JPH07176813A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents

光ファイバ増幅器

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JPH07176813A
JPH07176813A JP5318360A JP31836093A JPH07176813A JP H07176813 A JPH07176813 A JP H07176813A JP 5318360 A JP5318360 A JP 5318360A JP 31836093 A JP31836093 A JP 31836093A JP H07176813 A JPH07176813 A JP H07176813A
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JP
Japan
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pumping light
optical fiber
light source
deterioration
fiber amplifier
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JP5318360A
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Takanori Maki
孝徳 槙
Kenji Ota
研二 太田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の励起光源の出力光をカプラで混合し同
じ出力レベルに分割した後、それぞれ上り及び下りの光
ファイバに与えて入力信号光を増幅する光ファイバ増幅
器に関し、カプラから分岐される励起光同士が干渉を起
こさない様にする。 【構成】 カプラ５への入力光が互いに逆相となるよう
に制御され、好ましくは励起光源が劣化した場合に劣化
していない励起光源６，８（７，９）の出力光が直流光
となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ増幅器に関
し、特にエルビウムドープ光ファイバ（以下、単に光フ
ァイバと称することがある）において信号光を励起光に
より直接増幅する光ファイバ増幅器に関するものであ
る。
【０００２】光ファイバを使用した光ファイバ増幅器
は、エネルギー源として励起光を光ファイバに入射し、
光ファイバでのエルビウムの誘導放出を利用することに
より信号光を直接増幅するものであるが、この励起光を
発生する励起光源が故障した場合、光ファイバ増幅器と
しての機能が果たせず光中継が行えなくなってしまう。
【０００３】この為、励起光源が予備を有する冗長なシ
ステムであることが望ましい。
【０００４】
【従来の技術】図５は従来から知られている光ファイバ
増幅器の構成例を示したもので、図中、１は上り用のエ
ルビウムドープ光ファイバであり、２は下り用のエルビ
ウムドープ光ファイバである。また、３及び４はそれぞ
れ上り入力信号光及び下り入力信号光を励起光と合波し
てそれぞれ光ファイバ１及び２に与えるための合波器で
ある。
【０００５】更に、５は合波器３，４にそれぞれ励起光
を分岐して与えるためのカプラ（３ｄＢカプラ）であ
り、６及び７はこのカプラ５に対して出力光を与えるレ
ーザーダイオード（ＬＤ）であり、そして８及び９はレ
ーザーダイオード６及び７を駆動するためのドライバ
（ＤＲＶ）である。尚、これらのドライバ８及び９はそ
れぞれ光ファイバ１及び２の出力信号光を点線で示すよ
うにモニタして常に一定のレベルが出力されるように制
御している。また、レーザーダイオード６及びドライバ
８、並びにレーザーダイオード７及びドライバ９でそれ
ぞれ励起光源を構成している。
【０００６】この様な従来例の動作においては、ドライ
バ８及び９によってそれぞれ駆動されたレーザーダイオ
ード６及び７は励起光を出力する。カプラ５はこれらの
レーザーダイオード６及び７の出力光を混合して同じレ
ベルの出力に分割し（図６（ａ）参照）、それぞれ合波
器３及び４を介して光ファイバ１及び２に与えることに
より誘導放出を利用した信号光の増幅を行う。
【０００７】そして、今、例えばレーザーダイオード６
が障害状態または劣化した状態に陥っても他方のレーザ
ーダイオード７からの励起光があるため、カプラ５を介
して励起光は合波器３及び４に同じ出力（但し、レベル
は低下する）で与えることが出来、レーザーダイオード
による励起光源の冗長性により故障時の補償を行ってい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の光ファ
イバ増幅器においては、カプラ５から上り側の合波器３
に対して分岐される励起光と下り側の合波器４に対し
て分岐される励起光は、二つのレーザーダイオード６
及び７の出力光の波長が離れているときには図６（ａ）
に示すような光出力特性を示す。
【０００９】しかしながら、レーザーダイオード６及び
７の出力光の波長が近い場合には戻り光の引き込みによ
りカプラ５において励起光との波長が等しくなって
しまい同図（ｂ）に示すように二つの励起光が干渉を起
こして励起光の出力レベルＰ１と励起光の出力レベ
ルＰ２とが逆相に変動してしまい、例えば図示の様に励
起光が大きくなり励起光が小さい状態が続くと下り
の信号光が増幅されなくなってしまうという問題があっ
た。
【００１０】従って本発明は、複数の励起光源の出力光
をカプラで混合し同じ出力レベルに分割した後、それぞ
れ上り及び下りの光ファイバに与えて入力信号光を増幅
する光ファイバ増幅器において、カプラから分岐される
励起光同士が干渉を起こさない様にする事を目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明に係る記憶媒体の二重化装置は、各励起光源の
出力光が交互に発生されるように各励起光源を制御する
クロック発生部を設けたことを特徴としている。
【００１２】また上記の本発明においては、各励起光源
が劣化したことを検出する劣化検出部と、該劣化検出部
が各励起光源の劣化を検出しないとき該クロック発生部
を動作させると共に該劣化検出部が一つの励起光源の劣
化を検出したとき該クロック発生部を動作停止させると
共に、少なくとも劣化していない励起光源の出力光が直
流光となるようにその励起光源を制御する制御部とを更
に設けることができる。
【００１３】更に本発明では、該クロック発生部からの
クロックが該光ファイバの反応速度より速いパルスでよ
い。
【００１４】上記の本発明とは別に、各励起光源と該カ
プラとの間に設けた光シャッタと、該出力光が交互に発
生されるように各光シャッタを制御する制御部とを設け
てもよい。
【００１５】この場合には、各励起光源が劣化したこと
を検出する劣化検出部を更に設け、該劣化検出部が一つ
の励起光源の劣化を検出したとき該制御部が少なくとも
劣化していない励起光源に接続された光シャッタを開い
たままに制御すればよい。
【００１６】更に該制御部は、該光シャッタを該光ファ
イバの反応速度より速いパルスで制御することができ
る。
【００１７】
【作用】本発明においては、クロック発生部からのクロ
ックが交互にＯＮ及びＯＦＦとなるように発生され、こ
れらのクロックをそれぞれ受けた励起光源の出力光も交
互に発生される。
【００１８】これにより、上り側の励起光と下り側の励
起光とが逆相のパルスでカプラに入力されることにな
り、一方の励起光が発生しているときは他方の励起光は
消えており、カプラ内で互いに干渉を起こさない。
【００１９】また、この時のパルス状励起光は、短時間
で見ると一個のレーザーダイオードの出力光がカプラを
介して上り及び下りの両方の励起光となっているが、こ
のように励起光が一つのときでも充分に光ファイバを励
起することが出来る。
【００２０】尚、このときクロック発生部から発生され
るクロックは光ファイバの反応速度よりも早いパルスで
あることにより信号光の増幅度の低下を防止することが
できる。
【００２１】また、劣化検出部は各励起光源が劣化した
か否かを絶えず監視しており、この劣化検出部が各励起
光源の劣化を検出しないときには制御部はクロック発生
部を通常の動作をさせるように制御する。
【００２２】しかしながら、劣化検出部が一つの励起光
源の劣化を検出したときには制御部はクロック発生部の
動作を停止させるとともに、劣化していない励起光源の
出力光が直流光となるようにその励起光源を制御する。
【００２３】この様にすることにより、一方の励起光源
に障害が発生しても両方の光ファイバに対しては連続し
た励起光を与えることが出来る。
【００２４】さらに本発明においては、上記のクロック
発生部の代わりに光シャッタと制御部との組み合わせを
用い、光シャッタを各励起光源とカプラとの間に設けて
おき、制御部は各励起光源の出力光が交互に発生させる
ように各光シャッタを制御すれば、上記のクロック発生
部と同様の動作を呈することが出来る。
【００２５】このときも制御部は光シャッタを光ファイ
バの反応速度より早いパルスで制御することが望まし
い。
【００２６】また、劣化検出部を設けた場合には各励起
光源が劣化したことを監視し、制御部は、劣化検出部が
一つの励起光源の劣化を検出したとき劣化していない励
起光源に対応した光シャッタを開いたままに制御する。
【００２７】これにより、一方の励起光源が故障した場
合でも両方の光ファイバに連続した励起光を与え続ける
ことが可能となる。
【００２８】
【実施例】図１は本発明に係る光ファイバ増幅器の実施
例（その１）を示したもので、この実施例では図５に示
した従来例に加えてクロック発生部１０を設け、このク
ロック発生部の出力信号をドライバ８及び９に与えてお
り、その他の構成は図５の従来例と同様である。尚、こ
の実施例においても図５の従来例と同様にドライバ８及
び９に対する出力信号光に基づくフィードバック制御系
統が点線で示されている。
【００２９】この様な実施例においては、クロック発生
部１０はドライバ８及び９に対して互いに逆相となるク
ロックを発生して与える。
【００３０】従って、この様な互いに逆相のクロックを
受けたドライバ８及び９によって駆動されるレーザーダ
イオード６及び７から出力される励起光も図示の様に互
いに逆相となっており、一方がＯＮのときには他方はＯ
ＦＦとなっている。
【００３１】従って、カプラ５においてはレーザーダイ
オード６及び７からの入力光は相互干渉せず、パルスＯ
Ｎ期間では一方の励起光のみがカプラ５で分岐されて励
起光及びとなって合波器３及び４に与えられること
となる。
【００３２】上記の図１の実施例においてはレーザーダ
イオード６及び７の内の一方が劣化したときには、その
励起光はパルス状にカプラ５に与えられ更に励起光及
びとして合波器３及び４にそれぞれ分岐されることと
なるので、その平均レベルが低下することから光ファイ
バ１及び２における増幅度が低下してしまうことにな
る。
【００３３】そこで図２に示す本発明の実施例（その
２）においてはこの様な一方のレーザーダイオードの障
害状態を補償しようとするものである。
【００３４】即ち、このため実施例（その２）において
は励起光源を構成するドライバ８及び９の状態を常に監
視してレーザーダイオード６及び７の劣化を検出する劣
化検出部１１と、この劣化検出部１１の出力信号に応じ
てドライバ８及び９を制御する制御部１２とを新たに設
けている。
【００３５】尚、レーザーダイオード６，７の劣化は、
ドライバ８，９がＡＰＣ（自動パワー制御）をフィード
バックループ（点線）により行っているときにレーザー
ダイオード６，７の出力レベルが上がらないときにこれ
を上げようとするときの例えばバイアス電圧を監視する
ことにより検出することができる。
【００３６】この実施例（その２）の動作においては、
障害の無い正常時においては劣化検出部１１は劣化検出
をせず、従ってこの劣化検出部１１の出力信号を受けて
制御部１２はクロック発生部１０を動作させるので、丁
度図１の実施例（その１）と同様の動作を呈する。
【００３７】一方、一方の励起光源が劣化したとき、例
えば励起光源を構成するレーザーダイオード６が劣化し
たときには、ドライバ８はその出力を上昇させるように
動作するため、このときのドライバ８を監視する事によ
り劣化検出部１１はレーザーダイオード６の劣化を検出
する事が出来る。
【００３８】これにより、劣化検出部１１は２ビットの
出力信号によりレーザーダイオード６の側の励起光源が
故障したことを制御部１２に知らせる。制御部１２はこ
れを受けてクロック発生部１０をＯＦＦにして動作停止
させるとともに、正常な励起光源としてのドライバ９を
制御してレーザーダイオード７から直流光が発生するよ
うに制御を行う。
【００３９】これにより、カプラ５には連続した励起光
が与えられるため、励起光及びはパルス状でない連
続したポンピング光となる。
【００４０】上記の実施例においては、クロックを用い
てドライバを制御し更にレーザーダイオードの出力光を
パルス状に制御しているが、図３に示す実施例（その
３）におていはこのクロックの代わりに光シャッタを用
いている。
【００４１】即ち、図３に示すように、二つの光シャッ
タ１３，１４をカプラ５とレーザーダイオード６及び７
との間に設けており、これらのシャッタ１３，１４を制
御部１２によってＯＮ／ＯＦＦ制御している。
【００４２】この実施例の動作においては、制御部１２
は光シャッタ１３を開けるときには他方の光シャッタ１
４を閉じ、また光シャッタ１４を開けるときには光シャ
ッタ１３を閉じるように、即ち交互に光シャッタが開く
ように制御を行っている。
【００４３】そして、励起光源を構成するレーザーダイ
オード６及び７は、それぞれドライバ８及び９によって
絶えず連続的な出力光を発生しているので、それぞれ光
シャッタ１３及び１４によって互いに逆相の関係でＯＮ
／ＯＦＦさせられることにより、図１の実施例（その
１）と同様に励起光ととが交互にカプラ５から合波
器３及び４に与えられることとなる。
【００４４】上記の実施例（その３）においても図１の
実施例（１）の場合と同様にレーザーダイオード６また
は７が劣化したときの補償を行う必要がある。
【００４５】そこで図４に示す実施例（４）においては
制御１２と励起光源を構成するドライバ８及び９との間
に劣化検出部１１を設けている。
【００４６】これにより図２に示した実施例（２）と同
様に例えばレーザーダイオード７が劣化したときには、
この状態をドライバ９が劣化検出部１１に対して知らせ
ることにより劣化検出部１１はレーザーダイオード７の
側の励起光源が劣化したものと判定し、制御部１２に知
らせる。
【００４７】そこで制御部１２は光シャッタ１３はＯＮ
／ＯＦＦを続けるとともに、正常な側の光シャッタ１３
を開放状態に制御する。
【００４８】従って、レーザーダイオード６は連続的な
出力光をシャッタ１３からカプラ５に与えることとな
り、光シャッタ１４から出力されるパルス状の光信号は
カプラ５で混合されることにより連続した励起光及び
を分岐させ、合波器３及び４にそれぞれ送ることが出
来る。
【００４９】従って、一方の励起光源が劣化しても常に
連続的な励起光及びが発生され、光ファイバ１及び
２における信号光の増幅度に影響を及ぼさないようにし
ている。
【００５０】尚、この実施例（その４）においても、一
方のレーザーダイオードに障害が発生したとき、制御部
１２は少なくとも正常な側の光シャッタを開放状態にす
ればよく、両方の光シャッタ１３及び１４を開放状態に
しても構わず、また異常な側の光シャッタを閉じてもよ
い。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光フ
ァイバ増幅器によれば、カプラへの入力光が互いに逆相
となるように制御され、好ましくは励起光源が劣化した
場合に劣化していない励起光源の出力光が直流光となる
ように構成したので、カプラにおける励起光同志の干渉
が無くなり、励起光波長が近い場合でも常に図６（ａ）
に示すような光出力特性が得られ、上り方向と下り方向
の光出力が常に安定なものとなって信頼性を向上させる
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ増幅器の実施例（その
１）を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ増幅器の実施例（その
２）を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る光ファイバ増幅器の実施例（その
３）を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る光ファイバ増幅器の実施例（その
４）を示すブロック図である。
【図５】従来例の構成を示すブロック図である。
【図６】カプラにおける励起光を示した波形図である。
【符号の説明】
１，２ 光ファイバ ３，４ 合波器 ５ カプラ ６，７ レーザーダイオード ８，９ ドライバ １０ クロック発生部 １１ 劣化検出部 １２ 制御部 １３，１４ 光シャッタ ， 励起光 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の励起光源の出力光をカプラで混合
    し同じ出力レベルに分割した後、それぞれ上り及び下り
    の光ファイバに与えて入力信号光を増幅する光ファイバ
    増幅器において、 該出力光が交互に発生されるように各励起光源を制御す
    るクロック発生部を設けたことを特徴とする光ファイバ
    増幅器。
  2. 【請求項２】 各励起光源が劣化したことを検出する劣
    化検出部と、該劣化検出部が各励起光源の劣化を検出し
    ないとき該クロック発生部を動作させると共に該劣化検
    出部が一つの励起光源の劣化を検出したとき該クロック
    発生部を動作停止させると共に、少なくとも劣化してい
    ない励起光源の出力光が直流光となるようにその励起光
    源を制御する制御部とを更に設けたことを特徴とする請
    求項１に記載の光ファイバ増幅器。
  3. 【請求項３】 該クロック発生部からのクロックが該光
    ファイバの反応速度より速いパルスであることを特徴と
    した請求項１又は２に記載の光ファイバ増幅器。
  4. 【請求項４】 複数の励起光源の出力光をカプラで混合
    し同じ出力レベルに分割した後、それぞれ上り及び下り
    の光ファイバに与えて入力信号光を増幅する光ファイバ
    増幅器において、 各励起光源と該カプラとの間に設けた光シャッタと、該
    出力光が交互に発生されるように各光シャッタを制御す
    る制御部を設けたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
  5. 【請求項５】 各励起光源が劣化したことを検出する劣
    化検出部を更に設け、該劣化検出部が一つの励起光源の
    劣化を検出したとき該制御部が少なくとも劣化していな
    い励起光源に接続された光シャッタを開いたままに制御
    することを特徴とした請求項４に記載の光ファイバ増幅
    器。
  6. 【請求項６】 該制御部が、該光シャッタを該光ファイ
    バの反応速度より速いパルスで制御することを特徴とし
    た請求項１又は２に記載の光ファイバ増幅器。
JP5318360A 1993-12-17 1993-12-17 光ファイバ増幅器 Withdrawn JPH07176813A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5318360A JPH07176813A (ja) 1993-12-17 1993-12-17 光ファイバ増幅器
FR9408064A FR2714189B1 (fr) 1993-12-17 1994-06-30 Amplificateur à fibres optiques.
GB9413186A GB2284926B (en) 1993-12-17 1994-06-30 Optical-fiber amplifiers
US08/609,893 US5581397A (en) 1993-12-17 1996-03-04 Optical-fiber amplifier

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JP5318360A JPH07176813A (ja) 1993-12-17 1993-12-17 光ファイバ増幅器

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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JP (1) JPH07176813A (ja)
FR (1) FR2714189B1 (ja)
GB (1) GB2284926B (ja)

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