JPH0346637A - 光増幅器および光増幅方法 - Google Patents
光増幅器および光増幅方法Info
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- JPH0346637A JPH0346637A JP18304989A JP18304989A JPH0346637A JP H0346637 A JPH0346637 A JP H0346637A JP 18304989 A JP18304989 A JP 18304989A JP 18304989 A JP18304989 A JP 18304989A JP H0346637 A JPH0346637 A JP H0346637A
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- signal light
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光通信、光計測、光情報等の分野における光増
幅方法に関する。
幅方法に関する。
（従来の技術）
信号光を光電変換することなく直接増幅する光増幅器は
光通信の長距離化、大容量化、光交換システムの大規模
化、光情報処理の高度化等に非常に有効である。°この
光増幅器の一種であるファイバ型光アンプは光フアイバ
伝送路との接続損が殆どないこと、偏光依存性が小さい
こと、低雑音であること等の点で光フアイバ伝送系にお
ける光増幅器として非常に適している。ファイバ型光ア
ンプには希土類元素を光ファイバにドープした希土類元
素を光ファイバにドープした希土類ドープ・光ファイバ
・アンプと、光ファイバの非線形性減少を利用して光増
幅を行う光ファイバ・ラマン、アンプおよび光ファイバ
・ブリユリアン・アンプとがある。希土類ドープ・光フ
ァイバ・アンプの中では、石英光ファイバの低損失波長
帯である１、５１１ｍ帯に利得を持ち、１．５ｐｍ帯半
導体レーザを励起光源に使用でき、かつ高効率であるエ
ルビウムドープ・光ファイバ・アンプが近年特に注目を
集めている。このエルビウムドープ・光ファイバ・アン
プに関してはに、ＨＡＧＩＭＯＴＯら に よ
リ’Ａ ２１２ｋｍ Ｎ０Ｎ−ＲＥＰＥＡＴＥＤ ＴＲ
ＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ＡＴｌ
、８Ｇｂ／ｓ ＵＳＩＮＧ ＬＤ ＰＵＭＰＥＤ ＦＩ
ＢＥＲＡＭＰＬＩＦＩＥＲ８ＩＮ ＡＮ ＩＭ／ＤＩＲ
ＥＣＴ−ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＲＥＰＥＡＴＥＲ８ＹＳ
ＴＥＭ’、 ＯＦＣ’８９ ＰＯ８ＴＤＥＡＤＩＪＮＥ
ＰＡＰＥＲ８ＰＤＰ１５．１９８９年等の文献に詳細
に説明がなされている。
光通信の長距離化、大容量化、光交換システムの大規模
化、光情報処理の高度化等に非常に有効である。°この
光増幅器の一種であるファイバ型光アンプは光フアイバ
伝送路との接続損が殆どないこと、偏光依存性が小さい
こと、低雑音であること等の点で光フアイバ伝送系にお
ける光増幅器として非常に適している。ファイバ型光ア
ンプには希土類元素を光ファイバにドープした希土類元
素を光ファイバにドープした希土類ドープ・光ファイバ
・アンプと、光ファイバの非線形性減少を利用して光増
幅を行う光ファイバ・ラマン、アンプおよび光ファイバ
・ブリユリアン・アンプとがある。希土類ドープ・光フ
ァイバ・アンプの中では、石英光ファイバの低損失波長
帯である１、５１１ｍ帯に利得を持ち、１．５ｐｍ帯半
導体レーザを励起光源に使用でき、かつ高効率であるエ
ルビウムドープ・光ファイバ・アンプが近年特に注目を
集めている。このエルビウムドープ・光ファイバ・アン
プに関してはに、ＨＡＧＩＭＯＴＯら に よ
リ’Ａ ２１２ｋｍ Ｎ０Ｎ−ＲＥＰＥＡＴＥＤ ＴＲ
ＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ＡＴｌ
、８Ｇｂ／ｓ ＵＳＩＮＧ ＬＤ ＰＵＭＰＥＤ ＦＩ
ＢＥＲＡＭＰＬＩＦＩＥＲ８ＩＮ ＡＮ ＩＭ／ＤＩＲ
ＥＣＴ−ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＲＥＰＥＡＴＥＲ８ＹＳ
ＴＥＭ’、 ＯＦＣ’８９ ＰＯ８ＴＤＥＡＤＩＪＮＥ
ＰＡＰＥＲ８ＰＤＰ１５．１９８９年等の文献に詳細
に説明がなされている。
（発明が解決しようとする課題）
上記のファイバ型光アンプを用いて光増幅を行う場合、
ファイバ型光アンプを励起するため信号光と励起光を多
重してファイバ型光アンプに導入する必要がある。そし
てファイバ型光アンプ通過後の励起光は、光源や受信器
に影響を及ぼさないよう信号光と分離する必要がある。
ファイバ型光アンプを励起するため信号光と励起光を多
重してファイバ型光アンプに導入する必要がある。そし
てファイバ型光アンプ通過後の励起光は、光源や受信器
に影響を及ぼさないよう信号光と分離する必要がある。
従来この励起光と信号光の多重および分離を損失なく行
うためには、波長多重・波長分離技術が用いられてきた
。
うためには、波長多重・波長分離技術が用いられてきた
。
しかしファイバ型光アンプのなかには信号光と励起光の
波長が非常に近接しているものがある。
波長が非常に近接しているものがある。
例えばエルビウムドープ・光ファイバ、アンプの場合、
利得のピーク波長は１．５３６ｐｍ付近であり、もっと
も効率のよい励起光波長は１．４８５ｐｍ付近である。
利得のピーク波長は１．５３６ｐｍ付近であり、もっと
も効率のよい励起光波長は１．４８５ｐｍ付近である。
このように信号光と励起光の波長が非常に近接している
場合、両者の多重および分離を波長多重波長分離によっ
て行うのは、波長特性が急峻でがっ低損失な波長フィル
タが得にくい等の理由で非常に困難である。従って本発
明の目的は、ファイバ型光アンプを用いた光増幅におい
て、信号光と励起光の波長にかかわらず両者を高効率で
多重および分離することのできる光増幅方法を提供する
ことにある。
場合、両者の多重および分離を波長多重波長分離によっ
て行うのは、波長特性が急峻でがっ低損失な波長フィル
タが得にくい等の理由で非常に困難である。従って本発
明の目的は、ファイバ型光アンプを用いた光増幅におい
て、信号光と励起光の波長にかかわらず両者を高効率で
多重および分離することのできる光増幅方法を提供する
ことにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の光増幅器は、２つの入力ポートから入力した光
をそれぞれ直交する２つの偏光方向に分離し、直交した
偏光成分同士を多重する偏光多重器と、該偏光多重器の
２つの出力ポートにそれぞれ接続されたファイバ型光ア
ンプと、該２つのファイバ型光アンプの出力光を２つの
入力ポートで受け、この出力光を前記偏光多重器で分離
した偏光方向と同じまたは直交した偏光方向で分離し、
異なる入力ポートから入力した光の直交した偏光成分同
士を多重する偏光分離器とからなることを特徴とする。
をそれぞれ直交する２つの偏光方向に分離し、直交した
偏光成分同士を多重する偏光多重器と、該偏光多重器の
２つの出力ポートにそれぞれ接続されたファイバ型光ア
ンプと、該２つのファイバ型光アンプの出力光を２つの
入力ポートで受け、この出力光を前記偏光多重器で分離
した偏光方向と同じまたは直交した偏光方向で分離し、
異なる入力ポートから入力した光の直交した偏光成分同
士を多重する偏光分離器とからなることを特徴とする。
また、信号光および励起光をそれぞれ直交する２つの偏
光方向に分離し、該分離した信号光および励起光の直交
した偏光成分同士を多重し、該２つの多重光を２つのフ
ァイバ型光アンプにそれぞれ入力して該２つのファイバ
型光アンプの励起を行い、前記ファイバ型光アンプ透過
後の前記２つの多重光を偏光分離し、前記信号光同士の
直交した偏光成分、および前記励起光の直交した偏光成
分同士を合波して信号光と励起光の分離を行うことを特
徴とする光増幅方法である。
光方向に分離し、該分離した信号光および励起光の直交
した偏光成分同士を多重し、該２つの多重光を２つのフ
ァイバ型光アンプにそれぞれ入力して該２つのファイバ
型光アンプの励起を行い、前記ファイバ型光アンプ透過
後の前記２つの多重光を偏光分離し、前記信号光同士の
直交した偏光成分、および前記励起光の直交した偏光成
分同士を合波して信号光と励起光の分離を行うことを特
徴とする光増幅方法である。
さらに、信号光の偏光分離を行い、該偏光分離された信
号光を２つのファイバ型光アンプにそれぞれ入力し、励
起光の偏光分離を行い、該偏光分離された励起光を前記
信号光の偏光方向と直交する側の前記２つのファイバ型
光アンプに前記信号光と逆方向から入力し、該２つのフ
ァイバ型光アンプの励起を行い、該２つのファイバ型光
アンプ透過後の偏光分離された信号光を合波し、前記フ
ァイバ型光アンプ透過後の偏光分離された励起光合を波
することを特微光増幅方法である。
号光を２つのファイバ型光アンプにそれぞれ入力し、励
起光の偏光分離を行い、該偏光分離された励起光を前記
信号光の偏光方向と直交する側の前記２つのファイバ型
光アンプに前記信号光と逆方向から入力し、該２つのフ
ァイバ型光アンプの励起を行い、該２つのファイバ型光
アンプ透過後の偏光分離された信号光を合波し、前記フ
ァイバ型光アンプ透過後の偏光分離された励起光合を波
することを特微光増幅方法である。
信号光および励起光をそれぞれ直交する２つの偏光方向
に分離し、該分離した信号光と第１の励起光の直交した
偏光成分同士を偏光多重し、該２つの多重光を２つのフ
ァイバ型光アンプにそれぞれ入力し、該ファイバ型光ア
ンプ透過後の前記２つの多重光を偏光分離し、前記信号
光の直交する成分同士および前記励起光の直交する成分
同士を合波して信号光と第１の励起光を分離し、第２の
励起光を直交する２つの偏光方向に分離し、第２の励起
光を前記信号光の偏光方向と直交する側の前記２つのフ
ァイバ型光アンプに前記多重光と逆方向から入力し、前
記第１の励起光と共に該２つのファイバ型光アンプの励
起を行い、該ファイバ型光アンプを透過した第２の励起
光を前記信号光光路から分割［することを特徴とする光
増幅方法である。
に分離し、該分離した信号光と第１の励起光の直交した
偏光成分同士を偏光多重し、該２つの多重光を２つのフ
ァイバ型光アンプにそれぞれ入力し、該ファイバ型光ア
ンプ透過後の前記２つの多重光を偏光分離し、前記信号
光の直交する成分同士および前記励起光の直交する成分
同士を合波して信号光と第１の励起光を分離し、第２の
励起光を直交する２つの偏光方向に分離し、第２の励起
光を前記信号光の偏光方向と直交する側の前記２つのフ
ァイバ型光アンプに前記多重光と逆方向から入力し、前
記第１の励起光と共に該２つのファイバ型光アンプの励
起を行い、該ファイバ型光アンプを透過した第２の励起
光を前記信号光光路から分割［することを特徴とする光
増幅方法である。
（作用）
本発明によると信号光と励起光の多重及び分離は偏光多
重・分離によって行われる。第２図はこの偏光多重６分
離の方法を説明するための図である。まず信号光１と励
起光２を偏光多重器３の入力ポートである第１、第２の
ポート４，５にそれぞれ入力し、偏光多重器３の出力ポ
ートである第３．第４のポート６．７から多重光８，９
を出力することによって信号光１と励起光２の偏光多重
を行う。このとき多重光８には信号光の水平偏光成分１
０と励起光の垂直偏光成分１１が多重されており、多重
光９には信号光の垂直偏光成分１２と励起光の水平偏光
成分１３が多重されている。
重・分離によって行われる。第２図はこの偏光多重６分
離の方法を説明するための図である。まず信号光１と励
起光２を偏光多重器３の入力ポートである第１、第２の
ポート４，５にそれぞれ入力し、偏光多重器３の出力ポ
ートである第３．第４のポート６．７から多重光８，９
を出力することによって信号光１と励起光２の偏光多重
を行う。このとき多重光８には信号光の水平偏光成分１
０と励起光の垂直偏光成分１１が多重されており、多重
光９には信号光の垂直偏光成分１２と励起光の水平偏光
成分１３が多重されている。
偏光多重３の第３．第４のポート６．７から出力された
多重光８，９はそれぞれファイバ型光アンプ１４．１５
に入力される。多重光８，９中の信号光成分と励起光成
分は互いに偏光状態が直交しているが、ファイバ型光ア
ンプ１４．１５の増幅特性は信号光と励起光の偏光状態
に存在しないので、このファイバ型光アンプ１４．１５
によって多重光８，９中の信号光成分が増幅される。
多重光８，９はそれぞれファイバ型光アンプ１４．１５
に入力される。多重光８，９中の信号光成分と励起光成
分は互いに偏光状態が直交しているが、ファイバ型光ア
ンプ１４．１５の増幅特性は信号光と励起光の偏光状態
に存在しないので、このファイバ型光アンプ１４．１５
によって多重光８，９中の信号光成分が増幅される。
このファイバ型光アンプ１４．１５通過後の多重光８゜
９は偏光分離器１６の入力ポートである第５．第６のポ
ー） １７．１８に入力される。偏光分離器１６では偏
光分離がおこなわれ、多重光８のうち信号光の水平偏光
成分１０は偏光分離器１６の第７のポート１９から、励
起光の垂直偏光成分１１は偏光分離器１６の第８ポート
２０から出力される。また多重光９のうち信号光の垂直
偏光成分１２は偏光分離器１６の第７のポート１９から
、励起光の水平偏光成分１３は偏光分離器１６の第８の
ポート２０から出力される。このように偏光分離器の出
力ポートである第７のポート１９からは増幅後の信号光
２１が出力され、第８のポート２０からは励起後の励起
光２２が出力され、信号光と励起光の分離か行われる。
９は偏光分離器１６の入力ポートである第５．第６のポ
ー） １７．１８に入力される。偏光分離器１６では偏
光分離がおこなわれ、多重光８のうち信号光の水平偏光
成分１０は偏光分離器１６の第７のポート１９から、励
起光の垂直偏光成分１１は偏光分離器１６の第８ポート
２０から出力される。また多重光９のうち信号光の垂直
偏光成分１２は偏光分離器１６の第７のポート１９から
、励起光の水平偏光成分１３は偏光分離器１６の第８の
ポート２０から出力される。このように偏光分離器の出
力ポートである第７のポート１９からは増幅後の信号光
２１が出力され、第８のポート２０からは励起後の励起
光２２が出力され、信号光と励起光の分離か行われる。
なお信号光１の偏光状態によって信号光の水平偏光成分
１０と信号光の垂直偏光成分■２の強度や位相が変化す
る。しかしどちらの信号光成分もファイバ型光アンプ１
４．１５によって等しい利得で増幅された後、偏光分離
器１６において合波されるため、増幅後の信号光２１の
強度は信号光１の偏光状態に係わらず一定となる。また
偏光分離器１６における信号光の水平偏光成分１０と信
号光の垂直偏光成分１２の合波の際、両者は偏光状態が
直交しているので両者がどのような位相関係にあっても
干渉によりお互いに打ち消し合ったりすることはない。
１０と信号光の垂直偏光成分■２の強度や位相が変化す
る。しかしどちらの信号光成分もファイバ型光アンプ１
４．１５によって等しい利得で増幅された後、偏光分離
器１６において合波されるため、増幅後の信号光２１の
強度は信号光１の偏光状態に係わらず一定となる。また
偏光分離器１６における信号光の水平偏光成分１０と信
号光の垂直偏光成分１２の合波の際、両者は偏光状態が
直交しているので両者がどのような位相関係にあっても
干渉によりお互いに打ち消し合ったりすることはない。
従って本発明によれば信号光ｌの偏光状態にかかわらな
い光増幅を行うことができる。
い光増幅を行うことができる。
また本発明によれば励起光を信号光と逆方向に多重する
こともできる。すなわち第２図で励起光２を偏光多重器
３の第２のポート５に入力するのではなく偏光分離器１
６の＠８のポート２０に入力することも可能である。こ
の場合単に励起光２の進行方向が逆になるだけであり、
励起光と信号光を同方向から入力した場合と同様に損失
なく励起光１と信号光２の偏光多重・分離を行うことが
できる。この場合、信号光ｌと励起光２の分離が不十分
であっても、信号光１の信号方向すなわち光受信機があ
る方向に励起光２が漏れ込むことがないという利点があ
る。
こともできる。すなわち第２図で励起光２を偏光多重器
３の第２のポート５に入力するのではなく偏光分離器１
６の＠８のポート２０に入力することも可能である。こ
の場合単に励起光２の進行方向が逆になるだけであり、
励起光と信号光を同方向から入力した場合と同様に損失
なく励起光１と信号光２の偏光多重・分離を行うことが
できる。この場合、信号光ｌと励起光２の分離が不十分
であっても、信号光１の信号方向すなわち光受信機があ
る方向に励起光２が漏れ込むことがないという利点があ
る。
さらに本発明によれば信号光と同方向および逆方向に２
つの励起光を多重することもできる。すなわち２つの励
起光を第２図における第２のボー１−５および第８のポ
ート２０に同時に入力することも可能である。この場合
も励起光と信号光の無損失の偏光多重・分離が可能であ
り、しかもファイバ型光アンプ内に入力される励起光量
が増大するため利得を大きくすることができる。
つの励起光を多重することもできる。すなわち２つの励
起光を第２図における第２のボー１−５および第８のポ
ート２０に同時に入力することも可能である。この場合
も励起光と信号光の無損失の偏光多重・分離が可能であ
り、しかもファイバ型光アンプ内に入力される励起光量
が増大するため利得を大きくすることができる。
（実施例）
「１１）
第１図に本発明の第１の実施例の構成国を示す。
第１の実施例では偏光多重器３および偏光分離器１６に
偏光ビームスプリッタを用い、ファイバ型光アンプ１４
．１５としてエルビウムをドープした光フアイバ型光増
幅器を用いた。光ファイバ２３．２４によって送られて
きた信号光１および励起光２は、レンズ２５゜２６によ
ってコリメート光とされた後、偏光多重器３の第１及び
第２のポート４，５にそれぞれ入力され、偏光多重され
る。本実施例では偏光多重器３入力時の信号光１０波長
は１．５３５ｐｍ、強度−３０ｄＢｍ、励起光２の波長
は１．４８ｐｍ、強度は＋１３ｄＢｍであった。偏光多
重器３の第３及び第４のボー１−６．７からは信号光１
と励起光２が偏光多重された多重光８，９が出力され、
この多重光８，９はレンズ２７．２８によって集光され
、ファイバ型光アンプ１４．１５に入力される。ただし
偏光多重器３に入力時の励起光２の偏光状態は、多重光
８，９中の励起光成分の強度が等しくなるよう偏光調整
器２９によって調整される。この偏光調整器２９は１７
２波長板と１７４波長板を組み合せたもので、入力光を
任意の偏光状態に調整して出力することが可能である。
偏光ビームスプリッタを用い、ファイバ型光アンプ１４
．１５としてエルビウムをドープした光フアイバ型光増
幅器を用いた。光ファイバ２３．２４によって送られて
きた信号光１および励起光２は、レンズ２５゜２６によ
ってコリメート光とされた後、偏光多重器３の第１及び
第２のポート４，５にそれぞれ入力され、偏光多重され
る。本実施例では偏光多重器３入力時の信号光１０波長
は１．５３５ｐｍ、強度−３０ｄＢｍ、励起光２の波長
は１．４８ｐｍ、強度は＋１３ｄＢｍであった。偏光多
重器３の第３及び第４のボー１−６．７からは信号光１
と励起光２が偏光多重された多重光８，９が出力され、
この多重光８，９はレンズ２７．２８によって集光され
、ファイバ型光アンプ１４．１５に入力される。ただし
偏光多重器３に入力時の励起光２の偏光状態は、多重光
８，９中の励起光成分の強度が等しくなるよう偏光調整
器２９によって調整される。この偏光調整器２９は１７
２波長板と１７４波長板を組み合せたもので、入力光を
任意の偏光状態に調整して出力することが可能である。
多重光８，９中の信号光成分はファイバ型光アンプ１４
．１５によりいずれも１５ｄＢ増幅された。
．１５によりいずれも１５ｄＢ増幅された。
このファイバ型光アンプ１４．１５通過後の多重光８゜
９はレンズ３０．３１によってコリメート光とされた後
、それぞれ偏光分離器１６の第５．第６のポート１７゜
１８に入力される。ただし多重光８の偏光状態は、第７
のポート１９から多重光８中の信号光成分のみが出力さ
れるよう偏光調整器３２によって調整される。
９はレンズ３０．３１によってコリメート光とされた後
、それぞれ偏光分離器１６の第５．第６のポート１７゜
１８に入力される。ただし多重光８の偏光状態は、第７
のポート１９から多重光８中の信号光成分のみが出力さ
れるよう偏光調整器３２によって調整される。
このとき多重光８中の励起光成分は、信号光成分と直交
偏光状態にあるため第８のポート２０から出力される。
偏光状態にあるため第８のポート２０から出力される。
同様に多重光９の偏光状態は、多重光９中の信号光成分
が第７のポート１９から出力され、励起光成分が第８の
ポート２０から出力されるよう偏光調整器３３によって
調整される。このようにして第７のポート１９から増幅
後の信号光２１が出力され、第８のポート２０からは励
起後の励起光２２が出力される。
が第７のポート１９から出力され、励起光成分が第８の
ポート２０から出力されるよう偏光調整器３３によって
調整される。このようにして第７のポート１９から増幅
後の信号光２１が出力され、第８のポート２０からは励
起後の励起光２２が出力される。
この増幅後の信号光２１はレンズ３４によって集光され
伝送路である光ファイバ３５に入力される。このとき第
７のポート１９に増幅後の信号光２１と共に出力された
励起光成分の強度は一４０ｄＢｍ以下の非常に低いレベ
ルに抑えられた。
伝送路である光ファイバ３５に入力される。このとき第
７のポート１９に増幅後の信号光２１と共に出力された
励起光成分の強度は一４０ｄＢｍ以下の非常に低いレベ
ルに抑えられた。
第３図に本発明の第２の実施例の構成国を示す。
第２の実施例では偏光多重器３および偏光分離器１６に
ファイバカプラ型の偏光ビームスプリッタを用い、ファ
イバ型光アンプ１４．１５として偏光保存光ファイバに
エルビウムをドープした光フアイバ型光増幅器を使用し
た。また励起光２は信号光１と進行方向が逆になるよう
多重した。第３図において、光フアイバ２３中を伝送さ
れてきた信号光１は光フアイバカプラ形の偏光多重器３
の第１のポート４に入力され、第３．第４のボー１−６
．７から信号光の水平偏光成分１０、信号光の垂直偏光
成分１２がそれぞれ出力される。また光フアイバ３６中
を伝送されてきた励起光２はファイバカプラ型の偏光分
離器１６の第８のポート２０に入力され、第５．第６の
ボー１−１７．１８から励起光の垂直偏光成分１１、励
起光の水平偏光成分１３がそれぞ゛れ出力される。光フ
ァイバ３６としては偏光保存光ファイバが用いられてお
り、励起光の垂直偏光成分１１と励起光の水平偏光成分
１３の強度が等しくなるようひねり角が調整された後に
第８のポート２０とスプライスにより接続されている。
ファイバカプラ型の偏光ビームスプリッタを用い、ファ
イバ型光アンプ１４．１５として偏光保存光ファイバに
エルビウムをドープした光フアイバ型光増幅器を使用し
た。また励起光２は信号光１と進行方向が逆になるよう
多重した。第３図において、光フアイバ２３中を伝送さ
れてきた信号光１は光フアイバカプラ形の偏光多重器３
の第１のポート４に入力され、第３．第４のボー１−６
．７から信号光の水平偏光成分１０、信号光の垂直偏光
成分１２がそれぞれ出力される。また光フアイバ３６中
を伝送されてきた励起光２はファイバカプラ型の偏光分
離器１６の第８のポート２０に入力され、第５．第６の
ボー１−１７．１８から励起光の垂直偏光成分１１、励
起光の水平偏光成分１３がそれぞ゛れ出力される。光フ
ァイバ３６としては偏光保存光ファイバが用いられてお
り、励起光の垂直偏光成分１１と励起光の水平偏光成分
１３の強度が等しくなるようひねり角が調整された後に
第８のポート２０とスプライスにより接続されている。
偏光多重器３の第３、第４のボー１−６．７と偏光分離
器１６の第５、第６のボー） １７．１８とは偏光保存
光ファイバ性のファイバ型光アンプ１４．１５を介して
スプライスによって接続されている。ただしファイバ型
光アンプ１４中の信号光の水平偏光成分１０と励起光の
垂直偏光成分１１、およびファイバ型光アンプ１５中の
信号光の垂直偏光成分１２の励起光の水平偏光成分１３
の偏光状態がいずれも互いに直交するよう、ファイバ型
光アンプ１４．１５と第３．第４．第５．第６のボー１
−６．７．１７．１８との接続の際のひねり角が調整さ
れる。このように接続されることにより信号光の水平偏
光成分１０と信号光の垂直偏光成分１２は偏光分離器１
６によって偏光多重され、第７のポート１９から増幅後
の信号光２１として出力される。また励起光の垂直偏光
成分１１と励起光の水平偏光成分１３は偏光多重器３で
多重され、励起後の励起光２２として第２のポート５か
ら出力される。本実施例の場合も第１の実施例と同様、
波長１．４８ｐｍ、強度＋１３ｄＢｍの励起光２を用い
て波長１．５３５ｐｍ、強度−３０ｄＢｍの信号完工を
１５ｄＢ増幅することができた。
器１６の第５、第６のボー） １７．１８とは偏光保存
光ファイバ性のファイバ型光アンプ１４．１５を介して
スプライスによって接続されている。ただしファイバ型
光アンプ１４中の信号光の水平偏光成分１０と励起光の
垂直偏光成分１１、およびファイバ型光アンプ１５中の
信号光の垂直偏光成分１２の励起光の水平偏光成分１３
の偏光状態がいずれも互いに直交するよう、ファイバ型
光アンプ１４．１５と第３．第４．第５．第６のボー１
−６．７．１７．１８との接続の際のひねり角が調整さ
れる。このように接続されることにより信号光の水平偏
光成分１０と信号光の垂直偏光成分１２は偏光分離器１
６によって偏光多重され、第７のポート１９から増幅後
の信号光２１として出力される。また励起光の垂直偏光
成分１１と励起光の水平偏光成分１３は偏光多重器３で
多重され、励起後の励起光２２として第２のポート５か
ら出力される。本実施例の場合も第１の実施例と同様、
波長１．４８ｐｍ、強度＋１３ｄＢｍの励起光２を用い
て波長１．５３５ｐｍ、強度−３０ｄＢｍの信号完工を
１５ｄＢ増幅することができた。
第４図に本発明の第３の実施例の構成図を示す。
第２実施例では信号光と逆方向の励起光を多重したが、
第３の実施例はさらに信号光と同方向の励起光を同時に
多重したものである。第３の実施例では第２の実施例と
同様、偏光多重器３および偏光分離器１６にファイバカ
プラ型の偏光ビームスプリッタを用い、ファイバ型光ア
ンプ１４．１５として偏光保存光ファイバにエルビウム
をドープした光フアイバ型光増幅器を使用した。光ファ
イバ２４．３６ニよって伝送されてきた第１．第２の励
起光３７．３８はそれぞれ第２．第８のボー１−５．２
０に入力される。ここで光ファイバ２４．３６は偏光保
存光ファイバであり、第２゜第８のボー）５，２０との
接続の際、ファイバ型光アンプ１４．１５における第１
および第２の励起光３７．３８に強度がそれぞれ等しく
なるようひねり角が調整される。また第２の実施例と同
様、ファイバ型光アンプ１４、１５と第３、第４、第５
、第６のポート６、７．１７．１８との接続の際のひね
り角は、信号光１が第７のポート（１５） １９のみから出力されるよう調整される。このとき第２
のポート３から入力された第１の励起光３７は、第Ｉの
励起後の励起光３９として第８のポート２０から出力さ
れる。また第８のポート２０から入力された第２の励起
光３８は、第２の励起後の励起光４０として第２のポー
ト３から出力される。これら第１，２の励起後の励起光
３９．４０が励起光光源に戻らないよう、光ファイバ２
４．３６には光アイソレータ４１．４２がもうけである
。本実施例の場合、励起光２，３７の波長および強度は
いずれも１．４８ｐｍ、＋ １３ｄＢｍであった。この
２つの励起光２，３７を用いてファイバ型光アンプ１４
゜１５を励起した結果、波長１．５３５ｐｍ、強度−３
０ｄＢｍの信号光１を２５ｄＢ増幅することができた。
第３の実施例はさらに信号光と同方向の励起光を同時に
多重したものである。第３の実施例では第２の実施例と
同様、偏光多重器３および偏光分離器１６にファイバカ
プラ型の偏光ビームスプリッタを用い、ファイバ型光ア
ンプ１４．１５として偏光保存光ファイバにエルビウム
をドープした光フアイバ型光増幅器を使用した。光ファ
イバ２４．３６ニよって伝送されてきた第１．第２の励
起光３７．３８はそれぞれ第２．第８のボー１−５．２
０に入力される。ここで光ファイバ２４．３６は偏光保
存光ファイバであり、第２゜第８のボー）５，２０との
接続の際、ファイバ型光アンプ１４．１５における第１
および第２の励起光３７．３８に強度がそれぞれ等しく
なるようひねり角が調整される。また第２の実施例と同
様、ファイバ型光アンプ１４、１５と第３、第４、第５
、第６のポート６、７．１７．１８との接続の際のひね
り角は、信号光１が第７のポート（１５） １９のみから出力されるよう調整される。このとき第２
のポート３から入力された第１の励起光３７は、第Ｉの
励起後の励起光３９として第８のポート２０から出力さ
れる。また第８のポート２０から入力された第２の励起
光３８は、第２の励起後の励起光４０として第２のポー
ト３から出力される。これら第１，２の励起後の励起光
３９．４０が励起光光源に戻らないよう、光ファイバ２
４．３６には光アイソレータ４１．４２がもうけである
。本実施例の場合、励起光２，３７の波長および強度は
いずれも１．４８ｐｍ、＋ １３ｄＢｍであった。この
２つの励起光２，３７を用いてファイバ型光アンプ１４
゜１５を励起した結果、波長１．５３５ｐｍ、強度−３
０ｄＢｍの信号光１を２５ｄＢ増幅することができた。
以上本発明の３つの実施例を説明したが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく本発明の範囲内で
種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば
第１の実施例では多重光８，９中の励起光成分の強度が
等しくなるように励起光２の偏光状態を偏光調整器２９
で調整した。これはファイバ型光アンプ１４．１５の利
得に差があると増幅後の（１６） 信号光１の偏光状態によって変化してしまうからである
。しかしファイバ型光アンプ１４．１５の増幅特性に差
があったり、ファイバ型光アンプ１４．１５と偏光多重
器３、偏光分離器１６の結合にバラ付きかあるばあい、
偏光調整器２９で励起光２の偏光状態を調整しファイバ
型光アンプ１４．１５の利得を変えることによって、ト
ータルでみた利得の偏光状態依存性をなくすことができ
る。また第１の実施例では偏光調整器２９．３２．３３
として波長板を用いたものを使用したが、無論外の種類
の偏光調整器、例えば光ファイバに応力やひねりを加え
ることによって偏光状態を調整する光フアイバ型の偏光
調整器を使用することもできる。この場合ファイバ型光
アンプ１４゜１５に応力やひねりを加えることで、ファ
イバ型光アンプ１４．１５と偏光調整器３２．３３を一
体化することができる。
らの実施例に限定されるものではなく本発明の範囲内で
種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば
第１の実施例では多重光８，９中の励起光成分の強度が
等しくなるように励起光２の偏光状態を偏光調整器２９
で調整した。これはファイバ型光アンプ１４．１５の利
得に差があると増幅後の（１６） 信号光１の偏光状態によって変化してしまうからである
。しかしファイバ型光アンプ１４．１５の増幅特性に差
があったり、ファイバ型光アンプ１４．１５と偏光多重
器３、偏光分離器１６の結合にバラ付きかあるばあい、
偏光調整器２９で励起光２の偏光状態を調整しファイバ
型光アンプ１４．１５の利得を変えることによって、ト
ータルでみた利得の偏光状態依存性をなくすことができ
る。また第１の実施例では偏光調整器２９．３２．３３
として波長板を用いたものを使用したが、無論外の種類
の偏光調整器、例えば光ファイバに応力やひねりを加え
ることによって偏光状態を調整する光フアイバ型の偏光
調整器を使用することもできる。この場合ファイバ型光
アンプ１４゜１５に応力やひねりを加えることで、ファ
イバ型光アンプ１４．１５と偏光調整器３２．３３を一
体化することができる。
また励起光強度を増大するために複数の光源の出力光を
波長多重あるいは偏光多重したものを励起光として用い
ることも可能である。
波長多重あるいは偏光多重したものを励起光として用い
ることも可能である。
さらに本発明の２つの実施例ではファイバ型光アンプ１
４．１５としてエルビウムをドープした光フアイバ型光
増幅器を用いたが、他のファイバ型光アンプを用いるこ
とも無論可能である。
４．１５としてエルビウムをドープした光フアイバ型光
増幅器を用いたが、他のファイバ型光アンプを用いるこ
とも無論可能である。
（発明の効果）
本発明ではファイバ型光アンプを用いた光増幅における
信号光と励起光の多重を偏光多重・分離によって行って
いる。従って本発明によれば信号光と励起光の波長にか
かわらず両者を高効率で多重および分離することができ
、信号光を非常に高効率で増幅することができる。
信号光と励起光の多重を偏光多重・分離によって行って
いる。従って本発明によれば信号光と励起光の波長にか
かわらず両者を高効率で多重および分離することができ
、信号光を非常に高効率で増幅することができる。
第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は本発
明の詳細な説明するための図、第３図は本発明の第２の
実施例の構成図、第４図は本発明の第３の実施例の構成
図である。 各図において １・・・信号光、２，３７・・・励起光、３・・・偏光
多重器、４，５゜６．７・・・第１、第２、第３、第４
のポート、８．９．１．多重光、１０・・・信号光の水
平偏光成分、１１・・・励起光の垂直偏光（１９） 取分、１２９．・信号光の垂直偏光成分、１３・・・励
起光の偏光取分、１４．１５・・・ファイバ型光アンプ
、１６・・・偏光分離器、１７．１８．１９．２０・・
・第５、第６、第７、第８のポート、２１・・・増幅後
の信号光、２２・・・励起後の励起光、２３゜２４、３
５．３６・・・光ファイバ、２５．２６．２７．２８．
３０．３１．３４・・ルンズ、２９．３２．３３・・・
偏光調整器、３７．３８・・・＄１、第２の励起光、３
９．４０・・・第１、第２の励起後の励起光、４１゜４
２・・・光アイソレータである。
明の詳細な説明するための図、第３図は本発明の第２の
実施例の構成図、第４図は本発明の第３の実施例の構成
図である。 各図において １・・・信号光、２，３７・・・励起光、３・・・偏光
多重器、４，５゜６．７・・・第１、第２、第３、第４
のポート、８．９．１．多重光、１０・・・信号光の水
平偏光成分、１１・・・励起光の垂直偏光（１９） 取分、１２９．・信号光の垂直偏光成分、１３・・・励
起光の偏光取分、１４．１５・・・ファイバ型光アンプ
、１６・・・偏光分離器、１７．１８．１９．２０・・
・第５、第６、第７、第８のポート、２１・・・増幅後
の信号光、２２・・・励起後の励起光、２３゜２４、３
５．３６・・・光ファイバ、２５．２６．２７．２８．
３０．３１．３４・・ルンズ、２９．３２．３３・・・
偏光調整器、３７．３８・・・＄１、第２の励起光、３
９．４０・・・第１、第２の励起後の励起光、４１゜４
２・・・光アイソレータである。
Claims (4)
- （１）２つの入力ポートから入力した光をそれぞれ直交
する２つの偏光方向に分離し、直交した偏光成分同士を
多重する偏光多重器と、該偏光多重器の２つの出力ポー
トにそれぞれ接続されたファイバ型光アンプと、該２つ
のファイバ型光アンプの出力光を２つの入力ポートで受
け、この出力光を前記偏光多重器で分離した偏光方向と
同じまたは直交した偏光方向で分離し、異なる入力ポー
トから入力した光の直交した偏光成分同士を多重する偏
光分離器とからなることを特徴とする光増幅器。 - （２）信号光および励起光をそれぞれ直交する２つの偏
光方向に分離し、該分離した信号光および励起光の直交
した偏光成分同士を多重し、該２つの多重光を２つのフ
ァイバ型光アンプにそれぞれ入力して該２つのファイバ
型光アンプの励起を行い、前記ファイバ型光アンプ透過
後の前記２つの多重光を偏光分離し、前記信号光同士の
直交した偏光成分、および前記励起光の直交した偏光成
分同士を合波して信号光と励起光の分離を行うことを特
徴とする光増幅方法。 - （３）信号光の偏光分離を行い、該偏光分離された信号
光を２つのファイバ型光アンプにそれぞれ入力し、励起
光の偏光分離を行い、該偏光分離された励起光を前記信
号光の偏光方向と直交する側の前記２つのファイバ型光
アンプに前記信号光と逆方向から入力し、該２つのファ
イバ型光アンプの励起を行い、該２つのファイバ型光ア
ンプ透過後の偏光分離された信号光を合波し、前記ファ
イバ型光アンプ透過後の偏光分離された励起光を合波す
ることを特微光増幅方法。 - （４）信号光および励起光をそれぞれ直交する２つの偏
光方向に分離し、該分離した信号光と第１の励起光の直
交した偏光成分同士を偏光多重し、該２つの多重光を２
つのファイバ型光アンプにそれぞれ入力し、該ファイバ
型光アンプ透過後の前記２つの多重光を偏光分離し、前
記信号光の直交する成分同士および前記励起光の直交す
る成分同士を合波して信号光と第１の励起光を分離し、
第２の励起光を直交する２つの偏光方向に分離し、第２
の励起光を前記信号光の偏光方向と直交する側の前記２
つのファイバ型光アンプに前記多重光と逆方向から入力
し、前記第１の励起光と共に該２つのファイバ型光アン
プの励起を行い、該ファイバ型光アンプを透過した第２
の励起光を前記信号光光路から分離することを特徴とす
る光増幅方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18304989A JP2508846B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 光増幅器および光増幅方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18304989A JP2508846B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 光増幅器および光増幅方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346637A true JPH0346637A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2508846B2 JP2508846B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16128847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18304989A Expired - Lifetime JP2508846B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 光増幅器および光増幅方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508846B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400164A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-21 | At&T Corp. | Polarization-insensitive optical four-photon mixer |
| EP1124148A1 (en) * | 1995-03-15 | 2001-08-16 | Agilent Technologies, Inc. | Apparatus for altering a light signal |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP18304989A patent/JP2508846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400164A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-21 | At&T Corp. | Polarization-insensitive optical four-photon mixer |
| EP1124148A1 (en) * | 1995-03-15 | 2001-08-16 | Agilent Technologies, Inc. | Apparatus for altering a light signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2508846B2 (ja) | 1996-06-19 |
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