JPH1168215A - 光ファイバネットワーク用光発生システム - Google Patents
光ファイバネットワーク用光発生システムInfo
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- JPH1168215A JPH1168215A JP10041886A JP4188698A JPH1168215A JP H1168215 A JPH1168215 A JP H1168215A JP 10041886 A JP10041886 A JP 10041886A JP 4188698 A JP4188698 A JP 4188698A JP H1168215 A JPH1168215 A JP H1168215A
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- 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
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
- G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
- G02B6/29319—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations
- G02B6/2932—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations comprising a directional router, e.g. directional coupler, circulator
-
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
- H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
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- 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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2537—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to scattering processes, e.g. Raman or Brillouin scattering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力ポートからの光が予め定められた波長を
有しかつＡＳＥがかなり低減されている、光ファイバネ
ットワークのための光源システムを提供すること。 【解決手段】 該システムは、レーザ光源と、光学サー
キュレータと、少なくとも１つのファイバブラッググレ
ーティングを有する光ファイバセクションと、出力ポー
トとを有する。光学サーキュレータは、その第１のポー
トを介して光を受けかつこの光をサーキュレータの第２
のポートへ伝え、かつ第２のポートを介して受けた光を
サーキュレータの第３のポートへ伝える。第１のポート
は光源に接続されている。光ファイバセクションは、第
２のポートに接続されており、かつファイバブラッググ
レーティングは反射率がおよそ予め定められた波長に集
中する。光源に接続されていない第３のポートは、該シ
ステムの出力ポートに接続される。
有しかつＡＳＥがかなり低減されている、光ファイバネ
ットワークのための光源システムを提供すること。 【解決手段】 該システムは、レーザ光源と、光学サー
キュレータと、少なくとも１つのファイバブラッググレ
ーティングを有する光ファイバセクションと、出力ポー
トとを有する。光学サーキュレータは、その第１のポー
トを介して光を受けかつこの光をサーキュレータの第２
のポートへ伝え、かつ第２のポートを介して受けた光を
サーキュレータの第３のポートへ伝える。第１のポート
は光源に接続されている。光ファイバセクションは、第
２のポートに接続されており、かつファイバブラッググ
レーティングは反射率がおよそ予め定められた波長に集
中する。光源に接続されていない第３のポートは、該シ
ステムの出力ポートに接続される。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、光ファイバネットワークのた
めの光源の分野に関し、かつ特にＡＳＥ（増幅自然放
出）雑音が低いレーザ光源に関する。
めの光源の分野に関し、かつ特にＡＳＥ（増幅自然放
出）雑音が低いレーザ光源に関する。
【０００２】レーザまたはエルビウムをドープしたファ
イバ増幅器等のレージング作用を用いる装置が、光ファ
イバネットワークにおける光源として通常用いられる。
光源からのメッセージ信号を劣化させる一般的な雑音源
が、ＡＳＥ（増幅された自然放出）である。ＡＳＥはす
べての波長帯で発生し、光ファイバネットワークにおけ
る信号の深刻な劣化を生じさせる。非常に狭い帯域幅の
光信号、すなわち光スペクトルの非常に狭い部分に波長
が集中する信号を用いる方向に向かっている今日の光フ
ァイバネットワークにおいては問題は特に深刻である。
たとえば、ＩＴＵ（国際電気通信連合）が最近提案した
標準では、密度の高いＷＤＭ（波長分割多重）ネットワ
ークは波長にして０．８ｎｍしか離れていない光信号を
運ぶことになる。このようなネットワーク用の光源は、
その帯域幅が非常に狭いものでなければならない。
イバ増幅器等のレージング作用を用いる装置が、光ファ
イバネットワークにおける光源として通常用いられる。
光源からのメッセージ信号を劣化させる一般的な雑音源
が、ＡＳＥ（増幅された自然放出）である。ＡＳＥはす
べての波長帯で発生し、光ファイバネットワークにおけ
る信号の深刻な劣化を生じさせる。非常に狭い帯域幅の
光信号、すなわち光スペクトルの非常に狭い部分に波長
が集中する信号を用いる方向に向かっている今日の光フ
ァイバネットワークにおいては問題は特に深刻である。
たとえば、ＩＴＵ（国際電気通信連合）が最近提案した
標準では、密度の高いＷＤＭ（波長分割多重）ネットワ
ークは波長にして０．８ｎｍしか離れていない光信号を
運ぶことになる。このようなネットワーク用の光源は、
その帯域幅が非常に狭いものでなければならない。
【０００３】ＡＳＥに対処するため、光源について従来
技術の帯域幅フィルタが用いられてきた。しかしなが
ら、そのような解決法にはいくつかの欠点が存在する。
現在の帯域幅フィルタが高価であること。狭い帯域の帯
域幅フィルタを製造するのが困難であること。他の性能
に関する要件によって製造が難しくなったことなどであ
る。たとえば、帯域幅フィルタは半導体レーザの出力に
配置する可能性があるため、該レーザの動作に悪影響を
与えないようにするため、背面への反射を低くする必要
がある。また、所望の出力信号から雑音を効果的に取り
除くためには、フィルタの帯域外の波長については透過
率が０．０１％未満でなければならない。さらには、こ
れまでの帯域幅フィルタにはコリメータが必要であり、
それによって構造が複雑になっていた。
技術の帯域幅フィルタが用いられてきた。しかしなが
ら、そのような解決法にはいくつかの欠点が存在する。
現在の帯域幅フィルタが高価であること。狭い帯域の帯
域幅フィルタを製造するのが困難であること。他の性能
に関する要件によって製造が難しくなったことなどであ
る。たとえば、帯域幅フィルタは半導体レーザの出力に
配置する可能性があるため、該レーザの動作に悪影響を
与えないようにするため、背面への反射を低くする必要
がある。また、所望の出力信号から雑音を効果的に取り
除くためには、フィルタの帯域外の波長については透過
率が０．０１％未満でなければならない。さらには、こ
れまでの帯域幅フィルタにはコリメータが必要であり、
それによって構造が複雑になっていた。
【０００４】このような欠点を克服するため、本発明
は、今日の光ファイバネットワークに非常に適した光発
生システムを提供するものである。同システムは、他の
光学システムのコンポーネントで製作されるが、その性
能はこれまでの帯域幅フィルタシステムをはるかに凌ぐ
ものである。本発明のシステムは、ＡＳＥが非常に低減
された出力を有しかつ非常に狭い帯域幅を有する。
は、今日の光ファイバネットワークに非常に適した光発
生システムを提供するものである。同システムは、他の
光学システムのコンポーネントで製作されるが、その性
能はこれまでの帯域幅フィルタシステムをはるかに凌ぐ
ものである。本発明のシステムは、ＡＳＥが非常に低減
された出力を有しかつ非常に狭い帯域幅を有する。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、光ファイバネットワーク用の
光を発生するためのシステムを提供する。このシステム
はレーザ光源と、光学サーキュレータと、ファイバブラ
ッググレーティングを有する光ファイバセクションと、
出力ポートとを有する。光学サーキュレータは、第１、
第２および第３のポートを有し、これらのポートは、第
１のポートを介して受けられた光が第２のポートへ通さ
れかつ第２のポートを介して受けられた光が第３のポー
トへ通されるようになっている。この第１のポートは光
源に接続されている。光ファイバセクションは、第２の
ポートに接続され、かつファイバブラッググレーティン
グは反射率が予め定められた波長に集中する。光源に接
続されていない第３のポートは、システムの出力ポート
に接続される。出力ポートからの光は、上記予め定めら
れた波長を有し、ＡＳＥがかなり低減されている。
光を発生するためのシステムを提供する。このシステム
はレーザ光源と、光学サーキュレータと、ファイバブラ
ッググレーティングを有する光ファイバセクションと、
出力ポートとを有する。光学サーキュレータは、第１、
第２および第３のポートを有し、これらのポートは、第
１のポートを介して受けられた光が第２のポートへ通さ
れかつ第２のポートを介して受けられた光が第３のポー
トへ通されるようになっている。この第１のポートは光
源に接続されている。光ファイバセクションは、第２の
ポートに接続され、かつファイバブラッググレーティン
グは反射率が予め定められた波長に集中する。光源に接
続されていない第３のポートは、システムの出力ポート
に接続される。出力ポートからの光は、上記予め定めら
れた波長を有し、ＡＳＥがかなり低減されている。
【０００６】さらに、本発明はまた多波長のシステムも
提供し、同システムにおいては、光ファイバセクション
が複数のファイバブラッググレーティングを有し、各フ
ァイバブラッググレーティングの反射率は異なる予め定
められた波長に集中する。このシステムの出力は、この
予め定められた波長であり、ＡＳＥも低減されている。
提供し、同システムにおいては、光ファイバセクション
が複数のファイバブラッググレーティングを有し、各フ
ァイバブラッググレーティングの反射率は異なる予め定
められた波長に集中する。このシステムの出力は、この
予め定められた波長であり、ＡＳＥも低減されている。
【０００７】
【具体的実施例の詳細な説明】図１の（Ａ）は、本発明
の一実施例に従うシステムを示す図である。このシステ
ムは、光ファイバ１１により光学サーキュレータ１２の
第１のポートに接続されたレーザ光源１０を有する。サ
ーキュレータ１２の第２のポートは、ファイバブラッグ
グレーティング１４と、非反射端末１５を有する光ファ
イバセクション１３に接続されている。サーキュレータ
の第３のポートは、サーキュレータ１２を通過しかつフ
ァイバブラッググレーティング１４の作用を受けたレー
ザ出力を伝える光ファイバ１６に接続されている。
の一実施例に従うシステムを示す図である。このシステ
ムは、光ファイバ１１により光学サーキュレータ１２の
第１のポートに接続されたレーザ光源１０を有する。サ
ーキュレータ１２の第２のポートは、ファイバブラッグ
グレーティング１４と、非反射端末１５を有する光ファ
イバセクション１３に接続されている。サーキュレータ
の第３のポートは、サーキュレータ１２を通過しかつフ
ァイバブラッググレーティング１４の作用を受けたレー
ザ出力を伝える光ファイバ１６に接続されている。
【０００８】ファイバブラッググレーティングは、光フ
ァイバのコアにおける屈折率（または伝搬定数）が周期
的に変化する。ファイバブラッググレーティングは、予
め定められた波長を中心とする非常に狭い帯域幅で非常
に高い反射率を有し得る。他の波長の光はファイバブラ
ッググレーティングを透過する。ファイバブラッググレ
ーティング１４は、レーザ光源１０の最大出力強度での
波長でもある波長に反射率が集中する。
ァイバのコアにおける屈折率（または伝搬定数）が周期
的に変化する。ファイバブラッググレーティングは、予
め定められた波長を中心とする非常に狭い帯域幅で非常
に高い反射率を有し得る。他の波長の光はファイバブラ
ッググレーティングを透過する。ファイバブラッググレ
ーティング１４は、レーザ光源１０の最大出力強度での
波長でもある波長に反射率が集中する。
【０００９】図１の（Ｂ）は、ファイバセクション１３
の端末１５を詳細に示す図である。光ファイバセクショ
ン１３は、ファイバ１３の長手方向の軸に垂直な面に対
し１０°から１２°の角度をつけた表面１７において終
端となる。ファイバ１３の端面１７は斜め研磨され（誇
張した形で図示）かつ反射防止コーティング１８で覆わ
れる。これによって、端面１７に到達する光はいずれも
ファイバ１３を出る。したがって、ファイバブラッググ
レーティング１４により反射された光のみが光学サーキ
ュレータ１２に戻ってくる。
の端末１５を詳細に示す図である。光ファイバセクショ
ン１３は、ファイバ１３の長手方向の軸に垂直な面に対
し１０°から１２°の角度をつけた表面１７において終
端となる。ファイバ１３の端面１７は斜め研磨され（誇
張した形で図示）かつ反射防止コーティング１８で覆わ
れる。これによって、端面１７に到達する光はいずれも
ファイバ１３を出る。したがって、ファイバブラッググ
レーティング１４により反射された光のみが光学サーキ
ュレータ１２に戻ってくる。
【００１０】いずれの光学サーキュレータにも見られる
ように、光学サーキュレータ１２は、その第１のポート
を介して受けた光をいずれもその第２のポートを介して
外へ伝える。同様に、その第２のポートを介して受けた
光はその第３のポートを介して外へ出力される。図の矢
印は、光学サーキュレータ１２のポート間の光の透過の
「方向」を示す。適当な光学サーキュレータについて
は、１９９５年１０月１３日出願の、ジェイ・ジェイ・
パン他（J. J. Pan et al.）による「偏光モードでの分
散がないサーキュレータ」（POLARIZATION MODE DISPER
SION-FREE CIRCULATIOR ）という名称の米国特許出願第
０８／５４２，５７１号および１９９６年９月６日出願
で、「偏光モード分散が低い小型光ファイバサーキュレ
ータ」（COMPACT FIBEROPTIC CIRCULATOR WITH LOW POL
ARIZATION MODE DISPERSION ）という名称の一部継続出
願である、米国特許第０８／７０１，９０９号に記載さ
れているものがある。これらの出願はいずれも本件の譲
受人に譲渡されたものである。
ように、光学サーキュレータ１２は、その第１のポート
を介して受けた光をいずれもその第２のポートを介して
外へ伝える。同様に、その第２のポートを介して受けた
光はその第３のポートを介して外へ出力される。図の矢
印は、光学サーキュレータ１２のポート間の光の透過の
「方向」を示す。適当な光学サーキュレータについて
は、１９９５年１０月１３日出願の、ジェイ・ジェイ・
パン他（J. J. Pan et al.）による「偏光モードでの分
散がないサーキュレータ」（POLARIZATION MODE DISPER
SION-FREE CIRCULATIOR ）という名称の米国特許出願第
０８／５４２，５７１号および１９９６年９月６日出願
で、「偏光モード分散が低い小型光ファイバサーキュレ
ータ」（COMPACT FIBEROPTIC CIRCULATOR WITH LOW POL
ARIZATION MODE DISPERSION ）という名称の一部継続出
願である、米国特許第０８／７０１，９０９号に記載さ
れているものがある。これらの出願はいずれも本件の譲
受人に譲渡されたものである。
【００１１】光学サーキュレータとファイバブラッググ
レーティングを組合せたものについては、本件発明者の
うちの一人が、「光学サーキュレータまたはファイバカ
プラーに組込まれたファイバグレーティングを用いる波
長可変Ｅｒ3 ドープトファイバリングレーザ」（“ Tun
able Er3-doped fibre ring laser using fibre gratin
g incorporated by optical circulator or fibre coup
ler ”by J.J. pan and Yuan Shi）と題する論文に記載
している（Electronics Letters, Vol. 31, No.14, Jul
y 6, 1995, pp. 1164-1165）。本件発明においては、そ
の出力を調整している間、光学サーキュレータ１２とフ
ァイバブラッググレーティング１４はレーザ光源１０か
ら離されている。
レーティングを組合せたものについては、本件発明者の
うちの一人が、「光学サーキュレータまたはファイバカ
プラーに組込まれたファイバグレーティングを用いる波
長可変Ｅｒ3 ドープトファイバリングレーザ」（“ Tun
able Er3-doped fibre ring laser using fibre gratin
g incorporated by optical circulator or fibre coup
ler ”by J.J. pan and Yuan Shi）と題する論文に記載
している（Electronics Letters, Vol. 31, No.14, Jul
y 6, 1995, pp. 1164-1165）。本件発明においては、そ
の出力を調整している間、光学サーキュレータ１２とフ
ァイバブラッググレーティング１４はレーザ光源１０か
ら離されている。
【００１２】レーザ光源１０からのファイバ１１上の光
は、光学サーキュレータ１２の第１のポートを介して受
けられ、第２のポートを介してファイバセクション１３
へ伝えられる。ファイバセクション１３において、ファ
イバブラッググレーティング１４は、予め定められた波
長を中心とする非常に狭い帯域幅の光を第２のポート内
へ反射し、戻す。他の波長の光は、端末１５を介して失
われる。サーキュレータ１２は、この反射した光を第３
のポートおよび出力光ファイバ１６を介して外へ伝え
る。
は、光学サーキュレータ１２の第１のポートを介して受
けられ、第２のポートを介してファイバセクション１３
へ伝えられる。ファイバセクション１３において、ファ
イバブラッググレーティング１４は、予め定められた波
長を中心とする非常に狭い帯域幅の光を第２のポート内
へ反射し、戻す。他の波長の光は、端末１５を介して失
われる。サーキュレータ１２は、この反射した光を第３
のポートおよび出力光ファイバ１６を介して外へ伝え
る。
【００１３】図２の（Ａ）および（Ｂ）、図３の（Ａ）
および（Ｂ）、ならびに図４の（Ａ）および（Ｂ）は、
図１の（Ａ）のシステムにおけるＡＳＥの顕著な低減を
示すグラフである。図２の（Ａ）は、無条件出力強度に
対するＤＦＢ（分布帰還型）またはＤＢＲ（分布型ブラ
ッグリフレクタ）ファイバレーザ等のファイバレーザの
波長を示すグラフである。図１（Ａ）のシステムにレー
ザ光源１０として挿入すると、出力強度はかなり改善さ
れる。図２の（Ｂ）に示すとおり、ＡＳＥ雑音は、図２
の（Ａ）に示す波長領域において、平均のおよそ−４５
ｄＢｍから−６０ｄＢｍまで低下する。図３の（Ａ）
は、単一モード出力を有するレーザダイオードの出力強
度を示す図である。背景ＡＳＥ雑音は、−７０ｄＢｍを
超える。図１の（Ａ）においてレーザ光源１０として使
用すると、レーザダイオードの背景ＡＳＥ雑音は、図３
の（Ｂ）に示すとおり−７５ｄＢｍをはるかに下回るレ
ベルまで低下する。
および（Ｂ）、ならびに図４の（Ａ）および（Ｂ）は、
図１の（Ａ）のシステムにおけるＡＳＥの顕著な低減を
示すグラフである。図２の（Ａ）は、無条件出力強度に
対するＤＦＢ（分布帰還型）またはＤＢＲ（分布型ブラ
ッグリフレクタ）ファイバレーザ等のファイバレーザの
波長を示すグラフである。図１（Ａ）のシステムにレー
ザ光源１０として挿入すると、出力強度はかなり改善さ
れる。図２の（Ｂ）に示すとおり、ＡＳＥ雑音は、図２
の（Ａ）に示す波長領域において、平均のおよそ−４５
ｄＢｍから−６０ｄＢｍまで低下する。図３の（Ａ）
は、単一モード出力を有するレーザダイオードの出力強
度を示す図である。背景ＡＳＥ雑音は、−７０ｄＢｍを
超える。図１の（Ａ）においてレーザ光源１０として使
用すると、レーザダイオードの背景ＡＳＥ雑音は、図３
の（Ｂ）に示すとおり−７５ｄＢｍをはるかに下回るレ
ベルまで低下する。
【００１４】マルチモードレーザダイオードの出力強度
について図４の（Ａ）に示す。マルチモードであるた
め、レーザダイオードはいくつかの出力スパイクを有す
る。ＡＳＥ雑音は−５０ｄＢｍよりわずかに良い。対照
的に、図１の（Ａ）のシステムにおいて使用すると、出
力強度は単一の出力「スパイク」を有し（他のモードは
除去されている）、かつＡＳＥ雑音は−６０ｄＢｍまで
低下する。
について図４の（Ａ）に示す。マルチモードであるた
め、レーザダイオードはいくつかの出力スパイクを有す
る。ＡＳＥ雑音は−５０ｄＢｍよりわずかに良い。対照
的に、図１の（Ａ）のシステムにおいて使用すると、出
力強度は単一の出力「スパイク」を有し（他のモードは
除去されている）、かつＡＳＥ雑音は−６０ｄＢｍまで
低下する。
【００１５】本発明は、他の高性能システムを含む。図
５において、同システムは、異なる波長の２本の光ファ
イバ２７および２８からの入力信号を受けて第３の波長
の出力信号を発生する素子２０を有する。たとえば、素
子２０としては、入力ファイバ２７上の波長λC の搬送
波信号および入力ファイバ２８上の波長λs の変調信号
からの単側波帯信号のための変調器が可能である。変調
器２０からの出力はファイバ２１を介して光学サーキュ
レータ２２の第１のポートへ送られる。サーキュレータ
２２の第２のポートでは、ファイバブラッググレーティ
ング２４は、単側波帯信号の波長λs を中心とする。し
たがって、この信号のみが出力光ファイバ２６へ伝えら
れ、搬送波波長λc の信号は取り除かれて、ファイバ２
６上の透過信号の検出感度が向上する。
５において、同システムは、異なる波長の２本の光ファ
イバ２７および２８からの入力信号を受けて第３の波長
の出力信号を発生する素子２０を有する。たとえば、素
子２０としては、入力ファイバ２７上の波長λC の搬送
波信号および入力ファイバ２８上の波長λs の変調信号
からの単側波帯信号のための変調器が可能である。変調
器２０からの出力はファイバ２１を介して光学サーキュ
レータ２２の第１のポートへ送られる。サーキュレータ
２２の第２のポートでは、ファイバブラッググレーティ
ング２４は、単側波帯信号の波長λs を中心とする。し
たがって、この信号のみが出力光ファイバ２６へ伝えら
れ、搬送波波長λc の信号は取り除かれて、ファイバ２
６上の透過信号の検出感度が向上する。
【００１６】同様に、素子２０は、４波混合変換器等の
他の波長変換素子として作動することが可能で、素子２
０が受けた信号の波長と異なる波長の出力信号を発生す
る。ファイバブラッググレーティング２４の反射を出力
信号波長に集中させることにより、素子２０を介してフ
ァイバ２１へ漏れる可能性があったさまざまな波長の信
号はいずれもファイバブラッググレーティング２４の作
用により効果的に取り除かれる。所望の波長の信号のみ
が、低い雑音で出力ファイバ２６へ伝えられる。
他の波長変換素子として作動することが可能で、素子２
０が受けた信号の波長と異なる波長の出力信号を発生す
る。ファイバブラッググレーティング２４の反射を出力
信号波長に集中させることにより、素子２０を介してフ
ァイバ２１へ漏れる可能性があったさまざまな波長の信
号はいずれもファイバブラッググレーティング２４の作
用により効果的に取り除かれる。所望の波長の信号のみ
が、低い雑音で出力ファイバ２６へ伝えられる。
【００１７】ファイバブラッググレーティングの反射波
長を適切に設定することにより、本発明は望ましくない
非線形の効果を低減する作用を奏し得る。図６は、半導
体光学増幅器またはファイバ光学増幅器等の非線形の素
子３０を有するシステムを示す図である。光ファイバ３
７は、素子３０への１以上の入力を総称して示す。予め
定められた波長の出力信号以外に、４波または４光子混
合、散乱パワー、干渉、混変調等の望ましくない非線形
の効果も出力信号に備わって光学サーキュレータ３２の
第１のポートへ伝えられる可能性がある。ファイバブラ
ッググレーティング３４の反射率を第２のポートで出力
信号の予め定められた波長に集中させることによって、
これら望ましくない効果は出力ファイバ３６上で信号か
ら取り除かれる。ＡＳＥのパワーおよび素子３０からの
スプリアス強度のピークが低減される。
長を適切に設定することにより、本発明は望ましくない
非線形の効果を低減する作用を奏し得る。図６は、半導
体光学増幅器またはファイバ光学増幅器等の非線形の素
子３０を有するシステムを示す図である。光ファイバ３
７は、素子３０への１以上の入力を総称して示す。予め
定められた波長の出力信号以外に、４波または４光子混
合、散乱パワー、干渉、混変調等の望ましくない非線形
の効果も出力信号に備わって光学サーキュレータ３２の
第１のポートへ伝えられる可能性がある。ファイバブラ
ッググレーティング３４の反射率を第２のポートで出力
信号の予め定められた波長に集中させることによって、
これら望ましくない効果は出力ファイバ３６上で信号か
ら取り除かれる。ＡＳＥのパワーおよび素子３０からの
スプリアス強度のピークが低減される。
【００１８】図７の例示的システムでは、光ファイバ４
１は２つの波長に依存するチャネルを保持し、すなわち
入力ファイバ４１は図８の（Ａ）のグラフが示すような
２つの異なる波長λ1 およびλ2 の信号を搬送する。λ
1 およびλ2 の２つのピークがあり、かつかなりのクロ
ストークおよび雑音が存在する。ファイバ４１は光学サ
ーキュレータ４２の第１のポートに接続され、かつ第２
のポートは２つのファイバブラッググレーティング４４
Ａおよび４４Ｂを有する光ファイバセクション４３に接
続されている。この２つのブラッググレーティング４４
Ａおよび４４Ｂは、反射率がそれぞれおよそλ1 および
λ2 に集中する。サーキュレータ４３の第３のポートは
出力光ファイバ４６に接続される。
１は２つの波長に依存するチャネルを保持し、すなわち
入力ファイバ４１は図８の（Ａ）のグラフが示すような
２つの異なる波長λ1 およびλ2 の信号を搬送する。λ
1 およびλ2 の２つのピークがあり、かつかなりのクロ
ストークおよび雑音が存在する。ファイバ４１は光学サ
ーキュレータ４２の第１のポートに接続され、かつ第２
のポートは２つのファイバブラッググレーティング４４
Ａおよび４４Ｂを有する光ファイバセクション４３に接
続されている。この２つのブラッググレーティング４４
Ａおよび４４Ｂは、反射率がそれぞれおよそλ1 および
λ2 に集中する。サーキュレータ４３の第３のポートは
出力光ファイバ４６に接続される。
【００１９】図８の（Ｂ）のグラフに示すとおり、これ
ら２つのチャネルの間のクロストークは出力ファイバ４
６においてはかなり低減されており、また雑音は−２０
ｄＢｍを下回っている。なお、これら２つの波長の間隔
は、高密度ＷＤＭ（波長分割多重）ネットワークについ
てＩＴＵ（国際電気通信連合）が提案する波長間隔の標
準である０．８ｎｍを下回っている。図７のシステムを
このネットワークに応用することは明らかである。もち
ろん、波長依存チャネルの数を増やせば、より多い数の
さまざまな波長のファイバブラッググレーティングをフ
ァイバセクション４３に加えて、さらにチャネルの弁別
を高めることができる。
ら２つのチャネルの間のクロストークは出力ファイバ４
６においてはかなり低減されており、また雑音は−２０
ｄＢｍを下回っている。なお、これら２つの波長の間隔
は、高密度ＷＤＭ（波長分割多重）ネットワークについ
てＩＴＵ（国際電気通信連合）が提案する波長間隔の標
準である０．８ｎｍを下回っている。図７のシステムを
このネットワークに応用することは明らかである。もち
ろん、波長依存チャネルの数を増やせば、より多い数の
さまざまな波長のファイバブラッググレーティングをフ
ァイバセクション４３に加えて、さらにチャネルの弁別
を高めることができる。
【００２０】図９は、上に記載したような、端末５５を
備える光ファイバセクション５３における４ファイバグ
レーティング５４Ａから５４Ｄを有するそのようなシス
テムを図示する図である。ファイバブラッググレーティ
ング５４Ａから５４Ｄは、それぞれ波長λ1 からλ4 を
中心とする。しかしながら、このすぐ上の段落に記載す
るようにチャネル間の弁別を増大させるのではなく、フ
ァイバグレーティング５４Ａから５４Ｄは４つの波長λ
1 からλ4 の出力を有するレーザ光源５０からのＡＳＥ
雑音を低減する。このようなレーザ光源についてはジェ
イ・ジェイ・パン他による同日出願の、「光ファイバネ
ットワークのための多波長ファイバレーザ光源」（MULT
IWAVELENGTH FIBER LASER SOURCES FOR FIBEROPTIC NET
WORKS ）という名称の米国特許出願（出願番号不詳）に
記載されている（出願人事件番号第１３０１１−５０
号）。図１の（Ａ）を参照して上に述べたものと同様、
レーザ光源５０は光ファイバ５１により光学サーキュレ
ータ５２の第１のポートに接続される。ファイバセクシ
ョン５３はサーキュレータの第２のポートに接続され、
かつ出力ファイバ５６は第３のポートに接続されてい
る。多波長レーザ光源５０の出力は、ＡＳＥが低減され
ておりかつ出力は波長λ1 からλ4 に集中する。もちろ
んここに記載した特定の数の波長は例示目的のみで示し
たものであり、他の数の波長を用いることもできる。
備える光ファイバセクション５３における４ファイバグ
レーティング５４Ａから５４Ｄを有するそのようなシス
テムを図示する図である。ファイバブラッググレーティ
ング５４Ａから５４Ｄは、それぞれ波長λ1 からλ4 を
中心とする。しかしながら、このすぐ上の段落に記載す
るようにチャネル間の弁別を増大させるのではなく、フ
ァイバグレーティング５４Ａから５４Ｄは４つの波長λ
1 からλ4 の出力を有するレーザ光源５０からのＡＳＥ
雑音を低減する。このようなレーザ光源についてはジェ
イ・ジェイ・パン他による同日出願の、「光ファイバネ
ットワークのための多波長ファイバレーザ光源」（MULT
IWAVELENGTH FIBER LASER SOURCES FOR FIBEROPTIC NET
WORKS ）という名称の米国特許出願（出願番号不詳）に
記載されている（出願人事件番号第１３０１１−５０
号）。図１の（Ａ）を参照して上に述べたものと同様、
レーザ光源５０は光ファイバ５１により光学サーキュレ
ータ５２の第１のポートに接続される。ファイバセクシ
ョン５３はサーキュレータの第２のポートに接続され、
かつ出力ファイバ５６は第３のポートに接続されてい
る。多波長レーザ光源５０の出力は、ＡＳＥが低減され
ておりかつ出力は波長λ1 からλ4 に集中する。もちろ
んここに記載した特定の数の波長は例示目的のみで示し
たものであり、他の数の波長を用いることもできる。
【００２１】上記説明は本発明の好ましい実施例を十分
かつ完全に開示するものである一方、さまざまな修正、
代替的構成および等価な構成は当業者にとり自明であろ
う。したがって、本発明の範囲は先行の請求項の範囲に
よってのみ限定されるものである。
かつ完全に開示するものである一方、さまざまな修正、
代替的構成および等価な構成は当業者にとり自明であろ
う。したがって、本発明の範囲は先行の請求項の範囲に
よってのみ限定されるものである。
【図１】（Ａ）は、本件発明の一実施例に従う、レーザ
光源を有する光源システムの代表的図であり、かつ
（Ｂ）は、（Ａ）のシステムの光ファイバセクションを
詳細に示す図である。
光源を有する光源システムの代表的図であり、かつ
（Ｂ）は、（Ａ）のシステムの光ファイバセクションを
詳細に示す図である。
【図２】（Ａ）は、ファイバレーザについて、出力強度
対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、本件発明
に従う（Ａ）の光ファイバを用いる図１のシステムの出
力について、出力強度対波長の関係を示すグラフであ
る。
対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、本件発明
に従う（Ａ）の光ファイバを用いる図１のシステムの出
力について、出力強度対波長の関係を示すグラフであ
る。
【図３】（Ａ）は、単一モード半導体レーザについて、
出力強度対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、
本件発明に従う（Ａ）の単一モード半導体レーザを用い
る図１のシステムの出力について、出力強度対波長の関
係を示すグラフである。
出力強度対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、
本件発明に従う（Ａ）の単一モード半導体レーザを用い
る図１のシステムの出力について、出力強度対波長の関
係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は、多モード半導体レーザについて、出
力強度対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、本
件発明に従う（Ａ）の多モード半導体レーザを用いる図
１のシステムの出力について、出力強度対波長の関係を
示すグラフである。
力強度対波長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、本
件発明に従う（Ａ）の多モード半導体レーザを用いる図
１のシステムの出力について、出力強度対波長の関係を
示すグラフである。
【図５】本件発明の実施例に従う波長変換器／変調器を
有する光源システムの図である。
有する光源システムの図である。
【図６】本件発明の他の実施例に従う非線形の素子を有
する光源システムの図である。
する光源システムの図である。
【図７】本件発明の他の実施例に従う２波長依存チャネ
ルを保持する光源システムの図である。
ルを保持する光源システムの図である。
【図８】（Ａ）は、２波長依存チャネルの出力強度対波
長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、図７のシステ
ムの出力の出力強度対波長の関係を示すグラフである。
長の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、図７のシステ
ムの出力の出力強度対波長の関係を示すグラフである。
【図９】本件発明のさらに他の実施例に従う複数のファ
イバブラッググレーティングを有する光源システムの図
である。
イバブラッググレーティングを有する光源システムの図
である。
１０ 光源 １１ 光ファイバ １２ 光学サーキュレータ １３ 光ファイバセクション １４ ファイバブラッググレーティング １５ 端末 １６ 光ファイバ
Claims (13)
- 【請求項１】 光ファイバネットワーク用の光を発生す
るためのシステムであって、 レーザ光源と、 第１、第２および第３のポートを有する光学サーキュレ
ータを含み、前記第１のポートを介して受けた光が前記
第２のポートへ伝えられかつ前記第２のポートを介して
受けた光が前記第３のポートへ伝えられるようにこれら
ポートが配列されており、前記第１のポートが前記光源
に接続されかつ前記第３のポートが前記光源に接続され
ておらず、さらに、 前記第２のポートに接続された光ファイバのセクション
を含み、前記光ファイバのセクションが予め定められた
波長に反射率が集中するファイバブラッググレーティン
グを有し、さらに前記光ファイバネットワークに接続す
るための出力ポートとを含み、前記出力ポートが前記第
３のポートに接続されて、前記出力ポートからの出力光
が前記予め定められた波長を有し、ＡＳＥが低減され
る、システム。 - 【請求項２】 前記光ファイバセクションが、複数のフ
ァイバブラッググレーティングを有し、各ファイバブラ
ッググレーティングは、異なる予め定められた波長に反
射率が集中する、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 前記光源が、ファイバレーザを含む、請
求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記光源が、単一モードの半導体レーザ
を含む、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記光源が、多モード半導体レーザを含
む、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記光源が、波長変換器を含む、請求項
１に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記光源が、非線形の素子を含む、請求
項１に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記光源が、変調器を含む、請求項１に
記載のシステム。 - 【請求項９】 前記変調器が、単側波帯変調器を含む、
請求項８に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記光源が、半導体光学増幅器を含
む、請求項７に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記光源が、光ファイバ増幅器を含
む、請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記光ファイバセクションが、前記光
ファイバセクションの長手方向の軸に垂直な面に対し角
度をつけられた端面を含む、請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項１３】 前記端面が、反射防止材料でコーティ
ングされる、請求項１２に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/806299 | 1997-02-26 | ||
| US08/806,299 US5812712A (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Fiber bragg grating-circulator systems having reduced ASE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168215A true JPH1168215A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=25193751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10041886A Pending JPH1168215A (ja) | 1997-02-26 | 1998-02-24 | 光ファイバネットワーク用光発生システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5812712A (ja) |
| JP (1) | JPH1168215A (ja) |
| GB (1) | GB2323729A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105182476A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-12-23 | 北京铟尼镭斯技术有限公司 | 一种光路延时装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3264246B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2002-03-11 | 日本電気株式会社 | 光増幅器 |
| US5978131A (en) * | 1998-04-07 | 1999-11-02 | Institut National D'optique | In-fiber two-stage amplifier providing WDM signal conditioning |
| US6275511B1 (en) * | 1998-07-13 | 2001-08-14 | E-Tek Dynamics | Overlapping multiple fiber Bragg gratings |
| JP2002530906A (ja) * | 1998-11-17 | 2002-09-17 | テンプレックス テクノロジイ インコーポレイテッド | 光学的符号化及び復号化用のコード、方法、及び装置 |
| JP2000286492A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-10-13 | Nec Corp | 光 源 |
| FR2795247B1 (fr) * | 1999-06-21 | 2001-09-14 | Cit Alcatel | Amplificateur raman a bandes multiples |
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| WO2002087032A1 (en) | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Chromaplex, Inc. | Modulatable multi-wavelength fiber laser source |
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| RU2007126837A (ru) * | 2004-12-16 | 2009-01-27 | Фектроникс Аг (Ch) | Импульсный лазерный диод без температурной стабилизации и полностью волоконный усилитель мощности |
| CN102208737A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 可调谐多波长产生单元 |
| KR20150146102A (ko) * | 2014-06-20 | 2015-12-31 | 한국전자통신연구원 | 파장 가변 필터를 이용한 송수신 장치 및 송수신 방법 |
| US20160285230A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Ofs Fitel, Llc | Systems and techniques for termination of ports in fiber lasers |
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| US5416629A (en) * | 1992-12-02 | 1995-05-16 | General Instrument Corporation | Intensity modulated digital optical communications using a frequency modulated signal laser |
| US5579143A (en) * | 1993-06-04 | 1996-11-26 | Ciena Corporation | Optical system with tunable in-fiber gratings |
| US5600473A (en) * | 1993-06-04 | 1997-02-04 | Ciena Corporation | Optical amplifier systems with add/drop multiplexing |
| GB9501672D0 (en) * | 1995-01-27 | 1995-03-15 | Univ Southampton | Dispersion compensation in optical fibre transmission |
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-
1997
- 1997-02-26 US US08/806,299 patent/US5812712A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-24 JP JP10041886A patent/JPH1168215A/ja active Pending
- 1998-02-25 GB GB9804011A patent/GB2323729A/en not_active Withdrawn
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|---|---|
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| US5812712A (en) | 1998-09-22 |
| GB2323729A (en) | 1998-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |