DE60208452T2

DE60208452T2 - Thulium-dotierter Faserverstärker

Info

Publication number: DE60208452T2
Application number: DE60208452T
Authority: DE
Inventors: NTT Intell. Property Center Shinichi Musashino-shi Aozasa; NTT Intell. Property Center Hiroji Musashino-shi Masuda; NTT Intell. Property Center Tadashi Musashino-shi Sakamoto; NTT Intell. Property Center Makoto Musashino-shi Shimizu; NTT Electronics Corporation Yoshiki Shibuya-ku Nishida
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: EP1246320A3; US20020159137A1; CA2372638C; CA2372638A1; EP1246320B1; EP1246320A2; CN1372163A; CN1211700C; DE60208452D1; US6721092B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Breitband-Lichtleitfaserverstärker, der eine Verstärkungsbandbreite bei 1480–1520 nm aufweist, was einen Bereich mit geringen Verlusten einer Lichtleitfaser darstellt.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Im Zusammenhang mit der Ausbreitung des Internets usw. hat die Kommunikationskapazität sehr schnell zugenommen, so dass der Einsatz eines Kommunikationssystems nach dem Standard WDM (Wellenlängenunterteilungsmultiplexen) als optisches Kommunikationssystem mit hoher Kapazität populär wird. Bei diesem WDM-System ist es unverzichtbar, einen EDFA (Erbiumdotierten Faserverstärker) als Zwischenverstärker einzusetzen, und es ist bereits das WDM-System mit dem EDFA, das eine Verstärkungsbandbreite von 1,53–1,60 μm aufweist, verfügbar.
Um eine höhere Kapazität für eine Kommunikationseinrichtung zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, die Verstärkungsbandbreite des Lichtleitfaserverstärkers zu erhöhen, und besteht ein starkes Bedürfnis in Bezug auf die Entwicklung eines Lichtleitfaserverstärkers, der einen Bereich mit niedrigen Verlusten (1,45–1,65 μm) einer Siliziumdioxidfaser abdecken kann.
Zu diesem Zweck wurde ein Lichtleitfaserverstärker entwickelt, der an das S-Band (1480–2520 nm) angepasst ist, in welchem die Siliziumdioxidfaser geringe Verluste aufweist, sowie eine geringe Dispersion, entsprechend dem bereits verfügbaren C-Band (1530–1560 nm). Es gibt momentan drei Arten eines derartigen Lichtleitfaserverstärkers in dem S-Band.
Der erste ist ein Raman-Lichtleitfaserverstärker, der die induzierte Raman-Streuung nutzt, die auftritt, wenn Signallicht in eine Siliziumdioxidfaser in einem Zustand hineingelangt, in welchem auf sie intensives Pumplicht einfällt (vgl. beispielsweise J. Kani, et al, Electronics Letters; Vol. 34, Nr. 18, Seiten 1745–1747, September 1988).
Der zweite ist ein mit zwei Wellenlängen gepumpter TDFA (Thulium-dotierter Lichtleitfaserverstärker), bei welchem die Besetzungsinversion niedrig ist, und die Verstärkungsbandbreite zur Seite langer Wellenlängen verschoben ist, durch Hinzufügen von Wellenlängen mit hohem Wirkungsgrad zum Pumpen vom Grundzustand zum endgültigen Energieniveau der Verstärkung in dem TDFA, mit Aufwärtswandlungspumpen im Band von 1000 nm, wobei die Verstärkungsbandbreite in dem S⁺-Band liegt (1450–1480 nm) (vgl. beispielsweise T. Kasamatsu, et al, Optical Amplifiers and their Applications' 99, Optical Society of America Trends in Optics and Photonics Series, Vol. 39, Seiten 46–50, Juni 1999).
1A zeigt die Energieniveaus von Tm und den Verstärkungszustand des mit zwei Wellenlängen gepumpten TDFAs. Für die Verstärkung des S-Bandes findet die stimulierte Emission von ³H₄ nach ³F₄ statt. Im Falle des Pumpens mit zwei Wellenlängen wird das Signallicht von dem Grundzustand ³H₆ zum endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung durch das Pumplicht von 1560 nm gepumpt, und wird dann von dem endgültigen Energieniveau ³F₄ für die Verstärkung zum Ausgangsenergieniveau ³F₂ der Verstärkung durch das Pumplicht von 1000 nm gepumpt. Durch Steuern der Leistungen des Pumplichts bei zwei Wellenlängen, um so die Anzahl an Tm-Ionen (Tm³⁺) auf jedem Niveau zu steuern, wird ein Zustand mit niedriger Besetzungsinversion ausgebildet, und wird die Verstärkungsbandbreite des TDFA in dem S⁺-Band in das S-Band verschoben.
Weiterhin wird, wie in 1B gezeigt, wenn die Pumpwellenlänge von dem endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung zum Ausgangsenergieniveau ³F₂ für die Verstärkung von dem Band um 1000 nm zu dem Band um 1400 nm geändert wird, welches den höheren Pumpwirkungsgrad aufweist, ermöglicht, einen Lichtleitfaserverstärker für das S-Band mit hohem Wirkungsgrad zu erzielen (vgl. beispielsweise T. Kasamatsu, et al, Electronics Letters, Vol 36, Nr. 19, Seiten 1607,1609, September 2000), durch Einsatz eines Pumpschemas mit zwei Wellenlängen (1400 und 1560 nm), und einer Thulium-Dotiermittelkonzentration von 2000 ppm.
Der dritte ist ein TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺, bei welchem die niedrige Besetzungsinversion durch die Kreuzrelaxation zwischen Tm³⁺ ausgebildet wird, die in dem Pumpzustand erzeugt wird, und die Verstärkungsbandbreite zum S-Band im Bereich längerer Wellenlängen verschoben wird, durch Hinzufügen von Tm, also zusätzlicher Ionen, zum Lichtleitfaserkern, der das Verstärkungsmedium mit hoher Konzentration von Tm³⁺ darstellt, mit 2000 bis 8000 ppm, bei dem Aufwärtskonversionspump-TDFA im Band von 1000 nm (siehe beispielsweise S. Aozasa et al, Electronics Letters, Vol. 36, Nr. 5, Seiten 418–419, März 2000).
2 zeigt die Energieniveaus von Tm und den Verstärkungszustand des TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺. Das Signallicht wird einmal von dem Grundzustand ³H₆ zum endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung durch das Pumplicht von 1000 nm gepumpt, und dann weiter von dem endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung zum Anfangsenergieniveau ³F₂ der Verstärkung durch Pumplicht mit derselben Wellenlänge gepumpt.
Bei dem TDFA mit niedriger Konzentration an Tm³⁺ wird die hohe Besetzungsinversion deswegen erzeugt, da die Absorption von Tm³⁺ in Bezug auf das Pumplicht zum Zeitpunkt des Pumpens von dem endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung zum Ausgangsenergieniveau ³F₂ der Verstärkung höher ist als die Absorption von Tm³⁺ in Bezug auf das Pumplicht zum Zeitpunkt des Pumpens von dem Grundzustand ³H₆ zum endgültigen Energieniveau ³F₉ der Verstärkung.
Bei einem derartigen TDFA mit niedriger Konzentration an Tm³⁺ liegt die Verstärkungsbandbreite hauptsächlich in dem voranstehend geschilderten S⁺-Band, infolge des Zustands mit hoher Besetzungsinversion, und kann ein Verstärkungsbetrieb selbst im S-Band erzielt werden, obwohl eine Abweichung gegenüber der Peak-Wellenlänge des Verstärkungsspektrums auftritt. Der Verstärkungswirkungsgrad in dem S-Band durch diesen TDFA mit niedriger Konzentration an Tm³⁺ ist kleiner oder gleich jenem des TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺.
Im Gegensatz hierzu tritt bei dem TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺ die Wechselwirkung zwischen Tm³⁺ so auf, wie dies in 2 gezeigt ist, dass Tm³⁺, das auf das ursprüngliche Energieniveau ³F₂ der Verstärkung gepumpt wird, relaxiert zum endgültigen Energieniveau ³F₄ der Verstärkung, durch Verursachen einer Energieübertragung zum benachbarten Tm³⁺ im Grundzustand ³H₆, wogegen Tm³⁺, das die Energie aufgenommen hat, auf das endgültige Energieniveau ³F₄ der Verstärkung gepumpt wird. Dies führt dazu, dass die Anzahl an Tm³⁺, die auf das endgültige Energieniveau ³F₄ der Verstärkung gepumpt wird, zunimmt, so dass eine geringe Besetzungsinversion auftritt, und eine Verstärkungsverschiebung.
Bei dem voranstehend geschilderten TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺ wurde jedoch bislang noch keine Laserdiode (LD) zum Aussenden des Wellenlängenbands von 1000 nm entwickelt, das als das Pumplicht eingesetzt werden soll, so dass eine Umsetzung in die Praxis schwierig war, da es schwierig ist, einen geringen Kostenaufwand und kompakte Abmessungen zu erzielen, und der Wandlungswirkungsgrad nicht sehr gut ist (annähernd 5 %).
Selbst bei dem TDFA mit niedriger Konzentration an Tm³⁺ wurde bislang keine Laserdiode (LD) zum Aussenden des Wellenlängenbands von 1000 nm entwickelt, das als Pumplicht eingesetzt werden soll, so dass die Umsetzung in die Praxis schwierig war, da es schwierig ist, einen geringen Kostenaufwand und kompakte Abmessungen zu erzielen, und der Umwandlungswirkungsgrad in dem S-Band kleiner oder gleich jenem bei dem TDFA mit hoher Konzentration an Tm³⁺ ist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Lichtleitfaserverstärkers mit hohem Umwandlungswirkungsgrad, der Pumplicht in einem Wellenlängenband einsetzen kann, das von einer Laserdiode ausgesandt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtleitfaserverstärker gemäß Patentanspruch 1 oder 2 zur Verfügung gestellt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtleitfaserverstärker gemäß Patentanspruch 10 zur Verfügung gestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind Energieniveaudiagramme zur Erläuterung des Betriebsprinzips eines herkömmlichen, mit zwei Wellenlängen gepumpten TDFA (Thulium-dotierter Lichtleitfaserverstärker).
2 ist ein Energieniveaudiagramm zur Erläuterung des Betriebsprinzips eines herkömmlichen TDFA mit hoher Konzentration an Tm³+.
3A, 3B und 3C sind schematische Darstellungen, welche Anordnungen mit Vorwärtspumpen, Rückwärtspumpen bzw. Pumpen in zwei Richtungen eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
4 ist eine Tabelle, die Umwandlungswirkungsgrade zeigt, die bei Einsatz von Beispielen für Lichtleitfaserverstärker gemäß der ersten Ausführungsform und herkömmlicher Lichtleitfaserverstärker erreicht werden.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Wellenlänge von Pumplicht und dem Umwandlungswirkungsgrad bei dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6A, 6B und 6C sind schematische Darstellungen, die jeweils Anordnungen mit Vorwärtspumpen, Rückwärtspumpen bzw. Pumpen in zwei Richtungen eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
7 ist ein Diagramm, welches ein Absorptionsspektrum von Thulium zeigt, das in dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der zweiten Ausführungsform eingesetzt wird.
8 ist eine Tabelle, die Umwandlungswirkungsgrade zeigt, die unter Verwendung von Beispielen für Lichtleitfaserverstärker gemäß der zweiten Ausführungsform und von Beispielen für Lichtleitfaserverstärker gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden.
9A, 9B und 9C sind schematische Darstellungen, die jeweils Anordnungen mit Vorwärtspumpen, Rückwärtspumpen bzw. Pumpen in zwei Richtungen zeigen, eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Diagramm, welches Verstärkungsspektren im Falle der Verwendung einer Verstärkungslichtleitfaser zeigen, welche 2000 ppm Gew. an Tm aufweist, für die in 3C und 9C gezeigten Lichtleitfaserverstärker.
11 ist ein Diagramm, welches Verstärkungsspektren im Falle der Verwendung einer Verstärkungslichtleitfaser zeigt, welche 6000 ppm Gew. an Tm enthält, für die Lichtleitfaserverstärker, die in 3C und 9C gezeigt sind.
12 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Länge einer Verstärkungslichtleitfaser und einem Umwandlungswirkungsgrad bei dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
13A, 13B, 13C, 13D, 13E und 13F sind schematische Darstellungen, welche Beispiele für die Form eines reflektierenden Spiegels zeigen, der bei dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der dritten Ausführungsform eingesetzt werden kann.
14A, 148 und 14C sind schematische Darstellungen, die jeweils Anordnungen mit Vorwärtspumpen, Rückwärtspumpen bzw. Pumpen in zwei Richtungen zeigen, bei einem Lichtleitfaserverstärker gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt Signallichtspektren bei dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der vierten Ausführungsform und dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der dritten Ausführungsform.
16A, 16B und 16C sind schematische Darstellungen, welche eine Anordnung mit Vorwärtspumpen, Rückwärtspumpen bzw. Pumpen in zwei Richtungen zeigen, eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
23 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
24 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
25 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 3A bis 5 wird nunmehr die erste Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
Die 3A bis 3C zeigen schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der ersten Ausführungsform.
3A zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 110 mit Vorwärtspumpen, bei welchem Pumplicht 2 in derselben Richtung wie eine Ausbreitungsrichtung von Signallicht 1 hineingelangt. Wie in 3A gezeigt, wiest dieser Lichtleitfaserverstärker 110 eine Ausbildung auf, bei welcher optische Einwegleitungen 112 an beiden Enden einer Verstärkungslichtleitfaser 111 angeschlossen sind, welche Thulium (Tm) enthält (nicht weniger als 3000 ppm Gew.), in ihrem Kern, ein Wellenlängenunterteilungsmultiplex-Koppler 113 zum Multiplexen des Signallichts 1 und des Pumplichts 2 zwischen die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 (1480–1520 nm) und die Verstärkungslichtleitfaser 111 geschaltet ist, und eine Pumplichtquelle 114 zur Erzeugung des Pumplichts (1320–1480 nm) an den Koppler 113 angeschlossen ist.
3B zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 120 mit Rückwärtspumpen, bei welchem Pumplicht 2 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt. Wie in 3B gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 120 eine solche Ausbildung auf, bei welcher der Koppler 113 und die Pumplichtquelle 114 zwischen die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 und die Verstärkungslichtleitfaser 111 geschaltet sind, anstatt zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111.
3C zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 130 mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem Pumplicht 2 sowohl in der gleichen Richtung als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt. Wie in 3C gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 130 so aufgebaut, dass zwei Koppler 113 zwischen die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 bzw. zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 vorgesehen sind, wobei zwei Pumplichtquellen 114 an diese Koppler 113 angeschlossen sind.
Bei der Verstärkungslichtleitfaser 111 kann ein Wirtsglas, welchem Tm hinzugefügt wird, ein Glas des Fluoridtyps sein (ZBLAN-Glas, welches ZrF₄, BaF₂, LaF₃ als Hauptbestandteil aufweist, oder In-Pb-Glas, welches InF₂, BaF₂, PbF₂ und dergleichen als Hauptbestandteil aufweist), bei welchem ein strahlungsloser Übergang kaum auftritt, oder ein Telluritglas, welches TeO₂ und dergleichen als Hauptbestandteil aufweist.
Bei dieser Verstärkungslichtleitfaser 111 ist Tm zumindest in deren Kern vorhanden, so dass ermöglicht wird, den Übergang infolge der stimulierten Emission von Tm-Ionen hervorzurufen, wodurch ermöglicht wird, eine Verstärkung in dem S-Band zu erreichen.
Hierbei enthält die Verstärkungslichtleitfaser 111 Tm zumindest in ihrem Kern in einer Konzentration von nicht weniger als 3000 ppm Gew., da es dann möglich wird, die Fluoreszenzlebensdauer des Anfangsenergieniveaus für die Verstärkung so zu verringern, dass sie nicht größer ist als 90 %, da der Einfluss der Kreuzrelaxation überwiegend auftritt. Es wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte Konzentration vorzugsweise nicht größer sein sollte als 10 Gew.-% (oder bevorzugter nicht größer als 6 Gew.-%), unter Berücksichtigung der momentan verfügbaren Glas- und Faserherstellungsverfahren.
Der Koppler 113 kann ein verschmolzener, verjüngter Koppler sein, ein Koppler des Typs mit dielektrischen Mehrfachschichten, ein Zirkulator, der mit einem Fasergitter kombiniert ist, usw.
Die Pumplichtquelle 114 kann ein Faser-Raman-Laser sein, eine Laserdiode (LD), und dergleichen.
Bei dieser Ausführungsform bilden der Koppler 113 und die Pumplichtquelle 114 eine Pumplichteingabeeinheit.
Die Umwandlungswirkungsgrade, die im Falle des Pumpens des Signallichts 1 (1480–1520 nm) mit dem Pumplicht 2 (1320–1480 nm) erhalten werden, unter Verwendung entweder von ZBLAN-Glas (Zr-Typ), In-Pb-Glas, oder Telluritglas, als Wirtsglas, und unter Verwendung der Verstärkungslichtleitfaser 111, welcher Tm in einer Konzentration von entweder 2000 ppm Gew. oder 3000 ppm Gew. hinzugefügt wird (insgesamt sechs Fälle), bei dem Lichtleitfaserverstärker 110, 120 oder 130 mit der voranstehend geschilderten Ausbildung, sind in 4 gezeigt. Hierbei sind auch zu Vergleichszwecken die Umwandlungswirkungsgrade im Falle der Verwendung des herkömmlichen Pumplichts (1047 nm) gezeigt.
Wie aus 4 hervorgeht, wird ermöglicht, den Umwandlungswirkungsgrad für alle Arten des Wirtsglases für die Verstärkungslichtleitfaser 111 zu verbessern. Insbesondere kann der Umwandlungswirkungsgrad noch weiter in jenem Fall verbessert werden, in welchem die Tm-Konzentration 3000 ppm Gew. aufweist, im Vergleich zum Falle einer Tm-Konzentration von 2000 ppm Gew.
Als nächstes ist die Beziehung zwischen der Wellenlänge des Pumplichts 2 und dem Umwandlungswirkungsgrad in 5 dargestellt. Der Umwandlungswirkungsgrad der Verstärkungslichtleitfaser 111, die Tm zumindest in ihrem Kern enthält, nimmt zu, wenn die Wellenlänge des Pumplichtes 2 größer wird als 1320 nm, wird maximal in der Nähe von 1400 nm, und verschwindet im wesentlichen, wenn die Wellenlänge des Pumplichts 2 1520 nm überschreitet. Aus diesem Grund sollte eine Wellenlänge des Pumplichtes 2 vorzugsweise 1320–1520 nm betragen, jedoch liegt sie, um die Verstärkungsbandbreite auf das S-Band (1480–1520 nm) einzustellen, vorzugsweise im Bereich von 1320–1480 nm, oder bevorzugter im Bereich von 1370–1460 nm, da in diesem Fall der Umwandlungswirkungsgrad ausreichend hoch sein kann (mehr als 25 % für 3000 ppm Gew.)
Daher wird gemäß der ersten Ausführungsform das Pumplicht 2 mit der Wellenlänge im Band von 1400 nm, also der gleichen Wellenlänge wie jener des Signallichts 1, verwendet, so dass der Umwandlungswirkungsgrad des Signallichts 1 verbessert werden kann.
[Zweite Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf 6A bis 8 wird nunmehr die zweite Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben. Hierbei sind derartige Elemente, die im Wesentlichen gleich den entsprechenden Elementen bei der ersten Ausführungsform sind, die voranstehend beschrieben wurde, mit gleichen Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet, und wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Die 6A bis 6C zeigen schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der zweiten Ausführungsform.
6A zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 210 mit Vorwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 und ein Hilfspumplicht entlang derselben Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangen. Wie in 6A gezeigt ist, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 210 einen solchen Aufbau auf, dass die Verstärkungslichtleitfaser 110 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass ein zusätzlicher Koppler 213 zwischen die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und den Koppler 113 geschaltet ist, und eine zusätzliche Pumplichtquelle 214 zur Erzeugung von Hilfs-Pumplicht 3 mit einer Wellenlänge im Bereich von zumindest entweder 630–720 nm, 740–830 nm, und 1100–1300 nm an den zusätzlichen Koppler 213 angeschlossen ist. Hierbei sind die Bereiche von 630–720 nm, 740–830 nm, und 1100–1300 nm die Bereiche hoher Absorption von Tm, wie in 7 gezeigt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem Lichtleitfaserverstärker 210 mit Vorwärtspumpen der zusätzliche Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort A1 zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und dem Koppler 113 vorgesehen sind, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in derselben Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt, wie in 6A gezeigt ist, aber es ist ebenfalls möglich, den zusätzlichen Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort A2 zwischen dem Koppler 113 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 vorzusehen, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in derselben Richtung wie die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt, oder den zusätzlichen Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort B zwischen der Verstärkungslichtleitfaser 111 und der optischen Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 vorzusehen, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt, oder das Hilfs-Pumplicht 3 so zuzuführen, dass die voranstehend geschilderten Anordnungen kombiniert werden.
6B zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 220 mit Rückwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 und das Hilfs-Pumplicht 3 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 eintreten. Wie in 6B gezeigt ist, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 220 einen solchen Aufbau auf, dass der Lichtleitfaserverstärker 120 gemäß der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass der zusätzliche Koppler 213 an einem Ort B2 zwischen die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 und den Koppler 113 geschaltet ist, und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an den zusätzlichen Koppler 213 angeschlossen ist.
Bei dem Lichtleitfaserverstärker 220 mit Rückwärtspumpen sind der zusätzliche Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort B2 zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 und dem Koppler 113 vorgesehen, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 eintritt, wie in 6B gezeigt ist, jedoch ist es ebenfalls möglich, den zusätzlichen Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort B1 zwischen der Verstärkungslichtleitfaser 111 und dem Koppler 113 vorzusehen, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 eintritt, oder den zusätzlichen Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an einem Ort A zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 vorzusehen, so dass das Hilfs-Pumplicht 3 in der gleichen Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt, oder das Hilfs-Pumplicht 3 durch Kombination einer dieser Anordnungen einzuführen.
6C zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 230 mit Pumpen in beiden Richtungen, bei welchem Pumplicht 2 und Hilfs-Pumplicht 3 sowohl in derselben Richtung als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt werden. Wie in 6C gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 230 einen solchen Aufbau auf, dass die Verstärkungslichtleitfaser 130 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die zusätzlichen Koppler 213 jeweils an einem Ort A2 zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 bzw. an einem Ort B1 zwischen der Verstärkungslichtleitfaser 111 und der optischen Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 vorgesehen sind, und die Hilfs-Pumplichtquellen 214 jeweils an den zugehörigen, zusätzlichen Koppler 213 angeschlossen sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem Lichtleitfaserverstärker 230 mit Pumpen in beiden Richtungen die zusätzlichen Koppler 213 und die zusätzlichen Pumplichtquellen 214 an einem Ort A2 zwischen der optischen Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 und der Verstärkungslichtleitfaser 111 bzw. an einem Ort B1 zwischen der Verstärkungslichtleitfaser 111 und der optischen Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 vorgesehen sind, so dass das zusätzliche Pumplicht 3 entlang sowohl derselben Richtung als auch der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 eintritt, wie in 6C gezeigt ist, jedoch ist es ebenfalls möglich, das zusätzliche Pumplicht 3 so zuzuführen, dass der zusätzliche Koppler 213 und die zusätzliche Pumplichtquelle 214 an zumindest einer der voranstehend geschilderten Positionen A1, A2, B1 und B2 vorgesehen sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden der Koppler 213 und die Pumplichtquelle 214 eine Hilfs-Pumplichteingabeeinheit.
Die Umwandlungswirkungsgrade, die im Falle des Pumpens des Signallichtes 1 mit zwei Wellenlängen, nämlich jener des Pumplichts 2 und des zusätzlichen Pumplichts 3, erzielt werden, unter Verwendung entweder von ZBLAN-Glas (Zr-Typ), In-Pb-Glas, oder Telluritglas als Wirtsglas, und unter Verwendung der Verstärkungslichtleitfaser 111, welcher Tm in einer Konzentration von entweder 2000 ppm Gew. oder 3000 ppm Gew. (insgesamt sechs Fälle) hinzugefügt ist, in dem Lichtleitfaserverstärker 210, 220 bzw. 230 mit der voranstehend geschilderten Ausbildung, sind in 8 gezeigt. Hierbei ist die Wellenlänge des Hilfs-Pumplichts auf entweder 650 nm, 800 nm, oder 1200 nm eingestellt. Weiterhin sind auch die Umwandlungswirkungsgrade für die Fälle der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform (für jene Fälle, bei welchen nur eine Wellenlänge des Pumplichts 2 verwendet wird), zu Vergleichszwecken angegeben.
Wie aus 8 hervorgeht, ist es möglich, den Umwandlungswirkungsgrad in dem S-Band für alle Arten von Wirtsgläsern für die Verstärkungs-Lichtleitfaser 111 zu verbessern, im Falle der Verwendung von zwei Wellenlängen des Pumplichts 2 und des Hilfs-Pumplichts 3, im Vergleich zu jenem Fall, in welchem nur eine Wellenlänge des Pumplichts 2 verwendet wird. Insbesondere kann der Umwandlungswirkungsgrad in dem S-Band in dem Fall weiter erhöht werden, bei welchem die Konzentration von Tm 3000 ppm Gew. beträgt, im Vergleich zu jenem Fall, in welchem die Tm-Konzentration gleich 2000 ppm Gew. ist.
Bei der zweiten Ausführungsform wird daher das Hilfs-Pumplicht 3 mit einer Wellenlänge, bei welcher die Grundzustandsabsorption größer ist, zusätzlich zum Pumplicht 2 mit einer Wellenlänge in dem Band um 1400 nm eingegeben, so dass der Umwandlungswirkungsgrad für das Signallicht 1 noch stärker als im Falle der ersten Ausführungsform verbessert werden kann, die voranstehend beschrieben wurde.
[Dritte Ausführungsform]
In den 9A bis 13F wird im einzelnen die dritte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im wesentlichen gleiche Elemente wie bei den voranstehend geschilderten, ersten und zweiten Ausführungsformen werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auf ihre Beschreibung verzichtet.
Die 9A bis 9C zeigen schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der dritten Ausführungsform.
9A zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 310 mit Vorwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 in derselben Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 9A gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 310 so ausgebildet, dass die Verstärkungslichtleitfaser 111 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 durch einen reflektierenden Spiegel 315 zum Reflektieren zumindest des Signallichts 1 von dem Signallicht 1 und dem Pumplicht 2 ersetzt ist, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch einen optischen Zirkulator 316 ersetzt ist, der dazu dient, Eingangssignallicht 1 und Ausgangssignallicht 1 zu trennen.
9B zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 320 mit Rückwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie aus 9B hervorgeht, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 320 eine Ausbildung auf, bei welcher der Lichtleitfaserverstärker 120 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 durch den reflektierenden Spiegel 315 ersetzt wird, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den optischen Zirkulator 316 ersetzt wird.
9C zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 330 mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang der gleichen Richtung als auch der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 9C gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 330 so ausgebildet, dass die Verstärkungslichtleitfaser 130 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 durch den reflektierenden Spiegel 315 ersetzt ist, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den optischen Zirkulator 316 ersetzt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet der reflektierende Spiegel 315 eine Signallicht-Umkehrausbreitungseinheit.
Die Verstärkungsspektren, die im Falle des Pumpens des Signallichts 1 durch das Pumplicht 2 erhalten werden, unter Verwendung des Lichtleitfaserverstärkers 330 mit zwei Durchgängen der voranstehend geschilderten Ausbildung, bei welchem die Verstärkungslichtleitfaser 111 ein ZBLAN-Glas (Zr-Typ) als das Wirtsglas aufweist, und eine Tm-Konzentration von entweder 2000 ppm Gew. oder 6000 ppm Gew. aufweist, sind in 10 (im Falle von 2000 ppm Gew.) und 11 (im Falle von 6000 ppm Gew.) dargestellt. Hierbei beträgt die Eingangsleistung des Signallichts 1–13 dbm/ch(× 4 ch), beträgt die Wellenlänge des Pumplichtes 2 von der Pumplichtquelle 114 1400 nm, beträgt die Wellenlänge des Pumplichts 2 von einer anderen Pumplichtquelle 114 1415 nm, ist die gesamte Ausgangsleistung der Pumplichtquellen 114 gleich 500 mW, und ist die Länge der Verstärkungslichtleitfaser 111 so optimiert, dass eine hohe Verstärkung in dem S-Band erzielt werden kann. Weiterhin sind auch die Verstärkungsspektren in den Fällen von 3C gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform (einmaliger Durchgang unter Verwendung der Länge der Verstärkungslichtleitfaser 111, welche 16 m beträgt) ebenfalls zum Zwecke des Vergleichs dargestellt.
Wie aus den 10 und 11 hervorgeht, ist es möglich, die Verstärkung in dem S-Band (1480–1520 nm) durch die dritte Ausführungsform (mit doppeltem Durchgang) zu verbessern, im Vergleich zur voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform (einmaliger Durchgang). Insbesondere kann die Verstärkung in dem S-Band weiter verbessert werden, und kann eine flache Verstärkungskurve verbessert werden, falls die Tm-Konzentration oberhalb von 3000 ppm Gew. liegt (6000 ppm Gew. beim vorliegenden Beispiel), im Vergleich zum Falle einer Tm-Konzentration von 2000 ppm Gew.
Weiterhin sind die Beziehungen zwischen der Länge der Verstärkungs-Lichtleitfaser 111 (Tm-Konzentration: 6000-ppm Gew.) und dem Umwandlungswirkungsgrad in dem S-Band im Falle der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform (einmaliger Durchgang) und der dritten Ausführungsform (zweimaliger Durchgang) in 12 dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Bedingungen für das Signallicht 1 in beiden Fällen gleich sind.
Wie in 12 gezeigt ist, kann der Typ mit einmaligem Durchgang solche Eigenschaften erzielen, dass die Verstärkungen bei 1480 nm und 1510 nm annähernd übereinstimmen, wenn die Faserlänge gleich 15,5 bis 17 m ist, wogegen der Typ mit zweifachem Durchgang solche Eigenschaften erzielen kann, dass die Verstärkungen bei 1480 nm und 1510 nm annähernd zusammenfallen, wenn die Faserlänge gleich 6 bis 8 m ist. Der Umwandlungswirkungsgrad dieser Faserlänge, bei welcher die Verstärkungen annähernd übereinstimmen, beträgt etwa 24 % für den Typ mit einmaligem Durchgang, und etwa 35 für den Typ mit zweifachem Durchgang.
Bei den Anordnungen gemäß den 9A bis 9C der dritten Ausführungsform kann der reflektierende Spiegel 315 in verschiedenen Formen vorhanden sein, beispielsweise jenen, die in den 13A bis 13F gezeigt sind. Spezieller zeigt 13A einen reflektierenden Spiegel, der durch Aufbringen einer Golddampfablagerung auf einer Endoberfläche einer vertikal geschnittenen Lichtleitfaser erzielt wird. 13B zeigt einen reflektierenden Spiegel, der dadurch ausgebildet wird, dass ein dielektrischer Mehrfachschichtfilm an einer Endoberfläche einer vertikal geschnittenen Lichtleitfaser angebracht wird. 13C zeigt einen reflektierenden Spiegel, der durch einen Metallspiegel zum Reflektieren von Licht erzielt wird, das von einer Faserendoberfläche ausgesandt wird, zurück zu Faser. 13D zeigt einen reflektierenden Spiegel, der durch Einfügen eines Faraday-Rotators zwischen der Faserendoberfläche und dem Metallspiegel bei dem reflektierenden Spiegel von 13C erhalten wird. 13E zeigt einen reflektierenden Spiegel des Fasergittertyps, der dadurch erzielt wird, dass periodische Brechungsindexänderungen entlang der Länge der Lichtleitfaser vorgesehen werden, so dass das eingetretene Licht durch die Bragg-Reflexion reflektiert wird. 13F zeigt einen reflektierenden Spiegel des Spiegelschleifentyps, bei welchem das Licht über eine Schleife einer die Polarisation aufrechterhaltenen Lichtleitfaser sich ausbreitet, und erneut durch einen Koppler mit 3 db eingekoppelt wird.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann daher der Umwandlungswirkungsgrad für das Signallicht 1 noch stärker als im Falle der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform verbessert werden.
[Vierte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 14A bis 15 wird die vierte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert. Im wesentlichen gleiche Elemente wie jene, die bei den voranstehend geschilderten ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben wurden, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Die 14A bis 14C zeigen schematisch Ausbildungen des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vierten Ausführungsform.
14A zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 410 mit Vorwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 in derselben Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 14A gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 410 einen solchen Aufbau auf, bei welchem die Verstärkungslichtleitfaser 310 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform so abgeändert ist, dass der reflektierende Spiegel 315 durch einen reflektierenden Spiegel 415 ersetzt ist, durch welchen ASE-Licht (Licht infolge von verstärkter, spontaner Emission) hindurchgeht.
14B zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 420 mit Rückwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 14B gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 420 einen solchen Aufbau auf, dass der Lichtleitfaserverstärker 320 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform so abgeändert ist, dass der reflektierende Spiegel 315 durch einen reflektierenden Spiegel 415 ersetzt ist, durch welchen Licht infolge von ASE (verstärkter spontaner Emission) übertragen werden kann.
14C zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 430 mit Pumpen in beiden Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl in der Richtung der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 als auch in entgegengesetzter Richtung zugeführt wird. Wie in 14C gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 430 so ausgebildet, dass die Verstärkungslichtleitfaser 330 gemäß der dritten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurde, so abgeändert ist, dass der reflektierende Spiegel 315 durch einen reflektierenden Spiegel 415 ersetzt ist, durch welchen Licht infolge von ASE (verstärkter spontaner Emission) übertragen werden kann.
Der reflektierende Spiegel 415 kann in verschiedenen Formen vorhanden sein, einschließlich eines reflektierenden Spiegels, bei welchem bei Siliziumdioxidglas eine Metalldampfablagerung erfolgt, eines reflektierenden Spiegels mit dielektrischen Mehrschichtfilmen, eines Spiegels des Fasergittertyps, usw.
Bei der vorliegenden Erfindung bildet der reflektierende Spiegel 415 eine Signallichtumkehrausbreitungseinheit.
Das Signallichtspektrum, das im Falle des Pumpens des Signallichts 1 durch das Pumplicht 2 unter Verwendung des Lichtleitfaserverstärkers 410, 420 oder 430 mit der voranstehend geschilderten Ausbildung erhalten wird, ist in einem Teil (a) von 15 gezeigt. Weiterhin ist das Signallichtspektrum im Falle der Verwendung des Lichtleitfaserverstärkers 310, 320 oder 330 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform (unter Verwendung des reflektierenden Spiegels 315 zum Reflektieren zumindest des Signallichtes 1 bei Vorhandensein des Signallichts 1 und des Pumplichts 2) ebenfalls zum Vergleichszweck in einem Teil (b) von 15 gezeigt.
Wie aus 15 hervorgeht, wird im Vergleich zur Verwendung des Lichtleitfaserverstärkers 310, 320 oder 330 der dritten Ausführungsform (ein Teil (b) von 15), wenn der Lichtleitfaserverstärker 410, 420 oder 430 gemäß der vierten Ausführungsform verwendet wird (ein Teil (a) von 15), das Signal-Rauschverhältnis größer, so dass die Rauscheigenschaften verbessert werden, und die Ausgangsintensität des Signallichtes 1 zunimmt, da ein verschwenderischer Verbrauch des Pumplichts 2 infolge ASE verringert wird.
Bei der vierten Ausführungsform kann daher der Umwandlungswirkungsgrad des Signallichtes 1 noch stärker als im Falle der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform verbessert werden.
[Fünfte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 16A bis 16C wird nunmehr die fünfte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert. Im wesentlichen gleiche Elemente wie jene, die bei der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben wurden, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Die 16A und 16C zeigen schematisch Ausbildungen des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der fünften Ausführungsform.
16A zeigt schematisch die Ausbildung eines Lichtleitfaserverstärkers 510 mit Vorwärtspumpen, bei welchem das Pumplicht 2 in derselben Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt. Wie in 16A gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 510 so ausgebildet, dass die Verstärkungslichtleitfaser 210 der voranstehend geschilderten, zweiten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 durch den reflektierenden Spiegel 315 ersetzt ist, der bei dem Lichtleitfaserverstärker 310 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform verwendet wird, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den optischen Zirkulator 316 ersetzt ist, der bei dem Lichtleitfaserverstärker 310 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform eingesetzt wird.
16B zeigt schematisch die Ausbildung eines Lichtleitfaserverstärkers 520 mit Pumpen in entgegengesetzter Richtung, bei welchem das Pumplicht 2 in entgegengesetzter Richtung zur Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 16B gezeigt ist, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 520 einen solchen Aufbau auf, dass der Lichtleitfaserverstärker 220 gemäß der voranstehend geschilderten, zweiten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Signallichts 1 durch den reflektierenden Spiegel 315 ersetzt wird, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den optischen Zirkulator 316 ersetzt wird.
16C zeigt schematisch die Ausbildung eines Lichtleitfaserverstärkers 530 mit Pumpen in entgegengesetzten Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl in der gleichen als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 16C gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 530 einen Aufbau auf, bei welchem die Verstärkungslichtleitfaser 230 gemäß der voranstehend geschilderten, zweiten Ausführungsform so abgeändert ist, dass die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den reflektierenden Spiegel 315 ersetzt ist, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Signallichts 1 durch den optischen Zirkulator 316 ersetzt ist.
Anders ausgedrückt, weist der Lichtleitfaserverstärker 510, 520 oder 530 gemäß der fünften Ausführungsform einen solchen Aufbau auf, dass Merkmale des Lichtleitfaserverstärkers 210, 220, oder 230 der voranstehend geschilderten Ausführungsform und Merkmale des Lichtleitfaserverstärkers 310, 320, oder 330 der voranstehend geschilderten Ausführungsform kombiniert werden.
Bei der fünften Ausführungsform kann daher die Auswirkung der voranstehend geschilderten, zweiten Ausführungsform als auch die Auswirkung der voranstehend geschilderten dritten Ausführungsform erzielt werden, so dass der Umwandlungswirkungsgrad für das Signallicht 1 noch weiter verbessert werden kann.
[Sechste Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf 17 wird die sechste Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert. Jene Elemente, die im Wesentlichen den Elementen bei der ersten bis fünften Ausführungsform gleichen, die voranstehend beschrieben wurden, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auf deren Beschreibung verzichtet.
17 zeigt schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der sechsten Ausführungsform.
17 zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 630, der in beiden Richtungen gepumpt wird, wobei das Pumplicht 2 sowohl in der gleichen als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 17 gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 630 eine Anordnung mit zwei Stufen auf, wobei zwei der Verstärkungslichtleitfasern 130 der voranstehend geschilderten Ausführungsform in Reihe geschaltet sind, also mehrere der Verstärkungslichtleitfasern 111 in Reihe geschaltet sind, und die Pumplichtquellen 114 an diese Verstärkungslichtleitfasern 111 über die Koppler 113 angeschlossen sind. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass die optische Einwegleitung 112 an der Ausgangsseite des Lichtleitfaserverstärkers 130 der ersten Stufe, welcher das Signallicht 1 zugeführt wird, und die optische Einwegleitung 112 an der Eingangsseite des Lichtleitfaserverstärkers 130 der zweiten Stufe, von welcher das Signallicht 1 ausgegeben wird, durch eine einzige optische Einwegleitung 112 zur Verfügung gestellt werden.
Bei dem Lichtleitfaserverstärker 630 der voranstehend geschilderten Ausbildung kann das Signallicht 1, das von dem Lichtleitfaserverstärker 130 der ersten Stufe verstärkt wird, weiterhin verstärkt werden, und von dem Lichtleitfaserverstärker 130 in der zweiten Stufe ausgegeben werden.
Daher wird es bei der sechsten Ausführungsform möglich, eine Signallichtverstärkung mit höherer Verstärkung zu erzielen, und eine höhere Ausgangsleistung, als bei jenem Fall der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform.
Es wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte, sechste Ausführungsform einen Fall betrifft, bei welchem eine Anordnung eingesetzt wird, bei der zwei Lichtleitfaserverstärker 130, die in beiden Richtungen gepumpt werden, in Reihe geschaltet sind, jedoch ist es ebenfalls möglich, zumindest einen der Lichtleitfaserverstärker der ersten Stufe und der zweiten Stufe durch den Lichtleitfaserverstärker 110 des Typs mit Pumpen in Vorwärtsrichtung oder den Lichtleitfaserverstärker 120 des Typs mit Pumpen in Rückwärtsrichtung zu ersetzen.
[Siebte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf 18 wird die siebte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. Jene Elemente, die im Wesentlichen den entsprechenden Elementen bei den voranstehend geschilderten ersten bis sechsten Ausführungsformen gleichen, werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auch auf deren erneute Beschreibung verzichtet.
18 zeigt schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der siebten Ausführungsform.
18 zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 730 mit Pumpen in beiden Richtungen, bei welchem Pumplicht 2 sowohl entlang der gleichen Richtung als auch entlang der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird. Wie in 18 gezeigt, weist dieser Lichtleitfaserverstärker 730 eine Ausbildung mit zwei. Stufen auf, wobei zwei der Verstärkungslichtleitfasern 111 der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform in Reihe geschaltet sind, also mehrere der Verstärkungslichtleitfasern 111 in Reihe geschaltet sind, und die Pumplichtquellen 114 an diese Verstärkungslichtleitfasern 111 über die Koppler 113 angeschlossen sind.
Bei dem Lichtleitfaserverstärker 730 mit der voranstehend geschilderten Ausbildung kann das Signallicht 1, das durch den Lichtleitfaserverstärker 330 der ersten Stufe verstärkt wird, weiter verstärkt und ausgegeben werden, an den Lichtleitfaserverstärker 330 der zweiten Stufe.
Daher wird gemäß der siebten Ausführungsform ermöglicht, eine Signallichtverstärkung mit höherer Verstärkung und eine höhere Ausgangsleistung als in dem Fall zu erreichen, wie er bei der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform vorliegt. Weiterhin kann durch Unterdrückung des Signallichtes 1, das von dem Lichtleitfaserverstärker 330 der ersten Stufe ausgegeben wird, um einige dBm, der Besetzungsinversionszustand an dem Vorderendabschnitt der Verstärkungslichtleitfaser 111 in dem Lichtleitfaserverstärker 330 der zweiten Stufe höher sein, so dass ermöglicht wird, eine Verringerung des Rauschwertes zu erreichen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte, siebte Ausführungsform den Fall betrifft, bei welchem eine Anordnung eingesetzt wird, bei welcher zwei Lichtleitfaserverstärker 330 des Typs mit entgegengesetztem Pumpen in Reihe geschaltet sind, jedoch ist es ebenfalls möglich, zumindest einen der Lichtleitfaserverstärker der ersten Stufe oder der zweiten Stufe zu ersetzen, durch den Lichtleitfaserverstärker 310 des Typs mit Vorwärtspumpen oder den Lichtleitfaserverstärker 320 des Typs mit Rückwärtspumpen.
[Achte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf 19 wird die achte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. Jene Elemente, die im Wesentlichen gleich entsprechenden Elementen bei der ersten bis siebten Ausführungsform sind, die voranstehend geschildert wurden, werden in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit wird auf deren Beschreibung verzichtet.
19 zeigt schematisch den Aufbau des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der achten Ausführungsform.
19 zeigt schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers 830 mit Pumpen in beiden Richtungen, bei welchem das Pumplicht sowohl entlang derselben Richtung als auch der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichtes 1 zugeführt wird. Wie in 19 gezeigt, ist dieser Lichtleitfaserverstärker 830 so ausgebildet, dass die Verstärkungslichtleitfaser 730 gemäß der siebten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurde, so abgeändert ist, dass ein Verstärkungs-Equalizer 817 zwischen den Lichtleitfaserverstärker 330 der ersten Stufe und den Lichtleitfaserverstärker 330 der zweiten Stufe geschaltet ist.
Bei dem Lichtleitfaserverstärker 830 mit der voranstehend geschilderten Ausbildung wird das Signallicht 1, das durch den Lichtleitfaserverstärker 330 der ersten Stufe verstärkt wird, so ausgeglichen, dass es eine flache Verstärkungscharakteristik aufweist, durch den Verstärkungs-Equalizer 817, und dann wird es weiter verstärkt, und von dem Lichtleitfaserverstärker 330 der zweiten Stufe ausgegeben.
Bei der achten Ausführungsform wird daher ermöglicht, das Signallicht 1, das verstärkt ist, mit einer stärker ausgeglichenen Verstärkungscharakteristik in dem Band um 1480–1520 nm auszugeben, im Vergleich zur voranstehend geschilderten, siebten Ausführungsform.
Es wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte, achte Ausführungsform einen Fall betrifft, bei welchem eine Anordnung eingesetzt wird, bei welcher zwei Lichtleitfaserverstärker 330 mit Pumpen in entgegengesetzten Richtungen in Reihe geschaltet sind, jedoch ist es ebenfalls möglich, zumindest einen der Lichtleitfaserverstärker der ersten Stufe und der zweiten Stufe zu ersetzen, durch den Lichtleitfaserverstärker 310 mit Vorwärtspumpen, oder den Lichtleitfaserverstärker 320 mit Rückwärtspumpen.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte, achte Ausführungsform einen Fall betrifft, bei welchem ein Verstärkungs-Equalizer 817 eingesetzt wird, aber es ist ebenfalls möglich, mehr als einen Verstärkungs-Equalizier 817 einzusetzen.
[Neunte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 20 bis 27 wird nunmehr die neunte Ausführungsform eines Lichtleitfaserverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. Jene Elemente, die im Wesentlichen gleich den entsprechenden Elementen bei der ersten bis achten Ausführungsform sind, die voranstehend geschildert wurden, werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
Die 20 bis 27 zeigen schematisch die Ausbildung des Lichtleitfaserverstärkers gemäß der neunten Ausführungsform.
Bei der sechsten bis achten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurden, sind mehrere Verstärkungslichtleitfasern 111 in Reihe geschaltet, und sind die Pumplichtquellen 114 mit diesen Verstärkungslichtleitfasern 111 über die Koppler 113 verbunden. Im Gegensatz hierzu sind, bei der neunten Ausführungsform, mehrere Verstärkungslichtleitfasern 111 parallel über einen optischen Strahlteiler/Vereiniger verbunden. Auf diese Weise wird ebenfalls ermöglicht, eine Signallichtverstärkung und eine hohe Ausgangsleistung zu erzielen.
Spezieller zeigt 20 schematisch die Ausbildung eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl in der gleichen Richtung wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 als auch in der entgegengesetzten Richtung zugeführt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei der Verstärkungslichtleitfasern 130 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform parallel geschaltet sind.
Auf ähnliche Weise zeigt 21 schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang der Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 als auch in entgegengesetzter Richtung zugeführt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei Gruppen von zwei Verstärkungslichtleitfasern 130 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform, die in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet sind.
Auf ähnliche Weise zeigt 22 schematisch die Ausbildung eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl in derselben Richtung als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 hineingelangt, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei der Verstärkungslichtleitfasern 130 der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform parallel geschaltet sind, und zwei Verstärkungs-Equalizer 817 jeweils an der Ausgangsseite dieser zwei Verstärkungslichtleitfasern 130 vorhanden sind.
Entsprechend zeigt 23 schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang der gleichen Richtung als auch entlang der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei Gruppen von zwei Verstärkungslichtleitfasern 130 gemäß der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform, die in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet sind, und zwei Verstärkungs-Equalizer 817 zwischen dem Lichtleitfaserverstärker der ersten Stufe und dem Lichtleitfaserverstärker der zweiten Stufe hinzugefügt sind, in jeder dieser zwei Gruppen der zwei Verstärkungslichtleitfasern 130.
Auf ähnliche Weise zeigt 24 schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang derselben Richtung als auch in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei der Verstärkungslichtleitfasern 330 gemäß der dritten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurde, parallel geschaltet sind.
Auf ähnliche Weise zeigt 25 schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang derselben Richtung als auch entlang der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichts 1 zugeführt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei Gruppen von zwei Verstärkungslichtleitfasern 330 gemäß der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform, die in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet sind.
Entsprechend zeigt 26 schematisch den Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang derselben Richtung als auch entlang der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichtes 1 zugeführt wird, wobei die Ausbildung so gewählt ist, dass zwei der Verstärkungslichtleitfasern 330 gemäß der dritten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurde, parallel geschaltet sind, und zwei Verstärkungs-Equalizer 817 jeweils an der Ausgangsseite dieser zwei Verstärkungslichtleitfasern 330 zusätzlich vorhanden sind.
Entsprechend zeigt 27 schematisch die Aufbau eines Lichtleitfaserverstärkers mit Pumpen in zwei Richtungen, bei welchem das Pumplicht 2 sowohl entlang derselben Richtung als auch entlang der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Signallichtes 1 hinzugefügt wird, wobei die Ausbildung so ist, dass zwei Gruppen von zwei Verstärkungslichtleitfasern 330 gemäß der dritten Ausführungsform, die voranstehend geschildert wurde, die in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet sind, und zwei Verstärkungs-Equalizer 817 zusätzlich zwischen dem Lichtleitfaserverstärker der ersten Stufe und dem Lichtleitfaserverstärker der zweiten Stufe vorgesehen sind, in jeder dieser beiden Gruppen von zwei Verstärkungslichtleitfasern 330.
[Andere Ausführungsformen]
Bei jeder der ersten bis neunten Ausführungsformen, die voranstehend geschildert wurden, ist es ebenfalls möglich, einen Koppler zum Trennen des Signallichts 1 und des Pumplichtes 2 vorzusehen.
Weiterhin wird bei jeder der ersten bis neunten Ausführungsformen, die voranstehend geschildert wurden, die Verstärkungslichtleitfaser 111 eingesetzt, welche Tm in ihrem Kern aufweist, jedoch ist es stattdessen ebenfalls möglich, eine Verstärkungslichtleitfaser einzusetzen, welche Tm in ihrem Kern und ihrem Mantel aufweist, wodurch entsprechende Effekte wie in den Fällen der ersten bis neunten Ausführungsformen, die voranstehend geschildert wurden, erzielt werden können, soweit die Verstärkungs-Lichtleitfaser Tm zumindest in ihrem Kern aufweist.
Wie voranstehend geschildert, wird bei dem Lichtleitfaserverstärker gemäß der vorliegenden Erfindung das Signallicht dadurch gepumpt, dass das Pumplicht mit einer Wellenlänge in dem Band von 1400 nm verwendet wird, also dem gleichen Wellenlängenband wie jenem des Signallichts, das von einer Laserdiode (LD) ausgesandt werden kann, so dass ermöglicht wird, das Auftreten einer ESA (Absorption eines angeregten Zustands) von ³H₄ zu unterdrücken, wodurch wiederum ermöglicht wird, einen hohen Wirkungsgrad in dem S-Band zu erzielen, kompakte Abmessungen, und einen geringen Kostenaufwand. Durch Einsatz einer Anordnung mit doppeltem Durchgang oder einer Anordnung des Typs des Pumpens mit zwei Wellenlängen wird darüber hinaus ermöglicht, einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass abgesehen von den bereits voranstehend geschilderten Abänderungen, zahlreiche Abänderungen und Variationen der voranstehenden Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den neuen und vorteilhaften Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie durch die Patentansprüche festgelegt ist. Daher sollen alle derartigen Modifikationen und Variationen vom Umfang der beigefügten Patentansprüche umfasst sein.

Claims

Lichtleitfaserverstärker (100), bei welchem vorgesehen sind: eine Verstärkungslichtleitfaser (111), welche Thulium zumindest in einem Kern mit einer Konzentration von nicht weniger als 3000 ppm Gewicht enthält, welcher ein Signallicht zugeführt werden soll; und zumindest eine Pumplichteingabeeinheit (113, 114), wobei sämtliche Pumplichteingabeeinheiten so ausgebildet sind, dass sie nur Pumplicht (2) mit einer Wellenlänge im Bereich von 1320 bis 1520 nm der Verstärkungslichtleitfaser (111) zuführen.
Lichtleitfaserverstärker (210), bei welchem vorgesehen sind: zumindest eine Verstärkungslichtleitfaser (111), welche Thulium zumindest in einem Kern bei einer Konzentration von nicht weniger als 3000 ppm Gewicht enthält, welcher ein Signallicht zugeführt werden soll; zumindest eine Pumplichteinheit (113, 114), die so ausgebildet ist, dass sie nur Pumplicht (2) mit einer Wellenlänge im Bereich von 1320 bis 1520 nm der Verstärkungslichtleitfaser (111) zuführt; und eine Hilfs-Pumplichteingabeeinheit (213, 214), die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Hilfspumplicht (3) mit einer Wellenlänge in zumindest einem der Bereiche von 630 bis 720 nm, 740 bis 830 nm, und 1100 bis 1300 nm der Verstärkungslichtleitfaser zuzuführen.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Pumplichteingabeeinheit (113, 114) das zumindest eine Pumplicht (2) mit einer Wellenlänge im Bereich von 1320 bis 1480 nm zuführt.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Pumplichteingabeeinheit das zumindest eine Pumplicht mit einer Wellenlänge im Bereich von 1370 bis 1460 nm zuführt.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem weiterhin vorgesehen ist: eine Signallichtrichtungsumkehrausbreitungseinheit (315), die dazu ausgebildet ist, Signallicht zur Ausbreitung vorwärts und rückwärts durch die Verstärkungslichtleitfaser (111) zu veranlassen.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 5, bei welchem die Signallichtrichtungsumkehrausbreitungseinheit ein reflektierender Spiegel (315) ist, der an einem Ende der Verstärkungslichtleitfaser (111) vorgesehen ist.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 5, bei welchem die Signallichtrichtungsumkehrausbreitungseinheit (315) nur das Signallicht, oder nur das Signallicht sowie das zumindest eine Pumplicht, zur Ausbreitung vorwärts und rückwärts durch die Verstärkungslichtleitfaser (111) veranlasst.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 7, bei welchem die Signallichtrichtungsumkehrausbreitungseinheit ein reflektierender Spiegel (415) ist, durch welchen verstärktes, spontan emittiertes Licht hindurchgeht.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 1, bei welchem weiterhin vorgesehen ist: eine optische Einwegleitung (112) oder ein optischer Zirkulator (316), die bzw. der an die Verstärkungslichtleitfaser (111) angeschlossen ist, um das Signallicht dazu zu veranlassen, sich nur in einer Richtung durch die Verstärkungslichtleitfaser (111) auszubreiten.
Lichtleitfaserverstärker (630), bei welchem vorgesehen sind: mehrere Verstärkungslichtleitfasern (111), die jeweils Thulium zumindest in einem Kern bei einer Konzentration von nicht weniger als 3000 ppm Gewicht enthalten, welchen ein Signallicht zugeführt werden soll, wobei die mehreren Verstärkungslichtleitfasern (111) in Reihe oder parallel geschaltet sind; und mehrere Pumplichteingabeeinheiten (113, 114), wobei sämtliche Pumplichteingabeeinheiten so ausgebildet sind, dass sie nur Pumplicht mit einer Wellenlänge im Bereich von 1320 bis 1520 nm einer jeweiligen Verstärkungslichtleitfaser (111) zuführen.
Lichtleitfaserverstärker nach Anspruch 10, welcher weiterhin aufweist: zumindest einen Verstärkungs-Equalizer (817), der an die Verstärkungslichtleitfasern (111) angeschlossen ist.