JPH0422928A - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents
光ファイバ増幅装置Info
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- JPH0422928A JPH0422928A JP2128582A JP12858290A JPH0422928A JP H0422928 A JPH0422928 A JP H0422928A JP 2128582 A JP2128582 A JP 2128582A JP 12858290 A JP12858290 A JP 12858290A JP H0422928 A JPH0422928 A JP H0422928A
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- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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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〕
本発明は長距離光通信や光交換システム等に使用される
光ファイバ増幅装置に係わり、詳細には希土類金属がド
ープ（Ｄｏｐｅ ）された光ファイバに特定波長の高電
力励起光を入射させて信号光を増幅する光ファイバ増幅
装置に関する。
光ファイバ増幅装置に係わり、詳細には希土類金属がド
ープ（Ｄｏｐｅ ）された光ファイバに特定波長の高電
力励起光を入射させて信号光を増幅する光ファイバ増幅
装置に関する。
光ファイバ通信や光交換システムにおいて、光スィッチ
や光分岐等のデバイスの挿入損失および伝送距離の増大
等による光パワーの低下を補うために、信号光の増幅が
行われる。そして、信号光を一端電気信号に変換するこ
となく直接増幅する光増幅装置が注目されている。
や光分岐等のデバイスの挿入損失および伝送距離の増大
等による光パワーの低下を補うために、信号光の増幅が
行われる。そして、信号光を一端電気信号に変換するこ
となく直接増幅する光増幅装置が注目されている。
従来の光ファイバ通信用の光ファイバ増幅装置としては
、進行波形半導体レーザ光増幅装置や、希土類元素特に
エルビウム・イオン（Ｅｒ”）をドーピングした光ファ
イバを使用する光ファイバ増幅製蓋がある。エルビウム
・イオンをドープした光ファイバ増幅装置（光ファイバ
アンプ）は、半導体光増幅装置に比べて、高ゲインであ
り、結合損失が低く、波長多重時のクロストークが低く
、更に偏波依存性がない等の多くの点で優れているため
活発に開発が進袷られている。
、進行波形半導体レーザ光増幅装置や、希土類元素特に
エルビウム・イオン（Ｅｒ”）をドーピングした光ファ
イバを使用する光ファイバ増幅製蓋がある。エルビウム
・イオンをドープした光ファイバ増幅装置（光ファイバ
アンプ）は、半導体光増幅装置に比べて、高ゲインであ
り、結合損失が低く、波長多重時のクロストークが低く
、更に偏波依存性がない等の多くの点で優れているため
活発に開発が進袷られている。
この光ファイバアンプの原理は、ボンピング光としての
半導体レーザ光でエルビウム・イオンを励起し、信号光
を引金として誘導放出を起こさせることである。
半導体レーザ光でエルビウム・イオンを励起し、信号光
を引金として誘導放出を起こさせることである。
第３図は、従来の光ファイバ増幅装置の構成を表わした
ものである。
ものである。
エルビウムドープ光ファイバ１１の一端には、エルビウ
ム・イオンを励起するボンピング光１２と信号光１３と
をそれぞれ入射する波長合成プリズム１４が接続されて
いる。信号光１３が入力される光コネクタ１，６と波長
合成プリズム１４との間、および出力側の光コネクタ１
７とエルビウムドープ光ファイバ１４との間には、光通
信システム全体の高アイソレーションを考慮して、アイ
ソレータ１８．１９、および短波長遮断光干渉フィルタ
２１が接続されている。
ム・イオンを励起するボンピング光１２と信号光１３と
をそれぞれ入射する波長合成プリズム１４が接続されて
いる。信号光１３が入力される光コネクタ１，６と波長
合成プリズム１４との間、および出力側の光コネクタ１
７とエルビウムドープ光ファイバ１４との間には、光通
信システム全体の高アイソレーションを考慮して、アイ
ソレータ１８．１９、および短波長遮断光干渉フィルタ
２１が接続されている。
光コネクタ１６端面から人力される微弱な特定波長の信
号光１３は、波長合成プリズム１４を介してエルビウム
ドープ光ファイバ１１に入射される。入射された信号光
１３は、第１および第２のレーザダイオード２２．２３
からのボンピング光１２によって励起されたエルビウム
・イオンからエネルギを吸収し、増幅される。
号光１３は、波長合成プリズム１４を介してエルビウム
ドープ光ファイバ１１に入射される。入射された信号光
１３は、第１および第２のレーザダイオード２２．２３
からのボンピング光１２によって励起されたエルビウム
・イオンからエネルギを吸収し、増幅される。
一般に、２０ｄＢ前後の光利得を得るには、１０ＱｍＷ
以上のボンピング光１２が必要である。
以上のボンピング光１２が必要である。
レーザダイオードからは、現在１００ｍＷ程度のレーザ
光を出力することが可能であるが、光ファイバに接続す
るとファイバ出力としては５３ｍＷ程度になる。そこで
、第１および第２のレーザダイオード２２．２３から出
力される互いに偏波方向の９０度異なるレーザ光を偏波
合成器２４で合成して１００．ｍＷ以上のボンピング光
１２を得ている。
光を出力することが可能であるが、光ファイバに接続す
るとファイバ出力としては５３ｍＷ程度になる。そこで
、第１および第２のレーザダイオード２２．２３から出
力される互いに偏波方向の９０度異なるレーザ光を偏波
合成器２４で合成して１００．ｍＷ以上のボンピング光
１２を得ている。
このように、従来の光ファイバ増幅装置では、１００ｍ
Ｗ以上のボンピング光１２を得るために、互いに偏波方
向の９０度異なるレーザ光を偏波合成器２４で合成して
いる。このため、レーザダイオード２２．２３には、出
力されるレーザ光を直線偏光に維持するために、特殊な
ファイバである偏波保存ファイバ２６．２７を接続する
必要がある。偏波保存ファイバ２６．２７の一端を半導
体レーザ２２．２３に接続する場合、偏波面を一致させ
る必要があり、その調整が大変であった。また、偏波面
保存ファイバ２６．２７の他端を偏光合成器２４に接続
する場合にも、両ファイバの偏波面が互いに９０度にな
るように接続する必要があり、その調整が大変であった
。
Ｗ以上のボンピング光１２を得るために、互いに偏波方
向の９０度異なるレーザ光を偏波合成器２４で合成して
いる。このため、レーザダイオード２２．２３には、出
力されるレーザ光を直線偏光に維持するために、特殊な
ファイバである偏波保存ファイバ２６．２７を接続する
必要がある。偏波保存ファイバ２６．２７の一端を半導
体レーザ２２．２３に接続する場合、偏波面を一致させ
る必要があり、その調整が大変であった。また、偏波面
保存ファイバ２６．２７の他端を偏光合成器２４に接続
する場合にも、両ファイバの偏波面が互いに９０度にな
るように接続する必要があり、その調整が大変であった
。
このように従来の光ファイバ増幅装置では、偏波面の調
整作業が必要であり、その製造が大変であった。
整作業が必要であり、その製造が大変であった。
そこで本発明の目的は、偏波面の調整が不用で容易に製
造することの可能な光ファイバ増幅装置を提供すること
にある。
造することの可能な光ファイバ増幅装置を提供すること
にある。
請求項１記載の発明は、（１）希土類金属がドープされ
、直列に接続された複数のアンプ用光ファイバと、（ｉ
ｉ ）これらの複数のアンプ用光ファイバのそれぞれに
対応して配置され希土類金属を励起する励起光を出力す
る複数の励起光出力手段と、（ｉｉｉ ）これらの励起
光出力手段から出力されるそれぞれの励起光を対応する
アンプ用光ファイバに入射させる励起光入射手段とを光
ファイバ増幅装置に具備させる。
、直列に接続された複数のアンプ用光ファイバと、（ｉ
ｉ ）これらの複数のアンプ用光ファイバのそれぞれに
対応して配置され希土類金属を励起する励起光を出力す
る複数の励起光出力手段と、（ｉｉｉ ）これらの励起
光出力手段から出力されるそれぞれの励起光を対応する
アンプ用光ファイバに入射させる励起光入射手段とを光
ファイバ増幅装置に具備させる。
すなわち本発明の光ファイバ増幅装置は、希土類金属が
ドープされた複数のアンプ用光ファイバを直列に接続し
、それぞれのアンプ用光ファイバに励起光を入射して信
号光を複数段階に分けて増幅するようにしたものである
。
ドープされた複数のアンプ用光ファイバを直列に接続し
、それぞれのアンプ用光ファイバに励起光を入射して信
号光を複数段階に分けて増幅するようにしたものである
。
請求項２記載の光ファイバ増幅装置では、励起光入射手
段として、直列に接続されたアンプ用光ファイバの間に
配置され、アンプ用光ファイバを通過する信号光を透過
し、励起光を反射する誘電体干渉膜フィルタを使用する
。
段として、直列に接続されたアンプ用光ファイバの間に
配置され、アンプ用光ファイバを通過する信号光を透過
し、励起光を反射する誘電体干渉膜フィルタを使用する
。
請求項３記載の光ファイバ増幅装置では、希土類金属と
してエルビウムを使用する。
してエルビウムを使用する。
以下実施例につき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバ増幅装置
の構成を表わしたものである。
の構成を表わしたものである。
光ファイバ増幅装置３１は、第１および第２のエルビウ
ムドープ光ファイバ３２．３３を備えており、両ファイ
バは波長合成プリズム３４の合成膜に対して４５度の角
度を成すように接続されている。波長合成プリズム３４
は、合成膜を２枚のプリズムで挟むように構成されてい
る。波長合成プリズムの合成膜は、波長１．４８μｍで
透過損失０．３ｄＢ、波長１．５３μｍで透過喪失減衰
量２０ｄＢの誘電体干渉膜フィルタである。この合成膜
は、４５度の角度で入射する光を、その波長により透過
または反射するようになっている。
ムドープ光ファイバ３２．３３を備えており、両ファイ
バは波長合成プリズム３４の合成膜に対して４５度の角
度を成すように接続されている。波長合成プリズム３４
は、合成膜を２枚のプリズムで挟むように構成されてい
る。波長合成プリズムの合成膜は、波長１．４８μｍで
透過損失０．３ｄＢ、波長１．５３μｍで透過喪失減衰
量２０ｄＢの誘電体干渉膜フィルタである。この合成膜
は、４５度の角度で入射する光を、その波長により透過
または反射するようになっている。
波長合成プリズム３４には、合成膜のそれぞれの面に対
して４５度の角度を成すように長さ約１ｍの第１および
第２のシングルモードファイバ３６．３７の一端がそれ
ぞれ接続されている。第１および第２のシングルモード
ファイバ３６．３７の他端には、それぞれ第１および第
２のレーザダイオード３８．３９が接続されている。第
１および第２のレーザダイオード３８．３９は、波長１
゜４８μｍ１光出力１００ｍＷのファブリペロ （Ｆｅ
ｂｒｙ Ｐｅｒｏｔ ）型のレーザダイオードが使用さ
れている。第１および第２のレーザダイオード３８．３
９から出力されたレーザ光は、第１および第２のポンピ
ング光４１．４２としてファイバ出力５０ｍＷで波長合
成プリズム３４に入射される。第１のポンピング光４１
は、波長合成プリズム３４の合成膜で反射されて第１の
エルビウムドープ光ファイバ３２に入射される。第２の
ポンピング光４２は、波長合成プリズム３４の合成膜で
反射されて第２のエルビウムドープ光ファイバ３３に入
射されるようになっている。
して４５度の角度を成すように長さ約１ｍの第１および
第２のシングルモードファイバ３６．３７の一端がそれ
ぞれ接続されている。第１および第２のシングルモード
ファイバ３６．３７の他端には、それぞれ第１および第
２のレーザダイオード３８．３９が接続されている。第
１および第２のレーザダイオード３８．３９は、波長１
゜４８μｍ１光出力１００ｍＷのファブリペロ （Ｆｅ
ｂｒｙ Ｐｅｒｏｔ ）型のレーザダイオードが使用さ
れている。第１および第２のレーザダイオード３８．３
９から出力されたレーザ光は、第１および第２のポンピ
ング光４１．４２としてファイバ出力５０ｍＷで波長合
成プリズム３４に入射される。第１のポンピング光４１
は、波長合成プリズム３４の合成膜で反射されて第１の
エルビウムドープ光ファイバ３２に入射される。第２の
ポンピング光４２は、波長合成プリズム３４の合成膜で
反射されて第２のエルビウムドープ光ファイバ３３に入
射されるようになっている。
第１および第２のエルビウムドープ光ファイバ３２．３
３の他端には、それぞれ短波側減衰量２０ｄＢの第１お
よび第２の短波長遮断光干渉フィルタ４３．４４が接続
されている。第１および第２の短波長遮断干渉フィルタ
４３．４４と、光コネクタ４６．４７の間には、それぞ
れアイソレーション５０ｄＢをもつ第１および第２のア
イソレータ４８．４９が接続されている。
３の他端には、それぞれ短波側減衰量２０ｄＢの第１お
よび第２の短波長遮断光干渉フィルタ４３．４４が接続
されている。第１および第２の短波長遮断干渉フィルタ
４３．４４と、光コネクタ４６．４７の間には、それぞ
れアイソレーション５０ｄＢをもつ第１および第２のア
イソレータ４８．４９が接続されている。
このように構成された光ファイバ増幅装置の動作につい
て次に説明する。
て次に説明する。
光コネクタ４６の端面から入射される波長１゜５３μｍ
の微弱化した信号光５１は、第１のアイソレータ４８、
第１の短波長遮断光干渉フィルタ４３を介して第１のエ
ルビウムドープ光ファイバ３２に入射される。第１のエ
ルビウムドープ光ファイバ３２に入射された信号光５１
は、第１のポンピング光４１により増幅された後、波長
合成プリズム３４を通過して第２のエルビウムドープ光
ファイバ３３に入射される。増幅された信号光５１は、
更に第２のエルビウムドープ光ファイバ３３で第２のポ
ンピング光４２により増幅され、第２の短波長遮断光干
渉フィルタ４４と第２のアイソレータ４９を介して光コ
ネクタ４７から出力される。
の微弱化した信号光５１は、第１のアイソレータ４８、
第１の短波長遮断光干渉フィルタ４３を介して第１のエ
ルビウムドープ光ファイバ３２に入射される。第１のエ
ルビウムドープ光ファイバ３２に入射された信号光５１
は、第１のポンピング光４１により増幅された後、波長
合成プリズム３４を通過して第２のエルビウムドープ光
ファイバ３３に入射される。増幅された信号光５１は、
更に第２のエルビウムドープ光ファイバ３３で第２のポ
ンピング光４２により増幅され、第２の短波長遮断光干
渉フィルタ４４と第２のアイソレータ４９を介して光コ
ネクタ４７から出力される。
第２図は、本発明の他の実施例における光ファイバ増幅
装置の構成を表わしたものである。第１図と統一の部分
には同一の符号を付して適宜説明を省略する。
装置の構成を表わしたものである。第１図と統一の部分
には同一の符号を付して適宜説明を省略する。
光ファイバ増幅装置６１は、第１および第２のエルビウ
ムドープ光ファイバ３２．３３と第１および第２の波長
合成プリズム６２．６３を備えている。これらは、第１
の波長合成プリズム６２、第１のエルビウムドープ光フ
ァイバ３２、第２の波長合成プリズム６３およ第２のエ
ルビウムドープ光ファイバ３３の順に接続されている。
ムドープ光ファイバ３２．３３と第１および第２の波長
合成プリズム６２．６３を備えている。これらは、第１
の波長合成プリズム６２、第１のエルビウムドープ光フ
ァイバ３２、第２の波長合成プリズム６３およ第２のエ
ルビウムドープ光ファイバ３３の順に接続されている。
第１の波長合成プリズム６２には、第１のレーザダイオ
ード３８から出力される第１のポンピング光４１が合成
膜で反射されて第１のエルビウムドープ光ファイバ３２
に入射されるように接続されている。第２の波長合成プ
リズム６３には、第２のレーザダイオード３９から出力
される第２のポンピング光４２が合成膜で反射されて第
２のエルビウムドープ光ファイバ３３に入射されるよう
に接続されている。
ード３８から出力される第１のポンピング光４１が合成
膜で反射されて第１のエルビウムドープ光ファイバ３２
に入射されるように接続されている。第２の波長合成プ
リズム６３には、第２のレーザダイオード３９から出力
される第２のポンピング光４２が合成膜で反射されて第
２のエルビウムドープ光ファイバ３３に入射されるよう
に接続されている。
第１のポンピング光４１は第１のエルビウムドープ光フ
ァイバ３２方向に反射されるので、この実施例では第１
の波長合成プリズム６２と第１のアイソレータ４８との
間に、短波長遮断光干渉フィルタは配置していない。
ァイバ３２方向に反射されるので、この実施例では第１
の波長合成プリズム６２と第１のアイソレータ４８との
間に、短波長遮断光干渉フィルタは配置していない。
この光ファイバ増幅装置６１においても、微弱化した信
号光５１は、第１のエルビウムドープ光ファイバ３２で
第１のポンピング光４１で増幅された後、更に第２のエ
ルビウムドープ光ファイバ３３で第２のポンピング光４
２で増幅されて出力される。
号光５１は、第１のエルビウムドープ光ファイバ３２で
第１のポンピング光４１で増幅された後、更に第２のエ
ルビウムドープ光ファイバ３３で第２のポンピング光４
２で増幅されて出力される。
このように本発明によれば、直列に接続された複数のア
ンプ用光ファイバのそれぞれに励起光を入射することに
より、信号光を複数段階に分けて増幅する構成としたの
で、レーザダイオードの出力光を直線偏光に維持する必
要がない。従って、偏波面の調整作業が不用であり、容
易に製造することが可能となる。また、偏波合成器が不
用となるだけでなく、特殊な偏波保存ファイバを使用し
ないので、安価な光ファイバ増幅装置が提供される。
ンプ用光ファイバのそれぞれに励起光を入射することに
より、信号光を複数段階に分けて増幅する構成としたの
で、レーザダイオードの出力光を直線偏光に維持する必
要がない。従って、偏波面の調整作業が不用であり、容
易に製造することが可能となる。また、偏波合成器が不
用となるだけでなく、特殊な偏波保存ファイバを使用し
ないので、安価な光ファイバ増幅装置が提供される。
第１図と第２図は本発明の一実施例を説明するためのも
のであり、このうち第１図は光ファイバ増幅装置の構成
図、第２図は光ファイバ増幅装置の他の実施例の構成図
、第３図は従来の光ファイバ増幅装置の構成図である。 ３３・・・・・・第２のエルビウムドープ光ファイバ３
４・・・・・・波長合成プリズム、 ３６・・・・・・第１のシングルモードファイバ、３７
・・・・・・第２のシングルモードファイバ３８・・・
・・・第１のレーザダイオード、３９・・・・・・第２
のレーザダイオード、６２・・・・・・第１の波長合成
プリズム、６３・・・・・・第２の波長合成プリズム。
のであり、このうち第１図は光ファイバ増幅装置の構成
図、第２図は光ファイバ増幅装置の他の実施例の構成図
、第３図は従来の光ファイバ増幅装置の構成図である。 ３３・・・・・・第２のエルビウムドープ光ファイバ３
４・・・・・・波長合成プリズム、 ３６・・・・・・第１のシングルモードファイバ、３７
・・・・・・第２のシングルモードファイバ３８・・・
・・・第１のレーザダイオード、３９・・・・・・第２
のレーザダイオード、６２・・・・・・第１の波長合成
プリズム、６３・・・・・・第２の波長合成プリズム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、希土類金属がドープされ、直列に接続された複数の
アンプ用光ファイバと、 これらの複数のアンプ用光ファイバのそれぞれに対応し
て配置され前記希土類金属を励起する励起光を出力する
複数の励起光出力手段と、 これらの励起光出力手段から出力されるそれぞれの励起
光を対応する前記アンプ用光ファイバに入射させる励起
光入射手段 とを具備することを特徴とする光ファイバ増幅装置。 ２、励起光入射手段は、直列に接続されたアンプ用光フ
ァイバの間に配置され、アンプ用光ファイバを通過する
信号光を透過し、励起光を反射する誘電体干渉膜フィル
タであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増
幅装置。 ３、希土類金属はエルビウムであることを特徴とする請
求項１または２記載の光ファイバ増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128582A JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128582A JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422928A true JPH0422928A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2687680B2 JP2687680B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=14988318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2128582A Expired - Fee Related JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687680B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06202176A (ja) * | 1992-09-15 | 1994-07-22 | American Teleph & Telegr Co <Att> | バランス型光増幅器 |
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