JPH1155195A - 光送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ループ状の光伝送路に沿って光周波数多重信
号を一方向に伝搬させることによって親局を介して複数
の子局が双方向に通信する光通信システムの各子局に設
けられ、簡単な構成で、光周波数多重信号のうち受信用
周波数に対応する光信号を選択的にかつ十分な強度で受
信する、安価な光送受信装置を提供する。 【解決手段】 ブリルアン増幅部１２は、光分岐部１１
で分岐して得られた一方の光周波数多重信号が入射され
る光学媒質と、受信用周波数とストークスシフト周波数
との和の周波数に対応する励起光を出力する発光素子と
を含み、発光素子が出力する励起光を光周波数多重信号
とは逆方向に光学媒体に入射し、ブリルアン増幅によっ
て、光周波数多重信号のうち受信用周波数に対応する光
信号を選択的に増幅する。これにより、光信号の抽出お
よび増幅を個別的に行うのに比べて、より簡単な構成
で、かつ安価に、受信を行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光送受信装置に関
し、より特定的には、光周波数多重方式による光通信シ
ステムで用いられる光送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】互いに異なる周波数の複数の光信号を周
波数多重して光伝送路に沿って伝搬させ、それによって
通信を行う光周波数多重方式による光通信システムが、
大容量の信号を伝送可能な次世代の通信システムとし
て、現在盛んに研究されている。

【０００３】図４は、光周波数多重方式による光通信シ
ステムの構成の一例を示すブロック図である。図４のシ
ステムは、親局４０、複数の子局（４１ａ、４１ｂ、４
１ｃ、…）およびループ状に形成された光伝送路４２を
含む。図４のシステムでは、各子局（４１ａ、４１ｂ、
４１ｃ、…）にそれぞれ固有の送信用周波数および受信
用周波数が割り当てられており、光伝送路４２に沿って
光周波数多重信号を一方向に伝搬させることによって、
親局４０を介して各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、
…）が双方向に通信することができる。

【０００４】以下には、親局４０を介して複数の子局
（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）がそれぞれ双方向に通
信する動作を説明する。親局４０は、各子局（４１ａ、
４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた受信用周波数に
対応する複数の光信号を多重して得られた光周波数多重
信号を、光伝送路４２へ送出する。送出された光周波数
多重信号は、光伝送路４２に沿って図中に矢印で示す向
きに伝搬する。

【０００５】各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）は
それぞれ、光ファイバ４２に沿って伝搬する光周波数多
重信号から自局に割り当てられた受信用周波数に対応す
る光信号を抽出して受信すると共に、光ファイバ４２に
沿って伝搬する光周波数多重信号に自局に割り当てられ
た送信用周波数に対応する光信号を結合（光周波数多
重）させて送信する。その結果、親局４０には、各子局
（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）からの複数の光信号が
結合された光周波数多重信号が到達する。

【０００６】親局４０は、到達した光周波数多重信号か
ら各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）の送信用周波
数に対応する複数の光信号をそれぞれ抽出する。そして
送信先に応じて光周波数を変換し、各子局（４１ａ、４
１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた受信用周波数に対
応する複数の光信号を多重して得られた光周波数多重信
号を光伝送路４２へ送出する。以降、上記と同様の動作
が繰り返されることによって、各子局（４１ａ、４１
ｂ、４１ｃ、…）はそれぞれ、親局４０を介して光信号
を受信でき、かつ親局４０を介して光信号を送信でき
る。

【０００７】図５は、図４の各子局（４１ａ、４１ｂ、
４１ｃ、…）に設けられ、光信号の送受信を行う従来の
光送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。図
５の装置は、光分岐部５１、光フィルタ５２、光増幅部
５３、受光部５４、発光部５５、光変調部５６および光
結合部５７を備えている。

【０００８】光分岐部５１は、光ファイバ４２に沿って
伝搬する光周波数多重信号を二分岐する。光フィルタ５
２は、二分岐して得られた一方の光周波数多重信号か
ら、図５の装置が設けられる子局（４１ａ、４１ｂ、４
１ｃ、…）に割り当てられた受信用周波数に対応する光
信号を抽出する。光増幅部５３は、抽出された光信号を
増幅する。受光部５４は、増幅された光信号を電気信号
（受信信号）に変換する。

【０００９】発光部５５は、図５の装置が設けられる子
局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた送
信用周波数に対応する光信号を出力する。光変調部５６
は、出力された光信号を送信信号で光変調する。光結合
部５７は、光変調して得られた光信号を、二分岐して得
られた他方の光周波数多重信号に結合させる。

【００１０】以下には、図５の装置が図４の子局４１ａ
に設けられて光信号の送受信を行う動作について説明す
る。いま、親局４０が送出した光周波数多重信号が、光
伝送路４２に沿って図中に矢印で示す向きに伝搬してい
る。この光周波数多重信号は、光分岐部５１で二分岐さ
れ、二分岐して得られた一方の光周波数多重信号が光フ
ィルタ５２側に、他方の光周波数多重信号は光結合部５
７側にそれぞれ出力される。

【００１１】光フィルタ５２側に出力された光周波数多
重信号のうち、子局４１ａの受信用周波数に対応するも
の以外の光信号は光フィルタ５２で遮断され、子局４１
ａの受信周波数に対応する光信号のみが光増幅部５３側
に透過される。透過された光信号は、光増幅部５３で光
増幅され、さらに受光部５４で電気信号（受信信号）に
変換される。

【００１２】一方、発光部５５は、子局４１ａの送信用
周波数に対応する光信号を出力している。発光部５５か
ら出力された光信号は、光変調部５６に与えられて送信
信号で光変調される。光変調して得られた光信号は、光
結合部５７おいて、光分岐部５１で二分岐して得られた
他方の光周波数多重信号に結合（光周波数多重）され
る。そして、結合して得られた光周波数多重信号が、光
ファイバ４２に沿って図中に矢印で示す向きに伝搬す
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図５の
装置では、光フィルタ５２が光周波数多重信号から子局
４１ａに割り当てられた受信用周波数に対応する光信号
を抽出し、光増幅部５３は、光フィルタ５２によって抽
出された光信号を増幅して、伝送経路上で生じた損失や
分岐による光強度の低下を補償している。これにより、
図５の装置は、光周波数多重信号のうち受信用周波数に
対応する光信号を選択的にかつ十分な強度で受信するこ
とができた。

【００１４】しかし、図５の装置では、光周波数多重信
号のうち受信用周波数に対応する光信号を選択的にかつ
十分な強度で受信するために、光フィルタ５２および光
増幅部５３を備えて光信号の抽出および増幅を個別的に
行っており、そのために装置の構成が複雑で、価格も高
い問題があった。

【００１５】従って、本発明の目的は、親局と複数の子
局とがループ状に形成された光伝送路に接続され、この
光伝送路に沿って光周波数多重信号を一方向に伝搬させ
ることによって親局を介して複数の子局が双方向に通信
する光通信システムの各子局に設けられ、簡単な構成
で、光周波数多重信号のうち受信用周波数に対応する光
信号を選択的にかつ十分な強度で受信する、安価な光送
受信装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、親局とそれぞれ固有の送信用周波数および受信
用周波数が割り当てられた複数の子局とがループ状に形
成された光伝送路に接続され、この光伝送路に沿って光
周波数多重信号を一方向に伝搬させることによって親局
を介して各子局が双方向に通信する光通信システムの各
子局に設けられ、光伝送路に沿って伝搬する光周波数多
重信号から当該子局に割り当てられた受信用周波数に対
応する光信号を抽出して受信すると共に、光伝送路に沿
って伝搬する光周波数多重信号に当該子局に割り当てら
れた送信用周波数に対応する光信号を結合させて送信す
る光送受信装置であって、光伝送路に沿って伝搬する光
周波数多重信号を二分岐する第１の光分岐手段と、子局
に割り当てられた送信用周波数に対応する光信号を出力
する発光手段と、発光手段が出力した光信号を送信信号
で変調する光変調手段と、光変調手段が変調して得られ
た光信号を、第１の光分岐手段が分岐して得られた一方
の光周波数多重信号に結合させる光結合手段と、第１の
光分岐手段が二分岐して得られた他方の光周波数多重信
号が入射される光学媒質を含み、当該光学媒質に子局に
割り当てられた受信用周波数と当該光学媒質のストーク
スシフト周波数との和の周波数に対応する励起光を光周
波数多重信号とは逆方向に入射し、ブリルアン増幅によ
って、光学媒質に入射される光周波数多重信号のうち子
局に割り当てられた受信用周波数に対応する光信号を選
択的に増幅するブリルアン増幅手段と、ブリルアン増幅
手段が増幅して得られた光信号を電気信号に変換する受
光手段とを備えている。

【００１７】上記のように、第１の発明では、光伝送路
に沿って伝搬する光周波数多重信号を二分岐する。そし
て、子局に割り当てられた送信用周波数に対応する光信
号（以下、送信用の光信号）を送信信号で変調し、変調
して得られた光信号を、二分岐して得られた一方の光周
波数多重信号に結合させることにより、光信号を送信す
る。また、二分岐して得られた他方の光周波数多重信号
が入射される光学媒質に、子局に割り当てられた受信用
周波数と当該光学媒質のストークスシフト周波数との和
の周波数に対応する励起光を光周波数多重信号とは逆方
向に入射し、ブリルアン増幅によって、光学媒質に入射
される光周波数多重信号のうち子局に割り当てられた受
信用周波数に対応する光信号を選択的に増幅する。そし
て、増幅して得られた光信号を電気信号に変換すること
により、光信号を受信する。

【００１８】このように、ブリルアン増幅を行う手段を
備えて、光周波数多重信号のうち受信用周波数に対応す
る光信号を選択的に増幅したことにより、光フィルタと
光増幅部とを備えて光信号の抽出および増幅を個別的に
行う従来の光送受信装置に比べて、より簡単な構成で、
かつ安価に、光周波数多重信号のうち受信用周波数の光
信号を選択的にかつ十分な強度で受信することができ
る。

【００１９】第２の発明は、第１の発明において、子局
に割り当てられた送信用周波数は、当該子局に割り当て
られた受信用周波数と光学媒質のストークスシフト周波
数との和の周波数に等しく、発光手段が出力した光信号
を二分岐する第２の光分岐手段をさらに備え、光変調手
段は、第２の光分岐手段が二分岐して得られた一方の光
信号を送信信号で変調し、ブリルアン増幅手段は、光学
媒質に、第２の光分岐手段が二分岐して得られた他方の
光信号を励起光として入射することを特徴としている。

【００２０】上記のように、第２の発明では、送信用周
波数を受信用周波数とストークスシフト周波数との和の
周波数に等しくして、送信用の光信号をブリルアン増幅
のための励起光として利用したことにより、励起光を出
力する発光素子が不要になり、その結果、光送受信装置
の価格がさらに安くなり、また消費電力も少なくなる。

【００２１】第３の発明は、第１の発明において、子局
に割り当てられた送信用周波数は、当該子局に割り当て
られた受信用周波数と光学媒質のストークスシフト周波
数との和の周波数に等しく、発光手段が出力した光信号
が送信時に光変調手段に与えられ、受信時にはブリルア
ン増幅手段に与えられるよう、発光手段と光変調手段お
よびブリルアン増幅手段との接続関係を切り換える切換
手段をさらに備え、光変調手段は、切り換え手段を介し
て与えられた光信号を送信信号で変調し、ブリルアン増
幅手段は、光学媒質に、切り換え手段を介して与えられ
た光信号を励起光として入射することを特徴としてい
る。

【００２２】上記のように、第３の発明では、送信用周
波数を受信用周波数とストークスシフト周波数との和の
周波数に等しくして、送信用の光信号をブリルアン増幅
のための励起光として利用したことにより、励起光を出
力する発光素子が不要になり、その結果、光送受信装置
の価格がさらに安くなり、また消費電力も少なくなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
第１の実施形態に係る光送受信装置の構成を示すブロッ
ク図である。図１の装置は、光分岐部１１、ブリルアン
増幅部１２、受光部１３、発光部１４、光変調部１５お
よび光結合部１６を備えている。なお、図１の装置が採
用される光通信システムは、図４のものと同様であるの
で、以下の説明にも図４を援用し、その詳細な説明を省
略する。

【００２４】図１の装置は、図５の装置同様、図４の光
通信システムの各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）
に設けられ、光信号の送受信を行う。光分岐部１１は、
光ファイバ４２に沿って伝搬する光周波数多重信号を二
分岐する。ブリルアン増幅部１２は、二分岐して得られ
た一方の光周波数多重信号のうち、図１の装置が設けら
れる子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てら
れた受信用周波数に対応する光信号を、ブリルアン増幅
（これについては後述）によって選択的に増幅する。受
光部１３は、増幅された光信号を電気信号（受信信号）
に変換する。

【００２５】発光部１４は、図１の装置が設けられる子
局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた送
信用周波数に対応する光信号を出力する。光変調部１５
は、出力された光信号を送信信号で光変調する。光結合
部１６は、光変調して得られた光信号を、二分岐して得
られた他方の光周波数多重信号に結合させる。

【００２６】以下には、図１の装置が図４の子局４１ａ
に設けられて光信号の送受信を行う動作について説明す
る。いま、親局４０が送出した光周波数多重信号が、光
伝送路４２に沿って図中に矢印で示す向きに伝搬してい
る。この光周波数多重信号は、光分岐部１１で二分岐さ
れ、二分岐して得られた一方の光周波数多重信号がブリ
ルアン増幅部１２側に、他方の光周波数多重信号は光結
合部１６側にそれぞれ出力される。

【００２７】ブリルアン増幅部１２では、光周波数多重
信号のうち、子局４１ａに割り当てられた受信用周波数
に対応する光信号がブリルアン増幅によって選択的に増
幅される。

【００２８】ここで、ブリルアン増幅について説明す
る。光学媒体に励起光を入射した場合、光波と音響フォ
ノンとの相互作用によって、ブリルアン散乱と呼ばれる
散乱現象が起こる（中沢、”光ファイバ中の非線形光
学”、応用物理、第５４巻、第１０号（１９８７））。
ブリルアン散乱は、ブリルアン利得と呼ばれる利得を発
生し、励起光と逆方向に進行する光信号を増幅する。こ
のブリルアン利得による増幅現象をブリルアン光増幅と
呼んでいる。ここでブリルアン利得は、励起光の周波数
よりもストークスシフト周波数と呼ばれる周波数だけ低
い周波数に生じる。

【００２９】なお、ストークスシフト周波数は、光学媒
質によって異なるが、光ファイバの場合、おおむね１０
ＧＨｚ〜２０ＧＨｚである。また、ブリルアン利得の帯
域幅（半値幅）は、音響フォノンのライフタイムで決定
され、常温では１０〜１００ＭＨｚ程度である。

【００３０】このブリルアン増幅を応用して、光周波数
多重信号のうち子局４１ａに割り当てられた受信用周波
数に対応する光信号を選択的に増幅し、それによって、
光信号の抽出と増幅とを同時に行うのがブリルアン増幅
部１２である。以下には、ブリルアン増幅部１２が、分
岐部１１で分岐して得られた一方の光周波数多重信号の
うち子局４１ａに割り当てられた受信用周波数に対応す
る光信号を選択的に増幅する動作ついて説明する。

【００３１】ブリルアン増幅部１２は、光周波数多重信
号が入射される光学媒質と、励起光を発生する発光素子
とを含んでいる。これら光学媒質および発光素子は、受
信用周波数に対応する光信号を選択的に増幅するため
に、励起光の光周波数が、子局４１ａに割り当てられた
受信用周波数よりも光学媒質のストークスシフト周波数
だけ高い周波数になるように、それぞれ適切なものが選
択されている。

【００３２】ブリルアン増幅部１２は、光周波数多重信
号が入射される光学媒質に、発光素子が出力した励起光
を、光周波数多重信号とは逆方向に入射する。その結
果、ブリルアン増幅により、光周波数多重信号と同方向
に進行し、かつ受信用周波数に等しい周波数を有する光
信号が選択的に増幅される。

【００３３】このように、ブリルアン増幅部１２は、ブ
リルアン増幅によって、光周波数多重信号のうち受信用
周波数に対応する光信号を選択的に増幅する。その結
果、受光部１３には、子局４１ａに割り当てられた受信
用周波数に対応する光信号が十分な強度で与えられる。
受光部１３は、与えられた光信号を電気信号に変換し
て、受信信号として出力する。これによって、子局４１
ａは、親局４０からの信号を受信できる。

【００３４】次に、送信時の動作について説明する。発
光部１４は、子局４１ａの送信用周波数に対応する光信
号を出力している。発光部１４から出力された光信号
は、光変調部１５に与えられて送信信号で光変調され
る。光変調して得られた光信号は、光結合部１６おい
て、光分岐部１１で二分岐して得られた他方の光周波数
多重信号に結合（光周波数多重）される。こうして送信
された光信号が、光ファイバ４２に沿って図中に矢印で
示す向きに伝搬され、親局４０に伝達される。

【００３５】以上のように、図１の装置では、ブリルア
ン増幅部１２を設けて、光周波数多重信号のうち図１の
装置に割り当てられた受信用周波数に対応する光信号を
選択的に増幅したことにより、光フィルタ５２と光増幅
部５３とを備えて光信号の抽出および増幅を個別的に行
う図５の装置に比べて、より簡単な構成で、かつ安価
に、光周波数多重信号のうち受信用周波数の光信号を選
択的にかつ十分な強度で受信することができる。

【００３６】なお、本実施形態では、ブリルアン増幅部
１２が発光素子を含んでいるが、ブリルアン増幅部１２
の外部に発光素子を設けるようにしてもよい。

【００３７】また、発光部１４からの光（送信用の光信
号）を二分岐して、その一方をブリルアン増幅のための
励起光として利用してもよい。その場合、励起光を出力
する発光素子が不要になり、消費電力が少なくなること
も期待できる。第２の実施形態では、そのような光送受
信装置について説明する。

【００３８】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２
は、本発明の第２の実施形態に係る光送受信装置の構成
を示すブロック図である。図２の装置は、図１の装置に
おいて、ブリルアン増幅部１２に代えてブリルアン増幅
部２１を、発光部１４に代えて発光部２２をそれぞれ備
え、かつ、光分岐部２３をさらに備えている。

【００３９】図２の装置は、図１の装置同様、図４の光
通信システムの各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）
に設けられ、光信号の送受信を行う。ブリルアン増幅部
２１は、光分岐部１１が二分岐して得られた一方の光周
波数多重信号のうち、図２の装置が設けられる子局（４
１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた受信用周
波数に対応する光信号を、ブリルアン増幅部１２と同
様、ブリルアン増幅によって選択的に増幅する。

【００４０】ただし、ブリルアン増幅部２１は、光周波
数多重信号が入射される光学媒質を含むが、励起光を出
力する発光素子を含まない。そして、光分岐部２３から
与えられる光を励起光として光学媒質に入射する点が、
ブリルアン増幅部１２と異なる。

【００４１】図２の装置が設けられる子局（４１ａ、４
１ｂ、４１ｃ、…）には、送信用周波数として、受信用
周波数よりも、ブリルアン増幅部２１に含まれる光学媒
質のストークスシフトだけ高い周波数が割り当てられて
いる。発光部２２は、図２の装置が設けられる子局（４
１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）に割り当てられた受信用周
波数よりも、ブリルアン増幅部２１に含まれる光学媒質
のストークスシフトだけ高い周波数の光信号を出力す
る。

【００４２】光分岐部２３は、発光部２２が出力した光
信号を二分岐して、一方の光信号をブリルアン増幅部２
１側側へ、他方の光信号を光変調部１５へ出力する。他
の構成要素は、図１のものと同様の動作を行う。

【００４３】以下には、図２の装置が図４の子局４１ａ
に設けられて光信号の送受信を行う動作について説明す
る。ただし、図２の装置の動作は、送信のための光信号
を分岐して、その一方をブリルアン増幅のための励起光
として利用する点を除き、図１の装置と同様であるの
で、図１の装置と異なる動作についてのみ説明する。

【００４４】いま、親局４０が送出した光周波数多重信
号が、光伝送路４２に沿って図中に矢印で示す向きに伝
搬している。この光周波数多重信号は、光分岐部１１で
二分岐され、二分岐して得られた一方の光周波数多重信
号がブリルアン増幅部２１側に、他方の光周波数多重信
号は光結合部１６側にそれぞれ出力される。

【００４５】ブリルアン増幅部２１は、光周波数多重信
号が入射される光学媒質を含んでいる。発光部２２は、
子局４１ａに割り当てられた送信用周波数、すなわち、
子局４１ａに割り当てられた受信用周波数よりもブリル
アン増幅部２１に含まれる光学媒質のストークスシフト
だけ高い周波数の光信号を出力している。この光信号が
光分岐部２３で二分岐され、二分岐して得られた一方の
光信号がブリルアン増幅部２１側に出力される。なお、
二分岐して得られた他方の光信号は、光変調部１５側に
出力され、そこで光変調された後、送信される。

【００４６】ブリルアン増幅部２１は、光周波数多重信
号が入射される光学媒質に、光分岐部２３が二分岐して
得られた一方の光信号をブリルアン増幅のための励起光
として、光周波数多重信号とは逆方向に入射する。

【００４７】その結果、ブリルアン増幅により、光周波
数多重信号と同方向に進行し、かつ受信用周波数に等し
い周波数を有する光信号が選択的に増幅される。

【００４８】以上のように、図２の装置では、ブリルア
ン増幅部２１を設けて、光周波数多重信号のうち図２の
装置に割り当てられた受信用周波数に対応する光信号を
選択的に増幅したことにより、光フィルタ５２と光増幅
部５３とを備えて光信号の抽出および増幅を個別的に行
う図５の装置に比べて、より簡単な構成で、かつ安価
に、光周波数多重信号のうち受信用周波数の光信号を選
択的にかつ十分な強度で受信することができる。

【００４９】また、図２の装置では、送信用周波数を受
信用周波数とストークスシフト周波数との和の周波数に
等しくして、送信用の光信号をブリルアン増幅のための
励起光として利用したことにより、励起光を出力する発
光素子が不要になり、その結果、図１の装置に比べて、
装置の価格がさらに安くなり、また消費電力も少なくな
る。

【００５０】ところで、図２の装置では、送信用の光信
号を励起光として利用するために、発光部２２が出力す
る光信号を分岐する光分岐部２３を用いたが、代わり
に、発光部２２とブリルアン増幅部２１および光変調部
１５との接続関係を切り換えるスイッチを用いてもよ
い。第３の実施形態では、そのような光送受信装置につ
いて説明する。

【００５１】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について、図面を参照しながら説明する。図３
は、本発明の第３の実施形態に係る光送受信装置の構成
を示すブロック図である。図３の装置は、図２の装置に
おいて、光分岐部２３に代えて光スイッチ３１を備え、
かつ、光分岐部３２をさらに備えている。

【００５２】図３の装置は、図２の装置同様、図４の光
通信システムの各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）
に設けられ、光信号の送受信を行う。光スイッチ３１
は、発光部２２とブリルアン増幅部２１および光変調部
１５との接続関係を切り換える。光分岐部３２は、光ス
イッチ３１からの光信号をブリルアン増幅部２１側に出
力する。

【００５３】以下には、図３の装置が図４の子局４１ａ
に設けられて光信号の送受信を行う動作について説明す
る。ただし、図３の装置の動作は、発光部２２からの光
信号を二分岐してブリルアン増幅部２１および光変調部
１５に与える代わりに、発光部２２とブリルアン増幅部
２１および光変調部１５との接続関係を切り換える点を
除き、図２の装置と同様であるので、図２の装置と異な
る動作についてのみ説明する。

【００５４】送信時、光スイッチ３１は、図中に点線で
示すように、発光部２２と光変調部１５とを相互に接続
する。これによって、発光部２２が出力した光信号は、
光変調部１５に与えられる。

【００５５】一方、受信時には、光スイッチ３１は、図
中に実線で示すように、発光部２２と光分岐部３２とを
相互に接続している。これによって、発光部２２が出力
した光信号は、光分岐部３２に与えられる。光分岐部３
２は、与えられた光信号をブリルアン増幅部２１側に出
力する。

【００５６】以上のように、図３の装置では、ブリルア
ン増幅部２１を設けて、光周波数多重信号のうち図３の
装置に割り当てられた受信用周波数に対応する光信号を
選択的に増幅したことにより、光フィルタ５２と光増幅
部５３とを備えて光信号の抽出および増幅を個別的に行
う図５の装置に比べて、より簡単な構成で、かつ安価
に、光周波数多重信号のうち受信用周波数の光信号を選
択的にかつ十分な強度で受信することができる。

【００５７】また、図３の装置では、送信用周波数を受
信用周波数とストークスシフト周波数との和の周波数に
等しくして、送信用の光信号をブリルアン増幅のための
励起光として利用したことにより、励起光を出力する発
光素子が不要になり、その結果、図１の装置に比べて、
装置の価格がさらに安くなり、また消費電力も少なくな
る。

【００５８】なお、第１〜第３の実施形態では、光周波
数多重信号が入射される光学媒質に光周波数多重信号と
は逆方向に励起光を入射したため、ブリルアン増幅部
（１２、２１）から光分岐部１１に向かって進行する光
も存在し、この光が光伝送路４２に送出されて通信に支
障が生じることがある。そこで、ブリルアン増幅部（１
２、２１）と光分岐部１１との間に、ブリルアン増幅部
（１２、２１）から光分岐部１１に向かって進行する光
を遮断する光アイソレータを設けてもよい。

【００５９】また、第２および第３の実施形態では、ブ
リルアン増幅部２１から受光部１３へ向かって進行する
光の一部が光分岐部（２３、３２）を介して発光部２２
に入射し、それによって発光部２２の発光動作が影響を
受けることがある。そこで、光分岐部（２３、３２）と
発光部２２との間に、光分岐部（２３、３２）から発光
部２２へ向かって進行する光を遮断する光アイソレータ
を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る光送受信装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る光送受信装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る光送受信装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】光周波数多重方式による光通信システムの構成
の一例を示すブロック図である。

【図５】図３の各子局（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、…）
に設けられ、光信号の送受信を行う従来の光送受信装置
の構成の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１、２３、３２ 光分岐部 １２、２１ ブリルアン増幅部 １３ 受光部 １４、２２ 発光部 １５ 光変調部 １６ 光結合部 ３１ 光スイッチ ４０ 親局 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、… 子局 ４２ 光伝送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/20 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局とそれぞれ固有の送信用周波数およ
   び受信用周波数が割り当てられた複数の子局とがループ
   状に形成された光伝送路に接続され、この光伝送路に沿
   って光周波数多重信号を一方向に伝搬させることによっ
   て親局を介して各子局が双方向に通信する光通信システ
   ムの各子局に設けられ、前記光伝送路に沿って伝搬する
   光周波数多重信号から当該子局に割り当てられた受信用
   周波数に対応する光信号を抽出して受信すると共に、前
   記光伝送路に沿って伝搬する光周波数多重信号に当該子
   局に割り当てられた送信用周波数に対応する光信号を結
   合させて送信する光送受信装置であって、 前記光伝送路に沿って伝搬する光周波数多重信号を二分
   岐する第１の光分岐手段と、 前記子局に割り当てられた送信用周波数に対応する光信
   号を出力する発光手段と、 前記発光手段が出力した光信号を送信信号で変調する光
   変調手段と、 前記光変調手段が変調して得られた光信号を、前記第１
   の光分岐手段が分岐して得られた一方の光周波数多重信
   号に結合させる光結合手段と、 前記第１の光分岐手段が二分岐して得られた他方の光周
   波数多重信号が入射される光学媒質を含み、当該光学媒
   質に前記子局に割り当てられた受信用周波数と当該光学
   媒質のストークスシフト周波数との和の周波数に対応す
   る励起光を光周波数多重信号とは逆方向に入射し、ブリ
   ルアン増幅によって、前記光学媒質に入射される光周波
   数多重信号のうち前記子局に割り当てられた受信用周波
   数に対応する光信号を選択的に増幅するブリルアン増幅
   手段と、 前記ブリルアン増幅手段が増幅して得られた光信号を電
   気信号に変換する受光手段とを備える、光送受信装置。
2. 【請求項２】 前記子局に割り当てられた送信用周波数
   は、当該子局に割り当てられた受信用周波数と前記光学
   媒質のストークスシフト周波数との和の周波数に等し
   く、 前記発光手段が出力した光信号を二分岐する第２の光分
   岐手段をさらに備え、 前記光変調手段は、前記第２の光分岐手段が二分岐して
   得られた一方の光信号を送信信号で変調し、 前記ブリルアン増幅手段は、前記光学媒質に、前記第２
   の光分岐手段が二分岐して得られた他方の光信号を前記
   励起光として入射することを特徴とする、請求項１に記
   載の光送受信装置。
3. 【請求項３】 前記子局に割り当てられた送信用周波数
   は、当該子局に割り当てられた受信用周波数と前記光学
   媒質のストークスシフト周波数との和の周波数に等し
   く、 前記発光手段が出力した光信号が送信時に前記光変調手
   段に与えられ、受信時には前記ブリルアン増幅手段に与
   えられるよう、前記発光手段と前記光変調手段および前
   記ブリルアン増幅手段との接続関係を切り換える切換手
   段をさらに備え、 前記光変調手段は、前記切り換え手段を介して与えられ
   た光信号を送信信号で変調し、 前記ブリルアン増幅手段は、前記光学媒質に、前記切り
   換え手段を介して与えられた光信号を前記励起光として
   入射することを特徴とする、請求項１に記載の光送受信
   装置。