JP2000223762A - Optical amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類添加光ファ
イバを用いた光増幅器に係り、特に、入力信号光パワに
対して安定な利得特性を有する光増幅器に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier using a rare-earth-doped optical fiber, and more particularly to an optical amplifier having stable gain characteristics with respect to input signal light power.
【０００２】[0002]
【従来の技術】希土類添加光ファイバを用いた光ファイ
バ増幅器は、高利得、高出力、低雑音などの優れた特性
を持つため、光通信システムの性能を大幅に向上させ
た。光ファイバ増幅器の原理は、添加した希土類イオン
の励起準位に相当する波長を有する励起光を光ファイバ
に入射し、希土類イオンのエネルギ準位の反転分布によ
り生ずる誘導放出現象を用いて信号光を増幅することに
ある。2. Description of the Related Art An optical fiber amplifier using a rare earth-doped optical fiber has excellent characteristics such as high gain, high output and low noise, so that the performance of an optical communication system has been greatly improved. The principle of the optical fiber amplifier is that the excitation light having a wavelength corresponding to the excitation level of the added rare earth ion is incident on the optical fiber, and the signal light is generated by using the stimulated emission phenomenon caused by the population inversion of the energy level of the rare earth ion. Is to amplify.
【０００３】特にエルビウム（Ｅｒ）を添加した光ファ
イバ増幅器（以下、ＥＤＦＡと略す）は、増幅波長帯が
石英系光ファイバの最低損失波長帯（１．５５μｍ帯）
に一致し、しかも効率が良く、高利得、低雑音の増幅特
性が容易に得られることから、広く実用に供されること
となった。In particular, an optical fiber amplifier (hereinafter abbreviated as EDFA) doped with erbium (Er) has an amplification wavelength band of the lowest loss wavelength band (1.55 μm band) of a silica-based optical fiber.
, And high efficiency, high gain and low noise amplification characteristics can be easily obtained, so that it has been widely put to practical use.
【０００４】ＥＤＦＡなどの光ファイバ増幅器を用いる
と、波長多重化された信号光を一括して増幅することが
できるので、波長多重による大容量で柔軟な伝送システ
ムを経済的に構築することが可能となる。しかしなが
ら、このような波長多重伝送システムにおいて、多重化
されるチャンネル数がダイナミックに変動する場合、入
力信号光強度の総和が変動するので、光ファイバ増幅器
の飽和特性に従い、１波当たりの利得が変動を受けるこ
とになる。When an optical fiber amplifier such as an EDFA is used, wavelength-multiplexed signal light can be collectively amplified, so that a large-capacity and flexible transmission system using wavelength division multiplexing can be economically constructed. Becomes However, in such a wavelength division multiplexing transmission system, when the number of multiplexed channels dynamically fluctuates, the sum of the input signal light intensity fluctuates, and the gain per wave fluctuates according to the saturation characteristics of the optical fiber amplifier. Will receive.
【０００５】この利得変動を回避するために、光ファイ
バ増幅器に入力される信号光の強度と増幅された出力信
号光の強度とをモニタし、両者の比が一定になるように
励起光強度を制御する方法が考案されている。しかしな
がら、この方法では、光ファイバ増幅器の構成が複雑に
なると共に、広い入力範囲にわたり利得を高精度に安定
化させるのが困難であり、また、入力信号光パワの時間
変動に対する過渡的な応答特性に問題がある。In order to avoid this gain variation, the intensity of the signal light input to the optical fiber amplifier and the intensity of the amplified output signal light are monitored, and the intensity of the pump light is adjusted so that the ratio between the two becomes constant. Control methods have been devised. However, in this method, the configuration of the optical fiber amplifier becomes complicated, it is difficult to stabilize the gain with high accuracy over a wide input range, and the transient response characteristic to the time variation of the input signal light power. There is a problem.
【０００６】別の方法として、増幅器内で発振を生じさ
せ、これにより利得の安定化を図る方法が考案されてい
る。図３に示される光ファイバ増幅器は、通常の光ファ
イバ増幅器と同様に基本部分が、希土類添加光ファイバ
１、励起光源２、信号光と励起光とを光合する光合波器
３、入出力の光アイソレータ４ａ，４ｂからなる。発振
を生じさせるために、この基本部分の入出力に光カプラ
５ａ，５ｂを接続し、出力側から入力側への光帰還路を
形成する。帰還経路には、光バンドパスフィルタ７と光
減衰器８とが設けられている。As another method, a method has been devised in which oscillation is generated in the amplifier, thereby stabilizing the gain. The basic part of the optical fiber amplifier shown in FIG. 3 is a rare earth doped optical fiber 1, an excitation light source 2, an optical multiplexer 3 for optically combining signal light and excitation light, and input and output light, similar to a normal optical fiber amplifier. It consists of isolators 4a and 4b. In order to cause oscillation, optical couplers 5a and 5b are connected to the input and output of this basic portion, and an optical feedback path from the output side to the input side is formed. An optical bandpass filter 7 and an optical attenuator 8 are provided on the feedback path.
【０００７】この構成において、増幅された光の一部が
入力に帰還されることにより、光バンドパスフィルタ７
の透過帯によって定まる光波長においてレーザ発振が生
じる。レーザ発振が生じている状態においては、帰還ル
ープの利得が１に固定されるので、希土類添加光ファイ
バ１における利得も一定に保たれ、その利得は帰還経路
に設けられた光減衰器８により調整することができる。In this configuration, a part of the amplified light is fed back to the input, so that the optical bandpass filter
Laser oscillation occurs at a light wavelength determined by the transmission band of the laser beam. In a state where laser oscillation is occurring, the gain of the feedback loop is fixed at 1, so that the gain in the rare-earth-doped optical fiber 1 is also kept constant, and the gain is adjusted by the optical attenuator 8 provided in the feedback path. can do.
【０００８】このような内部発振を用いた方法によれ
ば、入力信号光パワの時間変動に対する過渡的な応答特
性も安定している。しかも、この方法では、複雑な電気
的制御が不要である。図４に光帰還の有無による利得の
入力信号光パワ依存性の違いを示す。光帰還のない場合
（図中、制御なしに相当）には、利得は入力信号光パワ
に依存して大きく変動するが、光帰還制御、即ち発振を
行う場合（図中、制御ありに相当）には、利得が一定と
なる入力信号光パワの範囲が大きい。また、制御のない
場合には、入力信号光パワに応じて利得の波長依存性も
変化するが、制御のある場合には、利得が安定化されて
いる範囲内においては利得の波長依存性も安定化され
る。According to such a method using the internal oscillation, the transient response characteristic to the time variation of the input signal light power is also stable. Moreover, this method does not require complicated electrical control. FIG. 4 shows the difference in the dependence of the gain on the input signal light power depending on the presence or absence of optical feedback. When there is no optical feedback (corresponding to no control in the figure), the gain greatly fluctuates depending on the input signal light power, but when optical feedback control, that is, oscillation is performed (corresponds to control in the figure). Has a large range of input signal light power in which the gain is constant. In addition, when there is no control, the wavelength dependence of the gain changes in accordance with the input signal light power, but when there is control, the wavelength dependence of the gain also varies within the range where the gain is stabilized. Be stabilized.
【０００９】光帰還を用いた別の従来例を図５に示す。
図３の従来例では、光ファイバ増幅器の基本部分の入出
力に光カプラ５ａ，５ｂを接続して帰還経路を形成した
が、その場合、光カプラによる過剰損失の増加が問題と
なる。また、パワの大きな発振光の大部分がそのまま出
力されてしまうのも好ましくない。そこで、図５に示す
ような構成が提案されている。この光ファイバ増幅器の
動作原理は、図３のものと似ているが、基本部分の入出
力に光サーキュレータ６ａ，６ｂを配置したことによ
り、信号光の伝搬方向とは逆方向の帰還経路が形成され
ている点が異なる。即ち、信号光は、光サーキュレータ
６ａの端子Ａより端子Ｂに至り、希土類添加光ファイバ
１において増幅された後、光サーキュレータ６ｂの端子
Ｂより端子Ｃに出力される。一方、希土類添加光ファイ
バ１において増幅された自然放出光は、光サーキュレー
タ６ａの端子Ｂより端子Ｃに至り、光減衰器８、光バン
ドパスフィルタ７を経て、光サーキュレータ６ｂの端子
Ａより端子Ｂに出力され、再び希土類添加光ファイバ１
に至る。このように自然放出光が帰還されることによ
り、レーザ発振が生じる。発振光は、信号光とは逆方向
に伝搬し、外部に出力されることがない。また、光サー
キュレータ６ａ，６ｂは、図３の構成における光アイソ
レータ４ａ，４ｂの機能も兼ねるので、図３の構成に比
べて信号光に過剰の損失を招くことがない。Another conventional example using optical feedback is shown in FIG.
In the conventional example of FIG. 3, the feedback path is formed by connecting the optical couplers 5a and 5b to the input and output of the basic part of the optical fiber amplifier. In this case, however, an increase in excess loss due to the optical coupler becomes a problem. Further, it is not preferable that most of the oscillated light having a large power is output as it is. Therefore, a configuration as shown in FIG. 5 has been proposed. The operation principle of this optical fiber amplifier is similar to that of FIG. 3, but the optical circulators 6a and 6b are arranged at the input and output of the basic part, so that a return path in the direction opposite to the signal light propagation direction is formed. Is different. That is, the signal light reaches the terminal B from the terminal A of the optical circulator 6a, is amplified in the rare-earth-doped optical fiber 1, and is output to the terminal C from the terminal B of the optical circulator 6b. On the other hand, the spontaneous emission light amplified in the rare-earth-doped optical fiber 1 reaches the terminal C from the terminal B of the optical circulator 6a, passes through the optical attenuator 8 and the optical bandpass filter 7, and then enters the terminal B from the terminal A of the optical circulator 6b. Is output to the optical fiber 1 again.
Leads to. The feedback of the spontaneous emission causes laser oscillation. The oscillating light propagates in the opposite direction to the signal light and is not output to the outside. Further, the optical circulators 6a and 6b also have the function of the optical isolators 4a and 4b in the configuration of FIG. 3, and therefore do not cause excessive loss in signal light as compared with the configuration of FIG.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】光帰還を用いた光ファ
イバ増幅器によれば、広い入力信号光パワ範囲に対して
利得を一定に保つことができるが、その特性を詳細に見
てみると厳密には一定の利得は保たれておらず、図４に
示すように、入力信号光パワが比較的大きな領域におい
て、入力信号光パワの増加とともに利得が漸減する傾向
がある。According to the optical fiber amplifier using the optical feedback, the gain can be kept constant over a wide input signal light power range. Does not maintain a constant gain, and as shown in FIG. 4, in a region where the input signal light power is relatively large, the gain tends to gradually decrease as the input signal light power increases.
【００１１】この入力信号光パワに依存する利得変動
は、スペクトラル・ホールバーニングに起因するものと
考えられている。即ち、内部で強いレーザ発振が生じて
いる場合、発振光周波数の近傍においてホールバーニン
グが生じるため、前後の波長帯に比べ利得が若干減少す
る。利得減少の度合は発振光の強度に依存するが、入力
信号光パワが小さい領域では、励起光パワの大部分が発
振光パワに変換されるのに対し、入力信号光パワが大き
い領域では、励起光パワのうち信号光パワに変換される
割合が高まるので、発振光パワは低下する。従って、ホ
ールバーニングは弱くなる。The gain variation depending on the input signal light power is considered to be caused by spectral hole burning. In other words, when strong laser oscillation occurs inside, hole burning occurs near the oscillation light frequency, so that the gain is slightly reduced as compared with the preceding and following wavelength bands. Although the degree of the gain reduction depends on the intensity of the oscillation light, in a region where the input signal light power is small, most of the pumping light power is converted into oscillation light power, whereas in a region where the input signal light power is large, Since the ratio of the pumping light power that is converted into the signal light power increases, the oscillation light power decreases. Therefore, hole burning is weakened.
【００１２】以上のことから、入力信号光パワが小さい
領域では、発振光パワが強いために大きなホールバーニ
ングが生じ、これにより発振光の近傍を除く増幅波長帯
の利得が相対的に上昇し、入力信号光パワが小さい領域
では、発振光パワが弱いためにホールバーニングが小さ
く、従って、上記のような利得上昇は生じない。これら
により、入力信号光パワに依存して利得が変動すること
になる。As described above, in the region where the input signal light power is small, large hole burning occurs due to the strong power of the oscillating light, whereby the gain in the amplification wavelength band excluding the vicinity of the oscillating light is relatively increased. In a region where the input signal light power is small, the hole burning is small because the oscillation light power is weak, so that the above-described gain increase does not occur. As a result, the gain varies depending on the input signal light power.
【００１３】このような利得の変動は最大１ｄＢにも達
することが方向されており、光ファイバ増幅器を多段に
接続した場合などに、その影響が顕著になることが懸念
される。従って、入力信号光パワに依存する利得変動を
さらに低減した新規な光ファイバ増幅器が望まれる。[0013] Such a variation in gain is intended to reach as much as 1 dB at the maximum, and there is a concern that when the optical fiber amplifiers are connected in multiple stages, the effect becomes remarkable. Therefore, a novel optical fiber amplifier that further reduces the gain variation depending on the input signal light power is desired.
【００１４】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、入力信号光パワに対して安定な利得特性を有する光
増幅器を提供することにある。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an optical amplifier having a stable gain characteristic with respect to input signal light power.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、励起光に励起されて光を増幅する希土類添
加光ファイバと、増幅波長帯内の一部の波長帯の光を選
択的に前記希土類添加光ファイバに帰還させる帰還手段
とを有する光増幅器において、増幅された信号光及び自
然放出光の一部を検出する第一の検出手段と、前記帰還
によりレーザ発振した光の一部を検出する第二の検出手
段とを有し、前記第一の検出手段の出力と前記第二の検
出手段の出力とに基づいて前記励起光の光パワを制御す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method for selecting a rare earth-doped optical fiber which is excited by pumping light and amplifies light, and selecting light in a part of the wavelength band within the amplification wavelength band. An optical amplifier having feedback means for feeding back the rare-earth-doped optical fiber; first detecting means for detecting a part of the amplified signal light and spontaneous emission light; Second detecting means for detecting a portion, and controlling the optical power of the excitation light based on the output of the first detecting means and the output of the second detecting means.
【００１６】前記第一の検出手段の出力の光パワと前記
第二の検出手段の出力の光パワとの比が一定になるよう
に前記励起光の光パワを制御してもよい。The optical power of the excitation light may be controlled so that the ratio of the optical power of the output of the first detecting means to the optical power of the output of the second detecting means is constant.
【００１７】前記帰還手段は、前記希土類添加光ファイ
バより増幅された光を取り出す光カプラと、前記希土類
添加光ファイバに帰還される光を取り込む光カプラと、
これら光カプラ間で前記波長帯の光を選択的に透過させ
るバンドパスフィルタとから構成されてもよい。The feedback means includes: an optical coupler for extracting light amplified from the rare-earth-doped optical fiber; an optical coupler for extracting light fed back to the rare-earth-doped optical fiber;
A bandpass filter that selectively transmits light in the wavelength band between the optical couplers may be used.
【００１８】前記帰還手段は、前記希土類添加光ファイ
バより増幅された光を取り出す光サーキュレータと、前
記希土類添加光ファイバに帰還される光を取り込む光サ
ーキュレータと、これら光サーキュレータ間で前記波長
帯の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタとから
構成されてもよい。The feedback means includes: an optical circulator for extracting light amplified from the rare-earth-doped optical fiber; an optical circulator for receiving light fed back to the rare-earth-doped optical fiber; and light in the wavelength band between the optical circulators. And a band-pass filter that selectively transmits.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００２０】本発明に係る光ファイバ増幅器を図１に示
す。この光ファイバ増幅器は、励起光に励起されて光を
増幅する希土類添加光ファイバ１と、増幅波長帯内の一
部の波長帯の光を選択的に前記希土類添加光ファイバ１
に帰還させる帰還手段とを有し、さらに、増幅された信
号光及び自然放出光の一部を検出する第一の検出手段
と、帰還によりレーザ発振した光の一部を検出する第二
の検出手段とを有し、第一の検出手段の出力と第二の検
出手段の出力とに基づいて励起光の光パワを制御するよ
うになっている。帰還手段には、光カプラ５ａ，５ｂが
使用されており、この光ファイバ増幅器の基本的構成と
動作とは図３の従来例と同様であるので重複する説明は
省略し、第一の検出手段及び第二の検出手段について詳
しく説明する。FIG. 1 shows an optical fiber amplifier according to the present invention. This optical fiber amplifier comprises a rare earth-doped optical fiber 1 which is amplified by pumping light and amplifies light, and a light of a part of a wavelength band within an amplification wavelength band is selectively applied to the rare earth-doped optical fiber 1.
First detecting means for detecting a part of the amplified signal light and the spontaneous emission light, and second detecting means for detecting a part of the laser oscillation light by the feedback. Means for controlling the optical power of the excitation light based on the output of the first detection means and the output of the second detection means. As the feedback means, optical couplers 5a and 5b are used. The basic configuration and operation of this optical fiber amplifier are the same as those of the conventional example of FIG. The second detection means will be described in detail.
【００２１】図１の光ファイバ増幅器では、帰還経路の
途中に光カプラ９ａ，９ｂが設けられており、これらの
光カプラ９ａ，９ｂで光の一部を取り出すことができ
る。取り出した光は、受光器１０ａ，１０ｂによりその
パワを検出する。In the optical fiber amplifier of FIG. 1, optical couplers 9a and 9b are provided in the middle of the feedback path, and a part of the light can be extracted by these optical couplers 9a and 9b. The power of the extracted light is detected by the light receivers 10a and 10b.
【００２２】ここで、光カプラ９ｂにより取り出された
光は、さらに発振光成分のみを抑圧する光バンドリジェ
クトフィルタ１３を透過することにより発振光が除去さ
れる。発振光が除去されるので、受光器１０ｂでは、信
号光（自然放出光を含む）を検出することになる。即
ち、光カプラ９ｂ、光バンドリジェクトフィルタ１３及
び受光器１０ｂは第一の検出手段を構成しているもので
ある。一方、バンドパスフィルタ７を経た発振光の一部
は光カプラ９ａにより取り出される。光カプラ９ａによ
り取り出された発振光の一部は、受光器１０ａで検出さ
れる。即ち、光カプラ９ａ及び受光器１０ａは第二の検
出手段を構成しているものである。１１ａ，１１ｂは、
電気的な増幅器である。Here, the light extracted by the optical coupler 9b further passes through an optical band reject filter 13 for suppressing only the oscillating light component, whereby the oscillating light is removed. Since the oscillation light is removed, the light receiver 10b detects the signal light (including the spontaneous emission light). That is, the optical coupler 9b, the optical band reject filter 13, and the light receiver 10b constitute first detecting means. On the other hand, part of the oscillated light that has passed through the bandpass filter 7 is extracted by the optical coupler 9a. Part of the oscillating light extracted by the optical coupler 9a is detected by the light receiver 10a. That is, the optical coupler 9a and the light receiver 10a constitute a second detecting unit. 11a and 11b are
An electrical amplifier.
【００２３】２つの受光器１０ａ，１０ｂで検出された
信号光のパワと発振光のパワとの比を演算回路１２で演
算し、この比が一定になるように励起光源２の出力パワ
を制御する。The arithmetic circuit 12 calculates the ratio between the power of the signal light and the power of the oscillating light detected by the two light receivers 10a and 10b, and controls the output power of the pump light source 2 so that the ratio becomes constant. I do.
【００２４】このような構成によれば、入力信号光パワ
が小さい場合には、検出される出力信号光パワも小さい
ので、発振光パワが出力信号光パワに対して一定の比率
を保つように発振光パワを抑える方向に励起光パワが制
御される。従って、強いスペクトラル・ホールバーニン
グが生じることはない。逆に、入力信号光パワが大きい
場合には、検出される出力信号光パワが大きいので、発
振光パワが出力信号光パワに対して一定の比率を保つよ
うに発振光パワを増やす方向に励起光パワが制御され
る。従って、入力信号光パワが大きい領域でも発振が維
持され、利得が一定に保たれる。According to such a configuration, when the input signal light power is small, the detected output signal light power is also small, so that the oscillation light power is maintained at a constant ratio to the output signal light power. The excitation light power is controlled in a direction to suppress the oscillation light power. Therefore, strong spectral hole burning does not occur. Conversely, when the input signal light power is large, the detected output signal light power is large, so that the oscillation light power is pumped in the direction of increasing the oscillation light power so as to maintain a constant ratio to the output signal light power. The optical power is controlled. Therefore, oscillation is maintained even in a region where the input signal light power is large, and the gain is kept constant.
【００２５】上記のような励起光の制御により、発振光
パワのもたらすホールバーニング効果に起因する利得の
変動を抑え、広い入力信号光パワ範囲において利得を安
定に保つことができ、かつ光帰還方式の利点である過渡
的な入力パワ変動に対する安定な応答もそのまま維持で
きる。By controlling the pumping light as described above, the fluctuation in gain due to the hole burning effect caused by the oscillation light power can be suppressed, and the gain can be stably maintained over a wide input signal light power range. The stable response to the transient input power fluctuation, which is the advantage of the above, can be maintained as it is.
【００２６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.
【００２７】図２に示した光ファイバ増幅器は、励起光
に励起されて光を増幅する希土類添加光ファイバ１と、
増幅波長帯内の一部の波長帯の光を選択的に前記希土類
添加光ファイバ１に帰還させる帰還手段とを有し、さら
に、増幅された信号光及び自然放出光の一部を検出する
第一の検出手段と、帰還によりレーザ発振した光の一部
を検出する第二の検出手段とを有し、第一の検出手段の
出力と第二の検出手段の出力とに基づいて励起光の光パ
ワを制御するようになっている。帰還手段には、光サー
キュレータ６ａ，６ｂが使用されており、この光ファイ
バ増幅器の基本的構成と動作とは図５の従来例と同様で
あるので重複する説明は省略する。The optical fiber amplifier shown in FIG. 2 includes a rare-earth-doped optical fiber 1 which is excited by pumping light and amplifies light.
Feedback means for selectively returning light of a part of the wavelength band within the amplification wavelength band to the rare-earth-doped optical fiber 1, and further comprising a part for detecting a part of the amplified signal light and part of the spontaneous emission light. One detecting means, and second detecting means for detecting a part of the light oscillated by the feedback, and based on the output of the first detecting means and the output of the second detecting means, The optical power is controlled. Optical circulators 6a and 6b are used as feedback means. The basic configuration and operation of this optical fiber amplifier are the same as those of the conventional example shown in FIG.
【００２８】図２の光ファイバ増幅器では、帰還経路の
途中に光カプラ９ａが設けられると共に、信号光出力側
に光カプラ９ｂが設けられており、これらの光カプラ９
ａ，９ｂで光の一部を取り出すことができる。取り出し
た光は、受光器１０ａ，１０ｂによりそのパワを検出す
る。増幅された信号光の一部を光カプラ９ｂにより取り
出して前記の実施形態のものと同様に受光器１０ｂで検
出し、発振光の一部を光カプラ９ａにより帰還経路の途
中で取り出して前記の実施形態のものと同様に受光器１
０ａで検出し、検出された信号光のパワと発振光のパワ
との比が一定になるように励起光源２の出力パワを制御
する。In the optical fiber amplifier of FIG. 2, an optical coupler 9a is provided in the middle of the feedback path, and an optical coupler 9b is provided on the signal light output side.
A part of the light can be extracted by a and 9b. The power of the extracted light is detected by the light receivers 10a and 10b. A part of the amplified signal light is extracted by the optical coupler 9b and detected by the light receiver 10b in the same manner as in the above-described embodiment, and a part of the oscillated light is extracted by the optical coupler 9a in the middle of the feedback path, and Light receiver 1 as in the embodiment
The output power of the pump light source 2 is controlled so that the ratio between the power of the detected signal light and the power of the oscillated light is constant.
【００２９】この構成では、図５の従来例で説明したよ
うに、発振光が信号光とは逆方向に伝搬し、外部に出力
されることがないので、図１の構成で用いた光バンドリ
ジェクトフィルタ１３は必要ない。In this configuration, as described in the conventional example of FIG. 5, the oscillation light propagates in the opposite direction to the signal light and is not output to the outside, so that the optical band used in the configuration of FIG. No reject filter 13 is required.
【００３０】図２の構成によれば、図１の構成と同様、
入力信号光パワが小さい場合には、発振光パワも抑えら
れるので、ホールバーニング効果による利得変動がな
く、広い入力信号光パワ範囲において利得を一定に維持
することができる。According to the configuration of FIG. 2, similar to the configuration of FIG.
When the input signal light power is small, the oscillation light power is also suppressed, so that there is no gain variation due to the hole burning effect, and the gain can be kept constant over a wide input signal light power range.
【００３１】本発明は、図１、図２の実施形態に限ら
ず、光帰還を用いて利得を安定化するあらゆる光ファイ
バ増幅器に適用し、利得の入力信号光パワ依存性を改善
することができる。The present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, but can be applied to any optical fiber amplifier that stabilizes the gain by using optical feedback to improve the input signal light power dependency of the gain. it can.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。The present invention exhibits the following excellent effects.
【００３３】（１）光帰還により発振することで入力信
号光パワの変動によらず利得が一定となる光ファイバ増
幅器において、励起光の光パワを制御するようにしたの
で、利得が一定となる入力信号光パワの範囲が大きくで
きる。(1) In an optical fiber amplifier in which the gain is constant irrespective of the fluctuation of the input signal light power by oscillating by optical feedback, the optical power of the pump light is controlled, so that the gain is constant. The range of the input signal light power can be increased.
【００３４】（２）出力信号光パワと発振光パワとの比
が一定になるように励起光の光パワを制御するので、発
振光によるスペクトラル・ホールバーニングを抑えて利
得の入力信号光パワ依存性を低減することができる。(2) Since the optical power of the pump light is controlled so that the ratio between the output signal light power and the oscillation light power becomes constant, spectral hole burning due to the oscillation light is suppressed, and the gain depends on the input signal light power. Performance can be reduced.
【００３５】（３）過渡応答特性が安定で、しかも利得
の波長依存性が安定な光ファイバ増幅器が実現できる。(3) An optical fiber amplifier having stable transient response characteristics and stable gain wavelength dependence can be realized.
【図１】本発明の一実施形態を示す光増幅器の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical amplifier according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施形態を示す光増幅器の構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical amplifier according to another embodiment of the present invention.
【図３】従来の光増幅器の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional optical amplifier.
【図４】従来の光増幅器における利得の入力信号光パワ
依存性を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the input signal light power dependence of the gain in a conventional optical amplifier.
【図５】従来の光増幅器の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional optical amplifier.
１ 希土類添加光ファイバ ２ 励起光源 ５ａ，５ｂ 光カプラ ６ａ，６ｂ 光サーキュレータ ９ａ，９ｂ 光カプラ １０ａ，１０ｂ 受光器 １２ 演算回路 １３ 光バンドリジェクトフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rare earth-doped optical fiber 2 Excitation light source 5a, 5b Optical coupler 6a, 6b Optical circulator 9a, 9b Optical coupler 10a, 10b Optical receiver 12 Operation circuit 13 Optical band reject filter
Claims (4)
添加光ファイバと、増幅波長帯内の一部の波長帯の光を
選択的に前記希土類添加光ファイバに帰還させる帰還手
段とを有する光増幅器において、増幅された信号光及び
自然放出光の一部を検出する第一の検出手段と、前記帰
還によりレーザ発振した光の一部を検出する第二の検出
手段とを有し、前記第一の検出手段の出力と前記第二の
検出手段の出力とに基づいて前記励起光の光パワを制御
することを特徴とする光増幅器。1. A rare earth-doped optical fiber that is excited by pumping light and amplifies light, and a feedback unit that selectively returns light in a part of the wavelength band within the amplified wavelength band to the rare-earth-doped optical fiber. In the optical amplifier, a first detection means for detecting a part of the amplified signal light and spontaneous emission light, and a second detection means for detecting a part of the laser oscillation light by the feedback, the said An optical amplifier, wherein the optical power of the excitation light is controlled based on an output of a first detection unit and an output of the second detection unit.
記第二の検出手段の出力の光パワとの比が一定になるよ
うに前記励起光の光パワを制御することを特徴とする請
求項１記載の光増幅器。2. An optical power of the excitation light is controlled such that a ratio between an optical power of an output of the first detecting means and an optical power of an output of the second detecting means becomes constant. The optical amplifier according to claim 1, wherein
イバより増幅された光を取り出す光カプラと、前記希土
類添加光ファイバに帰還される光を取り込む光カプラ
と、これら光カプラ間で前記波長帯の光を選択的に透過
させるバンドパスフィルタとから構成されることを特徴
とする請求項１又は２記載の光増幅器。3. An optical coupler for extracting light amplified from the rare-earth-doped optical fiber, an optical coupler for receiving light fed back to the rare-earth-doped optical fiber, and the wavelength band between the optical couplers. 3. The optical amplifier according to claim 1, further comprising: a band-pass filter that selectively transmits said light.
イバより増幅された光を取り出す光サーキュレータと、
前記希土類添加光ファイバに帰還される光を取り込む光
サーキュレータと、これら光サーキュレータ間で前記波
長帯の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタとか
ら構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の光
増幅器。4. An optical circulator for extracting light amplified from the rare-earth-doped optical fiber;
3. An optical circulator for taking in light returned to the rare-earth-doped optical fiber, and a band-pass filter for selectively transmitting light in the wavelength band between the optical circulators. An optical amplifier according to any of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241599A JP2000223762A (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Optical amplifier |
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| JP2241599A JP2000223762A (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Optical amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223762A true JP2000223762A (en) | 2000-08-11 |
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ID=12082046
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223762A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1480305A1 (en) * | 2003-05-21 | 2004-11-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor optical amplifier module |
| US7042634B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-05-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier |
| JP2007513510A (en) * | 2003-12-03 | 2007-05-24 | エム コミュニケーションズ ソシエタ ペル アチオニ | Wavelength division multiplexing optical ring network |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP2241599A patent/JP2000223762A/en active Pending
Cited By (5)
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