JPH08304860A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JPH08304860A JPH08304860A JP7135672A JP13567295A JPH08304860A JP H08304860 A JPH08304860 A JP H08304860A JP 7135672 A JP7135672 A JP 7135672A JP 13567295 A JP13567295 A JP 13567295A JP H08304860 A JPH08304860 A JP H08304860A
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- optical fiber
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- 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】 高信頼性を有する光ファイバ増幅器を経済的
に提供するとともに、複数個の光ファイバ増幅器の出力
レベルの調整を独立して行なうことができるようにす
る。 【構成】 上り用増幅ユニット１００および下り用増幅
ユニット１００’は同じ構成となされている。入力光Ｌ
ＩＮは、光アイソレータ１０１を介してエルビウムドー
プファイバ１０３を通過する際に光合波器１０５から供
給される励起光により光増幅され、光アイソレータ１０
２を介して出力ＬＯＵＴされる。光合波器１０５には３
×２カップラ１０の出力ポートＯ１から励起光が供給さ
れる。３×２カップラ１０は３つの励起光源１〜３から
の励起光を分岐・結合して２つの出力ポートに出力する
ものであり、いずれか一つの励起光源が故障した場合に
おいても光ファイバ増幅器の増幅能力が失われることは
ない。また、各励起光源の発光強度を調整することによ
り、上り用、下り用各光ファイバ増幅器の出力レベルの
調整を独立して行なうことができる。
に提供するとともに、複数個の光ファイバ増幅器の出力
レベルの調整を独立して行なうことができるようにす
る。 【構成】 上り用増幅ユニット１００および下り用増幅
ユニット１００’は同じ構成となされている。入力光Ｌ
ＩＮは、光アイソレータ１０１を介してエルビウムドー
プファイバ１０３を通過する際に光合波器１０５から供
給される励起光により光増幅され、光アイソレータ１０
２を介して出力ＬＯＵＴされる。光合波器１０５には３
×２カップラ１０の出力ポートＯ１から励起光が供給さ
れる。３×２カップラ１０は３つの励起光源１〜３から
の励起光を分岐・結合して２つの出力ポートに出力する
ものであり、いずれか一つの励起光源が故障した場合に
おいても光ファイバ増幅器の増幅能力が失われることは
ない。また、各励起光源の発光強度を調整することによ
り、上り用、下り用各光ファイバ増幅器の出力レベルの
調整を独立して行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光伝送装置における光増
幅器、特に、海底中継器など高い信頼性が要求される光
ファイバ増幅器に関するものである。
幅器、特に、海底中継器など高い信頼性が要求される光
ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信の低損失波長域とされて
いる１．５５μｍ帯において一般的に使用されている光
増幅器は、希土類のエルビウムを添加した光ファイバ
に、０．９８μｍあるいは１．４８μｍの励起光が加え
られることによって光ファイバ中のエルビウムイオンが
該励起光により活性化され、１．５５μｍ帯の光信号を
誘導増幅するという原理に基づく光増幅器であり、これ
を光ファイバ増幅器と呼ぶ。この光ファイバ増幅器は、
高効率・高利得であるとともに、利得が偏光状態にほと
んど依存しないことから長距離光通信システムの光信号
中継用の増幅器として用いられている。
いる１．５５μｍ帯において一般的に使用されている光
増幅器は、希土類のエルビウムを添加した光ファイバ
に、０．９８μｍあるいは１．４８μｍの励起光が加え
られることによって光ファイバ中のエルビウムイオンが
該励起光により活性化され、１．５５μｍ帯の光信号を
誘導増幅するという原理に基づく光増幅器であり、これ
を光ファイバ増幅器と呼ぶ。この光ファイバ増幅器は、
高効率・高利得であるとともに、利得が偏光状態にほと
んど依存しないことから長距離光通信システムの光信号
中継用の増幅器として用いられている。
【０００３】この光ファイバ増幅器の基本構成を図７に
示す。図７において、１０１および１０２は光信号の伝
搬方向を一方向に制限する光アイソレータ、１０３はエ
ルビウムが添加された光ファイバ（以下、「エルビウム
ドープファイバ」と称する。）、１０４は励起光源、１
０５はエルビウムドープファイバ１０３に励起光源１０
４の出力を合成するための光合波器である。
示す。図７において、１０１および１０２は光信号の伝
搬方向を一方向に制限する光アイソレータ、１０３はエ
ルビウムが添加された光ファイバ（以下、「エルビウム
ドープファイバ」と称する。）、１０４は励起光源、１
０５はエルビウムドープファイバ１０３に励起光源１０
４の出力を合成するための光合波器である。
【０００４】この光ファイバ増幅器に入力される１．５
５μｍ帯の光信号ＬＩＮは、光アイソレータ１０１およ
び光合波器１０５を通って、エルビウムドープファイバ
１０３に導かれ、エルビウムドープファイバ１０３を通
過する際に励起光源１０４からの励起光パワーを受け増
幅される。増幅された光信号は光アイソレータ１０２を
介してＬＯＵＴとして出力される。光合波器１０５には
０．９８μｍ／１．５５μｍあるいは１．４８μｍ／
１．５５μｍの波長多重用方向性結合器が一般的に使用
されており、０．９８μｍあるいは１．４８μｍ帯の励
起光と１．５５μｍ帯の信号光を効率良く一本のファイ
バに導波することができるようになされている。
５μｍ帯の光信号ＬＩＮは、光アイソレータ１０１およ
び光合波器１０５を通って、エルビウムドープファイバ
１０３に導かれ、エルビウムドープファイバ１０３を通
過する際に励起光源１０４からの励起光パワーを受け増
幅される。増幅された光信号は光アイソレータ１０２を
介してＬＯＵＴとして出力される。光合波器１０５には
０．９８μｍ／１．５５μｍあるいは１．４８μｍ／
１．５５μｍの波長多重用方向性結合器が一般的に使用
されており、０．９８μｍあるいは１．４８μｍ帯の励
起光と１．５５μｍ帯の信号光を効率良く一本のファイ
バに導波することができるようになされている。
【０００５】また、この構成例では、光合波器１０５は
光アイソレータ１０１とエルビウムドープファイバ１０
３との間に設置され、励起光が信号光と同一の伝搬方向
に伝搬し、エネルギーを与えるように構成されている
が、光合波器１０５を、エルビウムドープファイバ１０
３と光アイソレータ１０２との間に、励起光がエルビウ
ムドープファイバ１０３に入射するように設置して、信
号光の伝搬方向と励起光の伝搬方向とが逆になるように
構成しても同様な増幅効果を得ることができるものであ
る。前者、すなわち図７に示した構成例を前方励起、後
者を後方励起と呼ぶ。
光アイソレータ１０１とエルビウムドープファイバ１０
３との間に設置され、励起光が信号光と同一の伝搬方向
に伝搬し、エネルギーを与えるように構成されている
が、光合波器１０５を、エルビウムドープファイバ１０
３と光アイソレータ１０２との間に、励起光がエルビウ
ムドープファイバ１０３に入射するように設置して、信
号光の伝搬方向と励起光の伝搬方向とが逆になるように
構成しても同様な増幅効果を得ることができるものであ
る。前者、すなわち図７に示した構成例を前方励起、後
者を後方励起と呼ぶ。
【０００６】なお、エルビウムドープファイバ１０３の
増幅方向には可逆性があるので、光アイソレータ１０１
および１０２を用いることによって光信号の伝搬方向を
制限し、多重反射によって光増幅器が発振することを防
止している。しかし、信号光の入力側の光アイソレータ
１０１は、入力側が長尺の光ファイバに直接融着接続さ
れ、高い反射減衰量が保たれている場合には、これを省
略することができる。
増幅方向には可逆性があるので、光アイソレータ１０１
および１０２を用いることによって光信号の伝搬方向を
制限し、多重反射によって光増幅器が発振することを防
止している。しかし、信号光の入力側の光アイソレータ
１０１は、入力側が長尺の光ファイバに直接融着接続さ
れ、高い反射減衰量が保たれている場合には、これを省
略することができる。
【０００７】さて、このような光ファイバ増幅器は、
０．９８μｍあるいは１．４８μｍの励起光をある一定
以上のパワーで連続的に供給しなければ動作しない。こ
の励起光は、通常、半導体レーザーダイオードにより発
振させているが、高信頼の光ファイバ増幅器を実現する
ためには励起用半導体レーザーダイオードを冗長化する
ことが必要である。図８の（ａ）および（ｂ）に、増幅
器の高信頼化を図るために励起光源が冗長化された光フ
ァイバ増幅器の例を示す。図８の（ａ）において、１０
６は予備の励起光源、１０７は励起光源１０４と励起光
源１０６の励起光出力を低損失で切り替えるための光ス
イッチである。本構成例では励起光源を２台有している
ため、通常、励起光源１０４でエルビウムドープファイ
バ１０３を励起している状態で励起光源１０４が故障し
た場合であっても、光スイッチ１０７により励起光を励
起光源１０６側に切り替えることによって、光増幅器の
増幅機能が失われることがない。ただし、この構成例は
光源の切替用に光スイッチ１０７を用いているため、可
動部分があり、かつ、切替時間が遅いために余り使用さ
れていない。
０．９８μｍあるいは１．４８μｍの励起光をある一定
以上のパワーで連続的に供給しなければ動作しない。こ
の励起光は、通常、半導体レーザーダイオードにより発
振させているが、高信頼の光ファイバ増幅器を実現する
ためには励起用半導体レーザーダイオードを冗長化する
ことが必要である。図８の（ａ）および（ｂ）に、増幅
器の高信頼化を図るために励起光源が冗長化された光フ
ァイバ増幅器の例を示す。図８の（ａ）において、１０
６は予備の励起光源、１０７は励起光源１０４と励起光
源１０６の励起光出力を低損失で切り替えるための光ス
イッチである。本構成例では励起光源を２台有している
ため、通常、励起光源１０４でエルビウムドープファイ
バ１０３を励起している状態で励起光源１０４が故障し
た場合であっても、光スイッチ１０７により励起光を励
起光源１０６側に切り替えることによって、光増幅器の
増幅機能が失われることがない。ただし、この構成例は
光源の切替用に光スイッチ１０７を用いているため、可
動部分があり、かつ、切替時間が遅いために余り使用さ
れていない。
【０００８】図８の（ｂ）に示すものは、図８の（ａ）
の構成例における上記欠点を解消したものである。この
構成例においては、光スイッチ１０７の代わりに偏光合
成結合器１０８が設けられている。偏光合成結合器１０
８は、２つの直交した偏光入力を１つのポートに効率良
く合成出力する受動部品であり、励起光源１０４と励起
光源１０６の出力偏光を直交して入力することにより、
それぞれの光が１本の光ファイバに低損失で導波され
る。したがって、通常励起光源１０４でエルビウムドー
プファイバ１０３を励起している状態において、励起光
源１０４が故障した場合であっても、励起光源１０４へ
の電流供給を中止して、代わりに励起光源１０６に電流
を印加することによって光増幅器の増幅機能を失うこと
がない。また、励起光源１０４と励起光源１０６とを通
常の１／２の出力に設定して連続駆動させるようにして
も、それによりそれぞれの励起光源の故障の発生を減少
させることができるため、信頼性を高めることが可能で
ある。
の構成例における上記欠点を解消したものである。この
構成例においては、光スイッチ１０７の代わりに偏光合
成結合器１０８が設けられている。偏光合成結合器１０
８は、２つの直交した偏光入力を１つのポートに効率良
く合成出力する受動部品であり、励起光源１０４と励起
光源１０６の出力偏光を直交して入力することにより、
それぞれの光が１本の光ファイバに低損失で導波され
る。したがって、通常励起光源１０４でエルビウムドー
プファイバ１０３を励起している状態において、励起光
源１０４が故障した場合であっても、励起光源１０４へ
の電流供給を中止して、代わりに励起光源１０６に電流
を印加することによって光増幅器の増幅機能を失うこと
がない。また、励起光源１０４と励起光源１０６とを通
常の１／２の出力に設定して連続駆動させるようにして
も、それによりそれぞれの励起光源の故障の発生を減少
させることができるため、信頼性を高めることが可能で
ある。
【０００９】しかしながら、１台の光ファイバ増幅器に
２台の励起光源を使用することは、光増幅器の信頼性を
向上することはできるが、コストが増加する問題が生じ
てしまう。光ファイバ増幅器を通信用の光中継器として
使用する場合、通常、光中継器は送受双方向の中継を行
うために、上り線路と下り線路用に少なくとも２台の光
増幅器が使用されている。このような状況下において、
上記したような励起光源の冗長手段を適用すると、１つ
の中継回路に４台の励起光源を必要とするため、経済的
に好ましくない。この問題を経済的に解決する手段が、
米国特許第５１７３９５７号明細書により提案されてい
る。
２台の励起光源を使用することは、光増幅器の信頼性を
向上することはできるが、コストが増加する問題が生じ
てしまう。光ファイバ増幅器を通信用の光中継器として
使用する場合、通常、光中継器は送受双方向の中継を行
うために、上り線路と下り線路用に少なくとも２台の光
増幅器が使用されている。このような状況下において、
上記したような励起光源の冗長手段を適用すると、１つ
の中継回路に４台の励起光源を必要とするため、経済的
に好ましくない。この問題を経済的に解決する手段が、
米国特許第５１７３９５７号明細書により提案されてい
る。
【００１０】図９は、この提案されている方式の構成図
である。図９において、１００は上り用増幅ユニット、
１００’は下り用増幅ユニット、１０９は光合分波器で
ある。上り用増幅ユニット１００および下り用増幅ユニ
ット１００’の内部は、これまで説明した光ファイバ増
幅器と同じものであり、下り用増幅ユニット１００’と
上り用増幅ユニット１００の内部における同一機能を有
するものは「’」を付して、説明の簡素化を図るととも
に複雑化を避けることとする。この図において、光合分
波器１０９は、２つの励起光源１０４と１０６の出力を
合成・分岐して２つの光増幅器に供給するものである。
すなわち、光合分波器１０９のポートＰ１から入射した
励起光源１０４の光はポートＰ３とポートＰ４に２分岐
され、ポートＰ２から入射した励起光源１０６の光はポ
ートＰ４とポートＰ３に２分岐される。したがって、一
方の励起光源が故障して励起光を発しなくなっても、他
方から発せられる励起光により双方の光増幅器が動作で
きるという利点を有しており、光増幅器としての信頼性
が向上している。また、２台の光増幅器を２台の励起光
源で励起しているため、経済的である。
である。図９において、１００は上り用増幅ユニット、
１００’は下り用増幅ユニット、１０９は光合分波器で
ある。上り用増幅ユニット１００および下り用増幅ユニ
ット１００’の内部は、これまで説明した光ファイバ増
幅器と同じものであり、下り用増幅ユニット１００’と
上り用増幅ユニット１００の内部における同一機能を有
するものは「’」を付して、説明の簡素化を図るととも
に複雑化を避けることとする。この図において、光合分
波器１０９は、２つの励起光源１０４と１０６の出力を
合成・分岐して２つの光増幅器に供給するものである。
すなわち、光合分波器１０９のポートＰ１から入射した
励起光源１０４の光はポートＰ３とポートＰ４に２分岐
され、ポートＰ２から入射した励起光源１０６の光はポ
ートＰ４とポートＰ３に２分岐される。したがって、一
方の励起光源が故障して励起光を発しなくなっても、他
方から発せられる励起光により双方の光増幅器が動作で
きるという利点を有しており、光増幅器としての信頼性
が向上している。また、２台の光増幅器を２台の励起光
源で励起しているため、経済的である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記図９に示した従来
技術においては、２つの励起光を光合分波器１０９で合
成・分岐しているため、光合分波器１０９の２つの出力
ポートＰ３およびＰ４からの出力レベルは光合分波器１
０９の分岐比によって決定されてしまうため、光ファイ
バ増幅器に供給される励起光レベルの整合を図るために
は、光合分波器１０９の分岐比そのものを調整すること
が必要であった。しかしながら、一般に、光合分波器１
０９に分岐比の調整機構を設けようとすると、出力レベ
ルや分岐比が不安定になるとともに、外部環境に対して
動作が極めて不安定となり、これらを安定化するために
は高度な技術が必要とされる。
技術においては、２つの励起光を光合分波器１０９で合
成・分岐しているため、光合分波器１０９の２つの出力
ポートＰ３およびＰ４からの出力レベルは光合分波器１
０９の分岐比によって決定されてしまうため、光ファイ
バ増幅器に供給される励起光レベルの整合を図るために
は、光合分波器１０９の分岐比そのものを調整すること
が必要であった。しかしながら、一般に、光合分波器１
０９に分岐比の調整機構を設けようとすると、出力レベ
ルや分岐比が不安定になるとともに、外部環境に対して
動作が極めて不安定となり、これらを安定化するために
は高度な技術が必要とされる。
【００１２】また、光ファイバ増幅器の利得は励起光パ
ワーによって変化するが、同じ励起光パワーで光増幅器
の利得を同じにすることは困難である。なぜなら、増幅
用ファイバ内の希土類イオンの濃度やファイバの長さ、
光部品の挿入損失や通常ファイバとの接続点における接
続損失などが不均一であり、全く同じ性能の光ファイバ
増幅器を製造することは極めて困難であり、経済的にも
不利である。したがって、これを解決するためにはエル
ビウムドープファイバ１０３および１０３’に供給する
励起光パワーをそれぞれ調整して、それぞれの光増幅器
の利得や出力光レベルを予め定められた値に調整するこ
とが必要となる。
ワーによって変化するが、同じ励起光パワーで光増幅器
の利得を同じにすることは困難である。なぜなら、増幅
用ファイバ内の希土類イオンの濃度やファイバの長さ、
光部品の挿入損失や通常ファイバとの接続点における接
続損失などが不均一であり、全く同じ性能の光ファイバ
増幅器を製造することは極めて困難であり、経済的にも
不利である。したがって、これを解決するためにはエル
ビウムドープファイバ１０３および１０３’に供給する
励起光パワーをそれぞれ調整して、それぞれの光増幅器
の利得や出力光レベルを予め定められた値に調整するこ
とが必要となる。
【００１３】したがって、本発明は、光ファイバ増幅器
の利得を容易に調整することが可能な信頼性の高い光フ
ァイバ増幅器を提供することを目的としている。
の利得を容易に調整することが可能な信頼性の高い光フ
ァイバ増幅器を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光ファイバ増幅器は、励起光を供給するこ
とによって光信号を増幅する希土類イオンをドープした
光ファイバと、前記励起光を発生する光源とを備える光
ファイバ増幅器において、２つの前記光ファイバと、３
つの励起光を発生する光源と、該３つの光源の出力を合
成ならびに分岐して前記２つの光ファイバに励起光を供
給する３×２カップラとから構成されるものである。そ
して、前記３×２カップラが、１つの偏光面保持型分波
器と２つの偏光合波器とを備えたもの、あるいは、２つ
の偏光ビームスプリッタと偏波保持型光ファイバを用い
た３つの入力ポートと光ファイバを用いた２つの出力ポ
ートとを備え、それぞれの入力ポートにおける励起光の
偏光状態が予め定められた状態で入力されているもので
あり、また、前記３×２カップラの出力の２端子にそれ
ぞれ光アイソレータを備えたものである。
に、本発明の光ファイバ増幅器は、励起光を供給するこ
とによって光信号を増幅する希土類イオンをドープした
光ファイバと、前記励起光を発生する光源とを備える光
ファイバ増幅器において、２つの前記光ファイバと、３
つの励起光を発生する光源と、該３つの光源の出力を合
成ならびに分岐して前記２つの光ファイバに励起光を供
給する３×２カップラとから構成されるものである。そ
して、前記３×２カップラが、１つの偏光面保持型分波
器と２つの偏光合波器とを備えたもの、あるいは、２つ
の偏光ビームスプリッタと偏波保持型光ファイバを用い
た３つの入力ポートと光ファイバを用いた２つの出力ポ
ートとを備え、それぞれの入力ポートにおける励起光の
偏光状態が予め定められた状態で入力されているもので
あり、また、前記３×２カップラの出力の２端子にそれ
ぞれ光アイソレータを備えたものである。
【００１５】さらに、本発明の光ファイバ増幅器は、励
起光を供給することによって光信号を増幅する希土類イ
オンをドープした光ファイバと、２つの偏光ビームスプ
リッタと、３つの励起光源とを備え、予め定められた偏
光状態の出力光を得るようにそれぞれの励起光源が固定
されるとともに、２つの偏光ビームスプリッタの偏光合
成出力を取り出す手段が講じられ、該２つの出力がそれ
ぞれ２つの希土類イオンドープ光ファイバに励起される
ようになされているものである。そして、前記励起光源
からの予め定められた偏光状態の出力光を得る手段とし
て、励起光源と偏光ビームスプリッタ、あるいは、偏光
ビームスプリッタと偏光ビームスプリッタとの間にλ／
２位相板が設置されたものである。
起光を供給することによって光信号を増幅する希土類イ
オンをドープした光ファイバと、２つの偏光ビームスプ
リッタと、３つの励起光源とを備え、予め定められた偏
光状態の出力光を得るようにそれぞれの励起光源が固定
されるとともに、２つの偏光ビームスプリッタの偏光合
成出力を取り出す手段が講じられ、該２つの出力がそれ
ぞれ２つの希土類イオンドープ光ファイバに励起される
ようになされているものである。そして、前記励起光源
からの予め定められた偏光状態の出力光を得る手段とし
て、励起光源と偏光ビームスプリッタ、あるいは、偏光
ビームスプリッタと偏光ビームスプリッタとの間にλ／
２位相板が設置されたものである。
【００１６】
【作用】このように構成された本発明の光ファイバ増幅
器においては、３つの励起光源を備え、第１の励起光源
により発生される光はほぼ全部が上り用増幅ユニットに
励起光として供給され、第２の励起光源により発生され
る光はほぼ全部が下り用増幅ユニットに励起光として供
給され、さらに第３の励起光源により発生される光は、
二分されて、それぞれ、上り用増幅ユニットと下り用増
幅ユニットとに励起光として供給されるので、いずれか
一つの励起光源が故障して発光を停止しても光ファイバ
増幅器の増幅機能が失われることがなく、また、第１あ
るいは第２の励起光源の発光強度を調整すること、ある
いは、第３の励起光源により発生される光の偏光の主軸
角度を調整することによって、上り用増幅ユニットおよ
び下り用増幅ユニットのレベルを容易に調整することが
できるものである。
器においては、３つの励起光源を備え、第１の励起光源
により発生される光はほぼ全部が上り用増幅ユニットに
励起光として供給され、第２の励起光源により発生され
る光はほぼ全部が下り用増幅ユニットに励起光として供
給され、さらに第３の励起光源により発生される光は、
二分されて、それぞれ、上り用増幅ユニットと下り用増
幅ユニットとに励起光として供給されるので、いずれか
一つの励起光源が故障して発光を停止しても光ファイバ
増幅器の増幅機能が失われることがなく、また、第１あ
るいは第２の励起光源の発光強度を調整すること、ある
いは、第３の励起光源により発生される光の偏光の主軸
角度を調整することによって、上り用増幅ユニットおよ
び下り用増幅ユニットのレベルを容易に調整することが
できるものである。
【００１７】
【実施例】図１に本発明の一実施例の構成例を示す。こ
の図において、１、２および３は励起光源、１０は、Ｉ
１、Ｉ２およびＩ３の３つの入力ポートとＯ１およびＯ
２の２つの出力ポートを有し、該３つの入力ポートから
入力される光を合成ならびに分岐して出力ポートＯ１お
よびＯ２に出力する光合成・分岐装置であり、以下、こ
れを「３×２カップラ」と呼ぶこととする。また、上り
用増幅ユニットおよび下り用増幅ユニット内の光アイソ
レータ１０１、１０１’、１０２および１０２’、光合
波器１０５および１０５’、エルビウムドープファイバ
１０３および１０３’は、いずれも、これまでに説明し
たものと同様であり、これらについての詳細な説明は省
略する。
の図において、１、２および３は励起光源、１０は、Ｉ
１、Ｉ２およびＩ３の３つの入力ポートとＯ１およびＯ
２の２つの出力ポートを有し、該３つの入力ポートから
入力される光を合成ならびに分岐して出力ポートＯ１お
よびＯ２に出力する光合成・分岐装置であり、以下、こ
れを「３×２カップラ」と呼ぶこととする。また、上り
用増幅ユニットおよび下り用増幅ユニット内の光アイソ
レータ１０１、１０１’、１０２および１０２’、光合
波器１０５および１０５’、エルビウムドープファイバ
１０３および１０３’は、いずれも、これまでに説明し
たものと同様であり、これらについての詳細な説明は省
略する。
【００１８】このように構成された光ファイバ増幅器に
おいて、３つの励起光源１、２および３から発生される
励起光は、それぞれ、３×２カップラ１０の入力ポート
Ｉ１、Ｉ２およびＩ３に入射される。３×２カップラ１
０において、各入力ポートから入射された励起光が合成
ならびに分岐され、出力ポートＯ１およびＯ２に出力さ
れる。すなわち、励起光源１から入力ポートＩ１に入射
された光は損失分を除いてそのほとんど全部が出力ポー
トＯ１に、励起光源２から入力ポートＩ２に入射された
励起光は損失分を除きそのほとんど全部が出力ポートＯ
２に、励起光源３から入力ポートＩ３に入力された励起
光は２分割されて、それぞれ、出力ポートＯ１およびＯ
２に出力されるように構成されている。
おいて、３つの励起光源１、２および３から発生される
励起光は、それぞれ、３×２カップラ１０の入力ポート
Ｉ１、Ｉ２およびＩ３に入射される。３×２カップラ１
０において、各入力ポートから入射された励起光が合成
ならびに分岐され、出力ポートＯ１およびＯ２に出力さ
れる。すなわち、励起光源１から入力ポートＩ１に入射
された光は損失分を除いてそのほとんど全部が出力ポー
トＯ１に、励起光源２から入力ポートＩ２に入射された
励起光は損失分を除きそのほとんど全部が出力ポートＯ
２に、励起光源３から入力ポートＩ３に入力された励起
光は２分割されて、それぞれ、出力ポートＯ１およびＯ
２に出力されるように構成されている。
【００１９】そして、出力ポートＯ１から出力された励
起光は上り用増幅ユニットの光合波器１０５に印加され
て、エルビウムドープファイバ１０３に入射され、これ
により、エルビウムドープファイバ１０３において光ア
イソレータ１０１を通過してきた信号光ＬＩＮが増幅さ
れる。エルビウムドープファイバ１０３において増幅さ
れた上り回線の信号光は光アイソレータ１０２を介して
出力ＬＯＵＴとして出力される。一方、３×２カップラ
１０の出力ポートＯ２から出力される励起光は下り用増
幅ユニットの光合波器１０５’に印加され、エルビウム
ドープファイバ１０３’に入射される。これにより、光
アイソレータ１０１’を通過してきた下り回線の信号光
ＬＩＮ’がエルビウムドープファイバ１０３’において
光増幅され、光アイソレータ１０２’を介して出力ＬＯ
ＵＴ’として出力される。
起光は上り用増幅ユニットの光合波器１０５に印加され
て、エルビウムドープファイバ１０３に入射され、これ
により、エルビウムドープファイバ１０３において光ア
イソレータ１０１を通過してきた信号光ＬＩＮが増幅さ
れる。エルビウムドープファイバ１０３において増幅さ
れた上り回線の信号光は光アイソレータ１０２を介して
出力ＬＯＵＴとして出力される。一方、３×２カップラ
１０の出力ポートＯ２から出力される励起光は下り用増
幅ユニットの光合波器１０５’に印加され、エルビウム
ドープファイバ１０３’に入射される。これにより、光
アイソレータ１０１’を通過してきた下り回線の信号光
ＬＩＮ’がエルビウムドープファイバ１０３’において
光増幅され、光アイソレータ１０２’を介して出力ＬＯ
ＵＴ’として出力される。
【００２０】本発明によれば、このように構成されてい
るので、励起光源１に供給する電流を制御することによ
り、出力ポートＯ１から出力される励起光のパワーを出
力ポートＯ２から出力される励起光と独立して制御する
ことができ、逆に、励起光源２に供給する電流を制御す
ることにより出力ポートＯ２から出力される励起光パワ
ーを独立に制御することができる。したがって、エルビ
ウムドープファイバ１０３および１０３’に供給する励
起光パワーを独立に調整することが可能となり、上り用
光ファイバ増幅器と下り用光ファイバ増幅器の利得を独
立して調整することが可能となる。
るので、励起光源１に供給する電流を制御することによ
り、出力ポートＯ１から出力される励起光のパワーを出
力ポートＯ２から出力される励起光と独立して制御する
ことができ、逆に、励起光源２に供給する電流を制御す
ることにより出力ポートＯ２から出力される励起光パワ
ーを独立に制御することができる。したがって、エルビ
ウムドープファイバ１０３および１０３’に供給する励
起光パワーを独立に調整することが可能となり、上り用
光ファイバ増幅器と下り用光ファイバ増幅器の利得を独
立して調整することが可能となる。
【００２１】また、励起光源１〜３の３つの励起光源を
用いて所要の励起光パワーを得ているため、励起光源一
台当りの励起光パワーは２つの励起光源を使用する場合
の２／３となり、各励起光源の故障発生確率を減少する
ことができ、信頼性が向上する。さらに、いずれか１台
の励起光源に故障が発生したとしても、励起光パワーが
零になることはなく、光ファイバ増幅器の増幅機能は失
われることがないので、光ファイバ増幅器の信頼性を向
上することができるものである。
用いて所要の励起光パワーを得ているため、励起光源一
台当りの励起光パワーは２つの励起光源を使用する場合
の２／３となり、各励起光源の故障発生確率を減少する
ことができ、信頼性が向上する。さらに、いずれか１台
の励起光源に故障が発生したとしても、励起光パワーが
零になることはなく、光ファイバ増幅器の増幅機能は失
われることがないので、光ファイバ増幅器の信頼性を向
上することができるものである。
【００２２】図２に３×２カップラ１０の第１の構成例
を示す。図２において、１、２および３は半導体レーザ
ダイオードなどからなる励起光源であり、上述したもの
と同一である。１１は偏光保持分波器であり、入力端か
ら入射された光をその偏光状態を保持したまま２分割し
て２つの出力端に出力するものである。このような偏光
保持分波器としては、ビームスプリッタなどを用いるこ
とができる。１２および１３は偏光合成結合器であり、
たとえば、直交する２つの入力端を有しており、Ｐ偏光
の光はそのまま透過し、Ｓ偏光の光は１００％反射する
ような偏光ビームスプリッタでは、一方の入力端からＰ
偏光の光を入力し他方の入力端からＳ偏光の光を入力す
ると、両者の合成された出力が単一の出力端から出力さ
れるように構成されているものである。このほか偏光合
成結合器としては、偏光保持光ファイバで作られたカッ
プラも使用することができる。
を示す。図２において、１、２および３は半導体レーザ
ダイオードなどからなる励起光源であり、上述したもの
と同一である。１１は偏光保持分波器であり、入力端か
ら入射された光をその偏光状態を保持したまま２分割し
て２つの出力端に出力するものである。このような偏光
保持分波器としては、ビームスプリッタなどを用いるこ
とができる。１２および１３は偏光合成結合器であり、
たとえば、直交する２つの入力端を有しており、Ｐ偏光
の光はそのまま透過し、Ｓ偏光の光は１００％反射する
ような偏光ビームスプリッタでは、一方の入力端からＰ
偏光の光を入力し他方の入力端からＳ偏光の光を入力す
ると、両者の合成された出力が単一の出力端から出力さ
れるように構成されているものである。このほか偏光合
成結合器としては、偏光保持光ファイバで作られたカッ
プラも使用することができる。
【００２３】このように構成された３×２カップラ１０
において、各励起光源１〜３により発生される励起光
が、偏光面を保持して、３×２カップラ１０の各入力ポ
ートＩ１〜Ｉ３を介して３×２カップラ１０に入力され
る。ここでは、励起光源１および励起光源２からはＰ偏
光の光が、また、励起光源３からはＳ偏光の光が入力さ
れるようになされている。励起光源１において発振され
たＰ偏光の励起光は、入力ポートＩ１を介して偏光合成
結合器１２の一方の入力から入射され、励起光源２によ
り発生されたＰ偏光の励起光は入力ポートＩ２を介して
偏光合成結合器１３の一方の入力から入射される。ま
た、励起光源３において発振されたＳ偏光の励起光は偏
光保持分波器１１において２つに分割され、偏光保持分
波器１１の２つの出力は、それぞれ、偏光合成結合器１
２および偏光合成結合器１３の他方の入力に入射され
る。なお、図中の縦線はＰ偏光を表わし、丸はＳ偏光を
表わしている。
において、各励起光源１〜３により発生される励起光
が、偏光面を保持して、３×２カップラ１０の各入力ポ
ートＩ１〜Ｉ３を介して３×２カップラ１０に入力され
る。ここでは、励起光源１および励起光源２からはＰ偏
光の光が、また、励起光源３からはＳ偏光の光が入力さ
れるようになされている。励起光源１において発振され
たＰ偏光の励起光は、入力ポートＩ１を介して偏光合成
結合器１２の一方の入力から入射され、励起光源２によ
り発生されたＰ偏光の励起光は入力ポートＩ２を介して
偏光合成結合器１３の一方の入力から入射される。ま
た、励起光源３において発振されたＳ偏光の励起光は偏
光保持分波器１１において２つに分割され、偏光保持分
波器１１の２つの出力は、それぞれ、偏光合成結合器１
２および偏光合成結合器１３の他方の入力に入射され
る。なお、図中の縦線はＰ偏光を表わし、丸はＳ偏光を
表わしている。
【００２４】励起光源１において発生されたＰ偏光の励
起光と、偏光保持分波器１１から入射されるＳ偏光の励
起光源３により発生された励起光の１／２のパワーの光
が、偏光合成結合器１２において合成され、３×２カッ
プラ１０の出力ポートＯ１に出力される。この出力光は
図１に示す上り用増幅ユニットの光合波器１０５に入射
される。また、同様にして、励起光源２において発生さ
れたＰ偏光の励起光と、偏光保持分波器１１から入射さ
れるＳ偏光の励起光源３により発生された励起光の１／
２のパワーの光が、偏光合成結合器１３において合成さ
れ、３×２カップラ１０の出力ポートＯ２に出力され
る。この出力光は図１に示す下り用増幅ユニットの光合
波器１０５’に入射される。
起光と、偏光保持分波器１１から入射されるＳ偏光の励
起光源３により発生された励起光の１／２のパワーの光
が、偏光合成結合器１２において合成され、３×２カッ
プラ１０の出力ポートＯ１に出力される。この出力光は
図１に示す上り用増幅ユニットの光合波器１０５に入射
される。また、同様にして、励起光源２において発生さ
れたＰ偏光の励起光と、偏光保持分波器１１から入射さ
れるＳ偏光の励起光源３により発生された励起光の１／
２のパワーの光が、偏光合成結合器１３において合成さ
れ、３×２カップラ１０の出力ポートＯ２に出力され
る。この出力光は図１に示す下り用増幅ユニットの光合
波器１０５’に入射される。
【００２５】なお、各励起光源１〜３において発振され
る光を、その偏光を保持して偏光保持分波器１１あるい
は偏光合成分波器１２および１３に入射するためには、
各光源から発生される光を、偏光保持光ファイバあるい
は空間伝搬により入力端に結合させるようにすればよ
い。
る光を、その偏光を保持して偏光保持分波器１１あるい
は偏光合成分波器１２および１３に入射するためには、
各光源から発生される光を、偏光保持光ファイバあるい
は空間伝搬により入力端に結合させるようにすればよ
い。
【００２６】図３に、３×２カップラ１０の第２の構成
例を示す。この図において、１〜３は半導体レーザダイ
オードなどからなる励起光源、１０は３×２カップラで
ある。Ｉ１〜Ｉ３は３×２カップラ１０の入力ポートで
あり、それぞれ、各励起光源１〜３から偏光保持光ファ
イバを介して供給される光を平行光に変換するためのフ
ァイバコリメータが設けられている。Ｏ１およびＯ２は
３×２カップラ１０の出力ポートであり、それぞれ、３
×２カップラ１０から出力される光を光ファイバに入射
するためのファイバコリメータが設けられている。これ
らの出力ポートＯ１およびＯ２から光ファイバに出力さ
れる光は、それぞれ、図１における上り用増幅ユニット
の光合波器１０５および下り用増幅ユニットの光合波器
１０５’に導かれる。１４および１５は偏光ビームスプ
リッタであり、Ｐ偏光の光はほぼ１００％透過し、Ｓ偏
光の光はほぼ１００％反射するものである。
例を示す。この図において、１〜３は半導体レーザダイ
オードなどからなる励起光源、１０は３×２カップラで
ある。Ｉ１〜Ｉ３は３×２カップラ１０の入力ポートで
あり、それぞれ、各励起光源１〜３から偏光保持光ファ
イバを介して供給される光を平行光に変換するためのフ
ァイバコリメータが設けられている。Ｏ１およびＯ２は
３×２カップラ１０の出力ポートであり、それぞれ、３
×２カップラ１０から出力される光を光ファイバに入射
するためのファイバコリメータが設けられている。これ
らの出力ポートＯ１およびＯ２から光ファイバに出力さ
れる光は、それぞれ、図１における上り用増幅ユニット
の光合波器１０５および下り用増幅ユニットの光合波器
１０５’に導かれる。１４および１５は偏光ビームスプ
リッタであり、Ｐ偏光の光はほぼ１００％透過し、Ｓ偏
光の光はほぼ１００％反射するものである。
【００２７】このように構成された３×２カップラ１０
において、励起光源１において発生された光は偏光保持
光ファイバを介して３×２カップラ１０の入力ポートＩ
１に設けられたファイバコリメータに導かれ、Ｐ偏光の
光が偏光ビームスプリッタ１４に入射される。この光は
偏光ビームスプリッタ１４を透過して出力ポートＯ１に
結合される。また、励起光源２において発振される光
は、偏光保持光ファイバを介して入力ポートＩ２からＳ
偏光の光が入力されるようになされている。この入力ポ
ートＩ２からのＳ偏光の入力光は偏光ビームスプリッタ
１５に入射され、該偏光ビームスプリッタ１５において
全反射されて出力ポートＯ２に導かれる。
において、励起光源１において発生された光は偏光保持
光ファイバを介して３×２カップラ１０の入力ポートＩ
１に設けられたファイバコリメータに導かれ、Ｐ偏光の
光が偏光ビームスプリッタ１４に入射される。この光は
偏光ビームスプリッタ１４を透過して出力ポートＯ１に
結合される。また、励起光源２において発振される光
は、偏光保持光ファイバを介して入力ポートＩ２からＳ
偏光の光が入力されるようになされている。この入力ポ
ートＩ２からのＳ偏光の入力光は偏光ビームスプリッタ
１５に入射され、該偏光ビームスプリッタ１５において
全反射されて出力ポートＯ２に導かれる。
【００２８】一方、励起光源３において発振された光
は、偏光保持光ファイバを介して偏光面の主軸が４５°
傾けられて、入力ポートＩ３から入射される。この光
は、偏光面が４５°傾けられているので、等しい大きさ
のＰ偏光成分とＳ偏光成分とからなっており、Ｐ偏光成
分は偏光ビームスプリッタ１５を透過して出力ポートＯ
２に導かれる。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリ
ッタ１５において反射され、偏光ビームスプリッタ１４
に入射され、偏光ビームスプリッタ１４においても全反
射されて出力ポートＯ１に導かれることとなる。すなわ
ち、励起光源３において発生された光は２等分されて、
その一方が出力ポートＯ２に導波され、他方が出力ポー
トＯ１に導波されることとなる。
は、偏光保持光ファイバを介して偏光面の主軸が４５°
傾けられて、入力ポートＩ３から入射される。この光
は、偏光面が４５°傾けられているので、等しい大きさ
のＰ偏光成分とＳ偏光成分とからなっており、Ｐ偏光成
分は偏光ビームスプリッタ１５を透過して出力ポートＯ
２に導かれる。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリ
ッタ１５において反射され、偏光ビームスプリッタ１４
に入射され、偏光ビームスプリッタ１４においても全反
射されて出力ポートＯ１に導かれることとなる。すなわ
ち、励起光源３において発生された光は２等分されて、
その一方が出力ポートＯ２に導波され、他方が出力ポー
トＯ１に導波されることとなる。
【００２９】このようにして、入力ポートＩ１から入射
された光は出力ポートＯ１に、入力ポートＩ２から入射
された光は出力ポートＯ２に、ほとんど損失を受けるこ
となく結合される。また、入力ポートＩ３から入射され
た光は、２分岐されて出力ポートＯ１と出力ポートＯ２
とに結合される。ここで、入力ポートＩ３から入力され
る光の偏光面を調整することによって、偏光ビームスプ
リッタ１５におけるＰ偏光成分とＳ偏光成分のレベル比
を調整することができるので、出力ポートＯ１と出力ポ
ートＯ２とにおける出力レベルの平衡度を調整すること
が可能である。また、上述した第１の構成例の場合のよ
うに、励起光源１および励起光源２の発光強度を調整す
ることによっても、２つの出力ポートから出力される励
起光の出力レベルの平衡度を調整することができる。
された光は出力ポートＯ１に、入力ポートＩ２から入射
された光は出力ポートＯ２に、ほとんど損失を受けるこ
となく結合される。また、入力ポートＩ３から入射され
た光は、２分岐されて出力ポートＯ１と出力ポートＯ２
とに結合される。ここで、入力ポートＩ３から入力され
る光の偏光面を調整することによって、偏光ビームスプ
リッタ１５におけるＰ偏光成分とＳ偏光成分のレベル比
を調整することができるので、出力ポートＯ１と出力ポ
ートＯ２とにおける出力レベルの平衡度を調整すること
が可能である。また、上述した第１の構成例の場合のよ
うに、励起光源１および励起光源２の発光強度を調整す
ることによっても、２つの出力ポートから出力される励
起光の出力レベルの平衡度を調整することができる。
【００３０】なお、上記においては、励起光源３から入
力ポートＩ３に偏光面の主軸が４５度傾けられている直
線偏光の光が入力されるようにしているが、入力ポート
Ｉ３から完全円偏光の光を入力させるようにしても同様
に動作をするものである。
力ポートＩ３に偏光面の主軸が４５度傾けられている直
線偏光の光が入力されるようにしているが、入力ポート
Ｉ３から完全円偏光の光を入力させるようにしても同様
に動作をするものである。
【００３１】図４は、３×２カップラ１０の第３の構成
例を示す図である。この図に記載された構成例は、偏光
ビームスプリッタ１４の出力側と出力ポートＯ１との
間、および、偏光ビームスプリッタ１５の出力側と出力
ポートＯ２との間に、それぞれ、光アイソレータ１６お
よび１７が挿入されている点で、図３に示した第２の構
成例と相違している。通常は、各励起光源１〜３の内部
にそれぞれ光アイソレータを設けて、反射してくる光に
よる不要な発振や動作特性の悪化を防止しているが、こ
の図４に示すように光アイソレータ１６および１７を設
けることにより各励起光源１〜３にそれぞれ光アイソレ
ータを設ける必要がなくなるため、各励起光源の中に光
アイソレータを設ける場合と比較して光アイソレータの
数を一つ減らすことができ経済的である。
例を示す図である。この図に記載された構成例は、偏光
ビームスプリッタ１４の出力側と出力ポートＯ１との
間、および、偏光ビームスプリッタ１５の出力側と出力
ポートＯ２との間に、それぞれ、光アイソレータ１６お
よび１７が挿入されている点で、図３に示した第２の構
成例と相違している。通常は、各励起光源１〜３の内部
にそれぞれ光アイソレータを設けて、反射してくる光に
よる不要な発振や動作特性の悪化を防止しているが、こ
の図４に示すように光アイソレータ１６および１７を設
けることにより各励起光源１〜３にそれぞれ光アイソレ
ータを設ける必要がなくなるため、各励起光源の中に光
アイソレータを設ける場合と比較して光アイソレータの
数を一つ減らすことができ経済的である。
【００３２】上記した各実施例においては、いずれも、
３×２カップラと各励起光源とを別体に構成するもので
あったが、これらを一体化して設けることによって、よ
りコンパクトで、かつ、安定した構造を有する励起光の
供給源を提供することができる。図５および図６を用い
て、このように構成した実施例について説明する。
３×２カップラと各励起光源とを別体に構成するもので
あったが、これらを一体化して設けることによって、よ
りコンパクトで、かつ、安定した構造を有する励起光の
供給源を提供することができる。図５および図６を用い
て、このように構成した実施例について説明する。
【００３３】図５において、２０は２つの出力ポートＯ
１およびＯ２を有する励起光源モジュールである。この
励起光源モジュールの内部には、偏光ビームスプリッタ
１４および１５、光アイソレータ１６および１７、半導
体レーザダイオード２１、２２および２３が設けられて
いる。半導体レーザダイオード２１は、Ｐ偏光の光が偏
光ビームスプリッタ１４に入射されるように励起光源モ
ジュール２０に取り付けられている。半導体レーザダイ
オード２２は、Ｓ偏光の光が偏光ビームスプリッタ１５
に入射するような位置になるように励起光源モジュール
２０に取り付けられている。また、半導体レーザダイオ
ード２３は、偏光ビームスプリッタ１５に入射される光
が４５°の偏光角度を有するように４５°傾けられて励
起光源モジュール２０に取り付けられている。なお、こ
れらの半導体レーザダイオードは最適角度になるように
調整され、例えば、ＹＡＧ溶接などにより、励起光源モ
ジュール２０に取り付けられる。
１およびＯ２を有する励起光源モジュールである。この
励起光源モジュールの内部には、偏光ビームスプリッタ
１４および１５、光アイソレータ１６および１７、半導
体レーザダイオード２１、２２および２３が設けられて
いる。半導体レーザダイオード２１は、Ｐ偏光の光が偏
光ビームスプリッタ１４に入射されるように励起光源モ
ジュール２０に取り付けられている。半導体レーザダイ
オード２２は、Ｓ偏光の光が偏光ビームスプリッタ１５
に入射するような位置になるように励起光源モジュール
２０に取り付けられている。また、半導体レーザダイオ
ード２３は、偏光ビームスプリッタ１５に入射される光
が４５°の偏光角度を有するように４５°傾けられて励
起光源モジュール２０に取り付けられている。なお、こ
れらの半導体レーザダイオードは最適角度になるように
調整され、例えば、ＹＡＧ溶接などにより、励起光源モ
ジュール２０に取り付けられる。
【００３４】このように構成された励起光源モジュール
２０において、半導体レーザダイオード２１により発振
されたＰ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ１４に入射
され、偏光ビームスプリッタ１４を透過して光アイソレ
ータ１６を介して出力ポートＯ１のファイバコリメータ
に出力される。半導体レーザダイオード２２において発
振されたＳ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ１５に入
射され、全反射されて光アイソレータ１７を介して出力
ポートＯ２のファイバコリメータに出力される。
２０において、半導体レーザダイオード２１により発振
されたＰ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ１４に入射
され、偏光ビームスプリッタ１４を透過して光アイソレ
ータ１６を介して出力ポートＯ１のファイバコリメータ
に出力される。半導体レーザダイオード２２において発
振されたＳ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ１５に入
射され、全反射されて光アイソレータ１７を介して出力
ポートＯ２のファイバコリメータに出力される。
【００３５】半導体レーザダイオード２３において発振
された４５°の偏光角度を有する光は、偏光ビームスプ
リッタ１５に入射される。この光は、等しい大きさのＰ
偏光成分とＳ偏光成分とに分解されるので、偏光ビーム
スプリッタ１５において、その１／２が透過され、１／
２が反射される。偏光ビームスプリッタ１５を透過した
半導体レーザーダイオード２３により発振された光の１
／２は、光アイソレータ１７を介して出力ポートＯ２の
ファイバコリメータに出力される。一方、偏光ビームス
プリッタ１５において反射された半導体レーザダイオー
ド２３において発振された光のＳ偏光成分は偏光ビーム
スプリッタ１４に入射され、該偏光ビームスプリッタ１
４においてさらに反射され、光アイソレータ１６を介し
て出力ポートＯ１のファイバコリメータに出力される。
された４５°の偏光角度を有する光は、偏光ビームスプ
リッタ１５に入射される。この光は、等しい大きさのＰ
偏光成分とＳ偏光成分とに分解されるので、偏光ビーム
スプリッタ１５において、その１／２が透過され、１／
２が反射される。偏光ビームスプリッタ１５を透過した
半導体レーザーダイオード２３により発振された光の１
／２は、光アイソレータ１７を介して出力ポートＯ２の
ファイバコリメータに出力される。一方、偏光ビームス
プリッタ１５において反射された半導体レーザダイオー
ド２３において発振された光のＳ偏光成分は偏光ビーム
スプリッタ１４に入射され、該偏光ビームスプリッタ１
４においてさらに反射され、光アイソレータ１６を介し
て出力ポートＯ１のファイバコリメータに出力される。
【００３６】このようにして、励起光源モジュール２０
の出力ポートＯ１からは半導体レーザダイオード２１に
おいて発振されたＰ偏光の光および半導体レーザダイオ
ード２３において発振された光の１／２が出力され、図
１に示すエルビウムドープファイバの励起光入力用光合
波器１０５に導入される。また、励起光源モジュール２
０の出力ポートＯ２からは半導体レーザダイオード２２
において発振されたＳ偏光の光および半導体レーザダイ
オード２３において発振された光の１／２が出力され、
図１に示すエルビウムドープファイバの励起光入力用光
合波器１０５’に導入されることとなる。
の出力ポートＯ１からは半導体レーザダイオード２１に
おいて発振されたＰ偏光の光および半導体レーザダイオ
ード２３において発振された光の１／２が出力され、図
１に示すエルビウムドープファイバの励起光入力用光合
波器１０５に導入される。また、励起光源モジュール２
０の出力ポートＯ２からは半導体レーザダイオード２２
において発振されたＳ偏光の光および半導体レーザダイ
オード２３において発振された光の１／２が出力され、
図１に示すエルビウムドープファイバの励起光入力用光
合波器１０５’に導入されることとなる。
【００３７】図６は、励起光源モジュールの別の構成例
を示す図である。図６においては、図５におけるものと
同一のものについては同一の番号を付しその詳細な説明
は省略する。この図に記載された構成例においては、半
導体レーザダイオード２３が半導体レーザダイオード２
１と同一の方向に取り付けられている点、および、半導
体レーザダイオード２３と偏光ビームスプリッタ１５と
の間にλ／２位相板２４が設置されている点で図５に示
した構成例と相違している。このように構成された励起
光源モジュール２０において、半導体レーザダイオード
２３から発生されるＰ偏光の光は、λ／２位相板２４に
入射される。このλ／２位相板２４において、入射され
た光は４５°偏光面が回転されて偏光ビームスプリッタ
１５に入射される。
を示す図である。図６においては、図５におけるものと
同一のものについては同一の番号を付しその詳細な説明
は省略する。この図に記載された構成例においては、半
導体レーザダイオード２３が半導体レーザダイオード２
１と同一の方向に取り付けられている点、および、半導
体レーザダイオード２３と偏光ビームスプリッタ１５と
の間にλ／２位相板２４が設置されている点で図５に示
した構成例と相違している。このように構成された励起
光源モジュール２０において、半導体レーザダイオード
２３から発生されるＰ偏光の光は、λ／２位相板２４に
入射される。このλ／２位相板２４において、入射され
た光は４５°偏光面が回転されて偏光ビームスプリッタ
１５に入射される。
【００３８】すなわち、図６に示した構成例は、図５に
記載したもののように半導体レーザダイオード２３を４
５°傾けて取り付ける代わりに、半導体レーザダイオー
ド２３の取り付け方向は通常行なわれる垂直あるいは水
平とし、λ／２位相板を用いることによって、偏光面を
４５°回転させるようにしたものである。このように構
成することによって、半導体レーザダイオードの取り付
け作業が容易になり、かつ、λ／２位相板の回転角度を
調整することにより、上り下り両光ファイバ増幅器の増
幅度の調整を容易に行うことができるようになるもので
ある。
記載したもののように半導体レーザダイオード２３を４
５°傾けて取り付ける代わりに、半導体レーザダイオー
ド２３の取り付け方向は通常行なわれる垂直あるいは水
平とし、λ／２位相板を用いることによって、偏光面を
４５°回転させるようにしたものである。このように構
成することによって、半導体レーザダイオードの取り付
け作業が容易になり、かつ、λ／２位相板の回転角度を
調整することにより、上り下り両光ファイバ増幅器の増
幅度の調整を容易に行うことができるようになるもので
ある。
【００３９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、３台の励起光源で２台の光ファイバ増幅器を駆動す
ることができ、励起光源の冗長構成を確保することがで
きる。したがって、経済的で信頼性の高い光ファイバ増
幅器を実現することができる。また、個々の光ファイバ
増幅器の出力レベルを個別に調整することが可能とな
る。
で、３台の励起光源で２台の光ファイバ増幅器を駆動す
ることができ、励起光源の冗長構成を確保することがで
きる。したがって、経済的で信頼性の高い光ファイバ増
幅器を実現することができる。また、個々の光ファイバ
増幅器の出力レベルを個別に調整することが可能とな
る。
【図１】 本発明の光ファイバ増幅器の一実施例を示す
図である。
図である。
【図２】 本発明の光ファイバ増幅器における３×２カ
ップラの一構成例を示す図である。
ップラの一構成例を示す図である。
【図３】 本発明の光ファイバ増幅器における３×２カ
ップラの他の構成例を示す図である。
ップラの他の構成例を示す図である。
【図４】 本発明の光ファイバ増幅器における３×２カ
ップラのさらに他の構成例を示す図である。
ップラのさらに他の構成例を示す図である。
【図５】 本発明の光ファイバ増幅器における励起光源
モジュールの一構成例を示す図である。
モジュールの一構成例を示す図である。
【図６】 本発明の光ファイバ増幅器における励起光源
モジュールの他の構成例を示す図である。
モジュールの他の構成例を示す図である。
【図７】 光ファイバ増幅器の構成を示す図である。
【図８】 従来の冗長構成を有する光ファイバ増幅器の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図９】 従来の冗長構成を有する光ファイバ増幅器の
他の構成を示す図である。
他の構成を示す図である。
１、２、３ 励起光源 １０ ３×２カップラ １１ 偏光保持分波器 １２、１３ 偏光合成結合器 １４、１５ 偏光ビームスプリッタ １６、１７ 光アイソレータ ２０ 励起光源モジュール ２１、２２、２３ 半導体レーザダイオード ２４ λ／２位相板 １００ 上り用増幅ユニット １００’ 下り用増幅ユニット １０１、１０１’、１０２、１０２’ 光アイソレータ １０３、１０３’ エルビウムドープファイバ １０４、１０６ 励起光源 １０５、１０５’ 光合波器 １０７ 光スイッチ １０８ 偏光合成結合器 １０９ 光合分波器
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
Claims (6)
- 【請求項１】 励起光を供給することによって光信号を
増幅する希土類イオンをドープした光ファイバと、前記
励起光を発生する光源とを備える光ファイバ増幅器にお
いて、 ２つの前記光ファイバと、 ３つの前記励起光を発生する光源と、 該３つの光源の出力を合成ならびに分岐して前記２つの
光ファイバに前記励起光を供給する３×２カップラとを
有することを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 前記３×２カップラが、１つの偏光面保
持型分波器と２つの偏光合波器とを備えていることを特
徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 前記３×２カップラが、２つの偏光ビー
ムスプリッタと偏波保持型光ファイバを用いた３つの入
力ポートと光ファイバを用いた２つの出力ポートとを備
え、それぞれの入力ポートにおける励起光の偏光状態が
予め定められた状態で入力されていることを特徴とする
請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 前記３×２カップラの出力の２端子にそ
れぞれ光アイソレータを備えていることを特徴とする請
求項１、２あるいは３のいずれかに記載の光ファイバ増
幅器。 - 【請求項５】 励起光を供給することによって光信号を
増幅する希土類イオンをドープした光ファイバと、２つ
の偏光ビームスプリッタと、３つの励起光源とを備え、
予め定められた偏光状態の出力光を得るようにそれぞれ
の励起光源が固定されるとともに、２つの偏光ビームス
プリッタの偏光合成出力を取り出す手段が講じられ、該
２つの出力がそれぞれ２つの希土類イオンドープ光ファ
イバに励起されることを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項６】 前記励起光源からの予め定められた偏光
状態の出力光を得る手段として、励起光源と偏光ビーム
スプリッタあるいは偏光ビームスプリッタと偏光ビーム
スプリッタとの間にλ／２位相板が設置されていること
を特徴とする請求項５記載の光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13567295A JP3822657B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13567295A JP3822657B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304860A true JPH08304860A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3822657B2 JP3822657B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=15157236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13567295A Expired - Fee Related JP3822657B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 光ファイバ増幅器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3822657B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0910140A3 (en) * | 1997-10-17 | 2001-04-18 | Fujitsu Limited | Optical amplifier for use in optical communications equipment |
| US6327077B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Optical direct amplifier device and bidirectionally pumped optical direct amplifier device |
| US6335823B2 (en) | 1997-10-17 | 2002-01-01 | Fujitsu Limited | Optical amplifier for use in optical communications equipment |
| KR100318942B1 (ko) * | 1998-11-24 | 2002-03-20 | 윤종용 | 고출력변환효율을가지는병렬형광섬유증폭기 |
| JP2002258335A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Fujitsu Ltd | ラマン光増幅中継器 |
| JP2003174417A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Nec Corp | 光中継装置 |
| JP2004104473A (ja) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅中継器 |
| JP2008158554A (ja) * | 2001-06-29 | 2008-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 励起光光源ユニット及びラマン増幅器 |
| JP2013123205A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-06-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器システム及び光増幅方法 |
| WO2014141684A1 (ja) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | 日本電気株式会社 | 光増幅器およびその制御方法 |
| WO2018097075A1 (ja) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 光通信装置および光増幅用の励起光を供給する装置 |
| WO2018097281A1 (ja) | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 光増幅装置、励起光供給方法および回路 |
| WO2018097074A1 (ja) | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 光通信装置および光増幅用の励起光を供給する装置 |
| WO2020004224A1 (ja) | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 日本電気株式会社 | 光源装置、及び光増幅器 |
| WO2020031929A1 (ja) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | 日本電気株式会社 | 海底中継器および光増幅方法 |
| WO2021065308A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | 日本電気株式会社 | 光中継器及び光通信システム |
| JP2022516521A (ja) * | 2018-12-31 | 2022-02-28 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 海底光中継器用のファイバポンプレーザシステムおよび方法 |
| JPWO2023105658A1 (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP13567295A patent/JP3822657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2018097281A1 (ja) | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 光増幅装置、励起光供給方法および回路 |
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