JP2918794B2 - 光学増幅器 - Google Patents
光学増幅器Info
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- optical
- port
- optical fiber
- amplifier
- circulator
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2971—A single amplifier for both directions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
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- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学増幅器に関し、互い
に反対方向の両方向に信号を伝送し、増幅する光学増幅
器に関する。
に反対方向の両方向に信号を伝送し、増幅する光学増幅
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた光通信は、低コスト
で、速いデータ伝送速度を有するために急速に発展して
いる。初期の光伝送システムは、長距離にわたることが
できなかった。その理由は、光ファイバ内の損失がある
レベルに達し、そのレベルでは信号を検知し、再生器の
中で信号を再度生成する必要があるからである。光ファ
イバが開発されて以来、より単純なシステムが開発され
た。その理由は、光ファイバ増幅器は従来の再生器より
も構造が単純だからである。このような光学増幅器は、
希土類元素をドープした光ファイバ増幅器である。通常
用いられる希土類元素ドーパントはエルビウムであり、
このエルビウムをドープした光ファイバは、通常、その
頭文字を取って、ＥＤＦＡ（erbium doped fiber ampli
fier）と称する。光学増幅器は長距離の光伝送システム
において、従来の再生器（リピータ）に取って代わりつ
つある。そして、また光増幅器は喪失した信号パワーを
置換できるために、スターカプラとともに使うこともで
きる。
で、速いデータ伝送速度を有するために急速に発展して
いる。初期の光伝送システムは、長距離にわたることが
できなかった。その理由は、光ファイバ内の損失がある
レベルに達し、そのレベルでは信号を検知し、再生器の
中で信号を再度生成する必要があるからである。光ファ
イバが開発されて以来、より単純なシステムが開発され
た。その理由は、光ファイバ増幅器は従来の再生器より
も構造が単純だからである。このような光学増幅器は、
希土類元素をドープした光ファイバ増幅器である。通常
用いられる希土類元素ドーパントはエルビウムであり、
このエルビウムをドープした光ファイバは、通常、その
頭文字を取って、ＥＤＦＡ（erbium doped fiber ampli
fier）と称する。光学増幅器は長距離の光伝送システム
において、従来の再生器（リピータ）に取って代わりつ
つある。そして、また光増幅器は喪失した信号パワーを
置換できるために、スターカプラとともに使うこともで
きる。
【０００３】伝送容量は、このような光通信システムの
重要なパラメータであり、双方向システムは、容量が増
加した時、あるいは、双方向性の光ファイバにより可能
な特性が必要な場合には望ましいものである。代表的な
双方向システムは、Murphy等からJournal of Lightwave
Technology,6,pp.937-945June 1988.に開示されてい
る。前掲の論文に開示されたシステムは、ＬｉＮｂＯ3
素子をレーザ用の外部変調器として用いている。これら
の信号は、結合されて、一本の光ファイバの上に伝送さ
れている。光ファイバ増幅器とともに用いられるスター
カプラの例が米国特許第５１４０６５５号（１９９２年
８月２２日、発明者 Ernest Bergmann）に開示されてい
る。しかし、ここに開示されたカプラは、レーザを光学
的に絶縁していない。そして、様々な目的に対し、光ソ
ースとして用いられるレーザは、反射から絶縁する必要
がある。双方向性の光ファイバ増幅器は、Barnard 等か
ら IEEE Photonics Technology Letters,4,pp.9-91,Aug
ust 1992. に開示されている。前掲の Barnard の論文
に開示された図２の構成が特に重要である。これは双方
向性の光ファイバ増幅器で、信号を分離するために、４
個のポートを有する光サーキュレータを２個用いてい
る。Barnard の方法は、反対方向に伝播する複数の信号
を分離し、この信号を増幅し、そして、その後、この信
号を再結合している。この双方向性システムに関して
は、Cheng,page 69,Optical Fiber Communication,199
2,を参照のこと。Barnard の論文の図３（ｂ）には、こ
の双方向性システムを開示している。４ポートの光サー
キュレータが２個この構成には用いられている。他の双
方向性システムに関しては、Sato 等から IEEE Transac
tionsPhotonics Technology Letters,3,pp.1001-1003,N
ovember 1991;Farre 等から IEEE Photonics Technolog
y Letters,4,pp.425-427,Appril 1993;Guo 等から IEEE
Photonics Technology Letters,5,pp.232-235,Februar
y 1993,を参照のこと。
重要なパラメータであり、双方向システムは、容量が増
加した時、あるいは、双方向性の光ファイバにより可能
な特性が必要な場合には望ましいものである。代表的な
双方向システムは、Murphy等からJournal of Lightwave
Technology,6,pp.937-945June 1988.に開示されてい
る。前掲の論文に開示されたシステムは、ＬｉＮｂＯ3
素子をレーザ用の外部変調器として用いている。これら
の信号は、結合されて、一本の光ファイバの上に伝送さ
れている。光ファイバ増幅器とともに用いられるスター
カプラの例が米国特許第５１４０６５５号（１９９２年
８月２２日、発明者 Ernest Bergmann）に開示されてい
る。しかし、ここに開示されたカプラは、レーザを光学
的に絶縁していない。そして、様々な目的に対し、光ソ
ースとして用いられるレーザは、反射から絶縁する必要
がある。双方向性の光ファイバ増幅器は、Barnard 等か
ら IEEE Photonics Technology Letters,4,pp.9-91,Aug
ust 1992. に開示されている。前掲の Barnard の論文
に開示された図２の構成が特に重要である。これは双方
向性の光ファイバ増幅器で、信号を分離するために、４
個のポートを有する光サーキュレータを２個用いてい
る。Barnard の方法は、反対方向に伝播する複数の信号
を分離し、この信号を増幅し、そして、その後、この信
号を再結合している。この双方向性システムに関して
は、Cheng,page 69,Optical Fiber Communication,199
2,を参照のこと。Barnard の論文の図３（ｂ）には、こ
の双方向性システムを開示している。４ポートの光サー
キュレータが２個この構成には用いられている。他の双
方向性システムに関しては、Sato 等から IEEE Transac
tionsPhotonics Technology Letters,3,pp.1001-1003,N
ovember 1991;Farre 等から IEEE Photonics Technolog
y Letters,4,pp.425-427,Appril 1993;Guo 等から IEEE
Photonics Technology Letters,5,pp.232-235,Februar
y 1993,を参照のこと。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、双方
向光学増幅器を従来の構成よりも単純な構成で得ること
である。
向光学増幅器を従来の構成よりも単純な構成で得ること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、光学増幅器は第１ポート、第２ポート、第３ポー
ト、第４ポートを有する光サーキュレータを有する。少
なくとも第１の光ファイバ増幅器は、この第２ポートと
第３ポートに光学的に接続されており、前記第１光ファ
イバ増幅器をポンピングする手段も有する。実施例にお
いては、第２の光ファイバ増幅器が第２ポート、第３ポ
ートに光学的に結合されている。実施例においては、第
１ポート、第２ポート、第３ポート、第４ポートを有す
るマルチプレクサを有し、第１と第２の光ソースがそれ
ぞれ第３ポートと第４ポートに接続されている。この第
ポートと第２ポートはそれぞれ第１と第２の光ファイバ
増幅器に光学結合されている。この第１と第２の光ソー
スはレーザである。他の実施例においては、光アイソレ
ータが前記マルチプレクサの第２ポートと第２光ファイ
バ増幅器に接続されている。このポンピング手段は、光
サーキュレータの近傍、あるいは、離間した場所の何れ
かに配置されている。
ば、光学増幅器は第１ポート、第２ポート、第３ポー
ト、第４ポートを有する光サーキュレータを有する。少
なくとも第１の光ファイバ増幅器は、この第２ポートと
第３ポートに光学的に接続されており、前記第１光ファ
イバ増幅器をポンピングする手段も有する。実施例にお
いては、第２の光ファイバ増幅器が第２ポート、第３ポ
ートに光学的に結合されている。実施例においては、第
１ポート、第２ポート、第３ポート、第４ポートを有す
るマルチプレクサを有し、第１と第２の光ソースがそれ
ぞれ第３ポートと第４ポートに接続されている。この第
ポートと第２ポートはそれぞれ第１と第２の光ファイバ
増幅器に光学結合されている。この第１と第２の光ソー
スはレーザである。他の実施例においては、光アイソレ
ータが前記マルチプレクサの第２ポートと第２光ファイ
バ増幅器に接続されている。このポンピング手段は、光
サーキュレータの近傍、あるいは、離間した場所の何れ
かに配置されている。
【０００６】
【実施例】図１に双方向性の増幅器を用いた本発明の光
通信システムが示されている。この光通信システムにお
いては、トランシーバ１はトランシーバ３に光ファイバ
５を介して、光学的に結合されている。トランシーバ１
と３の間の光ファイバ５の中間点には、光増幅器７が配
置されている。光増幅器７以外の要素は従来のものであ
る。ここに用いられた光増幅器７の様々な実施例を次に
説明する。この光増幅器７は、トランシーバ１からトラ
ンシーバ３に伝送される信号を増幅するが、トランシー
バ３からトランシーバ１へ伝送される信号は必ずしも増
幅しない。従って、ある方向に対しては、ゲインを有
し、他の方向に対してはゲインはゼロである。２個の増
幅器がカスケード接続されたものが図２に示されてお
り、これは両方向にゲインを提供する。第２の増幅器
は、光増幅器９で、第１の増幅器である光増幅器７と
は、その特性は必ずしも同一ではない。従って、ゲイン
は異なり、これらの増幅器は異なる信号ポンプ波長で動
作する。光増幅器７と９との間の光パスに分散補償型光
ファイバ１１が配置されている。この分散補償型光ファ
イバ１１はアップストリーム信号とダウンストリーム信
号の両方を補償する。
通信システムが示されている。この光通信システムにお
いては、トランシーバ１はトランシーバ３に光ファイバ
５を介して、光学的に結合されている。トランシーバ１
と３の間の光ファイバ５の中間点には、光増幅器７が配
置されている。光増幅器７以外の要素は従来のものであ
る。ここに用いられた光増幅器７の様々な実施例を次に
説明する。この光増幅器７は、トランシーバ１からトラ
ンシーバ３に伝送される信号を増幅するが、トランシー
バ３からトランシーバ１へ伝送される信号は必ずしも増
幅しない。従って、ある方向に対しては、ゲインを有
し、他の方向に対してはゲインはゼロである。２個の増
幅器がカスケード接続されたものが図２に示されてお
り、これは両方向にゲインを提供する。第２の増幅器
は、光増幅器９で、第１の増幅器である光増幅器７と
は、その特性は必ずしも同一ではない。従って、ゲイン
は異なり、これらの増幅器は異なる信号ポンプ波長で動
作する。光増幅器７と９との間の光パスに分散補償型光
ファイバ１１が配置されている。この分散補償型光ファ
イバ１１はアップストリーム信号とダウンストリーム信
号の両方を補償する。
【０００７】次に、光サーキュレータについて説明す
る。３個のポートを有する光サーキュレータは、その信
号入力と信号出力は、ポートＡとポートＢ、あるいは、
ポートＢとポートＣ、あるいは、ポートＣとポートＡの
間で動作する。４個のポートを有する光サーキュレータ
は、その信号入力と信号出力は、ポートＡとポートＢ、
あるいは、ポートＢとポートＣ、あるいは、ポートＣと
ポートＤ、あるいは、ポートＤとポートＡの間で動作す
る。上記の動作は理想的なもので、実際には、多くの３
ポートを有する光サーキュレータは、ポートＣとポート
Ａとの間では必ずしも機能せず、そして、多くの４ポー
ト光アイソレータは、ポートＤとポートＡとの間では必
ずしも機能しない。すなわち、これらの方向はオープン
状態である。
る。３個のポートを有する光サーキュレータは、その信
号入力と信号出力は、ポートＡとポートＢ、あるいは、
ポートＢとポートＣ、あるいは、ポートＣとポートＡの
間で動作する。４個のポートを有する光サーキュレータ
は、その信号入力と信号出力は、ポートＡとポートＢ、
あるいは、ポートＢとポートＣ、あるいは、ポートＣと
ポートＤ、あるいは、ポートＤとポートＡの間で動作す
る。上記の動作は理想的なもので、実際には、多くの３
ポートを有する光サーキュレータは、ポートＣとポート
Ａとの間では必ずしも機能せず、そして、多くの４ポー
ト光アイソレータは、ポートＤとポートＡとの間では必
ずしも機能しない。すなわち、これらの方向はオープン
状態である。
【０００８】本発明の光増幅器を図３に示す。同図には
４ポートのサーキュレータ３０１と光ファイバ増幅器３
０３、３０５とマルチプレクサ３０７と、ポンプレーザ
３０９と３１１とが図示されている。このサーキュレー
タ３０１は４個のポートを有し、それぞれ第１ポート
Ａ、第２ポートＢ、第３ポートＣ、第４ポートＤで表
す。このサーキュレータ３０１内の光の伝播方向は矢印
で示している。光ファイバ増幅器３０３、３０５とマル
チプレクサ３０７とサーキュレータ３０１は、互いに光
導波路３１３により光学的に結合されている。
４ポートのサーキュレータ３０１と光ファイバ増幅器３
０３、３０５とマルチプレクサ３０７と、ポンプレーザ
３０９と３１１とが図示されている。このサーキュレー
タ３０１は４個のポートを有し、それぞれ第１ポート
Ａ、第２ポートＢ、第３ポートＣ、第４ポートＤで表
す。このサーキュレータ３０１内の光の伝播方向は矢印
で示している。光ファイバ増幅器３０３、３０５とマル
チプレクサ３０７とサーキュレータ３０１は、互いに光
導波路３１３により光学的に結合されている。
【０００９】光ファイバ増幅器３０３、３０５は、例え
ば、希土類元素をドープした光ファイバ増幅器である。
エルビウムが代表的なドーパントである。この光ファイ
バ増幅器は長さｌ1とｌ2を有し、これらは必ずしも同一
ではない。両方の光ファイバ増幅器３０３、３０５は、
サーキュレータ３０１のポートＢとＣに光学的に結合さ
れている。この光ファイバ増幅器３０３と３０５は独立
に接続されている。ポンプレーザ３０９、３１１は通常
のレーザで、例えば、１４８０ｎｍ、９８０ｎｍ、８０
０ｎｍの光を放射する。この波長の選択は、特定のシス
テムの設計に左右される。適切な波長は容易に選択可能
である。マルチプレクサ３０７は第１ポート、第２ポー
ト、第３ポート、第４ポートを有する。この第１ポート
と第２ポートは、光ファイバ増幅器３０３と３０５に接
続されている。第１と第２の光ソース（ポンプレーザ３
０９、３１１）は、第３ポートと第４ポートに接続され
る。光アイソレータ３１５が光ファイバ増幅器３０３と
マルチプレクサ３０７の第２ポートとの間に配置接続さ
れる。この光ファイバ増幅器の一方は省略可能である。
ば、希土類元素をドープした光ファイバ増幅器である。
エルビウムが代表的なドーパントである。この光ファイ
バ増幅器は長さｌ1とｌ2を有し、これらは必ずしも同一
ではない。両方の光ファイバ増幅器３０３、３０５は、
サーキュレータ３０１のポートＢとＣに光学的に結合さ
れている。この光ファイバ増幅器３０３と３０５は独立
に接続されている。ポンプレーザ３０９、３１１は通常
のレーザで、例えば、１４８０ｎｍ、９８０ｎｍ、８０
０ｎｍの光を放射する。この波長の選択は、特定のシス
テムの設計に左右される。適切な波長は容易に選択可能
である。マルチプレクサ３０７は第１ポート、第２ポー
ト、第３ポート、第４ポートを有する。この第１ポート
と第２ポートは、光ファイバ増幅器３０３と３０５に接
続されている。第１と第２の光ソース（ポンプレーザ３
０９、３１１）は、第３ポートと第４ポートに接続され
る。光アイソレータ３１５が光ファイバ増幅器３０３と
マルチプレクサ３０７の第２ポートとの間に配置接続さ
れる。この光ファイバ増幅器の一方は省略可能である。
【００１０】次に、光ファイバ増幅器３０３、３０５の
動作をアイソレータがない状態で説明する。アップスト
リーム信号はサーキュレータ３０１にポートＡから入
り、光ファイバ増幅器３０３と３０５で増幅された後、
ポートＤから出る。ポンプレーザ３０９は光ファイバ増
幅器３０５と３０３をポートＢとＣを介して連続的にポ
ンピングする。ポンプレーザ３１１は光ファイバ増幅器
３０３をポンピングする。サーキュレータ３０１は順方
向ＡＳＥを光ファイバ増幅器３０３から絶縁する。この
順方向ＡＳＥが光ファイバ増幅器３０５の反転を低減さ
せるものである。光ファイバ増幅器３０３は飽和領域で
動作するので、逆方向ＡＳＥは光ファイバ増幅器３０５
にマルチプレクサ３０７を介して入ることはほとんどな
い。光ファイバ増幅器３０５は低ノイズとある程度のゲ
インを持つプリアンプとして機能し、一方、光ファイバ
増幅器３０３は高出力パワーを有するパワーブースタと
して機能する。これにより、高いＳＮ比が得られる。ダ
ウンストリーム信号はポートＤからポートＡへ伝播す
る。
動作をアイソレータがない状態で説明する。アップスト
リーム信号はサーキュレータ３０１にポートＡから入
り、光ファイバ増幅器３０３と３０５で増幅された後、
ポートＤから出る。ポンプレーザ３０９は光ファイバ増
幅器３０５と３０３をポートＢとＣを介して連続的にポ
ンピングする。ポンプレーザ３１１は光ファイバ増幅器
３０３をポンピングする。サーキュレータ３０１は順方
向ＡＳＥを光ファイバ増幅器３０３から絶縁する。この
順方向ＡＳＥが光ファイバ増幅器３０５の反転を低減さ
せるものである。光ファイバ増幅器３０３は飽和領域で
動作するので、逆方向ＡＳＥは光ファイバ増幅器３０５
にマルチプレクサ３０７を介して入ることはほとんどな
い。光ファイバ増幅器３０５は低ノイズとある程度のゲ
インを持つプリアンプとして機能し、一方、光ファイバ
増幅器３０３は高出力パワーを有するパワーブースタと
して機能する。これにより、高いＳＮ比が得られる。ダ
ウンストリーム信号はポートＤからポートＡへ伝播す
る。
【００１１】ポンプレーザ３０９と３１１は２個の光ソ
ースが表し、単一のレーザが用いることができる。この
実施例ではレーザからの光は、３ｄＢスピリッタを介し
て、２個の光ビームを形成する。ポンプレーザ３１１
は、ファラデー回転子、およびポンプミラーも具備でき
る。この実施例において、ポンプ光の左側は、ファラデ
ー回転子により反射され、光ファイバ増幅器３０３にグ
レーティングバックされる。
ースが表し、単一のレーザが用いることができる。この
実施例ではレーザからの光は、３ｄＢスピリッタを介し
て、２個の光ビームを形成する。ポンプレーザ３１１
は、ファラデー回転子、およびポンプミラーも具備でき
る。この実施例において、ポンプ光の左側は、ファラデ
ー回転子により反射され、光ファイバ増幅器３０３にグ
レーティングバックされる。
【００１２】光アイソレータ３１５が光導波路３１３に
配置される場合の動作について説明する。この光アイソ
レータ３１５は２個の増幅段である光ファイバ増幅器３
０３，３０５とポンプレーザ３１１とを分離する。この
光アイソレータ３１５は逆方向ＡＳＥを制限することに
より、増幅器３０３，３０５に対し、低ノイズ、高ゲイ
ンを提供する。ポンプレーザ３１１は、光ファイバ増幅
器３０５と光ファイバ増幅器３０３をポートＢとＣを介
して増幅し、一方、ポンプレーザ３０９は、光ファイバ
増幅器３０３を増幅し、信号はポートＤから出力され
る。光ファイバ増幅器３０３は光ファイバ増幅器３０５
よりもより高いパワー、および高いＳＮ比を与えるため
には、より強くポンプする必要がある。
配置される場合の動作について説明する。この光アイソ
レータ３１５は２個の増幅段である光ファイバ増幅器３
０３，３０５とポンプレーザ３１１とを分離する。この
光アイソレータ３１５は逆方向ＡＳＥを制限することに
より、増幅器３０３，３０５に対し、低ノイズ、高ゲイ
ンを提供する。ポンプレーザ３１１は、光ファイバ増幅
器３０５と光ファイバ増幅器３０３をポートＢとＣを介
して増幅し、一方、ポンプレーザ３０９は、光ファイバ
増幅器３０３を増幅し、信号はポートＤから出力され
る。光ファイバ増幅器３０３は光ファイバ増幅器３０５
よりもより高いパワー、および高いＳＮ比を与えるため
には、より強くポンプする必要がある。
【００１３】図３に示した実施例は、理想的な４ポート
サーキュレータが用いた場合である。ポートＡとＤとの
間がオープンな４ポートサーキュレータを用いることも
できる。このような実施例を図４に示す。同図において
は、図３に示した素子以外にポートＢに接続された長さ
ｌ3の光ファイバ増幅器４０３とポンプレーザ３０９、
３１１に接続されたマルチプレクサ４０１とを有する。
このマルチプレクサ４０１は、ポンプレーザ３０９と３
１１との間に接続されており、そして、それは一般的に
は３ｄＢカプラである。この実施例の特徴点は、ポンプ
波長がサーキュレータ３０１を介して伝送されると、光
ファイバ増幅器３０３の残留ポンプパワーは、光ファイ
バ増幅器４０３をポンプするのに用いられる。光ファイ
バ増幅器４０３はダウンストリーム信号とアップストリ
ーム信号の両方をポンプする。
サーキュレータが用いた場合である。ポートＡとＤとの
間がオープンな４ポートサーキュレータを用いることも
できる。このような実施例を図４に示す。同図において
は、図３に示した素子以外にポートＢに接続された長さ
ｌ3の光ファイバ増幅器４０３とポンプレーザ３０９、
３１１に接続されたマルチプレクサ４０１とを有する。
このマルチプレクサ４０１は、ポンプレーザ３０９と３
１１との間に接続されており、そして、それは一般的に
は３ｄＢカプラである。この実施例の特徴点は、ポンプ
波長がサーキュレータ３０１を介して伝送されると、光
ファイバ増幅器３０３の残留ポンプパワーは、光ファイ
バ増幅器４０３をポンプするのに用いられる。光ファイ
バ増幅器４０３はダウンストリーム信号とアップストリ
ーム信号の両方をポンプする。
【００１４】ポンプソースはサーキュレータ３０１の近
傍に必ずしも配置する必要はない。このような実施例を
図５に示す。光サーキュレータ５００は、ポートＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。ポートＤからポートＡへの接続は
オープンである。光ファイバ増幅器５０１、５０３、５
０５がそれぞれポートＣ、Ｄ、Ｂに接続されている。ポ
ンプレーザ５１５、５１９がそれぞれマルチプレクサ５
０７、５０９により光ファイバに接続されている。ポン
プレーザ５１５は光ファイバ増幅器５０１、５０３、５
０５をポンピングする。ポンプレーザ５１９は光ファイ
バ増幅器５０５、光ファイバ増幅器５０１をポンピング
する。ポンプレーザ５１９は省略することもできる。こ
れらのポンプレーザ５１５、５１９とマルチプレクサ５
０７、５０９は離間して配置しているが、マルチプレク
サ５０７、５０９を遠方に配置することも可能である。
傍に必ずしも配置する必要はない。このような実施例を
図５に示す。光サーキュレータ５００は、ポートＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。ポートＤからポートＡへの接続は
オープンである。光ファイバ増幅器５０１、５０３、５
０５がそれぞれポートＣ、Ｄ、Ｂに接続されている。ポ
ンプレーザ５１５、５１９がそれぞれマルチプレクサ５
０７、５０９により光ファイバに接続されている。ポン
プレーザ５１５は光ファイバ増幅器５０１、５０３、５
０５をポンピングする。ポンプレーザ５１９は光ファイ
バ増幅器５０５、光ファイバ増幅器５０１をポンピング
する。ポンプレーザ５１９は省略することもできる。こ
れらのポンプレーザ５１５、５１９とマルチプレクサ５
０７、５０９は離間して配置しているが、マルチプレク
サ５０７、５０９を遠方に配置することも可能である。
【００１５】本発明の変形例としては、光ファイバ増幅
器を伝送パスに沿って、同一の場所あるいは異なる場所
に配置して、各方向に伝送のスパンを最適するようにし
ても良い。光増幅器７と９は光ファイバ内のゲインを調
整し、その非線形性を最小化するように用いてもよい。
このゲインは光ファイバの先端あるいは後端の何れかに
配置できる。２個の光学増幅器が用いられる場合には、
第１と第２の光学増幅器内の第１と第２の光サーキュレ
ータを光学的に互いに接合する。
器を伝送パスに沿って、同一の場所あるいは異なる場所
に配置して、各方向に伝送のスパンを最適するようにし
ても良い。光増幅器７と９は光ファイバ内のゲインを調
整し、その非線形性を最小化するように用いてもよい。
このゲインは光ファイバの先端あるいは後端の何れかに
配置できる。２個の光学増幅器が用いられる場合には、
第１と第２の光学増幅器内の第１と第２の光サーキュレ
ータを光学的に互いに接合する。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、エ
ルビウムドープの光ファイバを光学伝送路内に配置し、
それらをポンプレーザでもってポンピングすることによ
り、構成が単純な光学増幅器を得ることができる。
ルビウムドープの光ファイバを光学伝送路内に配置し、
それらをポンプレーザでもってポンピングすることによ
り、構成が単純な光学増幅器を得ることができる。
【図１】本発明による光通信システムを表す図。
【図２】本発明による光通信システムを表す図。
【図３】本発明による光増幅器を表すブロック図。
【図４】本発明による光増幅器を表すブロック図。
【図５】本発明による光増幅器を表すブロック図。
１、３ トランシーバ ５ 光ファイバ ７、９ 光増幅器 １１ 分散補償型光ファイバ ３０１ サーキュレータ ３０３、３０５ 光ファイバ増幅器 ３０７ マルチプレクサ ３０９、３１１ ポンプレーザ ３１３ 光導波路 ３１５ 光アイソレータ ４０１ マルチプレクサ ４０３ 光ファイバ増幅器 ５００ 光サーキュレータ ５０１、５０３、５０５ 光ファイバ増幅器 ５０７、５０９ マルチプレクサ ５１５、５１９ ポンプレーザ Ａ 第１ポート Ｂ 第２ポート Ｃ 第３ポート Ｄ 第４ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−335673（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238328（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−102583（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 501 H01S 3/06 H01S 3/10 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）第１、第２、第３、第４ポート
（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を有する第１のサーキュレータ（３
０１）と、ここで、 第１、第２、第３、第４ポートのうち第２ポートと第３
ポートは隣に構成し、 （ｂ）第２、第３ポート（Ｂ、Ｃ）にそれぞれ光学的に
接続される少なくとも第１および第２の光ファイバ増幅
器（３０３、３０５）と、 （ｃ）第１および第２の光ファイバ増幅器をポンピング
するポンピング手段（３０９、３１１）とからなること
を特徴とする光学増幅器。 - 【請求項２】 前記ポンピング手段は、 （ｉ）第１、第２、第３、第４ポート（Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ）を有するマルチプレクサ（３０７）と、ここで、 第１ポート（Ａ）および第２ポート（Ｂ）は、それぞれ
第１および第２の光ファイバ増幅器（３０５、３０３）
に光学的に接続され、 （ii）第３ポート（Ｃ）および第４ポート（Ｄ）にそれ
ぞれ接続される第１および第２光ソース（３１１、３０
９）とを有することを特徴とする請求項１の光学増幅
器。 - 【請求項３】 前記ポンピング手段（３０９、３１１）
は、レーザであることを特徴とする請求項２の光学増幅
器。 - 【請求項４】 前記マルチプレクサ（３０７）の第２ポ
ート（Ｂ）と第２の光ファイバ増幅器（３０３）に接続
される光アイソレータ（３１５）をさらに有することを
特徴とする請求項２の光学増幅器。 - 【請求項５】 前記ポンピング手段は、第１のサーキュ
レータ（３０１）と離間した場所に配置されていること
を特徴とする請求項１の光学増幅器。 - 【請求項６】 前記ポンピング手段は、第１のサーキュ
レータ（３０１）の近傍に配置されていることを特徴と
する請求項１の光学増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US173837 | 1993-12-23 | ||
| US08/173,837 US5548438A (en) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Bidirectional optical amplifier |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH07209678A JPH07209678A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2918794B2 true JP2918794B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=22633717
Family Applications (1)
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| JP6336727A Expired - Lifetime JP2918794B2 (ja) | 1993-12-23 | 1994-12-26 | 光学増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| US (1) | US5548438A (ja) |
| EP (1) | EP0660468B1 (ja) |
| JP (1) | JP2918794B2 (ja) |
| DE (1) | DE69413939T2 (ja) |
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| JP2000150997A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Nec Corp | 光増幅装置とこれを用いた破断点検出機能を備えた光伝送装置および双方向光伝送装置 |
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| TWI360967B (en) * | 2008-10-28 | 2012-03-21 | Ind Tech Res Inst | Reconfigurable optical amplifier, reversible optic |
| US9606234B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-03-28 | Tramontane Technologies, Inc. | Amplified optical circuit |
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| SE458328B (sv) * | 1987-07-16 | 1989-03-13 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning foer fellokalisering i en dubbelriktad optisk linjelaenk |
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1993
- 1993-12-23 US US08/173,837 patent/US5548438A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-05 EP EP94309012A patent/EP0660468B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-05 DE DE69413939T patent/DE69413939T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-26 JP JP6336727A patent/JP2918794B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH07209678A (ja) | 1995-08-11 |
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| DE69413939T2 (de) | 1999-05-12 |
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