JPH07107041A - オプチカルファイバー伝送線の光の信号を増幅するための装置 - Google Patents
オプチカルファイバー伝送線の光の信号を増幅するための装置Info
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- JPH07107041A JPH07107041A JP3121165A JP12116591A JPH07107041A JP H07107041 A JPH07107041 A JP H07107041A JP 3121165 A JP3121165 A JP 3121165A JP 12116591 A JP12116591 A JP 12116591A JP H07107041 A JPH07107041 A JP H07107041A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 アクティブ・ファイバーの方向への反射率が
臨界値以下に制限され、ライン・ファイバー内のレイリ
ー散乱による反射率よりも少なくとも１０ｄＢ低い、ア
クティブ・ファイバー光学的増幅器を含むオプチカル・
ファイバー通信回線。 【構成】 制限された内部の反射率を持つオプチカル・
アイソレータ１１ａ，１１ｂを増幅器６の上流と下流に
配置することと、反射制限の手段を増幅器のアクティブ
・ファイバー１０の方向に集中するすべてのファイバー
に配置することとにより、この反射率の値を得る。
臨界値以下に制限され、ライン・ファイバー内のレイリ
ー散乱による反射率よりも少なくとも１０ｄＢ低い、ア
クティブ・ファイバー光学的増幅器を含むオプチカル・
ファイバー通信回線。 【構成】 制限された内部の反射率を持つオプチカル・
アイソレータ１１ａ，１１ｂを増幅器６の上流と下流に
配置することと、反射制限の手段を増幅器のアクティブ
・ファイバー１０の方向に集中するすべてのファイバー
に配置することとにより、この反射率の値を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は増幅器の方向への反射が
予め決められた値以下に抑制されたアクティブ・ファイ
バー光学的増幅器（ａｃｔｉｖｅ−ｆｉｂｅｒ ｏｐｔ
ｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ）に備えられているオ
プチカル・ファイバー（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ、
光ファイバー）通信回線に関する。
予め決められた値以下に抑制されたアクティブ・ファイ
バー光学的増幅器（ａｃｔｉｖｅ−ｆｉｂｅｒ ｏｐｔ
ｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ）に備えられているオ
プチカル・ファイバー（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ、
光ファイバー）通信回線に関する。
【０００２】
【従来の技術】布土類イオン（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ
ｉｏｎｓ）などのような独特の物質の使用によりドーピ
ングが実行された、ドープされたコアを持つ光ファイバ
ーは誘導放出の特徴を持ち、民間の電話通信のための光
ファイバー通信回線のファイバー光学的増幅器としての
利用に適していることが知られている。
ｉｏｎｓ）などのような独特の物質の使用によりドーピ
ングが実行された、ドープされたコアを持つ光ファイバ
ーは誘導放出の特徴を持ち、民間の電話通信のための光
ファイバー通信回線のファイバー光学的増幅器としての
利用に適していることが知られている。
【０００３】そのような増幅器は、同出願人のヨーロッ
パ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５に参照される。
パ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５に参照される。
【０００４】光ファイバー増幅器では、またオプチカル
・アクティブ・ファイバー増幅器として参照すると、増
幅器では光伝送信号が光の形式を維持しながら増幅さ
れ、そしてたとえば電気的な物、前記形式での増幅およ
び光の形式への新しい変換のように同じものから他の形
式への変換または受信を要求されることがなく、そして
増幅するためのエレメントは予め決められた長さを持つ
前記説明された型の光ファイバーの部分からなり、二つ
のある長さのオプチカル・ライン・ファイバー（ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｆｉｂｅｒ、光学的回線ファイバ
ー）の間を直列に接続され、光学的ポンピング信号を供
給するためのそれぞれの供給する手段と共に提供されて
いる、ということが意味されている。
・アクティブ・ファイバー増幅器として参照すると、増
幅器では光伝送信号が光の形式を維持しながら増幅さ
れ、そしてたとえば電気的な物、前記形式での増幅およ
び光の形式への新しい変換のように同じものから他の形
式への変換または受信を要求されることがなく、そして
増幅するためのエレメントは予め決められた長さを持つ
前記説明された型の光ファイバーの部分からなり、二つ
のある長さのオプチカル・ライン・ファイバー（ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｆｉｂｅｒ、光学的回線ファイバ
ー）の間を直列に接続され、光学的ポンピング信号を供
給するためのそれぞれの供給する手段と共に提供されて
いる、ということが意味されている。
【０００５】この種類の増幅器は、ライン・アンプリフ
ァイヤ（ｌｉｎｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）として利用さ
れた時に高いゲインを提供するので、通信回線での使用
のための特定の利点があり、そのゲインはアクティブ・
ファイバーの長さそして／またはドープ剤の内容物を適
切に選択することにより望ましい値に導かれることがで
きる、またはもしそれらがパワー・アンプリファイヤ
（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、）として使用され
るなら、それらは高い増幅効率を提供する。
ァイヤ（ｌｉｎｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）として利用さ
れた時に高いゲインを提供するので、通信回線での使用
のための特定の利点があり、そのゲインはアクティブ・
ファイバーの長さそして／またはドープ剤の内容物を適
切に選択することにより望ましい値に導かれることがで
きる、またはもしそれらがパワー・アンプリファイヤ
（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、）として使用され
るなら、それらは高い増幅効率を提供する。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】増幅器に特に危険な
のはファイバー自身の端で起こる信号の反射である。
のはファイバー自身の端で起こる信号の反射である。
【０００７】日本の特許５２−１５５９０１と６３−２
１９１８６から、そしてエレクトロニクス・レター
ズ（”ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ”，ｖ
ｏｌ．２４， ｎｏ．１， ７ｔｈ Ｊａｎｕａｒｙ
１９８８， ｐａｇｅｓ ３６−３８）から、レーザー
または光学的半導体増幅器では増幅器の端での反射が原
因である不安定の危険性と振動の発生が知られている。
１９１８６から、そしてエレクトロニクス・レター
ズ（”ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ”，ｖ
ｏｌ．２４， ｎｏ．１， ７ｔｈ Ｊａｎｕａｒｙ
１９８８， ｐａｇｅｓ ３６−３８）から、レーザー
または光学的半導体増幅器では増幅器の端での反射が原
因である不安定の危険性と振動の発生が知られている。
【０００８】前記の特許と論文では、これらの反射を除
去するために、半導体レーザーにオプチカル・アイソレ
ータを結合するように総称的に述べられていて、それは
レーザー自身から到達し、ライン・ファイバーとそれら
の装置との間の結合される面により反射される光を防
ぐ。
去するために、半導体レーザーにオプチカル・アイソレ
ータを結合するように総称的に述べられていて、それは
レーザー自身から到達し、ライン・ファイバーとそれら
の装置との間の結合される面により反射される光を防
ぐ。
【０００９】アクティブ・ファイバー増幅器では、ライ
ン・ファイバーと増幅器の間に接触する面が存在しな
い、なぜならばライン・ファイバーは直接に増幅器のア
クティブ・ファイバーに溶接されているからであり、し
たがって反射現象は一般的には予想されない。
ン・ファイバーと増幅器の間に接触する面が存在しな
い、なぜならばライン・ファイバーは直接に増幅器のア
クティブ・ファイバーに溶接されているからであり、し
たがって反射現象は一般的には予想されない。
【００１０】しかしながらアクティブ・ファイバー増幅
器では、アクティブ・ファイバーの方への反射を制限す
る手段が欠如していれば、直接の信号とライン・ファイ
バー自身内の反射された信号との間のビートの結果とし
ての干渉の形式のノイズの発生と、アクティブ・ファイ
バーの方への総ての事象が原因となり高い増幅ゲインに
到達することは不可能である、ということが発見されて
いる。干渉のノイズの存在は、低いゲインと小さい構造
のサイズを有する半導体増幅器ではあまり重要ではない
が、非常に高いゲインに到達することができ、そして一
般的には数十メーターの範囲であり信号を生成するレー
ザーの干渉性の距離よりもずっと大きい重要な長さのア
クティブ・ファイバーを有するアクティブ・ファイバー
増幅器では特に重要となる。
器では、アクティブ・ファイバーの方への反射を制限す
る手段が欠如していれば、直接の信号とライン・ファイ
バー自身内の反射された信号との間のビートの結果とし
ての干渉の形式のノイズの発生と、アクティブ・ファイ
バーの方への総ての事象が原因となり高い増幅ゲインに
到達することは不可能である、ということが発見されて
いる。干渉のノイズの存在は、低いゲインと小さい構造
のサイズを有する半導体増幅器ではあまり重要ではない
が、非常に高いゲインに到達することができ、そして一
般的には数十メーターの範囲であり信号を生成するレー
ザーの干渉性の距離よりもずっと大きい重要な長さのア
クティブ・ファイバーを有するアクティブ・ファイバー
増幅器では特に重要となる。
【００１１】アクティブ・コア・ファイバー形式の増幅
器では、増幅ゲインの高い値を維持しながらそのような
ノイズ源からアクティブ・ファイバーを護り、アクティ
ブ・ファイバー自身の方への反射の形式を臨界値以下に
維持し、伝送の質を危機にさらさないようにするための
問題が起こる。
器では、増幅ゲインの高い値を維持しながらそのような
ノイズ源からアクティブ・ファイバーを護り、アクティ
ブ・ファイバー自身の方への反射の形式を臨界値以下に
維持し、伝送の質を危機にさらさないようにするための
問題が起こる。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】前記の引用されたヨー
ロッパ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５はファイバー
光学的増幅器に光学的アイソレータを導入することを教
えていて、前記アイソレータは臨界値以下に制限された
反射率を持っている。
ロッパ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５はファイバー
光学的増幅器に光学的アイソレータを導入することを教
えていて、前記アイソレータは臨界値以下に制限された
反射率を持っている。
【００１３】本発明はアクティブ・ファイバー光学的増
幅器を含む光ファイバー通信回線を提供することを目的
とし、ヨーロッパ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５の
教えにしたがい、期待された増幅器のゲインのために最
も適切なオプティカル・アイソレーション（ｏｐｔｉｃ
ａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）の特徴を選択することを許
可する更なる臨界値を示し、増幅器は反射からの結果で
あるすべての不利から護られている。
幅器を含む光ファイバー通信回線を提供することを目的
とし、ヨーロッパ特許出願Ｎ°９０１１２９２０．５の
教えにしたがい、期待された増幅器のゲインのために最
も適切なオプティカル・アイソレーション（ｏｐｔｉｃ
ａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）の特徴を選択することを許
可する更なる臨界値を示し、増幅器は反射からの結果で
あるすべての不利から護られている。
【００１４】本発明の目的は、光学的な伝送信号は再生
成なしにラインの一個の端から他の端へ持ってこられ
て、そのラインにそって少なくとも一個の光ファイバー
増幅器が存在して、それはドーピングが蛍光の物質によ
ってなされたドープされたコアを持つある長さのアクテ
ィブ・オプチカル・ファイバーを含む光ファイバー通信
回線において、増幅器のアクティブ・ファイバーに接続
されまたは各々の増幅器に属する全てのファイバーは反
射制限の手段を持ち、その反射率はアクティブ・ファイ
バーの端の面から見ると、伝送の波長でのファイバーの
中でのレイリー散乱に対応する反射率よりも少なくとも
１０ｄＢ低いことを特徴とする。
成なしにラインの一個の端から他の端へ持ってこられ
て、そのラインにそって少なくとも一個の光ファイバー
増幅器が存在して、それはドーピングが蛍光の物質によ
ってなされたドープされたコアを持つある長さのアクテ
ィブ・オプチカル・ファイバーを含む光ファイバー通信
回線において、増幅器のアクティブ・ファイバーに接続
されまたは各々の増幅器に属する全てのファイバーは反
射制限の手段を持ち、その反射率はアクティブ・ファイ
バーの端の面から見ると、伝送の波長でのファイバーの
中でのレイリー散乱に対応する反射率よりも少なくとも
１０ｄＢ低いことを特徴とする。
【００１５】好ましくは反射制限の手段は、伝送の波長
でのファイバーの中でのレイリー散乱に対応する反射率
よりも１５ｄＢ低い、またはそれ以下であるアクティブ
・ファイバーの方に集中するファイバーの反射率を生じ
る。
でのファイバーの中でのレイリー散乱に対応する反射率
よりも１５ｄＢ低い、またはそれ以下であるアクティブ
・ファイバーの方に集中するファイバーの反射率を生じ
る。
【００１６】特定の実施例によると、全ての目的は高い
増幅ゲインに到達することであり、増幅器のアクティブ
・ファイバーに接続されたまたはそれぞれの増幅器に属
する総てのファイバーは反射制限の手段を伴って提供さ
れていて、反射率がアクティブ・ファイバーの端の面か
ら見ると、その絶対値は期待された増幅器のゲインより
も少なくとも１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ
高い。
増幅ゲインに到達することであり、増幅器のアクティブ
・ファイバーに接続されたまたはそれぞれの増幅器に属
する総てのファイバーは反射制限の手段を伴って提供さ
れていて、反射率がアクティブ・ファイバーの端の面か
ら見ると、その絶対値は期待された増幅器のゲインより
も少なくとも１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ
高い。
【００１７】反射制限の手段は増幅器のオプチカル・ア
クティブ・ファイバーの上流と下流に配置された偏り制
御オプチカル・アイソレータを含む。
クティブ・ファイバーの上流と下流に配置された偏り制
御オプチカル・アイソレータを含む。
【００１８】光学的（オプチカル）アイソレータは伝送
信号の偏りに無感覚の種類のものである。
信号の偏りに無感覚の種類のものである。
【００１９】光学的アイソレータを欠いた、増幅器のア
クティブ・ファイバーに接続されたファイバーは、反射
防止コーティングそしてまたは伝送信号によって通過さ
れる面に斜めの切削を有し、伝送の波長でのファイバー
の中のレイリー散乱に対応する反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い、または絶
対値が期待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄ
Ｂ、好ましくは１５ｄＢ高い反射率の上昇を伝送信号の
波長で与える。
クティブ・ファイバーに接続されたファイバーは、反射
防止コーティングそしてまたは伝送信号によって通過さ
れる面に斜めの切削を有し、伝送の波長でのファイバー
の中のレイリー散乱に対応する反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い、または絶
対値が期待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄ
Ｂ、好ましくは１５ｄＢ高い反射率の上昇を伝送信号の
波長で与える。
【００２０】また本発明の目的は、蛍光の物質でドープ
されたコアを持つアクティブ・オプチカル・ファイバー
を含み、その端で通信回線の光ファイバーに接続され、
アクティブ・オプチカル・ファイバーもまたそれに接続
され、それぞれのカップリング手段を通って、少なくと
も一個の光ファイバーは光学的ポンピング信号源に接続
されているアクティブ・ファイバー形式の光ファイバー
通信回線のための光学的増幅器であり、反射率に影響す
る反射制限の手段を表示しているアクティブ・ファイバ
ーに接続された総てのファイバーは、アクティブ・ファ
イバーの端の面から見ると、伝送の波長でのファイバー
の中でのレイリー散乱に対応する反射率よりも少なくと
も１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低いこと、または絶対
値が期待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄ
Ｂ、好ましくは１５ｄＢ高いことが特徴づけられる。
されたコアを持つアクティブ・オプチカル・ファイバー
を含み、その端で通信回線の光ファイバーに接続され、
アクティブ・オプチカル・ファイバーもまたそれに接続
され、それぞれのカップリング手段を通って、少なくと
も一個の光ファイバーは光学的ポンピング信号源に接続
されているアクティブ・ファイバー形式の光ファイバー
通信回線のための光学的増幅器であり、反射率に影響す
る反射制限の手段を表示しているアクティブ・ファイバ
ーに接続された総てのファイバーは、アクティブ・ファ
イバーの端の面から見ると、伝送の波長でのファイバー
の中でのレイリー散乱に対応する反射率よりも少なくと
も１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低いこと、または絶対
値が期待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄ
Ｂ、好ましくは１５ｄＢ高いことが特徴づけられる。
【００２１】前記の増幅器では反射制限の手段はアクテ
ィブ・オプチカル・ファイバーの上流と下流に配置され
た偏り制御光学的アイソレータを含み、光学的アイソレ
ータは偏りに無感覚の種類のものである。
ィブ・オプチカル・ファイバーの上流と下流に配置され
た偏り制御光学的アイソレータを含み、光学的アイソレ
ータは偏りに無感覚の種類のものである。
【００２２】それぞれの光学的アイソレータはアクティ
ブ・ファイバーの方向の、ライン・ファイバーの中のレ
イリー散乱によって与えられる反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い伝送の信号
の波長で、または期待された増幅器のゲインより少なく
とも１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ高い絶対値、の反射
率を持つ。
ブ・ファイバーの方向の、ライン・ファイバーの中のレ
イリー散乱によって与えられる反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い伝送の信号
の波長で、または期待された増幅器のゲインより少なく
とも１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ高い絶対値、の反射
率を持つ。
【００２３】光学的ポンピング源に接続された光ファイ
バーは光学的アイソレータを欠かれていて、その端で前
記源に接続され、それは伝送信号によって通過される反
反射コーティングそして／または表面の斜めの切削を含
む反射制限の手段と共に提供され、前記反射制限の手段
は、レイリー散乱の結果である反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い、または期
待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄＢ、好ま
しくは１５ｄＢ高い絶対値の反射率を供給し、伝送信号
そしてカップリング手段を通した反射された信号との通
過が原因の減衰が含まれている。
バーは光学的アイソレータを欠かれていて、その端で前
記源に接続され、それは伝送信号によって通過される反
反射コーティングそして／または表面の斜めの切削を含
む反射制限の手段と共に提供され、前記反射制限の手段
は、レイリー散乱の結果である反射率より少なくとも１
０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い、または期
待された増幅器のゲインより少なくとも１０ｄＢ、好ま
しくは１５ｄＢ高い絶対値の反射率を供給し、伝送信号
そしてカップリング手段を通した反射された信号との通
過が原因の減衰が含まれている。
【００２４】ポンピング信号源に接続されている光ファ
イバーの端はファイバーの軸に垂直な面に対して５°か
ら１０°の範囲の角度で切られている。
イバーの端はファイバーの軸に垂直な面に対して５°か
ら１０°の範囲の角度で切られている。
【００２５】光学的ポンピング信号源に接続されたファ
イバーはダイクロイック・カップラー（ｄｉｃｈｒｏｉ
ｃ ｃｏｕｐｌｅｒ）を通してアクティブ・ファイバー
に接続されて、一方の端では光学的アイソレータはアク
ティブ・ファイバーとオプチカル・ライン・ファイバー
との間に配置され、アクティブ・ファイバーの他方の端
ではライン・ファイバーとの間で光学的カップラーがア
クティブ・ファイバーにすぐ接している。光学的ポンピ
ング信号源に接続されたファイバーはダイクロイック・
カップラーを通してアクティブ・ファイバーに接続さ
れ、光学的アイソレータはアクティブ・ファイバーとダ
イクロイック・カップラーとの間に配置されている。
イバーはダイクロイック・カップラー（ｄｉｃｈｒｏｉ
ｃ ｃｏｕｐｌｅｒ）を通してアクティブ・ファイバー
に接続されて、一方の端では光学的アイソレータはアク
ティブ・ファイバーとオプチカル・ライン・ファイバー
との間に配置され、アクティブ・ファイバーの他方の端
ではライン・ファイバーとの間で光学的カップラーがア
クティブ・ファイバーにすぐ接している。光学的ポンピ
ング信号源に接続されたファイバーはダイクロイック・
カップラーを通してアクティブ・ファイバーに接続さ
れ、光学的アイソレータはアクティブ・ファイバーとダ
イクロイック・カップラーとの間に配置されている。
【００２６】パワー・アンプリファイヤを増幅器の飽和
出力よりも高い出力伝送信号で作動し、それぞれの保護
の光学的アイソレータが装備されている、伝送信号を発
するレーザーに接する位置で接続されている場合、光学
的アイソレータは伝送信号の走る方向のアクティブ・フ
ァイバーの下流の端にだけ示される。
出力よりも高い出力伝送信号で作動し、それぞれの保護
の光学的アイソレータが装備されている、伝送信号を発
するレーザーに接する位置で接続されている場合、光学
的アイソレータは伝送信号の走る方向のアクティブ・フ
ァイバーの下流の端にだけ示される。
【００２７】本発明の詳細は、添付の図面を参照にして
以下の説明から明らかになるであろう。
以下の説明から明らかになるであろう。
【００２８】
【実施例】図１に示されたように、光ファイバー通信回
線は、一般的に発信ステーション１と、受信ステーショ
ン２を含んでいて、お互いに離れて位置し、たとえば数
百または数千キロメートル離れている。この二個のステ
ーションの間には、適切な伝送の特徴を持つ光ファイバ
ー３が配置されていて、信号がそれを通して一方のステ
ーションから他方へ導かれる。
線は、一般的に発信ステーション１と、受信ステーショ
ン２を含んでいて、お互いに離れて位置し、たとえば数
百または数千キロメートル離れている。この二個のステ
ーションの間には、適切な伝送の特徴を持つ光ファイバ
ー３が配置されていて、信号がそれを通して一方のステ
ーションから他方へ導かれる。
【００２９】ステーション１と２の間の要望されるすべ
ての距離をカバーするために、第一に十分なパワーの信
号を送ること、次にファイバーに沿っての信号の減衰の
補償が必要である。したがって、発信ステーションは次
のものを含んでいて、伝送される光学的信号を生成する
レーザー４のすぐ後に、それは都合よくレーザー４を通
して生成される。達成されるパワーよりも高いパワーを
持つ信号をラインに入力するためのパワー・アンプリフ
ァイヤ５が導入されている。加えて、あるファイバーの
長さ、たとえば数百キロメートル、の後に一般的に図で
示されたように、第一のライン増幅器６ａが存在し、そ
れは信号を十分に高いレベルに戻すために導入されてい
て、更にある長さのファイバーとそれぞれの増幅器６
ｂ、６ｃ、以下同様に続き、それらは総ての割り当てら
れた距離がカバーされるまで存在する。 増幅器５と６
は都合よく光学的増幅器から成される。これらの増幅器
は、特に、述べられた応用に導入されている、なぜなら
ば、そこでは信号は光学的な形態を維持する、したがっ
てその読み取りと電気的な形態への変換、加えて処理、
増幅、再びラインを通して走らせるための光学的な形態
への新しい変換、が要求されない。
ての距離をカバーするために、第一に十分なパワーの信
号を送ること、次にファイバーに沿っての信号の減衰の
補償が必要である。したがって、発信ステーションは次
のものを含んでいて、伝送される光学的信号を生成する
レーザー４のすぐ後に、それは都合よくレーザー４を通
して生成される。達成されるパワーよりも高いパワーを
持つ信号をラインに入力するためのパワー・アンプリフ
ァイヤ５が導入されている。加えて、あるファイバーの
長さ、たとえば数百キロメートル、の後に一般的に図で
示されたように、第一のライン増幅器６ａが存在し、そ
れは信号を十分に高いレベルに戻すために導入されてい
て、更にある長さのファイバーとそれぞれの増幅器６
ｂ、６ｃ、以下同様に続き、それらは総ての割り当てら
れた距離がカバーされるまで存在する。 増幅器５と６
は都合よく光学的増幅器から成される。これらの増幅器
は、特に、述べられた応用に導入されている、なぜなら
ば、そこでは信号は光学的な形態を維持する、したがっ
てその読み取りと電気的な形態への変換、加えて処理、
増幅、再びラインを通して走らせるための光学的な形態
への新しい変換、が要求されない。
【００３０】これら前記の作動は実際ラインの容量を制
限し、特定的には、使われている電気的装置の処理速度
によって決定される伝送速度が関係する。
限し、特定的には、使われている電気的装置の処理速度
によって決定される伝送速度が関係する。
【００３１】これに反して、光学的な形式の増幅器で
は、信号はいつも光学的な形態を維持し、したがって伝
送速度の制限とその類似のものは問題ではない。
は、信号はいつも光学的な形態を維持し、したがって伝
送速度の制限とその類似のものは問題ではない。
【００３２】加えて、アクティブ・コア・オプチカル・
ファイバー形式の光学的増幅器を使用すると特に便利で
ある。
ファイバー形式の光学的増幅器を使用すると特に便利で
ある。
【００３３】実際これらの増幅器はゲインと効率の両方
に関して特によい性能が達成されることを可能にする。
に関して特によい性能が達成されることを可能にする。
【００３４】光学的ファイバー増幅器の構造は図で図２
に示されている。増幅されるべき伝送信号が波長λS で
通過するライン・ファイバー３はダイクロイック・カッ
プラー７に接続され、このカップラ７で伝送信号は、ポ
ンピング・レーザー放射源９により生成された波長λP
のポンピング信号と一個の外向きのファイバー８上に合
わせられる。カップラーから出て来るファイバー８に接
続されたアクティブ・ファイバー１０は信号増幅エレメ
ントを構成し、信号はしたがって再びライン・ファイバ
ー３に伝えられ、そして目的地の方向へ行く。
に示されている。増幅されるべき伝送信号が波長λS で
通過するライン・ファイバー３はダイクロイック・カッ
プラー７に接続され、このカップラ７で伝送信号は、ポ
ンピング・レーザー放射源９により生成された波長λP
のポンピング信号と一個の外向きのファイバー８上に合
わせられる。カップラーから出て来るファイバー８に接
続されたアクティブ・ファイバー１０は信号増幅エレメ
ントを構成し、信号はしたがって再びライン・ファイバ
ー３に伝えられ、そして目的地の方向へ行く。
【００３５】装置の増幅エレメントを構成しているアク
ティブ・ファイバー１０を作るためには、シリコン・ベ
ースの光ファイバーが使われ、そのコアは蛍光の物質で
ドープされていて、存在する波長λP の明るいポンピン
グ・ライトが、伝送波長λSの信号と干渉性の誘導放出
を生成でき、その結果、出て行く信号は入って来る信号
と比較すると大きく増幅されて現れる。
ティブ・ファイバー１０を作るためには、シリコン・ベ
ースの光ファイバーが使われ、そのコアは蛍光の物質で
ドープされていて、存在する波長λP の明るいポンピン
グ・ライトが、伝送波長λSの信号と干渉性の誘導放出
を生成でき、その結果、出て行く信号は入って来る信号
と比較すると大きく増幅されて現れる。
【００３６】いかなる増幅器でもゲインＧは、その端で
計測された反射率Ｒ1 とＲ2 関係していることが次の関
係により知られている。
計測された反射率Ｒ1 とＲ2 関係していることが次の関
係により知られている。
【００３７】Ｇ（ｄＢ） ＜ −１／２ ［Ｒ1（ｄＢ）
＋ Ｒ2（ｄＢ）］ 反射率は以下のように定義される。
＋ Ｒ2（ｄＢ）］ 反射率は以下のように定義される。
【００３８】 Ｒ（ｄＢ） ＝ １０ ｌｎ（Ｐ1 ／ Ｐr） Ｐt は伝送されたパワーで、Ｐr は反射されたパワーで
ある。
ある。
【００３９】実際的には増幅器の高いゲインを達成する
前記の手段は、増幅器自身の端での反射の特性により制
限される、言い換えると、高い増幅ゲインを達成するた
めには、高い反射率Ｒ1 とＲ2 を有することが必要であ
る。
前記の手段は、増幅器自身の端での反射の特性により制
限される、言い換えると、高い増幅ゲインを達成するた
めには、高い反射率Ｒ1 とＲ2 を有することが必要であ
る。
【００４０】実際、もし増幅器の中に存在する光の信号
のある部分が増幅器の端に反射して戻されたら、前記の
部分が増幅され、再び他方の端で部分的に反射され、再
び増幅器にもたらされ、このサイクルが数回繰り返され
る。前記反射と増幅が全体的に高い値を取る時、増幅器
の正確な作動を不可能にするところまでも振動の状態が
到達し、そのことはこの現象の起こることを避けるため
に最大増幅ゲインは制限されるべきであることを指令し
ている。
のある部分が増幅器の端に反射して戻されたら、前記の
部分が増幅され、再び他方の端で部分的に反射され、再
び増幅器にもたらされ、このサイクルが数回繰り返され
る。前記反射と増幅が全体的に高い値を取る時、増幅器
の正確な作動を不可能にするところまでも振動の状態が
到達し、そのことはこの現象の起こることを避けるため
に最大増幅ゲインは制限されるべきであることを指令し
ている。
【００４１】この現象に加えて、増幅器の下流の反射す
るエレメント（例えばライン・ファイバー）による増幅
器の中の伝送信号自身の反射のもどり、前記の反射は再
び増幅され、また増幅器の上流に位置する反射するエレ
メントにより反射されて、直接の信号と反射の信号の間
のビート現象を上昇させ、それは干渉のノイズとして関
連されてている。
るエレメント（例えばライン・ファイバー）による増幅
器の中の伝送信号自身の反射のもどり、前記の反射は再
び増幅され、また増幅器の上流に位置する反射するエレ
メントにより反射されて、直接の信号と反射の信号の間
のビート現象を上昇させ、それは干渉のノイズとして関
連されてている。
【００４２】アクティブ・ファイバー増幅器の場合には
干渉のノイズは特に重要になり、それは信号が生成され
たレーザーの干渉性の時間に対応する長さよりも高い、
ある長さの増幅するエレメント、すなわちファイバー、
を有する。実際これらの状況のもとでは、直接の信号と
反射された信号との間の干渉性は失われ、反射された信
号は直接の信号と比較してずれて、もしそれが十分な強
さを持っていれば、伝送の質に不利益になる。
干渉のノイズは特に重要になり、それは信号が生成され
たレーザーの干渉性の時間に対応する長さよりも高い、
ある長さの増幅するエレメント、すなわちファイバー、
を有する。実際これらの状況のもとでは、直接の信号と
反射された信号との間の干渉性は失われ、反射された信
号は直接の信号と比較してずれて、もしそれが十分な強
さを持っていれば、伝送の質に不利益になる。
【００４３】増幅器の端での接触する面の存在による増
幅器の中で起こる反射はよく知られた屈折現象の結果で
ある、しかしそのような面がないファイバー増幅器で
は、増幅するエレメントはカップラー７とライン・ファ
イバーに直接溶接されたアクティブ・ファイバー１０か
ら成り、そこでは増幅器の上流と下流のライン・ファイ
バーの内側で散乱（レイリー散乱として知られている）
が起き、光のパワーの反射を引き起こす。
幅器の中で起こる反射はよく知られた屈折現象の結果で
ある、しかしそのような面がないファイバー増幅器で
は、増幅するエレメントはカップラー７とライン・ファ
イバーに直接溶接されたアクティブ・ファイバー１０か
ら成り、そこでは増幅器の上流と下流のライン・ファイ
バーの内側で散乱（レイリー散乱として知られている）
が起き、光のパワーの反射を引き起こす。
【００４４】すべてのファイバーで起こるレイリー散乱
は約−３０ｄＢの値の反射率を産むことが実際に記され
ている。
は約−３０ｄＢの値の反射率を産むことが実際に記され
ている。
【００４５】ブリユアン散乱として知られる現象により
強い光のパワーが伝送された時に、更なる反射の形態が
引き起こされる。
強い光のパワーが伝送された時に、更なる反射の形態が
引き起こされる。
【００４６】本発明に従うと、前記説明された現象から
の結果によるライン増幅器の達成できる最大のゲインに
対する制限は、増幅するファイバーの上流と下流にオプ
チカル・アイソレータ１１を配置することにより取り除
かれる。特定的には、オプチカル・アイソレータ１１ａ
はカップラー７の上流かつライン・ファイバーのすぐ後
に配置され、オプチカル・アイソレータ１１ｂはファイ
バー１０の下流かつ次のある長さのファイバー３の前に
配置されている。
の結果によるライン増幅器の達成できる最大のゲインに
対する制限は、増幅するファイバーの上流と下流にオプ
チカル・アイソレータ１１を配置することにより取り除
かれる。特定的には、オプチカル・アイソレータ１１ａ
はカップラー７の上流かつライン・ファイバーのすぐ後
に配置され、オプチカル・アイソレータ１１ｂはファイ
バー１０の下流かつ次のある長さのファイバー３の前に
配置されている。
【００４７】オプチカル・アイソレータは光の定方向の
通過をさせるために導入された装置である。本発明の目
的の為に、オプチカル・アイソレータは伝送信号の偏り
に影響されない形式であり、少なくとも２０ｄＢ以上の
分離度（ｉｓｏｌａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ、アイソレー
ション・ディグリー）を持ち、無限の長さのファイバー
内でレイリー散乱により与えられる反射率の値よりも少
なくとも１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い
反射率を示すこと、が要求されている。
通過をさせるために導入された装置である。本発明の目
的の為に、オプチカル・アイソレータは伝送信号の偏り
に影響されない形式であり、少なくとも２０ｄＢ以上の
分離度（ｉｓｏｌａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ、アイソレー
ション・ディグリー）を持ち、無限の長さのファイバー
内でレイリー散乱により与えられる反射率の値よりも少
なくとも１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ低い
反射率を示すこと、が要求されている。
【００４８】実際、前記の特徴を有するアイソレータの
存在が、増幅器のアクティブ・エレメントすなわちドー
プされたファイバーが、ファイバー増幅器で普通は達成
できる約３０ｄＢの増幅ゲインの存在で起こり得る前記
説明された多種の特徴の反射の結果としてのノイズ、か
ら十分に離れた状況のもとで動作することができること
を保証することが発見されていて、値は無限の長さのフ
ァイバーでのレイリー散乱により与えられる絶対値に実
際的に対応する。
存在が、増幅器のアクティブ・エレメントすなわちドー
プされたファイバーが、ファイバー増幅器で普通は達成
できる約３０ｄＢの増幅ゲインの存在で起こり得る前記
説明された多種の特徴の反射の結果としてのノイズ、か
ら十分に離れた状況のもとで動作することができること
を保証することが発見されていて、値は無限の長さのフ
ァイバーでのレイリー散乱により与えられる絶対値に実
際的に対応する。
【００４９】高いゲインを達成するためには、対応して
低い反射率の値が要求されて、本発明に従った反射率
は、総ての事象で期待された増幅器の値よりも少なくと
も１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ高い絶対値
を持たなければならない。
低い反射率の値が要求されて、本発明に従った反射率
は、総ての事象で期待された増幅器の値よりも少なくと
も１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ高い絶対値
を持たなければならない。
【００５０】例えば前記の手段では、４０ｄＢのゲイン
を達成するために、それぞれのファイバーがアクティブ
・ファイバーに接続されたアクティブ・ファイバーに向
かっての反射率は、少なくとも−５０ｄＢ、好ましくは
−５５ｄＢより低いことが要求されている。
を達成するために、それぞれのファイバーがアクティブ
・ファイバーに接続されたアクティブ・ファイバーに向
かっての反射率は、少なくとも−５０ｄＢ、好ましくは
−５５ｄＢより低いことが要求されている。
【００５１】アイソレータの規定された反射率の特徴
は、多層コーティング、伝達方向に対して斜めに伝送信
号が通過する面、その他同様の物などの知られた手段に
より達成されることができる。この手段は技術的に一般
的にもよく知られているので、更に説明はしない。
は、多層コーティング、伝達方向に対して斜めに伝送信
号が通過する面、その他同様の物などの知られた手段に
より達成されることができる。この手段は技術的に一般
的にもよく知られているので、更に説明はしない。
【００５２】加えて、反射により与えられるノイズを避
けるために、本発明に従うと、光のポンピング・パワー
をカップラー７したがってアクティブ・ファイバー１０
に伝送するファイバー１２は、アクティブ・ファイバー
の方向への制限された反射率を持たなければならない。
実際、二個のカップリングされた枝用に共通に使用され
るカップラーは、カップラー自身が意図しているような
二つの波長間の絶対的な分離を有しないので、カップラ
ー７に戻る方に伝達される伝送の波長での光のパワーの
一部分は、ファイバー１２の中を送られる。この絶対的
な分離がないことにより、伝送波長での光のパワーの無
視できない割合は、例えば数パーセントの範囲におい
て、ポンピング・パワーを運ぶカップラーの枝上に結合
される。
けるために、本発明に従うと、光のポンピング・パワー
をカップラー７したがってアクティブ・ファイバー１０
に伝送するファイバー１２は、アクティブ・ファイバー
の方向への制限された反射率を持たなければならない。
実際、二個のカップリングされた枝用に共通に使用され
るカップラーは、カップラー自身が意図しているような
二つの波長間の絶対的な分離を有しないので、カップラ
ー７に戻る方に伝達される伝送の波長での光のパワーの
一部分は、ファイバー１２の中を送られる。この絶対的
な分離がないことにより、伝送波長での光のパワーの無
視できない割合は、例えば数パーセントの範囲におい
て、ポンピング・パワーを運ぶカップラーの枝上に結合
される。
【００５３】もし伝送波長でのこの光の一部分が、ポン
ピング・レーザー９にファイバー１２の端で光学的に接
続されれば、反射を発見する。そして、再びカップラー
７を通してアクティブ・ファイバーの中へ送られ、干渉
のノイズを生成する前記説明された現象のための寄与を
する。
ピング・レーザー９にファイバー１２の端で光学的に接
続されれば、反射を発見する。そして、再びカップラー
７を通してアクティブ・ファイバーの中へ送られ、干渉
のノイズを生成する前記説明された現象のための寄与を
する。
【００５４】したがって、ファイバー１２のためには、
無限のファイバーのレイリー散乱に対応する値より１０
ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低い反射率で、カップラーの
ポンピングの枝での伝送波長の通過により与えられる減
衰の値の二倍より少ないことが要求される。
無限のファイバーのレイリー散乱に対応する値より１０
ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低い反射率で、カップラーの
ポンピングの枝での伝送波長の通過により与えられる減
衰の値の二倍より少ないことが要求される。
【００５５】言い換えると、ファイバー８に接続されて
いるアクティブ・ファイバー１０の端で、それに集中す
るいずれのファイバーの反射率は、全体的に無限のファ
イバーのレイリー散乱に対応する値より少なくとも１０
ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低いこと（または対応して、
期待されたゲインよりも高い絶対的）が要求されて、同
様にファイバー１０の他方の端の反射率も制限されなけ
ればならないことが要求される。
いるアクティブ・ファイバー１０の端で、それに集中す
るいずれのファイバーの反射率は、全体的に無限のファ
イバーのレイリー散乱に対応する値より少なくとも１０
ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ低いこと（または対応して、
期待されたゲインよりも高い絶対的）が要求されて、同
様にファイバー１０の他方の端の反射率も制限されなけ
ればならないことが要求される。
【００５６】ファイバー１２の規定された反射率の特性
は、多層コーティングや斜めの面などのような技術的に
知られた手段によって達成することができる。特に、好
ましくは５°から１０°の範囲の角度でレーザー９に接
続されたファイバー１２の端面の斜めの切削１３は、−
１５ｄＢより低い反射率を保証する。それは、例えばそ
れぞれの通過に対して約−２０ｄＢのカップラー７を通
過することによる減衰に加えられ、−５５ｄＢのファイ
バー１０の端から見た総合的な反射率を与え、それはレ
イリー散乱により与えられる反射率（約−３０ｄＢ）よ
り約１５ｄＢ低い。
は、多層コーティングや斜めの面などのような技術的に
知られた手段によって達成することができる。特に、好
ましくは５°から１０°の範囲の角度でレーザー９に接
続されたファイバー１２の端面の斜めの切削１３は、−
１５ｄＢより低い反射率を保証する。それは、例えばそ
れぞれの通過に対して約−２０ｄＢのカップラー７を通
過することによる減衰に加えられ、−５５ｄＢのファイ
バー１０の端から見た総合的な反射率を与え、それはレ
イリー散乱により与えられる反射率（約−３０ｄＢ）よ
り約１５ｄＢ低い。
【００５７】ファイバー１２の反射現象は、図３で示さ
れたように、オプチカル・アイソレータ１１ａをカップ
ラー７の下流かつアクティブ・ファイバーのすぐ前に配
置することによっても除去される。この解決法は、ファ
イバー１２の端で使用される反射防止手段の使用を可能
にし、アイソレータが閉じられている時に起こるポンピ
ング・パワーの損失が増幅器の正常な作動に不利益では
ない場合に採用される。
れたように、オプチカル・アイソレータ１１ａをカップ
ラー７の下流かつアクティブ・ファイバーのすぐ前に配
置することによっても除去される。この解決法は、ファ
イバー１２の端で使用される反射防止手段の使用を可能
にし、アイソレータが閉じられている時に起こるポンピ
ング・パワーの損失が増幅器の正常な作動に不利益では
ない場合に採用される。
【００５８】「飽和」と呼ばれるレベルより高い、高い
レベルの入力信号を供給される、伝送レーザー４の下流
に直接に接続されたパワー・アンプリファイヤの場合、
増幅器から出て来る伝送信号のパワーは供給されたポン
ピング・パワーにだけ依存していて、それは高い光のパ
ワー（例えば４ｄＢｍより高い）を放出し、前記説明さ
れた現象に加えて、ブリユアン散乱に起因する反射によ
り与えられるノイズの影響が起き、増幅器から出て来て
オプチカル・ライン・ファイバーに入れられた光のパワ
ーはファイバーの原子で振動を起こし、その振動は、順
番に直接の信号よりも少し短い波長の反射された信号の
生成を高める。
レベルの入力信号を供給される、伝送レーザー４の下流
に直接に接続されたパワー・アンプリファイヤの場合、
増幅器から出て来る伝送信号のパワーは供給されたポン
ピング・パワーにだけ依存していて、それは高い光のパ
ワー（例えば４ｄＢｍより高い）を放出し、前記説明さ
れた現象に加えて、ブリユアン散乱に起因する反射によ
り与えられるノイズの影響が起き、増幅器から出て来て
オプチカル・ライン・ファイバーに入れられた光のパワ
ーはファイバーの原子で振動を起こし、その振動は、順
番に直接の信号よりも少し短い波長の反射された信号の
生成を高める。
【００５９】この反射された信号は直接の信号を伴いビ
ートを生成し、伝送の質を損傷するノイズの源を与え、
前記説明された現象に加えられる。
ートを生成し、伝送の質を損傷するノイズの源を与え、
前記説明された現象に加えられる。
【００６０】通信回線では、図１で示されたように、一
般的に図中の１４で示された信号発信部は、レーザー４
のすぐ後にオプチカル・アイソレータ１５が存在するこ
とを予知し、オプチカル・アイソレータは、レーザーの
構造を損傷し得る反射からレーザー自身を保護する機能
を果たす。本発明に従うと、信号発信部１４に近接する
パワー・アンプリファイヤ５は、従って、図４に示され
たように、それへの入力でのオプチカル・アイソレータ
１１ａの存在を考慮しなくてもよい、なぜならば増幅器
のアクティブ・ファイバーの方への反射を除去する機能
は、この場合すでに存在するアイソレータ１５でなされ
る。
般的に図中の１４で示された信号発信部は、レーザー４
のすぐ後にオプチカル・アイソレータ１５が存在するこ
とを予知し、オプチカル・アイソレータは、レーザーの
構造を損傷し得る反射からレーザー自身を保護する機能
を果たす。本発明に従うと、信号発信部１４に近接する
パワー・アンプリファイヤ５は、従って、図４に示され
たように、それへの入力でのオプチカル・アイソレータ
１１ａの存在を考慮しなくてもよい、なぜならば増幅器
のアクティブ・ファイバーの方への反射を除去する機能
は、この場合すでに存在するアイソレータ１５でなされ
る。
【００６１】図４に示されたパワー・アンプリファイヤ
の残りの部分は、図示に関しては、ライン・アンプリフ
ァイヤのための説明に類似していて、したがって同じ参
照数字が割り当てられている。
の残りの部分は、図示に関しては、ライン・アンプリフ
ァイヤのための説明に類似していて、したがって同じ参
照数字が割り当てられている。
【００６２】１５３５ｎｍの放出波長を持つ伝統的な形
式の直接変調されたＤＦＢレーザーを伝送レーザーとし
て使用することにより、例の方法により、図１に示され
た図に従って通信回線が実行される。受信ステーション
２は、既知の形式のｐｉｎ／ＨＥＭＴの受信器と、続い
てここでは示されていない広域増幅器、から成る。
式の直接変調されたＤＦＢレーザーを伝送レーザーとし
て使用することにより、例の方法により、図１に示され
た図に従って通信回線が実行される。受信ステーション
２は、既知の形式のｐｉｎ／ＨＥＭＴの受信器と、続い
てここでは示されていない広域増幅器、から成る。
【００６３】ライン３は、使用される伝送波長に近く
て、散乱零を持ち、低い減衰にシフトされた分散のファ
イバーからなる。６０ｄＢの減衰に対応するラインの全
長は３００ｋｍである。
て、散乱零を持ち、低い減衰にシフトされた分散のファ
イバーからなる。６０ｄＢの減衰に対応するラインの全
長は３００ｋｍである。
【００６４】ラインは二個の光学的ライン増幅器６とパ
ワー・アンプリファイヤ５を含む。これらの増幅器はア
クティブ・ファイバー増幅器で、ゲルマニウムとエルビ
ウムでドープされたシリコン・ベースのアクティブ・フ
ァイバー１０からなり、周波数がダブルにされ、ダイオ
ード・ポンプされた、小型化されたＮｄ−ＹＡＧレーザ
ーからなるレーザー９でポンプされる。ライン増幅器は
図２で、パワー・アンプリファイヤは図４で示された構
造を有する。
ワー・アンプリファイヤ５を含む。これらの増幅器はア
クティブ・ファイバー増幅器で、ゲルマニウムとエルビ
ウムでドープされたシリコン・ベースのアクティブ・フ
ァイバー１０からなり、周波数がダブルにされ、ダイオ
ード・ポンプされた、小型化されたＮｄ−ＹＡＧレーザ
ーからなるレーザー９でポンプされる。ライン増幅器は
図２で、パワー・アンプリファイヤは図４で示された構
造を有する。
【００６５】ライン増幅器はそれぞれ２０ｄＢのゲイン
を有する。パワー・アンプリファイヤは９ｄＢｍと等し
い飽和出力、そして０ｄＢｍの入力を有する。
を有する。パワー・アンプリファイヤは９ｄＢｍと等し
い飽和出力、そして０ｄＢｍの入力を有する。
【００６６】オプチカル・アイソレータ１１は、３５ｄ
Ｂより大きいアイソレーションと、−５０ｄＢより低い
反射率を持ち、伝送信号の偏りと独立の形式の、偏り制
御アイソレータである。この種類のアイソレータは商業
的に入手可能であり、従ってその構造は更に説明しな
い。
Ｂより大きいアイソレーションと、−５０ｄＢより低い
反射率を持ち、伝送信号の偏りと独立の形式の、偏り制
御アイソレータである。この種類のアイソレータは商業
的に入手可能であり、従ってその構造は更に説明しな
い。
【００６７】ポンピング・レーザーに接続されたファイ
バー１２の端１３は、５°の角度で切られている。この
構造で達成される伝送は、−２０ｄＢの受信されたパワ
ーと−４０ｄＢｍに対応するノイズを有している。
バー１２の端１３は、５°の角度で切られている。この
構造で達成される伝送は、−２０ｄＢの受信されたパワ
ーと−４０ｄＢｍに対応するノイズを有している。
【００６８】比較のために、前記に説明されたものと同
じ試験構造を使って伝送がなされ、そこでは反射率が−
３０ｄＢに等しい（ファイバーの中のレイリー散乱によ
る反射率に対応し、３０ｄＢまでのゲインの存在で振動
の発生を避けるために導入された）、商業的に入手可能
なオプチカル・アイソレータ１１が用いられている。こ
れらの状況のもとで、振動が存在しなくても、−３０ｄ
Ｂｍの強度を持つノイズが気づかれ、それは正確な伝送
の受信を妨げるには十分であり、そのノイズはアクティ
ブ・ファイバー増幅器内のレイリー散乱とブリユアン散
乱からの結果の干渉のノイズの影響によると考えられて
いる。
じ試験構造を使って伝送がなされ、そこでは反射率が−
３０ｄＢに等しい（ファイバーの中のレイリー散乱によ
る反射率に対応し、３０ｄＢまでのゲインの存在で振動
の発生を避けるために導入された）、商業的に入手可能
なオプチカル・アイソレータ１１が用いられている。こ
れらの状況のもとで、振動が存在しなくても、−３０ｄ
Ｂｍの強度を持つノイズが気づかれ、それは正確な伝送
の受信を妨げるには十分であり、そのノイズはアクティ
ブ・ファイバー増幅器内のレイリー散乱とブリユアン散
乱からの結果の干渉のノイズの影響によると考えられて
いる。
【００６９】光学的増幅器で、７は溶融されたファイバ
ー・カップラーとして図示されていて、それの使用はア
クティブ・ファイバー増幅器を完成するためには特に便
利である。しかしながら、たとえばマイクロ・オプティ
クスで使用される形式のような他の形式の光学的カップ
ラーの使用もまた可能である。特に溶融された形式のカ
ップラーではないカップラーでも同じように、レイリー
散乱により与えられる反射率より少なくとも１０ｄＢ低
い反射率、または増幅器が計画された増幅ゲインより高
い絶対値、が要求される。
ー・カップラーとして図示されていて、それの使用はア
クティブ・ファイバー増幅器を完成するためには特に便
利である。しかしながら、たとえばマイクロ・オプティ
クスで使用される形式のような他の形式の光学的カップ
ラーの使用もまた可能である。特に溶融された形式のカ
ップラーではないカップラーでも同じように、レイリー
散乱により与えられる反射率より少なくとも１０ｄＢ低
い反射率、または増幅器が計画された増幅ゲインより高
い絶対値、が要求される。
【００７０】本発明の概念から離れる事なく見地から離
れることなく、一般の形態では多くの変化そして変更が
もたらされ得る。
れることなく、一般の形態では多くの変化そして変更が
もたらされ得る。
【図１】図１はラインとパワー・アンプリファイヤが提
供された光ファイバー通信回線の図である。
供された光ファイバー通信回線の図である。
【図２】図２は本発明の好ましい具体例に従ったアクテ
ィブ・ファイバー・オプチカル・ライン・アンプリファ
イヤの構造の図である。
ィブ・ファイバー・オプチカル・ライン・アンプリファ
イヤの構造の図である。
【図３】図３はアクティブ・ファイバー・オプチカル・
ライン・アンプリファイヤの互換的な具体例の構造の図
である。
ライン・アンプリファイヤの互換的な具体例の構造の図
である。
【図４】図４は本発明に従ったアクティブ・ファイバー
・オプチカル・パワー・アンプリファイヤの構造の図で
ある。
・オプチカル・パワー・アンプリファイヤの構造の図で
ある。
１ 発信ステーション ２ 受信ステーション ３ 光ファイバー（ライン・ファイバー） ４ レーザー ５ パワー・アンプリファイヤ ６、６ａ、６ｂ、６ｃ ライン増幅器 ７ ダイクロイック・カップラー ８ ファイバー ９ ポンピング・レーザー放射源 １０ アクティブ・ファイバー １１ａ、１１ｂ、１５ オプチカル・アイソレータ １２ ファイバー １３ 端面の斜めの切削 １４ 信号発信部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/12 10/02 10/18
Claims (20)
- 【請求項１】 光学的伝送信号が、再生成されずに、ラ
インの一方の端から他方の端へ送られ、前記ラインに沿
って少なくとも一個のオプチカル・ファイバー・アンプ
リファイヤが存在し、蛍光の物質によりドーピングがな
されたコアを持つある長さのアクティブ・オプチカル・
ファイバーを含む光ファイバー通信回線において、増幅
器のアクティブ・ファイバーに接続されたすべてのファ
イバーまたはそれぞれの増幅器に属するファイバーは、
前記アクティブ・ファイバーの端面から見た反射率が伝
送の波長での前記ファイバー内のレイリー散乱に対応す
る反射率よりも少なくとも１０ｄＢ低い反射制限の手段
を有することを特徴とする光ファイバー通信回線。 - 【請求項２】 前記反射制限の手段が、伝送の波長での
前記ファイバー内のレイリー散乱に対応する反射率より
も１５ｄＢ低いか、またはそれ以下である前記アクティ
ブ・ファイバーの方に集中する前記ファイバーの反射率
を生じることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ
ー通信回線。 - 【請求項３】 前記増幅器の前記アクティブ・ファイバ
ーに接続されたすべてのファイバー、または前記それぞ
れの増幅器に属するファイバーに、前記アクティブ・フ
ァイバーの端面から見た反射率の絶対値が期待された増
幅器のゲインよりも少なくとも１０ｄＢ、好ましくは少
なくとも１５ｄＢ高い反射制限の手段が備えられること
を特徴とする請求項１に記載の光ファイバー通信回線。 - 【請求項４】 前記反射制限の手段が、前記増幅器の前
記オプチカル・アクティブ・ファイバーの上流と下流に
配置された偏り制御のオプチカル・アイソレータを含む
ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光フ
ァイバー通信回線。 - 【請求項５】 前記オプチカル・アイソレータが伝送信
号の偏りに無感覚の形式であることを特徴とする請求項
４に記載の光ファイバー通信回線。 - 【請求項６】 オプチカル・アイソレータを欠いた、前
記増幅器の前記アクティブ・ファイバーに接続されたフ
ァイバーが、反射防止コーティングそしてまたは前記伝
送信号により通過される斜めの切削を有し、前記伝送の
波長での前記ファイバー内のレイリー散乱に対応する反
射率よりも少なくとも１０ｄＢ、好ましくは少なくとも
１５ｄＢ低い反射率の上昇を伝送信号の波長で与えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の光ファイバー通信回
線。 - 【請求項７】 前記オプチカル・アイソレータを欠い
た、前記増幅器の前記アクティブ・ファイバーに接続さ
れたファイバーは、反射防止コーティングそしてまたは
前記伝送信号により通過される斜めの切削を有し、絶対
値が期待された増幅器のゲインよりも少なくとも１０ｄ
Ｂ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ高い反射率の上昇を
伝送信号に波長で与えることを特徴とする請求項３に記
載の光ファイバー通信回線。 - 【請求項８】 その両端で前記通信回線の前記光ファイ
バーに接続され、またそれぞれのカップリング手段を通
して光学的ポンピング信号源に接続された少なくともひ
とつの光ファイバーに接続された、前記蛍光の物質によ
りドーピングがなされた前記ドープされたコアを持つ前
記アクティブ・オプチカル・ファイバーを含む前記アク
ティブ・ファイバー形式の前記光ファイバー通信回線の
ためのオプチカル・アンプリファイヤにおいて、 前記アクティブ・ファイバーに接続されたすべてのファ
イバーが前記アクティブ・ファイバーの端面から見る
と、伝送の波長での前記ファイバー内のレイリー散乱に
対応する反射率よりも少なくとも１０ｄＢ低い反射率を
生じる反射制限手段を示すことを特徴とするオプチカル
・アンプリファイヤ。 - 【請求項９】 前記反射制限の手段が、ファイバー内の
レイリー散乱による反射率よりも少なくとも１５ｄＢ低
い前記アクティブ・ファイバーの方向に集中する前記フ
ァイバーの反射率を生じることを特徴とする請求項８に
記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１０】 前記アクティブ・ファイバーに接続さ
れた前記総てのファイバーは、前記反射制限の手段を有
し、前記アクティブ・ファイバーの端面から見ると、絶
対値が期待された前記増幅器のゲインよりも少なくとも
１０ｄＢ、好ましくは少なくとも１５ｄＢ高い反射率を
示すことをを特徴とする請求項８に記載のオプチカル・
アンプリファイヤ。 - 【請求項１１】 前記反射制限の手段が前記アクティブ
・オプチカル・ファイバーの上流と下流に配置された偏
り制御のオプチカル・アイソレータを含むことを特徴と
する請求項８に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１２】 前記オプチカル・アイソレータが前記
伝送信号の偏りに無感覚の形式であることを特徴とする
請求項８に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１３】 それぞれの前記オプチカル・アイソレ
ータは、前記ライン・ファイバー内のレイリー散乱によ
り与えられる反射率よりも１０ｄＢ、好ましくは１５ｄ
Ｂ低い、前記伝送の信号の波長で前記アクティブ・ファ
イバーの方向へ向かうの反射率を有することを特徴とす
る請求項１１に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１４】 前記それぞれのオプチカル・アイソレ
ータは、その絶対値が期待された増幅器のゲインよりも
１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ高い、前記伝送の信号の
波長で前記アクティブ・ファイバーの方へ向かう反射率
を有することを特徴とする請求項１１に記載のオプチカ
ル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１５】 光学的ポンピング源に接続されたファ
イバーは、オプチカル・アイソレータを欠いていて、そ
の端で前記光学的ポンピング源に接続され、反射防止コ
ーティング層そしてまたは前記伝送信号により通過され
る前記面の斜めの切削を含み、前記反射制限の手段はレ
イリー散乱により結果的に生じる反射率よりも１０ｄ
Ｂ、そして好ましくは１５ｄＢ低い反射率を与え、前記
伝送信号の通過による減衰と前記カップリング手段を介
する反射された信号が含まれることを特徴とする請求項
８に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１６】 前記光学的ポンピング源に接続された
前記ファイバーは、オプチカル・アイソレータを欠いて
いて、その端で前記光学的ポンピング源に接続され、反
射防止コーティング層そしてまたは前記伝送信号により
通過される前記面の斜めの切削を含み、前記反射制限の
手段は絶対値が期待された前記増幅器のゲインよりも少
なくとも１０ｄＢ、好ましくは１５ｄＢ高い反射率を与
え、前記カップリング手段を通しての反射信号と伝送信
号の通過による減衰が含まれることを特徴とする請求項
１５に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１７】 前記ポンピング信号源に接続された前
記光ファイバーの前記端が、前記ファイバーの軸に垂直
の面に対して５°から１０°の間の範囲で切られたこと
を特徴とする請求項１５に記載のオプチカル・アンプリ
ファイヤ。 - 【請求項１８】 前記光学的ポンピング信号源に接続さ
れた前記ファイバーがダイクロイック・カップラーを通
してアクティブ・ファイバーに接続されて、前記オプチ
カル・アイソレータが前記アクティブ・ファイバーの一
方の端で前記オプチカル・ライン・ファイバーとの間に
配置され、前記アクティブ・ファイバーの他方の端で前
記ライン・ファイバーとの間で前記オプチカル・カップ
ラーがすぐ接していることを特徴とする請求項１５に記
載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項１９】 光学的ポンピング信号源に接続された
ファイバーがダイクロイック・カップラーを通して前記
アクティブ・ファイバーに接続されて、オプチカル・ア
イソレータがアクティブ・ファイバーとダイクロイック
・カップラーとの間に配置されていることを特徴とする
請求項１５に記載のオプチカル・アンプリファイヤ。 - 【請求項２０】 パワー・アンプリファイヤを増幅器の
飽和出力よりも高い出力伝送信号で作動し、それぞれの
保護のオプチカル・アイソレータが装備されている前記
伝送信号を発するレーザーに接する位置で接続される場
合に、オプチカル・アイソレータが前記伝送信号の走る
方向の前記アクティブ・ファイバーの下流にだけに示さ
れることを特徴とする請求項８に記載のオプチカル・ア
ンプリファイヤ。
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|---|---|---|---|
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