JPH0964437A - 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 - Google Patents
稀土類元素添加光ファイバ増幅器Info
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- JPH0964437A JPH0964437A JP7237793A JP23779395A JPH0964437A JP H0964437 A JPH0964437 A JP H0964437A JP 7237793 A JP7237793 A JP 7237793A JP 23779395 A JP23779395 A JP 23779395A JP H0964437 A JPH0964437 A JP H0964437A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 稀土類元素添加光ファイバ増幅器において、
増幅作用に加え、信号波形やタイミングを再生させる光
ファイバ増幅器を提供する。 【構成】 本発明は、光信号の一部を光分波器で取り出
し、光信号受信手段で高感度に受信して光電変換を行
う。この光電変換された電気信号をナイキストフィルタ
のような入力駆動型タイミングフィルタで信号処理して
原信号を再生する。この原信号で励起光を変調し、変調
された励起光と光遅延回路で一定時間遅延された光信号
とを合波して注入同期させ、稀土類元素添加光ファイバ
に通して増幅し出力する構成とする。
増幅作用に加え、信号波形やタイミングを再生させる光
ファイバ増幅器を提供する。 【構成】 本発明は、光信号の一部を光分波器で取り出
し、光信号受信手段で高感度に受信して光電変換を行
う。この光電変換された電気信号をナイキストフィルタ
のような入力駆動型タイミングフィルタで信号処理して
原信号を再生する。この原信号で励起光を変調し、変調
された励起光と光遅延回路で一定時間遅延された光信号
とを合波して注入同期させ、稀土類元素添加光ファイバ
に通して増幅し出力する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば光通信網にお
ける光ファイバ通信幹線系や光加入者系などに用いられ
る稀土類元素添加光ファイバ増幅器に関する。
ける光ファイバ通信幹線系や光加入者系などに用いられ
る稀土類元素添加光ファイバ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信網は、マルチメディア時代の情報
通信基盤整備として、広い伝送帯域をもつ光ファイバ通
信網の敷設が急がれている。図５に標準的な光ファイバ
通信幹線の例を示す。これは、505km の距離を 10Ｇbit
/s伝送で光増幅器を使用した場合の例であり、図５
（Ａ）はその構成図であり、図５（Ｂ）はそのレベルダ
イアグラムである。光通信網において、光ファイバ通信
幹線系では伝送線路の損失を補償するために、また光加
入者系においても加入者への分岐数による光パワーの低
減を補償するために、光増幅器は必ず必要である。そこ
で約８０ｋｍ毎に光増幅器を設けて、それぞれ約２０ｄ
Ｂ増幅して伝送している。
通信基盤整備として、広い伝送帯域をもつ光ファイバ通
信網の敷設が急がれている。図５に標準的な光ファイバ
通信幹線の例を示す。これは、505km の距離を 10Ｇbit
/s伝送で光増幅器を使用した場合の例であり、図５
（Ａ）はその構成図であり、図５（Ｂ）はそのレベルダ
イアグラムである。光通信網において、光ファイバ通信
幹線系では伝送線路の損失を補償するために、また光加
入者系においても加入者への分岐数による光パワーの低
減を補償するために、光増幅器は必ず必要である。そこ
で約８０ｋｍ毎に光増幅器を設けて、それぞれ約２０ｄ
Ｂ増幅して伝送している。
【０００３】光ファイバ通信網に用いるられる光ファイ
バ伝送線路は、本来受動的なものであり信号は減衰する
のみであったが、稀土類元素添加光ファイバ増幅器の出
現によって、光通信の実用性は大きく広がった。
バ伝送線路は、本来受動的なものであり信号は減衰する
のみであったが、稀土類元素添加光ファイバ増幅器の出
現によって、光通信の実用性は大きく広がった。
【０００４】この稀土類元素添加光ファイバ増幅器の動
作原理の説明図を図３に示す。そして、一般的な稀土類
元素、例えば、エルビウム（Er3+）、ネオジウム（N
d3+）、プラセオジウム（Pr3+）などの稀土類元素添加
光ファイバ増幅器の構成例を図４に示す。稀土類元素添
加光ファイバ増幅器の動作原理は光励起、つまり光ポン
ピングにより、添加した稀土類元素のレーザ媒質中のエ
ネルギーを反転分布させ、誘導放出により増幅動作をさ
せるものである。
作原理の説明図を図３に示す。そして、一般的な稀土類
元素、例えば、エルビウム（Er3+）、ネオジウム（N
d3+）、プラセオジウム（Pr3+）などの稀土類元素添加
光ファイバ増幅器の構成例を図４に示す。稀土類元素添
加光ファイバ増幅器の動作原理は光励起、つまり光ポン
ピングにより、添加した稀土類元素のレーザ媒質中のエ
ネルギーを反転分布させ、誘導放出により増幅動作をさ
せるものである。
【０００５】先ず、図３を用いて稀土類元素添加光ファ
イバ増幅器の増幅作用動作原理を説明する。稀土類元素
添加ファイバに励起光を照射すると、その励起光のエネ
ルギー（ｈνpump）を添加したレーザ媒質が吸収して、
中間吸収準位にエネルギーの反転分布を形成する。その
後に誘導放出の上準位から下準位に遷移する誘導放出過
程においてエネルギー（ｈνsig）が放出されて増幅作
用が行われる。このエネルギー準位の遷移過程に、３準
位過程と４準位過程などがある。
イバ増幅器の増幅作用動作原理を説明する。稀土類元素
添加ファイバに励起光を照射すると、その励起光のエネ
ルギー（ｈνpump）を添加したレーザ媒質が吸収して、
中間吸収準位にエネルギーの反転分布を形成する。その
後に誘導放出の上準位から下準位に遷移する誘導放出過
程においてエネルギー（ｈνsig）が放出されて増幅作
用が行われる。このエネルギー準位の遷移過程に、３準
位過程と４準位過程などがある。
【０００６】図３（Ａ）は、エルビウムなどの３準位過
程の増幅作用の説明図であり、図３（Ｂ）は、ネオジウ
ムなどの４準位過程での説明図である。図中、ｉは中間
吸収準位を、ｕは誘導放出の上準位を、ｌは誘導放出の
下準位を、ｇは基底準位を表す。ここで誘導放出の上準
位ｕから励起光源波長に相当するだけ高いところにエネ
ルギー準位ｅがある場合には、ＥＳＡ（Excited State
Absorption）と呼ばれる現象が生じて、励起光のエネル
ギーが消費され励起効率が低下する。このＥＳＡが起こ
らない励起光波長として、エルビウム添加光ファイバ増
幅器（以下［ＥＤＦＡ」という）の場合には、0.98μ
ｍ、1.48μｍもしくは1.54μｍの波長を用いる。ネオジ
ウム添加光ファイバ（以下「ＮＤＦＡ」という）の場合
には、1.06μｍもしくは1.32μｍの波長を用いる。
程の増幅作用の説明図であり、図３（Ｂ）は、ネオジウ
ムなどの４準位過程での説明図である。図中、ｉは中間
吸収準位を、ｕは誘導放出の上準位を、ｌは誘導放出の
下準位を、ｇは基底準位を表す。ここで誘導放出の上準
位ｕから励起光源波長に相当するだけ高いところにエネ
ルギー準位ｅがある場合には、ＥＳＡ（Excited State
Absorption）と呼ばれる現象が生じて、励起光のエネル
ギーが消費され励起効率が低下する。このＥＳＡが起こ
らない励起光波長として、エルビウム添加光ファイバ増
幅器（以下［ＥＤＦＡ」という）の場合には、0.98μ
ｍ、1.48μｍもしくは1.54μｍの波長を用いる。ネオジ
ウム添加光ファイバ（以下「ＮＤＦＡ」という）の場合
には、1.06μｍもしくは1.32μｍの波長を用いる。
【０００７】図４は、これらの稀土類元素添加光ファイ
バ増幅器１０を用いた光増幅器の構成例である。ここで
はＥＤＦＡを用いている。図４（Ａ）は前方向励起型の
場合である。前方向励起型ＥＤＦＡ１０1 は、光入力端
子１１から信号光を入力し、光合波器１２で励起光源１
３からの励起光と合波する。信号光と励起光との光周波
数は相違しており、励起光の光波長の方が短い。つま
り、光周波数が高い。この合波光は光アイソレータ１４
を通過の後にエルビウム添加光ファイバ１５で励起光に
よる誘導放出により信号光周波数は増幅作用で増幅され
る。
バ増幅器１０を用いた光増幅器の構成例である。ここで
はＥＤＦＡを用いている。図４（Ａ）は前方向励起型の
場合である。前方向励起型ＥＤＦＡ１０1 は、光入力端
子１１から信号光を入力し、光合波器１２で励起光源１
３からの励起光と合波する。信号光と励起光との光周波
数は相違しており、励起光の光波長の方が短い。つま
り、光周波数が高い。この合波光は光アイソレータ１４
を通過の後にエルビウム添加光ファイバ１５で励起光に
よる誘導放出により信号光周波数は増幅作用で増幅され
る。
【０００８】稀土類元素添加光ファイバ増幅器１０で
は、信号光、励起光が長尺にわたって小さなコアに閉じ
込められるため、比較的小さな利得係数でも添加光ファ
イバの長さＬを長くすることにより大きな利得を得るこ
とができる。増幅された信号光は光アイソレータ１６と
光バンドパスフィルタ１７を通過して光出力端子２０に
導かれる。図４（Ａ）は、励起光源１３を入力側に設け
た前方向励起型であるが、この他に励起光源を出力側に
設けた後方励起型があり、更に励起光源１３を入力側と
出力側に設けた双方向励起型もある。
は、信号光、励起光が長尺にわたって小さなコアに閉じ
込められるため、比較的小さな利得係数でも添加光ファ
イバの長さＬを長くすることにより大きな利得を得るこ
とができる。増幅された信号光は光アイソレータ１６と
光バンドパスフィルタ１７を通過して光出力端子２０に
導かれる。図４（Ａ）は、励起光源１３を入力側に設け
た前方向励起型であるが、この他に励起光源を出力側に
設けた後方励起型があり、更に励起光源１３を入力側と
出力側に設けた双方向励起型もある。
【０００９】更に、図４（Ｂ）に示すような反射型励起
型ＥＤＦＡ１０2 もある。これは、光サーキュレータ１
８と反射鏡１９とを用いたもので、光入力端子１１から
の信号光を光サーキュレータ１８で増幅側に導き、信号
光と励起光源１３からの励起光とを光合波器１２で合波
してエルビウム添加光ファイバ１５で増幅し、反射鏡１
９で全反射させ再びエルビウム添加光ファイバ１５で増
幅し、光サーキュレータ１８で光出力端子２０に増幅さ
れた信号光を導くものである。
型ＥＤＦＡ１０2 もある。これは、光サーキュレータ１
８と反射鏡１９とを用いたもので、光入力端子１１から
の信号光を光サーキュレータ１８で増幅側に導き、信号
光と励起光源１３からの励起光とを光合波器１２で合波
してエルビウム添加光ファイバ１５で増幅し、反射鏡１
９で全反射させ再びエルビウム添加光ファイバ１５で増
幅し、光サーキュレータ１８で光出力端子２０に増幅さ
れた信号光を導くものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、いず
れの構成でも信号光の増幅は行うが、信号波形の再生中
継機能が無い。よって、雑音は光増幅器を多段に従属接
続することにより累積されるので、この雑音が通信の制
約条件になっていた。つまり、光増幅作用は有るが、波
形またはタイミング再生作用が無いという問題点があっ
た。
れの構成でも信号光の増幅は行うが、信号波形の再生中
継機能が無い。よって、雑音は光増幅器を多段に従属接
続することにより累積されるので、この雑音が通信の制
約条件になっていた。つまり、光増幅作用は有るが、波
形またはタイミング再生作用が無いという問題点があっ
た。
【００１１】同じ通信網であっても電気通信網の長距離
伝送においては、伝送線路の雑音によるパルス波形の位
相のゆらぎやタイミングの乱れを除去するために、原信
号を復元しながら増幅して長距離伝送する信号再生中継
技術が有り、これにより信号伝送品質の低下を防止して
いる。
伝送においては、伝送線路の雑音によるパルス波形の位
相のゆらぎやタイミングの乱れを除去するために、原信
号を復元しながら増幅して長距離伝送する信号再生中継
技術が有り、これにより信号伝送品質の低下を防止して
いる。
【００１２】この発明は電気通信方式と同様に、光増幅
器にも信号再生機能を持たせ、光増幅中継における多段
の従属接続時の雑音累積効果を低減することにある。
器にも信号再生機能を持たせ、光増幅中継における多段
の従属接続時の雑音累積効果を低減することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は稀土類元素添加光ファイバ増幅器におい
て、原信号で変調した光搬送波の一部を分波して、その
中から原信号を自己抽出して波形整形やタイミング調整
などの信号処理を施した後に、その処理した信号でポン
ピング光となる励起信号光を変調し、この変調された励
起光を増幅すべき信号光に注入同期して稀土類元素添加
光ファイバで増幅する。つまり、増幅機能および信号再
生機能を持った稀土類元素添加光ファイバ増幅器であ
る。
に、この発明は稀土類元素添加光ファイバ増幅器におい
て、原信号で変調した光搬送波の一部を分波して、その
中から原信号を自己抽出して波形整形やタイミング調整
などの信号処理を施した後に、その処理した信号でポン
ピング光となる励起信号光を変調し、この変調された励
起光を増幅すべき信号光に注入同期して稀土類元素添加
光ファイバで増幅する。つまり、増幅機能および信号再
生機能を持った稀土類元素添加光ファイバ増幅器であ
る。
【００１４】請求項１の発明は、光信号の一部を光分波
器で取り出し、これを光信号受信手段で高感度に受信し
た後に光電変換する。光信号レベルがハイレベルである
場合には直接光電変換してもよいが、光信号レベルが低
い場合にはヘテロダイン方式やホモダイン方式を用い
る。電気信号に変換された受信信号をナイキストフィル
タやガウシアンフィルタのような入力駆動型タイミング
フィルタに通してタイミング再生や波形整形を行い、原
信号に復帰させる。この原信号で励起光源からの励起光
に変調を掛ける。変調された励起光を光信号と光合波器
で合波して注入同期させ、その合波光を稀土類元素添加
光ファイバに通して増幅するものである。
器で取り出し、これを光信号受信手段で高感度に受信し
た後に光電変換する。光信号レベルがハイレベルである
場合には直接光電変換してもよいが、光信号レベルが低
い場合にはヘテロダイン方式やホモダイン方式を用い
る。電気信号に変換された受信信号をナイキストフィル
タやガウシアンフィルタのような入力駆動型タイミング
フィルタに通してタイミング再生や波形整形を行い、原
信号に復帰させる。この原信号で励起光源からの励起光
に変調を掛ける。変調された励起光を光信号と光合波器
で合波して注入同期させ、その合波光を稀土類元素添加
光ファイバに通して増幅するものである。
【００１５】ここで、一部の入力信号を原信号に復帰さ
せる電気的信号処理は若干の時間を要する。そこで光合
波器で光信号と合波するとき、両者のタイミングが相違
するので光信号ラインに光遅延回路を挿入してタイミン
グの一致を図る。電気的信号処理時間は一定にすること
ができるから、遅延時間は一定でよい。
せる電気的信号処理は若干の時間を要する。そこで光合
波器で光信号と合波するとき、両者のタイミングが相違
するので光信号ラインに光遅延回路を挿入してタイミン
グの一致を図る。電気的信号処理時間は一定にすること
ができるから、遅延時間は一定でよい。
【００１６】請求項２の発明は、励起光源が半導体レー
ザの場合の変調の一形式である。つまり、半導体レーザ
に原信号電流を注入して励起光に変調を掛けた構成であ
る。請求項３の発明は、請求項１または２記載の稀土類
元素添加光ファイバ増幅器において、光信号受信手段の
感度を高めるために光学的ヘテロダイン検出手段を用い
たものである。請求項４の発明も、請求項１または２記
載の稀土類元素添加光ファイバ増幅器において、光信号
受信手段の感度を高めるために光学的ホモダイン検出手
段を用いたものである。以下実施例について説明する。
ザの場合の変調の一形式である。つまり、半導体レーザ
に原信号電流を注入して励起光に変調を掛けた構成であ
る。請求項３の発明は、請求項１または２記載の稀土類
元素添加光ファイバ増幅器において、光信号受信手段の
感度を高めるために光学的ヘテロダイン検出手段を用い
たものである。請求項４の発明も、請求項１または２記
載の稀土類元素添加光ファイバ増幅器において、光信号
受信手段の感度を高めるために光学的ホモダイン検出手
段を用いたものである。以下実施例について説明する。
【００１７】
【実施例】図１に本発明の一実施例の構成図を、図２に
他の実施例の構成図を示す。ここで、図４の部分と対応
する部分には同一符号を付す。この発明は、従来技術を
説明した図４におけるどのタイプにでも適用できる。つ
まり、前方向励起型、後方向励起型、双方向励起型ある
いは反射形励起型のいずれにでも適用できるものである
が、この実施例では前方向励起型で説明する。また、稀
土類元素添加光ファイバのどの種類の稀土類元素添加光
ファイバ増幅器でも適用できるが、ここではＥＤＦＡに
ついて説明する。
他の実施例の構成図を示す。ここで、図４の部分と対応
する部分には同一符号を付す。この発明は、従来技術を
説明した図４におけるどのタイプにでも適用できる。つ
まり、前方向励起型、後方向励起型、双方向励起型ある
いは反射形励起型のいずれにでも適用できるものである
が、この実施例では前方向励起型で説明する。また、稀
土類元素添加光ファイバのどの種類の稀土類元素添加光
ファイバ増幅器でも適用できるが、ここではＥＤＦＡに
ついて説明する。
【００１８】図１の全体図面が前方向励起型ＥＤＦＡ１
０の構成図である。光信号は光入力端子１１から入力
し、光遅延回路３１、そして励起光と合波させるする光
合波器１２、光アイソレータ１４を通り、エルビウム添
加光ファイバ１５で増幅されて、光アイソレータ１６お
よび光バンドパスフィルタ１７を通過して光出力端子２
０に達する。ここで光アイソレータ１４および１６を用
いるのは光信号の逆進を防ぐためであり、光バンドパス
フィルタ１７の挿入はＥＳＡ等の光周波数を除去するた
めである。
０の構成図である。光信号は光入力端子１１から入力
し、光遅延回路３１、そして励起光と合波させるする光
合波器１２、光アイソレータ１４を通り、エルビウム添
加光ファイバ１５で増幅されて、光アイソレータ１６お
よび光バンドパスフィルタ１７を通過して光出力端子２
０に達する。ここで光アイソレータ１４および１６を用
いるのは光信号の逆進を防ぐためであり、光バンドパス
フィルタ１７の挿入はＥＳＡ等の光周波数を除去するた
めである。
【００１９】上記の主線路に対して、この発明による別
に設けた回路により、励起光に原信号で変調を掛けて光
合波器１２で主線路の光信号と合波し、光信号に注入同
期させる。このために別回路として主線路の光信号の一
部を光分波器３０で取り出し、光信号受信手段４０で高
感度に受信させる。図１では高感度検出のためにヘテロ
ダイン検出手段を示している。光信号レベルがハイレベ
ルのときには、直接光電変換して電気信号に変換しても
よい。
に設けた回路により、励起光に原信号で変調を掛けて光
合波器１２で主線路の光信号と合波し、光信号に注入同
期させる。このために別回路として主線路の光信号の一
部を光分波器３０で取り出し、光信号受信手段４０で高
感度に受信させる。図１では高感度検出のためにヘテロ
ダイン検出手段を示している。光信号レベルがハイレベ
ルのときには、直接光電変換して電気信号に変換しても
よい。
【００２０】ヘテロダイン検出手段は光信号をビームス
プリッタ４１で２分岐し、一方の光波は光周波数シフタ
４５で若干周波数をシフトし光反射板４４を通してビー
ムスプリッタ４２に導く。光周波数シフタ４５は音響光
学素子を用いると容易に構成できる。他方の光波は光反
射板４３を通してビームスプリッタ４２に導き、ここで
シフトした光波と合波する。その合波光のビート信号を
バンドパスフィルタ付き増幅器で取り出し増幅し、変換
器４６で電気信号に変換する。
プリッタ４１で２分岐し、一方の光波は光周波数シフタ
４５で若干周波数をシフトし光反射板４４を通してビー
ムスプリッタ４２に導く。光周波数シフタ４５は音響光
学素子を用いると容易に構成できる。他方の光波は光反
射板４３を通してビームスプリッタ４２に導き、ここで
シフトした光波と合波する。その合波光のビート信号を
バンドパスフィルタ付き増幅器で取り出し増幅し、変換
器４６で電気信号に変換する。
【００２１】光信号から取り出した電気信号はジッター
を含んだ信号であるため、ナイキストフィルタやガウシ
アンフィルタのような入力駆動型タイミングフィルタ３
３を用いてタイミングを再生し、波形を整形して原信号
を再現する。原信号に再現された電気信号でもって励起
信号源１３1からの励起光を光変調器３６で変調する。
変調された励起光が光合波器１２で主線路の光信号と合
波する。変調された励起光の変調タイミングは、主線路
光信号の信号タイミングと若干の相違がある。電気信号
処理時間に一定の時間を要し、遅れるからである。そこ
で、この遅延時間に合わせるように光遅延回路３１を設
けて、合致するよう遅延時間を調整する。
を含んだ信号であるため、ナイキストフィルタやガウシ
アンフィルタのような入力駆動型タイミングフィルタ３
３を用いてタイミングを再生し、波形を整形して原信号
を再現する。原信号に再現された電気信号でもって励起
信号源１３1からの励起光を光変調器３６で変調する。
変調された励起光が光合波器１２で主線路の光信号と合
波する。変調された励起光の変調タイミングは、主線路
光信号の信号タイミングと若干の相違がある。電気信号
処理時間に一定の時間を要し、遅れるからである。そこ
で、この遅延時間に合わせるように光遅延回路３１を設
けて、合致するよう遅延時間を調整する。
【００２２】原信号に変調された励起光は、光合波器１
２で主線路の光信号と合波する。この合波光は光アイソ
レータ１４を通してエルビウム添加光ファイバ１５で増
幅される。増幅された光信号は光アイソレータ１６およ
び光バンドパスフィルタ１７を通って光出力端子２０に
導かれ出力する。
２で主線路の光信号と合波する。この合波光は光アイソ
レータ１４を通してエルビウム添加光ファイバ１５で増
幅される。増幅された光信号は光アイソレータ１６およ
び光バンドパスフィルタ１７を通って光出力端子２０に
導かれ出力する。
【００２３】（他の実施例）図２に他の実施例を示す。
これは励起光源１３2 が半導体レーザの場合の例であ
る。半導体レーザは電流を注入させて発振させ、注入電
流により変調を掛けることができる。そこで再現された
原信号の電流を半導体レーザの励起光源１３2に注入し
て発振させ、変調励起光をうる。この変調励起光を光合
波器１２で、光信号と合波させて増幅を行う。その他の
構成は図１と同じである。
これは励起光源１３2 が半導体レーザの場合の例であ
る。半導体レーザは電流を注入させて発振させ、注入電
流により変調を掛けることができる。そこで再現された
原信号の電流を半導体レーザの励起光源１３2に注入し
て発振させ、変調励起光をうる。この変調励起光を光合
波器１２で、光信号と合波させて増幅を行う。その他の
構成は図１と同じである。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明は
光ファイバ通信網において用いる稀土類元素添加光ファ
イバ増幅器において、増幅作用はもとより信号波形の再
生、タイミングの再生を行える。つまり、信号再生機能
の有る稀土類元素添加光ファイバ増幅器であるので、信
号経路などによる雑音、外乱などを除去することができ
る。よってより以上の超遠距離の光信号伝送を行えるよ
うになり、その実用的価値は大である。
光ファイバ通信網において用いる稀土類元素添加光ファ
イバ増幅器において、増幅作用はもとより信号波形の再
生、タイミングの再生を行える。つまり、信号再生機能
の有る稀土類元素添加光ファイバ増幅器であるので、信
号経路などによる雑音、外乱などを除去することができ
る。よってより以上の超遠距離の光信号伝送を行えるよ
うになり、その実用的価値は大である。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の他の実施例の構成図である。
【図３】稀土類元素添加光ファイバ増幅器の増幅作用の
動作原理説明図である。図３（Ａ）は３準位過程の増幅
作用であり、図３（Ｂ）は４準位過程の増幅作用であ
る。
動作原理説明図である。図３（Ａ）は３準位過程の増幅
作用であり、図３（Ｂ）は４準位過程の増幅作用であ
る。
【図４】従来の光ファイバ増幅器例の構成図である。図
４（Ａ）は前方向励起型ＥＤＦＡであり、図４（Ｂ）は
反射形励起型ＥＤＦＡである。
４（Ａ）は前方向励起型ＥＤＦＡであり、図４（Ｂ）は
反射形励起型ＥＤＦＡである。
【図５】従来からの標準的な光ファイバ通信幹線の構成
図である。図５（Ａ）はその構成図であり、図５（Ｂ）
はそのレベルダイアグラムである。
図である。図５（Ａ）はその構成図であり、図５（Ｂ）
はそのレベルダイアグラムである。
１０ 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 １０1 前方向励起型ＥＤＦＡ １０2 反射形励起型ＥＤＦＡ １１ 光入力端子 １２ 光分波器 １３、１３1 、１３2 励起光源 １４、１６ 光アイソレータ １５ 稀土類元素添加光ファイバ １７ 光バンドパスフィルタ １８ 光サーキュレータ １９ 反射鏡 ２０ 光出力端子 ３０ 光分波器 ３１ 光遅延回路 ３２ 光電変換器 ３３ 入力駆動型タイミングフィルタ ３４ 電気信号増幅器 ３５ 光変調器 ４０ 光信号受信手段 ４１、４２ ビームスプリッタ ４２、４３ 光反射板 ４５ 光周波数シフタ ４６ 選択増幅器
Claims (4)
- 【請求項１】 光信号を励起光と共に稀土類元素添加光
ファイバに通過させて増幅させる稀土類元素添加光ファ
イバ増幅器において、 光入力端子（１１）に入力する光信号の一部を取り出す
光分波器（３０）と、 上記光分波器（３０）からの光信号を受信する光信号受
信手段（４０）と、 上記光信号受信手段（４０）からの光信号を電気信号に
変換する光電変換器（３２）と、 上記光電変換器（３２）からの電気信号を入力して波形
整形する入力駆動型タイミングフィルタ（３３）と、 波形整形された電気信号で励起光源（１３1 ）からの励
起光を変調する光変調器（３５）と、 上記光入力端子（１１）から入力する光信号を一定時間
遅延させる光遅延回路（３１）と、 上記光遅延回路（３１）からの光信号と上記光変調器
（３５）で変調された励起光とを合波する光合波器（１
２）と、 上記光合波器（１２）で合波された光合波信号を稀土類
元素添加光ファイバ（１５）で増幅し出力する光出力端
子（２０）と、 を具備することを特徴とする稀土類元素添加光ファイバ
増幅器。 - 【請求項２】 光信号を励起光と共に稀土類元素添加光
ファイバに通過させて増幅させる光ファイバ増幅器にお
いて、 光入力端子（１１）に入力する光信号の一部を取り出す
光分波器（３０）と、 上記光分波器（３０）からの光信号を受信する光信号受
信手段（４０）と、 上記光信号受信手段（４０）からの光信号を電気信号に
変換する光電変換器（３２）と、 上記光電変換器（３２）からの電気信号を入力して波形
整形する入力駆動型タイミングフィルタ（３３）と、 波形整形された電気信号を励起光源に電流注入して変調
された励起光を発振する励起光源（１３2 ）と、 上記光入力端子（１１）から入力する光信号を一定時間
遅延させる光遅延回路（３１）と、 上記光遅延回路（３１）からの光信号と上記光変調器
（３５）で変調された励起光とを合波する光合波器（１
２）と、 上記光合波器（１２）で合波された光合波信号を稀土類
元素添加光ファイバ（１５）で増幅し出力する光出力端
子（２０）と、 を具備することを特徴とする稀土類元素添加光ファイバ
増幅器。 - 【請求項３】 光信号受信手段（４０）は光学的ヘテロ
ダイン検出手段であることを特徴とする請求項１または
２記載の稀土類元素添加光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 光信号受信手段（４０）は、光学的ホモ
ダイン検出手段であることを特徴とする請求項１または
２記載の稀土類元素添加光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237793A JPH0964437A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237793A JPH0964437A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964437A true JPH0964437A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=17020516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7237793A Withdrawn JPH0964437A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964437A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396625B1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-05-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier and optical fiber module included in the same |
| EP1220382A3 (en) * | 2000-12-26 | 2002-08-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier, optical communication system including the same, and optical fiber module included in the same |
| US6661570B2 (en) | 2000-12-26 | 2003-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier, optical communication system including the same, and optical fiber module included in the same |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP7237793A patent/JPH0964437A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396625B1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-05-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier and optical fiber module included in the same |
| EP1221746A3 (en) * | 2000-12-26 | 2002-08-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier and optical fiber module |
| EP1220382A3 (en) * | 2000-12-26 | 2002-08-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier, optical communication system including the same, and optical fiber module included in the same |
| JP2002261364A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-09-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅器、それを含む光通信システム及びそれに含まれる光ファイバモジュール |
| US6661570B2 (en) | 2000-12-26 | 2003-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplifier, optical communication system including the same, and optical fiber module included in the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |