JPH0456430A - optical communication system - Google Patents

optical communication system

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Publication number
JPH0456430A
JPH0456430A JP2165964A JP16596490A JPH0456430A JP H0456430 A JPH0456430 A JP H0456430A JP 2165964 A JP2165964 A JP 2165964A JP 16596490 A JP16596490 A JP 16596490A JP H0456430 A JPH0456430 A JP H0456430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation light
optical
rare earth
fiber
transmitter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2165964A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Nakazato
浩二 中里
Masayuki Shigematsu
昌行 重松
Shuzo Suzuki
鈴木 修三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2165964A priority Critical patent/JPH0456430A/en
Publication of JPH0456430A publication Critical patent/JPH0456430A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain efficient signal amplification over a long range by accommodating an excitation light source driver and a wave synthesis coupler or the like into a transmission section and constituting an optical cable block with a function optical fiber. CONSTITUTION:A transmitter 14, an excitation light source driver 3 and a signal light/excitation light synthesis coupler 2 are installed in a station 11 as a transmission section 11. A signal light from the transmitter 14 is synthesized with an excited light having a comparatively short wavelength at the synthesis coupler 2 and the resulting light is propagated through a rate-earth group added fiber 1. The signal light is amplified by the energy when rare-earth group ions in the rare-earth group added fiber 1 excited by the excitation light are restored from the exciting state into the steady-state. The excitation light is cut off by an excitation light cut filter 7 installed at the termination of the optical cable block. Thus, the reception section receives only the amplified signal light through the rare-earth group added fiber 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバを用いた光通信システムに関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical communication system using optical fibers.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は、従来の光通信システムの基本構成を示したも
のである。同図に示されている様に、この光通信システ
ムは、局11と端末12の間を接続する光ケーブル区間
に、光フアイバ増幅器としての筐体13が設けられてい
る。この筐体13は、希土類添加ファイバコイル9、励
起光カットフィルタ7、励起光源ドライバ3、及び光フ
アイバカプラ2等を一括して保持している。この光フア
イバカプラ2では、励起光源からの励起光と、局11内
の送信器からの信号光とが合波され、これによって前述
の希土類添加ファイバコイル9中の希土類が励起される
ことになる。なお、図中5のX印は光学終端を示してい
る。また、励起光源ドライバ3への給電のため、給電線
が局11から配線されている。
FIG. 6 shows the basic configuration of a conventional optical communication system. As shown in the figure, in this optical communication system, a housing 13 serving as an optical fiber amplifier is provided in an optical cable section connecting a station 11 and a terminal 12. This housing 13 collectively holds the rare earth-doped fiber coil 9, the excitation light cut filter 7, the excitation light source driver 3, the optical fiber coupler 2, and the like. In this optical fiber coupler 2, the excitation light from the excitation light source and the signal light from the transmitter in the station 11 are combined, thereby exciting the rare earth in the rare earth doped fiber coil 9. . Note that the X mark 5 in the figure indicates the optical termination. Further, a power supply line is wired from the station 11 to supply power to the excitation light source driver 3 .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の光通信システムでは、局と端末との間に先ファイ
バ増幅器としての筐体を設ける必要があり、その光フア
イバ増幅器内に希土類ファイバコイル等を有するため、
筐体が大型化するという問題があった。また、励起用光
源を前述の筐体に内蔵する場合、給電等のために筐体の
外部より伝送線路を別に設置しなければならず、さらに
、筐体中の励起用光源の劣化状態の監視をしなければな
らないといった問題があった。
In conventional optical communication systems, it is necessary to provide a housing as a fiber amplifier between the station and the terminal, and because the optical fiber amplifier has a rare earth fiber coil, etc.
There was a problem that the casing became larger. Furthermore, when the excitation light source is built into the above-mentioned casing, a transmission line must be installed separately from the outside of the casing for power supply, etc., and furthermore, the deterioration state of the excitation light source inside the casing must be monitored. There was a problem that I had to do it.

これに対し、筐体へ給電等のためのに伝送線路を設ける
ことなく、励起光を光ファイバ等によって筐体の外部よ
り給電する場合、励起光が増幅部に届くまでに伝送ロス
か生じるため励起効率か悪くなる。従って励起光源とし
てより強力なものが必要となるため、使用できる励起光
源への制約が大きくなるという問題があった。
On the other hand, if the pump light is fed from outside the case via an optical fiber, etc., without providing a transmission line for feeding power to the case, transmission loss will occur before the pump light reaches the amplification section. Excitation efficiency deteriorates. Therefore, a more powerful excitation light source is required, which poses the problem of increasing restrictions on the excitation light sources that can be used.

本発明は、以上述べた様な問題を解決するためのもので
ある。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であって、送信部と受信部との間を接続する光ケーブル
区間の一部に、光ケーブルの使用距離に対応した濃度の
希土類元素が添加された光ファイバが用いられ、希土類
元素を励起させるための励起光源及び励起ドライバと、
その励起光及び送信器からの信号光を合波させる合波カ
プラとが送信部内に納められていることを特徴とするも
のである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a part of the optical cable section connecting the transmitting section and the receiving section is provided with rare earth elements at a concentration corresponding to the usage distance of the optical cable. A doped optical fiber is used, and an excitation light source and an excitation driver for exciting a rare earth element;
The device is characterized in that a multiplexing coupler for multiplexing the excitation light and the signal light from the transmitter is housed in the transmitter.

〔作用〕[Effect]

本発明では、励起光源ドライバや合波カプラ等を送信部
内に納めているため、光ケーブル区間の一部に希土類元
素を低濃度添加した光ファイバを用いることによって、
信号増幅を行うことができる。
In the present invention, since the excitation light source driver, multiplexing coupler, etc. are housed in the transmitting section, by using an optical fiber doped with a low concentration of rare earth elements in a part of the optical cable section,
Signal amplification can be performed.

また、少なくとも一個の増幅ユニットを前述の光ケーブ
ル区間中に設置することによって、通信距離に応じた信
号増幅を行うことができる。
Moreover, by installing at least one amplification unit in the above-mentioned optical cable section, signal amplification can be performed according to the communication distance.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に基づき、本発明に係る光通信システムの第1の
実施例について説明する。
A first embodiment of an optical communication system according to the present invention will be described based on FIG.

コノ実施例では、送信部としての局11内に、送信器1
4と励起光源ドライバ3、及び信号光/励起光合波カプ
ラ2が設置されている。この局11と端末12との間を
接続する光ケーブル区間の局11側の一部には、希土類
添加ファイバ1が用いられており、またその光ケーブル
区間の終焉には励起光カットフィルタ7が設置され、受
信器15を有する端末12に接続されている。
In this embodiment, a transmitter 1 is included in the station 11 as a transmitter.
4, an excitation light source driver 3, and a signal light/excitation light multiplexing coupler 2 are installed. A rare earth doped fiber 1 is used in a part of the optical cable section on the station 11 side that connects the station 11 and the terminal 12, and an excitation light cut filter 7 is installed at the end of the optical cable section. , connected to a terminal 12 having a receiver 15.

前述の希土類添加ファイバ1として用い得る光ファイバ
には、第2図に示されている様に2種類ある。同図(a
)は光フアイバコア部分に一様に希土類元素を添加した
もので、同図(b)は光フアイバコアの一部分、特に光
パワーの高いコアの中心部のみに希土類元素を添加させ
たものである。
There are two types of optical fibers that can be used as the above-mentioned rare earth doped fiber 1, as shown in FIG. The same figure (a
) is a fiber in which a rare earth element is uniformly added to the core portion of the optical fiber, and (b) of the same figure is a fiber in which a rare earth element is doped only in a portion of the optical fiber core, particularly in the center of the core where the optical power is high.

光ファイバの構造上、信号光及び励起光強度が最も高い
のはファイバコアの中心部であり、中心部から遠のくに
つれて希土類元素の励起効率は低くなり、従って相対的
に伝送損失が増加するという傾向がある。従って、これ
ら2種類の光ファイバを比較した場合、第2図(b)に
示されるものを使用したほうが、より効果的な増幅作用
を長い距離にわたって持続させることができる。
Due to the structure of optical fibers, the intensity of the signal light and pumping light is highest at the center of the fiber core, and the pumping efficiency of rare earth elements decreases as the distance from the center increases, resulting in a relative increase in transmission loss. There is. Therefore, when these two types of optical fibers are compared, it is possible to maintain a more effective amplification effect over a longer distance by using the one shown in FIG. 2(b).

本実施例では、この光フアイバコアの中心部分のみに希
土類添加した光ファイバを用いた。
In this example, an optical fiber doped with a rare earth element only in the central portion of the optical fiber core was used.

第1図における送信器14からの信号光は、合波カプラ
2において比較的短波長である励起光と合波され、希土
類添加ファイバ1に伝搬される。
The signal light from the transmitter 14 in FIG.

この励起光によって励起された希土類添加ファイバ1中
の希土類イオンが、励起状態から定常状態に戻る際に放
出するエネルギーによって、信号光は増幅される。この
励起光は、光ケーブル区間の終焉に設置された励起光カ
ットフィルタ7によってカットされる。従って受信部で
は、希土類添加ファイバ1を介する事によって、増幅さ
れた信号光のみを受イ香することができる。
The signal light is amplified by the energy released by the rare earth ions in the rare earth doped fiber 1 excited by the excitation light when returning from the excited state to the steady state. This excitation light is cut by an excitation light cut filter 7 installed at the end of the optical cable section. Therefore, in the receiving section, only the amplified signal light can be received by passing it through the rare earth doped fiber 1.

この様に、希土類添加ファイバ1を本実施例の通信シス
テムに用いた場合、そのファイバ長をそれ以上長くして
も利得がほとんど変わらなくなる長さか存在する。第3
図は、その光ファイバの長さと利得の関係を示したもの
である。ここで、希土類添加物はEr3+である。この
図に示される様に、光ファイバへの希土類添加量を一定
とした場合には、励起光の入力強度、及び光フアイバ自
体の長さをある程度一定の値以上にすると、利得が変化
しなくなるということがわかる。
As described above, when the rare earth-doped fiber 1 is used in the communication system of this embodiment, there is a length at which the gain hardly changes even if the fiber length is increased further. Third
The figure shows the relationship between the length of the optical fiber and the gain. Here, the rare earth additive is Er3+. As shown in this figure, when the amount of rare earth added to the optical fiber is constant, the gain stops changing when the input intensity of the pumping light and the length of the optical fiber itself exceed a certain value. That's what I understand.

次に第4図に、先ファイバの長さと増幅度の関係を示す
。同図において、ファイバ#1はEr””添加濃度が1
300ppm、ファイバ#2はE「3+添添加度が10
00 ppmである。この図に示されている様に、Er
3+の添加量を減少させた光ファイバを通信システムに
用いる場合、Er3+の添加濃度の高い光ファイバを用
いた場合と同様の利得を得るためには、光ファイバ長を
長くする必要があることかわかる。
Next, FIG. 4 shows the relationship between the length of the tip fiber and the amplification degree. In the same figure, fiber #1 has an Er doping concentration of 1.
300 ppm, fiber #2 is E"3 + doping degree is 10
00 ppm. As shown in this figure, Er
When using an optical fiber with a reduced amount of Er3+ doping in a communication system, it is necessary to increase the length of the optical fiber in order to obtain the same gain as when using an optical fiber with a high Er3+ doping concentration. Recognize.

この希土類添加ファイバ1の最適長しと添加濃度Cとの
間には、 Lc−一定 の関係かあるため、前述のEr3+添加フアイバを6k
mの光ケーブル区間として用いる場合には、添加濃度0
.5ppmが最適値となる。
Since there is a constant Lc-constant relationship between the optimum length of the rare earth-doped fiber 1 and the doping concentration C, the above-mentioned Er3+ doped fiber is
When used as an optical cable section of m, the additive concentration is 0.
.. The optimal value is 5 ppm.

以上、前述の希土類添加ファイバの、長さと利得、及び
増幅度との関係から、低濃度の希土類元素を添加させた
光ファイバを本実施例に示した様にそのまま通信システ
ムに用いることによって、光ケーブル区間中に光フアイ
バ増幅器としての大型の筐体を設置する事なく、信号増
幅をすることができる。
From the above-mentioned relationship between the length, gain, and amplification of the rare earth doped fiber, by using the optical fiber doped with a low concentration of rare earth element in the communication system as shown in this example, it is possible to create an optical cable. Signal amplification can be performed without installing a large casing as an optical fiber amplifier in the section.

次に、第5図を用いて本発明に係る第2の実施例の基本
構成を示す。
Next, the basic configuration of a second embodiment according to the present invention will be shown using FIG.

この実施例では、図示されている様に、送信部である局
11と受信部である端末12との間の光ケーブル区間に
、励起光源及び励起光源ドライバ3bと、合波カプラ2
bとを有する増幅ユニット16が更に設けられており、
この増幅ユニット16に給電するため、給電線17か局
11内の給電器18より配線されている。更に、光ケー
ブル区間の一部、即ち前述の増幅ユニット16の、受信
部側の先ケーブル区間の一部には、低濃度希土類添加フ
ァイバ1bが用いられている。なお、第1の実施例と同
様に、局11には合波カプラ2aと励起光源ドライバ3
aが収容され、光ケーブル区間の低濃度希土類添加ファ
イバ1aと共に信号光を増幅する。そして低濃度希土類
添加ファイバ1bはファイバ1aと同様の構造を持って
いる。
In this embodiment, as shown in the figure, an excitation light source and an excitation light source driver 3b, and a multiplexing coupler 2 are installed in the optical cable section between the station 11, which is a transmitter, and the terminal 12, which is a receiver.
An amplification unit 16 having b is further provided,
In order to supply power to this amplification unit 16, a power supply line 17 is wired from a power supply device 18 within the station 11. Further, a low concentration rare earth doped fiber 1b is used in a part of the optical cable section, that is, in a part of the cable section at the end of the receiving section of the amplification unit 16 described above. Note that, as in the first embodiment, the station 11 includes a multiplexing coupler 2a and an excitation light source driver 3.
a is accommodated, and amplifies the signal light together with the low concentration rare earth doped fiber 1a in the optical cable section. The low concentration rare earth doped fiber 1b has the same structure as the fiber 1a.

以上の様な構成のため、送信部からの信号光は低濃度希
土類添加ファイバ1aを介して増幅され、更に増幅ユニ
ット16及び低濃度希土類添加ファイバ1bを介するこ
とによって再び増幅される。
With the above configuration, the signal light from the transmitter is amplified via the low concentration rare earth doped fiber 1a, and further amplified again by passing through the amplification unit 16 and the low concentration rare earth doped fiber 1b.

従って、送信部と受信部との間の距離が延長された場合
でも変わらずに効率良く増幅される。
Therefore, even if the distance between the transmitting section and the receiving section is extended, the signal can be efficiently amplified.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る光通信システムでは励起光源ドライバや合
波カプラ等を送信部内に収容できることから、より単純
な構成のシステムとすることができる。また、機能性光
ファイバで光ケーブル区間を構成しているので、光信号
の伝送と増幅を同時に行うことができ、従って効率的な
信号増幅が長距離にわたって可能となる。さらに、この
光通信システムの保守、及び管理が容易になるという効
果がある。
In the optical communication system according to the present invention, the excitation light source driver, the multiplexing coupler, etc. can be housed in the transmitter, so that the system can have a simpler configuration. Furthermore, since the optical cable section is made of functional optical fibers, optical signal transmission and amplification can be performed simultaneously, and therefore efficient signal amplification can be achieved over long distances. Furthermore, there is an effect that maintenance and management of this optical communication system becomes easier.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る第1の実施例の基本構成を示す図
、第2図は本発明の実施例に用いられる光ファイバの断
面図、第3図は光ファイバの長さと利得の関係を示す図
、第4図は光ファイバの長さと増幅度の関係を示す図、
第5図は本発明に係る第2の実施例の基本構成を示す図
、第6図は従来の光通信システムの基本構成を示す図で
ある。 1.1a及び1b・・・低濃度希土類添加ファイバ、2
.2a及び2b・・・励起光/信号光合波カプラ、3.
3a及び3b・・・励起光源ドライノく、5・・・光学
終端、7・・・励起光カットフィルタ、9・・・希土類
添加ファイバコイル、11・・・局、12・・・端末、
14・・・送信器、15・・・受信器、16・・・増幅
ユニ・ソト、17・・・給電線、18・・・給電器。
Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of an optical fiber used in the embodiment of the present invention, and Fig. 3 is the relationship between the length of the optical fiber and the gain. Figure 4 is a diagram showing the relationship between the length of the optical fiber and the degree of amplification.
FIG. 5 is a diagram showing the basic configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the basic configuration of a conventional optical communication system. 1.1a and 1b...Low concentration rare earth doped fiber, 2
.. 2a and 2b...pumping light/signal light multiplexing coupler, 3.
3a and 3b... excitation light source dry nozzle, 5... optical termination, 7... excitation light cut filter, 9... rare earth doped fiber coil, 11... station, 12... terminal,
14...Transmitter, 15...Receiver, 16...Amplification UniSoto, 17...Feeder line, 18...Feeder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、送信器を含む送信部と、受信器を含む受信部とを光
ケーブルで接続する光通信システムにおいて、 前記光ケーブル区間での前記送信部側の一部は、前記光
ケーブルでの使用距離に対応した濃度の希土類元素が添
加された機能性光ファイバで構成され、 前記希土類元素を励起させるための励起光源と、前記励
起光源からの励起光と前記送信器からの信号光とを合波
させて前記機能性光ファイバに入力する合波カプラとが
、前記送信部内に納められていることを特徴とする、光
通信システム。 2、前記機能性光ファイバで構成された光ケーブル区間
の前記受信部側の光ケーブル区間の一部は更に、前記光
ケーブルの使用距離に対応した濃度の希土類元素が添加
された別の機能性光ファイバで構成され、当該別の機能
性光ファイバの前記送信部側には、励起光源とこの励起
光源からの励起光を前記別の機能性光ファイバに導入す
る合波カプラとを有する増幅ユニットが設置されている
ことを特徴とする、請求項1記載の光通信システム。
[Claims] 1. In an optical communication system in which a transmitting unit including a transmitter and a receiving unit including a receiver are connected by an optical cable, a part of the optical cable section on the transmitting unit side is connected to the optical cable. It is composed of a functional optical fiber doped with a rare earth element at a concentration corresponding to the usage distance, and includes an excitation light source for exciting the rare earth element, excitation light from the excitation light source, and signal light from the transmitter. An optical communication system, characterized in that a multiplexing coupler for multiplexing and inputting the multiplexed signals to the functional optical fiber is housed in the transmitter. 2. A part of the optical cable section on the receiving section side of the optical cable section constituted by the functional optical fiber is further made of another functional optical fiber doped with a rare earth element at a concentration corresponding to the usage distance of the optical cable. An amplification unit having a pumping light source and a multiplexing coupler for introducing pumping light from the pumping light source into the other functional optical fiber is installed on the transmitter side of the other functional optical fiber. The optical communication system according to claim 1, characterized in that:
JP2165964A 1990-06-25 1990-06-25 optical communication system Pending JPH0456430A (en)

Priority Applications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179058A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Furukawa Electric North America Inc Optical fiber having parabolic profile with bend-compensated design

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007179058A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Furukawa Electric North America Inc Optical fiber having parabolic profile with bend-compensated design

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