JPH08304855A - 光アンプ用の前段モジュール及び後段モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化を可能にすると共に、融着個所を少な
くして融着損失を小さくして、信号光の出力が落ちない
ようにする。 【構成】 光アンプ用の前段モジュールは、信号光の入
射側と出射側とにそれぞれ配置してあるコリメータ３，
４と、両コリメータ間に配置してある無偏光ビームスプ
リッター５と、このビームスプリッターを介して入射側
コリメータ３からの信号光の一部を受光するフォトダイ
オード６と、ビームスプリッターと出射側コリメータ４
との間に配置してある偏光無依存型光アイソレータ２と
をそれぞれ包装容器Ｐ１に一体に組込んでいるものであ
り、出射側コリメータ５は希土類ドープ光ファイバＦに
接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型化を可能にする
ための光アンプ用の前段モジュール及び後段モジュール
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より光ファイバアンプ（増幅器）が
知られている。この光ファイバアンプの構成を図３及び
図４を参照して説明する。波長が１５５０ｎｍの信号光
は、カプラーＣ１に入射されて、その一部がモニター用
として利用されるが、その殆どが光アイソレータＩＳ１
を経て希土類ドープ光ファイバＥＦへ送られる。希土類
ドープ光ファイバＥＦには光合波分波器ＷＤＭから波長
が１４８０ｎｍの励起光が送られて、希土類ドープ光フ
ァイバを通る信号光は増幅されて、この光合波分波器か
ら出射され、光アイソレータＩＳ２を経てカプラーＣ２
に至り、その一部がアンプモニター用として利用される
が、その殆どが出力信号光として出力される。光受動部
品（オプティカルパッシブコンポーネント）であるカプ
ラーＣ１，Ｃ２、光アイソレータＩＳ１，ＩＳ２及び光
合波分波器ＷＤＭの具体的構成を図４を参照して説明す
る。カプラーＣ１は、その両側に端子を構成しているコ
リメータ１０１，１０２を対向的に位置して、両コリメ
ータ間にビームスプリッター１０３を配置し、コリメー
タ１０１から出射した信号光はビームスプリッターを介
してその一部が反射してモニター用のフォトダイオード
１０４に送れられるものである。カプラーＣ２の構成
も、カプラーＣ１のそれと実質的に同一構成である。１
１１，１１２は端子を構成しているコリメータ、１１３
はビームスプリッター、１１４はアンプモニター用のフ
ォトダイオードである。光アイソレータＩＳ１は、その
両側に端子を構成しているコリメータ２０１，２０２を
対向的に配置し、両コリメータ間に光アイソレータ本体
２０３を配置したものである。一方（左方）のコリメー
タ２０１は、カプラーＣ１のコリメータ１０２と光ファ
イバを介して連絡されており、他方のコリメータ２０２
は希土類ドープ光ファイバＥＦの一端に接続されてい
る。光アイソレータＩＳ２の構成は、光アイソレータＩ
Ｓ１のそれと実質的に同一である。２１１，２１２はコ
リメータ、２１３は光アイソレータ本体である。出射側
コリメータ２１２は、カプラーＣ２の入射側コリメータ
１１１と光ファイバを介して接続されている。光合波分
波器ＷＤＭは、一方（左方）に希土類ドープ光ファイバ
ＥＦの一端に接続されているコリメータ３０１と、他方
にこのコリメータと対向位置しているコリメータ３０３
と、両コリメータ間に配置している長波透過フィルタ３
０４と、コリメータ３０１と同一側に位置している励起
光が出射されるコリメータ３０２とからなるものであ
る。波長が１４８０ｎｍの励起光は、コリメータ３０２
から出射されると、長波透過フィルタ３０４で反射して
希土類ドープ光ファイバＥＦへ送られる。このために、
希土類ドープ光ファイバにおいて波長が１５５０ｎｍの
信号光は増幅されて、コリメータ３０３から光ファイバ
を介して光アイソレータＩＳ２のコリメータ２１１を経
て光アイソレータ本体２１３へ出力されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例によると、光受
動部品毎にコリメータを用いて光ファイバと接続してい
るために、部品点数が多くなって大型化する傾向があ
り、またコリメータと光ファイバとの融着個所が多くな
るため融着損失が大きくなり、信号光の出力が落ちる課
題があった。この発明の目的は、小型化を可能にすると
共に、融着個所を少なくして融着損失を小さくして、信
号光の出力が落ちないようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の光アンプ用の
前段モジュールは、光分岐結合器、受光デバイス及び光
アイソレータを一体化しているものである。この発明の
光アンプ用の前段モジュールは、信号光の入射側と出射
側とにそれぞれ配置してある端子、例えばコリメータ
と、両端子間に配置してある分離手段、例えばビームス
プリッターと、この分離手段を介して上記入射側の端子
からの信号光の一部を受光する受光デバイスと、上記分
離手段と出射側の端子との間に配置してある光アイソレ
ータとをそれぞれ一体化しているものであり、上記出射
側の端子は希土類ドープ光ファイバに接続されている。
分離手段であるビームスプリッターとしては無偏光ビー
ムスプリッター等が使用され、受光デバイスとしてはフ
ォトダイオード等が用られ、光アイソレータは偏光無依
存型光アイソレータ等がそれぞれ用いられる。

【０００５】この発明の光アンプ用の後段モジュール
は、光合波分波器、光アイソレータ、受光デバイス及び
光分岐結合器を一体化しているものである。この発明の
光アンプ用の後段モジュールは、信号光の入射側にそれ
ぞれ配置してあって、一方が希土類ドープ光ファイバに
接続してある端子、例えばコリメータと、他方が励起光
用の端子、例えばコリメータと、上記一方の端子から出
射され信号光と他方の端子から出射され励起光とそれぞ
れの波長で合分波するための波長分割多重フィルタと、
この波長分割多重フィルタを透過する信号光が入射され
る光アイソレータと、上記端子とは反対側である信号光
の出射側に配置してあり、信号光が出力される端子と、
この出射側の端子と光アイソレータとの間に配置してあ
る分離手段例えばビームスプリッターと、この分離手段
を介して上記光アイソレータからの信号光の一部を受光
する受光デバイスとをそれぞれ一体化しているものであ
る。光アイソレータは偏光無依存型光アイソレータ等
が、そして分離手段であるビームスプリッターは無偏光
ビームスプリッター等が、また受光デバイスはフォトダ
イオード等が、さらに波長分割多重フィルタとして長波
透過フィルタ等がそれぞれ用いられる。

【０００６】

【実施例】以下この発明の実施例を図１及び図２を参照
して説明する。光ファイバアンプは、図１に示すように
希土類ドープ光ファイバＦの入出力の両側、すなちわ入
力側（図左側）に光アンプ用前段モジュールＡを、出力
側（図右側）に光アンプ用後段モジュールＢをそれぞれ
備えている。希土類ドープ光ファイバＦは、本例ではエ
ルビウムドープ光ファイバが使用されている。１５５０
ｎｍの入力信号光は、光アンプ用前段モジュールＡを経
て希土類ドープ光ファイバＦ中に伝搬されるが、この希
土類ドープ光ファイバには光アンプ用後段モジュールＢ
のフィルタから反射された１４８０ｎｍの励起光が送ら
れてくるために、入力信号光は増幅されて、光アンプ用
後段モジュールＢを経て出力される。

【０００７】ここで、まず、光アンプ用前段モジュール
Ａの具体的構成を説明する。光アンプ用前段モジュール
Ａは、図１に示すように光受動部品である光分岐結合器
１、光アイソレータ２及び受光デバイス６を備え、これ
らの素子が一体化されているところに特徴をもつもので
あるが、さらに詳細な構成は図２に示すとおりである。
すなわち、信号光の入射側（図左側）に端子を構成して
いるコリメータ３が、出射側（図右側）に端子を構成し
ているコリメータ４がそれぞれ対向位置関係に配置され
ており、コリメータ４は希土類ドープ光ファイバＦの一
端（図左端）に接続されている。入射側のコリメータ３
の入力信号光の出射側近傍に分離手段であるビームスプ
リッター５を配置してあり、このビームスプリッターと
して、この例では無偏光ビームスプリッター５を使用し
ている。ビームスプリッター５は、入力信号光の約９５
％を透過し、約５％を反射して、下方の受光デバイスで
あるフォトダイオード６へ導くものである。フォトダイ
オード６は信号モニター（図示せず）に電気的に接続さ
れている。またビームスプリッター５と出射側のコリメ
ータ４との間には、光アイソレータ２を配置してある。
この光アイソレータは、この例では偏光無依存型光アイ
ソレータが用いられている。 光アイソレータ２、コリ
メータ３，４、ビームスプリッター５及びフォトダイオ
ード６は、包装容器Ｐ１に一体に組込まれている。光ア
ンプ用前段モジュールＡは、上例の構成であるから、１
５５０ｎｍの信号光が入射側のコリメータ３に入力され
集光されて、ビームスプリッター５に至ると、ここで二
方向に分離されて、一方において信号光の約９５％がビ
ームスプリッター５を透過し、光アイソレータ２を経
て、出射側のコリメータ４で集光されて、希土類ドープ
光ファイバＦへ伝搬される。他方において、信号光はそ
の約５％がフォトダイオード６へ出力して信号モニター
用として利用される。

【０００８】つぎに、光アンプ用後段モジュールＢの具
体的構成を説明する。光アンプ用後段モジュールＢは、
図１に示すように光受動部品である光合波分波器７、光
アイソレータ８、受光デバイス１５及び光分岐結合器９
を備え、これらの素子が一体化されているところに特徴
をもつものであるが、さらに詳細な構成は図２に示すと
おりである。すなわち、入射側（図左側）に端子を構成
しているコリメータ１０，１１が、出射側（図右側）に
端子を構成しているコリメータ１２がそれぞれ配置され
ている。一側上方のコリメータ１０は希土類ドープ光フ
ァイバＦの他端に接続されており、他側のコリメータ１
２とは対向位置関係にある。コリメータ１０と同一側に
位置している下方のコリメータ１１から波長１４８０ｎ
ｍの励起光が出射される。コリメータ１０の出射側近傍
に波長分割多重フィルタである長波透過フィルタ１３を
配置してある。長波透過フィルタ１３は、一方のコリメ
ータ１０から出射される信号光と、他方のコリメータ１
１から出射され励起光とそれぞれの波長で合分波するた
めのフィルタである。換言すれば、長波透過フィルタ１
３は、コリメータ１０から出射される長い波長である１
５５０ｎｍ信号光を透過し、コリメータ１１から出射さ
れる短い波長の１４８０ｎｍ励起光をコリメータ１０側
へ反射して希土類ドープ光ファイバＦへ戻す機能を備え
ている。長波透過フィルタ１３とコリメータ１２との間
に光アイソレータ８を配置してある。光アイソレータ８
は、この例では偏光無依存型光アイソレータが用いられ
ている。光アイソレータ８と出射側のコリメータ１２と
の間には分離手段であるビームスプリッター１４を配置
してある。このビームスプリッターは、無偏光ビームス
プリッターが用いられており、光アイソレータ８から出
力した信号光の約９９％を透過し、約１％を反射して、
下方の受光デバイスであるフォトダイオード１５へ出力
するものである。フォトダイオード１５は、コリメータ
１２から出力される信号光の出力を常に一定に自動的に
保持できるようにするためのオートパワーコントローラ
ーに電気的に接続されている。光アイソレータ８、コリ
メータ１１〜１２、長波透過フィルタ１３、ビームスプ
リッター１４及びフォトダイオード１５は、包装容器Ｐ
２に一体に組込まれている。光アンプ用後段モジュール
Ｂは、上例の構成であるから、コリメータ１１から出力
された１４８０ｎｍ励起光は、長波透過フィルタ１３を
介してコリメータ１０側へ反射して希土類ドープ光ファ
イバＦへ伝搬するために、１５５０ｎｍの信号光が増幅
されて、光アイソレータ８へ入射され、さらに光アイソ
レータから出射されて、ビームスプリッター１４で二方
向に分離されて、一方において信号光の約９９％がビー
ムスプリッター１４を透過し、出射側コリメータ１２で
集光されて、出力される。他方において、信号光はその
約１％がフォトダイオード１５を経てオートパワーコン
トローラーに出力される。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、光受動部品である光
分岐結合器と、受光デバイスと、光アイソレータとを一
体化した光アンプ用前段モジュールとしているので、ま
た光受動部品である光合波分波器、光アイソレータ、受
光デバイス及び光分岐結合器を一体化した光アンプ用後
段モジュールとしているので、部品間の融着点を従来例
に比較して少なくできるから、融着損失を小さくでき
る。この発明によれば、光アンプ用の前段モジュール及
び後段モジュールは、端子例えばコリメータを従来例に
比較して少なくでき、全体として部品点数を減らすこと
ができるので、コンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略図である。

【図２】この発明の一実施例を示す構成図である。

【図３】従来例を示す概略図である。

【図４】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

Ａ 光アンプ用前段モジュール Ｂ 光アンプ用後段モジュール Ｆ 希土類ドープ光ファイバ １ 光分岐結合器 ２ 光アイソレータ ３ コリメータ（端子） ４ コリメータ（端子） ５ ビームスプリッター（分離手段） ６ フォトダイオード（受光デバイス） ７ 光合波分波器 ８ 光アイソレータ ９ 光分岐結合器 １０ コリメータ（端子） １１ コリメータ（端子） １２ コリメータ（端子） １３ 長波透過フィルタ（波長分割多重フィルタ） １４ ビームスプリッター（分離手段） １５ フォトダイオード（受光デバイス）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光分岐結合器、光アイソレータ及び受光
   デバイスとを一体化してあることを特徴とする光アンプ
   用の前段モジュール。
2. 【請求項２】 信号光の入射側と出射側とにそれぞれ配
   置してある端子と、両端子間に配置してある分離手段
   と、この分離手段を介して上記入射側の端子からの信号
   光の一部を受光する受光デバイスと、上記分離手段と出
   射側の端子との間に配置してある光アイソレータとをそ
   れぞれ一体化してあり、 上記出射側の端子は希土類ドープ光ファイバに接続され
   ていることを特徴とする光アンプ用の前段モジュール。
3. 【請求項３】 信号光の入射側と出射側とにそれぞれ配
   置してあるコリメータと、両コリメータ間に配置してあ
   るビームスプリッターと、このビームスプリッターを介
   して上記入射側コリメータからの信号光の一部を受光す
   る受光デバイスと、上記ビームスプリッターと出射側の
   コリメータとの間に配置してある光アイソレータとをそ
   れぞれ一体化してあり、 上記出射側のコリメータは希土類ドープ光ファイバに接
   続されていることを特徴とする光アンプ用の前段モジュ
   ール。
4. 【請求項４】 請求項３において、ビームスプリッター
   は、無偏光ビームスプリッターであり、受光デバイス
   は、フォトダイオードであり、光アイソレータは、偏光
   無依存型光アイソレータであることを特徴とする光アン
   プ用の前段モジュール。
5. 【請求項５】 光合波分波器、光アイソレータ、受光デ
   バイス及び光分岐結合器を一体化してあることを特徴と
   する光アンプ用の後段モジュール。
6. 【請求項６】 信号光の入射側にそれぞれ配置してあっ
   て、一方が希土類ドープ光ファイバに接続してある端子
   と、他方が励起光用の端子と、 上記一方の端子から出射され信号光と他方の端子から出
   射され励起光とそれぞれの波長で合分波するための波長
   分割多重フィルタと、 この波長分割多重フィルタを透過する信号光が入射され
   る光アイソレータと、 上記端子とは反対側である信号光の出射側に配置してあ
   り、信号光が出力される端子と、 この出射側の端子と光アイソレータとの間に配置してあ
   る分離手段と、 この分離手段を介して上記光アイソレータからの信号光
   の一部を受光する受光デバイスとをそれぞれ一体化して
   あることを特徴とする光アンプ用の後段モジュール。
7. 【請求項７】 信号光の入射側にそれぞれ配置してあっ
   て、一方が希土類ドープ光ファイバに接続してあるコリ
   メータと、他方が励起光用のコリメータと、 上記一方のコリメータから出射され信号光と他方のコリ
   メータから出射され励起光とそれぞれの波長で合分波す
   るための波長分割多重フィルタと、 この波長分割多重フィルタを透過する信号光が入射され
   る光アイソレータと、 上記コリメータとは反対側である信号光の出射側に配置
   してあり、信号光が出力されるコリメータと、 この出射側のコリメータと光アイソレータとの間に配置
   してあるビームスプリッターと、 このビームスプリッターを介して上記光アイソレータか
   らの信号光の一部を受光する受光デバイスとをそれぞれ
   一体化してあることを特徴とする光アンプ用の後段モジ
   ュール。
8. 【請求項８】 請求項７において、光アイソレータは偏
   光無依存型光アイソレータであり、ビームスプリッター
   は無偏波ビームスプリッターであり、受光デバイスはフ
   ォトダイオードであり、波長分割多重フィルタは長波透
   過フィルタであることを特徴とする光アンプ用の後段モ
   ジュール。