JPH09252157A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JPH09252157A JPH09252157A JP8760196A JP8760196A JPH09252157A JP H09252157 A JPH09252157 A JP H09252157A JP 8760196 A JP8760196 A JP 8760196A JP 8760196 A JP8760196 A JP 8760196A JP H09252157 A JPH09252157 A JP H09252157A
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- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 24
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- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 abstract 1
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- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
- H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
-
- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】構成部品数を増やすことなく、多波長伝送特性
での各信号の光波長の光出力レベルを平坦化する光ファ
イバ増幅器。 【解決手段】エルビウムドープファイバ61の利得特性
と、WDMカプラ41の信号光経路である光ファイバ
2、光ファイバ3間の挿入損失特性の対数和が一定とさ
れ、光出力のレベルの波長特性を平坦化する。
での各信号の光波長の光出力レベルを平坦化する光ファ
イバ増幅器。 【解決手段】エルビウムドープファイバ61の利得特性
と、WDMカプラ41の信号光経路である光ファイバ
2、光ファイバ3間の挿入損失特性の対数和が一定とさ
れ、光出力のレベルの波長特性を平坦化する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ増幅器
に関し、特に多波長伝送装置に用いて好適な光ファイバ
増幅器に関する。
に関し、特に多波長伝送装置に用いて好適な光ファイバ
増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、一つの伝送路に多波長の信号を入
力し伝送情報を大容量化する方式が普及しつつある。こ
れに伴い、光ファイバ増幅器に複数の光信号を入力し
て、多波長増幅器として用いることが多くなるに至って
いる。しかしながら、従来の光ファイバ増幅器は、主と
して一波長の信号光を伝送することを前提に最適設計さ
れている。
力し伝送情報を大容量化する方式が普及しつつある。こ
れに伴い、光ファイバ増幅器に複数の光信号を入力し
て、多波長増幅器として用いることが多くなるに至って
いる。しかしながら、従来の光ファイバ増幅器は、主と
して一波長の信号光を伝送することを前提に最適設計さ
れている。
【0003】このため、従来の多波長伝送においては、
図3に示すようなWDM(Wavelength Divison Multipl
exing)カプラ42を用いている。このWDMカプラ4
2は、信号光と、励起光源である半導体レーザ(LD)
5から出射された励起光を合波するためのものであり、
信号光伝送路における光ファイバ2と光ファイバ3の間
の挿入損失が、ある波長域で波長特性を殆ど持たないよ
うに最適設計されている。
図3に示すようなWDM(Wavelength Divison Multipl
exing)カプラ42を用いている。このWDMカプラ4
2は、信号光と、励起光源である半導体レーザ(LD)
5から出射された励起光を合波するためのものであり、
信号光伝送路における光ファイバ2と光ファイバ3の間
の挿入損失が、ある波長域で波長特性を殆ど持たないよ
うに最適設計されている。
【0004】WDMカプラ42のもう一つのポートであ
る光ファイバ1からは、光ファイバ1と光学的に接続さ
れたLD5からの励起光が入力される。励起光は光ファ
イバ2からWDMカプラ42の直前に置かれたエルビウ
ムドープファイバ(EDF)62へ入力され、エルビウ
ムドープファイバ62の前方から入力された光信号を増
幅し、増幅された出力信号光は光ファイバ3から出力さ
れる。
る光ファイバ1からは、光ファイバ1と光学的に接続さ
れたLD5からの励起光が入力される。励起光は光ファ
イバ2からWDMカプラ42の直前に置かれたエルビウ
ムドープファイバ(EDF)62へ入力され、エルビウ
ムドープファイバ62の前方から入力された光信号を増
幅し、増幅された出力信号光は光ファイバ3から出力さ
れる。
【0005】このエルビウムドープファイバ62は、図
4(A)に示すように、増幅の波長特性を持つため(長
波長側で利得が大となる)、多波長伝送の用途におい
て、各波長の光出力レベルの平坦化を行う場合には、こ
のエルビウムドープファイバ62の波長特性の傾きを最
小にしていた。
4(A)に示すように、増幅の波長特性を持つため(長
波長側で利得が大となる)、多波長伝送の用途におい
て、各波長の光出力レベルの平坦化を行う場合には、こ
のエルビウムドープファイバ62の波長特性の傾きを最
小にしていた。
【0006】また、信号光波長域が広い一波長増幅の場
合にも、上記の技術(すなわち、光ファイバ増幅器の波
長特性の傾きを最小とする)を用いて、波長域での光出
力レベルの平坦化を図っている。
合にも、上記の技術(すなわち、光ファイバ増幅器の波
長特性の傾きを最小とする)を用いて、波長域での光出
力レベルの平坦化を図っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術は
下記記載の問題点を有している。
下記記載の問題点を有している。
【0008】第1の問題点として、従来の光ファイバ増
幅器は、主として一波長の信号光を伝送することを前提
に最適設計されているため、従来の光ファイバ増幅器を
用いた場合には、多波長の各信号の光波長の光レベルを
平坦化することが困難となるということである。
幅器は、主として一波長の信号光を伝送することを前提
に最適設計されているため、従来の光ファイバ増幅器を
用いた場合には、多波長の各信号の光波長の光レベルを
平坦化することが困難となるということである。
【0009】これは、光ファイバ増幅器を構成する個々
の光部品が有する損失の波長特性(図4(B)参照)が
重畳され、この重畳されたものが光ファイバ増幅器の波
長特性となってしまうことによる(図4(C)参照)。
なお、図4の波長特性の縦軸は対数スケールにて示して
おり、図4(C)の波長特性は、図4(A)の光ファイ
バ増幅器の利得特性と、図4(B)のWDMカプラの信
号光経路の損失特性の対数和にて与えられる。
の光部品が有する損失の波長特性(図4(B)参照)が
重畳され、この重畳されたものが光ファイバ増幅器の波
長特性となってしまうことによる(図4(C)参照)。
なお、図4の波長特性の縦軸は対数スケールにて示して
おり、図4(C)の波長特性は、図4(A)の光ファイ
バ増幅器の利得特性と、図4(B)のWDMカプラの信
号光経路の損失特性の対数和にて与えられる。
【0010】第2の問題点として、従来の光ファイバ増
幅器においては、波長特性を平坦化させるための別の光
部品を光伝送路に挿入することが必要とされるため、構
成部品数が多くなってしまうことである。
幅器においては、波長特性を平坦化させるための別の光
部品を光伝送路に挿入することが必要とされるため、構
成部品数が多くなってしまうことである。
【0011】従って、本発明は、上記事情に鑑みて為さ
れたものであて、その目的は、光ファイバ増幅器の構成
部品数を増やすことなく、多波長伝送特性での各信号の
光波長の光出力レベルを平坦化することにある。
れたものであて、その目的は、光ファイバ増幅器の構成
部品数を増やすことなく、多波長伝送特性での各信号の
光波長の光出力レベルを平坦化することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、信号光を増幅する希土類添加光ファイバ
増幅器の利得特性と、励起光と信号光を合波するWDM
カプラの信号光経路の挿入損失特性と、が重畳されてな
る、光出力レベルの波長特性が略一定になるようにした
ことを特徴とする光ファイバ増幅器を提供する。
め、本発明は、信号光を増幅する希土類添加光ファイバ
増幅器の利得特性と、励起光と信号光を合波するWDM
カプラの信号光経路の挿入損失特性と、が重畳されてな
る、光出力レベルの波長特性が略一定になるようにした
ことを特徴とする光ファイバ増幅器を提供する。
【0013】本発明においては、前記WDMカプラが、
励起光と信号光の合波機能に加えて、更に、前記信号光
経路の波長特性を補償するように調整されてなることを
特徴とする。
励起光と信号光の合波機能に加えて、更に、前記信号光
経路の波長特性を補償するように調整されてなることを
特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。図1を参照して、本発明の
実施の形態においては、入力信号光はエルビウム(Er
3+)等希土類イオンをドープしてなる希土類添加ファイ
バ61の前方から入力され、希土類添加ファイバ61を
通り、希土類添加ファイバ61の後方に光学的に接続さ
れたWDMカプラ41の光ファイバ2を通ってWDMカ
プラ41の出力側ポートの一つである光ファイバ3に出
力される。WDMカプラ41の他方の出力側ポートの光
ファイバ1は、励起用光源である半導体レーザ(LD)
5と光学的に接続され、LD5からの励起光が光ファイ
バ1から光ファイバ2を通って希土類添加ファイバ61
の後方に入力される。このLD5からの励起光は、希土
類添加ファイバ61の前方から入力された信号光を増幅
して光ファイバ3から出力される。
を参照して以下に説明する。図1を参照して、本発明の
実施の形態においては、入力信号光はエルビウム(Er
3+)等希土類イオンをドープしてなる希土類添加ファイ
バ61の前方から入力され、希土類添加ファイバ61を
通り、希土類添加ファイバ61の後方に光学的に接続さ
れたWDMカプラ41の光ファイバ2を通ってWDMカ
プラ41の出力側ポートの一つである光ファイバ3に出
力される。WDMカプラ41の他方の出力側ポートの光
ファイバ1は、励起用光源である半導体レーザ(LD)
5と光学的に接続され、LD5からの励起光が光ファイ
バ1から光ファイバ2を通って希土類添加ファイバ61
の後方に入力される。このLD5からの励起光は、希土
類添加ファイバ61の前方から入力された信号光を増幅
して光ファイバ3から出力される。
【0015】希土類添加ファイバ61の増幅特性と、W
DMカプラ41の信号光経路である光ファイバ2、光フ
ァイバ3間の挿入損失特性が相補的とされ、光出力の波
長特性が略一定になる。なお、本発明は、図1に示した
後方励起方式にのみ限定されるものではなく、励起光を
希土類添加ファイバ61にその前方からカプラを介して
供給するようにしてもよく、同様の作用効果を得ること
ができる。
DMカプラ41の信号光経路である光ファイバ2、光フ
ァイバ3間の挿入損失特性が相補的とされ、光出力の波
長特性が略一定になる。なお、本発明は、図1に示した
後方励起方式にのみ限定されるものではなく、励起光を
希土類添加ファイバ61にその前方からカプラを介して
供給するようにしてもよく、同様の作用効果を得ること
ができる。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0017】図1は、本発明の光ファイバ増幅器の一実
施例の構成を示す図である。本実施例では、WDMカプ
ラとしてファイバ融着型のWDM41を用いる。
施例の構成を示す図である。本実施例では、WDMカプ
ラとしてファイバ融着型のWDM41を用いる。
【0018】ファイバ融着型WDMカプラ41は、入力
側に1本、出力側に2本の光ファイバを有し、信号光と
励起光を合波する機能を具備している。出力側の光ファ
イバ1は、励起用光源であるLD5と接続されており、
光ファイバ2は、直前に置かれたエルビウムドープファ
イバ(EDF)61と光学的に接続されている。
側に1本、出力側に2本の光ファイバを有し、信号光と
励起光を合波する機能を具備している。出力側の光ファ
イバ1は、励起用光源であるLD5と接続されており、
光ファイバ2は、直前に置かれたエルビウムドープファ
イバ(EDF)61と光学的に接続されている。
【0019】光ファイバ1からの励起光は、光ファイバ
2を通り、EDF61の前方から入力された1.55μ
m帯の波長を有する信号光を増幅させ、増幅されて出力
信号光はファイバ融着型WDMカプラ41出力側の光フ
ァイバ3から出力される。
2を通り、EDF61の前方から入力された1.55μ
m帯の波長を有する信号光を増幅させ、増幅されて出力
信号光はファイバ融着型WDMカプラ41出力側の光フ
ァイバ3から出力される。
【0020】励起光として1.48μm帯のLD5を用
いた場合について説明する。1.48μm励起のEDF
61は、図2(A)に波長特性として示すように、長波
長側でより大きな利得を持つ波長特性となっている。こ
の波長特性を次式(1)で表す。
いた場合について説明する。1.48μm励起のEDF
61は、図2(A)に波長特性として示すように、長波
長側でより大きな利得を持つ波長特性となっている。こ
の波長特性を次式(1)で表す。
【0021】G=g(λ) …(1)
【0022】なお、図2(A)に示すように長波長側で
急峻な傾きを有するEDF61の波長特性は、励起光の
パワーの大きさを変化させることにより所望される傾き
を得ることができる。
急峻な傾きを有するEDF61の波長特性は、励起光の
パワーの大きさを変化させることにより所望される傾き
を得ることができる。
【0023】一方、融着型WDMカプラ41の信号光経
路、すなわち光ファイバ2と光ファイバ3間の挿入損失
の波長特性は、次式(2)と表される(図2(B)参
照)。すなわち、融着型WDMカプラ41は、図2
(B)に示されるような損失特性に調整される。
路、すなわち光ファイバ2と光ファイバ3間の挿入損失
の波長特性は、次式(2)と表される(図2(B)参
照)。すなわち、融着型WDMカプラ41は、図2
(B)に示されるような損失特性に調整される。
【0024】F=f(λ) …(2)
【0025】本実施例においては、上式(1)と上式
(2)の間には、次式(3)の関係が成り立つ。
(2)の間には、次式(3)の関係が成り立つ。
【0026】g(λ)×f(λ)=一定 …(3)
【0027】本実施例においては、光ファイバ増幅器を
構成する光部品が有する損失の波長特性を重畳され、光
出力レベルの波長特性は、図2(C)に示すようなもの
となり、この光ファイバ増幅器にて多波長増幅する際の
各信号光波長の光出力レベルを平坦化することができ
る。
構成する光部品が有する損失の波長特性を重畳され、光
出力レベルの波長特性は、図2(C)に示すようなもの
となり、この光ファイバ増幅器にて多波長増幅する際の
各信号光波長の光出力レベルを平坦化することができ
る。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多波長増幅時の各信号光波長の光出力レベルを平坦化す
ることができるという顕著な効果を有する。
多波長増幅時の各信号光波長の光出力レベルを平坦化す
ることができるという顕著な効果を有する。
【0029】これは、本発明においては、光ファイバ増
幅器に用いられる光部品の波長特性と、この光部品の波
長特性を補償するような特性を持つ別の光部品を組み合
わせて挿入したことによる。
幅器に用いられる光部品の波長特性と、この光部品の波
長特性を補償するような特性を持つ別の光部品を組み合
わせて挿入したことによる。
【0030】また、本発明によれば、WDMカプラに希
土類添加ファイバの波長特性を補償する波長特性を持た
せたことにより、従来の光部品の点数を増やすことなく
特性の最適化が図れるという効果を有する。
土類添加ファイバの波長特性を補償する波長特性を持た
せたことにより、従来の光部品の点数を増やすことなく
特性の最適化が図れるという効果を有する。
【図1】本発明の実施の形態を説明するための図であ
る。
る。
【図2】本発明の実施の形態を説明するための図であ
る。
る。
【図3】従来の光ファイバ増幅器を説明するための図で
ある。
ある。
【図4】従来の光ファイバ増幅器を説明するための図で
ある。
ある。
1、2、3 光ファイバ 41 ファイバ融着型WDMカプラ 42 WDMカプラ 5 励起光源(LD) 61、62 Er3+ドープファイバ
Claims (2)
- 【請求項1】信号光を増幅する希土類添加光ファイバ増
幅器の利得特性と、励起光と信号光を合波するWDMカ
プラの信号光経路の挿入損失特性と、が重畳されてな
る、光出力レベルの波長特性が略一定になるようにした
ことを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項2】前記WDMカプラが、励起光と信号光の合
波機能に加えて、更に、前記信号光経路の波長特性を補
償するように調整されてなることを特徴とする請求項1
記載の光ファイバ増幅器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8760196A JPH09252157A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 光ファイバ増幅器 |
| IT97MI000601 IT1290100B1 (it) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | Amplificatore a fibra ottica e procedimento per rendere piatto il livello di uscita di luce nello stesso |
| FR9703101A FR2746194B1 (fr) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | Amplificateur a fibre optique et procede pour rendre plat le niveau de sortie lumineuse de celui-ci |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8760196A JPH09252157A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252157A true JPH09252157A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13919510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8760196A Pending JPH09252157A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252157A (ja) |
| FR (1) | FR2746194B1 (ja) |
| IT (1) | IT1290100B1 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2636152B2 (ja) * | 1993-11-24 | 1997-07-30 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅器および光通信システム |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP8760196A patent/JPH09252157A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-14 IT IT97MI000601 patent/IT1290100B1/it active IP Right Grant
- 1997-03-14 FR FR9703101A patent/FR2746194B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2746194A1 (fr) | 1997-09-19 |
| FR2746194B1 (fr) | 1999-12-03 |
| ITMI970601A1 (it) | 1998-09-14 |
| IT1290100B1 (it) | 1998-10-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000425 |