JPH11135865A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH11135865A JPH11135865A JP9298220A JP29822097A JPH11135865A JP H11135865 A JPH11135865 A JP H11135865A JP 9298220 A JP9298220 A JP 9298220A JP 29822097 A JP29822097 A JP 29822097A JP H11135865 A JPH11135865 A JP H11135865A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 2つの励起光源からの励起光を分岐比率の等
しい分岐カプラを用いて合分波して希土類添加光ファイ
バに入力させると、励起状態が左右対称となり、利得の
波長依存性に左右非対称励起依存性がある場合、所望の
波長特性を得られない。 【解決手段】 2つの励起光源からの励起光を分岐比率
の異なる等しい分岐カプラを用いて励起光を合分波して
希土類添加光ファイバに入力させるようにする。
しい分岐カプラを用いて合分波して希土類添加光ファイ
バに入力させると、励起状態が左右対称となり、利得の
波長依存性に左右非対称励起依存性がある場合、所望の
波長特性を得られない。 【解決手段】 2つの励起光源からの励起光を分岐比率
の異なる等しい分岐カプラを用いて励起光を合分波して
希土類添加光ファイバに入力させるようにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、希土類元素を添
加した光ファイバを用いた光増幅器に関する。
加した光ファイバを用いた光増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】1本の光ファイバ中を波長の異なる多数
の光信号(以下「波長チャネル信号」という)を伝送す
る波長多重伝送技術が光ネットワークの大容量化の技術
として大きく注目されている。この波長多重伝送に用い
る光増幅器としては、できるだけ多くの波長チャネル信
号を各チャネル毎の利得偏差が少なく、かつ所望の利得
で一括増幅できること(以下「広帯域増幅特性」とい
う)が要求される。また、励起光電力が同じ場合、波長
チャネル信号数が多くなればなるほど1チャネル当りの
利得が減少するため、それを補うだけの十分な励起光電
力が必要となる。さらに、波長多重伝送技術を自由度の
高いネットワーク、例えば各波長毎の光信号を通信需要
に応じて増減するようなネットワークに適用する場合、
光入力電力変動と等価とみなせる波長チャネル数変動に
応じて、所望の利得を与え、かつ広帯域増幅特性を損な
わない光増幅器の実現が望まれている。これらの課題に
対する検討として、例えば1997年電子情報通信学会
総合大会予稿集C−3−85号の「波長多重伝送用光フ
ァイバ増幅器」や同年電子情報通信学会通信ソサイエテ
ィ大会予稿集B−10−60号の「WDM光パス網にお
ける線形光中継器利得制御」等が挙げられる。
の光信号(以下「波長チャネル信号」という)を伝送す
る波長多重伝送技術が光ネットワークの大容量化の技術
として大きく注目されている。この波長多重伝送に用い
る光増幅器としては、できるだけ多くの波長チャネル信
号を各チャネル毎の利得偏差が少なく、かつ所望の利得
で一括増幅できること(以下「広帯域増幅特性」とい
う)が要求される。また、励起光電力が同じ場合、波長
チャネル信号数が多くなればなるほど1チャネル当りの
利得が減少するため、それを補うだけの十分な励起光電
力が必要となる。さらに、波長多重伝送技術を自由度の
高いネットワーク、例えば各波長毎の光信号を通信需要
に応じて増減するようなネットワークに適用する場合、
光入力電力変動と等価とみなせる波長チャネル数変動に
応じて、所望の利得を与え、かつ広帯域増幅特性を損な
わない光増幅器の実現が望まれている。これらの課題に
対する検討として、例えば1997年電子情報通信学会
総合大会予稿集C−3−85号の「波長多重伝送用光フ
ァイバ増幅器」や同年電子情報通信学会通信ソサイエテ
ィ大会予稿集B−10−60号の「WDM光パス網にお
ける線形光中継器利得制御」等が挙げられる。
【0003】図8は、例えば特許公報第2627562
号に示された光増幅器の構成図である。図において、1
は希土類元素を添加した光ファイバ(以下「ドープファ
イバ」という)、2a、2bは上記ドープファイバ1を
励起するための励起光源、21a、21bはそれぞれ上
記励起光源2a、2bからの出力である励起光、3はそ
れぞれ2つの入力端子31a、31bから入力させた上
記励起光21a、21bを新たに励起光22a、22b
としてそれぞれ2つの出力端子32a、32bから分岐
出力させる第1の2×2分岐カプラ、4a、4bはそれ
ぞれ信号光のみを入出力する信号端子41a、41b、
励起光のみを入出力する励起端子42a、42b及び信
号光、励起光双方を入出力する共通端子43a、43b
を有するWDMカプラ、5a、5bはそれぞれ上記WD
Mカプラ4a、4bの信号端子へ入力する信号光であ
る。
号に示された光増幅器の構成図である。図において、1
は希土類元素を添加した光ファイバ(以下「ドープファ
イバ」という)、2a、2bは上記ドープファイバ1を
励起するための励起光源、21a、21bはそれぞれ上
記励起光源2a、2bからの出力である励起光、3はそ
れぞれ2つの入力端子31a、31bから入力させた上
記励起光21a、21bを新たに励起光22a、22b
としてそれぞれ2つの出力端子32a、32bから分岐
出力させる第1の2×2分岐カプラ、4a、4bはそれ
ぞれ信号光のみを入出力する信号端子41a、41b、
励起光のみを入出力する励起端子42a、42b及び信
号光、励起光双方を入出力する共通端子43a、43b
を有するWDMカプラ、5a、5bはそれぞれ上記WD
Mカプラ4a、4bの信号端子へ入力する信号光であ
る。
【0004】次に動作について説明する。第1の2×2
分岐カプラ3の入力端子31a、31bから入力させた
励起光が出力端子32a、32bへ出力される比率(以
下「分岐比率」という)をRa、Rbとすると、励起光
21a、21b、22a、22bの光電力値それぞれP
ain、Pbin、Paout 、Pbout には数1、数2及び
数3の関係が成り立つ。なお、第1の2×2分岐カプラ
3での過剰損失は小さく、無視できるものとした。
分岐カプラ3の入力端子31a、31bから入力させた
励起光が出力端子32a、32bへ出力される比率(以
下「分岐比率」という)をRa、Rbとすると、励起光
21a、21b、22a、22bの光電力値それぞれP
ain、Pbin、Paout 、Pbout には数1、数2及び
数3の関係が成り立つ。なお、第1の2×2分岐カプラ
3での過剰損失は小さく、無視できるものとした。
【0005】
【数1】
【0006】
【数2】
【0007】
【数3】
【0008】特許公報第2627562号に記載された
光増幅器においては、この分岐比率Ra、Rbは双方と
も50%であるので、同式より、2つの出力端子32
a、32bから分岐出力された励起光22a、22bの
光電力Paout 、Pbout は同一となり、それぞれWD
Mカプラ4a、4bを介してドープファイバ1を励起す
る。ドープファイバ1が励起された状態において、図中
イ方向(以下、信号光5aを基準に「同方向」とする)
からWDMカプラ4aの信号端子41aへ入力させた信
号光5aはドープファイバ1で利得G倍で増幅し、WD
Mカプラの信号端子41bから出力される。構成の左右
対称性により図中ロ方向(以下、信号光5aを基準に
「逆方向」とする)からWDMカプラ4bの信号端子4
1bへ入力させた信号光5bも同一の利得G倍で増幅
し、WDMカプラ4aの信号端子41aから出力され
る。
光増幅器においては、この分岐比率Ra、Rbは双方と
も50%であるので、同式より、2つの出力端子32
a、32bから分岐出力された励起光22a、22bの
光電力Paout 、Pbout は同一となり、それぞれWD
Mカプラ4a、4bを介してドープファイバ1を励起す
る。ドープファイバ1が励起された状態において、図中
イ方向(以下、信号光5aを基準に「同方向」とする)
からWDMカプラ4aの信号端子41aへ入力させた信
号光5aはドープファイバ1で利得G倍で増幅し、WD
Mカプラの信号端子41bから出力される。構成の左右
対称性により図中ロ方向(以下、信号光5aを基準に
「逆方向」とする)からWDMカプラ4bの信号端子4
1bへ入力させた信号光5bも同一の利得G倍で増幅
し、WDMカプラ4aの信号端子41aから出力され
る。
【0009】図9は、図8中の励起光22a、22bの
光電力Paout 、Pbout と励起光21a、21bの光
電力Pain、Pbinとの関係を示す動作説明図である。
なお、励起光21a、21bの光電力Pain、Pbinは
双方とも0〜100mWまで変えられ、励起光21aの
光電力Painは最初から最大値である100mWで駆動
しているものとして説明する。図9より、励起光21b
の光電力を0〜100mWまで変えると、励起光22
a、22bの光電力Paout 、Pbout は双方とも50
〜100mWと同じ駆動状態となる。したがって、どち
らか一方の励行光源が故障した場合でも、励起光22
a、22bのどちらか一方の全励起光電力がなくなるこ
とはなく、すなわちドープファイバ1の励起状態が左右
非対称とならないため、穴長構成とすることができる。
光電力Paout 、Pbout と励起光21a、21bの光
電力Pain、Pbinとの関係を示す動作説明図である。
なお、励起光21a、21bの光電力Pain、Pbinは
双方とも0〜100mWまで変えられ、励起光21aの
光電力Painは最初から最大値である100mWで駆動
しているものとして説明する。図9より、励起光21b
の光電力を0〜100mWまで変えると、励起光22
a、22bの光電力Paout 、Pbout は双方とも50
〜100mWと同じ駆動状態となる。したがって、どち
らか一方の励行光源が故障した場合でも、励起光22
a、22bのどちらか一方の全励起光電力がなくなるこ
とはなく、すなわちドープファイバ1の励起状態が左右
非対称とならないため、穴長構成とすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
増幅器の構成では、左右非対称に励起すると利得の波長
依存性が異なるドープファイバを故意に左右非対称に励
起することができないため、所望の利得波長特性を得ら
れなくなってしまうという問題点があった。
増幅器の構成では、左右非対称に励起すると利得の波長
依存性が異なるドープファイバを故意に左右非対称に励
起することができないため、所望の利得波長特性を得ら
れなくなってしまうという問題点があった。
【0011】この発明は上記のような課題点を解消する
ためになされたものであり、左右非対称に励起すると利
得の波長依存性が異なるドープファイバまたは光学的に
直列に接続された複数のドープファイバを左右非対称に
励起することにより、所望の利得波長特性を得ることを
特徴とした光増幅器を得ることを目的としている。
ためになされたものであり、左右非対称に励起すると利
得の波長依存性が異なるドープファイバまたは光学的に
直列に接続された複数のドープファイバを左右非対称に
励起することにより、所望の利得波長特性を得ることを
特徴とした光増幅器を得ることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の発明による光増幅
器は、分岐比率の異なる2×2分岐カプラを用いてドー
プファイバの一端から入力させる励起光と他端から入力
させる励起光との光電力比率を変えることにより、所望
の利得波長特性を得るようにしたものである。
器は、分岐比率の異なる2×2分岐カプラを用いてドー
プファイバの一端から入力させる励起光と他端から入力
させる励起光との光電力比率を変えることにより、所望
の利得波長特性を得るようにしたものである。
【0013】また、第2の発明による光増幅器は、分岐
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と同方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と逆方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と同方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と逆方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
【0014】また、第3の発明による光増幅器は、分岐
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と同方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と同方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と同方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と同方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
【0015】また、第4の発明による光増幅器は、分岐
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と逆方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と逆方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と逆方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と逆方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
【0016】また、第5の発明による光増幅器は、分岐
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と逆方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と同方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
比率の異なる2×2分岐カプラを用いて信号入力側のド
ープファイバに信号と逆方向から入力させる励起光と信
号出力側のドープファイバに信号と同方向から入力させ
る励起光との光電力比率を変えることにより、所望の利
得波長特性を得るようにしたものである。
【0017】また、第6の発明による光増幅器は、複数
の入出力端子を有し、不均一な分岐比率を有するn×n
分岐カプラを用いて信号入力側に一番近いドープファイ
バに入力させる励起光とそれ以外のドープファイバに入
力させる励起光との光電力比率を変えることにより、所
望の利得波長特性を得るようにしたものである。
の入出力端子を有し、不均一な分岐比率を有するn×n
分岐カプラを用いて信号入力側に一番近いドープファイ
バに入力させる励起光とそれ以外のドープファイバに入
力させる励起光との光電力比率を変えることにより、所
望の利得波長特性を得るようにしたものである。
【0018】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示す光
増幅器の構成図であり、図において、1、2a、21
a、21b、4a、4b、41a、41b、42a、4
2b、43a、43b、5aは従来の光増幅器と全く同
一のものである。6は信号光入力端子、7は信号光出力
端子、8は励起光源2bを必要に応じて接続するための
追加励起光入力端子、9はそれぞれ2つの入力端子91
a、91bと2つの出力端子92a、92bから成る第
2の2×2分岐カプラ、23a、23bはそれぞれ上記
第2の2×2分岐カプラ9の入力端子91a、91bか
ら入力させた励起光21a、21bを出力端子92a、
92bから分岐出力させた励起光である。第2の2×2
分岐カプラ9の入力端子91a、91bに対する出力端
子92a、92bの分岐比率をR’a、R’bとする
と、励起光21a、21b,23a、23bそれぞれの
光電力値Pain、Pbin、P’aout 、P’bout には
数4、数5及び数6の関係が成り立つ。なお、第2の2
×2分岐カプラ9での過剰損失は小さく、無視できるも
のとした。
増幅器の構成図であり、図において、1、2a、21
a、21b、4a、4b、41a、41b、42a、4
2b、43a、43b、5aは従来の光増幅器と全く同
一のものである。6は信号光入力端子、7は信号光出力
端子、8は励起光源2bを必要に応じて接続するための
追加励起光入力端子、9はそれぞれ2つの入力端子91
a、91bと2つの出力端子92a、92bから成る第
2の2×2分岐カプラ、23a、23bはそれぞれ上記
第2の2×2分岐カプラ9の入力端子91a、91bか
ら入力させた励起光21a、21bを出力端子92a、
92bから分岐出力させた励起光である。第2の2×2
分岐カプラ9の入力端子91a、91bに対する出力端
子92a、92bの分岐比率をR’a、R’bとする
と、励起光21a、21b,23a、23bそれぞれの
光電力値Pain、Pbin、P’aout 、P’bout には
数4、数5及び数6の関係が成り立つ。なお、第2の2
×2分岐カプラ9での過剰損失は小さく、無視できるも
のとした。
【0019】
【数4】
【0020】
【数5】
【0021】
【数6】
【0022】次に、この発明の実施の形態1を示す光増
幅器の動作を図2と図9とを比較して説明する。図2
は、この発明の光増幅器の第2の2×2分岐カプラ9の
分岐比率R’a対R’bを80対20とした場合の、図
1中の励起光23a、23bの光電力P’aout 、P’
bout と励起光21a、21bの光電力Pain、Pbin
との関係を示す動作説明図である。なお、励起光21
a、21bの光電力Pain、Pbinは双方とも0〜10
0mWまで変えられ、励起光21aの光電力Painは最
初から最大値である100mWで駆動しているものとし
て説明する。図9より、励起光21bの光電力を0〜1
00mWまで変えると、励起光22a、22bの光電力
Paout 、Pbout は双方とも50〜100mWと同じ
駆動状態となるが、図2より、この発明の光増幅器は励
起光21bの光電力Pbinを0〜100mWまで変える
と、励起光23aの光電力P’aout は80〜100m
W、励起光23bの光電力P’bout は20〜100m
Wと同方向の励起光の変化が小さく、逆方向の励起光の
変化が大きくでき、左右非対称な励起状態を実現するこ
とができる。
幅器の動作を図2と図9とを比較して説明する。図2
は、この発明の光増幅器の第2の2×2分岐カプラ9の
分岐比率R’a対R’bを80対20とした場合の、図
1中の励起光23a、23bの光電力P’aout 、P’
bout と励起光21a、21bの光電力Pain、Pbin
との関係を示す動作説明図である。なお、励起光21
a、21bの光電力Pain、Pbinは双方とも0〜10
0mWまで変えられ、励起光21aの光電力Painは最
初から最大値である100mWで駆動しているものとし
て説明する。図9より、励起光21bの光電力を0〜1
00mWまで変えると、励起光22a、22bの光電力
Paout 、Pbout は双方とも50〜100mWと同じ
駆動状態となるが、図2より、この発明の光増幅器は励
起光21bの光電力Pbinを0〜100mWまで変える
と、励起光23aの光電力P’aout は80〜100m
W、励起光23bの光電力P’bout は20〜100m
Wと同方向の励起光の変化が小さく、逆方向の励起光の
変化が大きくでき、左右非対称な励起状態を実現するこ
とができる。
【0023】一般に、同一のドープファイバを同一の励
起光電力で片側から励起する場合、その方向によって増
幅特性及び雑音特性は異なる傾向を示す。同方向で励起
する場合、雑音指数は低く抑えることができるが、光出
力が小さくなってしまう。逆方向で励起する場合、雑音
指数は高くなるが、光出力は大きくすることができる。
そこで、通信需要に応じて波長チャネルを増設するよう
なネットワークへを仮定した場合、システム導入時には
通信需要も多くない、すなわち波長チャネル信号数が少
ないために、少ない励起光電力で1チャネル当りに必要
な利得を得ることができる。ところが、たとえ1チャネ
ル分しか通信を行う必要がない場合でも、そのチャネル
の伝送品質を低下させることはできないため、所望のS
N比を確保しなくてはならないために、システム導入時
から各波長チャネルの雑音は低く抑える必要がある。そ
して、通信需要に応じて波長チャネル信号を追加してい
くようになった時、追加励起光源を接続して励起光電力
を増加していくことで最多波長チャネル数となった場合
にでも全チャネル当りに必要な利得を得ることができる
ようになる。
起光電力で片側から励起する場合、その方向によって増
幅特性及び雑音特性は異なる傾向を示す。同方向で励起
する場合、雑音指数は低く抑えることができるが、光出
力が小さくなってしまう。逆方向で励起する場合、雑音
指数は高くなるが、光出力は大きくすることができる。
そこで、通信需要に応じて波長チャネルを増設するよう
なネットワークへを仮定した場合、システム導入時には
通信需要も多くない、すなわち波長チャネル信号数が少
ないために、少ない励起光電力で1チャネル当りに必要
な利得を得ることができる。ところが、たとえ1チャネ
ル分しか通信を行う必要がない場合でも、そのチャネル
の伝送品質を低下させることはできないため、所望のS
N比を確保しなくてはならないために、システム導入時
から各波長チャネルの雑音は低く抑える必要がある。そ
して、通信需要に応じて波長チャネル信号を追加してい
くようになった時、追加励起光源を接続して励起光電力
を増加していくことで最多波長チャネル数となった場合
にでも全チャネル当りに必要な利得を得ることができる
ようになる。
【0024】なお、信号光入力端子6、信号光出力端子
7及び追加励起光入力端子8は動作の説明を簡単にする
ために記したもので、これらの端子と本発明におけるそ
の他の構成光部品との間に本発明に係わらない光部品を
挿入しても所望の増幅特性が選られることにはかわりな
い。
7及び追加励起光入力端子8は動作の説明を簡単にする
ために記したもので、これらの端子と本発明におけるそ
の他の構成光部品との間に本発明に係わらない光部品を
挿入しても所望の増幅特性が選られることにはかわりな
い。
【0025】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2を示す光増幅器の構成図であり、図において、2
a、21a、21b、23a、23b、4a、4b、4
1a、41b、42a、42b、43a、43b、5〜
9、91a、91b、92a、92bは実施の形態1の
光増幅器と全く同一のものである。1a、1bは増幅特
性の設計が異なるドープファイバである。図2より、こ
の発明の実施の形態2を示す光増幅器は信号入力側に近
いドープファイバ1aに同方向で入力される励起光23
aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力側
に近いドープファイバ1bに逆方向で入力される励起光
23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起さ
れた2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を得
られることから実施の形態1と同等もしくはそれ以上の
効果が期待できる。
態2を示す光増幅器の構成図であり、図において、2
a、21a、21b、23a、23b、4a、4b、4
1a、41b、42a、42b、43a、43b、5〜
9、91a、91b、92a、92bは実施の形態1の
光増幅器と全く同一のものである。1a、1bは増幅特
性の設計が異なるドープファイバである。図2より、こ
の発明の実施の形態2を示す光増幅器は信号入力側に近
いドープファイバ1aに同方向で入力される励起光23
aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力側
に近いドープファイバ1bに逆方向で入力される励起光
23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起さ
れた2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を得
られることから実施の形態1と同等もしくはそれ以上の
効果が期待できる。
【0026】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態3を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに同方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに同方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果と同時に低雑音化が期待できる。
態3を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態3を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに同方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに同方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果と同時に低雑音化が期待できる。
【0027】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態4を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに逆方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに逆方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果と同時に高出力化が期待できる。
態4を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態4を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに逆方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに逆方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果と同時に高出力化が期待できる。
【0028】実施の形態5.図6はこの発明の実施の形
態5を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態5を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに逆方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに同方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果が期待できる。一方の光ファイバを励起してい
る励起光のうちの残留成分が他方の光ファイバに漏れ込
まない構成であるため、励起光の遮断するような機能を
有する余計な光部品を挿入する必要がなく、低コスト化
が期待できる。
態5を示す光増幅器の構成図であり、構成部品は実施の
形態2の光増幅器と全く同一のものである。図2より、
この発明の実施の形態5を示す光増幅器は信号入力側に
近いドープファイバ1aに逆方向で入力される励起光2
3aの光電力P’aout が80〜100mW、信号出力
側に近いドープファイバ1bに同方向で入力される励起
光23bの光電力P’bout が20〜100mWで励起
された2段構成となり、所望の左右非対称な励起状態を
得られることによる実施の形態1と同等もしくはそれ以
上の効果が期待できる。一方の光ファイバを励起してい
る励起光のうちの残留成分が他方の光ファイバに漏れ込
まない構成であるため、励起光の遮断するような機能を
有する余計な光部品を挿入する必要がなく、低コスト化
が期待できる。
【0029】実施の形態6.図7はこの発明の実施の形
態6を示す光増幅器の構成図であり、図において5a、
6、7は実施の形態1の光増幅器と全く同一であり、1
a、1b、...、1mは複数のドープファイバ、2
a、2b、...、2nは上記複数のドープファイバを
励起するための励起光源、4a、4b、...、4nは
信号光と励起光とを合分波する機能を有するWDMカプ
ラ、10はそれぞれn本の入力端子101a、101
b、...、101nとn本の出力端子102a、10
2b、...、102nから成るn×n分岐カプラであ
る。信号入力側に一番近いドープファイバ1aに入力さ
れる励起光電力の変化が少なく、信号入力側に一番近い
ドープファイバ1a以外のドープファイバ1
b、...、1m全体に入力される励起光電力の変化が
大きく、各ドープファイバ1b、...、1mにおける
所望の励起状態を得られやすくなることによって、実施
の形態1と同等もしくはそれ以上の効果が期待できる。
態6を示す光増幅器の構成図であり、図において5a、
6、7は実施の形態1の光増幅器と全く同一であり、1
a、1b、...、1mは複数のドープファイバ、2
a、2b、...、2nは上記複数のドープファイバを
励起するための励起光源、4a、4b、...、4nは
信号光と励起光とを合分波する機能を有するWDMカプ
ラ、10はそれぞれn本の入力端子101a、101
b、...、101nとn本の出力端子102a、10
2b、...、102nから成るn×n分岐カプラであ
る。信号入力側に一番近いドープファイバ1aに入力さ
れる励起光電力の変化が少なく、信号入力側に一番近い
ドープファイバ1a以外のドープファイバ1
b、...、1m全体に入力される励起光電力の変化が
大きく、各ドープファイバ1b、...、1mにおける
所望の励起状態を得られやすくなることによって、実施
の形態1と同等もしくはそれ以上の効果が期待できる。
【0030】
【発明の効果】第1の発明によれば、2×2分岐カプラ
の分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの励起
光をそれぞれドープファイバの信号入力側及び信号出力
側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現できるた
め、所望の利得波長特性を簡易に得ることができる。
の分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの励起
光をそれぞれドープファイバの信号入力側及び信号出力
側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現できるた
め、所望の利得波長特性を簡易に得ることができる。
【0031】また、第2の発明によれば、2×2分岐カ
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号入力側及び信号出力側に一番近い信号出力側へ入
力させ、左右非対称な励起状態を実現できるため、所望
の利得波長特性を簡易に得ることができる。
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号入力側及び信号出力側に一番近い信号出力側へ入
力させ、左右非対称な励起状態を実現できるため、所望
の利得波長特性を簡易に得ることができる。
【0032】また、第3の発明によれば、2×2分岐カ
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号入力側および信号入力側に次に近いドープファイ
バの信号入力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実
現できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ低
雑音化を図ることができる。
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号入力側および信号入力側に次に近いドープファイ
バの信号入力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実
現できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ低
雑音化を図ることができる。
【0033】また、第4の発明によれば、2×2分岐カ
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側及び信号出力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現
できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ高出
力化を図ることができる。
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側及び信号出力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現
できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ高出
力化を図ることができる。
【0034】また、第5の発明によれば、2×2分岐カ
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側及び信号入力側に次に近いドープファイバ
の信号入力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現
できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ高低
コスト化を図ることができる。
プラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの
励起光をそれぞれ信号入力側に一番近いドープファイバ
の信号出力側及び信号入力側に次に近いドープファイバ
の信号入力側へ入力させ、左右非対称な励起状態を実現
できるため、所望の利得波長特性を簡易に得、かつ高低
コスト化を図ることができる。
【0035】また、第6の発明によれば、n×n分岐カ
プラの分岐比率の高い出力端子からの励起光を信号入力
側に一番近いドープファイバに入力させるため、所望の
利得波長特性を得ることができる。
プラの分岐比率の高い出力端子からの励起光を信号入力
側に一番近いドープファイバに入力させるため、所望の
利得波長特性を得ることができる。
【図1】 この発明による光増幅器の実施の形態1を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】 この発明による光増幅器の動作を説明する図
である。
である。
【図3】 この発明による光増幅器の実施の形態2を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図4】 この発明による光増幅器の実施の形態3を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図5】 この発明による光増幅器の実施の形態4を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図6】 この発明による光増幅器の実施の形態5を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】 この発明による光増幅器の実施の形態6を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図8】 従来の光増幅器の実施の形態を示すブロック
図である。
図である。
【図9】 従来の光増幅器の動作を説明する図である。
1 ドープファイバ、2 励起光源、3 第1の2×2
分岐カプラ、4 WDMカプラ、5 信号光、6 信号
光入力端子、7 信号光出力端子、8 追加励起光入力
端子、9 第2の2×2分岐カプラ、10 n×n分岐
カプラ、21励起光、22 励起光、23 励起光、3
1 第1の2×2分岐カプラの入力端子、32 第1の
2×2分岐カプラの出力端子、41 WDMカプラの信
号端子、42 WDMカプラの励起端子、43 WDM
カプラの共通端子、91 第2の2×2分岐カプラの入
力端子、92 第2の2×2分岐カプラの出力端子、1
01 n×n分岐カプラの入力端子、102 n×n分
岐カプラの出力端子。
分岐カプラ、4 WDMカプラ、5 信号光、6 信号
光入力端子、7 信号光出力端子、8 追加励起光入力
端子、9 第2の2×2分岐カプラ、10 n×n分岐
カプラ、21励起光、22 励起光、23 励起光、3
1 第1の2×2分岐カプラの入力端子、32 第1の
2×2分岐カプラの出力端子、41 WDMカプラの信
号端子、42 WDMカプラの励起端子、43 WDM
カプラの共通端子、91 第2の2×2分岐カプラの入
力端子、92 第2の2×2分岐カプラの出力端子、1
01 n×n分岐カプラの入力端子、102 n×n分
岐カプラの出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一色 邦彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内
Claims (16)
- 【請求項1】 希土類元素が添加された光ファイバと、
上記光ファイバを励起する2つの励起光源と、入出力端
子を2つずつ有し、かつ上記2つの入力端子と上記2つ
の励起光源とがそれぞれ光学的に接続される手段を有
し、さらに上記2つの出力端子からの励起光が異なる比
率で分岐出力される分岐カプラとを備え、上記分岐カプ
ラの分岐比率の高い出力端子及び低い出力端子からの励
起光をそれぞれ上記光ファイバの信号入力側及び信号出
力側から入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項2】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラとを備え、上記分岐カプラの分岐比率の高い出力
端子及び低い出力端子からの励起光をそれぞれ上記複数
の光ファイバのうち信号入力側に一番近い光ファイバの
信号入力側及び信号出力側に一番近い光ファイバの信号
出力側から入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項3】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラとを備え、上記分岐カプラの分岐比率の高い出力
端子及び低い出力端子からの励起光をそれぞれ上記複数
の光ファイバのうち信号入力側に一番近い光ファイバの
信号入力側及びその次に信号入力側に近い光ファイバの
信号入力側から入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項4】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラとを備え、上記分岐カプラの分岐比率の高い出力
端子及び低い出力端子からの励起光をそれぞれ上記複数
の光ファイバのうち信号入力側に一番近い光ファイバの
信号出力側及び信号出力側に一番近い光ファイバの信号
出力側から入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項5】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラとを備え、上記分岐カプラの分岐比率の高い出力
端子及び低い出力端子からの励起光をそれぞれ上記複数
の光ファイバのうち信号入力側に一番近い光ファイバの
信号出力側及びその次に信号入力側に近い光ファイバの
信号入力側から入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項6】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラと、光アイソレータとを備え、上記光アイソレー
タを上記複数の光ファイバのうち信号入力側に一番近い
光ファイバとその次に信号入力側に近い光ファイバとの
間に挿入させた請求項2記載の光増幅器。 - 【請求項7】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラと、光アイソレータとを備え、上記光アイソレー
タを上記複数の光ファイバのうち信号入力側に一番近い
光ファイバとその次に信号入力側に近い光ファイバとの
間に挿入させた請求項3記載の光増幅器。 - 【請求項8】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラと、光アイソレータとを備え、上記光アイソレー
タを上記複数の光ファイバのうち信号入力側に一番近い
光ファイバとその次に信号入力側に近い光ファイバとの
間に挿入させた請求項4記載の光増幅器。 - 【請求項9】 光学的に直列に接続された複数の希土類
元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励起
する2つの励起光源と、入出力端子を2つずつ有し、か
つ上記2つの入力端子と上記2つの励起光源とがそれぞ
れ光学的に接続される手段を有し、さらに上記2つの出
力端子からの励起光が異なる比率で分岐出力される分岐
カプラと、光アイソレータとを備え、上記光アイソレー
タを上記複数の光ファイバのうち信号入力側に一番近い
光ファイバとその次に信号入力側に近い光ファイバとの
間に挿入させた請求項5記載の光増幅器。 - 【請求項10】 分岐カプラの2つの出力端子からの分
岐比率が5%以上異なることを特徴とした請求項1記載
の光増幅器。 - 【請求項11】 分岐カプラの2つの出力端子からの分
岐比率が5%以上異なることを特徴とした請求項2記載
の光増幅器。 - 【請求項12】 分岐カプラの2つの出力端子からの分
岐比率が5%以上異なることを特徴とした請求項3記載
の光増幅器。 - 【請求項13】 分岐カプラの2つの出力端子からの分
岐比率が5%以上異なることを特徴とした請求項4記載
の光増幅器。 - 【請求項14】 分岐カプラの2つの出力端子からの分
岐比率が5%以上異なることを特徴とした請求項5記載
の光増幅器。 - 【請求項15】 光学的に直列に接続された複数の希土
類元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励
起する複数の励起光源と、入出力端子を上記励起光源と
同数ずつ有し、かつ上記複数の入力端子と上記複数の励
起光源とがそれぞれ光学的に1対1で接続する手段を有
し、さらに上記複数の出力端子のうち少なくとも1つの
出力端子からの励起光が他の出力端子からの励起光より
も高い比率で分岐出力される分岐カプラとを備え、上記
分岐カプラの分岐比率の高い出力端子からの励起光を上
記複数の光ファイバのうち信号入力側に一番近い光ファ
イバに入力させるように構成した光増幅器。 - 【請求項16】 光学的に直列に接続された複数の希土
類元素が添加された光ファイバと、上記光ファイバを励
起する複数の励起光源と、入出力端子を上記励起光源と
同数ずつ有し、かつ上記複数の入力端子と上記複数の励
起光源とがそれぞれ光学的に1対1で接続する手段を有
し、さらに上記複数の出力端子のうち少なくとも1つの
出力端子からの励起光が他の出力端子からの励起光より
も高い比率で分岐出力される分岐カプラと、光アイソレ
ータとを備え、上記光アイソレータを上記複数の光ファ
イバのうち信号入力側に一番近い光ファイバとその次に
信号入力側に近い光ファイバとの間に挿入させた請求項
15記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298220A JPH11135865A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298220A JPH11135865A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135865A true JPH11135865A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17856786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9298220A Pending JPH11135865A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135865A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003283019A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Nec Corp | 光中継装置及び光伝送システム |
| JP2005039126A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| JP2006230020A (ja) * | 1998-02-06 | 2006-08-31 | Fujitsu Ltd | 光増幅器及び光増幅器の制御方法 |
| JP2012518339A (ja) * | 2009-02-13 | 2012-08-09 | エックステラ コミュニケーションズ,インコーポレイテッド | 共用光ポンプを用いた光通信システム |
| JP2016025346A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | オプリンク コミュニケーションズ, インコーポレイテッド | 光増幅器 |
| WO2018168593A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | 日本電気株式会社 | 光増幅モジュールおよび光増幅方法 |
| JP2020532873A (ja) * | 2017-09-06 | 2020-11-12 | アイティーエフ テクノロジーズ インクItf Technologies Inc. | 主発振器出力増幅器用のマイクロ光学ベンチ構造 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9298220A patent/JPH11135865A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2018168593A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | 日本電気株式会社 | 光増幅モジュールおよび光増幅方法 |
| JPWO2018168593A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2020-01-09 | 日本電気株式会社 | 光増幅モジュールおよび光増幅方法 |
| JP2020532873A (ja) * | 2017-09-06 | 2020-11-12 | アイティーエフ テクノロジーズ インクItf Technologies Inc. | 主発振器出力増幅器用のマイクロ光学ベンチ構造 |
| US11387619B2 (en) | 2017-09-06 | 2022-07-12 | Itf Technologies Inc. | Micro-optical bench architecture for master oscillator power amplifier (MOPA) |
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