JPH053356A - 光フアイバ増幅装置 - Google Patents
光フアイバ増幅装置Info
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- JPH053356A JPH053356A JP18027191A JP18027191A JPH053356A JP H053356 A JPH053356 A JP H053356A JP 18027191 A JP18027191 A JP 18027191A JP 18027191 A JP18027191 A JP 18027191A JP H053356 A JPH053356 A JP H053356A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高信号利得、高飽和出力及び低雑音特性を有
する光ファイバ増幅装置を提供することにある。 【構成】 信号光は、励起光源４から出射される励起光
と、それぞれが同じ方向に光ファイバ中を伝幡するよう
に光合分波器２１によって合波され、光アイソレータ１
１を通過後、Ｅｒ添加単一モード光ファイバ１に入射さ
れる。Ｅｒ添加光ファイバ１中で増幅された信号光とＥ
ｒ添加光ファイバ１に吸収されなかった励起光は、信号
光波長帯と励起波長帯を通過させる特性を持ち信号光波
長帯域ではその中心波長が信号光波長と一致し帯域幅３
ｎｍを有する干渉膜フィルタを用いた光フィルタ３を通
過後、光アイソレータ１２を通過し、Ｅｒ添加光ファイ
バ２に入射され増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ２の出
力は光合分波器２２によって励起光と分波されて出力さ
れる。
する光ファイバ増幅装置を提供することにある。 【構成】 信号光は、励起光源４から出射される励起光
と、それぞれが同じ方向に光ファイバ中を伝幡するよう
に光合分波器２１によって合波され、光アイソレータ１
１を通過後、Ｅｒ添加単一モード光ファイバ１に入射さ
れる。Ｅｒ添加光ファイバ１中で増幅された信号光とＥ
ｒ添加光ファイバ１に吸収されなかった励起光は、信号
光波長帯と励起波長帯を通過させる特性を持ち信号光波
長帯域ではその中心波長が信号光波長と一致し帯域幅３
ｎｍを有する干渉膜フィルタを用いた光フィルタ３を通
過後、光アイソレータ１２を通過し、Ｅｒ添加光ファイ
バ２に入射され増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ２の出
力は光合分波器２２によって励起光と分波されて出力さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類添加光ファイバ
中で信号光を光増幅する光ファイバ増幅装置に関する。
中で信号光を光増幅する光ファイバ増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信用増幅器として、
信号光を光電変換することなく直接光のまま増幅する光
増幅器に関する研究が活発に行われている。光増幅器と
して、希土類の元素であるＥｒを光ファイバに添加した
光増幅器（Ｅｒ添加光ファイバ増幅器）は、光ファイバ
の最低損失波長域である波長１．５５μｍ帯で、３０ｄ
Ｂ以上という高利得が得られること、利得の偏光依存性
が殆どないこと、＋１０ｄＢｍ以上という高出力が得ら
れること、雑音特性に優れていること、４０ｎｍという
広増幅帯域幅を持つこと等の特長を有することから最近
活発な研究開発が行われている（例えば、応用物理学会
誌、第５９巻（１９９０年）、１１７５−１１９２ペー
ジを参照）。
信号光を光電変換することなく直接光のまま増幅する光
増幅器に関する研究が活発に行われている。光増幅器と
して、希土類の元素であるＥｒを光ファイバに添加した
光増幅器（Ｅｒ添加光ファイバ増幅器）は、光ファイバ
の最低損失波長域である波長１．５５μｍ帯で、３０ｄ
Ｂ以上という高利得が得られること、利得の偏光依存性
が殆どないこと、＋１０ｄＢｍ以上という高出力が得ら
れること、雑音特性に優れていること、４０ｎｍという
広増幅帯域幅を持つこと等の特長を有することから最近
活発な研究開発が行われている（例えば、応用物理学会
誌、第５９巻（１９９０年）、１１７５−１１９２ペー
ジを参照）。
【０００３】このＥｒ添加光ファイバ増幅器の励起波長
として、高利得が得られ、励起光源として既に半導体レ
ーザが開発されていることから、０．９８μｍ帯と１．
４８μｍ帯が実用的であると考えられる。０．９８μｍ
帯励起のＥｒ添加光ファイバ増幅器では励起光波長と増
幅光波長が離れているために、理想的な３準位系を形成
でき、雑音指数として３ｄＢという量子限界に達するこ
とができる。また、１．４８μｍ帯励起では、励起光波
長と増幅光波長が近いため、雑音指数は４〜５ｄＢと
０．９８μｍ励起に較べ低雑音性においては劣るもの
の、７０％以上の高い励起光パワーから増幅光パワーへ
の変換効率が得られる。
として、高利得が得られ、励起光源として既に半導体レ
ーザが開発されていることから、０．９８μｍ帯と１．
４８μｍ帯が実用的であると考えられる。０．９８μｍ
帯励起のＥｒ添加光ファイバ増幅器では励起光波長と増
幅光波長が離れているために、理想的な３準位系を形成
でき、雑音指数として３ｄＢという量子限界に達するこ
とができる。また、１．４８μｍ帯励起では、励起光波
長と増幅光波長が近いため、雑音指数は４〜５ｄＢと
０．９８μｍ励起に較べ低雑音性においては劣るもの
の、７０％以上の高い励起光パワーから増幅光パワーへ
の変換効率が得られる。
【０００４】上記の特性から、このＥｒ添加光ファイバ
増幅器の光ファイバ通信システムへの適用例として、高
出力性を積極的に利用して光ブースタ増幅器が、高利得
・低雑音性を利用して光受信器の前に配置する光前置増
幅器が、光ブースタ増幅器と光前置増幅器両方の特性を
持ち合わせた光中継器がある。光ブースタ増幅器では、
出力＋２０ｄＢｍ以上という報告(J.F.Massicottet a
l.,"Efficient,High Power, High Gain, Er3+Doped Sil
ica Fiber Amplifier," Electronics Letters,1990,26,
pp.605-607)があり、光前置増幅器では、強度変調−直
接検波方式で１５０ｐｈｏｔｏｎｓ／ｂｉｔ以下という
高感度受信の報告(T.Saitoet al.,"HighReceiver Sensi
tivity at 10 Gb/s Using an Er-Doped Fiber Preampli
fier Pumped by A 0.98 μm Laser-Diode," 1991 Optic
al Fiber Communication Conference,Post-Deadline Pa
perPD-14)がある。
増幅器の光ファイバ通信システムへの適用例として、高
出力性を積極的に利用して光ブースタ増幅器が、高利得
・低雑音性を利用して光受信器の前に配置する光前置増
幅器が、光ブースタ増幅器と光前置増幅器両方の特性を
持ち合わせた光中継器がある。光ブースタ増幅器では、
出力＋２０ｄＢｍ以上という報告(J.F.Massicottet a
l.,"Efficient,High Power, High Gain, Er3+Doped Sil
ica Fiber Amplifier," Electronics Letters,1990,26,
pp.605-607)があり、光前置増幅器では、強度変調−直
接検波方式で１５０ｐｈｏｔｏｎｓ／ｂｉｔ以下という
高感度受信の報告(T.Saitoet al.,"HighReceiver Sensi
tivity at 10 Gb/s Using an Er-Doped Fiber Preampli
fier Pumped by A 0.98 μm Laser-Diode," 1991 Optic
al Fiber Communication Conference,Post-Deadline Pa
perPD-14)がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】希土類添加光ファイバ
増幅器を光通信などに適用する際、光増幅器の性能とし
て、利得が大きく、飽和出力が大きく、かつ低雑音であ
ることが望ましい。しかしながら、希土類添加光ファイ
バ増幅器では、その増幅過程で生じる自然放出光自体が
増幅され、これによって信号光の増幅が妨げられ、高利
得・高出力を得ることが困難になるという欠点がある。
また、自然放出光により出力が飽和すると雑音特性が劣
化するという欠点がある。さらに、このことは、光ファ
イバ増幅器に入射する信号光パワーが小さくなるほど顕
著になる。
増幅器を光通信などに適用する際、光増幅器の性能とし
て、利得が大きく、飽和出力が大きく、かつ低雑音であ
ることが望ましい。しかしながら、希土類添加光ファイ
バ増幅器では、その増幅過程で生じる自然放出光自体が
増幅され、これによって信号光の増幅が妨げられ、高利
得・高出力を得ることが困難になるという欠点がある。
また、自然放出光により出力が飽和すると雑音特性が劣
化するという欠点がある。さらに、このことは、光ファ
イバ増幅器に入射する信号光パワーが小さくなるほど顕
著になる。
【０００６】本発明の目的は、信号利得と飽和出力が大
きく、かつ雑音が低い光ファイバ増幅装置を提供するこ
とにある。
きく、かつ雑音が低い光ファイバ増幅装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明の光ファイバ
増幅装置は、光学的に縦続接続された２本以上の希土類
添加光ファイバと、この希土類添加光ファイバの吸収波
長に対応する波長で発光する励起光源と、この励起光源
から出力される励起光を前記希土類添加光ファイバに入
射させる光結合手段と、被増幅信号光を前記希土類添加
光ファイバに入射させる光信号入力部と、増幅された信
号光を前記希土類添加光ファイバから取り出す光出力部
を含む光ファイバ増幅装置において、前記信号光波長と
前記励起光波長を通過させるとともに、前記希土類添加
光ファイバから出力される自然放出光を除去する光フィ
ルタを前記希土類添加光ファイバ相互の間に挿入したこ
とを特徴とする。
増幅装置は、光学的に縦続接続された２本以上の希土類
添加光ファイバと、この希土類添加光ファイバの吸収波
長に対応する波長で発光する励起光源と、この励起光源
から出力される励起光を前記希土類添加光ファイバに入
射させる光結合手段と、被増幅信号光を前記希土類添加
光ファイバに入射させる光信号入力部と、増幅された信
号光を前記希土類添加光ファイバから取り出す光出力部
を含む光ファイバ増幅装置において、前記信号光波長と
前記励起光波長を通過させるとともに、前記希土類添加
光ファイバから出力される自然放出光を除去する光フィ
ルタを前記希土類添加光ファイバ相互の間に挿入したこ
とを特徴とする。
【０００８】第２の発明の光ファイバ増幅装置は、第１
の発明の光ファイバ増幅装置において、各々の希土類添
加光ファイバ相互の間に光アイソレータを挿入したこと
を特徴とする。
の発明の光ファイバ増幅装置において、各々の希土類添
加光ファイバ相互の間に光アイソレータを挿入したこと
を特徴とする。
【０００９】第３の発明の光ファイバ増幅装置は、光学
的に縦続接続された２本の希土類添加光ファイバと、こ
の希土類添加光ファイバの吸収波長に対応する波長で発
光する励起光源と、信号光と前記励起光源から出力され
る励起光を合波して前記希土類添加光ファイバに同一方
向から入射させる第１の光合分波手段と、前記励起光を
前記希土類添加光ファイバの信号光出射側から入射させ
るとともに、増幅された信号光を前記励起光と分離して
取り出す第２の光合分波手段を含む光ファイバ増幅装置
において、前記信号光波長を通過させるとともに、両側
から入射する前記励起光を全反射し再び前記希土類添加
光ファイバに入射させ、かつ自然放出光を除去する光フ
ィルタを前記希土類添加光ファイバ相互の間に挿入した
ことを特徴とする。
的に縦続接続された２本の希土類添加光ファイバと、こ
の希土類添加光ファイバの吸収波長に対応する波長で発
光する励起光源と、信号光と前記励起光源から出力され
る励起光を合波して前記希土類添加光ファイバに同一方
向から入射させる第１の光合分波手段と、前記励起光を
前記希土類添加光ファイバの信号光出射側から入射させ
るとともに、増幅された信号光を前記励起光と分離して
取り出す第２の光合分波手段を含む光ファイバ増幅装置
において、前記信号光波長を通過させるとともに、両側
から入射する前記励起光を全反射し再び前記希土類添加
光ファイバに入射させ、かつ自然放出光を除去する光フ
ィルタを前記希土類添加光ファイバ相互の間に挿入した
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】信号光の増幅過程の途中で、それまでに生じ、
増幅された自然放出光を光フィルタで除去し再び増幅す
ることによって、自然放出光の存在による飽和出力の制
限を緩和でき高出力が得られる。
増幅された自然放出光を光フィルタで除去し再び増幅す
ることによって、自然放出光の存在による飽和出力の制
限を緩和でき高出力が得られる。
【００１１】本発明は、このことに着目し、第１の発明
では、光学的に縦続接続された２本以上の希土類添加光
ファイバを使用し、少なくともこの希土類添加光ファイ
バの間の一ヵ所以上に、信号光を通し、自然放出光を除
去する帯域通過型の光フィルタを備えたものである。た
だし、光フィルタが励起光も遮断してしまうと励起効率
の低下になるため、信号光波長帯と励起光波長帯の２ヵ
所に通過特性を持つようにしたところに本発明の特徴が
ある。この場合、希土類添加光ファイバは複数本必要で
あるが、励起光は、一ヵ所から入射させても、複数ヵ所
から入射させても良い。また、励起方式は、前方励起も
しくは後方励起のいずれも可能であり、励起波長も希土
類光ファイバの吸収波長に合致するものを自由に選択で
きる。
では、光学的に縦続接続された２本以上の希土類添加光
ファイバを使用し、少なくともこの希土類添加光ファイ
バの間の一ヵ所以上に、信号光を通し、自然放出光を除
去する帯域通過型の光フィルタを備えたものである。た
だし、光フィルタが励起光も遮断してしまうと励起効率
の低下になるため、信号光波長帯と励起光波長帯の２ヵ
所に通過特性を持つようにしたところに本発明の特徴が
ある。この場合、希土類添加光ファイバは複数本必要で
あるが、励起光は、一ヵ所から入射させても、複数ヵ所
から入射させても良い。また、励起方式は、前方励起も
しくは後方励起のいずれも可能であり、励起波長も希土
類光ファイバの吸収波長に合致するものを自由に選択で
きる。
【００１２】第２の発明では、第１の発明において、各
々の光増幅部での利得を大きくした場合には、増幅部間
での相互作用が生じる場合もあるが、これはＥｒ添加光
ファイバ間に光アイソレータを挿入することによって回
避できるところに本発明の特徴がある。
々の光増幅部での利得を大きくした場合には、増幅部間
での相互作用が生じる場合もあるが、これはＥｒ添加光
ファイバ間に光アイソレータを挿入することによって回
避できるところに本発明の特徴がある。
【００１３】第３の発明では、光学的に縦続接続された
２本の希土類添加光ファイバを使用し、この希土類添加
光ファイバの間に、信号光を通し、自然放出光を除去す
る帯域通過型の光フィルタを備えたものである。ただ
し、光フィルタが励起光も遮断してしまうと励起効率の
低下になるため、信号光波長帯は通過し、励起光波長帯
は高い効率で反射する特性を持つようにしたところに本
発明の特徴がある。
２本の希土類添加光ファイバを使用し、この希土類添加
光ファイバの間に、信号光を通し、自然放出光を除去す
る帯域通過型の光フィルタを備えたものである。ただ
し、光フィルタが励起光も遮断してしまうと励起効率の
低下になるため、信号光波長帯は通過し、励起光波長帯
は高い効率で反射する特性を持つようにしたところに本
発明の特徴がある。
【００１４】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の光ファイバ
増幅装置について詳細に説明する。図１は、第１の発明
の一実施例を示すブロック図である。光増幅は以下の手
順で行われる。まず、信号光は、波長１．４８μｍで発
振するＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰファブリペロ型半導体レー
ザである励起光源４から出射される励起光と、それぞれ
が同じ方向に光ファイバ中を伝幡するように光ファイバ
型の光合分波器２１によって合波され、損失１ｄＢの偏
光無依存型光アイソレータ１１を通過後、内付け化学的
気相析出法（ＭＣＶＤ法）によって製作したコア径５μ
ｍ、Ｅｒイオン濃度１０００ｐｐｍ、長さ５０ｍのＥｒ
添加単一モード光ファイバ１に入射される。Ｅｒ添加光
ファイバ１中で増幅された信号光とＥｒ添加光ファイバ
１に吸収されなかった励起光は、信号光波長帯と励起波
長帯を通過させる特性を持ち、信号光波長帯域ではその
中心波長が信号光波長と一致し帯域幅３ｎｍを有するＴ
ｉＯ2 ／ＳｉＯ2 からなる５０層の干渉膜型フィルタを
用いた光フィルタ３を通過後、再び損失１ｄＢの偏光無
依存型光アイソレータ１２を通過し、Ｅｒ添加光ファイ
バ１と同種で長さ５０ｍのＥｒ添加光ファイバ２に入射
され信号光は増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ２の出力
は光合分波器２２によって励起光と分波されて出力され
る。
増幅装置について詳細に説明する。図１は、第１の発明
の一実施例を示すブロック図である。光増幅は以下の手
順で行われる。まず、信号光は、波長１．４８μｍで発
振するＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰファブリペロ型半導体レー
ザである励起光源４から出射される励起光と、それぞれ
が同じ方向に光ファイバ中を伝幡するように光ファイバ
型の光合分波器２１によって合波され、損失１ｄＢの偏
光無依存型光アイソレータ１１を通過後、内付け化学的
気相析出法（ＭＣＶＤ法）によって製作したコア径５μ
ｍ、Ｅｒイオン濃度１０００ｐｐｍ、長さ５０ｍのＥｒ
添加単一モード光ファイバ１に入射される。Ｅｒ添加光
ファイバ１中で増幅された信号光とＥｒ添加光ファイバ
１に吸収されなかった励起光は、信号光波長帯と励起波
長帯を通過させる特性を持ち、信号光波長帯域ではその
中心波長が信号光波長と一致し帯域幅３ｎｍを有するＴ
ｉＯ2 ／ＳｉＯ2 からなる５０層の干渉膜型フィルタを
用いた光フィルタ３を通過後、再び損失１ｄＢの偏光無
依存型光アイソレータ１２を通過し、Ｅｒ添加光ファイ
バ１と同種で長さ５０ｍのＥｒ添加光ファイバ２に入射
され信号光は増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ２の出力
は光合分波器２２によって励起光と分波されて出力され
る。
【００１５】まず、通常の増幅と同様な特性を得るため
に、光フィルタ３を取り除き、波長が１．５５μｍ、光
パワーが−４０ｄＢｍの信号光を光合分波器２１に入射
させ、励起光パワーを１００ｍＷとしたところ、信号利
得４０ｄＢ、信号出力約０ｄＢｍ、雑音指数１０ｄＢが
得られた。そこで、Ｅｒ添加光ファイバ間に光フィルタ
３を挿入した。その結果、信号利得６０ｄＢ、信号出力
約１０ｄＢｍという高利得・高出力が得られ、雑音指数
も５ｄＢという低雑音が得られた。
に、光フィルタ３を取り除き、波長が１．５５μｍ、光
パワーが−４０ｄＢｍの信号光を光合分波器２１に入射
させ、励起光パワーを１００ｍＷとしたところ、信号利
得４０ｄＢ、信号出力約０ｄＢｍ、雑音指数１０ｄＢが
得られた。そこで、Ｅｒ添加光ファイバ間に光フィルタ
３を挿入した。その結果、信号利得６０ｄＢ、信号出力
約１０ｄＢｍという高利得・高出力が得られ、雑音指数
も５ｄＢという低雑音が得られた。
【００１６】図２は、この実施例で用いた光フィルタの
通過特性を示した図である。１．５５μｍの信号光波長
帯と１．４８μｍの励起波長帯を通過させる特性を持
ち、信号光波長帯域では帯域幅３ｎｍを有する。
通過特性を示した図である。１．５５μｍの信号光波長
帯と１．４８μｍの励起波長帯を通過させる特性を持
ち、信号光波長帯域では帯域幅３ｎｍを有する。
【００１７】図３は、第３の発明の一実施例を示すブロ
ック図である。光増幅は以下の手順で行われる。まず、
信号光は、波長１．４８μｍで発振するＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＰファブリペロ型半導体レーザである励起光源４か
ら出射される励起光と、それぞれが同じ方向に光ファイ
バ中を伝幡するように光ファイバ型の光合分波器２１に
よって合波され、内付け化学的気相析出法（ＭＣＶＤ
法）によって製作したコア径５μｍ、Ｅｒイオン濃度１
０００ｐｐｍ、長さ５０ｍのＥｒ添加単一モード光ファ
イバ１に入射される。一方、波長１．４８μｍで発振す
るＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰファブリペロ型半導体レーザで
ある励起光源５から出射される励起光は、信号光と反対
方向に光ファイバ中を伝幡するように光ファイバ型の光
合分波器２２によって合波され、Ｅｒ添加光ファイバ１
と同種で長さ５０ｍのＥｒ添加光ファイバ２に入射され
る。Ｅｒ添加光ファイバ１中で増幅された信号光は、信
号光波長帯域でその中心波長が信号光波長と一致し帯域
幅３ｎｍを有する干渉膜型光フィルタを用いた光フィル
タ３を通過後、Ｅｒ添加光ファイバ２に入射され信号光
は増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ１に吸収されなかっ
た励起光は、励起光波長を反射させる特性も備えている
光フィルタ３で反射され、再びＥｒ添加光ファイバ１に
入射される。同様に、Ｅｒ添加光ファイバ２に吸収され
なかった励起光は、光フィルタ３で反射され、再びＥｒ
添加光ファイバ２に入射される。Ｅｒ添加光ファイバ２
の出力は光合分波器２２によって励起光と分波されて出
力される。
ック図である。光増幅は以下の手順で行われる。まず、
信号光は、波長１．４８μｍで発振するＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＰファブリペロ型半導体レーザである励起光源４か
ら出射される励起光と、それぞれが同じ方向に光ファイ
バ中を伝幡するように光ファイバ型の光合分波器２１に
よって合波され、内付け化学的気相析出法（ＭＣＶＤ
法）によって製作したコア径５μｍ、Ｅｒイオン濃度１
０００ｐｐｍ、長さ５０ｍのＥｒ添加単一モード光ファ
イバ１に入射される。一方、波長１．４８μｍで発振す
るＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰファブリペロ型半導体レーザで
ある励起光源５から出射される励起光は、信号光と反対
方向に光ファイバ中を伝幡するように光ファイバ型の光
合分波器２２によって合波され、Ｅｒ添加光ファイバ１
と同種で長さ５０ｍのＥｒ添加光ファイバ２に入射され
る。Ｅｒ添加光ファイバ１中で増幅された信号光は、信
号光波長帯域でその中心波長が信号光波長と一致し帯域
幅３ｎｍを有する干渉膜型光フィルタを用いた光フィル
タ３を通過後、Ｅｒ添加光ファイバ２に入射され信号光
は増幅される。Ｅｒ添加光ファイバ１に吸収されなかっ
た励起光は、励起光波長を反射させる特性も備えている
光フィルタ３で反射され、再びＥｒ添加光ファイバ１に
入射される。同様に、Ｅｒ添加光ファイバ２に吸収され
なかった励起光は、光フィルタ３で反射され、再びＥｒ
添加光ファイバ２に入射される。Ｅｒ添加光ファイバ２
の出力は光合分波器２２によって励起光と分波されて出
力される。
【００１８】まず、通常の増幅と同様な特性を得るため
に、光フィルタ３を取り除き、波長が１．５５μｍ、光
パワーが−４０ｄＢｍの信号光を光合分波器２１に入射
させ、２つの励起光パワーをそれぞれ１００ｍＷとした
ところ、信号利得５５ｄＢ、信号出力約５ｄＢｍ、雑音
指数１１ｄＢが得られた。そこで、Ｅｒ添加光ファイバ
間に光フィルタ３を挿入した。その結果、信号利得６５
ｄＢ、信号出力約１５ｄＢｍという高利得・高出力が得
られ、雑音指数も５ｄＢという低雑音が得られた。
に、光フィルタ３を取り除き、波長が１．５５μｍ、光
パワーが−４０ｄＢｍの信号光を光合分波器２１に入射
させ、２つの励起光パワーをそれぞれ１００ｍＷとした
ところ、信号利得５５ｄＢ、信号出力約５ｄＢｍ、雑音
指数１１ｄＢが得られた。そこで、Ｅｒ添加光ファイバ
間に光フィルタ３を挿入した。その結果、信号利得６５
ｄＢ、信号出力約１５ｄＢｍという高利得・高出力が得
られ、雑音指数も５ｄＢという低雑音が得られた。
【００１９】図４は、この実施例で用いた光フィルタの
構造を示した図である。光ファイバ６から出射される信
号光１０１と励起光１０２は、レンズ３１で平行光線に
される。信号光波長は透過し励起光波長は反射するとい
う特性を有している光フィルタ４１に入射され、この光
フィルタ４１で、信号光１０１は透過されるが、励起光
１０２は反射されてレンズ３１で集光され、光ファイバ
６に入射される。光フィルタ４１を透過した信号光１０
１は、中心波長が信号光波長と一致した帯域幅３ｎｍの
光フィルタ４２で自然放出光が除去され、光フィルタ４
１と同様な特性を有する光フィルタ４３を透過されレン
ズ３２で集光されて光ファイバ７に入射される。一方、
光ファイバ７から出射される励起光１０３は、レンズ３
１で平行光線にされ、光フィルタ４３で全反射され、レ
ンズ３２で集光され、光ファイバ７に入射される。な
お、光フィルタ４１，４２，４３はそれぞれＴｉＯ2 ／
ＳｉＯ2 の酸化薄膜を多層化した干渉膜型のフィルタで
ある。
構造を示した図である。光ファイバ６から出射される信
号光１０１と励起光１０２は、レンズ３１で平行光線に
される。信号光波長は透過し励起光波長は反射するとい
う特性を有している光フィルタ４１に入射され、この光
フィルタ４１で、信号光１０１は透過されるが、励起光
１０２は反射されてレンズ３１で集光され、光ファイバ
６に入射される。光フィルタ４１を透過した信号光１０
１は、中心波長が信号光波長と一致した帯域幅３ｎｍの
光フィルタ４２で自然放出光が除去され、光フィルタ４
１と同様な特性を有する光フィルタ４３を透過されレン
ズ３２で集光されて光ファイバ７に入射される。一方、
光ファイバ７から出射される励起光１０３は、レンズ３
１で平行光線にされ、光フィルタ４３で全反射され、レ
ンズ３２で集光され、光ファイバ７に入射される。な
お、光フィルタ４１，４２，４３はそれぞれＴｉＯ2 ／
ＳｉＯ2 の酸化薄膜を多層化した干渉膜型のフィルタで
ある。
【００２０】本発明にはこの他にも様々な変形例があ
る。信号光として、信号光波長は１．５５μｍに限るこ
となく、１．５３μｍ等Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の増
幅帯域内の波長であれば良い。
る。信号光として、信号光波長は１．５５μｍに限るこ
となく、１．５３μｍ等Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の増
幅帯域内の波長であれば良い。
【００２１】励起光源の波長は、１．４８μｍに限るこ
となく、０．８μｍ，０．９８μｍなどのＥｒ添加光フ
ァイバの吸収波長に合致するものであれば良く、使用す
るレーザはいかなるレーザでも良い。また、信号光と励
起光の光合波手段は、光ファイバ型のものに限らず、ダ
イクロイックミラーなどを用いても良く、その性能を有
する限りいかなる素子、要素であっても良い。
となく、０．８μｍ，０．９８μｍなどのＥｒ添加光フ
ァイバの吸収波長に合致するものであれば良く、使用す
るレーザはいかなるレーザでも良い。また、信号光と励
起光の光合波手段は、光ファイバ型のものに限らず、ダ
イクロイックミラーなどを用いても良く、その性能を有
する限りいかなる素子、要素であっても良い。
【００２２】光フィルタは、干渉膜型のものに限らず、
回折格子、ファブリ・ペロ型干渉計を用いたものでも良
く、その他のものでも良い。また、光フィルタの信号光
通過帯の帯域幅は３ｎｍに限らず、これ以上の４ｎｍで
も、これ以下の１ｎｍでも良い。Ｅｒ添加光ファイバの
Ｅｒ濃度やサイズ、及び縦続接続される本数等も本実施
例に限定されない。
回折格子、ファブリ・ペロ型干渉計を用いたものでも良
く、その他のものでも良い。また、光フィルタの信号光
通過帯の帯域幅は３ｎｍに限らず、これ以上の４ｎｍで
も、これ以下の１ｎｍでも良い。Ｅｒ添加光ファイバの
Ｅｒ濃度やサイズ、及び縦続接続される本数等も本実施
例に限定されない。
【００２３】
【発明の効果】以上に説明した様に本発明によれば、高
利得・高出力かつ低雑音の希土類添加光ファイバ増幅装
置を得ることができるという効果がある。
利得・高出力かつ低雑音の希土類添加光ファイバ増幅装
置を得ることができるという効果がある。
【図１】第１の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】第１の発明の実施例における光フィルタの通過
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図３】第３の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】第３の発明の実施例における光フィルタの構造
図である。
図である。
１，２ Ｅｒ添加光ファイバ
３，４１，４２，４３ 光フィルタ
４，５ 励起光源
６，７ 光ファイバ
１１，１２ 光アイソレータ
２１，２２ 光合分波器
３１，３２ レンズ
１０１ 信号光
１０２，１０３ 励起光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｓ 3/091
Claims (3)
- 【請求項１】 光学的に縦続接続された２本以上の希土
類添加光ファイバと、この希土類添加光ファイバの吸収
波長に対応する波長で発光する励起光源と、この励起光
源から出力される励起光を前記希土類添加光ファイバに
入射させる光結合手段と、被増幅信号光を前記希土類添
加光ファイバに入射させる光信号入力部と、増幅された
信号光を前記希土類添加光ファイバから取り出す光出力
部を含む光ファイバ増幅装置において、前記信号光波長
と前記励起光波長を通過させるとともに、前記希土類添
加光ファイバから出力される自然放出光を除去する光フ
ィルタを前記希土類添加光ファイバ相互の間に挿入した
ことを特徴とする光ファイバ増幅装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバ増幅装置にお
いて、各々の希土類添加光ファイバ相互の間に光アイソ
レータを挿入したことを特徴とする光ファイバ増幅装
置。 - 【請求項３】 光学的に縦続接続された２本の希土類添
加光ファイバと、この希土類添加光ファイバの吸収波長
に対応する波長で発光する励起光源と、信号光と前記励
起光源から出力される励起光を合波して前記希土類添加
光ファイバに同一方向から入射させる第１の光合分波手
段と、前記励起光を前記希土類添加光ファイバの信号光
出射側から入射させるとともに、増幅された信号光を前
記励起光と分離して取り出す第２の光合分波手段を含む
光ファイバ増幅装置において、前記信号光波長を通過さ
せるとともに、両側から入射する前記励起光を全反射し
再び前記希土類添加光ファイバに入射させ、かつ自然放
出光を除去する光フィルタを前記希土類添加光ファイバ
相互の間に挿入したことを特徴とする光ファイバ増幅装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180271A JP2870235B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 光ファイバ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180271A JP2870235B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 光ファイバ増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053356A true JPH053356A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2870235B2 JP2870235B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=16080315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3180271A Expired - Lifetime JP2870235B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 光ファイバ増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870235B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513891A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置及びレーザ出力光生成方法 |
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| US6809846B2 (en) | 1998-05-18 | 2004-10-26 | Nec Corporation | Optical switch and optical network |
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| US7982945B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-07-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification module and laser light source designed to suppress photodarkening |
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-
1991
- 1991-06-24 JP JP3180271A patent/JP2870235B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP5096171B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | レーザ光源装置、画像表示装置及び照明装置 |
| JP2008182072A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ファイバ増幅器 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2870235B2 (ja) | 1999-03-17 |
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