JPH11330593A - 広帯域自然放出光光源 - Google Patents
広帯域自然放出光光源Info
- Publication number
- JPH11330593A JPH11330593A JP12630998A JP12630998A JPH11330593A JP H11330593 A JPH11330593 A JP H11330593A JP 12630998 A JP12630998 A JP 12630998A JP 12630998 A JP12630998 A JP 12630998A JP H11330593 A JPH11330593 A JP H11330593A
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- Japan
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- spontaneous emission
- emission light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 1530〜1610nm程度までの広帯域化が可能な実
用的な光源がない。 【解決手段】 エルビウムドープファイバ等の光増幅フ
ァイバ１と、同光増幅ファイバ１の始端及び終端に励起
光を入力する励起光入力手段とを備え、光増幅ファイバ
１は始端側で発生された自然放出光が終端側に至るまで
に主に短波長成分が吸収されて長波長成分が残る長さ或
いは吸収特性のものとし、この始端側からの励起光で発
生されて光増幅ファイバ１を伝播される自然放出光と、
終端側からの励起光で発生される自然放出光とを共に光
増幅ファイバ１の終端側から出力する。
用的な光源がない。 【解決手段】 エルビウムドープファイバ等の光増幅フ
ァイバ１と、同光増幅ファイバ１の始端及び終端に励起
光を入力する励起光入力手段とを備え、光増幅ファイバ
１は始端側で発生された自然放出光が終端側に至るまで
に主に短波長成分が吸収されて長波長成分が残る長さ或
いは吸収特性のものとし、この始端側からの励起光で発
生されて光増幅ファイバ１を伝播される自然放出光と、
終端側からの励起光で発生される自然放出光とを共に光
増幅ファイバ１の終端側から出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は励起した光増幅ファ
イバから発生される自然放出光を光源とする広帯域自然
放出光光源に関するものであり、例えば広帯域で均一強
度の光を必要とする波長多重（ＷＤＭ）光通信システム
の光源として使用するのに適するものである。
イバから発生される自然放出光を光源とする広帯域自然
放出光光源に関するものであり、例えば広帯域で均一強
度の光を必要とする波長多重（ＷＤＭ）光通信システム
の光源として使用するのに適するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信容量の拡大に伴い、広い波長
帯域を用いて、異なる波長を持つ光信号を多重し、送受
信する波長多重（ＷＤＭ）光ファイバ通信システムが盛
んに検討されている。このような背景のもと、現在、実
用化が進んでいるエルビウム添加光ファイバ増幅器（ED
FA : Erbium Doped fiber Amplifler ）の自然放出光
（ASE : Amplified Spontaneous Emission）を用いた広
帯域自然放出光光源が、インコヒーレントなＷＤＭ用光
源として、またＷＤＭシステム用光部品の試験用の光源
として使用されている。自然放出光を用いる光源として
は、例えば、特開平８−４６２９７号公報や特開平９−
２３２６６１号公報に記載されているものがある。特開
平９−２３２６６１号公報では、1.5 μm 帯域のＷＤＭ
用に1.55μmを中心波長としたスペクトル幅38nmの広帯
域光源が報告されている。
帯域を用いて、異なる波長を持つ光信号を多重し、送受
信する波長多重（ＷＤＭ）光ファイバ通信システムが盛
んに検討されている。このような背景のもと、現在、実
用化が進んでいるエルビウム添加光ファイバ増幅器（ED
FA : Erbium Doped fiber Amplifler ）の自然放出光
（ASE : Amplified Spontaneous Emission）を用いた広
帯域自然放出光光源が、インコヒーレントなＷＤＭ用光
源として、またＷＤＭシステム用光部品の試験用の光源
として使用されている。自然放出光を用いる光源として
は、例えば、特開平８−４６２９７号公報や特開平９−
２３２６６１号公報に記載されているものがある。特開
平９−２３２６６１号公報では、1.5 μm 帯域のＷＤＭ
用に1.55μmを中心波長としたスペクトル幅38nmの広帯
域光源が報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、Optical Fi
ber Communication Conference98のPostdeadline Paper
で、使用波長帯域を1530〜1610nm程度とする光増幅器及
び光通信システムが報告されると（A.K.Srivastava et
al. "1Tb/s Transmission of 100 WDM 10Gb/s Channels
Over 400km of True Wave Fiber.", PD10, "S.Aisawa,
et al." Ultra-wide band, long distance WDM transm
ission demonstration: 1Tb/s(50x20Gb/s).600km trans
mission using 1550 and 1580nm wavelength bands.",
PD11）、光源も、それまでの1530〜1565nm程度のものか
ら、1530〜1610nm程度まで広帯域化が図られるものが求
められるようになった。現在、このような広帯域光源が
実用化に向けて研究されているが、構造が簡潔で実用に
適したものはまだ見られない。
ber Communication Conference98のPostdeadline Paper
で、使用波長帯域を1530〜1610nm程度とする光増幅器及
び光通信システムが報告されると（A.K.Srivastava et
al. "1Tb/s Transmission of 100 WDM 10Gb/s Channels
Over 400km of True Wave Fiber.", PD10, "S.Aisawa,
et al." Ultra-wide band, long distance WDM transm
ission demonstration: 1Tb/s(50x20Gb/s).600km trans
mission using 1550 and 1580nm wavelength bands.",
PD11）、光源も、それまでの1530〜1565nm程度のものか
ら、1530〜1610nm程度まで広帯域化が図られるものが求
められるようになった。現在、このような広帯域光源が
実用化に向けて研究されているが、構造が簡潔で実用に
適したものはまだ見られない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の広帯域自然放出光光源は、エルビウムドープファイ
バ等の光増幅ファイバと、同光増幅ファイバの始端及び
終端に励起光を入力する励起光入力手段とを備え、光増
幅ファイバは始端側で発生された自然放出光が終端側に
至るまでに主に短波長成分が吸収されて長波長成分が残
る長さ或いは吸収特性のものとし、この始端側からの励
起光で発生されて光増幅ファイバを伝播される自然放出
光と、終端側からの励起光で発生される自然放出光とを
共に光増幅ファイバの終端側から出力するようにしたこ
とを特徴とするものである。
載の広帯域自然放出光光源は、エルビウムドープファイ
バ等の光増幅ファイバと、同光増幅ファイバの始端及び
終端に励起光を入力する励起光入力手段とを備え、光増
幅ファイバは始端側で発生された自然放出光が終端側に
至るまでに主に短波長成分が吸収されて長波長成分が残
る長さ或いは吸収特性のものとし、この始端側からの励
起光で発生されて光増幅ファイバを伝播される自然放出
光と、終端側からの励起光で発生される自然放出光とを
共に光増幅ファイバの終端側から出力するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【０００５】本発明のうち請求項２記載の広帯域自然放
出光光源は、光増幅ファイバの終端側から出力される自
然放出光のうち、始端側の励起光によるものは主に1570
nm以上の長波長帯域光であり、終端側の励起光によるも
のは主に1530〜1570nmの短波長帯域光であることを特徴
とするものである。
出光光源は、光増幅ファイバの終端側から出力される自
然放出光のうち、始端側の励起光によるものは主に1570
nm以上の長波長帯域光であり、終端側の励起光によるも
のは主に1530〜1570nmの短波長帯域光であることを特徴
とするものである。
【０００６】本発明のうち請求項３記載の広帯域自然放
出光光源は、光増幅ファイバの始端に入力する励起光と
終端に入力する励起光の光強度比を1:3 以上としたこと
を特徴とするものである。
出光光源は、光増幅ファイバの始端に入力する励起光と
終端に入力する励起光の光強度比を1:3 以上としたこと
を特徴とするものである。
【０００７】本発明のうち請求項４記載の広帯域自然放
出光光源は、光増幅ファイバの1.53μm での吸収ロスを
800dB 以上としたことを特徴とするものである。
出光光源は、光増幅ファイバの1.53μm での吸収ロスを
800dB 以上としたことを特徴とするものである。
【０００８】本発明のうち請求項５記載の広帯域自然放
出光光源は、光増幅ファイバの終端に、同終端から出力
される自然放出光の波長依存性を解消するための補償フ
ィルタを設けたことを特徴とするものである。
出光光源は、光増幅ファイバの終端に、同終端から出力
される自然放出光の波長依存性を解消するための補償フ
ィルタを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は本発明の広
帯域自然放出光光源の実施形態の概略図であり、光増幅
ファイバ１、第１、第２の励起光源２ａ、２ｂ、第１、
第２の波長多重合波器３ａ、３ｂ、光出力ポート４、無
反射端５からなる。第１、第２の励起光源２ａ、２ｂ及
び第１、第２の波長多重合波器３ａ、３ｂは光増幅ファ
イバ１の始端及び終端に励起光を入力するための励起光
入力手段を構成する。
帯域自然放出光光源の実施形態の概略図であり、光増幅
ファイバ１、第１、第２の励起光源２ａ、２ｂ、第１、
第２の波長多重合波器３ａ、３ｂ、光出力ポート４、無
反射端５からなる。第１、第２の励起光源２ａ、２ｂ及
び第１、第２の波長多重合波器３ａ、３ｂは光増幅ファ
イバ１の始端及び終端に励起光を入力するための励起光
入力手段を構成する。
【００１０】前記光増幅ファイバ１はエルビウムドープ
光ファイバであり、ファイバ長360m、波長1.5 μm での
吸収強度は936dB （EDFA吸収係数（@1.53 μm ）2.6dB/
m ）である。この光増幅ファイバ１は平均反転分布ηと
自然放出光スペクトルとの関係で図４に示す特性を持
ち、平均反転分布ηが0.5 以上の領域では1530〜1570nm
の帯域で自然放出光を発生し、平均反転分布ηが0.5 以
下の領域では1570nm以上の波長で自然放出光を発生する
ものである。また、短波長帯域の自然放出光は光増幅フ
ァイバ１中のエルビウムイオンに吸収されやすいため、
図１の光増幅ファイバ１においてその始端側で短波長の
自然放出光が発生されても終端側には殆ど到達せず、長
波長帯の自然放出光のみが到達するようになる。
光ファイバであり、ファイバ長360m、波長1.5 μm での
吸収強度は936dB （EDFA吸収係数（@1.53 μm ）2.6dB/
m ）である。この光増幅ファイバ１は平均反転分布ηと
自然放出光スペクトルとの関係で図４に示す特性を持
ち、平均反転分布ηが0.5 以上の領域では1530〜1570nm
の帯域で自然放出光を発生し、平均反転分布ηが0.5 以
下の領域では1570nm以上の波長で自然放出光を発生する
ものである。また、短波長帯域の自然放出光は光増幅フ
ァイバ１中のエルビウムイオンに吸収されやすいため、
図１の光増幅ファイバ１においてその始端側で短波長の
自然放出光が発生されても終端側には殆ど到達せず、長
波長帯の自然放出光のみが到達するようになる。
【００１１】第１、第２の励起光源２ａ、２ｂは1480nm
帯域の半導体レーザダイオードを用いてある。なお、こ
の光源が使われる1.5 μm 帯光通信では980nm 帯域の発
振波長を持つレーザも使われるが、この波長のレーザを
用いても良い。
帯域の半導体レーザダイオードを用いてある。なお、こ
の光源が使われる1.5 μm 帯光通信では980nm 帯域の発
振波長を持つレーザも使われるが、この波長のレーザを
用いても良い。
【００１２】第１の波長多重合波器３ａは、第１の励起
光源２ａで発生される励起光を光増幅ファイバ１の始端
に入射可能とするものであり、第２の波長多重合波器３
ｂは第２の励起光源３ｂで発生される励起光を光増幅フ
ァイバ１の終端に入射可能とするものである。これら波
長多重合波器３ａ、３ｂとしては、フィルタ型、溶融型
等のものから所望のものを用いることができるが、広帯
域で損失特性の波長依存性が少ないフィルタ型が望まし
い。
光源２ａで発生される励起光を光増幅ファイバ１の始端
に入射可能とするものであり、第２の波長多重合波器３
ｂは第２の励起光源３ｂで発生される励起光を光増幅フ
ァイバ１の終端に入射可能とするものである。これら波
長多重合波器３ａ、３ｂとしては、フィルタ型、溶融型
等のものから所望のものを用いることができるが、広帯
域で損失特性の波長依存性が少ないフィルタ型が望まし
い。
【００１３】無反射端５は出力ポート４と反対側に伝搬
する光が外部に漏洩しないようにするためのものであ
り、光アイソレータで置き換えることもできる。
する光が外部に漏洩しないようにするためのものであ
り、光アイソレータで置き換えることもできる。
【００１４】以上の構成において、第１の励起光源２ａ
は光強度を170mW に、第２の励起光源２ｂは光強度を34
mWに夫々設定し（両光源の光強度比は1:5 となる）、両
光源２ａ、２ｂを動作して光増幅ファイバ１の両端に励
起光を入力すると、図１に示す区間１ａでは平均反転分
布ηが0.5 以上となって1520〜1570nmの短波長を主とす
る自然放出光が発生され、区間１ｂでは平均反転分布η
が0.5 以下となって1570nm以上の長波長の自然放出光が
発生され、光増幅ファイバ１の終端からは図３（ｃ）に
曲線X で示すような1530〜1610nmの帯域で概ね均一な強
度の自然放出光が得られ、この光が出力ポート４より出
力される。
は光強度を170mW に、第２の励起光源２ｂは光強度を34
mWに夫々設定し（両光源の光強度比は1:5 となる）、両
光源２ａ、２ｂを動作して光増幅ファイバ１の両端に励
起光を入力すると、図１に示す区間１ａでは平均反転分
布ηが0.5 以上となって1520〜1570nmの短波長を主とす
る自然放出光が発生され、区間１ｂでは平均反転分布η
が0.5 以下となって1570nm以上の長波長の自然放出光が
発生され、光増幅ファイバ１の終端からは図３（ｃ）に
曲線X で示すような1530〜1610nmの帯域で概ね均一な強
度の自然放出光が得られ、この光が出力ポート４より出
力される。
【００１５】なお、図１の装置において、第１の励起光
源２ａのみを動作すると、出力ポート４から図３（ａ）
に示す様な長波長のみの自然放出光が出力され、第２の
励起光源２ｂのみを動作すると、図３（ｂ）に示す様な
主に短波長の自然放出光が出力され、単にこれらを合成
したものは図３（ｃ）において曲線Y にしからなず、実
際に得られる曲線X よりも平坦化が悪い（広帯域化され
ない）。これは２つの励起光源２ａ、２ｂを動作する
と、光増幅ファイバ１の終端側からの励起光により発生
される自然放出光で短波長のものが図１の区間１ａにも
入り込み、両光源２ａ、２ｂの相乗効果で区間１ａの光
増幅ファイバ１が励起されて、より効果的に長波長帯の
自然放出光が発生されるためである。
源２ａのみを動作すると、出力ポート４から図３（ａ）
に示す様な長波長のみの自然放出光が出力され、第２の
励起光源２ｂのみを動作すると、図３（ｂ）に示す様な
主に短波長の自然放出光が出力され、単にこれらを合成
したものは図３（ｃ）において曲線Y にしからなず、実
際に得られる曲線X よりも平坦化が悪い（広帯域化され
ない）。これは２つの励起光源２ａ、２ｂを動作する
と、光増幅ファイバ１の終端側からの励起光により発生
される自然放出光で短波長のものが図１の区間１ａにも
入り込み、両光源２ａ、２ｂの相乗効果で区間１ａの光
増幅ファイバ１が励起されて、より効果的に長波長帯の
自然放出光が発生されるためである。
【００１６】（実施形態２）図２は本発明の広帯域自然
放出光光源の他の実施形態であり、図１と同様に構成し
た装置で、その出力ポート４の手前に補償フィルタ６を
挿入したものである。補償フィルタ（スペクトル等価フ
ィルタ）６はマッハツェンダー型フィルタを２個使用し
てなるもので、夫々のFSR （フリースペクトラルレン
ジ）は100nm 、中心波長は夫々1560nm、1593nmである。
この補償フィルタ６を挿入することにより、図５に示す
様に3dB 帯域として82nmの広帯域で平坦な自然放出光が
得られた。
放出光光源の他の実施形態であり、図１と同様に構成し
た装置で、その出力ポート４の手前に補償フィルタ６を
挿入したものである。補償フィルタ（スペクトル等価フ
ィルタ）６はマッハツェンダー型フィルタを２個使用し
てなるもので、夫々のFSR （フリースペクトラルレン
ジ）は100nm 、中心波長は夫々1560nm、1593nmである。
この補償フィルタ６を挿入することにより、図５に示す
様に3dB 帯域として82nmの広帯域で平坦な自然放出光が
得られた。
【００１７】本件発明の広帯域自然放出光光源は、励起
光源を１つとし、この光源からの光を分配して光増幅フ
ァイバ１の始端と終端とに入力する構成も可能である。
この場合、始端側と終端側に入力する励起光の光強度に
差を付け、例えば実施形態１と同様に光強度を170mW と
34mWとする。但し、現在のところ出力が170+34mWの半導
体LDはないので、２つの半導体のLDの出力をカプラで合
成する構成のものを単一の励起光源とする。
光源を１つとし、この光源からの光を分配して光増幅フ
ァイバ１の始端と終端とに入力する構成も可能である。
この場合、始端側と終端側に入力する励起光の光強度に
差を付け、例えば実施形態１と同様に光強度を170mW と
34mWとする。但し、現在のところ出力が170+34mWの半導
体LDはないので、２つの半導体のLDの出力をカプラで合
成する構成のものを単一の励起光源とする。
【００１８】本件発明において光増幅ファイバ１の始端
と終端とに入力する励起光は夫々の波長を違えることも
可能である。
と終端とに入力する励起光は夫々の波長を違えることも
可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明の広帯域自然放出光光源によれば
次のような効果がある。 ．簡潔な構成であるにもかかわらず広帯域で均一な自
然放出光を発生することができ、ワイドバンドのＷＤＭ
に使うことができる。 ．簡潔な構造のため、装置の信頼性が高く、コストも
低く抑えることができ、小型化、省メンテナンスを可能
とする。
次のような効果がある。 ．簡潔な構成であるにもかかわらず広帯域で均一な自
然放出光を発生することができ、ワイドバンドのＷＤＭ
に使うことができる。 ．簡潔な構造のため、装置の信頼性が高く、コストも
低く抑えることができ、小型化、省メンテナンスを可能
とする。
【図１】本発明の広帯域自然放出光光源の第１の実施形
態を示した概略図。
態を示した概略図。
【図２】本発明の広帯域自然放出光光源の第２の実施形
態を示した概略図。
態を示した概略図。
【図３】出力ポートより出力される光のスペクトルを示
した説明図であり、（ａ）は始端側の励起光源を作動し
たときの出力を示したもの、（ｂ）は終端側の励起光源
を作動したときの出力を示したもの、（ｃ）は両励起光
源を作動したときの出力を示したもの。
した説明図であり、（ａ）は始端側の励起光源を作動し
たときの出力を示したもの、（ｂ）は終端側の励起光源
を作動したときの出力を示したもの、（ｃ）は両励起光
源を作動したときの出力を示したもの。
【図４】光増幅ファイバの平均反転分布と自然放出光ス
ペクトルとの関係を示した説明図。
ペクトルとの関係を示した説明図。
【図５】図２の広帯域自然放出光光源で得られる自然放
出光のスペクトルを示した説明図。
出光のスペクトルを示した説明図。
１ 光増幅ファイバ
Claims (5)
- 【請求項１】エルビウムドープファイバ等の誘導放出に
より光を増幅する作用を持つ光増幅ファイバと、同光増
幅ファイバの始端及び終端に励起光を入力する励起光入
力手段とを備え、光増幅ファイバは始端側で発生された
自然放出光が終端側に至るまでに主に短波長成分が吸収
されて長波長成分が残る長さ或いは吸収特性のものと
し、この始端側からの励起光で発生されて光増幅ファイ
バを伝播される自然放出光と、終端側からの励起光で発
生される自然放出光とを共に光増幅ファイバの終端側か
ら出力するようにしたことを特徴とする広帯域自然放出
光光源。 - 【請求項２】光増幅ファイバの終端側から出力される自
然放出光のうち、始端側の励起光によるものは主に1570
nm以上の長波長帯域光であり、終端側の励起光によるも
のは主に1530〜1570nmの短波長帯域光であることを特徴
とする請求項１に記載の広帯域自然放出光光源。 - 【請求項３】光増幅ファイバの始端に入力する励起光と
終端に入力する励起光の光強度比を1:3 以上としたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の広帯域自然
放出光光源。 - 【請求項４】光増幅ファイバの1.53μm での吸収ロスを
800dB 以上としたことを特徴とする請求項１乃至請求項
３の夫々に記載の広帯域自然放出光光源。 - 【請求項５】光増幅ファイバの終端に、同終端から出力
される自然放出光の波長依存性を解消するための補償フ
ィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４
の夫々に記載の広帯域自然放出光光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12630998A JPH11330593A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 広帯域自然放出光光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12630998A JPH11330593A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 広帯域自然放出光光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330593A true JPH11330593A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14932004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12630998A Pending JPH11330593A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 広帯域自然放出光光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011338A1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wavelength division multiplex optical transmitter |
| JP2002329907A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Kyocera Corp | 広帯域ａｓｅ光源 |
| WO2002093698A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Source de lumiere ase |
| WO2003028175A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Ntt Electronics Corporation | Source lumineuse ase, amplificateur optique et oscillateur laser |
-
1998
- 1998-05-08 JP JP12630998A patent/JPH11330593A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3875190B2 (ja) * | 2000-07-31 | 2007-01-31 | 三菱電機株式会社 | 波長分割多重光伝送装置 |
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