特許 7469647 光増幅装置及び光増幅方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-09

(45)【発行日】2024-04-17

(54)【発明の名称】光増幅装置及び光増幅方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/35 20060101AFI20240410BHJP

   H04B 10/071 20130101ALI20240410BHJP

   H04B 10/291 20130101ALI20240410BHJP

   G02F 1/365 20060101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

G02F1/35 501

H04B10/071

H04B10/291

G02F1/365

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020102133

(22)【出願日】2020-06-12

(65)【公開番号】P2021196469

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】山本 雄作

【審査官】林 祥恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０５７６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１８７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７９５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１０７５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１１９９３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／００－１／１２５

Ｇ０２Ｆ １／２５－１／３９

Ｈ０１Ｓ ３／００－３／３０

Ｈ０４Ｂ １０／０７１

Ｈ０４Ｂ １０／２９１

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第１ラマン増幅器と、
後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第２ラマン増幅器とを有し、
前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、
前記第１ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、
前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、
前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、
前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが第１閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、
前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが第２閾値より低い場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする光増幅装置。

【請求項2】

前記第１ラマン増幅器は、
前記前方励起光を出力する前方励起光源と、
前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが前記第１閾値より高い場合、前記前方励起光源に前記前方励起光の出力を停止させる第１制御部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記後方励起光を出力する後方励起光源と、
前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが前記第２閾値より低い場合、前記後方励起光源に前記後方励起光の出力を停止させる第２制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光増幅装置。

【請求項3】

前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが０になった場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅装置。

【請求項4】

前記第１ラマン増幅器は、前記前方励起光を前記伝送路に導き、前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光を前記第１光フィルタに導く第１導光器とを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光増幅装置。

【請求項5】

前記第２ラマン増幅器は、前記後方励起光を前記伝送路に導き、前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光を前記第２光フィルタに導く第２導光器とを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光増幅装置。

【請求項6】

前記第２波長帯域は、前記信号光の波長帯域の短波長側に少なくとも前記信号光と同じ帯域幅を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光増幅装置。

【請求項7】

第１ラマン増幅器により、前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、
第２ラマン増幅器により、後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、
前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、
前記第１ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、
前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、
前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、
前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが第１閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、
前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが第２閾値より低い場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする光増幅方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、光増幅装置及び光増幅方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ラマン増幅器は、信号光が伝送される伝送路に、信号光より短波長側に波長帯域を有する励起光を出力することにより伝送路を増幅媒体として信号光を増幅する。例えば特許文献１には、伝送路を構成する光ファイバのコネクタ抜け及び断線（以下、「伝送路断」と表記）が検出された場合、光ファイバの障害箇所から光パワーが漏出することを抑制するため、ラマン増幅器の光出力を停止する自動光パワーシャットダウン（APSD: Automatic Power Shutdown）が開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、ラマン増幅器から出力された励起光が伝送路断によりフレネル反射したときの反射光に基づき伝送路断を検出し、励起光を遮断する点が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－９３７４６号公報

【文献】特開２００３－２１８７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

信号光をより効果的に増幅するため、信号光と同一方向に励起光（以下、「前方励起光」と表記）を出力する前方ラマン増幅器、及び信号光と反対方向に励起光（以下、「後方励起光」と表記）を出力する後方ラマン増幅器が、伝送路の上流側及び下流側にそれぞれ設けられる場合がある。

【0006】

伝送路断が発生していないとき、前方ラマン増幅器には後方ラマン増幅器から後方励起光が入力され、後方ラマン増幅器には前方ラマン増幅器から前方励起光が入力される。また、伝送路断が発生したとき、フレネル反射のため、前方ラマン増幅器には障害箇所から前方励起光の反射光が入力され、後方ラマン増幅器には障害箇所から後方励起光の反射光が入力される。

【0007】

前方ラマン増幅器には、後方励起光の波長帯域を遮断する光フィルタが設けられ、後方ラマン増幅器には、前方励起光の波長帯域を遮断する光フィルタが設けられる。このため、伝送路断が発生していないとき、前方ラマン増幅器及び後方ラマン増幅器は、後方励起光及び前方励起光によって伝送路断を誤検出して前方励起光及び後方励起光をそれぞれ遮断することがない。一方、伝送路断が発生しているとき、前方ラマン増幅器及び後方ラマン増幅器は、光フィルタを透過した前方励起光及び後方励起光の各反射光により伝送路断を検出して前方励起光及び後方励起光をそれぞれ遮断することができる。

【0008】

例えば前方励起光の波長帯域は、前方励起光のパワー変動によるＲＩＮ（Relative Intensity Noise）の信号光への影響を抑制するため、後方励起光の波長帯域を含む広い帯域幅を有している場合がある。

【0009】

この場合、伝送路断が発生したとき、後方ラマン増幅器の光フィルタは、前方励起光に応じた広い遮断帯域を有するため、障害箇所からの後方励起光の反射光を遮断してしまう。このため、後方ラマン増幅器は、反射光により伝送路断を検出することができず、後方励起光を遮断することができない。

【0010】

そこで本件は、前方励起光が後方励起光を含む広い帯域幅を有する場合でも前方励起光及び後方励起光を遮断することができる光増幅装置及び光増幅方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

１つの態様では、光増幅装置は、前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第１ラマン増幅器と、後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第２ラマン増幅器とを有し、前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、前記第１ラマン増幅器は、前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、前記第２ラマン増幅器は、前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが第１閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが第２閾値より低い場合、前記後方励起光の出力を停止する。

【0012】

１つの態様では、光増幅方法は、第１ラマン増幅器により、前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、第２ラマン増幅器により、後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、前記第１ラマン増幅器は、前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、前記第２ラマン増幅器は、前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが第１閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが第２閾値より低い場合、前記後方励起光の出力を停止する方法である。

【発明の効果】

【0013】

１つの側面として、前方励起光が後方励起光を含む広い帯域幅を有する場合でも前方励起光及び後方励起光を遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】双方向ラマン増幅装置の比較例を示す構成図である。

【図2】前方励起光及び後方励起光を示すスペクトル図である。

【図3】伝送路断が発生したときの比較例の双方向ラマン増幅装置の動作例を示す図である。

【図4】比較例における光フィルタの動作を示すスペクトル図である。

【図5】双方向ラマン増幅装置の実施例を示す構成図である。

【図6】伝送路断が発生したときの実施例の双方向ラマン増幅装置の動作例を示す図である。

【図7】実施例における光フィルタの動作を示すスペクトル図である。

【図8】前方ラマン増幅器の制御回路の動作の一例を示すフローチャートである。

【図9】後方ラマン増幅器の制御回路の動作の一例を示すフローチャートである。

【図10】双方向ラマン増幅装置の他の例を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（双方向ラマン増幅装置の比較例の構成）
図１は、双方向ラマン増幅装置８０ｘの比較例を示す構成図である。双方向ラマン増幅装置８０ｘは、送信装置９１及び受信装置９２の間を結ぶ伝送路３に接続されている。伝送路３には送信装置９１から受信装置９２に向かって信号光が伝送される。信号光は、例えば複数の波長光を含む波長多重信号光である。

【0016】

伝送路３には、例えば複数の光ファイバ及び光コネクタ（不図示）などが含まれる。光コネクタは、光ファイバ同士を接続する。

【0017】

伝送路３には、送信装置９１側及び受信装置９２の近傍にＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）８１，８２がそれぞれ接続されている。ＥＤＦＡ８１，８２は信号光をそれぞれ増幅する。双方向ラマン増幅装置８０ｘはＥＤＦＡ８１，８２の間に接続されている。

【0018】

双方向ラマン増幅装置８０ｘは前方ラマン増幅器１及び後方ラマン増幅器２ｘを有する。前方ラマン増幅器１は、前方励起光を信号光と同一方向に伝送路３に出力する。前方励起光が伝送路３に入射することにより誘導ラマン散乱が生じて信号光がラマン増幅される。後方ラマン増幅器２ｘは、後方励起光を、信号光と反対方向に伝送路３に出力する。後方励起光が伝送路３に入射することにより誘導ラマン散乱が生じて信号光がラマン増幅される。

【0019】

前方ラマン増幅器１は、信号光の伝送方向において後方ラマン増幅器２ｘの上流側に設けられている。このため、前方ラマン増幅器１には、後方ラマン増幅器２ｘから後方励起光が入力され、後方ラマン増幅器２ｘには、前方ラマン増幅器１から前方励起光が入力される。

【0020】

前方ラマン増幅器１は、制御回路１０、前方励起光源１１、光カプラ１２、ＷＤＭ（Wavelength Divisional Multiplexing）カプラ１３、光フィルタ１４、及びＰＤ（Photo Diode）１５を有する。

【0021】

前方励起光源１１は、例えばＬＤ（Laser Diode）であり、前方励起光を出力する。光カプラ１２は、前方励起光源１１から入力された前方励起光をＷＤＭカプラ１３に導く。ＷＤＭカプラ１３は、光カプラ１２から入力された前方励起光を伝送路３に導き、伝送路３から入力された後方励起光を光カプラ１２に導く。また、ＷＤＭカプラ１３は、伝送路３から信号光を光カプラ１２に入力させず、伝送路３を介して信号光及び前方励起光を後方ラマン増幅器２ｘに導く。

【0022】

光カプラ１２は、ＷＤＭカプラ１３から入力された後方励起光を光フィルタ１４に導く。光フィルタ１４は、後方励起光の波長帯域に該当する遮断帯域を有し、後方励起光を遮断する。光フィルタ１４を透過した透過光はＰＤ１５に入力される。

【0023】

ＰＤ１５は透過光のパワーＰｆを検出する。制御回路１０はＰＤ１５の出力信号から透過光のパワーＰｆを取得する。伝送路断が発生していない場合、光フィルタ１４が後方励起光を遮断するため、透過光のパワーＰｆは実質的に０となる。

【0024】

制御回路１０は、透過光のパワーＰｆに基づいて前方励起光源１１の光出力を制御信号Ｓｆにより制御する。制御回路１０は、透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合、伝送路３の伝送路断が発生したと判定し、前方励起光源１１をシャットダウンすることにより前方励起光を遮断する。このようにして、前方励起光源１１は前方励起光の出力を停止する。

【0025】

本例では、透過光のパワーＰｆは実質的に０であるため、制御回路１０は、透過光のパワーＰｂが閾値ＴＨｆ以下であるため、伝送路３の伝送路断が未発生であると判定し、前方励起光源１１の出力を維持する。

【0026】

後方ラマン増幅器２ｘは、制御回路２０ｘ、後方励起光源２１、光カプラ２２、ＷＤＭカプラ２３、光フィルタ２４ｘ、及びＰＤ２５を有する。

【0027】

後方励起光源２１は、例えばＬＤであり、後方励起光を出力する。光カプラ２２は、後方励起光源２１から入力された後方励起光をＷＤＭカプラ２３に導く。ＷＤＭカプラ２３は、光カプラ２２から入力された後方励起光を伝送路３に導き、伝送路３から入力された前方励起光を光カプラ２２に導く。また、ＷＤＭカプラ２３は、伝送路３から信号光を光カプラ２２に入力させず、伝送路３を介して信号光及び後方励起光をＥＤＦＡ８２に導く。

【0028】

光カプラ２２は、ＷＤＭカプラ２３から入力された前方励起光を光フィルタ２４ｘに導く。光フィルタ２４ｘは、前方励起光の波長帯域に該当する遮断帯域を有し、遮断帯域に該当する光成分を遮断する。このため、光フィルタ２４ｘを透過してＰＤ２５に入力される透過光は実質的にはない。

【0029】

ＰＤ２５は透過光のパワーＰｂを検出する。制御回路２０ｘはＰＤ２５の出力信号から透過光のパワーＰｂを取得する。伝送路断が発生していない場合、光フィルタ２４ｘが前方励起光を遮断するため、透過光のパワーＰｂは実質的に０となる。

【0030】

制御回路２０ｘは、透過光のパワーＰｂに基づいて後方励起光源２１の光出力を制御信号Ｓｂにより制御する。制御回路２０ｘは、透過光のパワーＰｂが閾値Ｔｂ’より高い場合、伝送路３の伝送路断が発生したと判定し、後方励起光源２１をシャットダウンすることにより後方励起光を遮断する。このようにして、後方励起光源２１は後方励起光の出力を停止する。

【0031】

本例では、透過光のパワーＰｂは実質的に０であるため、制御回路２０ｘは、透過光のパワーＰｂが閾値ＴＨｂ’以下であるため、伝送路３の伝送路断が未発生であると判定し、後方励起光源２１の出力を維持する。

【0032】

（前方励起光及び後方励起光）
図２は、前方励起光及び後方励起光を示すスペクトル図である。図２において、横軸は波長を示し、縦軸はパワーを示す。符号Ｈ１は、後方励起光の波長帯域ＳＰｂ及び信号光の波長帯域ＳＰｓを示す。符号Ｈ２は、前方励起光の波長帯域ＳＰｆ及び信号光の波長帯域ＳＰｓを示す。

【0033】

本例において、信号光は波長λＬｓ～λＵｓの波長帯域ＳＰｓを有する。信号光としては例えばＣバンド帯の波長多重信号光が挙げられるが、これに限定されない。前方励起光及び後方励起光の各波長帯域ＳＰｆ，ＳＰｂは、信号光の波長帯域ＳＰｓの短波長側に１００（nm）の間隔をおいて設定されている。このため、前方ラマン増幅器１及び後方ラマン増幅器２ｘは、前方励起光及び後方励起光により適切に信号光をそれぞれラマン増幅することができる。

【0034】

後方励起光の波長帯域ＳＰｂは、一定の帯域幅を有する中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の４つの不連続な領域に分かれている。なお、後方励起光の波長帯域ＳＰｂの領域数は、４つに限定されず、帯域設計に応じて適宜決定される。

【0035】

前方励起光の波長帯域ＳＰｆは、前方励起光のパワー変動によるＲＩＮの信号光への影響を抑制するため、後方励起光の波長帯域ＳＰｂを含む広い帯域幅を有している。前方励起光のパワーは、波長帯域ＳＰｆの中心に近いほど高く、波長帯域ＳＰｆの両端に近いほど低い。このような前方励起光を出力する前方励起光源１１としては、例えば、以下の参考文献に記載された「i-pump」が挙げられる。「i-pump」は、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光源のように広帯域の光を出力することができる。
・参考文献
“Co-Propagating Dual-Order Distributed Raman Amplifier Incoherent Pumping”, Masahito Morimoto et al., IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL.29, NO.7, APRIL 1, 2017

【0036】

このように、前方励起光の波長帯域は、後方励起光の波長帯域を含み、後方励起光の
波長より広い。また、後方励起光の波長帯域ＳＰｂは、信号光の波長帯域ＳＰｓの短波長側に少なくとも信号光と同じ帯域幅を有する。このため、後方ラマン増幅器２ｘは、後方励起光の波長帯域ＳＰｂが信号光の波長帯域ＳＰｓより狭い場合より効果的に信号光をラマン増幅することができる。なお、前方励起光の波長帯域は第１波長帯域の一例であり、後方励起光の波長帯域は第２波長帯域の一例である。

【0037】

（比較例における伝送路断の発生時の動作）
図３は、伝送路断が発生したときの比較例の双方向ラマン増幅装置８０ｘの動作例を示す図である。図３において、図１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0038】

伝送路３において伝送路断が発生すると、前方励起光及び後方励起光は、障害発生箇所（×印参照）でフレネル反射する。前方励起光の反射光は、信号光とは反対方向に伝送路３を伝送してＷＤＭカプラ１３に入力され、後方励起光の反射光は、信号光と同一方向に伝送路３を伝送してＷＤＭカプラ２３に入力される。

【0039】

ＷＤＭカプラ１３は前方励起光の反射光を伝送路３から光カプラ１２に導く。光カプラ１２は前方励起光の反射光を光フィルタ１４に導く。

【0040】

また、光カプラ１２は、前方励起光を伝送路３に導き、伝送路３から後方励起光、及び前方励起光の反射光を光フィルタ１４に導く。このため、前方ラマン増幅器１は、前方励起光、後方励起光、及び前方励起光の反射光を、共通の導波路を介して伝送路３との間で入出力することができる。

【0041】

このように、光フィルタ１４には、伝送路断が発生していないとき、伝送路３から後方励起光が入力され、伝送路断が発生しているとき、前方励起光の反射光が入力される。

【0042】

前方励起光の波長帯域は、後方励起光を包含する広い帯域幅を有する。このため、光フィルタ１４は、前方励起光の反射光のうち、遮断帯域に該当する光成分を遮断するが、残りの光成分を透過する。光フィルタ１４を透過した透過光、つまり反射光の一部はＰＤ１５に入力される。

【0043】

ＰＤ１５は、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆを検出する。制御回路１０は、透過光のパワーＰｆ、つまり前方励起光の反射光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高くなった場合、伝送路断が発生したことを判定し、前方励起光源１１をシャットダウンする。

【0044】

また、ＷＤＭカプラ２３は後方励起光の反射光を伝送路３から光カプラ２２に導く。光カプラ２２は後方励起光の反射光を光フィルタ２４ｘに導く。

【0045】

また、光カプラ２２は、後方励起光を伝送路３に導き、伝送路３から前方励起光、及び後方励起光の反射光を光フィルタ２４ｘに導く。このため、後方ラマン増幅器２ｘは、前方励起光、後方励起光、及び後方励起光の反射光を、共通の導波路を介して伝送路３との間で入出力することができる。

【0046】

このように、光フィルタ２４ｘには、伝送路断が発生していないとき、伝送路３から前方励起光が入力され、伝送路断が発生しているとき、後方励起光の反射光が入力される。

【0047】

光フィルタ２４ｘは、前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４と比較すると、前方励起光の波長帯域に該当する広い遮断帯域を有する。このため、光フィルタ２４ｘは後方励起光の反射光を遮断する。このため、光フィルタ２４ｘを透過してＰＤ２５に入力される透過光は実質的にはなく、制御回路２０ｘは、透過光のパワーから後方励起光の反射光の入力を検出することができない。したがって、制御回路２０ｘは、伝送路断の発生を判断することができない。

【0048】

（比較例における光フィルタの動作）
図４は、比較例における光フィルタ１４，２４ｘの動作を示すスペクトル図である。図３において、横軸は波長を示し、縦軸はパワーを示す。

【0049】

符号Ｇ１ａは、伝送路断の発生前の前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の動作を示し、符号Ｇ１ｂは、伝送路断の発生前の後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘの動作を示す。

【0050】

本例において、前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４は、一定の帯域幅を有する中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の４つの不連続な領域を含む遮断帯域Ｗｆを有する。すなわち、前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４は、後方励起光の波長帯域ＳＦｂに一致する遮断帯域Ｗｆを有する。

【0051】

また、後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘは、後方励起光の中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の波長帯域ＳＦｂを包含する遮断帯域Ｗｂを有する。すなわち、後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘは、前方励起光の波長帯域ＳＰｆに一致する遮断帯域Ｗｂを有する。

【0052】

伝送路断が発生していないとき、前方ラマン増幅器１には後方ラマン増幅器２ｘから後方励起光が入力され、後方ラマン増幅器２ｘには前方ラマン増幅器１から前方励起光が入力される。前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４は遮断帯域Ｗｆにより後方励起光を遮断し、後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘは遮断帯域Ｗｂにより前方励起光を遮断する。

【0053】

このため、各光フィルタ１４，２４ｘの透過光のパワーＰｆ，Ｐｂは実質的に０となる。したがって、伝送路断が発生していないとき、制御回路１０，２０ｘは、後方励起光及び前方励起光によって伝送路断を誤検出して前方励起光及び後方励起光をそれぞれ遮断することがない。

【0054】

符号Ｇ２ａは、伝送路断の発生後の前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の動作を示し、符号Ｇ２ｂは、伝送路断の発生後の後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘの動作を示す。伝送路断が発生したとき、フレネル反射のため、前方ラマン増幅器１には障害箇所から前方励起光の反射光が入力され、後方ラマン増幅器２ｘには障害箇所から後方励起光の反射光が入力される。

【0055】

前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の遮断帯域Ｗｆは、中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の近傍で部分的に前方励起光の反射光の波長帯域ＳＰｆｒと重なるが、斜線で示されるように重ならない領域も存在する。このため、光フィルタ１４は、前方励起光の反射光のうち、遮断帯域Ｗｆと重ならない光成分を透過する。

【0056】

したがって、ＰＤ１５は、透過光として前方励起光の反射光の一部のパワーＰｆを検出する。このため、制御回路１０は、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高くなった場合、伝送路断を検出して前方励起光を遮断することができる。

【0057】

後方ラマン増幅器２ｘの光フィルタ２４ｘの遮断帯域Ｗｂは、前方励起光の波長帯域ＳＰｆに合わせて広い帯域幅を有しているため、後方励起光の反射光の波長帯域ＳＰｂｒを含む。このため、光フィルタ２４ｘは、後方励起光の反射光を全く透過しない。

【0058】

このため、光フィルタ２４ｘの透過光のパワーＰｂは実質的に０となり、閾値ＴＨｂ’以下となる。したがって、制御回路２０ｘは、伝送路断が発生しているにも関わらず、伝送路断を検出できないため、後方励起光を遮断することができない。

【0059】

（双方向ラマン増幅装置の実施例の構成）
図５は、双方向ラマン増幅装置８０の実施例を示す構成図である。図５において、図１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、以下に述べる実施例の双方向ラマン増幅装置８０の動作は光増幅方法の一例である。

【0060】

双方向ラマン増幅装置８０は、光増幅装置の一例であり、送信装置９１及び受信装置９２の間を結ぶ伝送路３に接続されている。なお、以下に述べる双方向ラマン増幅装置８０の動作は光増幅方法の一例である。

【0061】

双方向ラマン増幅装置８０は前方ラマン増幅器１及び後方ラマン増幅器２を有する。前方ラマン増幅器１は、第１ラマン増幅器の一例であり、前方励起光を信号光と同一方向に伝送路３に出力することにより信号光を増幅する。後方ラマン増幅器２は、後方励起光を、信号光と反対方向に伝送路３に出力する。後方励起光が伝送路３に入射することにより誘導ラマン散乱が生じて信号光がラマン増幅される。なお、後方ラマン増幅器２は、第２ラマン増幅器の一例である。

【0062】

前方ラマン増幅器１は、制御回路１０、前方励起光源１１、光カプラ１２、ＷＤＭカプラ１３、光フィルタ１４、及びＰＤ１５を有する。前方ラマン増幅器１は、比較例と同様に動作する。ここで、光フィルタ１４は第１光フィルタの一例であり、光フィルタ１４を透過した透過光は第１透過光の一例である。ＰＤ１５は、光フィルタ１４を透過した透過光のパワーＰｆを検出する第１検出部の一例である。光カプラ１２は第１導光器の一例である。

【0063】

後方ラマン増幅器２は、制御回路２０、後方励起光源２１、光カプラ２２、ＷＤＭカプラ２３、光フィルタ２４、及びＰＤ２５を有する。光フィルタ２４は、第２光フィルタの一例であり、比較例の光フィルタ２４ｘとは異なる遮断帯域を有する。また、制御回路２０は、比較例の制御回路２０ｘとは異なり、光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’が閾値ＴＨｂより低くなった場合、後方励起光を遮断する。なお、光カプラ２２は第２導光器の一例である。

【0064】

光フィルタ２４には、前方ラマン増幅器１から前方励起光が入力される。光フィルタ２４は、前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４と同様に、後方励起光の波長帯域に該当する遮断帯域を有する。前方励起光は、後方励起光を包含する広い波長帯域を有している。

【0065】

このため、光フィルタ２４は、前方励起光のうち、遮断帯域に該当する光成分を遮断するが、残りの光成分を透過する。光フィルタ１４を透過した透過光、つまり前方励起光の一部はＰＤ１５に入力される。なお、光フィルタ２４を透過した透過光は第２過光の一例である。

【0066】

ＰＤ２５は、光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’を検出する。制御回路２０は、透過光のパワーＰｂ’が閾値ＴＨｂより高い場合、伝送路断が未発生であると判定し、後方励起光源２１をシャットダウンせず、後方励起光の出力を維持する。なお、ＰＤ２５は、光フィルタ２４を透過した透過光のパワーＰｂ’を検出する第２検出部の一例である。

【0067】

（実施例における伝送路断の発生時の動作）
図６は、伝送路断が発生したときの実施例の双方向ラマン増幅装置８０の動作例を示す図である。図６において、図５と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0068】

伝送路３において伝送路断が発生すると、前方励起光及び後方励起光は、障害発生箇所（×印参照）でフレネル反射する。前方励起光の反射光は、信号光とは反対方向に伝送路３を伝送してＷＤＭカプラ１３に入力され、後方励起光の反射光は、信号光と同一方向に伝送路３を伝送してＷＤＭカプラ２３に入力される。

【0069】

光フィルタ２４には、伝送路３の障害発生箇所から後方励起光の反射光が入力される。光フィルタ２４は、後方励起光の波長帯域に該当する遮断帯域を有する。このため、光フィルタ２４は後方励起光の反射光を遮断する。このため、光フィルタ２４を透過してＰＤ２５に入力される透過光は実質的にはない。したがって、透過光のパワーＰｂ’は実質的に０となる。

【0070】

このように、実施例の光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’は、伝送路断の発生前、光フィルタ２４を透過した前方励起光のパワーと等しくなり、伝送路断の発生後、実質的に０となる。このため、透過光のパワーＰｂ’の変化を検出することにより伝送路断の発生を判断することができる。これに対し、比較例の光フィルタ２４ｘのパワーＰｂ’は、伝送路断の発生の前後で常に実質的に０であるため、伝送路断の発生を判断することができない。

【0071】

制御回路２０は、ＰＤ１５により検出された透過光のパワーＰｂ’が、光フィルタを透過する前方励起光のパワーから減少した場合、後方励起光の出力を停止する。透過光のパワーＰｂ’は、伝送路断の前、光フィルタを透過する前方励起光のパワーに等しいが、伝送路断の後、実質的に０となる。このため、制御回路２０は、透過光のパワーＰｂ’が閾値ＴＨｂより低くなった場合、伝送路断が発生したことを判定し、後方励起光源２１をシャットダウンすることができる。

【0072】

図７は、実施例における光フィルタ１４，２４の動作を示すスペクトル図である。図７において、横軸は波長を示し、縦軸はパワーを示す。

【0073】

符号Ｇ３ａは、伝送路断の発生前の前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の動作を示し、符号Ｇ３ｂは、伝送路断の発生前の後方ラマン増幅器２の光フィルタ２４の動作を示す。

【0074】

本例において、後方ラマン増幅器２の光フィルタ２４は、一定の帯域幅を有する中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の４つの不連続な領域を含む遮断帯域Ｗｂを有する。すなわち、後方ラマン増幅器２の光フィルタ２４は、後方励起光の波長帯域ＳＦｂに一致する遮断帯域Ｗｂを有する。

【0075】

このため、光フィルタ２４の遮断帯域Ｗｂは、中心波長λ１，λ２，λ３，λ４の近傍で部分的に前方励起光の波長帯域ＳＰｆと重なるが、斜線で示されるように重ならない領域も存在する。このため、光フィルタ２４は、伝送路断が発生していないとき、前方ラマン増幅器１から入力される前方励起光のうち、遮断帯域Ｗｆと重ならない光成分を透過する。

【0076】

したがって、ＰＤ２５は、透過光である前方励起光のパワーＰｂ’を検出する。このため、制御回路２０は、光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’が所定の閾値ＴＨｂより高い場合、伝送路断を検出せず、後方励起光の出力を維持する。

【0077】

また、前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の遮断帯域Ｗｆは、比較例と同様に、後方励起光の波長帯域ＳＰｂに一致するため、光フィルタ１４は後方励起光を遮断する。このため、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆは実質的に０となる。したがって、伝送路断が発生していないとき、制御回路１０は、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆ以下である場合、伝送路断を検出せず、前方励起光の出力を維持する。

【0078】

符号Ｇ４ａは、伝送路断の発生後の前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４の動作を示し、符号Ｇ４ｂは、伝送路断の発生後の後方ラマン増幅器２の光フィルタ２４の動作を示す。伝送路断が発生したとき、フレネル反射のため、前方ラマン増幅器１には障害箇所から前方励起光の反射光が入力され、後方ラマン増幅器２には障害箇所から後方励起光の反射光が入力される。

【0079】

前方ラマン増幅器１の光フィルタ１４は、比較例と同様に、前方励起光の反射光のうち、遮断帯域Ｗｆと重ならない光成分（斜線部参照）を透過する。ＰＤ１５は、透過光として前方励起光の反射光の一部のパワーＰｆを検出する。制御回路１０は、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合、伝送路断を検出して前方励起光を遮断する。

【0080】

また、後方ラマン増幅器２の光フィルタ２４の遮断帯域Ｗｂは、後方励起光の反射光の波長帯域ＳＰｂｒと一致するため、光フィルタ２４は後方励起光の反射光を透過しない。このため、光フィルタ２４の透過光のパワーＰｆは実質的に０となる。したがって、伝送路断が発生したとき、制御回路２０は、伝送路断の発生前の前方励起光のパワーからの光フィルタ２４の透過光のパワーＰｆの減少に応じて、伝送路断を検出して、後方励起光を遮断することができる。

【0081】

このように、前方ラマン増幅器１は、ＰＤ１５により検出された光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合、前方励起光の出力を停止する。後方ラマン増幅器２は、ＰＤ２５により検出された光フィルタ２４の透過光のパワーが、光フィルタ２４を透過する前方励起光のパワー（符号Ｇ３ｂの斜線部を参照）から減少した場合、後方励起光の出力を停止する。一例として、後方ラマン増幅器２は、光フィルタ２４の透過光のパワーが閾値ＴＨｂより低い場合、後方励起光の出力を停止する。

【0082】

したがって、前方ラマン増幅器１は、伝送路断の発生時、障害箇所から前方励起光の反射光の入力により光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆが増加したことに応じて伝送路断を検出して前方励起光を遮断することができる。また、後方ラマン増幅器２は、伝送路断の発生時、前方ラマン増幅器１からの前方励起光の入力停止に伴い、光フィルタ１４の透過光のパワーＰｂ’が伝送路断の発生前より減少したことに応じて伝送路断を検出して後方励起光を遮断することができる。

【0083】

（制御回路１０，２０の動作）
図８は、前方ラマン増幅器１の制御回路１０の動作の一例を示すフローチャートである。制御回路１０は、前方励起光源１１に発光開始の制御信号Ｓｆを出力することにより前方励起光の出力を開始する（ステップＳｔ１）。

【0084】

次に制御回路１０は、ＰＤ１５の出力信号から光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆを検出する（ステップＳｔ２）。次に制御回路１０は、透過光のパワーＰｆを閾値ＴＨｆと比較する（ステップＳｔ３）。制御回路１０は、透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆ以下である場合（ステップＳｔ３のＮｏ）、伝送路断が発生していないと判定し、再び光フィルタ１４の透過光のパワーＰｆを検出する（ステップＳｔ２）。

【0085】

制御回路１０は、透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合（ステップＳｔ３のＹｅｓ）、伝送路断が発生していると判定し、前方励起光源１１に発光停止の制御信号Ｓｆを出力することにより前方励起光を遮断する（ステップＳｔ４）。このようにして制御回路１０は動作する。

【0086】

図９は、後方ラマン増幅器２の制御回路２０の動作の一例を示すフローチャートである。制御回路２０は、後方励起光源２１に発光開始の制御信号Ｓｂを出力することにより後方励起光の出力を開始する（ステップＳｔ１１）。

【0087】

次に制御回路２０は、ＰＤ２５の出力信号から光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’を検出する（ステップＳｔ１２）。次に制御回路２０は、透過光のパワーＰｂ’を閾値ＴＨｂと比較する（ステップＳｔ１３）。制御回路２０は、透過光のパワーＰｂ’が閾値ＴＨｂ以上である場合（ステップＳｔ１３のＮｏ）、伝送路断が発生していないと判定し、再び光フィルタ２４の透過光のパワーＰｂ’を検出する（ステップＳｔ１２）。

【0088】

制御回路２０は、透過光のパワーＰｂ’が閾値ＴＨｂより低い場合（ステップＳｔ１３のＹｅｓ）、伝送路断が発生していると判定し、後方励起光源２１に発光停止の制御信号Ｓｂを出力することにより後方励起光を遮断する（ステップＳｔ１４）。後方励起光源２１は、適切な閾値ＴＨｂの設定により透過光のパワーＰｂ’が０になったことを判断して後方励起光を遮断してもよい。

【0089】

これにより、制御回路２０は、より高精度に伝送路断の発生を判断して後方励起光を遮断することができる。なお、伝送路断の発生の判定手段は、これに限定されない。制御回路２０は、例えば透過光のパワーＰｆが、伝送路断の発生前から所定値以上減少したことを条件として伝送路断の発生を判定してもよい。このようにして制御回路２０は動作する。

【0090】

このように、前方ラマン増幅器１の制御回路１０は、ＰＤ１５により検出された透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合、前方励起光源１１に前方励起光の出力を停止させる。また、後方ラマン増幅器２の制御回路２０は、ＰＤ２５により検出された透過光のパワーＰｂ’が、光フィルタ１４を透過する前方励起光のパワーから減少した場合、後方励起光源２１に後方励起光の出力を停止させる。

【0091】

このため、前方ラマン増幅器１及び後方ラマン増幅器２は、後述するような外部の制御装置を用いずに、制御回路１０，２０により自律的に前方励起光源１１及び後方励起光源２１をそれぞれ制御して前方励起光及び後方励起光を遮断することができる。なお、制御回路１０は第１制御部の一例であり、制御回路２０は第２制御部の一例である。

【0092】

（双方向ラマン増幅装置の他の実施例の構成）
図１０は、双方向ラマン増幅装置８０ａの他の実施例を示す構成図である。双方向ラマン増幅装置８０ａは前方ラマン増幅器１ａ及び後方ラマン増幅器２ａを有する。

【0093】

前方ラマン増幅器１ａは、前方ラマン増幅器１と異なる点として、制御回路１０に代えて通信回路１６を有する。また、後方ラマン増幅器２ａは、後方ラマン増幅器２と異なる点として、制御回路２０に代えて通信回路２６を有する。通信回路１６，２６は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）回線を介して制御装置７に接続されている。通信回路１６，２６は、ＰＤ１５，２５が検出した透過光のパワーＰｆ，Ｐｂ’を制御装置７に通知する。

【0094】

制御装置７は、例えばネットワーク管理装置であり、前方ラマン増幅器１ａ及び後方ラマン増幅器２ａを制御する。制御回路１０は制御回路１０，２０の機能を有し、通信回路を介して制御信号Ｓｆ，Ｓｂを前方励起光源１１及び後方励起光源２１にそれぞれ出力する。

【0095】

制御装置７は、透過光のパワーＰｆ，Ｐｂ’に応じて、前方励起光源１１及び後方励起光源２１のシャットダウン制御を行う。制御装置７は、ＰＤ１５により検出された透過光のパワーＰｆが閾値ＴＨｆより高い場合、前方励起光源１１に前方励起光の出力を停止させる。また、制御装置７は、ＰＤ２５により検出された透過光のパワーＰｂ’が、光フィルタ１４を透過する前方励起光のパワーから減少した場合、後方励起光源２１に後方励起光の出力を停止させる。

【0096】

本例の前方ラマン増幅器１ａ及び後方ラマン増幅器２ａは、制御回路１０，２０を有していないため、図１に示される前方ラマン増幅器１及び後方ラマン増幅器２より小規模な構成となる。

【0097】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。

【0098】

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第１ラマン増幅器と、
後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅する第２ラマン増幅器とを有し、
前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、
前記第１ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、
前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、
前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、
前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、
前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが、前記第２光フィルタを透過する前記前方励起光のパワーから減少した場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする光増幅装置。
（付記２） 前記第１ラマン増幅器は、
前記前方励起光を出力する前方励起光源と、
前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが前記閾値より高い場合、前記前方励起光源に前記前方励起光の出力を停止させる第１制御部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記後方励起光を出力する後方励起光源と、
前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが、前記第２光フィルタを透過する前記前方励起光のパワーから減少した場合、前記後方励起光源に前記後方励起光の出力を停止させる第２制御部とを有することを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。
（付記３） 前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが０になった場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする付記１または２に記載の光増幅装置。
（付記４） 前記第１ラマン増幅器は、前記前方励起光を前記伝送路に導き、前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光を前記第１光フィルタに導く第１導光器とを有することを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の光増幅装置。
（付記５） 前記第２ラマン増幅器は、前記後方励起光を前記伝送路に導き、前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光を前記第２光フィルタに導く第２導光器とを有することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の光増幅装置。
（付記６） 前記第２波長帯域は、前記信号光の波長帯域の短波長側に少なくとも前記信号光と同じ帯域幅を有することを特徴とする付記１乃至５の何れかに記載の光増幅装置。
（付記７） 第１ラマン増幅器により、前方励起光を、伝送路に伝送される信号光と同一方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、
第２ラマン増幅器により、後方励起光を、前記信号光と反対方向に前記伝送路に出力することにより前記信号光を増幅し、
前記前方励起光の第１波長帯域は、前記後方励起光の第２波長帯域を含み、前記第２波長帯域より広く、
前記第１ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記後方励起光、及び前記前方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第１光フィルタと、
前記第１光フィルタを透過した第１透過光のパワーを検出する第１検出部とを有し、
前記第２ラマン増幅器は、
前記伝送路から前記前方励起光、及び前記後方励起光の反射光が入力され、前記第２波長帯域を遮断する第２光フィルタと、
前記第２光フィルタを透過した第２透過光のパワーを検出する第２検出部とを有し、
前記第１ラマン増幅器は、前記第１検出部により検出された前記第１透過光のパワーが閾値より高い場合、前記前方励起光の出力を停止し、
前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが、前記第２光フィルタを透過する前記前方励起光のパワーから減少した場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする光増幅方法。
（付記８） 前記第２ラマン増幅器は、前記第２検出部により検出された前記第２透過光のパワーが０になった場合、前記後方励起光の出力を停止することを特徴とする付記７に記載の光増幅方法。
（付記９） 前記第２波長帯域は、前記信号光の波長帯域の短波長側に少なくとも前記信号光と同じ帯域幅を有することを特徴とする付記７または８に記載の光増幅方法。

【符号の説明】

【0099】

１，１ａ 前方ラマン増幅器
２，２ａ 後方ラマン増幅器
３ 伝送路
７ 制御装置
１０，２０，２０ｘ 制御回路
１１ 前方励起光源
２１ 後方励起光源
１４，２４，２４ｘ 光フィルタ
１５，２５ ＰＤ
８０，８０ａ，８０ｘ 双方向ラマン増幅装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】