JPH11275013A - 光中継器 - Google Patents
光中継器Info
- Publication number
- JPH11275013A JPH11275013A JP11006056A JP605699A JPH11275013A JP H11275013 A JPH11275013 A JP H11275013A JP 11006056 A JP11006056 A JP 11006056A JP 605699 A JP605699 A JP 605699A JP H11275013 A JPH11275013 A JP H11275013A
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- JP
- Japan
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- optical
- amplifier
- stage
- amplifier stage
- pumped
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
-
- 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
- H01S3/09—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
- H01S3/094096—Multi-wavelength pumping
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高容量波長分割多重伝送光通信システムにお
ける光中継器として使用する光増幅器を提供する。 【解決手段】 中継器（１）は多段の光増幅器を有し、
第１の光増幅器段（４）が第１の励起源（３）によって
第１の波長で励起され、第２の光増幅器段（６）が第２
の光励起源（５）によって第２の波長で励起される。光
処理素子（７）が第１の増幅器段（４）および第２の増
幅器段（６）の間に位置して第１の増幅器段（４）の出
力を調整し、光結合器（２）は各光増幅器に励起源を結
合するようになされている。この増幅器の配置により高
容量の光伝送の厳格な分散制御が実現される。
ける光中継器として使用する光増幅器を提供する。 【解決手段】 中継器（１）は多段の光増幅器を有し、
第１の光増幅器段（４）が第１の励起源（３）によって
第１の波長で励起され、第２の光増幅器段（６）が第２
の光励起源（５）によって第２の波長で励起される。光
処理素子（７）が第１の増幅器段（４）および第２の増
幅器段（６）の間に位置して第１の増幅器段（４）の出
力を調整し、光結合器（２）は各光増幅器に励起源を結
合するようになされている。この増幅器の配置により高
容量の光伝送の厳格な分散制御が実現される。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、高容量光通信シス
テム、とくに波長分割多重伝送システムにおける光中継
器としての使用に好適な光増幅器に関する。
テム、とくに波長分割多重伝送システムにおける光中継
器としての使用に好適な光増幅器に関する。
【従来の技術】例えば１０Ｇｂｐｓ以上の回線速度で動
作する高容量光通信システムにおいては、信号対雑音比
および分散減損が厳しい伝送制限をもたらすことがあ
る。高ビット速度では、蓄積する光分散を補償すること
が大変重要になる。分布の反転を示す光増幅器において
は、自然減衰または、高から低へのエネルギ状態になる
伝送速度がある。このような変化は光信号に無関係な光
子の放出になり、この自然放出が増幅中に信号に加わる
ので、増幅器内でノイズの源になる。代表的な多段光中
継器においては、光増幅器が１４８０ｎｍで励起源から
励起されて必要とされる利得を提供する。しかし、１４
８０ｎｍ励起のノイズ性能は劣る。９８０ｎｍではノイ
ズ性能がきわめてよいが、増幅器の信頼性が高励起出力
では概して不満足である。
作する高容量光通信システムにおいては、信号対雑音比
および分散減損が厳しい伝送制限をもたらすことがあ
る。高ビット速度では、蓄積する光分散を補償すること
が大変重要になる。分布の反転を示す光増幅器において
は、自然減衰または、高から低へのエネルギ状態になる
伝送速度がある。このような変化は光信号に無関係な光
子の放出になり、この自然放出が増幅中に信号に加わる
ので、増幅器内でノイズの源になる。代表的な多段光中
継器においては、光増幅器が１４８０ｎｍで励起源から
励起されて必要とされる利得を提供する。しかし、１４
８０ｎｍ励起のノイズ性能は劣る。９８０ｎｍではノイ
ズ性能がきわめてよいが、増幅器の信頼性が高励起出力
では概して不満足である。
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
ると、多段光増幅器は、第１の励起源からの光で第１の
所定の波長で励起される第１の光増幅器段と、第２の励
起源からの光で第２の所定の波長で励起される第２の光
増幅器段と、第１の増幅器段および第２の増幅器段の間
に配置され第１の増幅器段の光出力を調整する光処理素
子と、第１の励起源および第２の励起源の各々を第１の
増幅器段および第２の増幅器段にそれぞれ結合するよう
になされた光結合器とを備える。光結合器は単一光サー
キュレータを備えることが好ましい。さらに光結合器は
４ポート光サーキュレータであり、第１および第２の光
増幅器段並びに第１および第２の励起源が光サーキュレ
ータの各ポートにそれぞれ結合されることが好ましい。
本発明の一好適例においては、第１の増幅器段は第１の
励起源によって９８０ｎｍの波長で逆励起され、第２の
増幅器段は第２の励起源によって１４８０ｎｍの波長で
同時励起される。第１の励起源は低ノイズ指数の前置増
幅度を与え、一方第２の励起源は強く励起されて光信号
に必要とされる利得を与える。第１増幅器段および第２
増幅器段は各々エルビウムドープファイバ増幅器を備え
ることが好ましい。光信号が多重送信信号である場合、
光増幅器は信号をその構成するチャンネルに多重分離す
るマルチプレクサを備えることができ、各チャンネルは
再多重伝送される前に各光処理素子によって独立に調整
される。一好適例では、光処理素子は、第１増幅器段の
光出力の光分散補償を行う分散補償素子を備える。分散
補償素子は第２増幅器段の直前に光信号の分散補償を行
うようになされていることが好ましい。さらに分散補償
素子はチャープファイバ格子であることが好ましい。代
替法として、一つの分散補償ファイバおよび反射格子を
使用できる。光処理の他の形式は、様々な利得／減衰の
ろ過および波長変換、またはこれらの組み合わせを含
む。本発明の第２の態様によると、光サーキュレータは
本発明の第１の態様に従う光増幅器を備える。本発明の
第３の態様によると、光通信システムは本発明の第２の
態様による光中継器を１台または複数台備える。光通信
システムは、１０Ｇｂｐｓまたはそれ以上の回線速度で
動作する高容量システムであることが好ましい。光通信
システムは波長分割多重伝送システムであることが好ま
しい。本発明の一例を、添付図面を参照してここに詳細
に述べる。
ると、多段光増幅器は、第１の励起源からの光で第１の
所定の波長で励起される第１の光増幅器段と、第２の励
起源からの光で第２の所定の波長で励起される第２の光
増幅器段と、第１の増幅器段および第２の増幅器段の間
に配置され第１の増幅器段の光出力を調整する光処理素
子と、第１の励起源および第２の励起源の各々を第１の
増幅器段および第２の増幅器段にそれぞれ結合するよう
になされた光結合器とを備える。光結合器は単一光サー
キュレータを備えることが好ましい。さらに光結合器は
４ポート光サーキュレータであり、第１および第２の光
増幅器段並びに第１および第２の励起源が光サーキュレ
ータの各ポートにそれぞれ結合されることが好ましい。
本発明の一好適例においては、第１の増幅器段は第１の
励起源によって９８０ｎｍの波長で逆励起され、第２の
増幅器段は第２の励起源によって１４８０ｎｍの波長で
同時励起される。第１の励起源は低ノイズ指数の前置増
幅度を与え、一方第２の励起源は強く励起されて光信号
に必要とされる利得を与える。第１増幅器段および第２
増幅器段は各々エルビウムドープファイバ増幅器を備え
ることが好ましい。光信号が多重送信信号である場合、
光増幅器は信号をその構成するチャンネルに多重分離す
るマルチプレクサを備えることができ、各チャンネルは
再多重伝送される前に各光処理素子によって独立に調整
される。一好適例では、光処理素子は、第１増幅器段の
光出力の光分散補償を行う分散補償素子を備える。分散
補償素子は第２増幅器段の直前に光信号の分散補償を行
うようになされていることが好ましい。さらに分散補償
素子はチャープファイバ格子であることが好ましい。代
替法として、一つの分散補償ファイバおよび反射格子を
使用できる。光処理の他の形式は、様々な利得／減衰の
ろ過および波長変換、またはこれらの組み合わせを含
む。本発明の第２の態様によると、光サーキュレータは
本発明の第１の態様に従う光増幅器を備える。本発明の
第３の態様によると、光通信システムは本発明の第２の
態様による光中継器を１台または複数台備える。光通信
システムは、１０Ｇｂｐｓまたはそれ以上の回線速度で
動作する高容量システムであることが好ましい。光通信
システムは波長分割多重伝送システムであることが好ま
しい。本発明の一例を、添付図面を参照してここに詳細
に述べる。
【発明の実施の形態】図１において、光中継器１は、光
サーキュレータ２の回りに構成される２段のエルビウム
ドープファイバ増幅器を備える。この増幅器は第１段の
増幅器４を９８０ｎｍで同時励起する第１の励起源３、
および第２段の増幅器６を１４８０ｎｍで同時励起する
第２の励起源５を含む。第１の増幅器段４、第２の増幅
器段６、第１の励起源３および第２の励起源５の各々
は、光サーキュレータ２の各ポートに結合される。光サ
ーキュレータ２は各アームに固有の光絶縁体を設ける結
果別の光絶縁体を必要としない。示されるように、チャ
ープファイバ格子７が光増幅器１の一つのアームに設け
られ分散補償を実現する。９８０ｎｍで逆励起された第
１段４は低ノイズ指数の前置増幅度を実現し、一方高出
力は第２段６を１４８０ｎｍで強く励起することによっ
て達成されることができる。この場合、９８０ｎｍ励起
は過度に励起されないので９８０ｎｍ励起ファイバ増幅
器の故障という固有のリスクが減少する。増幅器の配列
にチャープファイバ格子７を取り入れると、高容量光伝
送のより厳格な分散制御が実現される。図２は光伝送シ
ステムを示し、図１の多くの光中継器１を有する高容量
伝送路９（１０Ｇｂｐｓ以上の回線速度で動作する）に
連結された一対のエンドステーション８を含んでいる。
サーキュレータ２の回りに構成される２段のエルビウム
ドープファイバ増幅器を備える。この増幅器は第１段の
増幅器４を９８０ｎｍで同時励起する第１の励起源３、
および第２段の増幅器６を１４８０ｎｍで同時励起する
第２の励起源５を含む。第１の増幅器段４、第２の増幅
器段６、第１の励起源３および第２の励起源５の各々
は、光サーキュレータ２の各ポートに結合される。光サ
ーキュレータ２は各アームに固有の光絶縁体を設ける結
果別の光絶縁体を必要としない。示されるように、チャ
ープファイバ格子７が光増幅器１の一つのアームに設け
られ分散補償を実現する。９８０ｎｍで逆励起された第
１段４は低ノイズ指数の前置増幅度を実現し、一方高出
力は第２段６を１４８０ｎｍで強く励起することによっ
て達成されることができる。この場合、９８０ｎｍ励起
は過度に励起されないので９８０ｎｍ励起ファイバ増幅
器の故障という固有のリスクが減少する。増幅器の配列
にチャープファイバ格子７を取り入れると、高容量光伝
送のより厳格な分散制御が実現される。図２は光伝送シ
ステムを示し、図１の多くの光中継器１を有する高容量
伝送路９（１０Ｇｂｐｓ以上の回線速度で動作する）に
連結された一対のエンドステーション８を含んでいる。
【図１】本発明に従う光中継器の一例を示す。
【図２】図１の多くの光中継器を備える高容量光通信網
を示す。
を示す。
１ 光中継器 ２ 光サーキュレータ ３ 第１の励起源 ４ 第１の光増幅器段 ５ 第２の励起源 ６ 第２の増幅器段 ７ 光処理素子 ８ エンドステーション ９ 高容量伝送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/17 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｅ 10/16 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02
Claims (12)
- 【請求項１】 第１の励起源からの光で第１の所定の波
長で励起される第１の光増幅器段と、第２の励起源から
の光で第２の所定の波長で励起される第２の光増幅器段
と、前記第１の増幅器段と前記第２の増幅器段の間に配
置され前記第１の増幅器段の光出力を調整する光処理素
子と、前記第１の励起源および第２の励起源の各々を前
記第１の増幅器段および第２の増幅器段にそれぞれ結合
するようになされた光結合器とを備える多段光増幅器。 - 【請求項２】 光結合器が単一光サーキュレータを備え
る請求項１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】 光結合器が４ポート光サーキュレータで
あり、第１および第２の光増幅器段ならびに第１および
第２の励起源が前記光サーキュレータの各ポートにそれ
ぞれ結合される請求項１または請求項２に記載の光増幅
器。 - 【請求項４】 第１の増幅器段が第１の励起源によって
９８０ｎｍの波長で逆励起され、第２の増幅器段が第２
の励起源によって１４８０ｎｍの波長で同時励起される
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光増幅
器。 - 【請求項５】 第１増幅器段および第２増幅器段がエル
ビウムドープファイバ増幅器を各々備える請求項１から
請求項４のいずれか一項に記載の光増幅器。 - 【請求項６】 光処理素子が第１の増幅器段の光出力の
光分散補償を行う分散補償素子を備える請求項１から請
求項５のいずれか一項に記載の光増幅器。 - 【請求項７】 分散補償素子が第２の増幅器段の直前に
光信号の分散補償を行うようになされる請求項６に記載
の光増幅器。 - 【請求項８】 分散補償素子がチャープファイバ格子で
ある請求項６または請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか一項に
記載の光増幅器を備える光中継器。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の光中継器を一つまた
は複数備える光通信システム。 - 【請求項１１】 １０Ｇｂｐｓ以上の回線速度で動作す
る高容量システムである請求項１０に記載の光通信シス
テム。 - 【請求項１２】 波長分割多重伝送システムである請求
項１０または請求項１１に記載の光通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9801184.4 | 1998-01-20 | ||
| GBGB9801184.4A GB9801184D0 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | An optical repeater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11275013A true JPH11275013A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=10825583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11006056A Pending JPH11275013A (ja) | 1998-01-20 | 1999-01-13 | 光中継器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0930730A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11275013A (ja) |
| GB (1) | GB9801184D0 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430572A (en) * | 1993-09-30 | 1995-07-04 | At&T Corp. | High power, high gain, low noise, two-stage optical amplifier |
| US5598294A (en) * | 1994-08-18 | 1997-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical fiber amplifier and optical fiber communication system |
| JPH0918417A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 双方向光通信システムの中継装置 |
-
1998
- 1998-01-20 GB GBGB9801184.4A patent/GB9801184D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006056A patent/JPH11275013A/ja active Pending
- 1999-01-18 EP EP99300303A patent/EP0930730A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0930730A2 (en) | 1999-07-21 |
| EP0930730A3 (en) | 2002-01-30 |
| GB9801184D0 (en) | 1998-03-18 |
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