JPH03166528A - 光ファイバ通信線用増幅器および同増幅器を含む通信線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、光ファイバ通信線用のいわゆるアクティブ・
コア形の増幅器に関し、かかる増幅器を含む光ファイバ
通信線に関する。

（背景技術） いわゆるアクティブ・コア増幅器は、以下において定義
されるある長さのアクティブ・コア光ファイバと、これ
も以下において定義される光ポンピング放射線源とから
なっている。

アクティブ・コア光ファイバは、これも石英ガラスから
作られた半径方向に最も外側の層であるクラッドよりも
高い屈折率を前記コアに持たせるため必要なドーバンＩ
−　（ｄｏｐａｎｔｓ）に加えて、以下に定義する如き
アクティブ・ドーバントを含む、そのコアが石英ガラス
製の光ファイバである。

上記のアクティブ・ドーパントは、光ボンビング放射線
と呼ばれる光線により励起される時、その波長が選定さ
れた特定のドーバントに依存する、例えば稀土類元素、
エルビウム等の如き物質で形威され、これは依然として
特定のドーバントに依存する異なる波長を持つ放出放射
線と呼ばれる光線を発射する特性を有する。

以下において触れるアクティブ・ドーパントの別の特徴
は、一旦光ボン″ビング放射線により励起されると、こ
のドーパントは、同じ波長の光線がこれに衝突する時前
記放射光線を大量に発射することができる。

光ポンピング放射線の供給源は一般にレーザであり、特
に要求されるものと同じ波長でありかつ前に定義した如
きアクティブ・コアを有する光ファイバ・コア中に存在
するアクティブ・ドーパントを励起するため必要な光線
を発射し得るレーザ・ダイオードである。

光ファイバ通信線用のアクティブ・コア増幅器は当技術
においては既に公知である。

光ファイバ通信線に対するアクティブ・コアを有する光
ファイバ増幅器は、ダイクロイック結合器と光学的に結
合された光ポンピング放射線ソースを含み、この結合器
には伝送線または通信線の光ファイバの一部が光学的に
結合されている。

更に、このダイクロイック結合器は、アクティブ・コア
を有するある長さの光ファイバに直接結合され、この第
１の長さ分は更に伝送線または通信線の第２の光ファイ
バ部分に結合される。

上記の公知の増幅器においては、光ポンピング放射線の
ソースは、ダイクロイック結合器を経て、それ自体の光
線を前記長さのアクティブ・コア光ファイバに送出し、
ここでそれに存在するアクティブ・ドーパントの励起を
生じる。

またダイクロイック結合器を経て前記長さのアクティブ
・コア光ファイバに対して送出されるのは、通信線の第
１の光ファイバ部分から入射する増幅されるべき信号で
あり、これは必然的にアクティブ・コア光ファイバに存
在するアクティブ・ドーパントの放出波長と同し波長を
持なねばならない。

前記長さびアクティブ・コア光ファイバに光信号が入射
する瞬間に、この信号は光ポンピング放射線による励起
状態にあるドーパントと遭遇し、先に述べた理由により
、信号と同じ波長を持つ光線の大量の放出が生じ、これ
が結果として前記信号の増幅をも・たらす。

前に述べた問題の増幅においては、取得し得る増幅利得
と加えられた光ポンピング放射線エネルギとの間に比率
的に意図されるその歩留りの問題が存在すると同時に、
例えば光ファイバ通信線に容易かつ安全な挿入の如き特
定の用途において使用することを可能にするように、充
分な信頼性を提供し得る大きな規模の増幅器の確保を想
念化する。

文献１”Ｆｏｕｒｔｅｅｎｔｈ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎＯｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕ
ｎｍｃａｔｉｏｎＪ　　（１９８８年９月１１〜１５日
、２５乃至２８頁）においては、０．１４乃至ｏ．３ｔ
ｄＢ／ｍＷの範囲内に含まれる公知の増幅器の利得値が
存在する。光ファイバの利得を改善する目的のため、同
文献には、信号と光ポンピング放射線の双方に対し単一
モードのアクティブ・コア光ファイバがアクティブ・ド
ーパントとしてエルビウムを含み、使用された光ポンピ
ング放射線ソースが９８０　ｎ　ｍの波長を持ちかつ使
用された光信号放射線が１５３６ｎ　ｍを有する実験室
内で行われた光増幅器により得られた利得の実験結果が
記載されている。

問題の文献には特記されなくとも、これまでに述べた光
増幅器に使用されたダイクロイック結合器は、とりもな
おさず、光ポンピング放射線および信号放射線をアクテ
ィブ・コア光ファイバに対して導入できるようにするた
めレンズが使用されるダイクロイ゜ツク結合器である、
いわゆるマイクロオブチックス・タイプのダイクロイッ
ク結合器であり、これは他の現存する他のタイプのダイ
クロイック結合器が問題の特定長さのアクティブ・コア
光ファイバでは満足し得るように作動し得ない故である
。

このような公知の解決策を用いることにより、利得と使
用される光ポンピング・エネルギ間の比率として意図さ
れる２．２ｄＢ／ｍＷの歩留りに達し得、この値は興味
あるものであるが、この増幅器は、使用された特定のダ
イクロイック結合器の故に、大きな規模での使用に供す
る信頼性はないという短所を有する。

実際に、マイクロオ・ブチックス・タイプのダイクロイ
ック結合器はそれ自体非常にデリケートであり、光ファ
イバ通信線にはほとんど介挿不能であり、このような増
幅器を含むべき通信線の信頼性を損なうことになる。

本発明は、上記の如く公知のものより高い歩留り、特に
４．５ｄＢ／ｍＷ以下の歩留りを持つ、大きな規模の工
業的用途に信頼性を持つ詐りでなく、光ファイバ通信線
に対する導入に必要な動作を最大限度まで簡素化し得、
信頼性をも更に高める光増幅器の提供を目的とする。

（発明の概要） 従って、本発明の目的は、通信線の光ファイバの一部と
この通信線の光ファイバの第２の部分との間に介挿可能
な信号伝送用光ファイバ通信線のための増幅器の提供に
あり、この増幅器の構成は、光ポンピング放射線ソース
と、前記通信線の第１の部分と接続されかつ光ポンピン
グ放射線ソースと接続されるダイクロイック結合器と、
信号放射線と光ポンピング放射線の双方に対する単一モ
ードで、一端部がダイクロイック結合器と接続されかつ
他端部が前記通信線の第２の光ファイバ部分と接続され
易い、一定線長のアクティブ・コア光ファイバとからな
り、ダイクロイック結合器が、各クラッドを融着し、か
つそれ自体の線長を延長することにより実質的に各コア
を共通に設置することにより、相互に光学的に結合され
゛る全長の一部にわたり並列位置関係に配置された非ア
クティブ・コア光ファイバの２線長を含むタイプであり
、前記線長の両光ファイバは共に光信号放射線および光
ポンピング放射線に対して単一モードであることを特徴
とする。

従って、本発明の別の目的は光ファイバ通信線にあり、
その構威は、少なくともｌつの信号伝送光ファイバ部分
と、間に介挿された光増幅器を介して相互に光学的に結
合された少なくとも第２の信号伝送光ファイバ部分とか
らなり、この光増幅器は、光ポンピング放射線ソースと
、この光ボンピング放射線ソースおよび前記通信線の第
１の信号伝送光フ・アイバ部分と光学的に関連するダイ
クロイック結合器と、このダイクロインク結合器の下流
側にあってこれと光学的に結合される光ポンピング放射
線と信号との双方に対して単一モードの一定線長のアク
ティブ・コア光ファイバとからなり、この一定線長のア
クティブ・コア光ファイバはまた、通信線の第２の信号
伝送光ファイバ部分と光学的に結合され、２線長の非ア
クティブ・コア光ファイバが各クラッドが融着されかつ
それ自体の線長を延長することにより実質的に各コアを
共通に設置することにより、前記ダイクロイック結合器
が、相互に光学的に結合されるその線長の一部にわたり
並列位置関係に配置された２線長の非アクティブ・コア
を含むタイプであり、前記通信線がこのダイクロイック
結合器の一定線長の両光ファイバが共に信号および光ポ
ンピング放射線に対して単一モードであることを特徴と
する。

本発明については、添付図面に関して限定されない事例
として示される以降の詳細な記述から最もよく理解され
よう。

（実施例） 第１図に示されるのは、本発明による光増幅器を含む光
ファイバ通信線であり、従って、本発明による光ファイ
バ通信線である。

第１図に見られるように、前記通信線は、光信号を信号
伝送用光ファイバに対して送出することが可能な公知の
タイプの送信機１を含み、従ってこれについては本文で
は記述しない。

送信機１は、波長が例えば１５３６　ｎ　ｍの波長を持
つ光線を発し得るＤＦＢレーザ・ダイオードの如き光増
幅器の作動のためのものである、信号発信光線のソース
を組み込む特定の特徴を有する。

しかし、通常光ファイバ通信分野で使用されるものであ
る信号光線のソースの上記の事例は、本発明の範囲に関
して限定するように意図されてはならない。

送信機１の下流側では、通信線は、その一端部で前記送
信機と光学的・に結合される信号伝送用光ファイバの部
分２を含む。

この第Ｉの光ファイバ部分２は、その特性について以下
に記述される本発明による光増幅器３と光学的に結合さ
れた他端部を有する。

増幅器３の下流側には、第１の光ファイバ部分２と同じ
特性の第２の光ファイバ部分４が光学的に結合されてい
る。

その一端部が光学的に光増幅器３と光学的に結合される
光ファイバ部分４は、他端部が公知のタイプの光受信機
５と光学的に結合されており、従ってこの受信機につい
ては記述しない。

本発明による前述の光ファイψバ通信線に存在する本発
明による光増幅器３は、第２図に略図的に示される。

第２図に示されるように、この光増幅器は、光ポンピン
グ放射線ソース７が光学的に結合される、以下に詳細に
述べる特定のダイクロイック結合器６と、このダイクロ
イック結合器６の下流側に配置された一線長のアクティ
ブ・コア光ファイバ８とからなっている。

本発明による光増幅器においては、一線長のアクティブ
・コア光ファイバは、信号光線および光ポンピング放射
線の双方に対して単一モード・タイプのものである。

例えば、本発明による光増幅器においては、依然として
前記コアにアクティブ・ドーパントとして均一に拡散゜
された３価のエルビウムを含む一線長のアクティブ・コ
ア光ファイバが、５．４μｍのコア径を有し、一般に、
一線長のアクティブ・コア光ファイバにおけるコア径は
５．２乃至５．６μｍの範囲内にある。

対照的に、前記一線長のアクティブ・コア光ファイバの
クラッド外径は、通常の光ファイバにおけるように、例
えば１２５μｍである。

クラッドの屈折率に関するコアおよびクラッドの屈折率
間の差と関連する比率は、一般に０．　００５１乃至０
．　００５８の範囲内にあり、例えば０．　００５６で
ある。

事例としれ、一線長のアクティブ・コア光ファイバが石
英ガラスから作られ、ドーバントを含まず、従って屈折
率が１．　４５０であるクラッドを有する時、前記アク
ティブ・コア光ファイバのコアは１．　４５８の屈折率
を有する。

拡大尺度で第３図に示した如き本発明による増幅器のダ
イクロイック結合器６は、共に石英ガラスから作られア
クティブ・ドーパントを含まず、互いに平行でありクラ
ッドが融着により相互に接合され、その直後引長される
２本の光ファイバ部９および１０からなる。このため、
融着によりクラッドが共に結合された領域内の動作後に
コアが部分１１（第３図）にわたり実質的に一致し、こ
れにより実際に一体のコアを生じる。

特に、本発明の増幅器のダイクロイック結合器の一特性
は、各コアが一緒に設置されて実質的に一体のコアを生
じる、これを構成する２線長の光ファイバの結合領域に
おいて、一体コアの直径はその端部における各光ファイ
バ長さのコア径より小さいこと、特に２線長の光ファイ
バの実質的に共通なコアの直径と、端部におけるコアの
直径との間の比率が０．３乃至０．５の間に含まれるこ
とである。

ダイクロイック結合器を構成する２線長の光ファイバの
実質的に共通なコアの直径は、一般に、内部の光エネル
ギ損失を１ｄＢより大きくないようにする如き値が選定
される。

本発明による光増幅器のダイクロイック結合器に対して
一般に有効な値の範囲は、本発明の目的のための実質的
に共通なコアの直径値を決定するためには、相互に著し
く変動する使用される光信号および光ポンピング放射線
の特定波長の干渉が存在するため提示できないが、当業
者は、単に上記のエネルギ損失の記述を用いれば、ダイ
クロインク結合器における２線長の光ファイバの略々一
定のコアの前記直径値を少なくとも実験的に決定するこ
とはできる。

例えば、光ポンピング放射線の波長が９８０ｎｍであり
光信号の波長が１５３６ｎｍである場合には、２線長の
ｆＯの略々一定のコアの直径は１．５６乃至２，８μｍ
の範囲内にある。

本発明による増幅器の製造のため使用できるダイクロイ
ック結合器においても、２線長の光ファイバのコアが実
質的に共通になる部分の長さは、使用される光ポンピン
グ放射線および信号光線の特定の波長に依存する。

例えば、前記光ポンピング放射線および信号光線の波長
がそれぞれ９８０および１５３６　ｎ　ｍであるならば
、前記部分の長さは０．９乃至１．２０内にあることに
なる。上記部分の長さを決定するための一般的な基準は
、この長さが光ポンピング放射線および信号光線の双方
を完全にかつ専らアクティブ・コア光ファイバの長手方
向に面するダイクロイック結合器の２つの端末の一方の
みに向けて伝送させねばならないことであり、このこと
のみから、当業者はダイクロイック結合器自体の構成中
にこのような特性を持つダイクロイック結合器を確保す
ることが可能である。

実際に、２線長の光ファイバの端部を、これらが並列関
係に配置される部分のクラッドの融解に先立ち、光ポン
ピング放射線および信号光線のソースにそれぞれ結合す
ることにより、両方の信号および光ポンピング放射線は
他端部から発されるが、光線が他の２端部の一方から発
されない瞬間にそれらのクラッドの融解中前記２線長の
光ファイバに対して加え　　られる張力を停止すること
が可能である。

本発明による増幅器に対するダイクロイック結合器６の
別の特徴は、これを形成する２線長の光ファイバ９およ
び１０が通信線に用いられる信号および光ポンピング放
射線の双方に対．して共に単一モードでなければならな
いことである。

本発明による増幅器に対するダイクロイック結合器の更
に別の特徴は、光ファイバ要素部分のコアおよびクラッ
ドにおける非アクティブ・ドーパントの分布が、アクテ
ィブ・コア光ファイバの線長に存在する非アクティブ・
ドーパントの分布と実質的に同じでなければならないこ
とである。

先に述べたように、本発明の光増幅器は、上記の特徴を
有する１線長のアクティブ・コア光ファイバとダイクロ
イック結合器が、その特徴に関して前に述べたようにア
クティブ・コア光ファイバ線長に対して直列の組立体か
らなることである。

本発明による光増幅器においては、信号伝送線光ファイ
バ部分に対する容易かつ安全な結合を達成し、かつ増幅
器の２つの構成要素間の容易かつ安全な結合を可能にす
る両方の目的のため、本文に述べた特徴もまた存在する
ことが望ましい。

増幅器を形成する光ファイバ長さ、従ってダイクロイッ
ク結合器を形或する２線長の光ファイバに関する、１９
７６年のＣＣＩＴＴ規朋Ｇ６５２により定義されかつ検
出可能な伝送信号の波長に対する本モードの直径は、増
幅器が接続されるべく設計される通信線の光ファイバ部
分の前記信号波長に対するモード径と実質的に同しであ
る。

本発明による増幅器の構威要素の上記の諸特徴により、
前記構成要素相互、およびそれら全ての通信線の光ファ
イバ部分に対する接合は、単なる突き合わせ融着により
行われる、即ち゛、関与する異なるタイプの光ファイバ
の端部が結合中実際に損失を生じることなく接合される
。

特に、第２図に示されるように、通信線の信号伝送光フ
ァイバ部分２の端部間の結合は、ダイクロイック結合器
３の光ファイバ線長９の一端部に突き合わせ溶接により
接合される。

更に、ダイクロインク結合器３の光ファイバ線長９の曲
端部は、突き合わせ溶接により一線長のアクティブ・コ
ア光ファイバ８の一端部に接合され、その他端部は突き
合わせ溶接により通信線の伝送光ファイバ４の部分に接
合される。

最後に、（例えば、前記アクティブ・コア光ファイバが
３価のエルビウムによりドーブされ、信号が１５３６ｎ
ｍの光線である、それ自体公知のＩｎ−Ｇａ−八Ｓレー
ザ・ダイオードからなる）光ポンピング放射線ソース７
が、ダイクロイック結合器の光ファイバ線長ＩＯの一端
部に光学的に結合される。

本発明による増幅器およびこの増幅器を内蔵する本発明
による通信線の作動については、本発明の特定の実施態
様に関する添付図面の各図に関して次に記述する。

それ自体公知であり一般に光ファイバ通信線において使
用されるタイプの送信機１は、公知の如く、第１図に参
照番号２および４により示される通信線の伝送光ファイ
バ内で最小限度の減衰の達成を可能にする伝送信号の波
長である略々１５３６ｎｍの波長を持つ光線を用いて信
号を発光する。

送信機１から光ファイバの部分２へ送られ信号は、如何
なる場合もこれに伝送される間減衰を蒙り、これら信号
はこの減衰で光増幅器３のダイクロイック結合器６の光
ファイバ線長９に進入する。

連続してダイクロイック結合器６に対して、また更に正
確にはその光ファイバ線長１０に対して送られるのは、
レーザ・ダイオード７から発される光ボンピング放射線
である。

前述の如く、本発明による増幅器に対して、また本発明
による９８０ｎｍの波長に対して事例として選択される
前記光ポンピング放射線は、ダイクロイック結合器にお
いて、通信線の伝送光ファイバ部分２から到達する１５
３６ｎｍの波長の減衰した光信号と重ねられる。

特に、ダイクロイック結合器内の２つの信号および光ポ
ンピング放射線の重なりは、光ファイバ要素線長の２つ
のコアが第３図に明瞭に示される如く実質的に一致させ
られる領域１１において生じる。

ダイクロイソク結合器３を形成する２つの光ファイバ線
長９および１０が共に信号および光ポンピング放射線の
双方に対して単一モードであるため、ダイクロイック結
合器から生しる両方の光線は重ねられた単一モードであ
る。

更に、非アクティブ・ドーパントの分布がアクティブ・
コア光ファイバ線長に存在する非アクティブ・ドーパン
トのそれと同じダイクロイック結合器の使用により、増
幅器において相互に加算される光線における光エネルギ
の損失は生じない。

特に、ダイクロイック結合器の入力に送られる信号およ
び光ポンピング放射線の双方は、一線長のアクティブ・
コア光ファイバ８に面する光ファイバ線長９のみ似沿っ
て（上記のその特性により）同しものから到達し、また
非アクティブ・ドーパントの分布がダイクロイソク結合
器の構成要素およびアクティブ・コア光ファイバ線長に
おいて同じであるため、２つの光線のエネルギの単一モ
ード分布における交番が前記構成要素の接合領域におい
て生じ得るので、この構或要素が結合される時損失は生
じない。

上記のことから、ダイクロイック結合器３に面する一線
長のアクティブ・コア光ファイバ８へ進入するのは、同
時であり、かつそのほとんどのエネルギを持ちこ伝送光
ファイバ部分２を通る効果によりそのほとんどのエネル
ギ同じ信号光線が減衰されるが、後者が前記伝送光ファ
イバ部分２から到達する時はほとんどのエネルギを持つ
全量の光ボンピング放射線と双方の損失はない。

前述の如く、結合器壓形成する光ファイバ線長における
非アクティブ・ドーパントの分布がアクティブ・コア光
ファイバ線長に存在する非アクティブ・ドーパントのそ
れと略々同じであるため、光線がダイクロイック結合器
からアクティブ・コア光ファイバ線長への通過中光線に
おいても交番は生じない。

更に、これまたアクティブ・コア光ファイバ線長が共に
光ボンピング放射線および信号光線に対して単一モード
である故に、内部における入力および両放射線の散乱が
生じて、前記放射線のエネルギ分布はアクティブ・コア
光ファイバ線長の軸心に対して対称的に保持される。

アクティブ●コア光ファイバ線長８のコアを通る光ポン
ピング放射線は、内部に存在するアクティブ・ドーパン
トの励起を生じる。信号光線が衝突する瞬間において、
光ポンピング放射線により励起される前記アクティブ・
ドーパントは、同じ波長を持つ放射線を発射し、その結
果光信号の増幅を生しる。

このように増幅された光信号は、通信線の伝送光ファイ
バ部分４に送られて、受信機５に達する。

本発明による増幅器について実験テストが行われ、テス
トの様相ならびに得られた結果について以下に記載する
。

実験テストを受けた本発明の特定の増幅器は下記の構造
を有する。

使用したアクティブ・コア光ファイバ線長は、ステップ
・インデックス・・タイプであり、石英ガラスから作ら
れ、従って屈折率が１．４５であるクラッドにおける非
アクティブ・ドーパントを含まないが、非アクティブ・
ドーバントとしてコアにゲルマニウムを１．　４５８の
屈折率を与えるに充分な量だけ含み、更に前記アクティ
ブ・コア光ファイバ線長は、５．４のコア径および１２
５μｍのクラッド外径を有する。

上記の非アクティブ・ドーパントを含む以外は、問題の
アクティブ・コア光ファイバ線長のコアはまた、アクテ
ィブ・ドーパントとして３価のエルビウムを含み、これ
は酸化エルビウムとして認められる０．３重量％の濃度
で前記コア中に均等に拡散されている。

最後に、実験テストにおいて使用されたアクティブ・コ
ア光ファイバの長さは８ｍである。

使用したダイクロイック結合器は、石英ガラスから作ら
れたステップ・インデックス・タイプの、相互に等しい
２つの光ファイバ要素長さを持ち、共に信号および光ポ
ンピング放射線に対して単一モードであり、非アクティ
ブ・ドーパント成分および分布がアクティブ・コア光フ
ァイバ線長の非アクティブ・ドーパントのそれと同じで
ある。

特に、使用される特定のグイクロイノク結合器を形成す
る前記光ファイバ線長においては、コアおよびクラッド
に対する直径および屈折率は前記アクティブ・コア光フ
ァイバ線長のそれと同じであり、更に、前記光ファイバ
が略々共通の各コアを有する、２つの光ファイバ線長間
相互の結合部分は０．９ｃｍの長さとなり、前記コアが
双方の光ファイバ線長に略々共通であるコア径は２．１
μｍとなる。

最後に、ダイクロイック結合器を形成する２つの光ファ
イバ線長に略々共通のコア径とその端部における同じ長
さのコア径との間の比率は、０，４である。

使用される光ポンピング放射線７−，ｌｅｔ、９８０ｎ
ｍの波長および６ｍＷの出力の連続的な光線を発するＩ
ｎ−’Ｇａ−Ａｓレーザ・ダイオードである。

実験テストにおいて、増幅器を形成する光ファイバ線長
と等しい信号光線に対するモード径を持つ光ファイバ通
信線に対するモード径を持つ光ファイバ通信線において
通常使用されるタイプの２つの光ファイバ部分もまた採
用された。

光線ソースとして使用された実験テストにおいては、１
０ｎｍＷの出力で１５３６ｎｍの波長の光線を発するＤ
ＦＢレーザ・ダイオードが用いられ、それに対する信号
伝送用光ファイバの部分は、信号光線に対してのみ単一
モードであり、光ポンピング放射線に対しては多重モー
ドである。

｝１記の異なる銭分は下記の如く構成された。

光線ソースば、信号ソースから出た実際に全光線が前記
光ファイバ部分に導入されるように、信号を発する光フ
ァイバ部分の端部に工学的に結合された。

上記の光ファイバ部分の他端部は、グイクロイック結合
器の光ファイバ線長の一方の端部に対して突き合わせ溶
接により接合された。

更にまた、上記の如き光ポンピング放射線ソースは、信
号を発する光ファイバの部分が接合された長さに対して
並列の位置関係に配置されたダイクロイック結合器の光
ファイバ線長の端部に結合され、その結果６ｍＷである
これから出た全エネルギが問題のグイクロイソク結合器
の光ファイバ部分に進入するようにした。

両方の信号が出ることができるダイク．ロイック結合器
の光ファイバ線長の端部に対して突き合わせ溶接により
結合されたのは、特性について前に述べたアクティブ・
コア光ファイバ線長の一端部である。

アクティブ・コア光ファイバ線長の他端部には、信号を
発する光ファイバの他の部分の一端部が突き合わせ溶接
された。

実験テストを行うための装置は、アクティブ・コア光フ
ァイバ線長に直接結合された側と反対側の信号発射する
光ファイバ部分の端部を、この光ファイバ部分から出る
光線の強さを検出するため設計された強さ検出器、特に
ＰＩＮフォトダイオードに結合することにより完成した
。

実施された実験テストから、６ｍＷの出力で９８０ｎｍ
の波長の光ポンピング放射線を発射するポンプ・ソース
を用いることにより、１５３６ｎｍである使用した信号
光線に対して得られた利得は２５ｄ　Ｂであることを知
ることができた。

従って、実験テストの結果、使用された光ボンピング放
射線の利得とエネルギ間の比率として表わされる得られ
た歩留りが４．１ｄＢ／ｍＷとなった。

問題のタイプの公知の増幅器により達することができる
最大歩留りが２．２ｄＢ／ｍＷとなるため、実験テスト
により得られた結果は、本発明が前記増幅器の歩留りを
１００％改善する前述の目的を達成したことを証するも
のである。

更にまた、特定の実施態様の本文の記述から、本発明に
よる増幅器の実現ならびにその光ファイバ通信線への介
挿が、介在する光ファイバを単に突き合わせ溶接に上り
達威できるため、容易でありかつことにより信頼性が高
いものである。

本発明による増幅器および通信線の特定の実施態様につ
いて記し示したが、当業者には可能な全ての変更は本発
明の範囲内に含まれるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によ・る回線を示す概略図、第２図は本
発明による増幅器を示す概略図、および第３図は本発明
の増幅器の構成要素を示す概略図である。 １・・・送信機、２、４・・・伝送光ファイバ部分、３
・・・光増幅器、５・・・受信機、６・・・ダイクロイ
ック結合器、７・・・光ポンピング放射線ソース、８、
９、１０・・・一線長アクティブ・コア光ファイバ、１
１・・・共通領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号伝送用光ファイバ通信線の光ファイバの第１の
   部分と該通信線の光ファイバの第２の部分との間に介挿
   することができる前記通信線用増幅器において、光ポン
   ピング放射線ソースと、前記通信線の前記光ファイバ部
   分と結合され、前記光ポンピング放射線ソースと結合さ
   れるダイクロイック結合器と、信号光線と光ポンピング
   放射線の双方に対して単一モードであり一端部が前記ダ
   イクロイック結合器と結合されかつ他端部が前記通信線
   の前記第２の光ファイバ部分と結合されたある長さのア
   クティブ・コア光ファイバとを含む増幅器において、前
   記ダイクロイック結合器が、各クラッドの融着により、
   またその長さ自体を引張することにより各コアを略々共
   通に設置することにより相互に光学的に結合される線長
   の部分を越えて並列関係に配置された２つの長さの非ア
   クティブ・コア光ファイバを含むタイプであり、前記両
   光ファイバが、共に信号光線および光ポンピング放射線
   に対して単一モードのダイクロイック結合器を形成する
   ことを特徴とする増幅器。 ２、前記ダイクロイック結合器を形成する光ファイバ線
   長が、その各クラッドおよびコアにおいて、増幅器自体
   の前記アクティブ・コア光ファイバ線長のクラッドおよ
   びコアにおける非アクティブ・ドーパントの分布と実質
   的に同じ非アクティブ・ドーパントの分布を有すること
   を特徴とする請求項１記載の増幅器。 ３、前記ダイクロイック結合器において、前記２つの長
   さの光ファイバ要素の実質的に共通のコアの径と前記２
   つの光ファイバの端部に おけるコアの径との間の比率が０．３乃至０．５の範囲
   内にあることを特徴とする請求項１記載の増幅器。 ４、前記増幅器を形成する光ファイバ線長における信号
   波長に対するモード径が、前記増幅器が設計される通信
   線を形成する光ファイバ部分における前記信号波長に対
   するモード径と実質的に等しいことを特徴、とする請求
   項１記載の増幅器。 ５、前記ダイクロイック結合器において、前記２つの光
   ファイバ要素線長の実質的に共通なコアの径が、それぞ
   れ１５３６ｎｍおよび９８０ｎｍの信号および光ポンピ
   ング放射線の波長に対して１．５６乃至２．８の範囲内
   にあることを特徴とする請求項１記載の増幅器。 ６、信号伝送光ファイバの少なくとも第１の部分と、そ
   の間に介挿された光増幅器を介して相互に光学的に結合
   された信号伝送光ファイバの少なくとも第２の部分とを
   含み、前記光増幅器が光ポンピング放射線ソースと、該
   光ポンピング放射線ソースおよび通信線の第１の光ファ
   イバ伝送部分と光学的に関連するダイクロイック結合器
   と、該ダイクロイック結合器の下流側の信号および光ポ
   ンピング放射線の双方に対して単一モードであり、これ
   に光学的に結合されたある長さのアクティブ・コア光フ
   ァイバとを含み、該ある長さのアクティブ・コア光ファ
   イバもまた通信線の信号伝送光ファイバの第２の部分と
   光学的に結合される光ファイバ通信線において、前記ダ
   イクロイック結合器が、各クラッドの融着により、また
   その長さ自体を引張することにより各コアの実質的な共
   通の設置により相互に光学的に結合される線長部分を越
   えて並列関係に配置された２つの長さの非アクティブ・
   コア光ファイバを含むタイプであり、前記ダイクロイッ
   ク結合器の両光ファイバが信号および光ポンピング放射
   線の双方に対して単一モードであることを特徴とする光
   ファイバ通信線。 ７、ダイクロイック結合器を形成する光ファイバの長さ
   が、各々のクラッドおよびコアにおいて、増幅器自体の
   アクティブ・コア光ファイバ線長のクラッドおよびコア
   に存在する非アクティブ・ドーパントの分布と実質的に
   同じ非アクティブ・ドーパント分布を有することを特徴
   とする請求項６記載の光ファイバ通信線。 ８、前記ダイクロイック結合器において、前記２つの光
   ファイバ要素線長の実質的に共通のコアと、端部におけ
   る前記線長のコアの径間の比率が０．３乃至０．５の範
   囲内にあることを特徴とする請求項６記載の光ファイバ
   通信線。 ９、増幅器を形成する光ファイバ線長の信号波長に対す
   るモード径が、通信線の光ファイバ伝送部分の前記信号
   波長に対するモード径と実質的に等しいことを特徴とす
   る請求項６記載の光ファイバ通信線。 １０、増幅器の前記ダイクロイック結合器において、前
   記２つの光ファイバ要素線長の実質的に共通のコアの径
   が１．５６乃至２．８の範囲内にあり、光信号および測
   定放射線がそれぞれ１５３６ｎｍおよび９８０ｎｍであ
   ることを特徴とする請求項６記載の光ファイバ通信線。