（ＬＤ）などの光源から反転分布媒質に供給するものである（例えば、非特許文献２参照）。「伝送型ゲインクランプ方式」は、ゲインクランプ光を信号光とともに送信器から伝送し、光増幅器内の反転分布媒質内に供給するものである（例えば、非特許文献３参照）。
【０００８】
この内、「自励型ゲインクランプ方式」の光増幅器３００は、レーザ光源と一部同一の構成をなしている。すなわち、図４で示されるように、反転分布媒質３０１から出力されるゲインクランプ光を、サーキュレータ３０２で取り出し、光可変減衰器３０３とフィルタ３０４を透過させた後に、再度、サーキュレータ３０５、ＷＤＭカプラ３０６を経由して、反転分布媒質３０１に入力させるレーザ光源の構成である。３０７は直流電源３０８が供給されることにより励起光を発生する励起光源である。通常のレーザ光線との構成上の差異は、レーザ発振光であるゲインクランプ光が外部に出力されないことと、反転分布媒質３０１に対し信号光が入力されゲインクランプ光と共通増幅された後に出力されることである。光可変減衰器３０３の減衰量が反転分布媒質３０１におけるゲインクランプ光ならびに信号光の利得と一致するため、光可変減衰器３０３の損失量を調整することにより、信号光利得を任意の値に制御することが可能である。
【０００９】
また、「注入型ゲインクランプ方式」の光増幅器４００は、図５で示されるように、反転分布媒質４０１に対して直流電源４０２が供給されるレーザダイオードなどのゲインクランプ光源４０３から、サーキュレータ４０４とＷＤＭカプラ４０５を経由して、ゲインクランプ光を入力するだけの構成である。４０６は直流電源４０７が供給されることにより励起光を発生する励起光源である。このように、この方式では、光増幅器４００内にゲインクランプ光光源４０３を設け、ここで発生させたゲインクランプ光を反転分布媒質４０１に注入することにより、ゲインクランプ方式による利得の安定化を実現している。
【００１０】
さらに、「伝送型ゲインクランプ方式」は、図６に符号５００で示されるように、伝送部５１０の中継用光増幅器５１１内の反転分布媒質に対して、送信器５２０から、信号光とともに伝送されてきたゲインクランプ光を入力するだけの構成である。なお、送信器５２０は、信号光光源５２１、変調器５２２、光増幅器５２３、ゲインクランプ光光源５２４，およびＷＤＭカプラ５２５から構成される。また、受信器５３０は、前置光増幅器５３１、ゲインクランプ光除去用のバンドパスフィルタ５３２、レシーバ５３３から構成される。このように、この方式では、送信器５２０において、ＷＤＭカプラ５２５でゲインクランプ光を信号光と波長多重伝送させ、中継伝送用の光増幅器５１１に対し注入型ゲインクランプ方式を実現し、利得の安定化を実現している。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２９４８６０号公報
【非特許文献１】須藤昭一  編、「エルビウム添加光ファイバ増幅器」、オプトロニクス社、９７頁の図２（ｂ）
【非特許文献２】鈴木謙一  他  著、「光増幅器を用いたＰＯＮシステムの伝送距離拡大法〜利得クランプＰＤＦＡを用いた１．３μｍ帯バースト光増幅器の検討〜」、信学技報  vol.104，no.721，CS2004-252，pp.109-114，２００５年３月
【非特許文献３】ELECTRNICS LETTERS,14th October 1999,Vol.35,No.21,pp.1863-1865
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
「自励型ゲインクランプ方式」や「注入型ゲインクランプ方式」では、個々の光増幅器の内部にゲインクランプ光を生成する為の機構を設けている。すなわち、自励形または注入型ゲインクランプ方式では、サーキュレータ３０２，３０５，４０４、ＷＤＭカプラ３０６，４０５、光減衰器３０３、ゲインクランプ光光源４０３、フィルタ３０４などの各機器を、光増幅器内に設ける必要がある。この為、「自励形ゲインクランプ方式」または「注入型ゲインクランプ方式」を行う場合は、既存の光増幅器を使用することは不可能であり、新たに専用の光増幅器を設計・製造しなければならないというコスト要因が存在する。
【００１３】
一方、「伝送型ゲインクランプ方式」では、既存の光増幅器を使用することは可能であるが、伝送形態に制限要因が生じる。すなわち、図６に示すように、送信器５２０から受信器５３０まで、信号光が単一経路を伝送する場合は、ゲインクランプ光もこれら信号光と同一経路で重畳伝送し、光増幅器５１１に対するゲインクランプ化を行うことが可能となる。
【００１４】
しかし、図７のように、左側の波長多重信号送受信器６１０から光クロスコネクト装置６２０を使用して、波長多重信号光ごとに経路を異ならせ、別の波長多重信号送受信器６１０に光信号を伝送する場合は、ゲインクランプ光を信号光に重畳伝送することが困難となるため、各光増幅器６３０に対するゲインクランプ化を行うことも困難となる。また、光増幅器６３０の利得の波長依存性により、後段の光増幅器６３０にはゲインクランプ光が伝送されない可能性も存在する。従って、送信器からゲインクランプ光を伝送することは、伝送品質担保の点から好ましくない。
【００１５】
本発明の目的は、波長多重信号数の増減や映像信号伝送系のバースト信号のような高速の入力信号光電力の変化に対しても利得安定化が可能なゲインクランプ方式において、従来構成では困難であった、既存の光増幅器を利用しかつゲインクランプ光を伝送しないようにした光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光増幅器に対し、外部からゲインクランプ光を供給する光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置であって、前記ゲインクランプ光を生成するゲインクランプ光光源と、前記ゲインクランプ光を終端するゲインクランプ光終端器と、信号光ならびに前記ゲインクランプ光を合波する合波器と、前記信号光ならびに前記ゲインクランプ光を分波する分波器と、送信器の出力側への接続用の第１の光ポートと、前記光増幅器の入力側への接続用の第２の光ポートと、前記光増幅器の出力側への接続用の第３の光ポートと、受信器の入力側への接続用の第４の光ポートとを有し、前記合波器は、２つの入力側が前記第１の光ポートと前記ゲインクランプ光光源に個々に接続され、出力側が前記第２の光ポートに接続されてなり、前記分波器は、入力側が前記第３の光ポートに接続され、２つの出力側が前記第４の光ポートと前記ケインクランプ光終端器に個々に接続されている、ことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、前記第１の光ポートから前記第２の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、前記第３の光ポートから前記第４の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、前記第２の光ポートにおいて、前記光増幅器の利得帯域内に波長を有し且つ前記信号光とは異なる波長を有する前記ゲインクランプ光を出力する機能と、前記第３の光ポートにおいて、入力される前記ゲインクランプ光を終端する機能と、を備えたことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、光増幅器に対し、外部からゲインクランプ光を供給する光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置であって、前記ゲインクランプ光波長を決定する光バンドパスフィルタと、信号光ならびに前記ゲインクランプ光を合波する合波器と、前記信号光ならびに前記ゲインクランプ光を分波する分波器と、送信器の出力側への接続用の第１の光ポートと、前記光増幅器の入力側への接続用の第２の光ポートと、前記光増幅器の出力側への接続用の第３の光ポートと、受信器の入力側への接続用の第４の光ポートとを有し、前記合波器は、２つの入力側が前記第１の光ポートと前記光バンドパスフィルタの出力側に個々に接続され、出力側が前記第２の光ポートに接続されてなり、前記分波器は、入力側が前記第３の光ポートに接続され、２つの出力側が前記第４の光ポートと前記光バンドパスフィルタの入力側に個々に接続されてなる、ことを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、前記第１の光ポートから前記第２の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、前記第３の光ポートから前記第４の光ポートに対し前記信号光を透過する機能と、前記第３の光ポートから前記第２の光ポートに対し、前記光増幅器の利得範囲内に波長を有し且つ前記信号光とは異なる波長の光を透過する機能と、を備えたことを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項３又は４に記載の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置において、前記第３の光ポート、前記分波器、前記光バンドパスフィルタ、前記合波器、および第２の光ポートを接続する光路上に、前記ゲインクランプ光を減衰させる光減衰器を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１および２にかかる発明によれば、既存光増幅器を「注入型」でゲインクランプ化することができ、請求項３および４にかかる発明によれば、既存光増幅器を「自励型」でゲインクランプ化することができ、請求項５にかかる発明によれば、「自励型」でゲインクランプ化した既存光増幅器の信号光利得を制御可能となる。すなわち、既存光増幅器をそのまま利用して、「注入型」あるいは「自励型」のゲインクランプ化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明では、以下の手段により、ゲインクランプ方式において、既存の光増幅器を利用しかつゲインクランプ光を伝送しない構成を実現する。本発明は、既存光増幅器に接続するアダプタ形態の装置である。本発明のアダプタ装置は、ゲインクランプ光光源を内蔵し、本アダプタ装置と接続した既存光増幅器に対し、ゲインクランプ光を供給することにより、既存光増幅器をゲインクランプ化するものである。あるいは、本発明のアダプタ装置の別構成は、既存光増幅器の出力光の特定波長成分を取り出し、これを既存光増幅器に再度入力することにより、既存光増幅器を自励発振させ、ゲインクランプ光を生成させ、既存光増幅器をゲインクランプ化するものである。本発明により、ゲインクランプ方式において、既存の光増幅器を利用しかつゲインクランプ光を伝送しない構成を実現するためのアダプタ装置を提供することが可能となる。
【００１９】
本発明の装置を既存光増幅器に対して接続することにより、既存光増幅器は「注入型」または「自励型」と等価なゲインクランプ化光増幅器となる。その特徴と作用を、それぞれの形体に分けて説明する。
【００２０】
既存光増幅器を「注入型」にゲインクランプ化するゲインクランプ化アダプタ装置の構成上の特徴は、ゲインクランプ光を生成するゲインクランプ光光源と、ゲインクランプ光を終端するゲインクランプ光終端器と、信号光ならびにゲインクランプ光を合波する合波器と、信号光ならびにゲインクランプ光を分波する分波器と、４つの光ポートを有していることである。第１の光ポートとゲインクランプ光光源出力は合波器入力に接続され、合波器出力は第２の光ポートに接続され、第３の光ポートは分波器に接続され、分波器出力は第４の光ポートとゲインクランプ光終端器に接続されている。なお、ゲインクランプ光は既存光増幅器の利得帯域内に波長を有しかつ信号光とは異なる波長を有するように設定されており、合波器および分波器での信号光とゲインクランプ光の合分波をＷＤＭフィルタのカプラで実現するものである。すなわち、信号光波長については、第１の光ポートから第２の光ポートへ、また、第３の光ポートから第４の光ポートへと透過する波長設定である。また、ゲインクランプ光については、ゲインクランプ光光源から第２の光ポートへ、また、第３の光ポートからゲインクランプ光終端器へと透過する波長設定である。
【００２１】
本発明のアダプタ装置は、以下のように作用する。第２の光ポートと既存光増幅器入力光ポート、ならびに、既存光増幅器出力光ポートと第３の光ポートを接続する。ゲインクランプ光光源から出力したゲインクランプ光は、合波器、第２の光ポートを経由し、既存光増幅器の反転分布媒質に入力され、これの反転分布状態を安定させる。すなわち、既存光増幅器は、ゲインクランプ化され、利得一定となる。その後、ゲインクランプ光は、第３の光ポート、分波器を経由し、ゲインクランプ光終端器で終端される。送信器から伝送された信号光は、第１の光ポートから本装置に入力され、合波器においてゲインクランプ光と合波され、第２の光ポートより既存光増幅器に入力される。既存光増幅器はゲインクランプ化されているので、信号光がバースト的に変化しても、安定的に信号を増幅できる。その後、既存光増幅器から出力された信号光は、第３の光ポートから入力され、分波器においてゲインクランプ光と分波され、第４の光ポートから出力され、受信器へ伝送される。
【００２２】
既存光増幅器を「自励型」にゲインクランプ化するゲインクランプ化アダプタ装置の構成上の特徴は、ゲインクランプ光波長を決定するための光バンドパスフィルタと、信号光ならびにゲインクランプ光を合波する合波器と、信号光ならびにゲインクランプ光を分波する分波器と、４つの光ポートを有していることである。第１の光ポートと光バンドパスフィルタ出力は合波器入力に接続され、合波器出力は第２の光ポートに接続され、第３の光ポートは分波器入力に接続され、分波器出力は第４の光ポートと光バンドパスフィルタ入力に接続されている。なお、ゲインクランプ光は既存光増幅器の利得帯域内に波長を有しかつ信号光とは異なる波長を有するように設定されており、合波器および分波器での信号光とゲインクランプ光の合分波をＷＤＭフィルタのカプラで実現するものである。すなわち、信号光波長については、第１の光ポートから第２の光ポートへ、また、第３の光ポートから第４の光ポートへと透過する波長設定である。また、ゲインクランプ光波長は光バンドパスフィルタの中心波長により決定されるが、これは、光バンドパスフィルタ出力から第２の光ポートへ、また、第３の光ポートから光バンドパスフィルタ入力へと透過する波長設定である。
【００２３】
本発明のアダプタ装置は、以下のように作用する。第２の光ポートと既存光増幅器入力光ポート、ならびに、既存光増幅器出力光ポートと第３の光ポートを接続する。本構成により、既存光増幅器の反転分布媒質から出力される光を、光バンドパスフィルタを透過させた後に、再度、既存光増幅器の反転分布媒質に入力させることにより、既存光増幅器は光バンドパスフィルタの中心波長においてゲインクランプ光を自励発振する。このとき、反転分布状態を安定は安定する。すなわち、既存光増幅器は、ゲインクランプ化され、利得一定となる。
【００２４】
送信器から伝送された信号光は、第１の光ポートから本装置に入力され、合波器においてゲインクランプ光と合波され、第２の光ポートより既存光増幅器に入力される。既存光増幅器はゲインクランプ化されているので、信号光がバースト的に変化しても、既存光増幅器は安定的に信号を増幅できる。その後、既存光増幅器から出力された信号光は、第３の光ポートから入力され、分波器においてゲインクランプ光と分波され、第４の光ポートから出力され、受信器へ伝送される。
【００２５】
なお、ゲインクランプ光の光路上に光減衰器を設けることにより、信号光の利得を制御することも可能となる。すなわち、光減衰器の減衰量が反転分布媒質におけるゲインクランプ光ならびに信号光の利得と一致するため、光減衰器の損失量を調整することにより、信号光利得を任意の値に制御することが可能となる。
【００２６】
以上述べたように、本発明を用いれば、ゲインクランプ方式において、既存の光増幅器を利用しかつゲインクランプ光を伝送しない構成を実現するためのアダプタ装置を提供することが可能となる。      
【００２７】
＜第１の実施例（請求項１、２）＞
図１は、本発明の第１の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置１００Ａの構成を示す図である。本実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の光学系は、信号光系統ならびにゲインクランプ光系統の２系統から構成される。信号光が透過する信号光系統は、第１の光ポート１０１、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３の順番で接続構成される前段部分と、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、第４の光ポート１０６の順番で接続構成される後段部分からなる。ゲインクランプ光が透過するゲインクランプ光系統は、ゲインクランプ光光源１０７、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３の順番で接続構成される前段部分と、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、ゲインクランプ光終端器１０８の順番で接続構成される後段部分からなる。
【００２８】
送信器の出力は第１の光ポート１０１に入力され、第２の光ポート１０３出力は既存光増幅器２００に入力され、既存光増幅器２００の出力は第３の光ポート１０４に入力され、第４の光ポート１０６の出力は受信器に入力される。ただし、それぞれの入出力の間に、ファイバや光スイッチなどの受動素子や能動素子が挿入されることもありうる。
【００２９】
本実施例の動作を説明する。ゲインクランプ光光源１０７は、光増幅器２００の利得帯域内に波長を有しかつ該信号光とは異なる波長を有する該ゲインクランプ光を発生する。そのゲインクランプ光は、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３を経由し、既存光増幅器２００の反転分布媒質に入力され、これの反転分布状態を安定させる。すなわち、既存光増幅器２００は、ゲインクランプ化され、利得一定となる。その後、ゲインクランプ光は、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５を経由し、ゲインクランプ光終端器１０８で終端される。送信器から伝送された信号光は、第１の光ポート１０１から本アダプタ装置１００Ａに入力され、合波用ＷＤＭカプラ１０２においてゲインクランプ光と合波され、第２の光ポート１０３より既存光増幅器２００に入力される。既存光増幅器２００はゲインクランプ化されているので、信号光がバースト的に変化しても、安定的に信号を増幅できる。その後、既存光増幅器２００から出力された信号光は、第３の光ポート１０４から入力され、分波用ＷＤＭカプラ１０５においてゲインクランプ光と分波され、第４の光ポート１０６から出力され、受信器へ伝送される。
【００３０】
＜第２の実施例（請求項３，４）＞
図２は、本発明の第２の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置１００Ｂの構成を示す図である。本実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の光学系は、信号光系統ならびにゲインクランプ光系統の２系統から構成される。信号光が透過する信号光系統は、第１の光ポート１０１、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３の順番で接続構成される前段部分と、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、第４の光ポート１０６の順番で接続構成される後段部分からなる。ゲインクランプ光が透過するゲインクランプ光系統は、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、光バンドパスフィルタ１０９、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３の順番で接続構成される。
【００３１】
送信器の出力は第１の光ポート１０１に入力され、第２の光ポート１０３の出力は既存光増幅器２００に入力され、既存光増幅器２００の出力は第３の光ポート１０４に入力され、第４の光ポート１０６の出力は受信器に入力される。ただし、それぞれの入出力の間に、ファイバや光スイッチなどの受動素子や能動素子が挿入されることもありうる。
【００３２】
本実施例の動作を説明する。既存光増幅器２００の反転分布媒質から出力される光は、第３の光ポート１０４より入力され、分波用ＷＤＭカプラ１０５、光バンドパスフィルタ１０９、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３を透過した後に、再度、既存光増幅器２００の反転分布媒質に入力させることにより、既存光増幅器２００は光バンドパスフィルタ１０９の中心周波数において、ゲインクランプ光を自励発振する。このとき、反転分布状態を安定させる。すなわち、既存光増幅器２００は、ゲインクランプ化され、利得一定となる。送信器から伝送された信号光は、第１の光ポート１０１から本アダプタ装置１００Ｂに入力され、合波用ＷＤＭカプラ１０２においてゲインクランプ光と合波され、第２の光ポート１０３より既存光増幅器２００に入力される。既存光増幅器２００はゲインクランプ化されているので、信号光がバースト的に変化しても、安定的に信号を増幅できる。その後、既存光増幅器２００から出力された信号光は、第３の光ポート１０４から入力され、分波用ＷＤＭカプラ１０５においてゲインクランプ光と分波され、第４の光ポート１０６から出力され、受信器へ伝送される。
【００３３】
＜第３の実施例（請求項５）＞
図３は、本発明の第３の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置１００Ｃの構成を示す図である。本実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の光学系は、信号光系統ならびにゲインクランプ光系統の２系統から構成される。信号光が透過する信号光系統は、第１の光ポート１０１、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポートの１０３順番で接続構成される前段部分と、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、第４の光ポート１０６の順番で接続構成される後段部分からなる。ゲインクランプ光が透過するゲインクランプ光系統は、第３の光ポート１０４、分波用ＷＤＭカプラ１０５、光バンドパスフィルタ１０９、光減衰器１１０、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３の順番で接続構成される。
【００３４】
送信器の出力は第１の光ポート１０１に入力され、第２の光ポート１０３の出力は既存光増幅器２００に入力され、既存光増幅器２００の出力は第３の光ポート１０４に入力され、第４の光ポート１０６の出力は受信器に入力される。ただし、それぞれの入出力の間に、ファイバや光スイッチなどの受動素子や能動素子が挿入されることもありうる。
【００３５】
本実施例の動作を説明する。既存光増幅器２００の反転分布媒質から出力される光は、第３の光ポート１０４より入力され、分波用ＷＤＭカプラ１０５、光バンドパスフィルタ１０９、光減衰器１１０、合波用ＷＤＭカプラ１０２、第２の光ポート１０３を透過した後に、再度、既存光増幅器２００の反転分布媒質に入力させることにより、既存光増幅器２００は光バンドパスフィルタ１０９の中心波長においてゲインクランプ光を自励発振する。このとき、反転分布状態は安定する。すなわち、既存光増幅器２００は、ゲインクランプ化され、利得一定となる。ここで、ゲインクランプ光の光路上に光減衰器１１０を設けることにより、信号光の利得を制御可能としている。すなわち、光減衰器１１０の減衰量が反転分布媒質におけるゲインクランプ光ならびに信号光の利得と一致するため、光減衰器１１０の損失量を調整することにより、信号光利得を任意の値に制御している。送信器から伝送された信号光は、第１の光ポート１０１から本装置に入力され、合波用ＷＤＭカプラ１０２においてゲインクランプ光と合波され、第２の光ポート１０３より既存光増幅器２００に入力される。既存光増幅器２００はゲインクランプ化されているので、信号光がバースト的に変化しても、安定的に信号を増幅できる。
【００３６】
その後、既存光増幅器２００から出力された信号光は、第３の光ポート１０４から入力され、分波用ＷＤＭカプラ１０５においてゲインクランプ光と分波され、第４の光ポート１０６から出力され、受信器へ伝送される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第３の実施例の光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の「自励型ゲインクランプ方式」の光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の「注入型ゲインクランプ方式」の光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の「伝送型ゲインクランプ方式」の構成を示すブロック図である。
【図７】光クロスコネクトネットワークにおいて、「伝送型ゲインクランプ方式」を行うことが困難であることを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ：光増幅器ゲインクランプ化アダプタ装置
１０１：第１の光ポート
１０２：合波用ＷＤＭカプラ
１０３：第２の光ポート
１０４：第３の光ポート
１０５：分波用ＷＤＭカプラ
１０６：第４の光ポート
１０７：ゲインクランプ光光源
１０８：ゲインクランプ光終端器
１０９：光バンドパスフィルタ
１１０：光減衰器
【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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