一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法
【課題】安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向光伝送システムを提供する。
【解決手段】複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路５００を介して第一の光送受信端１０Ａと第二の光送受信端１０Ｂとの間で双方向伝送を行い、かつ、第一の光送受信端１０Ａの光送信器（Ｔｘ）２００からの第一の信号光と、逆に、一芯双方向伝送路５００を介して第一の光送受信端１０Ａの光受信器（Ｒｘ）３００へ入力する第二の信号光とを、光合波素子の一例であるＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタ１２０を用いて同じ向きに合波してから、より大きな信号レベルの第一の信号光をクランプ光として、一台の光増幅器１００の光増幅部１１０にて、一括増幅した後、増幅後の第二の信号光を光受信器（Ｒｘ）３００へ、また、増幅後の第一の信号光を一芯双方向伝送路５００へ、光分波素子の一例であるＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタ１３０により分波する。
【解決手段】複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路５００を介して第一の光送受信端１０Ａと第二の光送受信端１０Ｂとの間で双方向伝送を行い、かつ、第一の光送受信端１０Ａの光送信器（Ｔｘ）２００からの第一の信号光と、逆に、一芯双方向伝送路５００を介して第一の光送受信端１０Ａの光受信器（Ｒｘ）３００へ入力する第二の信号光とを、光合波素子の一例であるＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタ１２０を用いて同じ向きに合波してから、より大きな信号レベルの第一の信号光をクランプ光として、一台の光増幅器１００の光増幅部１１０にて、一括増幅した後、増幅後の第二の信号光を光受信器（Ｒｘ）３００へ、また、増幅後の第一の信号光を一芯双方向伝送路５００へ、光分波素子の一例であるＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタ１３０により分波する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法に関し、特に、一芯の光ファイバにて双方向伝送を行う一芯双方向光ファイバ伝送において、１台の光増幅器により双方向の光信号の一括増幅を行う、一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一本の光ファイバで双方向伝送を行う一芯双方向光伝送技術においては、二本のファイバがそれぞれ片方向ずつの光信号の伝送を行う二芯双方向伝送と比較して、用いる光ファイバが（１／２）となるので、新規に光ファイバを敷設する場合には、敷設ファイバが（１／２）、敷設済みで未使用のダークファイバを用いる場合には、ファイバ使用料が（１／２）となるため、経済的なシステムを構築することが可能である。
【０００３】
特に、コストが重視される光アクセス系においては、一芯双方向光伝送が用いられることが多い。光スプリッタによって、一台の通信局と複数の加入者宅内装置との間を１対多接続するＰＯＮ（Passive optical Network）技術も、一芯双方向光伝送を用いている。
【０００４】
光通信においては、長距離伝送を実現するために、光伝送路の損失により減衰した光信号を、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換や電気／光（Ｅ／Ｏ）変換することなく、光増幅器を用いて、光信号のまま増幅している。光増幅器は、ビットレートや信号フオーマットに依存しないこと、波長多重信号の一括増幅が可能なこと、等の特徴を有しており、柔軟で低コストのネットワークを実現することが可能である。
【０００５】
一般に、Ｃバンド、Ｌバンド用の光増幅器としては、エルビウムドープファイバに信号光とともに励起光を入射し、信号光を増幅するエルビウムドープファイバ増幅器が用いられている。Ｏ（Ｏｒｉｇｉｎａｌ）帯においては、プラセオジウムドープファイバ増幅器が有力な増幅技術である。
【０００６】
これらの光増幅器は、利得が高いため、接続点の反射などにより発振し易い。かかる発振現象を抑制するために、光増幅器は、アイソレータを内部に挿入して、一方向に伝送する信号光のみを増幅するように作られている。そのため、一芯の光ファイバにおいて光信号が双方向に伝送する一芯双方向伝送路の場合には、単純に、このような光増幅器を挿入することはできない。なお、光増幅器として半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いた場合も、同様である。
【０００７】
そこで、構成は複雑であるが、一芯双方向伝送光増幅器として種々の手法が提案されている。例えば、図１０に示すように、光送受信端８１、８２、９１、９２からそれぞれ送受信される信号２５１、２５３、２８１、２８３を、光サーキュレータ８３、８５、８８、９０を介して、一芯双方向伝送路８４、８９に伝送する構成を用い、一芯双方向伝送路８４、８９において上下それぞれ異なる方向に進行する信号２５２、２６２、２７２、２８２を光サーキュレータ８３、８５、８８、９０によって上下方向それぞれに分波して、一方向のみの光信号を増幅する光増幅器８６、８７を用いて、別々に増幅した後、再び、光サーキュレータ８３、８５、８８、９０によって合波するという方法が提案されている。ここに、図１０は、関連する一芯双方向光伝送システムにおける構成を示すブロック図である。
【０００８】
この時、光増幅器８６、８７においては、励起光と信号光とを合波するための光合波素子が必要である。また、一芯双方向伝送路８４、８９中の信号２５２、２６２、２７２、２８２を上下分離するためには、光分波素子が必要となる。かくのごとき光合波素子と光分波素子とを、４ポートの光サーキュレータで共用する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
さらに、光増幅器における励起光と信号光との合波の際に、反射器を利用して、光合波素子と光分波素子との共用を図った構成（例えば、特許文献２参照）、あるいは、該構成に類似の構成も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
一方、上下方向の光信号を分離することなく増幅する手法としては、双方向伝送路にエルビウムドープファイバを接続して、励起光を上下の両方向に加え、上りおよび下りの光信号を双方向増幅する技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
光通信システム、特に、メトロ領域やアクセス領域を対象とする光通信システムにおいては、コストが優先課題となり、低コストのものを使用することが望ましい。関連する一芯双方向用光増幅器のうち、前記特許文献１、２、３に記載されているように、上下方向の光信号を分離し、それぞれ別々に増幅する手法では、光増幅器が上下方向で２台必要となり、コストが高くなること、装置サイズが大きくなること、消費電力が大きくなること等の問題がある。
【００１２】
また、前記特許文献１、２、３の手法では、双方向伝送の上下信号の分離と、光増幅器の信号光と励起光との合波の双方を組み合わせて、合分波素子の共用を図っているので、一芯双方向用光増幅器専用のものを新規に開発することが必要であり、コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
一方、上下方向の光信号を分離することなく、光信号を増幅する手法としては、前記特許文献４や前記非特許文献１に記載の手法があるが、かくのごとき一芯双方向用光増幅器を使用する手法の場合は、エルビウムドープファイバと伝送路との接合点や伝送路等で起こる反射によって、光増幅器内で発振が起こらないように、光アイソレータの挿入が不可欠である。よって、かくのごとき構成は、実現性に乏しいという問題がある。
【００１４】
同様な構成を用いて、下り方向の連続信号をクランプ光として用い、上りバースト信号の増幅に対応させる構成についても検討されている（例えば、非特許文献１）参照。
【００１５】
これらの問題を解決するための一芯双方向伝送光増幅器として、特許文献５のものが提案されている。特許文献５の一芯双方向伝送光増幅器では、一芯双方向伝送路で伝送される双方向の光信号を一台の光増幅により一括増幅している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平６−３４２９５０号公報（第４〜６頁、図１）
【特許文献２】特開平１１−２７４６２５号公報（第７，８頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−１１８３１３号公報（第５，６頁、図１）
【特許文献４】特開平３−９２８２７号公報（第６〜８頁、図１）
【特許文献５】特開２００４−３４３２６６号公報（第１６１頁右下欄、第１６２頁左上欄、図６）
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】信学技報ＣＳ２００６‐７９（２００７‐１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献５おいては、例えば上下非対称な信号形態をとるようなシステムの場合、光増幅動作の安定性について十分には考慮されていないという問題がある。例えば、ＰＯＮシステムのように一方が連続信号、他方がバースト信号のような場合に、バースト信号の増幅時において、瞬間的な利得特性に起因して光サージが生じ、安定した光増幅動作を実現することが困難になるという問題がある。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前述した問題点を解消し、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述の課題を解決するため、本発明による一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２１】
（１）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送システム。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００２３】
つまり、本発明により、光サージ等の影響を低減し、光増幅動作の安定性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す一芯双方向用光増幅器のＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタの透過特性と、光増幅帯域、伝送信号の波長の関係を説明するための説明図である。
【図３】図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例をさらに説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の第二の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の動作を説明するタイミング図である。
【図７】本発明の動作を説明するタイミング図である。
【図８】本発明の第一の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第二の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】関連する一芯双方向光伝送システムにおける構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法の最良の実施形態について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であり、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、逆に、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の直前に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから一括増幅する一台の光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であって、前記光増幅器は、より大きな信号レベルの前記光送信器から出力された第一の信号光をクランプ光とし、合波した前記第一の信号光と前記一芯双方向伝送路を伝搬してきた第二の信号光とを一括増幅した後、増幅後の前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する信号と、増幅後の前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路へ出力する信号とに、光増幅部の直後に挿入した光分波素子により分波することを特徴としている。
【００２７】
このとき、前記光合波素子および前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタまたは光インタリーバのいずれかであることを特徴としている。
【００２８】
また、複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路と光スプリッタとを介して第一の光送受信端と第二、第三、…の複数の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であり、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、逆に、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の直前に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから一括増幅する一台の光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であって、前記光増幅器は、より大きな信号レベルの前記光送信器から出力された第一の信号光をクランプ光とし、合波した前記第一の信号光と前記一芯双方向伝送路を伝搬してきた第二、第三、…の複数の信号光とを一括増幅した後、増幅後の前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する信号と、増幅後の前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力する信号とに、光増幅部の直後に挿入した光分波素子により分波することを特徴としている。
【００２９】
このとき、前記光合波素子および前記光分波索子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタまたは光インタリーバのいずれかであることを特徴としている。
【００３０】
（第一の実施形態）
次に、本発明に係る第一の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１において、伝送路の一端の第一の光送受信端１０Ａは、一芯双方向用光増幅器１００と、第一の光送信器（Ｔｘ）２００と、第一の光受信器（Ｒｘ）３００とから構成され、光サーキュレータ４００を経て、一芯のシングルモードファイバによる一芯双方向伝送路５００の一方に接続されている。また、伝送路の他端の第二の光送受信端１０Ｂは、第二の光送信器（Ｔｘ）７００と第二の光受信器（Ｒｘ）８００とから構成され、光サーキュレータ６００を経て、一芯双方向伝送路５００の他方に接続されている。第一の光受信器３００の受信パワーは、パワーモニター(Power Monitor)信号として第一の光送信器２００に供給される。
【００３２】
一芯双方向用光増幅器１００は、例えばコアに希土類元素であるエルビウム（Er）をドープしたエルビウムドープファイバ増幅部からなる光増幅部１１０と、該光増幅部１１０の直前に挿入されたＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０と、該光増幅部１１０の直後に挿入されたＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０とからなっている。光増幅部１１０における増幅利得は、利得(Gain)信号として第一の光送信器２００に供給される。
【００３３】
ここで、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０は、光信号の波長帯域の相違を利用して光の合分波を行う素子である。ポートＢ、ポートＣ、ポートＲは、それぞれ、Ｂｌｕｅポート、Ｃｏｍｍｏｎポート、Ｒｅｄポートを示している。
【００３４】
ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートの透過特性は、それぞれ、図２に示すような特性を有しており、ＢｌｕｅポートとＣｏｍｍｏｎポートとの挿入損失、あるいは、ＲｅｄポートとＣｏｍｍｏｎポートとの挿入損失は、どちらも、１ｄＢであり、ＢｌｕｅポートとＲｅｄポートとのアイソレーションは３０ｄＢ以上である。図２は、図１に示す一芯双方向用光増幅器１００のＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０、１３０の透過特性と、光増幅帯域、伝送信号の波長の関係を説明するための説明図である。
【００３５】
また、ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートのパスバンドは、それぞれ、１５３０．０から１５４３．２ｎｍ、および、１５４７．４〜１５６１．０ｎｍである。ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートでは、パスバンド内の波長の信号のみを透過し、Ｃｏｍｍｏｎポートは、光信号の波長の如何に関わらず、透過するので、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０においては、波長帯による合分波が行われることになる。
【００３６】
図１において、第一の光送信器２００からの光信号を伝送速度１ＯＧｂｐｓ、波長λ１を１５５８．９８ｎｍとし、第二の光送信器７００からの光信号を伝送速度１ＯＧｂｐｓ、波長λ２を１５４０．５６ｎｍとすると、波長λ１の光信号は、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０のＲｅｄポートのみを透過し、波長λ２の光信号は、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０のＢｌｕｅポートのみを透過する。したがって、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０においては、波長による合分波が行われ、光合波素子および光分波素子として機能する。なお、該光合波素子および該光分波素子として、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０の代わりに、波長によりチャンネルの分離統合を行う光インタリーバ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を用いるようにしても良い。
【００３７】
また、光増幅部１１０は、波長範囲１５３５．１１〜１５５９．４８ｎｍにおいて、後述するように、複数の入力信号のチャネル間のレベル差が大きくなった時、より大きい信号レベル側の入力信号によって、利得がクランプされる。光増幅部１１０の利得は、信号レベルの大きい側の入力信号によりクランプされることにより、他方の入力信号（レベルの小さい側の入力信号）のレベル変動に拘わらず信号利得が一定に保持される。このように利得がクランプされた状態では、レベルの小さい側の入力信号がｏｎ／ｏｆｆするバースト信号であっても、バースト信号の出力レベルの変動、例えばｏｆｆからｏｎへの変動時の光サージは小さくなる。
【００３８】
図３に示すように、第二の光送信器７００からの信号は、一芯双方向伝送路５００を経てから、一芯双方向用光増幅器１００の光増幅部１１０に入力するので、パワーは減衰している。ここで、本実施例においては、光送信器７００からの信号は、バースト信号と仮定している。その一方、第一の光送信器２００からの信号は、一芯双方向伝送路５００を伝送していないため、ほとんど減衰することなく、一芯双方向用光増幅器１００の光増幅部１１０に入力する。図３は、図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例を説明するためのタイミング図であり、第一光送信器２００および第二の光送信器７００のそれぞれから入力される信号の信号レベルの一例を示している。光増幅部１１０の入力端において、第一光送信器２００から送信され信号と第二の光送信器７００から送信され信号とのレベル差は、例えば25dBである。このとき、一例として、第一光送信器２００から送信され光増幅部１１０に入力される信号のレベルが-5dBmとすると、第二の光送信器７００から送信され光増幅部１１０に入力される信号のレベルは-30dBmである。
【００３９】
図４は、光増幅部１１０の出力信号のレベルを示すタイミング図である。前に述べたように、信号レベルがより大きな第一の光送信器２００からの信号によって光増幅部１１０の利得がクランプされる。そこで、光増幅部１１０では、光送信器７００からバースト信号が入力された場合であっても、図４のタイミング図に示すように、バースト信号による光サージ（信号のオーバーシュート）が生じず、安定した光増幅動作が実現できる。図４のタイミング図は、図１に示す一芯双方向光伝送システムにおいて、一芯双方向伝送路５００で大きく減衰し、しかもｏｎ及びｏｆｆを繰り返すレベル差の大きいバースト信号が、光増幅部１１０により増幅される際に、大きい信号レベル側の第一の光送信器２００からの信号によって利得クランプされることにより、安定したレベルであって、光サージのない信号として光増幅部１１０の出力として得られることを説明している。
【００４０】
図１の実施の形態の一芯双方向光伝送システムでは、第一の光送信器２００には、第一の光受信器３００の受信パワーがパワーモニター(Power Monitor)信号として供給され、また光増幅部１１０における増幅利得が利得(Gain)信号として供給される。第一の光送信器２００は、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０における増幅利得を受け、（受信パワー）−（増幅利得）より十分に大きいパワーの信号を出力する。仮に、受信パワーが-25dBmであり、増幅利得が8dBとすると、第一の光送信器２００の出力信号のパワーは、-17dBmより十分大きい値に制御し、例えば-7dBmとする。このように、図１の実施の形態の一芯双方向光伝送システムは、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０の利得に基いて、第一の光送信器２００の出力信号パワーを制御するので、一台の光増幅部１１０を用いて、一芯双方向伝送路５００の距離に依存する受信パワーに拘わらず、光サージの影響がなく、常に安定した増幅動作を行わせることを可能にしている。
【００４１】
また、第一の光送受信端１０Ａおよび第二の光送受信端１０Ｂと一芯双方向伝送路５００とのそれぞれの接続を、光サーキュレータ４００、６００を用いる代わりに、図８に示す第一の光送受信端１０Ａａおよび第二の光送受信端１０Ｂａのように、それぞれ、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ４１０、６１０によって接続する構成においても、図１の場合と同様の動作を実現することができる。図８は、本発明の第一の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００４２】
以上に説明したように、本発明の第一の実施形態による図１、図８の一芯双方向用光増幅器１００を用いることにより、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向伝送を実現することができる。
【００４３】
（第二の実施形態）
次に、本発明に係る第二の実施形態について図５〜図７を参照して説明する。図５は、本発明の第二の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００４４】
図５においては、伝送路の一端の第一の光送受信端１０Ａの一台に、一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２と光スプリッタ５１０とを介して、第二の光送受信端１０Ｂ、第三の光送受信端１０Ｃ、…と複数台の光送受信端が接続される１対多接続形式で双方向伝送を行うシステムの構成例を示している。
【００４５】
図５に示す第一の光送受信端１０Ａは、図１における第一の光送受信端１０Ａと同一構成であり、光サーキュレータ４００を経て、一芯のシングルモードファイバによる一芯双方向伝送路５００の一方に接続されている。一芯双方向伝送路５００の他方は、光スプリッタ５１０を介して、一芯双方向伝送路５０１、一芯双方向伝送路５０２の一方に接続されている。
【００４６】
また、図５に示す第二の光送受信端１０Ｂおよび第三の光送受信端１０Ｃは、いずれも、図１における第二の光送受信端１０Ｂと同一構成である。第二の光送受信端１０Ｂは、第二の光送信器（Ｔｘ）７０１と第二の光受信器（Ｒｘ）８０１と光サーキュレータ６０１とからなり、光サーキュレータ６０１を経て、一芯双方向伝送路５０１の他方に接続されている。また第三の光送受信端１０Ｃは、第三の光送信器（Ｔｘ）７０２と第三の光受信器（Ｒｘ）８０２と光サーキュレータ６０２とからなり、光サーキュレータ６０２を経て、一芯双方向伝送路５０２の他方に接続されている。
【００４７】
ここで、第一の光送受信端１０Ａから第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の複数の光送受信端への信号は連続信号であるが、逆に、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の複数の光送受信端から第一の光送受信端１０Ａへの信号は、送信側の光送受信端毎に異なる送信時間を占有する時間多重アクセス（ＴＤＭＡ：Time Domain Multiple Access）方式が用いられる。
【００４８】
そのため、図６に示すように、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…は、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の光送信器７０１、７０２、…それぞれに割り当てられた時間帯において光信号をバースト的に一芯双方向伝送路５０１、一芯双方向伝送路５０２、…それぞれに送出する。
【００４９】
第一の実施形態において説明したように、第一の光送受信端１０Ａの光増幅部１１０は、第一の光送信器２００からのより大きい信号レベルの光信号によって、利得がクランプされるので、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…から光スプリッタ５１０、一芯双方向伝送路５００を介してバースト信号が入力した場合であっても、光サージを生じることなく、安定した光増幅動作を実現することができる。第二の実施例では、第一の実施例と同様に第一の光送信器２００は、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０における増幅利得を受け、（受信パワー）max−（増幅利得）より十分に大きいパワーの信号を出力する。ここで、第一の光送受信端１０Ａは、一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２を介して複数の送受信端と接続されているので、（受信パワー）maxは、第二、第三の光送信器７０１、７０２、…からの光信号のうちの最大のものを用いている。これらは、送受信端が接続されたときの初期化の段階でパワーを計測し、設定されることになる。
【００５０】
また、第一の光送受信端１０Ａ、第二の光送受信端１０Ｂ、第三の光送受信端１０Ｃと一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２とのそれぞれの接続を、光サーキュレータ４００、６０１、６０２を用いる代わりに、図９に示す第一の光送受信端１０Ａｂ、第二の光送受信端１０Ｂｂ、第三の光送受信端１０Ｃｂのように、それぞれ、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ４１０、６１１、６１２によって接続する構成においても、図５の場合と同様の動作を実現することができる。図９は、本発明の第二の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００５１】
以上に説明したように、本発明の第二の実施形態による図５、図９の一芯双方向用光増幅器１００を用いることにより、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向伝送を実現することができる
【００５２】
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
（２）前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１）の一芯双方向光伝送システム。
（３）前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１）又は（２）の一芯双方向光伝送システム。
（４）前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（１）乃至（３）の一芯双方向光伝送システム。
（５）前記光受信器は、前記光分波素子から受けた前記第二の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する上記（４）の一芯双方向光伝送システム。
（６）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１）乃至（５）の一芯双方向光伝送システム。
（７）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（４）又は（５）の一芯双方向光伝送システム。
（８）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光である上記（１）乃至（７）の一芯双方向光伝送システム。
（９）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送システム。
（１０）前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（９）の一芯双方向光伝送システム。
（１１）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（１０）の一芯双方向光伝送システム。
（１２）前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より十分に大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１０）又は（１１）の一芯双方向光伝送システム。
（１３）前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する上記（９）乃至（１２）の一芯双方向光伝送システム。
（１４）前記光受信器は、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する上記（１３）の一芯双方向光伝送システム。
（１５）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（１４）の一芯双方向光伝送システム。
（１６）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（９）乃至（１５）の一芯双方向光伝送システム。
（１７）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１３）又は（１６）の一芯双方向光伝送システム。
（１８）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二、第三、…の複数の信号光がバースト信号光である上記（９）乃至（１７）の一芯双方向光伝送システム。
（１９）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向用光増幅器。
（２０）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されている上記（１９）の一芯双方向用光増幅器
（２１）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されている上記（１９）又は（２０）の一芯双方向用光増幅器。
（２２）前記一括増幅をした信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（１９）乃至（２１）の一芯双方向用光増幅器。
（２３）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１９）乃至（２２）の一芯双方向用光増幅器。
（２４）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（２２）又は（２３）の一芯双方向用光増幅器。
（２５）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光である上記（１９）乃至（２４）の一芯双方向用光増幅器。
（２６）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向用光増幅器。
（２７）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されている上記（２６）の一芯双方向用光増幅器
（２８）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されている上記（２６）又は（２７）の一芯双方向用光増幅器。
（２９）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する上記（２６）乃至（２８）の一芯双方向用光増幅器。
（３０）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（２７）乃至（２９）の一芯双方向用光増幅器。
（３１）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送方法。
（３２）前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３１）の一芯双方向光伝送方法。
（３３）前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３１）又は（３２）の一芯双方向光伝送方法。
（３４）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（３１）乃至（３３）の一芯双方向光伝送方法。
（３５）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送方法。
（３６）前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３５）の一芯双方向光伝送方法。
（３７）前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３５）又は（３６）の一芯双方向光伝送方法。
（３８）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二、第三、…の信号光を前記光受信器へ出力する上記（３５）の乃至（３７）の一芯双方向光伝送方法。
【符号の説明】
【００５３】
１０Ａ 第一の光送受信端
１０Ａａ 第一の光送受信端
１０Ａｂ 第一の光送受信端
１０Ｂ 第二の光送受信端
１０Ｂａ 第二の光送受信端
１０Ｂｂ 第二の光送受信端
１０Ｃ 第三の光送受信端
１０Ｃｂ 第三の光送受信端
８１、８２、９１、９２ 光送受信端
８３、８５、８８、９０ 光サーキュレータ
８４、８９ 一芯双方向伝送路
８６、８７ 光増幅器
１００ 一芯双方向用光増幅器
１１０ 光増幅部
１２０、１３０ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
２００ 第一の光送信器（Ｔｘ）
２５１、２５３、２８１、２８３ 信号
３００ 第一の光受信器（Ｒｘ）
４００、６００ 光サーキュレータ
４１０、６１０ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
５００、５０１、５０２ 一芯双方向伝送路
５１０ 光スプリッタ
６０１、６０２ 光サーキュレータ
６１１、６１２ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
７００、７０１ 第二の光送信器（Ｔｘ）
７０２ 第三の光送信器（Ｔｘ）
８００、８０１ 第二の光受信器（Ｒｘ）
８０２ 第三の光受信器（Ｒｘ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法に関し、特に、一芯の光ファイバにて双方向伝送を行う一芯双方向光ファイバ伝送において、１台の光増幅器により双方向の光信号の一括増幅を行う、一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一本の光ファイバで双方向伝送を行う一芯双方向光伝送技術においては、二本のファイバがそれぞれ片方向ずつの光信号の伝送を行う二芯双方向伝送と比較して、用いる光ファイバが（１／２）となるので、新規に光ファイバを敷設する場合には、敷設ファイバが（１／２）、敷設済みで未使用のダークファイバを用いる場合には、ファイバ使用料が（１／２）となるため、経済的なシステムを構築することが可能である。
【０００３】
特に、コストが重視される光アクセス系においては、一芯双方向光伝送が用いられることが多い。光スプリッタによって、一台の通信局と複数の加入者宅内装置との間を１対多接続するＰＯＮ（Passive optical Network）技術も、一芯双方向光伝送を用いている。
【０００４】
光通信においては、長距離伝送を実現するために、光伝送路の損失により減衰した光信号を、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換や電気／光（Ｅ／Ｏ）変換することなく、光増幅器を用いて、光信号のまま増幅している。光増幅器は、ビットレートや信号フオーマットに依存しないこと、波長多重信号の一括増幅が可能なこと、等の特徴を有しており、柔軟で低コストのネットワークを実現することが可能である。
【０００５】
一般に、Ｃバンド、Ｌバンド用の光増幅器としては、エルビウムドープファイバに信号光とともに励起光を入射し、信号光を増幅するエルビウムドープファイバ増幅器が用いられている。Ｏ（Ｏｒｉｇｉｎａｌ）帯においては、プラセオジウムドープファイバ増幅器が有力な増幅技術である。
【０００６】
これらの光増幅器は、利得が高いため、接続点の反射などにより発振し易い。かかる発振現象を抑制するために、光増幅器は、アイソレータを内部に挿入して、一方向に伝送する信号光のみを増幅するように作られている。そのため、一芯の光ファイバにおいて光信号が双方向に伝送する一芯双方向伝送路の場合には、単純に、このような光増幅器を挿入することはできない。なお、光増幅器として半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いた場合も、同様である。
【０００７】
そこで、構成は複雑であるが、一芯双方向伝送光増幅器として種々の手法が提案されている。例えば、図１０に示すように、光送受信端８１、８２、９１、９２からそれぞれ送受信される信号２５１、２５３、２８１、２８３を、光サーキュレータ８３、８５、８８、９０を介して、一芯双方向伝送路８４、８９に伝送する構成を用い、一芯双方向伝送路８４、８９において上下それぞれ異なる方向に進行する信号２５２、２６２、２７２、２８２を光サーキュレータ８３、８５、８８、９０によって上下方向それぞれに分波して、一方向のみの光信号を増幅する光増幅器８６、８７を用いて、別々に増幅した後、再び、光サーキュレータ８３、８５、８８、９０によって合波するという方法が提案されている。ここに、図１０は、関連する一芯双方向光伝送システムにおける構成を示すブロック図である。
【０００８】
この時、光増幅器８６、８７においては、励起光と信号光とを合波するための光合波素子が必要である。また、一芯双方向伝送路８４、８９中の信号２５２、２６２、２７２、２８２を上下分離するためには、光分波素子が必要となる。かくのごとき光合波素子と光分波素子とを、４ポートの光サーキュレータで共用する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
さらに、光増幅器における励起光と信号光との合波の際に、反射器を利用して、光合波素子と光分波素子との共用を図った構成（例えば、特許文献２参照）、あるいは、該構成に類似の構成も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
一方、上下方向の光信号を分離することなく増幅する手法としては、双方向伝送路にエルビウムドープファイバを接続して、励起光を上下の両方向に加え、上りおよび下りの光信号を双方向増幅する技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
光通信システム、特に、メトロ領域やアクセス領域を対象とする光通信システムにおいては、コストが優先課題となり、低コストのものを使用することが望ましい。関連する一芯双方向用光増幅器のうち、前記特許文献１、２、３に記載されているように、上下方向の光信号を分離し、それぞれ別々に増幅する手法では、光増幅器が上下方向で２台必要となり、コストが高くなること、装置サイズが大きくなること、消費電力が大きくなること等の問題がある。
【００１２】
また、前記特許文献１、２、３の手法では、双方向伝送の上下信号の分離と、光増幅器の信号光と励起光との合波の双方を組み合わせて、合分波素子の共用を図っているので、一芯双方向用光増幅器専用のものを新規に開発することが必要であり、コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
一方、上下方向の光信号を分離することなく、光信号を増幅する手法としては、前記特許文献４や前記非特許文献１に記載の手法があるが、かくのごとき一芯双方向用光増幅器を使用する手法の場合は、エルビウムドープファイバと伝送路との接合点や伝送路等で起こる反射によって、光増幅器内で発振が起こらないように、光アイソレータの挿入が不可欠である。よって、かくのごとき構成は、実現性に乏しいという問題がある。
【００１４】
同様な構成を用いて、下り方向の連続信号をクランプ光として用い、上りバースト信号の増幅に対応させる構成についても検討されている（例えば、非特許文献１）参照。
【００１５】
これらの問題を解決するための一芯双方向伝送光増幅器として、特許文献５のものが提案されている。特許文献５の一芯双方向伝送光増幅器では、一芯双方向伝送路で伝送される双方向の光信号を一台の光増幅により一括増幅している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平６−３４２９５０号公報（第４〜６頁、図１）
【特許文献２】特開平１１−２７４６２５号公報（第７，８頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−１１８３１３号公報（第５，６頁、図１）
【特許文献４】特開平３−９２８２７号公報（第６〜８頁、図１）
【特許文献５】特開２００４−３４３２６６号公報（第１６１頁右下欄、第１６２頁左上欄、図６）
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】信学技報ＣＳ２００６‐７９（２００７‐１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献５おいては、例えば上下非対称な信号形態をとるようなシステムの場合、光増幅動作の安定性について十分には考慮されていないという問題がある。例えば、ＰＯＮシステムのように一方が連続信号、他方がバースト信号のような場合に、バースト信号の増幅時において、瞬間的な利得特性に起因して光サージが生じ、安定した光増幅動作を実現することが困難になるという問題がある。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前述した問題点を解消し、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述の課題を解決するため、本発明による一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２１】
（１）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送システム。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００２３】
つまり、本発明により、光サージ等の影響を低減し、光増幅動作の安定性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す一芯双方向用光増幅器のＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタの透過特性と、光増幅帯域、伝送信号の波長の関係を説明するための説明図である。
【図３】図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例をさらに説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の第二の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の動作を説明するタイミング図である。
【図７】本発明の動作を説明するタイミング図である。
【図８】本発明の第一の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第二の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】関連する一芯双方向光伝送システムにおける構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法の最良の実施形態について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であり、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、逆に、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の直前に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから一括増幅する一台の光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であって、前記光増幅器は、より大きな信号レベルの前記光送信器から出力された第一の信号光をクランプ光とし、合波した前記第一の信号光と前記一芯双方向伝送路を伝搬してきた第二の信号光とを一括増幅した後、増幅後の前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する信号と、増幅後の前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路へ出力する信号とに、光増幅部の直後に挿入した光分波素子により分波することを特徴としている。
【００２７】
このとき、前記光合波素子および前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタまたは光インタリーバのいずれかであることを特徴としている。
【００２８】
また、複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路と光スプリッタとを介して第一の光送受信端と第二、第三、…の複数の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であり、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、逆に、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の直前に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから一括増幅する一台の光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムおよび一芯双方向用光増幅器並びに一芯双方向光伝送方法であって、前記光増幅器は、より大きな信号レベルの前記光送信器から出力された第一の信号光をクランプ光とし、合波した前記第一の信号光と前記一芯双方向伝送路を伝搬してきた第二、第三、…の複数の信号光とを一括増幅した後、増幅後の前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する信号と、増幅後の前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力する信号とに、光増幅部の直後に挿入した光分波素子により分波することを特徴としている。
【００２９】
このとき、前記光合波素子および前記光分波索子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタまたは光インタリーバのいずれかであることを特徴としている。
【００３０】
（第一の実施形態）
次に、本発明に係る第一の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１において、伝送路の一端の第一の光送受信端１０Ａは、一芯双方向用光増幅器１００と、第一の光送信器（Ｔｘ）２００と、第一の光受信器（Ｒｘ）３００とから構成され、光サーキュレータ４００を経て、一芯のシングルモードファイバによる一芯双方向伝送路５００の一方に接続されている。また、伝送路の他端の第二の光送受信端１０Ｂは、第二の光送信器（Ｔｘ）７００と第二の光受信器（Ｒｘ）８００とから構成され、光サーキュレータ６００を経て、一芯双方向伝送路５００の他方に接続されている。第一の光受信器３００の受信パワーは、パワーモニター(Power Monitor)信号として第一の光送信器２００に供給される。
【００３２】
一芯双方向用光増幅器１００は、例えばコアに希土類元素であるエルビウム（Er）をドープしたエルビウムドープファイバ増幅部からなる光増幅部１１０と、該光増幅部１１０の直前に挿入されたＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０と、該光増幅部１１０の直後に挿入されたＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０とからなっている。光増幅部１１０における増幅利得は、利得(Gain)信号として第一の光送信器２００に供給される。
【００３３】
ここで、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０は、光信号の波長帯域の相違を利用して光の合分波を行う素子である。ポートＢ、ポートＣ、ポートＲは、それぞれ、Ｂｌｕｅポート、Ｃｏｍｍｏｎポート、Ｒｅｄポートを示している。
【００３４】
ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートの透過特性は、それぞれ、図２に示すような特性を有しており、ＢｌｕｅポートとＣｏｍｍｏｎポートとの挿入損失、あるいは、ＲｅｄポートとＣｏｍｍｏｎポートとの挿入損失は、どちらも、１ｄＢであり、ＢｌｕｅポートとＲｅｄポートとのアイソレーションは３０ｄＢ以上である。図２は、図１に示す一芯双方向用光増幅器１００のＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０、１３０の透過特性と、光増幅帯域、伝送信号の波長の関係を説明するための説明図である。
【００３５】
また、ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートのパスバンドは、それぞれ、１５３０．０から１５４３．２ｎｍ、および、１５４７．４〜１５６１．０ｎｍである。ＢｌｕｅポートおよびＲｅｄポートでは、パスバンド内の波長の信号のみを透過し、Ｃｏｍｍｏｎポートは、光信号の波長の如何に関わらず、透過するので、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０においては、波長帯による合分波が行われることになる。
【００３６】
図１において、第一の光送信器２００からの光信号を伝送速度１ＯＧｂｐｓ、波長λ１を１５５８．９８ｎｍとし、第二の光送信器７００からの光信号を伝送速度１ＯＧｂｐｓ、波長λ２を１５４０．５６ｎｍとすると、波長λ１の光信号は、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０のＲｅｄポートのみを透過し、波長λ２の光信号は、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０のＢｌｕｅポートのみを透過する。したがって、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０においては、波長による合分波が行われ、光合波素子および光分波素子として機能する。なお、該光合波素子および該光分波素子として、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１２０およびＢｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ１３０の代わりに、波長によりチャンネルの分離統合を行う光インタリーバ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を用いるようにしても良い。
【００３７】
また、光増幅部１１０は、波長範囲１５３５．１１〜１５５９．４８ｎｍにおいて、後述するように、複数の入力信号のチャネル間のレベル差が大きくなった時、より大きい信号レベル側の入力信号によって、利得がクランプされる。光増幅部１１０の利得は、信号レベルの大きい側の入力信号によりクランプされることにより、他方の入力信号（レベルの小さい側の入力信号）のレベル変動に拘わらず信号利得が一定に保持される。このように利得がクランプされた状態では、レベルの小さい側の入力信号がｏｎ／ｏｆｆするバースト信号であっても、バースト信号の出力レベルの変動、例えばｏｆｆからｏｎへの変動時の光サージは小さくなる。
【００３８】
図３に示すように、第二の光送信器７００からの信号は、一芯双方向伝送路５００を経てから、一芯双方向用光増幅器１００の光増幅部１１０に入力するので、パワーは減衰している。ここで、本実施例においては、光送信器７００からの信号は、バースト信号と仮定している。その一方、第一の光送信器２００からの信号は、一芯双方向伝送路５００を伝送していないため、ほとんど減衰することなく、一芯双方向用光増幅器１００の光増幅部１１０に入力する。図３は、図１に示す一芯双方向光伝送システムの動作の一例を説明するためのタイミング図であり、第一光送信器２００および第二の光送信器７００のそれぞれから入力される信号の信号レベルの一例を示している。光増幅部１１０の入力端において、第一光送信器２００から送信され信号と第二の光送信器７００から送信され信号とのレベル差は、例えば25dBである。このとき、一例として、第一光送信器２００から送信され光増幅部１１０に入力される信号のレベルが-5dBmとすると、第二の光送信器７００から送信され光増幅部１１０に入力される信号のレベルは-30dBmである。
【００３９】
図４は、光増幅部１１０の出力信号のレベルを示すタイミング図である。前に述べたように、信号レベルがより大きな第一の光送信器２００からの信号によって光増幅部１１０の利得がクランプされる。そこで、光増幅部１１０では、光送信器７００からバースト信号が入力された場合であっても、図４のタイミング図に示すように、バースト信号による光サージ（信号のオーバーシュート）が生じず、安定した光増幅動作が実現できる。図４のタイミング図は、図１に示す一芯双方向光伝送システムにおいて、一芯双方向伝送路５００で大きく減衰し、しかもｏｎ及びｏｆｆを繰り返すレベル差の大きいバースト信号が、光増幅部１１０により増幅される際に、大きい信号レベル側の第一の光送信器２００からの信号によって利得クランプされることにより、安定したレベルであって、光サージのない信号として光増幅部１１０の出力として得られることを説明している。
【００４０】
図１の実施の形態の一芯双方向光伝送システムでは、第一の光送信器２００には、第一の光受信器３００の受信パワーがパワーモニター(Power Monitor)信号として供給され、また光増幅部１１０における増幅利得が利得(Gain)信号として供給される。第一の光送信器２００は、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０における増幅利得を受け、（受信パワー）−（増幅利得）より十分に大きいパワーの信号を出力する。仮に、受信パワーが-25dBmであり、増幅利得が8dBとすると、第一の光送信器２００の出力信号のパワーは、-17dBmより十分大きい値に制御し、例えば-7dBmとする。このように、図１の実施の形態の一芯双方向光伝送システムは、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０の利得に基いて、第一の光送信器２００の出力信号パワーを制御するので、一台の光増幅部１１０を用いて、一芯双方向伝送路５００の距離に依存する受信パワーに拘わらず、光サージの影響がなく、常に安定した増幅動作を行わせることを可能にしている。
【００４１】
また、第一の光送受信端１０Ａおよび第二の光送受信端１０Ｂと一芯双方向伝送路５００とのそれぞれの接続を、光サーキュレータ４００、６００を用いる代わりに、図８に示す第一の光送受信端１０Ａａおよび第二の光送受信端１０Ｂａのように、それぞれ、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ４１０、６１０によって接続する構成においても、図１の場合と同様の動作を実現することができる。図８は、本発明の第一の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００４２】
以上に説明したように、本発明の第一の実施形態による図１、図８の一芯双方向用光増幅器１００を用いることにより、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向伝送を実現することができる。
【００４３】
（第二の実施形態）
次に、本発明に係る第二の実施形態について図５〜図７を参照して説明する。図５は、本発明の第二の実施形態による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００４４】
図５においては、伝送路の一端の第一の光送受信端１０Ａの一台に、一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２と光スプリッタ５１０とを介して、第二の光送受信端１０Ｂ、第三の光送受信端１０Ｃ、…と複数台の光送受信端が接続される１対多接続形式で双方向伝送を行うシステムの構成例を示している。
【００４５】
図５に示す第一の光送受信端１０Ａは、図１における第一の光送受信端１０Ａと同一構成であり、光サーキュレータ４００を経て、一芯のシングルモードファイバによる一芯双方向伝送路５００の一方に接続されている。一芯双方向伝送路５００の他方は、光スプリッタ５１０を介して、一芯双方向伝送路５０１、一芯双方向伝送路５０２の一方に接続されている。
【００４６】
また、図５に示す第二の光送受信端１０Ｂおよび第三の光送受信端１０Ｃは、いずれも、図１における第二の光送受信端１０Ｂと同一構成である。第二の光送受信端１０Ｂは、第二の光送信器（Ｔｘ）７０１と第二の光受信器（Ｒｘ）８０１と光サーキュレータ６０１とからなり、光サーキュレータ６０１を経て、一芯双方向伝送路５０１の他方に接続されている。また第三の光送受信端１０Ｃは、第三の光送信器（Ｔｘ）７０２と第三の光受信器（Ｒｘ）８０２と光サーキュレータ６０２とからなり、光サーキュレータ６０２を経て、一芯双方向伝送路５０２の他方に接続されている。
【００４７】
ここで、第一の光送受信端１０Ａから第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の複数の光送受信端への信号は連続信号であるが、逆に、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の複数の光送受信端から第一の光送受信端１０Ａへの信号は、送信側の光送受信端毎に異なる送信時間を占有する時間多重アクセス（ＴＤＭＡ：Time Domain Multiple Access）方式が用いられる。
【００４８】
そのため、図６に示すように、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…は、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…の光送信器７０１、７０２、…それぞれに割り当てられた時間帯において光信号をバースト的に一芯双方向伝送路５０１、一芯双方向伝送路５０２、…それぞれに送出する。
【００４９】
第一の実施形態において説明したように、第一の光送受信端１０Ａの光増幅部１１０は、第一の光送信器２００からのより大きい信号レベルの光信号によって、利得がクランプされるので、第二、第三の光送受信端１０Ｂ、１０Ｃ、…から光スプリッタ５１０、一芯双方向伝送路５００を介してバースト信号が入力した場合であっても、光サージを生じることなく、安定した光増幅動作を実現することができる。第二の実施例では、第一の実施例と同様に第一の光送信器２００は、第一の光受信器３００の受信パワー及び光増幅部１１０における増幅利得を受け、（受信パワー）max−（増幅利得）より十分に大きいパワーの信号を出力する。ここで、第一の光送受信端１０Ａは、一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２を介して複数の送受信端と接続されているので、（受信パワー）maxは、第二、第三の光送信器７０１、７０２、…からの光信号のうちの最大のものを用いている。これらは、送受信端が接続されたときの初期化の段階でパワーを計測し、設定されることになる。
【００５０】
また、第一の光送受信端１０Ａ、第二の光送受信端１０Ｂ、第三の光送受信端１０Ｃと一芯双方向伝送路５００、５０１、５０２とのそれぞれの接続を、光サーキュレータ４００、６０１、６０２を用いる代わりに、図９に示す第一の光送受信端１０Ａｂ、第二の光送受信端１０Ｂｂ、第三の光送受信端１０Ｃｂのように、それぞれ、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ４１０、６１１、６１２によって接続する構成においても、図５の場合と同様の動作を実現することができる。図９は、本発明の第二の実施形態の変形例による一芯双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００５１】
以上に説明したように、本発明の第二の実施形態による図５、図９の一芯双方向用光増幅器１００を用いることにより、安価に、一芯双方向伝送路の長距離化を図ることが可能な一芯双方向伝送を実現することができる
【００５２】
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
（２）前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１）の一芯双方向光伝送システム。
（３）前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１）又は（２）の一芯双方向光伝送システム。
（４）前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（１）乃至（３）の一芯双方向光伝送システム。
（５）前記光受信器は、前記光分波素子から受けた前記第二の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する上記（４）の一芯双方向光伝送システム。
（６）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１）乃至（５）の一芯双方向光伝送システム。
（７）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（４）又は（５）の一芯双方向光伝送システム。
（８）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光である上記（１）乃至（７）の一芯双方向光伝送システム。
（９）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送システム。
（１０）前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（９）の一芯双方向光伝送システム。
（１１）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（１０）の一芯双方向光伝送システム。
（１２）前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より十分に大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（１０）又は（１１）の一芯双方向光伝送システム。
（１３）前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する上記（９）乃至（１２）の一芯双方向光伝送システム。
（１４）前記光受信器は、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する上記（１３）の一芯双方向光伝送システム。
（１５）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（１４）の一芯双方向光伝送システム。
（１６）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（９）乃至（１５）の一芯双方向光伝送システム。
（１７）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１３）又は（１６）の一芯双方向光伝送システム。
（１８）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二、第三、…の複数の信号光がバースト信号光である上記（９）乃至（１７）の一芯双方向光伝送システム。
（１９）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向用光増幅器。
（２０）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されている上記（１９）の一芯双方向用光増幅器
（２１）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されている上記（１９）又は（２０）の一芯双方向用光増幅器。
（２２）前記一括増幅をした信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（１９）乃至（２１）の一芯双方向用光増幅器。
（２３）前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（１９）乃至（２２）の一芯双方向用光増幅器。
（２４）前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかである上記（２２）又は（２３）の一芯双方向用光増幅器。
（２５）前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光である上記（１９）乃至（２４）の一芯双方向用光増幅器。
（２６）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向用光増幅器。
（２７）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されている上記（２６）の一芯双方向用光増幅器
（２８）前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されている上記（２６）又は（２７）の一芯双方向用光増幅器。
（２９）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力する上記（２６）乃至（２８）の一芯双方向用光増幅器。
（３０）前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとする上記（２７）乃至（２９）の一芯双方向用光増幅器。
（３１）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送方法。
（３２）前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３１）の一芯双方向光伝送方法。
（３３）前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３１）又は（３２）の一芯双方向光伝送方法。
（３４）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二の信号光を前記光受信器へ出力する上記（３１）乃至（３３）の一芯双方向光伝送方法。
（３５）複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をする一芯双方向光伝送方法。
（３６）前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３５）の一芯双方向光伝送方法。
（３７）前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御する上記（３５）又は（３６）の一芯双方向光伝送方法。
（３８）前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二、第三、…の信号光を前記光受信器へ出力する上記（３５）の乃至（３７）の一芯双方向光伝送方法。
【符号の説明】
【００５３】
１０Ａ 第一の光送受信端
１０Ａａ 第一の光送受信端
１０Ａｂ 第一の光送受信端
１０Ｂ 第二の光送受信端
１０Ｂａ 第二の光送受信端
１０Ｂｂ 第二の光送受信端
１０Ｃ 第三の光送受信端
１０Ｃｂ 第三の光送受信端
８１、８２、９１、９２ 光送受信端
８３、８５、８８、９０ 光サーキュレータ
８４、８９ 一芯双方向伝送路
８６、８７ 光増幅器
１００ 一芯双方向用光増幅器
１１０ 光増幅部
１２０、１３０ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
２００ 第一の光送信器（Ｔｘ）
２５１、２５３、２８１、２８３ 信号
３００ 第一の光受信器（Ｒｘ）
４００、６００ 光サーキュレータ
４１０、６１０ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
５００、５０１、５０２ 一芯双方向伝送路
５１０ 光スプリッタ
６０１、６０２ 光サーキュレータ
６１１、６１２ Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ
７００、７０１ 第二の光送信器（Ｔｘ）
７０２ 第三の光送信器（Ｔｘ）
８００、８０１ 第二の光受信器（Ｒｘ）
８０２ 第三の光受信器（Ｒｘ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送システム。
【請求項２】
前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項３】
前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項４】
前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項１乃至３に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項５】
前記光受信器は、前記光分波素子から受けた前記第二の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する
ことを特徴とする請求項４に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項６】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項７】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項４又は５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項８】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項１乃至７に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項９】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送システム。
【請求項１０】
前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項９に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１１】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項１０に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１２】
前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より十分に大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１３】
前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項９乃至１２に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１４】
前記光受信器は、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する
ことを特徴とする請求項１３に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１５】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項１４に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１６】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１７】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１３又は１６に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１８】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二、第三、…の複数の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項９乃至１７に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１９】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向用光増幅器。
【請求項２０】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されていることを特徴とする請求項１９に記載の一芯双方向用光増幅器
【請求項２１】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２２】
前記一括増幅をした信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項１９乃至２１に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２３】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１９乃至２２記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２４】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２５】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項１９乃至２４に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２６】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向用光増幅器。
【請求項２７】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されていることを特徴とする請求項２６に記載の一芯双方向用光増幅器
【請求項２８】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されていることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２９】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項２６乃至２８に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項３０】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項２７乃至２９に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項３１】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送方法。
【請求項３２】
前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３１に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３３】
前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３４】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項３１乃至３３に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３５】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送方法。
【請求項３６】
前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３５に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３７】
前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３５又は３６に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３８】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二、第三、…の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項３５乃至３７に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項１】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送システム。
【請求項２】
前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項３】
前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項４】
前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項１乃至３に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項５】
前記光受信器は、前記光分波素子から受けた前記第二の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する
ことを特徴とする請求項４に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項６】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項７】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項４又は５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項８】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項１乃至７に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項９】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光増幅部の前段に挿入した光合波素子を用いて同じ向きに合波してから前記光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送システムであって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送システム。
【請求項１０】
前記光送信器は、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項９に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１１】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項１０に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１２】
前記光送信器は、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より十分に大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１３】
前記光増幅器は、前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項９乃至１２に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１４】
前記光受信器は、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワーを表すパワーモニター信号を生成し、該パワーモニター信号で表した前記第二の信号光のパワーを前記受信パワーとして前記光送信器へ供給し、
前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光とすることによりクランプした前記利得を表す利得信号を生成し、該利得信号で表した前記利得を前記光増幅部の利得として前記光送信器へ供給する
ことを特徴とする請求項１３に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１５】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項１４に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１６】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１５に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１７】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１３又は１６に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１８】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二、第三、…の複数の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項９乃至１７に記載の一芯双方向光伝送システム。
【請求項１９】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向用光増幅器。
【請求項２０】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されていることを特徴とする請求項１９に記載の一芯双方向用光増幅器
【請求項２１】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２２】
前記一括増幅をした信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項１９乃至２１に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２３】
前記光合波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項１９乃至２２記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２４】
前記光分波素子は、少なくとも、Ｂｌｕｅ／Ｒｅｄフィルタ又は光インタリーバのいずれかであることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２５】
前記第一の信号光が連続信号光であり、前記第二の信号光がバースト信号光であることを特徴とする請求項１９乃至２４に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２６】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行う一芯双方向光伝送システムに設けられ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを合波する光合波素子と、該光合波素子の出力の増幅により、前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光との一括増幅をする光増幅部とを有する一芯双方向用光増幅器であって、前記光増幅部は、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向用光増幅器。
【請求項２７】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて制御されていることを特徴とする請求項２６に記載の一芯双方向用光増幅器
【請求項２８】
前記光送信器から出力される前記第一の信号光のパワーは、前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に制御されていることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項２９】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二、第三、…の複数の信号光とに分波する光分波素子を有し、
前記光分波素子は、前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、前記第二、第三、…の複数の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項２６乃至２８に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項３０】
前記受信パワーは、前記第二、第三、…の複数の信号光のパワー内の最大のものとすることを特徴とする請求項２７乃至２９に記載の一芯双方向用光増幅器。
【請求項３１】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する第二の信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送方法。
【請求項３２】
前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３１に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３３】
前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３４】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項３１乃至３３に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３５】
複数の異なる波長の光信号を多重化し、一芯双方向伝送路を介して第一の光送受信端と第二、第三、…の光送受信端との間で双方向伝送を行い、かつ、前記第一の光送受信端の光送信器から出力された第一の信号光と、前記一芯双方向伝送路を介して前記第一の光送受信端の光受信器へ入力する前記第二、第三、…の複数の光送受信端からの信号光とを、光合波素子を用いて同じ向きに合波してから光増幅部にて一括増幅をする光増幅器を有する一芯双方向光伝送方法であって、前記第一の信号光をクランプ光として利得をクランプすることにより前記一括増幅をすることを特徴とする一芯双方向光伝送方法。
【請求項３６】
前記光受信器の受信パワー及び前記光増幅部の利得に基いて、前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３５に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３７】
前記受信パワー及び前記第一の信号光のパワーをｄｂｍで表し、前記利得をｄｂで表したとき、前記受信パワーと前記利得との差より大きい値に前記第一の信号光のパワーを制御することを特徴とする請求項３５又は３６に記載の一芯双方向光伝送方法。
【請求項３８】
前記一括増幅をされた信号を前記第一の信号光と前記第二の信号光とに分波し、分波した前記第一の信号光を前記一芯双方向伝送路に出力し、分波した前記第二、第三、…の信号光を前記光受信器へ出力することを特徴とする請求項３５乃至３７に記載の一芯双方向光伝送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２０６５９８（Ｐ２０１０−２０６５９８Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０５６９（Ｐ２００９−５０５６９）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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