JPH08330649A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で小型であり、また、信号光の損
失が少ない光ファイバ増幅器を提供する。 【構成】 光ファイバ型回折格子は、光ファイバ増幅器
内の信号光の伝送路中に形成され、所定の条件を満たす
波長の光を取り出す。受光部は、光ファイバ型回折格子
から取り出された光を受光する。監視部は、受光部で受
光した光の光量から光ファイバ増幅器内を伝搬する信号
光や増幅自然放出光の光量を監視して、その光ファイバ
増幅器の動作異常の有無や、その光ファイバ増幅器の上
流・下流における異常の有無を判断する。又、制御部
は、受光部で受光した光の光量に基づいて、出力信号光
の光量や利得を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号光を光ファイバ伝
送する光中継伝送に用いられる光ファイバ増幅器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】信号光を伝送する光中継伝送装置に使用
される光増幅器としては、高利得および低ノイズ性に優
れていることから、コアに希土類元素を添加した増幅用
光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が検討されてい
る。特に、波長１．５５μｍ帯の光増幅器として、希土
類元素のＥｒを添加した光ファイバ（ＥＤＦ；Erbium-D
oped Fiber）を用いたＥｒ添加光ファイバ増幅器（ＥＤ
ＦＡ；Erbium-Doped FiberAmplifier）が有望とされて
いる。

【０００３】例えば、文献「首藤、『全光化映像分配シ
ステム』、ＯＰＴＯＮＩＣＳ（１９９５）、Ｎｏ．２、
ｐｐ１１２−１１７」に、入力信号光・出力信号光・反
射光の各光量を監視すると共に、出力信号光の光量を一
定に制御する機能を有する光ファイバ増幅器の構成が示
されている。又、文献「中林ら、『ファイバ増幅率制御
を用いた光ファイバ増幅器の多波長一括増幅特性平坦
化』、信学技報、ＯＣＳ９４−６６、ＯＰＥ９４−８９
（１９９４−１１）、ｐｐ３１−３６」に、増幅自然放
出光や出力信号光の一部を取り出し、これらに基づく光
出力制御機能および利得制御機能を有する光ファイバ増
幅器の構成が示されている。又、文献「D.Bayart, eta
l, "1.55μm fluoride-based EDFA with gain-flatness
control for multiwavelength applications", Electr
onics Letters, 18th August(1994)Vol.30, No.17, pp1
407-1409 」に、増幅自然放出光の一部を取り出し、こ
れに基づいて利得を制御する機能を有する光ファイバ増
幅器の構成が示されている。

【０００４】図１０は、従来の動作状態監視機能および
光出力制御機能を有する光ファイバ増幅器の構成図であ
る。入射端１００に到達した信号光は、入力側光ファイ
バ伝送路１１０ａ、光結合器２６０、入力側光ファイバ
伝送路１１０ｂ、および入力側光アイソレータ１２０を
透過し、増幅用光ファイバ１３０に入力する。増幅用光
ファイバ１３０には、励起光源１５０から出力された励
起光が光結合器１４０を介して、増幅用光ファイバ１３
０に入力されている。この時、信号光が増幅用光ファイ
バ１３０に入力すると、その信号光は増幅される。増幅
用光ファイバ１３０で増幅された信号光は、光結合器１
４０、出力側光ファイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイ
ソレータ１２１、出力側光ファイバ伝送路１１１ｂ、光
結合器２６１および出力側光ファイバ伝送路１１１ｃを
透過して、出力端１０１から出力される。

【０００５】この光ファイバ増幅器に入力する信号光の
光量を監視する為に、入力側光ファイバ伝送路１１０ａ
と１１０ｂとの間に光結合器２６０が設けられる。この
光結合器２６０は、光ファイバ増幅器に入力する信号光
の一部を分配し、受光部２７０は、その分配された信号
光の一部を受光し、その光量に応じた電気信号に変換す
る。監視部２８０は、その電気信号から、光ファイバ増
幅器に入力する信号光の異常の有無を判断する。

【０００６】同様に、この光ファイバ増幅器から出力さ
れる信号光の光量を監視する為に、出力側光ファイバ伝
送路１１１ｂと１１１ｃとの間に光結合器２６１が設け
られる。この光結合器２６１は、光ファイバ増幅器から
出力される信号光の一部を分配し、受光部２７１は、そ
の分配された信号光の一部を受光し、その光量に応じた
電気信号に変換する。監視部２８１は、その電気信号か
ら、光ファイバ増幅器から出力される信号光の異常の有
無を判断する。

【０００７】同時に、この光結合器２６１は、出力端１
０１側から伝搬してきた反射光を分配し、受光部２７２
は、その分配された光の一部を受光し、その光量に応じ
た電気信号に変換する。監視部２８２は、その電気信号
から、光ファイバ増幅器の出力端以降の信号光伝送路中
における反射異常点の有無を判断する。

【０００８】制御部２９１は、受光部２７１から到達し
た出力信号光の光量に応じた電気信号に基づいて、励起
光源１５０を制御し出力信号光の光量を一定に維持す
る。

【０００９】又、利得制御機能を有する光ファイバ増幅
器においては、増幅用光ファイバの任意箇所に設けられ
た光結合器により、増幅自然放出光の一部を取り出し光
量を測定する。増幅用光ファイバを伝搬する増幅自然放
出光の光量は、増幅用光ファイバにおける信号光増幅の
利得に対して相関関係を有するので、増幅自然放出光に
基づいて励起光源を制御し利得を一定に維持する。

【００１０】これらの光ファイバ増幅器に用いられる光
結合器は、以下のような構成である。図１１は、従来の
光結合器の構成図である。光結合器２６０は、被覆を一
部除去した複数本の光ファイバを融着させながら光軸方
向に延伸させて形成され、保護部材に固定されて構成さ
れる。光ファイバ２６０ａを伝搬してきた光は、光結合
器２６０の融着部分で所定の割合で分配される。その一
部は光ファイバ２６０ｂを伝搬し、増幅用光ファイバ１
３０に入力する。残りの光は光ファイバ２６０ｃを伝搬
し、その端部２６０ｄから出射され、受光部２７０で受
光される。受光部２７０で受光した光量に基づいて、光
結合器２６０に入力する光の光量を監視する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、入力
信号光・出力信号光・反射光等の光ファイバ増幅器を伝
搬する光の光量を監視する為に、多数の光結合器を使用
する必要がある。この光結合器は、複数本の光ファイバ
が融着され保護部材に固定された構成であるので、光フ
ァイバ増幅器の構成が複雑であり、小型化にも限度があ
るという問題点があった。又、光結合器と光ファイバと
の接続点において、信号光の損失が発生するという問題
点もあった。

【００１２】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、簡易な構成で小型であり、また、信号
光の損失が少ない光ファイバ増幅器を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
増幅器は、（１）入力端から出力端までの信号光の伝送
路中に配置され、入力端に入力した信号光を増幅する増
幅用光ファイバを備えた増幅部と、（２）伝送路中に形
成され、伝送路中を伝搬する光の一部を取り出す光ファ
イバ型回折格子部と、（３）光ファイバ型回折格子部か
ら取り出された当該光の一部を受光して、当該光の一部
の光量に応じた電気信号に変換する受光部と、を備える
ことを特徴とする。

【００１４】１つの態様として、受光部から出力された
電気信号に基づいて動作状態を監視する監視手段を更に
備えてもよい。

【００１５】光ファイバ型回折格子部が、入力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅
用光ファイバの入力端付近に形成され、信号光の一部を
取り出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り
出された信号光の一部を受光する位置に配置されて、監
視手段は、入力端に入力する信号光の異常の有無を判断
してもよい。

【００１６】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅
用光ファイバの出力端付近に形成され、信号光の一部を
取り出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り
出された信号光の一部を受光する位置に配置されて、監
視手段は、出力端から出力される信号光の異常の有無を
判断してもよい。

【００１７】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅
用光ファイバの出力端付近に形成され、信号光の進行方
向とは反対方向に伝搬する光の一部を取り出し、受光部
が、光ファイバ型回折格子部から取り出された、信号光
の進行方向とは反対方向に伝搬する光の一部を受光する
位置に配置されて、監視手段は、出力端以降の信号光の
光路上における反射異常点の有無を判断してもよい。

【００１８】光ファイバ型回折格子部が、増幅用光ファ
イバに形成されて、監視手段は、増幅用光ファイバにお
ける信号光増幅動作状態を監視してもよい。

【００１９】他の態様として、受光部から出力された電
気信号に基づいて動作状態を制御する制御手段を更に備
えてもよい。

【００２０】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅
用光ファイバの出力端付近に形成され、信号光の一部を
取り出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り
出された信号光の一部を受光する位置に配置されて、制
御手段は、出力端から出力される信号光の光量を制御し
てもよい。

【００２１】光ファイバ型回折格子部が、増幅自然放出
光の一部を取り出し、受光部が、光ファイバ型回折格子
部から取り出された増幅自然放出光の一部を受光する位
置に配置されて、制御手段は、増幅自然放出光の光量を
制御することにより、利得を制御してもよい。

【００２２】光ファイバ型回折格子部が、入力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅
用光ファイバの入力端付近、及び、出力端と増幅用光フ
ァイバとの間の信号光の伝送路中または前記増幅用光フ
ァイバの出力端付近に形成され、信号光の一部を取り出
し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り出され
たそれぞれの信号光の一部を受光する位置に配置され
て、制御手段は、受光部で受光されたそれぞれの信号光
の一部の光量の比を制御することにより、利得を制御し
てもよい。

【００２３】

【作用】本発明に係る光ファイバ増幅器は、上述のよう
に構成されているので、以下のように作用する。

【００２４】入力端に入力した信号光は、その伝送路中
に配置された増幅用光ファイバを備える増幅部で増幅さ
れて出力端から出力される。伝送路中を伝搬する光の一
部は、伝送路中に形成された光ファイバ型回折格子部に
より取り出され、受光部で受光されて、その光量に応じ
た電気信号に変換される。この電気信号から、その光フ
ァイバ内を伝搬するその光の光量が得られる。

【００２５】監視手段は、受光部から出力された電気信
号に基づいて動作状態を監視して、この光ファイバ増幅
器の異常の有無や、この光ファイバ増幅器が用いられて
いる光中継伝送システムの異常の有無を判断する。

【００２６】光ファイバ型回折格子部が、入力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または増幅用光
ファイバの入力端付近に形成され、信号光の一部を取り
出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り出さ
れた信号光の一部を受光する場合には、監視手段は、入
力端に入力する信号光の光量を監視して、この光ファイ
バ増幅器が用いられている光中継伝送システムの上流側
における異常の有無を判断する。

【００２７】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または増幅用光
ファイバの出力端付近に形成され、信号光の一部を取り
出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り出さ
れた信号光の一部を受光する場合には、監視手段は、出
力端から出力される信号光の光量を監視して、この光フ
ァイバ増幅器の異常の有無や、この光ファイバ増幅器が
用いられている光中継伝送システムの上流側における異
常の有無を判断する。

【００２８】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または増幅用光
ファイバの出力端付近に形成され、信号光の進行方向と
は反対方向に伝搬する光の一部を取り出し、受光部が、
光ファイバ型回折格子部から取り出された、信号光の進
行方向とは反対方向に伝搬する光の一部を受光する場合
には、監視手段は、その光の光量を監視して、出力端以
降の信号光の光路上における反射異常点の有無を判断す
る。

【００２９】光ファイバ型回折格子部が、増幅用光ファ
イバに形成される場合には、監視手段は、増幅用光ファ
イバ内を伝搬する信号光や励起光や増幅自然放出光の光
量を監視して、増幅用光ファイバにおける信号光増幅動
作状態を監視する。

【００３０】制御手段は、受光部から出力された電気信
号に基づいて、この光ファイバ増幅器の出力信号光の光
量や利得を制御し、或いは、必要に応じて信号光増幅動
作を停止する。

【００３１】光ファイバ型回折格子部が、出力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または増幅用光
ファイバの出力端付近に形成され、信号光の一部を取り
出し、受光部が、光ファイバ型回折格子部から取り出さ
れた信号光の一部を受光する場合には、制御手段は、出
力端から出力される信号光の光量を制御する。

【００３２】光ファイバ型回折格子部が、増幅自然放出
光の一部を取り出し、受光部が、光ファイバ型回折格子
部から取り出された増幅自然放出光の一部を受光する場
合には、制御手段は、増幅自然放出光の光量を制御する
ことにより、利得を制御する。

【００３３】光ファイバ型回折格子部が、入力端と増幅
用光ファイバとの間の信号光の伝送路中または増幅用光
ファイバの入力端付近、及び、出力端と増幅用光ファイ
バとの間の信号光の伝送路中または増幅用光ファイバの
出力端付近に形成され、信号光の一部を取り出し、受光
部が、光ファイバ型回折格子部から取り出されたそれぞ
れの信号光の一部を受光する場合には、制御手段は、受
光部で受光されたそれぞれの信号光の一部の光量の比を
制御することにより、利得を制御する。

【００３４】

【実施例】本発明の実施例の説明に先立ち、光ファイバ
型回折格子について説明する。

【００３５】例えば、文献「井上ら、『ファイバグレー
ティングの作成と応用について』、信学技報、ＯＰＥ９
４−５」に、光ファイバ型回折格子の製造方法等が示さ
れている。又、「特開平４−２８８５１０」に、光ファ
イバ型回折格子により光ファイバ内を伝搬する光の一部
を側方向に取り出す方法が開示されている。

【００３６】図８は、光ファイバ型回折格子の断面構成
および光の回折現象の説明図である。光ファイバ回折格
子は、例えば、Ｇｅ添加コア光ファイバの光誘起屈折率
変化を利用して、光ファイバの被覆（図示せず）を一部
除去し、その被覆が除去された箇所のコア１０で紫外光
の２光束を干渉させ、その干渉パターンに応じた周期Ｐ
と、光ファイバの光軸に垂直な面に対して傾斜角θとを
有するブラッグ回折格子３０として形成される。

【００３７】コア１０の実効屈折率ｎ_eff 、信号光５０
の波長λ、および、ブラッグ回折格子３０の周期Ｐと傾
斜角θが、 λ＝２×Ｐ×ｎ_eff ×ｃｏｓθ … (1) なる関係を満たす場合に、このブラッグ回折格子３０に
信号光５０が伝搬して到達すると、信号光５０は所定の
割合で、一部がブラッグ回折格子３０でブラッグ反射
し、残部がブラッグ回折格子３０を通過する。ブラッグ
反射した信号光の一部６０は、コア１０からクラッド２
０へ角度２θ方向に進み、更にクラッド２０の外部に出
る。もし、受光部４０が、その光の一部６０の光路上に
クラッド２０の表面に近接して配されていると、受光部
４０は、その光の一部６０の光量を測定する。その値か
らコア１０を伝搬する信号光５０の光量を求めることが
できる。受光部４０として、例えば、フォトダイオード
が用いられる。

【００３８】ここで、（１）式に示されるように、ブラ
ッグ回折格子３０でブラッグ反射を起こす信号光５０の
波長λは、ブラッグ回折格子３０の周期Ｐと傾斜角θに
依存する。そこで、この光ファイバに張力を加え、ブラ
ッグ回折格子３０の周期Ｐと傾斜角θを変化させれば、
ブラッグ反射を起こす信号光５０の波長λが変化する。
即ち、波長多重伝送で多波長の信号光が光ファイバ内を
伝送されている時には、ブラッグ回折格子３０が形成さ
れた光ファイバ部分に張力を加えることにより、（１）
式を満たす所定の波長の信号光のみが選択されて光ファ
イバ外部に取り出される。

【００３９】尚、光ファイバ内を１波長の信号光のみが
伝搬している場合でも、実際にはその信号光には或る波
長幅が存在する。それ故に、ブラッグ回折格子３０で反
射されてコア１０からクラッド２０に向かう光６０は、
角度２θ方向を中心にして或角度幅を持って進む。発明
者による試算では、例えば、信号光５０の中心波長１５
６０ｎｍ、波長幅４ｎｍ、コア１０の実効屈折率１．４
５２８５、クラッド２０の半径６２．５μｍ、ブラッグ
回折格子３０の傾斜角５°なる条件の下では、ブラッグ
回折格子３０の１点からクラッド２０に進む光６０は、
クラッド２０の表面において約６０μｍの広がりを有す
る。更に、光ファイバの光軸方向に沿って一定の長さを
有するブラッグ回折格子３０からクラッド２０に進む光
６０の広がりは、ブラッグ回折格子３０の長さにも依存
する。

【００４０】以上のことより、受光部４０でクラッド２
０の表面から出てくる光６０を受光するには、受光部４
０が配置されるべき位置およびその受光面の面積は、ブ
ラッグ回折格子３０の傾斜角θ、ブラッグ回折格子３０
の長さ、受光すべき光の中心波長λとその波長幅、等を
考慮して決定されなければならない。

【００４１】尚、受光部４０は、クラッド４０に直付け
してもよいし、或いは、屈折率整合樹脂で一体化しても
よい。その場合には、ブラッグ回折格子３０からクラッ
ド２０表面に向かう光６０を効率よく受光することがで
きる。又、受光部４０の受光面の前面にレンズ系を設け
て、ブラッグ回折格子３０から取り出された信号光を集
束して受光してもよい。

【００４２】図９は、光ファイバ型回折格子における両
方向から伝搬してきたそれぞれの光の回折現象の説明図
である。

【００４３】（１）式を満たす信号光５０は、コア１０
を一方から伝搬してきて、ブラッグ回折格子３０に到達
すると、その一部の光６０がクラッド２０の外部へ出
る。同様に（１）式を満たす信号光５１は、信号光５０
とは反対の方向からコア１０を伝搬してきて、ブラッグ
回折格子３０に到達すると、その一部の光６１がクラッ
ド２０の外部へ出る。信号光５０の一部の光６０が進む
方向と、信号光５１の一部の光６１が進む方向とは、正
反対の方向であり、それぞれの方向に進む光の光量を受
光部４０と４１とで測定することができる。このことを
利用すれば、信号光の本来の進行方向に進む光の光量
と、出力端１０１より下流において反射異常点が存在し
た場合に発生する反射光の光量とを測定することができ
る。

【００４４】本発明は、このような光ファイバ型回折格
子を利用したものである。以下、添付図面を参照して本
発明の実施例を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

【００４５】（第１の実施例）先ず、第１の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの入力側の光フ
ァイバ伝送路に設けられ、入力する信号光を監視するも
のである。図１は、第１の実施例に係る光ファイバ増幅
器の構成図である。

【００４６】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、
（１）入力端１００に入力した信号光を伝搬させる入力
側光ファイバ伝送路１１０Ａと、（２）入力側光ファイ
バ伝送路１１０Ａを伝搬してきた信号光を透過させる入
力側光アイソレータ１２０と、（３）入力側光アイソレ
ータ１２０を透過した信号光を増幅する増幅用光ファイ
バ１３０と、（４）励起光を出力する励起光源１５０
と、（５）励起光源１５０から出力された励起光を増幅
用光ファイバ１３０に導く光結合器１４０と、（６）増
幅用光ファイバ１３０から出力された信号光を透過させ
る出力側光アイソレータ１２１と、（７）増幅用光ファ
イバ１３０から出力された信号光を出力端１０１へ伝搬
させる出力側光ファイバ伝送路１１１ａおよび１１１ｂ
と、（８）入力側光ファイバ伝送路１１０Ａの一部に形
成され、入力信号光の一部を外部に取り出す光ファイバ
型回折格子１６０と、（９）光ファイバ型回折格子１６
０から取り出された光の光量を測定する受光部１７０
と、（１０）受光部１７０で測定された光量から動作状
態を監視する監視部１８０と、を備える。

【００４７】入力側光ファイバ伝送路１１０Ａは、入力
端１００に入力した信号光を、入力側光アイソレータ１
２０まで伝搬させる。その一部に、光ファイバ型回折格
子１６０が形成されている。

【００４８】入力側光アイソレータ１２０は、入力側光
ファイバ伝送路１１０Ａ上を伝搬されてきた信号光を、
その進行方向に透過させる。しかし、増幅用光ファイバ
１３０側から入力端１００への方向には光を透過させな
い。従って、増幅用光ファイバ１３０側から来る励起
光、増幅自然放出光、および増幅された信号光は、入力
側光ファイバ伝送路１１０Ａには伝搬しない。

【００４９】増幅用光ファイバ１３０は、励起光源１５
０から出力された励起光が入力されている時に、入力側
光アイソレータ１２０側から信号光が入力すると、その
信号光を増幅して出力する。増幅用光ファイバ１３０と
して例えば、前述のＥＤＦが用いられ、この時、波長
１．５５μｍ帯域の信号光が用いられる。

【００５０】励起光源１５０は、増幅用光ファイバ１３
０における信号光増幅に必要な励起光を発生する。例え
ば、波長１．４７μｍの光を出力するレーザダイオード
が用いられる。光結合器１４０は、その励起光を増幅用
光ファイバ１３０に入力させ、又、増幅用光ファイバ１
３０からの信号光を出力側光アイソレータ１２１に向け
て透過させる。

【００５１】出力側光ファイバ伝送路１１１ａおよび１
１１ｂは、増幅用光ファイバ１３０から出力された信号
光を出力端１０１へ伝搬させる。出力側光アイソレータ
１２１は、増幅用光ファイバ１３０から出力された信号
光を出力端１０１へ向けて透過させる。しかし、出力端
１０１側から増幅用光ファイバ１３０への方向には光を
透過させない。従って、出力端１０１の後段にある光学
部品（図示せず）からの光は、増幅用光ファイバ１３０
には到達しない。

【００５２】光ファイバ型回折格子１６０は、入力側光
ファイバ伝送路１１０Ａの一部に形成され、入力端１０
０に入力した信号光の内、所定条件を満たす波長の信号
光をクラッド外部に所定方向に取り出す。ここで、所定
条件および所定方向とは、前述の図８および（１）式で
説明した条件等である。

【００５３】受光部１７０は、光ファイバ型回折格子１
６０から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。監視部１８０は、受光部１７０で測定された入力信
号光の光量を監視する。

【００５４】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【００５５】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０Ａ、光ファイバ型回折格子
１６０および入力側光アイソレータ１２０を経由して、
増幅用光ファイバ１３０に入力する。但し、信号光の一
部は光ファイバ型回折格子１６０で外部に取り出される
ので、増幅用光ファイバ１３０に入力する信号光の光量
は、入力端１００に入力した信号光の光量に比べて一定
の割合で少ない。励起光源１５０から出力された励起光
は、光結合器１４０を経由して、増幅用光ファイバ１３
０に入力する。その時、信号光が光ファイバ増幅器１３
０に入力すると、その信号光は増幅される。光ファイバ
増幅器１３０で増幅された信号光は、光結合器１４０、
出力用光ファイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイソレー
タ１２１および出力側光ファイバ伝送路１１１ｂを経由
して、出力端１０１から出力される。

【００５６】光ファイバ型回折格子１６０から取り出さ
れた光は、受光部１７０で受光されて、その光量に応じ
た電気信号に変換される。この電気信号は、光ファイバ
増幅器の入力端１００に入力した信号光の光量を表す。
この電気信号は、監視部１８０に入力されて、光ファイ
バ増幅器に入力した信号光の監視に用いられる。

【００５７】例えば、何等かの信号光がこの光ファイバ
増幅器の入力端１００に入力することが期待されている
にも拘らず受光部１７０から光を受光した旨の情報が出
力されない場合や、受光部１７０で受光した信号光の光
量が期待される光量と異なる場合には、監視部１８０
は、この光ファイバ増幅器の上流側で何等かの異常が発
生したと推測する。

【００５８】尚、光ファイバ型回折格子１６０が増幅用
光ファイバ１３０の入力端付近に形成される場合でも、
入力信号光を取り出すことができるので、同様の作用を
得る。

【００５９】又、入力側アイソレータ１２０が設けられ
ない場合には、増幅用光ファイバ１３０側から、励起
光、増幅自然放出光、および増幅された信号光が、光フ
ァイバ型回折格子１６０に到達し、これらの光の内の前
述の（１）式を満たす光が、光ファイバ型回折格子１６
０から取り出される。受光部１７０が、その取り出され
た光を受光することにより、監視部１８０は、この光フ
ァイバ増幅器の増幅動作の状況を監視する。

【００６０】（第２の実施例）次に、第２の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの出力側の光フ
ァイバ伝送路に設けられ、出力される信号光を監視する
ものである。図２は、第２の実施例に係る光ファイバ増
幅器の構成図である。

【００６１】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、前述
の第１の実施例と比較して以下の点で異なる。第１の実
施例における入力側光ファイバ伝送路１１０Ａの一部に
形成された光ファイバ型回折格子１６０に替えて、本実
施例では、出力端１０１に接続する出力側光ファイバ伝
送路１１１Ａの一部に形成され、信号光の一部を外部に
取り出す光ファイバ型回折格子１６１を備える。又、第
１の実施例における受光部１７０と監視部１８０に替え
て、本実施例では、光ファイバ型回折格子１６１から取
り出された光の光量を測定する受光部１７１と、受光部
１７１で測定された光量から動作状態を監視する監視部
１８１と、を備える。

【００６２】光ファイバ型回折格子１６１は、出力側光
ファイバ伝送路１１１Ａの一部に形成され、増幅用光フ
ァイバ１３０で増幅されて光結合器１４０と出力側光ア
イソレータ１２１とを透過した信号光の内、所定条件を
満たす波長の信号光をクラッド外部に所定方向に取り出
す。ここで、所定条件および所定方向とは、前述の図８
および（１）式で説明した条件等である。

【００６３】受光部１７１は、光ファイバ型回折格子１
６１から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。監視部１８１は、受光部１７１で測定された出力信
号光の光量を監視する。

【００６４】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【００６５】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０と入力側光アイソレータ１
２０とを経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力す
る。励起光源１５０から出力された励起光は、光結合器
１４０を経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力す
る。その時、信号光が光ファイバ増幅器１３０に入力す
ると、その信号光は増幅される。光ファイバ増幅器１３
０で増幅された信号光は、光結合器１４０、出力側光フ
ァイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイソレータ１２１、
出力側光ファイバ伝送路１１１Ａおよび光ファイバ型回
折格子１６１を経由して、出力端１０１から出力され
る。但し、信号光の一部は光ファイバ型回折格子１６１
で外部に取り出されるので、出力端１０１から出力され
る信号光の光量は、増幅用光ファイバ１３０から出力し
た信号光の光量に比べて一定の割合で少ない。

【００６６】増幅用光ファイバ１３０側から出力された
信号光の一部は、光ファイバ型回折格子１６１で取り出
され、受光部１７１で受光されて、その光量に応じた電
気信号に変換される。この電気信号は、光ファイバ増幅
器の出力端１０１から出力される信号光の光量を表す。
この電気信号は、監視部１８１に入力されて、光ファイ
バ増幅器の出力端１０１から出力される信号光の監視に
用いられる。

【００６７】例えば、何等かの信号光がこの光ファイバ
増幅器の出力端１０１から出力されることが期待されて
いるにも拘らず受光部１７１から光を受光した旨の情報
が出力されない場合や、受光部１７１で受光した信号光
の光量が期待される光量と異なる場合には、監視部１８
１は、この光ファイバ増幅器で、或いは、この光ファイ
バ増幅器の上流側で何等かの異常が発生したと推測す
る。

【００６８】尚、光ファイバ型回折格子１６１が増幅用
光ファイバ１３０の出力端付近に形成される場合でも、
出力信号光を取り出すことができるので、同様の作用を
得る。

【００６９】又、光ファイバ型回折格子１６１の回折格
子の周期と傾斜角が、励起光や増幅自然放出光を取り出
すよう設定されている場合には、受光部１７１が、その
取り出された光を受光することにより、監視部１８１
は、この光ファイバ増幅器の増幅動作の状況を監視す
る。

【００７０】（第３の実施例）次に、第３の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの出力側の光フ
ァイバ伝送路に設けられ、信号光の進行方向に進む光
と、それとは反対方向に進む光のそれぞれの光量を測定
・監視するものである。図３は、第３の実施例に係る光
ファイバ増幅器の構成図である。

【００７１】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、前述
の第２の実施例に加えて、光ファイバ型回折格子１６１
を挟んで受光部１７１と反対側に配されて光ファイバ型
回折格子１６１から取り出された光の光量を測定する受
光部１７３と、受光部１７３で測定された光量から動作
状態を監視する監視部１８３と、を更に備える。

【００７２】光ファイバ型回折格子１６１は、出力側光
ファイバ伝送路１１１Ａの一部に形成される。増幅用光
ファイバ１３０で増幅されて光結合器１４０と出力側光
アイソレータ１２１とを透過した信号光の内、所定条件
を満たす波長の信号光をクラッド外部に所定方向に取り
出す。一方、出力端１０１から到達した光の内、所定条
件を満たす波長の光をクラッド外部に別の所定方向に取
り出す。ここで、所定条件、所定方向および別の所定方
向とは、前述の図８、図９および（１）式で説明した条
件等である。

【００７３】受光部１７１は、増幅用光ファイバ１３０
側から到達して光ファイバ型回折格子１６１で取り出さ
れた信号光の光路上に設けられ、その光を受光し、受光
した光の光量に応じた電気信号を出力する。監視部１８
１は、受光部１７１で測定された出力信号光の光量を監
視する。

【００７４】一方、受光部１７３は、出力端１０１から
到達して光ファイバ型回折格子１６１で取り出された光
の光路上に設けられ、その光を受光し、受光した光の光
量に応じた電気信号を出力する。監視部１８３は、受光
部１７３で測定された出力端１０１から到達した光の光
量を監視する。

【００７５】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【００７６】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０と入力側光アイソレータ１
２０とを経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力す
る。励起光源１５０から出力された励起光は、光結合器
１４０を経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力す
る。その時、信号光が光ファイバ増幅器１３０に入力す
ると、その信号光は増幅される。光ファイバ増幅器１３
０で増幅された信号光は、光結合器１４０、出力側光フ
ァイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイソレータ１２１、
出力側光ファイバ伝送路１１１Ａおよび光ファイバ型回
折格子１６１を経由して、出力端１０１から出力され
る。但し、信号光の一部は光ファイバ型回折格子１６１
で外部に取り出されるので、出力端１０１から出力され
る信号光の光量は、増幅用光ファイバ１３０から出力し
た信号光の光量に比べて一定の割合で少ない。

【００７７】増幅用光ファイバ１３０側から出力された
信号光の一部は、光ファイバ型回折格子１６１で取り出
され、受光部１７１で受光されて、その光量に応じた電
気信号に変換される。この電気信号は、光ファイバ増幅
器の出力端１０１から出力される信号光の光量を表す。
この電気信号は、監視部１８１に入力されて、光ファイ
バ増幅器の出力端１０１から出力される信号光の監視に
用いられる。

【００７８】例えば、何等かの信号光がこの光ファイバ
増幅器の出力端１０１から出力されることが期待されて
いるにも拘らず受光部１７１から光を受光した旨の情報
が出力されない場合や、受光部１７１で受光した信号光
の光量が期待される光量と異なる場合には、監視部１８
１は、この光ファイバ増幅器で、或いは、この光ファイ
バ増幅器の上流側で何等かの異常が発生したと推測す
る。

【００７９】一方、出力端１０１から到達した光の一部
は、光ファイバ型回折格子１６１で取り出され、受光部
１７３で受光されて、その光の光量に応じた電気信号に
変換される。この電気信号は、光ファイバ増幅器の出力
端１０１側から到達した光の光量を表す。この電気信号
は、監視部１８３に入力されて、光ファイバ増幅器の出
力端１０１以降の信号光伝送路中の光学部品で反射した
反射光の監視に用いられる。

【００８０】例えば、この光ファイバ増幅器の出力端１
０１以降に光コネクタ外れ等の反射異常点が存在する場
合には、その反射異常点で反射した反射光が、出力端１
０１から光ファイバ型回折格子１６１に向けて伝搬し、
その一部が光ファイバ型回折格子１６１で外部に取り出
されて、受光部１７３で受光される。即ち、受光部１７
３で受光した光の光量が所定値より大きい場合には、監
視部１８３は、この光ファイバ増幅器の出力端１０１以
降に光コネクタ外れ等の反射異常点が存在すると推測す
る。

【００８１】尚、光ファイバ型回折格子１６１が増幅用
光ファイバ１３０の出力端付近に形成される場合でも、
出力信号光を取り出すことができるので、同様の作用を
得る。

【００８２】（第４の実施例）次に、第４の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの一部に設けら
れ、増幅動作を監視するものである。図４は、第４の実
施例に係る光ファイバ増幅器の構成図である。

【００８３】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、前述
の第１の実施例と比較して以下の点で異なる。第１の実
施例における入力側光ファイバ伝送路１１０Ａの一部に
形成された光ファイバ型回折格子１６０に替えて、本実
施例では、増幅用光ファイバ１３０Ａの一部に形成さ
れ、信号光の一部を外部に取り出す光ファイバ型回折格
子１６２を備える。又、第１の実施例における受光部１
７０と監視部１８０に替えて、本実施例では、光ファイ
バ型回折格子１６２から取り出された光の光量を測定す
る受光部１７２と、受光部１７２で測定された光量から
動作状態を監視する監視部１８２と、を備える。

【００８４】光ファイバ型回折格子１６２は、増幅用光
ファイバ１３０Ａの一部に形成され、増幅用光ファイバ
１３０Ａで増幅される信号光の内、所定条件を満たす波
長の信号光をクラッド外部に所定方向に取り出す。ここ
で、所定条件および所定方向とは、前述の図８および
（１）式で説明した条件等である。

【００８５】受光部１７２は、光ファイバ型回折格子１
６２から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。監視部１８２は、受光部１７２で測定された信号光
の光量を監視する。

【００８６】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【００８７】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０と入力側光アイソレータ１
２０とを経由して、増幅用光ファイバ１３０Ａに入力す
る。励起光源１５０から出力された励起光は、光結合器
１４０を経由して、増幅用光ファイバ１３０Ａに入力す
る。その時、信号光が光ファイバ増幅器１３０Ａに入力
すると、その信号光は増幅される。光ファイバ増幅器１
３０Ａで増幅された信号光は、光結合器１４０、出力側
光ファイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイソレータ１２
１および出力側光ファイバ伝送路１１１ｂを経由して、
出力端１０１から出力される。但し、信号光の一部は光
ファイバ型回折格子１６２で外部に取り出される。

【００８８】増幅用光ファイバ１３０Ａで増幅される信
号光の一部は、光ファイバ型回折格子１６２で取り出さ
れ、受光部１７２で受光されて、その光量に応じた電気
信号に変換される。この電気信号は、増幅用光ファイバ
１３０Ａで増幅される信号光の光量を表す。この電気信
号は、監視部１８２に入力されて、増幅用光ファイバ１
３０Ａで増幅される信号光の監視に用いられる。

【００８９】例えば、何等かの信号光がこの光ファイバ
増幅器の入力端１００に入力することが期待されている
にも拘らず受光部１７２から光を受光した旨の情報が出
力されない場合や、受光部１７２で受光した信号光の光
量が期待される光量と異なる場合には、監視部１８２
は、この光ファイバ増幅器で、或いは、この光ファイバ
増幅器の上流側で何等かの異常が発生したと推測する。

【００９０】尚、光ファイバ型回折格子１６２が、増幅
用光ファイバ１３０Ａの入力端付近に形成された場合に
は、受光部１７２は、増幅用光ファイバ１３０Ａに入力
する信号光を測定し、監視部１８２は、この光ファイバ
増幅器の上流側における異常の有無を検出する。光ファ
イバ型回折格子１６２が、増幅用光ファイバ１３０Ａの
出力端付近に形成された場合には、受光部１７２は、増
幅用光ファイバ１３０Ａから出力される信号光を測定
し、監視部１８２は、この光ファイバ増幅器、或いは、
この光ファイバ増幅器の上流側における異常の有無を検
出する。

【００９１】又、光ファイバ型回折格子１６２の周期Ｐ
と傾斜角θが、励起光源１５０から出力された励起光の
波長λに対して前述の（１）式を満たして形成された場
合には、受光部１７２は、増幅用光ファイバ１３０Ａに
伝搬する励起光を測定し、監視部１８２は、励起光源１
５０あるいは光結合器１４０における異常の有無を検出
する。光ファイバ型回折格子１６２が、増幅用光ファイ
バ１３０Ａ内を伝搬する増幅自然放出光の一部を取り出
すことによっても、監視部１８２は、励起光源１５０あ
るいは光結合器１４０における異常の有無を検出する。

【００９２】（第５の実施例）次に、第５の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの出力側の光フ
ァイバ伝送路に設けられ、出力される信号光の光量を一
定に制御するものである。図５は、第５の実施例に係る
光ファイバ増幅器の構成図である。

【００９３】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、
（１）入力端１００に入力した信号光を伝搬させる入力
側光ファイバ伝送路１１０と、（２）入力側光ファイバ
伝送路１１０を伝搬してきた信号光を透過させる入力側
光アイソレータ１２０と、（３）入力側光アイソレータ
１２０を透過した信号光を増幅する増幅用光ファイバ１
３０と、（４）励起光を出力する励起光源１５０と、
（５）励起光源１５０から出力された励起光を増幅用光
ファイバ１３０に導く光結合器１４０と、（６）増幅用
光ファイバ１３０から出力された信号光を透過させる出
力側光アイソレータ１２１と、（７）増幅用光ファイバ
１３０から出力された信号光を出力端１０１へ伝搬させ
る出力側光ファイバ伝送路１１１ａおよび１１１Ａと、
（８）出力側光ファイバ伝送路１１１Ａの一部に形成さ
れ、出力信号光の一部を外部に取り出す光ファイバ型回
折格子１６１と、（９）光ファイバ型回折格子１６１か
ら取り出された光の光量を測定する受光部１７１と、
（１０）受光部１７１で測定された光量から増幅動作を
制御する制御部１９１と、を備える。

【００９４】入力側光ファイバ伝送路１１０は、入力端
１００に入力した信号光を、入力側光アイソレータ１２
０まで伝搬させる。入力側光アイソレータ１２０は、入
力側光ファイバ伝送路１１０から伝搬されてきた信号光
を、その進行方向に透過させる。しかし、増幅用光ファ
イバ１３０側から入力端１００への方向には光を透過さ
せない。従って、増幅用光ファイバ１３０側から来る励
起光、増幅自然放出光、および増幅された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０には伝搬しない。

【００９５】増幅用光ファイバ１３０は、励起光源１５
０から出力された励起光が入力されている時に、入力側
光アイソレータ１２０側から信号光が入力すると、その
信号光を増幅して出力する。増幅用光ファイバ１３０と
して例えば、前述のＥＤＦが用いられ、この時、波長
１．５５μｍ帯域の信号光が用いられる。

【００９６】励起光源１５０は、増幅用光ファイバ１３
０における信号光増幅に必要な励起光を発生する。例え
ば、波長１．４７μｍの光を出力するレーザダイオード
が用いられる。光結合器１４０は、その励起光を増幅用
光ファイバ１３０に入力させ、又、増幅用光ファイバ１
３０からの信号光を出力側光アイソレータ１２１に向け
て透過させる。

【００９７】出力側光ファイバ伝送路１１１ａおよび１
１１Ａは、増幅用光ファイバ１３０から出力された信号
光を出力端１０１へ伝搬させる。出力側光アイソレータ
１２１は、増幅用光ファイバ１３０から出力された信号
光を出力端１０１へ向けて透過させる。しかし、出力端
１０１側から増幅用光ファイバ１３０への方向には光を
透過させない。従って、出力端１０１の後段にある光学
部品（図示せず）からの光は、増幅用光ファイバ１３０
には到達しない。

【００９８】光ファイバ型回折格子１６１は、出力側光
ファイバ伝送路１１１Ａの一部に形成され、出力端１０
１に向かう信号光の内、所定条件を満たす波長の信号光
をクラッド外部に所定方向に取り出す。ここで、所定条
件および所定方向とは、前述の図８および（１）式で説
明した条件等である。

【００９９】受光部１７１は、光ファイバ型回折格子１
６１から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。制御部１９１は、励起光源１５０から出力される励
起光の光量を制御して、受光部１７１で測定される出力
信号光の光量を一定に維持する。

【０１００】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【０１０１】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０と入力側光アイソレータ１
２０を経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力する。
励起光源１５０から出力された励起光は、光結合器１４
０を経由して、増幅用光ファイバ１３０に入力する。そ
の時、信号光が光ファイバ増幅器１３０に入力すると、
その信号光は増幅される。光ファイバ増幅器１３０で増
幅された信号光は、光結合器１４０、出力側光ファイバ
伝送路１１１ａ、出力側光アイソレータ１２１、出力側
光ファイバ伝送路１１１Ａおよび光ファイバ型回折格子
１６１を経由して、出力端１０１から出力される。

【０１０２】増幅用光ファイバ１３０側から出力された
信号光の一部は、光ファイバ型回折格子１６１で取り出
され、受光部１７１で受光されて、その光量に応じた電
気信号に変換される。この電気信号は、光ファイバ増幅
器の出力端１０１から出力される信号光の光量を表す。

【０１０３】制御部１９１は、受光部１７１から出力さ
れた電気信号を入力して、その電気信号に基づいて、励
起光源１５０から出力される励起光の光量を制御して、
光ファイバ増幅器の出力端１０１から出力される信号光
の光量を一定に維持する。

【０１０４】尚、励起光源１５０と光結合器１４０との
間の励起光伝送路中に光減衰器（図示せず）を設けて、
制御部１９１は、この光減衰器の減衰率を制御して、増
幅用光ファイバ１３０に入力する励起光の光量を調整し
て、光ファイバ増幅器の出力端１０１から出力される信
号光の光量を一定に維持することとしてもよい。又、光
結合器１４０と光ファイバ型回折格子１６１との間の信
号光伝送路中に光減衰器（図示せず）を設けて、制御部
１９１は、この光減衰器の減衰率を制御して、光ファイ
バ増幅器の出力端１０１から出力される信号光の光量を
一定に維持することとしてもよい。

【０１０５】尚、光ファイバ型回折格子１６１が増幅用
光ファイバ１３０の出力端付近に形成される場合でも、
出力信号光を取り出すことができるので、同様の作用を
得る。

【０１０６】（第６の実施例）次に、第６の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの一部に設けら
れ、利得を一定に制御するものである。図６は、第６の
実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図である。

【０１０７】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、前述
の第５の実施例と比較して以下の点で異なる。第５の実
施例における出力側光ファイバ伝送路１１１Ａの一部に
形成された光ファイバ型回折格子１６１に替えて、本実
施例では、増幅用光ファイバ１３０Ａの一部に形成さ
れ、増幅自然放射光の一部を外部に取り出す光ファイバ
型回折格子１６２を備える。又、第５の実施例における
受光部１７１と制御部１９１に替えて、本実施例では、
光ファイバ型回折格子１６２から取り出された光の光量
を測定する受光部１７２と、受光部１７２で測定された
光量から増幅動作を制御する制御部１９２と、を備え
る。

【０１０８】光ファイバ型回折格子１６２は、増幅用光
ファイバ１３０Ａの一部に形成され、増幅用光ファイバ
１３０Ａを伝搬する増幅自然放射光の内、所定条件を満
たす波長の光をクラッド外部に所定方向に取り出す。こ
こで、所定条件および所定方向とは、前述の図８および
（１）式で説明した条件等である。

【０１０９】受光部１７２は、光ファイバ型回折格子１
６２から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。制御部１９２は、励起光源１５０から出力される励
起光の光量を制御して、受光部１７２で測定される増幅
自然放射光の光量を一定に維持する。

【０１１０】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【０１１１】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０と入力側光アイソレータ１
２０とを経由して、増幅用光ファイバ１３０Ａに入力す
る。励起光源１５０から出力された励起光は、光結合器
１４０を経由して、増幅用光ファイバ１３０Ａに入力す
る。その時、信号光が光ファイバ増幅器１３０Ａに入力
すると、その信号光は増幅される。光ファイバ増幅器１
３０Ａで増幅された信号光は、光結合器１４０、出力側
光ファイバ伝送路１１１ａ、出力側光アイソレータ１２
１および出力側光ファイバ伝送路１１１ｂを経由して、
出力端１０１から出力される。

【０１１２】増幅用光ファイバ１３０Ａを伝搬する増幅
自然放射光の一部は、光ファイバ型回折格子１６２で取
り出され、受光部１７２で受光されて、その光量に応じ
た電気信号に変換される。この電気信号は、増幅用光フ
ァイバ１３０Ａを伝搬する増幅自然放射光の光量を表
す。又、増幅自然放射光の光量は、増幅用光ファイバ１
３０Ａにおける信号光増幅動作の利得を表す。即ち、受
光部１７２から出力される電気信号は、この光ファイバ
増幅器の利得を表す。

【０１１３】制御部１９２は、受光部１７２から出力さ
れた電気信号を入力して、その電気信号に基づいて、励
起光源１５０から出力される励起光の光量を制御して、
光ファイバ増幅器の利得を一定に維持する。又、励起光
源１５０と光結合器１４０との間の励起光伝送路中に光
減衰器（図示せず）を設けて、制御部１９２は、この光
減衰器の減衰率を制御して、増幅用光ファイバ１３０Ａ
に入力する励起光の光量を調整して、光ファイバ増幅器
の利得を一定に維持することとしてもよい。

【０１１４】尚、光ファイバ型回折格子１６２が、出力
側光ファイバ伝送路１１１ａまたは１１１ｂの一部に形
成された場合でも、増幅自然放出光の光量を取り出すこ
とができるので、同様の作用を得る。

【０１１５】（第７の実施例）次に、第７の実施例につ
いて説明する。本実施例に係る光ファイバ増幅器は、光
ファイバ型回折格子が増幅用光ファイバの入力側と出力
側の双方の光ファイバ伝送路に設けられ、利得を一定に
制御するものである。図７は、第７の実施例に係る光フ
ァイバ増幅器の構成図である。

【０１１６】本実施例に係る光ファイバ増幅器は、前述
の第５の実施例と比較して以下の点で異なる。本実施例
では、入力側光ファイバ伝送路１１０Ａの一部に形成さ
れ、入力端１００に入力した信号光の一部を外部に取り
出す光ファイバ型回折格子１６０と、光ファイバ型回折
格子１６０から取り出された光の光量を測定する受光部
１７０と、を更に備える。又、第５の実施例における制
御部１９１に替えて、本実施例では、受光部１７０およ
び１７１で測定されたそれぞれの光量から増幅動作を制
御する制御部１９０を備える。

【０１１７】光ファイバ型回折格子１６１は、出力側光
ファイバ伝送路１１１Ａの一部に形成され、出力端１０
１に向かう信号光の内、所定条件を満たす波長の信号光
をクラッド外部に所定方向に取り出す。一方、光ファイ
バ型回折格子１６０は、入力側光ファイバ伝送路１１０
Ａの一部に形成され、入力端１００から入力した信号光
の内、所定条件を満たす波長の信号光をクラッド外部に
所定方向に取り出す。ここで、所定条件および所定方向
とは、前述の図８および（１）式で説明した条件等であ
る。

【０１１８】受光部１７１は、光ファイバ型回折格子１
６１から取り出された光の光路上に設けられ、その光を
受光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力す
る。一方、受光部１７０は、光ファイバ型回折格子１６
０から取り出された光の光路上に設けられ、その光を受
光し、受光した光の光量に応じた電気信号を出力する。

【０１１９】制御部１９０は、励起光源１５０から出力
される励起光の光量を制御して、受光部１７１で測定さ
れる出力信号光の光量と受光部１７０で測定される入力
信号光の光量との比を一定に維持する。

【０１２０】以上のように構成される光ファイバ増幅器
は、以下のように動作する。

【０１２１】入力端１００から入力された信号光は、入
力側光ファイバ伝送路１１０Ａ、光ファイバ型回折格子
１６０および入力側光アイソレータ１２０を経由して、
増幅用光ファイバ１３０に入力する。励起光源１５０か
ら出力された励起光は、光結合器１４０を経由して、増
幅用光ファイバ１３０に入力する。その時、信号光が光
ファイバ増幅器１３０に入力すると、その信号光は増幅
される。光ファイバ増幅器１３０で増幅された信号光
は、光結合器１４０、出力側光ファイバ伝送路１１１
ａ、出力側光アイソレータ１２１、出力側光ファイバ伝
送路１１１Ａおよび光ファイバ型回折格子１６１を経由
して、出力端１０１から出力される。

【０１２２】入力端１００から入力した入力信号光の一
部は、光ファイバ型回折格子１６０で取り出され、受光
部１７０で受光されて、その光量に応じた電気信号に変
換される。この電気信号は入力信号光の光量を表す。

【０１２３】増幅用光ファイバ１３０から出力端１０１
に向かう出力信号光の一部は、光ファイバ型回折格子１
６１で取り出され、受光部１７１で受光されて、その光
量に応じた電気信号に変換される。この電気信号は出力
信号光の光量を表す。

【０１２４】制御部１９０は、受光部１７０から出力さ
れた電気信号と受光部１７１から出力された電気信号と
を入力して、これらの電気信号の比を求める。この比
は、光ファイバ増幅器の利得を表す。制御部１９０は、
その比に基づいて、励起光源１５０から出力される励起
光の光量を制御して、光ファイバ増幅器の利得を一定に
維持する。

【０１２５】尚、励起光源１５０と光結合器１４０との
間の励起光伝送路中に光減衰器（図示せず）を設けて、
制御部１９０は、この光減衰器の減衰率を制御して、増
幅用光ファイバ１３０に入力する励起光の光量を調整し
て、光ファイバ増幅器の利得を一定に維持することとし
てもよい。又、光結合器１４０と光ファイバ型回折格子
１６１との間の信号光伝送路中に光減衰器（図示せず）
を設けて、制御部１９０は、この光減衰器の減衰率を制
御して、光ファイバ増幅器の利得を一定に維持すること
としてもよい。

【０１２６】又、光ファイバ型回折格子１６０が、増幅
用光ファイバ１３０の入力端付近に形成されていても、
又、光ファイバ型回折格子１６１が、増幅用光ファイバ
１３０の出力端付近に形成されていても、同様の作用を
得る。

【０１２７】本発明は、上述の第１ないし第７の実施例
に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

【０１２８】例えば、上述の各実施例では、後方向励起
法により励起光を増幅用光ファイバに供給していたが、
前方向励起法や双方向励起法であっても構わない。

【０１２９】又、光ファイバ型回折格子は、上述の各実
施例で述べた配置に限られるものではなく、信号光の伝
送路中の任意の箇所に形成されてもよい。例えば、励起
光供給用の光結合器と出力側光アイソレータとの間に形
成されても構わない。この場合、増幅された信号光や増
幅自然放出光の光量を測定・監視することができ、これ
らの測定値に基づいて、出力信号光の光量や信号光増幅
の利得を制御することができる。

【０１３０】又、光ファイバ型回折格子の両端に張力を
加える機構を設けてもよい。この場合、張力の大きさに
依り光ファイバ型回折格子の周期Ｐと傾斜角θを変更で
きるので、光ファイバ型回折格子から前述の（１）式を
満たす波長の光を任意に選択して取り出して、所定の光
の光量を測定・監視・制御できる。

【０１３１】又、１つの光ファイバ増幅器に複数の光フ
ァイバ型回折格子が形成され、上述の第１ないし第７の
実施例の任意が組み合わされても構わない。例えば、入
力側光ファイバ伝送路に光ファイバ型回折格子を形成し
て入力信号光の光量を測定・監視し、出力側光ファイバ
伝送路に別の光ファイバ型回折格子を形成して出力信号
光の光量を測定・監視し、制御部は、入力信号光に異常
を認めない時には出力信号光を一定に制御し、入力信号
光に異常を認めた時には増幅動作を停止することとして
もよい。

【０１３２】又、光中継伝送装置は、複数の光ファイバ
増幅器から構成されてもよい。例えば、上述の第６の実
施例で説明した増幅自然放出光を測定してこれに基づい
て利得制御する光ファイバ増幅器を前段の光ファイバ増
幅器とし、上述の第５の実施例で説明した出力信号光を
測定してこれに基づいて出力制御する光ファイバ増幅器
を後段の光ファイバ増幅器として、これら１対の光ファ
イバ増幅器を直列に接続して光中継伝送装置を構成して
もよい。

【０１３３】又、入力側光ファイバ伝送路に光ファイバ
型回折格子を形成して、波長多重伝送されてきた信号光
の内の所定の１信号光を取り出して受光し、必要に応じ
てその信号に所定の処理を施し、その処理の結果を、増
幅用光ファイバで増幅された他の信号光と出力側光ファ
イバ伝送路中に合波して、下流に伝送することとしても
よい。例えば、当該１信号光が、監視信号である場合に
は、光ファイバ増幅器が故障していても、その監視信号
は下流に伝送されるので、監視システムを維持すること
ができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、光ファイバ増幅器内の信号光の伝送路中に光ファ
イバ型回折格子を形成し、その光ファイバ型回折格子か
ら所定の条件を満たす波長の光を取り出す。その取り出
された光を受光部で受光することにより、光ファイバ増
幅器内を伝搬する信号光や増幅自然放出光を測定する。
更に、その測定結果に基づいて、光ファイバ増幅器の動
作状態の監視や制御を行う。以上のような構成としたの
で、光ファイバ増幅器の構成が簡易で小型になるという
効果を有する。又、信号光の損失が少ないので、励起光
の光量を小さくすることができ、従って、低消費電力で
信号光を増幅することができるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図２】第２の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図３】第３の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図４】第４の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図５】第５の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図６】第６の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図７】第７の実施例に係る光ファイバ増幅器の構成図
である。

【図８】光ファイバ型回折格子の断面構成および光の回
折現象の説明図である。

【図９】光ファイバ型回折格子における両方向から伝搬
してきたそれぞれの光の回折現象の説明図である。

【図１０】従来の動作状態監視機能および光出力制御機
能を有する光ファイバ増幅器の構成図である。

【図１１】従来の光結合器の構成図である。

【符号の説明】

１００…入力端、１０１…出力端、１１０，１１０Ａ，
１１０ａ，１１０ｂ…入力側光ファイバ伝送路、１１１
Ａ，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ…出力側光ファイバ
伝送路、１２０…入力側光アイソレータ、１２１…出力
側光アイソレータ、１３０，１３０Ａ…増幅用光ファイ
バ、１４０…光結合器、１５０…励起光源、１６０，１
６１，１６２…光ファイバ型回折格子、１７０，１７
１，１７２，１７３…受光部、１８０，１８１，１８
２，１８３…監視部、１９０，１９１，１９２…制御部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/14 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｑ 10/135 10/13 10/12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端から出力端までの信号光の伝送路
   中に配置され、前記入力端に入力した前記信号光を増幅
   する増幅用光ファイバを備えた増幅部と、 前記伝送路中に形成され、前記伝送路中を伝搬する光の
   一部を取り出す光ファイバ型回折格子部と、 前記光ファイバ型回折格子部から取り出された前記光の
   一部を受光して、前記光の一部の光量に応じた電気信号
   に変換する受光部とを備えることを特徴とする光ファイ
   バ増幅器。
2. 【請求項２】 前記受光部から出力された前記電気信号
   に基づいて動作状態を監視する監視手段を更に備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。
3. 【請求項３】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記入
   力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信号光の伝送
   路中または前記増幅用光ファイバの入力端付近に形成さ
   れ、前記信号光の一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
   された前記信号光の一部を受光する位置に配置され、 前記監視手段は、前記入力端に入力する前記信号光の異
   常の有無を判断することを特徴とする請求項２記載の光
   ファイバ増幅器。
4. 【請求項４】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記出
   力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信号光の伝送
   路中または前記増幅用光ファイバの出力端付近に形成さ
   れ、前記信号光の一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
   された前記信号光の一部を受光する位置に配置され、 前記監視手段は、前記出力端から出力される前記信号光
   の異常の有無を判断することを特徴とする請求項２記載
   の光ファイバ増幅器。
5. 【請求項５】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記出
   力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信号光の伝送
   路中または前記増幅用光ファイバの出力端付近に形成さ
   れ、前記信号光の進行方向とは反対方向に伝搬する光の
   一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
   された、前記信号光の進行方向とは反対方向に伝搬する
   光の一部を受光する位置に配置され、 前記監視手段は、前記出力端以降の前記信号光の光路上
   における反射異常点の有無を判断することを特徴とする
   請求項２記載の光ファイバ増幅器。
6. 【請求項６】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記増
   幅用光ファイバに形成され、 前記監視手段は、前記増幅用光ファイバにおける信号光
   増幅動作状態を監視することを特徴とする請求項２記載
   の光ファイバ増幅器。
7. 【請求項７】 前記受光部から出力された前記電気信号
   に基づいて動作状態を制御する制御手段を更に備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。
8. 【請求項８】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記出
   力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信号光の伝送
   路中または前記増幅用光ファイバの出力端付近に形成さ
   れ、前記信号光の一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
   された前記信号光の一部を受光する位置に配置され、 前記制御手段は、前記出力端から出力される前記信号光
   の光量を制御することを特徴とする請求項７記載の光フ
   ァイバ増幅器。
9. 【請求項９】 前記光ファイバ型回折格子部は、増幅自
   然放出光の一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
   された前記増幅自然放出光の一部を受光する位置に配置
   され、 前記制御手段は、前記増幅自然放出光の光量を制御する
   ことにより、利得を制御することを特徴とする請求項７
   記載の光ファイバ増幅器。
10. 【請求項１０】 前記光ファイバ型回折格子部は、前記
    入力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信号光の伝
    送路中または前記増幅用光ファイバの入力端付近、及
    び、前記出力端と前記増幅用光ファイバとの間の前記信
    号光の伝送路中または前記増幅用光ファイバの出力端付
    近に形成され、前記信号光の一部を取り出し、 前記受光部は、前記光ファイバ型回折格子部から取り出
    されたそれぞれの前記信号光の一部を受光する位置に配
    置され、 前記制御手段は、前記受光部で受光されたそれぞれの前
    記信号光の一部の光量の比を制御することにより、利得
    を制御することを特徴とする請求項７記載の光ファイバ
    増幅器。