JPH11122171A - 波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システム - Google Patents
波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システムInfo
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- JPH11122171A JPH11122171A JP9283828A JP28382897A JPH11122171A JP H11122171 A JPH11122171 A JP H11122171A JP 9283828 A JP9283828 A JP 9283828A JP 28382897 A JP28382897 A JP 28382897A JP H11122171 A JPH11122171 A JP H11122171A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない光部品点数で波長分散補償と光増幅と
を行う波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信
システムを提供する。 【解決手段】 波長分散補償のために光信号を折り返す
チャープトグレーティング３の終端に励起光光源４を設
け、この励起光及び信号光の経路中に励起光による信号
光の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５を挿入した。光フ
ァイバ増幅器と波長分散補償部とが一体化されたことに
なり、光部品点数が少ない。
を行う波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信
システムを提供する。 【解決手段】 波長分散補償のために光信号を折り返す
チャープトグレーティング３の終端に励起光光源４を設
け、この励起光及び信号光の経路中に励起光による信号
光の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５を挿入した。光フ
ァイバ増幅器と波長分散補償部とが一体化されたことに
なり、光部品点数が少ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重伝送シス
テムにおける波長分散補償及び光増幅の構成に係り、特
に、少ない光部品点数で波長分散補償と光増幅とを行う
波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システ
ムに関するものである。
テムにおける波長分散補償及び光増幅の構成に係り、特
に、少ない光部品点数で波長分散補償と光増幅とを行う
波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システ
ムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、波長１．５５μｍ帯の光ファイバ
増幅器の急速な発展に伴い、波長１．５５μｍ帯の光信
号を数波〜数十波用いた波長多重伝送により、高速、大
容量の情報を長距離伝送するシステムの研究開発が活発
になってきた。上記システムの構成形態として、伝送路
に波長１．３μｍでゼロ分散特性を持つシングルモード
ファイバを用い、この伝送路に波長１．５５μｍ帯の波
長多重された信号光を数波〜数十波伝送させるものがあ
る。この構成で問題になるのは、波長１．５５μｍ帯で
の上記ファイバにおける波長分散である。この波長分散
を補償するために波長分散補償ファイバを上記伝送路に
付加することが考えられている。また、伝送距離を延ば
すために、上記伝送路の途中に光ファイバ増幅器を挿入
することも考えられている。
増幅器の急速な発展に伴い、波長１．５５μｍ帯の光信
号を数波〜数十波用いた波長多重伝送により、高速、大
容量の情報を長距離伝送するシステムの研究開発が活発
になってきた。上記システムの構成形態として、伝送路
に波長１．３μｍでゼロ分散特性を持つシングルモード
ファイバを用い、この伝送路に波長１．５５μｍ帯の波
長多重された信号光を数波〜数十波伝送させるものがあ
る。この構成で問題になるのは、波長１．５５μｍ帯で
の上記ファイバにおける波長分散である。この波長分散
を補償するために波長分散補償ファイバを上記伝送路に
付加することが考えられている。また、伝送距離を延ば
すために、上記伝送路の途中に光ファイバ増幅器を挿入
することも考えられている。
【０００３】波長分散補償と光増幅とを行う従来のシス
テムを図４、図５に示す。
テムを図４、図５に示す。
【０００４】図４のシステムは、波長多重された信号光
を伝送する光ファイバからなる入力光伝送路８の出力端
に光ファイバ増幅器４１を設け、その後段に波長分散補
償部４２を設けたものである。波長分散補償部４２は、
３つのポートを有する光サーキュレータ１を用い、光フ
ァイバ増幅器４１の出力端に光サーキュレータ１の第１
のポートを接続し、この第１のポートの順方向側に
あたる第２のポートに波長分散補償ファイバ２を接続
し、さらに、この波長分散補償ファイバ２に波長毎の信
号光を第２のポートへ折り返すチャープトグレーティ
ング３を接続し、このチャープトグレーティング３で折
り返された信号光が第２のポートの順方向側にあたる
第３のポートから出力伝送路１３へ出力されるように
構成したものである。チャープトグレーティング３の終
端は、無反射終端としてある。
を伝送する光ファイバからなる入力光伝送路８の出力端
に光ファイバ増幅器４１を設け、その後段に波長分散補
償部４２を設けたものである。波長分散補償部４２は、
３つのポートを有する光サーキュレータ１を用い、光フ
ァイバ増幅器４１の出力端に光サーキュレータ１の第１
のポートを接続し、この第１のポートの順方向側に
あたる第２のポートに波長分散補償ファイバ２を接続
し、さらに、この波長分散補償ファイバ２に波長毎の信
号光を第２のポートへ折り返すチャープトグレーティ
ング３を接続し、このチャープトグレーティング３で折
り返された信号光が第２のポートの順方向側にあたる
第３のポートから出力伝送路１３へ出力されるように
構成したものである。チャープトグレーティング３の終
端は、無反射終端としてある。
【０００５】波長多重された信号光は、入力光伝送路８
を伝送されることによってパワが減衰されるが、光ファ
イバ増幅器４１によって増幅され、減衰が補われる。そ
の増幅された信号光は、光サーキュレータ１の第１のポ
ートに入射し、第２のポートから出射し、波長分散
補償ファイバ２を経由してチャープトグレーティング３
に至る。チャープトグレーティング３内では、それぞれ
の波長の信号光が反射して折り返され、波長分散補償フ
ァイバ２を逆方向に経由して光サーキュレータ１の第２
のポートに入射し、第３のポートから出射し、出力
光伝送路１３により伝送される。このようにして、波長
分散補償と光増幅とを行うことができる。
を伝送されることによってパワが減衰されるが、光ファ
イバ増幅器４１によって増幅され、減衰が補われる。そ
の増幅された信号光は、光サーキュレータ１の第１のポ
ートに入射し、第２のポートから出射し、波長分散
補償ファイバ２を経由してチャープトグレーティング３
に至る。チャープトグレーティング３内では、それぞれ
の波長の信号光が反射して折り返され、波長分散補償フ
ァイバ２を逆方向に経由して光サーキュレータ１の第２
のポートに入射し、第３のポートから出射し、出力
光伝送路１３により伝送される。このようにして、波長
分散補償と光増幅とを行うことができる。
【０００６】図５のシステムは、光ファイバ増幅器４１
と波長分散補償部４２とを前後入れ替えたもので、同様
に、波長分散補償と光増幅とを行うことができる。
と波長分散補償部４２とを前後入れ替えたもので、同様
に、波長分散補償と光増幅とを行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４、図５に示した従
来のシステムには、次のような問題がある。
来のシステムには、次のような問題がある。
【０００８】１）光ファイバ増幅器４１と波長分散補償
部４２とが互いに独立して設けられ、これらがカスケー
ドに接続されている。このため、使用する光部品点数が
多くなり、コスト高になる。また、信号光が通過する光
部品点数の多さに伴い伝送損失が増える。そして、光部
品点数が多いため小型化が難しくなる。
部４２とが互いに独立して設けられ、これらがカスケー
ドに接続されている。このため、使用する光部品点数が
多くなり、コスト高になる。また、信号光が通過する光
部品点数の多さに伴い伝送損失が増える。そして、光部
品点数が多いため小型化が難しくなる。
【０００９】２）接続する光部品点数の多さに伴い各光
部品間の接続損失が増し、偏光依存性損失も増す。
部品間の接続損失が増し、偏光依存性損失も増す。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、少ない光部品点数で波長分散補償と光増幅とを行う
波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システ
ムを提供することにある。
し、少ない光部品点数で波長分散補償と光増幅とを行う
波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システ
ムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、波長多重された信号光を伝送する光ファイ
バの出力端に光サーキュレータの第１のポートを接続
し、この第１のポートの順方向側にあたる第２のポート
に波長分散補償ファイバを接続し、さらに、この波長分
散補償ファイバに波長毎の信号光を前記第２のポートに
折り返すチャープトグレーティングを接続し、このチャ
ープトグレーティングの終端に励起光光源を設け、この
励起光光源からの励起光と前記チャープトグレーティン
グで折り返された信号光とが前記第２のポートの順方向
側にあたる第３のポートから出力されるように構成し、
これら励起光及び信号光の経路中に励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバを挿入し、増幅された
信号光の経路中に残留励起光を分離するＷＤＭカプラを
挿入したものである。
に本発明は、波長多重された信号光を伝送する光ファイ
バの出力端に光サーキュレータの第１のポートを接続
し、この第１のポートの順方向側にあたる第２のポート
に波長分散補償ファイバを接続し、さらに、この波長分
散補償ファイバに波長毎の信号光を前記第２のポートに
折り返すチャープトグレーティングを接続し、このチャ
ープトグレーティングの終端に励起光光源を設け、この
励起光光源からの励起光と前記チャープトグレーティン
グで折り返された信号光とが前記第２のポートの順方向
側にあたる第３のポートから出力されるように構成し、
これら励起光及び信号光の経路中に励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバを挿入し、増幅された
信号光の経路中に残留励起光を分離するＷＤＭカプラを
挿入したものである。
【００１２】前記ＷＤＭカプラの信号光出力端に逆方向
からの光を遮断する光アイソレータを設けてもよい。
からの光を遮断する光アイソレータを設けてもよい。
【００１３】前記ＷＤＭカプラの信号光出力端に別の光
サーキュレータを設け、この光サーキュレータの第１の
ポートを前記ＷＤＭカプラに接続し、この第１のポート
の順方向側にあたる第２のポートには信号光を折り返す
反射器を設け、前記ＷＤＭカプラからの信号光が前記第
２のポートの順方向側にあたる第３のポートから出力さ
れ、逆方向からの光が遮断されるように構成してもよ
い。
サーキュレータを設け、この光サーキュレータの第１の
ポートを前記ＷＤＭカプラに接続し、この第１のポート
の順方向側にあたる第２のポートには信号光を折り返す
反射器を設け、前記ＷＤＭカプラからの信号光が前記第
２のポートの順方向側にあたる第３のポートから出力さ
れ、逆方向からの光が遮断されるように構成してもよ
い。
【００１４】前記Ｅｒ添加光ファイバを前記波長分散補
償ファイバと前記チャープトグレーティングとの間に挿
入してもよい。
償ファイバと前記チャープトグレーティングとの間に挿
入してもよい。
【００１５】励起光として波長１．４８μｍ帯を用いて
もよい。
もよい。
【００１６】励起光として波長０．９８μｍ帯を用いて
もよい。
もよい。
【００１７】前記増幅された信号光の経路中に増幅利得
のピークとなる波長１．５３２μｍ帯の信号光を一部だ
け抽出するリング共振器を挿入してもよい。
のピークとなる波長１．５３２μｍ帯の信号光を一部だ
け抽出するリング共振器を挿入してもよい。
【００１８】前記リング共振器の抽出光出力端にモニタ
用の受光器を設けてもよい。
用の受光器を設けてもよい。
【００１９】また、光通信システムは、波長分散補償型
光増幅器を用い、前記信号光を伝送する光ファイバとし
てシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイ
バを用いたものである。
光増幅器を用い、前記信号光を伝送する光ファイバとし
てシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイ
バを用いたものである。
【００２０】前記信号光に、波長１．５３μｍ〜１．６
３μｍの範囲内の少なくとも８波の波長帯を用い、全波
長帯総合の伝送容量を２０Ｇｂｐｓより大きくしてもよ
い。
３μｍの範囲内の少なくとも８波の波長帯を用い、全波
長帯総合の伝送容量を２０Ｇｂｐｓより大きくしてもよ
い。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて詳述する。
面に基づいて詳述する。
【００２２】図１に示されるように、本発明の第１の実
施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つのポート
を有する光サーキュレータ１と、波長分散補償ファイバ
２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレーティ
ング３と、励起光光源４と、励起光による信号光の増幅
を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離するＷＤ
Ｍカプラ６と、一方向に光を通し逆方向からの光を遮断
する光アイソレータ７とからなる。
施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つのポート
を有する光サーキュレータ１と、波長分散補償ファイバ
２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレーティ
ング３と、励起光光源４と、励起光による信号光の増幅
を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離するＷＤ
Ｍカプラ６と、一方向に光を通し逆方向からの光を遮断
する光アイソレータ７とからなる。
【００２３】この波長分散補償型光増幅器を用いた光通
信システムは、入力光伝送路８に、波長１．５３μｍ〜
１．６３μｍの範囲内の少なくとも８波の波長多重され
た信号光を伝送させる。入力光伝送路８に使用される光
ファイバは、シングルモード光ファイバか又は分散シフ
ト光ファイバである。そのファイバ長は、１００ｋｍ〜
２００ｋｍである。
信システムは、入力光伝送路８に、波長１．５３μｍ〜
１．６３μｍの範囲内の少なくとも８波の波長多重され
た信号光を伝送させる。入力光伝送路８に使用される光
ファイバは、シングルモード光ファイバか又は分散シフ
ト光ファイバである。そのファイバ長は、１００ｋｍ〜
２００ｋｍである。
【００２４】光サーキュレータ１は、第１のポートか
ら第２のポート、及び第２のポートから第３のポー
トがそれぞれの順方向になっているものである。入力
光伝送路８の出力端に光サーキュレータ１の第１のポー
トが接続される。光サーキュレータ１の第２のポート
に波長分散補償ファイバ２が接続される。
ら第２のポート、及び第２のポートから第３のポー
トがそれぞれの順方向になっているものである。入力
光伝送路８の出力端に光サーキュレータ１の第１のポー
トが接続される。光サーキュレータ１の第２のポート
に波長分散補償ファイバ２が接続される。
【００２５】波長分散補償ファイバ２には、Ｗ型屈折率
分布構造のファイバが用いられ、そのファイバ長は、入
力光伝送路のファイバ長によって生じる波長分散量によ
って決められる。波長分散補償ファイバ２に接続される
チャープトグレーティング３は、多波長を用いたことに
よって生じる波長分散を補償するために設けられ、信号
光に使用する波長によって格子構造及び長さが決められ
る。広い波長帯になればチャープトグレーティング３の
長さも長くなる。
分布構造のファイバが用いられ、そのファイバ長は、入
力光伝送路のファイバ長によって生じる波長分散量によ
って決められる。波長分散補償ファイバ２に接続される
チャープトグレーティング３は、多波長を用いたことに
よって生じる波長分散を補償するために設けられ、信号
光に使用する波長によって格子構造及び長さが決められ
る。広い波長帯になればチャープトグレーティング３の
長さも長くなる。
【００２６】チャープトグレーティング３の終端に設け
られる励起光光源４は、波長１．４８μｍで発振するよ
うになっており、この励起光光源４からの励起光がチャ
ープトグレーティング３の終端に入射される。この励起
光とチャープトグレーティング３で折り返された信号光
とが第２のポートに入射し、第３のポートから出射
することになる。即ち、従来の波長分散補償部４２に励
起光光源４を追加した構成になっている。
られる励起光光源４は、波長１．４８μｍで発振するよ
うになっており、この励起光光源４からの励起光がチャ
ープトグレーティング３の終端に入射される。この励起
光とチャープトグレーティング３で折り返された信号光
とが第２のポートに入射し、第３のポートから出射
することになる。即ち、従来の波長分散補償部４２に励
起光光源４を追加した構成になっている。
【００２７】Ｅｒ添加光ファイバ５は、光サーキュレー
タ１の第３のポートに接続される。Ｅｒ添加光ファイ
バ５の出力端にＷＤＭカプラ６が接続され、ＷＤＭカプ
ラ６の信号光出力端に光アイソレータ７が接続され、光
アイソレータ７の出力端には図示されない出力伝送路が
接続される。
タ１の第３のポートに接続される。Ｅｒ添加光ファイ
バ５の出力端にＷＤＭカプラ６が接続され、ＷＤＭカプ
ラ６の信号光出力端に光アイソレータ７が接続され、光
アイソレータ７の出力端には図示されない出力伝送路が
接続される。
【００２８】図１の波長分散補償型光増幅器の動作を説
明する。
明する。
【００２９】波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの範囲内
の少なくとも８波の波長多重された信号光が入力光伝送
路８を伝送されると、各信号光に波長分散が生じると共
にパワが減衰する。この信号光は、光サーキュレータ１
の第１のポートに入射し、第２のポートから出射
し、波長分散補償ファイバ２を経由してチャープトグレ
ーティング３に至る。チャープトグレーティング３内で
は、波長多重された信号光のうち長波長側の信号光がチ
ャープトグレーティング３の始端に近い側で反射され、
短波長側の信号光が終端に近い側で反射される。このよ
うにして折り返された信号光は、波長分散補償ファイバ
２を逆方向に経由して第２のポートに入射し、第３の
ポートから出射し、Ｅｒ添加光ファイバ５に至る。信
号光は波長分散補償ファイバ２を行きと帰りで２回通る
ことになる。第３のポートから出射される信号光は、
入力光伝送路での波長分散が補償され、波長分散による
波形の歪み、劣化が補償されたものとなっている。
の少なくとも８波の波長多重された信号光が入力光伝送
路８を伝送されると、各信号光に波長分散が生じると共
にパワが減衰する。この信号光は、光サーキュレータ１
の第１のポートに入射し、第２のポートから出射
し、波長分散補償ファイバ２を経由してチャープトグレ
ーティング３に至る。チャープトグレーティング３内で
は、波長多重された信号光のうち長波長側の信号光がチ
ャープトグレーティング３の始端に近い側で反射され、
短波長側の信号光が終端に近い側で反射される。このよ
うにして折り返された信号光は、波長分散補償ファイバ
２を逆方向に経由して第２のポートに入射し、第３の
ポートから出射し、Ｅｒ添加光ファイバ５に至る。信
号光は波長分散補償ファイバ２を行きと帰りで２回通る
ことになる。第３のポートから出射される信号光は、
入力光伝送路での波長分散が補償され、波長分散による
波形の歪み、劣化が補償されたものとなっている。
【００３０】信号光がＥｒ添加光ファイバ５を通る間に
増幅されるように、チャープトグレーティング３の終端
の励起光光源４より励起光が入射される。励起光は、チ
ャープトグレーティング３及び波長分散補償ファイバ２
を経由して、信号光と共に第２のポートに入射し、第
３のポートから出射し、Ｅｒ添加光ファイバ５に至
る。波長１．４８μｍの励起光は、チャープトグレーテ
ィング３、波長分散補償ファイバ２、光アイソレータ１
のいずれを伝搬してもほとんど損失を生じないので、Ｅ
ｒ添加光ファイバ５に効率よく供給される。
増幅されるように、チャープトグレーティング３の終端
の励起光光源４より励起光が入射される。励起光は、チ
ャープトグレーティング３及び波長分散補償ファイバ２
を経由して、信号光と共に第２のポートに入射し、第
３のポートから出射し、Ｅｒ添加光ファイバ５に至
る。波長１．４８μｍの励起光は、チャープトグレーテ
ィング３、波長分散補償ファイバ２、光アイソレータ１
のいずれを伝搬してもほとんど損失を生じないので、Ｅ
ｒ添加光ファイバ５に効率よく供給される。
【００３１】Ｅｒ添加光ファイバ５内では、励起光の大
部分のパワが吸収されて反転分布状態を作り、信号光が
数千倍から約１万倍に増幅される。増幅された信号光
は、ＷＤＭカプラ６、光アイソレータ７を経由して出力
伝送路に出力される。Ｅｒ添加光ファイバ５内で吸収さ
れなかった残留励起光はＷＤＭカプラ６で分岐され、放
出される。光アイソレータ７から出力される信号光は、
増幅によって減衰が十分に補われている。このようにし
て、波長分散補償と光増幅とが達成される。
部分のパワが吸収されて反転分布状態を作り、信号光が
数千倍から約１万倍に増幅される。増幅された信号光
は、ＷＤＭカプラ６、光アイソレータ７を経由して出力
伝送路に出力される。Ｅｒ添加光ファイバ５内で吸収さ
れなかった残留励起光はＷＤＭカプラ６で分岐され、放
出される。光アイソレータ７から出力される信号光は、
増幅によって減衰が十分に補われている。このようにし
て、波長分散補償と光増幅とが達成される。
【００３２】次に、図２に示されるように、本発明の第
２の実施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つの
ポートを有する光サーキュレータ１と、波長分散補償フ
ァイバ２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレ
ーティング３と、励起光光源４と、励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離す
るＷＤＭカプラ６と、３つのポートを有する別の光サー
キュレータ９と、反射器１０と、特定波長光を一部だけ
抽出するリング共振器１１と、モニタ用の受光器１２と
からなる。
２の実施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つの
ポートを有する光サーキュレータ１と、波長分散補償フ
ァイバ２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレ
ーティング３と、励起光光源４と、励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離す
るＷＤＭカプラ６と、３つのポートを有する別の光サー
キュレータ９と、反射器１０と、特定波長光を一部だけ
抽出するリング共振器１１と、モニタ用の受光器１２と
からなる。
【００３３】光サーキュレータ１からＷＤＭカプラ６ま
での構成は図１の形態と同じであるから説明を省く。Ｗ
ＤＭカプラ６の後段に設けられた光サーキュレータ９
は、図１の形態の光アイソレータ７の代わりに逆方向か
らの光を遮断する目的で用いられている。この光サーキ
ュレータ９は、前段の光サーキュレータ１と同様に第１
のポートから第２のポート、及び第２のポートか
ら第３のポートがそれぞれの順方向になっており、Ｗ
ＤＭカプラ６の出力端に第１のポートが接続され、第
２のポートにはリング共振器１１を介して反射器１０
が接続される。リング共振器１１は、波長１．５３２μ
ｍ帯の信号光を一部だけ抽出するようになっている。ま
た、リング共振器１１の抽出光出力端に受光器１２が設
けられている。
での構成は図１の形態と同じであるから説明を省く。Ｗ
ＤＭカプラ６の後段に設けられた光サーキュレータ９
は、図１の形態の光アイソレータ７の代わりに逆方向か
らの光を遮断する目的で用いられている。この光サーキ
ュレータ９は、前段の光サーキュレータ１と同様に第１
のポートから第２のポート、及び第２のポートか
ら第３のポートがそれぞれの順方向になっており、Ｗ
ＤＭカプラ６の出力端に第１のポートが接続され、第
２のポートにはリング共振器１１を介して反射器１０
が接続される。リング共振器１１は、波長１．５３２μ
ｍ帯の信号光を一部だけ抽出するようになっている。ま
た、リング共振器１１の抽出光出力端に受光器１２が設
けられている。
【００３４】ＷＤＭカプラ６から出力された信号光は、
光サーキュレータ９の第１のポートに入射し、第２の
ポートから出射し、リング共振器１１を経由して反射
器１０に至る。反射器１０で折り返された信号光は、リ
ング共振器１１を逆方向に経由して第２のポートに入
射し、第３のポートから出射する。
光サーキュレータ９の第１のポートに入射し、第２の
ポートから出射し、リング共振器１１を経由して反射
器１０に至る。反射器１０で折り返された信号光は、リ
ング共振器１１を逆方向に経由して第２のポートに入
射し、第３のポートから出射する。
【００３５】この間、波長多重された信号光のうち波長
１．５３２μｍ帯の信号光がリング共振器１１で一部だ
け抽出され、残りの波長帯の信号光及び波長１．５３２
μｍ帯の信号光の残り部分は、第３のポートから出射
する。リング共振器１１を設けた構成は、Ｅｒ添加光フ
ァイバ５としてコアにＥｒとＡｌとを共添加した光ファ
イバを用いる場合に有効なものである。この光ファイバ
を用いた光増幅器では、増幅利得の波長特性が平坦では
なく、ピークが波長１．５３２μｍ付近にある。従っ
て、波長１．５３２μｍ帯の信号光を一部だけ抽出する
と、増幅利得の波長特性が平坦になる。
１．５３２μｍ帯の信号光がリング共振器１１で一部だ
け抽出され、残りの波長帯の信号光及び波長１．５３２
μｍ帯の信号光の残り部分は、第３のポートから出射
する。リング共振器１１を設けた構成は、Ｅｒ添加光フ
ァイバ５としてコアにＥｒとＡｌとを共添加した光ファ
イバを用いる場合に有効なものである。この光ファイバ
を用いた光増幅器では、増幅利得の波長特性が平坦では
なく、ピークが波長１．５３２μｍ付近にある。従っ
て、波長１．５３２μｍ帯の信号光を一部だけ抽出する
と、増幅利得の波長特性が平坦になる。
【００３６】リング共振器１１で抽出した１．５３２μ
ｍ帯の信号光は、受光器１２で受光され、電気信号に変
換されてモニタ信号として利用される。
ｍ帯の信号光は、受光器１２で受光され、電気信号に変
換されてモニタ信号として利用される。
【００３７】次に、図３に示されるように、本発明の第
３の実施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つの
ポートを有する光サーキュレータ１と、波長分散補償フ
ァイバ２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレ
ーティング３と、励起光光源４と、励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離す
るＷＤＭカプラ６とからなる。
３の実施形態による波長分散補償型光増幅器は、３つの
ポートを有する光サーキュレータ１と、波長分散補償フ
ァイバ２と、特定多波長の光を反射するチャープトグレ
ーティング３と、励起光光源４と、励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバ５と、励起光を分離す
るＷＤＭカプラ６とからなる。
【００３８】図３の構成は、励起光及び信号光の経路中
におけるＥｒ添加光ファイバ５を挿入する箇所が、図１
のように光サーキュレータ１の第３のポート側ではな
く、第２のポート側に設けられたものである。即ち、
Ｅｒ添加光ファイバ５は、波長分散補償ファイバ２とチ
ャープトグレーティング３との間に挿入されている。光
サーキュレータ１の第３のポートにおいて、逆方向か
らの光が遮断される。図１の形態に使用されていた光ア
イソレータ７は使用されない。また、第３のポートに
は、増幅利得の波長特性を平坦にする目的で、波長１．
５３２μｍ帯の信号光の一部だけ抽出するリング共振器
１１が設けられている。
におけるＥｒ添加光ファイバ５を挿入する箇所が、図１
のように光サーキュレータ１の第３のポート側ではな
く、第２のポート側に設けられたものである。即ち、
Ｅｒ添加光ファイバ５は、波長分散補償ファイバ２とチ
ャープトグレーティング３との間に挿入されている。光
サーキュレータ１の第３のポートにおいて、逆方向か
らの光が遮断される。図１の形態に使用されていた光ア
イソレータ７は使用されない。また、第３のポートに
は、増幅利得の波長特性を平坦にする目的で、波長１．
５３２μｍ帯の信号光の一部だけ抽出するリング共振器
１１が設けられている。
【００３９】動作を説明すると、信号光は、光サーキュ
レータ１の第１のポートに入射し、第２のポートか
ら出射し、波長分散補償ファイバ２、Ｅｒ添加光ファイ
バ５を経由してチャープトグレーティング３に至る。各
波長の信号光は、チャープトグレーティング３内のそれ
ぞれ異なる位置で反射され、Ｅｒ添加光ファイバ５、波
長分散補償ファイバ２を逆方向に経由して光サーキュレ
ータ１の第２のポートに入射し、第３のポートから
出射する。一方、チャープトグレーティング３の終端よ
り励起光が入射されるので、信号光がＥｒ添加光ファイ
バ５を通る間に増幅される。従って、第３のポートか
ら出射される信号光は、入力光伝送路８での波長分散が
補償され、かつ増幅によって減衰が十分に補われてい
る。
レータ１の第１のポートに入射し、第２のポートか
ら出射し、波長分散補償ファイバ２、Ｅｒ添加光ファイ
バ５を経由してチャープトグレーティング３に至る。各
波長の信号光は、チャープトグレーティング３内のそれ
ぞれ異なる位置で反射され、Ｅｒ添加光ファイバ５、波
長分散補償ファイバ２を逆方向に経由して光サーキュレ
ータ１の第２のポートに入射し、第３のポートから
出射する。一方、チャープトグレーティング３の終端よ
り励起光が入射されるので、信号光がＥｒ添加光ファイ
バ５を通る間に増幅される。従って、第３のポートか
ら出射される信号光は、入力光伝送路８での波長分散が
補償され、かつ増幅によって減衰が十分に補われてい
る。
【００４０】Ｅｒ添加光ファイバ５を光サーキュレータ
１の第２のポート側に設けることには、次の利点があ
る。第１に、励起光として波長１．４８μｍ帯の代わり
に、低雑音指数特性を持つ波長０．９８μｍ帯を用いる
ことができる。第２は、光アイソレータが不要になるこ
とである。
１の第２のポート側に設けることには、次の利点があ
る。第１に、励起光として波長１．４８μｍ帯の代わり
に、低雑音指数特性を持つ波長０．９８μｍ帯を用いる
ことができる。第２は、光アイソレータが不要になるこ
とである。
【００４１】また、励起光に波長０．９８μｍ帯を用い
ると、次の利点がある。励起光はチャープトグレーティ
ング３を通って直ちにＥｒ添加光ファイバ５に入るの
で、大部分が効率よく吸収される。しかし、吸収されな
かった励起光は波長分散補償ファイバ３を通って光サー
キュレータ１に達する。光サーキュレータには、波長
０．９８μｍ〜１．６μｍの広い範囲に亘って動作する
ものがなく、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの範囲で
使用されるものは、波長０．９８μｍの励起光を順方向
へ通さず、反射する。このようにして光サーキュレータ
１で反射された励起光は、逆戻りして再びＥｒ添加光フ
ァイバ５に入り、吸収される。従って、励起光に波長
０．９８μｍ帯を用いると、励起光の利用効率が非常に
高くなる。
ると、次の利点がある。励起光はチャープトグレーティ
ング３を通って直ちにＥｒ添加光ファイバ５に入るの
で、大部分が効率よく吸収される。しかし、吸収されな
かった励起光は波長分散補償ファイバ３を通って光サー
キュレータ１に達する。光サーキュレータには、波長
０．９８μｍ〜１．６μｍの広い範囲に亘って動作する
ものがなく、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの範囲で
使用されるものは、波長０．９８μｍの励起光を順方向
へ通さず、反射する。このようにして光サーキュレータ
１で反射された励起光は、逆戻りして再びＥｒ添加光フ
ァイバ５に入り、吸収される。従って、励起光に波長
０．９８μｍ帯を用いると、励起光の利用効率が非常に
高くなる。
【００４２】さらに、この形態では、信号光がＥｒ添加
光ファイバ５を行きと帰りで２回通ることになるので、
増幅利得を高くすることができる。
光ファイバ５を行きと帰りで２回通ることになるので、
増幅利得を高くすることができる。
【００４３】なお、図１〜図３の波長分散補償型光増幅
器を用いた光通信システムは、波長１．５３μｍ〜１．
６３μｍの範囲内で８波，１６波，３２波，６４波…の
波長多重された信号光を伝送する。各波によるチャンネ
ルの伝送速度は、６００Ｍｂｐｓ，１．５Ｇｂｐｓ，
２．４Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ…の広い範囲から選ぶこ
とができる。全波長帯総合の伝送容量は２０Ｇｂｐｓよ
り大きくする。
器を用いた光通信システムは、波長１．５３μｍ〜１．
６３μｍの範囲内で８波，１６波，３２波，６４波…の
波長多重された信号光を伝送する。各波によるチャンネ
ルの伝送速度は、６００Ｍｂｐｓ，１．５Ｇｂｐｓ，
２．４Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ…の広い範囲から選ぶこ
とができる。全波長帯総合の伝送容量は２０Ｇｂｐｓよ
り大きくする。
【００４４】また、Ｅｒ添加光ファイバ５には、光ファ
イバのコア内に、ＥｒとＡｌとを共添加した石英系ガラ
スを用いたもの、ＥｒとＡｌとを共添加したフッ化物系
ガラスを用いたもの、Ｅｒを添加したテルライト系ガラ
スを用いたもの、などを用いることができる。
イバのコア内に、ＥｒとＡｌとを共添加した石英系ガラ
スを用いたもの、ＥｒとＡｌとを共添加したフッ化物系
ガラスを用いたもの、Ｅｒを添加したテルライト系ガラ
スを用いたもの、などを用いることができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４６】（１）光ファイバ増幅器と波長分散補償部
とが一体化されたことになり、光部品点数が少なくなる
と共に、伝送損失、偏光依存性損失、接続損失が低減さ
れ、より高出力の信号光を伝送し、雑音が少なく、波形
歪みや波形劣化の少ない信号伝送を行うことができる。
とが一体化されたことになり、光部品点数が少なくなる
と共に、伝送損失、偏光依存性損失、接続損失が低減さ
れ、より高出力の信号光を伝送し、雑音が少なく、波形
歪みや波形劣化の少ない信号伝送を行うことができる。
【００４７】（２）高速、大容量の情報を長距離伝送す
ることができる。
ることができる。
【００４８】（３）光部品点数が少ないので、光部品接
続部分からの反射光が低減され、増幅器の安定性がよく
なる。また、偏光依存性損失が低減され、増幅利得の一
定化に極めて有効である。
続部分からの反射光が低減され、増幅器の安定性がよく
なる。また、偏光依存性損失が低減され、増幅利得の一
定化に極めて有効である。
【図１】本発明の一実施形態を示す波長分散補償型光増
幅器の構成図である。
幅器の構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す波長分散補償型光
増幅器の構成図である。
増幅器の構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す波長分散補償型光
増幅器の構成図である。
増幅器の構成図である。
【図４】従来のシステムで波長分散補償と光増幅とを行
うための構成図である。
うための構成図である。
【図５】従来のシステムで波長分散補償と光増幅とを行
うための構成図である。
うための構成図である。
１、９ 光サーキュレータ ２ 波長分散補償ファイバ ３ チャープトグレーティング ４ 励起光光源 ５ Ｅｒ添加光ファイバ ６ ＷＤＭカプラ ７ 光アイソレータ ８ 入力光伝送路 １０ 反射器 １１ リング共振器 １２ 受光器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｅ Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02
Claims (10)
- 【請求項１】 波長多重された信号光を伝送する光ファ
イバの出力端に光サーキュレータの第１のポートを接続
し、この第１のポートの順方向側にあたる第２のポート
に波長分散補償ファイバを接続し、さらに、この波長分
散補償ファイバに波長毎の信号光を前記第２のポートに
折り返すチャープトグレーティングを接続し、このチャ
ープトグレーティングの終端に励起光光源を設け、この
励起光光源からの励起光と前記チャープトグレーティン
グで折り返された信号光とが前記第２のポートの順方向
側にあたる第３のポートから出力されるように構成し、
これら励起光及び信号光の経路中に励起光による信号光
の増幅を行うＥｒ添加光ファイバを挿入し、増幅された
信号光の経路中に残留励起光を分離するＷＤＭカプラを
挿入したことを特徴とする波長分散補償型光増幅器。 - 【請求項２】 前記ＷＤＭカプラの信号光出力端に逆方
向からの光を遮断する光アイソレータを設けたことを特
徴とする請求項１記載の波長分散補償型光増幅器。 - 【請求項３】 前記ＷＤＭカプラの信号光出力端に別の
光サーキュレータを設け、この光サーキュレータの第１
のポートを前記ＷＤＭカプラに接続し、この第１のポー
トの順方向側にあたる第２のポートには信号光を折り返
す反射器を設け、前記ＷＤＭカプラからの信号光が前記
第２のポートの順方向側にあたる第３のポートから出力
され、逆方向からの光が遮断されるように構成したこと
を特徴とする請求項１記載の波長分散補償型光増幅器。 - 【請求項４】 前記Ｅｒ添加光ファイバを前記波長分散
補償ファイバと前記チャープトグレーティングとの間に
挿入したことを特徴とする請求項１記載の波長分散補償
型光増幅器。 - 【請求項５】 励起光として波長１．４８μｍ帯を用い
たことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の波長分
散補償型光増幅器。 - 【請求項６】 励起光として波長０．９８μｍ帯を用い
たことを特徴とする請求項４記載の波長分散補償型光増
幅器。 - 【請求項７】 前記増幅された信号光の経路中に増幅利
得のピークとなる波長１．５３２μｍ帯の信号光を一部
だけ抽出するリング共振器を挿入したことを特徴とする
請求項１〜６いずれか記載の波長分散補償型光増幅器。 - 【請求項８】 前記リング共振器の抽出光出力端にモニ
タ用の受光器を設けたことを特徴とする請求項７記載の
波長分散補償型光増幅器。 - 【請求項９】 請求項１〜７いずれか記載の波長分散補
償型光増幅器を用い、前記信号光を伝送する光ファイバ
としてシングルモード光ファイバか又は分散シフト光フ
ァイバを用いたことを特徴とする光通信システム。 - 【請求項１０】 前記信号光に波長１．５３μｍ〜１．
６３μｍの範囲内の少なくとも８波の波長帯を用い、全
波長帯総合の伝送容量を２０Ｇｂｐｓより大くしたこと
を特徴とする請求項９記載の光通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9283828A JPH11122171A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9283828A JPH11122171A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122171A true JPH11122171A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17670691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9283828A Pending JPH11122171A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11122171A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330595A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-11-30 | Hitachi Cable Ltd | 超広帯域波長分散補償・増幅デバイス，およびそれを用いた光通信システム |
| JP2000028841A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ型光部品 |
| EP1063545A1 (en) * | 1999-06-23 | 2000-12-27 | Nortel Networks Limited | Dispersion compensation |
| JP2010256527A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Fujitsu Ltd | 波長分散補償器 |
| CN113451867A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-28 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于大色散量匹配的紧凑型大能量全光纤飞秒激光器 |
-
1997
- 1997-10-16 JP JP9283828A patent/JPH11122171A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330595A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-11-30 | Hitachi Cable Ltd | 超広帯域波長分散補償・増幅デバイス，およびそれを用いた光通信システム |
| JP2000028841A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ型光部品 |
| EP1063545A1 (en) * | 1999-06-23 | 2000-12-27 | Nortel Networks Limited | Dispersion compensation |
| US6438287B1 (en) | 1999-06-23 | 2002-08-20 | Nortel Networks Limited | Dispersion compensation |
| JP2010256527A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Fujitsu Ltd | 波長分散補償器 |
| CN113451867A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-28 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于大色散量匹配的紧凑型大能量全光纤飞秒激光器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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