JPH0145751B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0145751B2 JPH0145751B2 JP56177400A JP17740081A JPH0145751B2 JP H0145751 B2 JPH0145751 B2 JP H0145751B2 JP 56177400 A JP56177400 A JP 56177400A JP 17740081 A JP17740081 A JP 17740081A JP H0145751 B2 JPH0145751 B2 JP H0145751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- amplifier
- reflecting surfaces
- width
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、波長多重された光信号を用いる光通
信方式に適する光増幅器に関するものである。特
に、波長多重された光信号を一度電気信号に変換
することなく、光のまま直接に増幅する光増幅器
に関するものである。
信方式に適する光増幅器に関するものである。特
に、波長多重された光信号を一度電気信号に変換
することなく、光のまま直接に増幅する光増幅器
に関するものである。
従来、波長多重光信号の中継用増幅器は、Ｎ個
の波長の異なる搬送波によりＮ波長多重された信
号光を分波器でＮ個の光ビームに分波し、それぞ
れの波長の光に対して個別の素子で増幅を行うも
のである。特に実用的には光を一度検波し、電気
信号に変換してから識別および再生を行い、再び
レーザ発振器を用いた光信号発生を行つた後にＮ
個の光ビームを合波するように構成される。この
ため構成が複雑になり、多重次数Ｎの増加に伴い
中継器の規模は大きくなる欠点がある。
の波長の異なる搬送波によりＮ波長多重された信
号光を分波器でＮ個の光ビームに分波し、それぞ
れの波長の光に対して個別の素子で増幅を行うも
のである。特に実用的には光を一度検波し、電気
信号に変換してから識別および再生を行い、再び
レーザ発振器を用いた光信号発生を行つた後にＮ
個の光ビームを合波するように構成される。この
ため構成が複雑になり、多重次数Ｎの増加に伴い
中継器の規模は大きくなる欠点がある。
光電気変換を行わずに、Ｎ個に分波した光ビー
ムを各々１つの光増幅器で直接増幅する方式も考
えられているが、この場合にも、分波器と、Ｎ個
の光増幅器と、合波器とを要し構成が複雑になる
とともに、個々の光増幅器から不可避的に発生す
る雑音が合波器を通して伝送路へ送出されるた
め、伝送系の信号対雑音比が劣化し中継間隔が短
くなり、実用的な設計が得られない欠点がある。
ムを各々１つの光増幅器で直接増幅する方式も考
えられているが、この場合にも、分波器と、Ｎ個
の光増幅器と、合波器とを要し構成が複雑になる
とともに、個々の光増幅器から不可避的に発生す
る雑音が合波器を通して伝送路へ送出されるた
め、伝送系の信号対雑音比が劣化し中継間隔が短
くなり、実用的な設計が得られない欠点がある。
本発明は、光電気変換を行うことなく直接に光
信号を増幅することのできる増幅器であつて、波
長多重信号光に対して、１個の共通の素子により
増幅作用を実行させることのできる小型かつ簡単
な構成の増幅器を提供することを目的とする。
信号を増幅することのできる増幅器であつて、波
長多重信号光に対して、１個の共通の素子により
増幅作用を実行させることのできる小型かつ簡単
な構成の増幅器を提供することを目的とする。
本発明は、反射された光が同一の光路を繰返し
通過するように配設された２以上の反射面と、こ
の反射面の間に設けられ外部からエネルギが供給
された増幅媒質を用い、その利得周波数幅が上記
反射面の間の縦モード周波数間隔に比べて大きく
なるように設定し、入射する波長多重信号光の複
数の搬送波の波長がこの増幅器の共振波長のいず
れかに一致し、かつ、各入射光の波長幅がこの増
幅器の共振モードにおける増幅利得のある波長幅
より小さくなるように設定されたことを特徴とす
る。
通過するように配設された２以上の反射面と、こ
の反射面の間に設けられ外部からエネルギが供給
された増幅媒質を用い、その利得周波数幅が上記
反射面の間の縦モード周波数間隔に比べて大きく
なるように設定し、入射する波長多重信号光の複
数の搬送波の波長がこの増幅器の共振波長のいず
れかに一致し、かつ、各入射光の波長幅がこの増
幅器の共振モードにおける増幅利得のある波長幅
より小さくなるように設定されたことを特徴とす
る。
以下実施例図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明の一実施例装置の基本的な構造
図である。１は単一の電流注入型の半導体レーザ
増幅素子であり、端子２からバイアス電流を注入
する。この素子１には二つの対向する反射面３，
４があり、矢印で示すように一方から光を入射し
他方から出射する。反射面３，４はハーフミラー
として作用する。
図である。１は単一の電流注入型の半導体レーザ
増幅素子であり、端子２からバイアス電流を注入
する。この素子１には二つの対向する反射面３，
４があり、矢印で示すように一方から光を入射し
他方から出射する。反射面３，４はハーフミラー
として作用する。
電流注入型の半導体レーザ増幅素子１は、端子
２から順方向の電流を流入してゆくと、ある電流
値以上でレーザ発振を開始する。この発振限界よ
り低いバイアス状態では、第２図ａに実線で示す
ような利得対周波数特性のフアブリ・ペロ共振型
の光直線増幅器となる。第２図ａは横軸に周波
数、縦軸に利得を示す。図にfpで示す周波数（こ
の例では約110GHz、波長約2.7Å）毎に共振点が
現われる。この周波数fpは上記反射面３，４の間
を光が往復する縦モードの周期により定まる。そ
の共振点のピークを結ぶと、第２図ａに破線で示
すような周波数分布を示す。各共振点にはそれぞ
れ小さい周波数幅がある。
２から順方向の電流を流入してゆくと、ある電流
値以上でレーザ発振を開始する。この発振限界よ
り低いバイアス状態では、第２図ａに実線で示す
ような利得対周波数特性のフアブリ・ペロ共振型
の光直線増幅器となる。第２図ａは横軸に周波
数、縦軸に利得を示す。図にfpで示す周波数（こ
の例では約110GHz、波長約2.7Å）毎に共振点が
現われる。この周波数fpは上記反射面３，４の間
を光が往復する縦モードの周期により定まる。そ
の共振点のピークを結ぶと、第２図ａに破線で示
すような周波数分布を示す。各共振点にはそれぞ
れ小さい周波数幅がある。
この破線で示す周波数分布で、その利得が最大
となる点の利得の1/2となる二つの点について、
その周波数間隔fwを考えると、この例では約
4000GHz以上（約100Å以下）をとることができ
る。また一つの共振点についてその利得半値幅fs
を考えると、２〜5GHz程度になる。最大利得Ｇ
は20〜30dBを得ることができる。
となる点の利得の1/2となる二つの点について、
その周波数間隔fwを考えると、この例では約
4000GHz以上（約100Å以下）をとることができ
る。また一つの共振点についてその利得半値幅fs
を考えると、２〜5GHz程度になる。最大利得Ｇ
は20〜30dBを得ることができる。
このような特性の増幅器に対して、入射する波
長多重信号光の各搬送波波長（周波数表示でf1、
f2、……fN）をちようどこの共振点の周波数に一
致させるように設定する。上記例で、利得半値幅
fwが4000GHzで、共振点間隔fpが110GHzとすれ
ば、この利得半値幅fwの中に40個近い共振点が得
られるので多重数Ｎは約40まで選べることにな
る。
長多重信号光の各搬送波波長（周波数表示でf1、
f2、……fN）をちようどこの共振点の周波数に一
致させるように設定する。上記例で、利得半値幅
fwが4000GHzで、共振点間隔fpが110GHzとすれ
ば、この利得半値幅fwの中に40個近い共振点が得
られるので多重数Ｎは約40まで選べることにな
る。
すなわち、増幅器の共振周波数に一致した周波
数f1、f2、……fNを搬送波周波数とする波長多重
信号光を共振型の光増幅器１に入射すると、それ
ぞれの光が直接に増幅されて他の反射面４を透過
して取り出される。入力の周波数f1、f2、……fN
は、必ずしも隣りあつて並んでいる必要はなく、
とびとびであつてもかまわない。
数f1、f2、……fNを搬送波周波数とする波長多重
信号光を共振型の光増幅器１に入射すると、それ
ぞれの光が直接に増幅されて他の反射面４を透過
して取り出される。入力の周波数f1、f2、……fN
は、必ずしも隣りあつて並んでいる必要はなく、
とびとびであつてもかまわない。
このように単一の増幅器でf1、f2、……fNのす
べての多重信号光を直接に増幅するため、増幅器
から発生し、伝送路へ送出されるる雑音は、これ
を個別の増幅器により増幅する方式に比べ１／Ｎ
となり、中継間隔を拡大することができる。
べての多重信号光を直接に増幅するため、増幅器
から発生し、伝送路へ送出されるる雑音は、これ
を個別の増幅器により増幅する方式に比べ１／Ｎ
となり、中継間隔を拡大することができる。
増幅利得は、入力信号光パワーが増加すると飽
和するが、飽和により利得が3dB低下するときの
飽和出力は、通常の半導体レーザ増幅器では−10
〜−5dBmの値となつている。Ｎ個の周波数の信
号を多重化して増幅する本発明では、個々の周波
数の光で許される増幅器出力は上記飽和出力の値
の１／Ｎとなるが、微少入力光を直線的に増幅す
る光中継器ではこれは大きな欠点とはならない。
和するが、飽和により利得が3dB低下するときの
飽和出力は、通常の半導体レーザ増幅器では−10
〜−5dBmの値となつている。Ｎ個の周波数の信
号を多重化して増幅する本発明では、個々の周波
数の光で許される増幅器出力は上記飽和出力の値
の１／Ｎとなるが、微少入力光を直線的に増幅す
る光中継器ではこれは大きな欠点とはならない。
本発明を実施することのできる増幅器の素子と
しては、これ以外にも閾値以上で軸多モード発振
を行う気体、固体、色素等の種々のレーザを閾値
以下で動作させ、増幅器素子とすることで同様の
波長多重光増幅器を構成できる。
しては、これ以外にも閾値以上で軸多モード発振
を行う気体、固体、色素等の種々のレーザを閾値
以下で動作させ、増幅器素子とすることで同様の
波長多重光増幅器を構成できる。
本発明の多の実施例として、フアブリペロ型以
外で半導体利得媒質や他の媒質を用いて共振型増
幅素子を構成するための共振器として第３図また
は第４図のような３枚あるいは４枚の反射面１０
または１１をもつリング型共振器を用いることが
できる。この例でも各反射面１０または１１の間
に、バイアスを与えられた媒質が配置される。
外で半導体利得媒質や他の媒質を用いて共振型増
幅素子を構成するための共振器として第３図また
は第４図のような３枚あるいは４枚の反射面１０
または１１をもつリング型共振器を用いることが
できる。この例でも各反射面１０または１１の間
に、バイアスを与えられた媒質が配置される。
また、第５図に、半導体中に集積化するものと
して、入力用導波路１２と出力用導波路１４の間
に増幅利得をもち、かつ導波路１２と１４を結合
させるために一周の長さがＬの方向性結合導波路
１３を配置した構成を用いることができる。この
場合には共振周波数間隔が Δν＝ｃ／nL ただしｎは屈折率、ｃは光速 となる。増幅中心周波数はΔν・Ｎ（Ｎは整数）と
なる。
して、入力用導波路１２と出力用導波路１４の間
に増幅利得をもち、かつ導波路１２と１４を結合
させるために一周の長さがＬの方向性結合導波路
１３を配置した構成を用いることができる。この
場合には共振周波数間隔が Δν＝ｃ／nL ただしｎは屈折率、ｃは光速 となる。増幅中心周波数はΔν・Ｎ（Ｎは整数）と
なる。
以上説明したように、利得幅が共振周波数間隔
より大きい１個の共振型光増幅器を用いて、その
共振周波数に一致した多数の周波数の多重化信号
光を同時に増幅することができる。特に、小型、
高利得低Ｑ共振器である半導体レーザ増幅器で、
これを行えば、高性能の波長多重伝送用の光中継
器を簡単に構成できる。
より大きい１個の共振型光増幅器を用いて、その
共振周波数に一致した多数の周波数の多重化信号
光を同時に増幅することができる。特に、小型、
高利得低Ｑ共振器である半導体レーザ増幅器で、
これを行えば、高性能の波長多重伝送用の光中継
器を簡単に構成できる。
第１図は本発明実施例装置の基本構造図。第２
図は動作原理を説明するための特性図および周波
数配置図。第３図および第４図は別の本発明実施
例装置の構造図。第５図は同様の原理により動作
する応用例の説明図。 １……増幅媒質（半導体レーザ素子）、２……
バイアス電流供給端子、３，４……反射面。
図は動作原理を説明するための特性図および周波
数配置図。第３図および第４図は別の本発明実施
例装置の構造図。第５図は同様の原理により動作
する応用例の説明図。 １……増幅媒質（半導体レーザ素子）、２……
バイアス電流供給端子、３，４……反射面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反射された光が同一の光路を繰返し通過する
ように配設された２以上の反射面と、この反射面
の間に設けられ外部からエネルギが供給された増
幅媒質とを備え、その利得周波数幅が上記反射面
の間隔で定まる縦モード周波数間隔に比べて大き
くなるように設定され、増幅媒質に入射される入
射光を増幅して取出すように構成された共振型の
光増幅器において、入射光が波長多重信号光であ
つて、この波長多重信号光の複数の搬送波の波長
がこの増幅器の共振波長のいずれかに一致し、か
つ、各入射光の波長幅がこの増幅器の共振モード
における増幅利得のある波長幅より小さくなるよ
うに設定されたことを特徴とする波長多重光増幅
器。 ２ 反射面の数が２個であり、増幅媒質が発振限
界より低いバイアス電流が与えられた半導体レー
ザ素子である特許請求の範囲第１項に記載の波長
多重光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177400A JPS5878489A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 波長多重光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177400A JPS5878489A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 波長多重光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5878489A JPS5878489A (ja) | 1983-05-12 |
| JPH0145751B2 true JPH0145751B2 (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=16030260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56177400A Granted JPS5878489A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 波長多重光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5878489A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681119B2 (ja) * | 1986-04-17 | 1994-10-12 | 日本電気株式会社 | 波長多重光伝送方式 |
| JPH02226233A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Canon Inc | 半導体光増幅器 |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP56177400A patent/JPS5878489A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5878489A (ja) | 1983-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3712902B2 (ja) | 高次ラマン増幅器を使用する光通信システム | |
| US6104527A (en) | High efficiency bandwidth doubled and gain flattened silica fiber amplifier | |
| US5563733A (en) | Optical fiber amplifier and optical fiber transmission system | |
| US8687659B2 (en) | All-optical generation of 60 GHz millimeter wave using multiple wavelength Brillouin-Erbium fiber laser | |
| JP2555247B2 (ja) | 光ファイバー増幅装置 | |
| KR960006371A (ko) | 등화된 수신전력을 갖춘 파장분할 멀티플렉싱 전송을 위한 증폭된 원거리통신 시스템 | |
| JPH09318981A (ja) | 光ファイバラマン増幅器を含む装置 | |
| JPH0681119B2 (ja) | 波長多重光伝送方式 | |
| US7738165B2 (en) | Amplified spontaneous emission reflector-based gain-clamped fiber amplifier | |
| JPH09222623A (ja) | 光ファイバラマン増幅器を有する装置 | |
| RU2172073C2 (ru) | Система связи со спектральным уплотнением и способ управляемого разделения выходных каналов | |
| JP2991131B2 (ja) | 信号光チャネル数計数器とこれを用いた光増幅装置 | |
| CN118432707B (zh) | 基于掺铒光纤饱和吸收窄线宽激光源光纤侦听光路结构 | |
| US6480327B1 (en) | High power laser system with fiber amplifiers and loop PCM | |
| US5721637A (en) | Wavelength converter apparatus | |
| JPH10107773A (ja) | 光波長分割多重通信システム | |
| JPH0145751B2 (ja) | ||
| US6765716B2 (en) | Low noise optical amplifier and optical communication system using the same | |
| KR100737374B1 (ko) | 이득고정형 광섬유 증폭기 | |
| JPS6157744B2 (ja) | ||
| JP3573329B2 (ja) | 光増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システム | |
| Zhao et al. | A novel bidirectional add/drop module using waveguide grating routers and wavelength channel matched fiber gratings | |
| Irshid et al. | Expansion of FDM/WDM star networks using high power erbium-doped fiber amplifiers | |
| JP3239590B2 (ja) | ２波長帯増幅器及びそれを用いた波長多重伝送装置 | |
| JPH11135880A (ja) | 光前置増幅器 |