JPH0325985A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents

光ファイバ増幅器

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JPH0325985A
JPH0325985A JP1159736A JP15973689A JPH0325985A JP H0325985 A JPH0325985 A JP H0325985A JP 1159736 A JP1159736 A JP 1159736A JP 15973689 A JP15973689 A JP 15973689A JP H0325985 A JPH0325985 A JP H0325985A
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JP
Japan
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optical fiber
pumping light
signal light
doped
fiber
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JP1159736A
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English (en)
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Shinya Inagaki
真也 稲垣
Masayoshi Shigihara
正義 鴫原
Sakae Yoshizawa
吉澤　栄
Kazuya Sasaki
和哉 佐々木
Keiko Takeda
恵子 武田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 目　　　　次 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作　　　用 実　　施　　例 発明の効果 概要 希土類元素をドープしたドープ光ファイバに信号光とポ
ンピング光・を入射することにより、信号光を直接増幅
する光ファイバ増幅器に関し、ポンピング光の有効利用
を図った光ファイバ増幅器を提供することを目的とし、 希土類元素をドープしたドープ光ファイバにポンピング
光源によりポンピング光を入射すると同時に信号光を入
射することにより、信号光を直接増幅する光ファイバ増
幅器において、前記信号光伝搬路中に一端が前記ポンピ
ング光源に接続された第１合分波器を設け、該第１合分
波器を介してドープ光ファイバ中に導入されドープ光フ
ァイバの一部もしくは全部を通過したポンピング光を、
再度ドープ光ファイバに戻すためのポンピング光反射手
段を設けて構或する。
産業上の利用分野 本発明は希土類元素をドープしたドープ光ファイバに信
号光とポンピング光（励起光）を入射することにより、
信号光を直接増幅する光ファイバ増幅器に関する。
現在実用化されている光ファイバ通信システムにおいて
は、光ファイバの損失による光信号の減衰を補償するた
めに、一定距離ごとに中継器を挿入している。中継器で
は、光信号をフォトダイオードにより電気信号に変換し
て、電子増幅器により信号を増幅した後、半導体レーザ
等により光信号に変換し、光ファイバ伝送路に再び送り
出すという構戊を取っている。もし、この光信号を低雉
音で直接光信号のまま増幅することができれば、光中継
器の小型化、経済化を図ることができる。
そこで、光信号を直接増幅できる光増幅器の研究が盛ん
に進められており、研究の対象とされている光増幅器を
大別すると、■希土類元素（ＥｒＮｂ，Ｙｂ等）をドー
プした光ファイバとポンピング光を組み合わせたもの、
■希土類元素をドープした半導体レーザによるもの、■
光ファイバ中の非線形効果を利用した誘導ラマン増幅器
、誘導ブＩＪ　ＩＪユアン増幅器の３つがある。
このうち■の希土類ドープ光ファイバ（以下ドープ光フ
ァイバと略称する）とポンピング光を組み合わせた光増
幅器は、偏波依存性がないこと、低雑音であること、伝
送路との結合損失が小さいといった優れた特徴があり、
光ファイバ伝送システムにおける伝送中継距離の飛躍的
増大、光信号の多数への分配を可能にすると期待される
。
従来の技術 第１２図にドープ光ファイバによる光増幅の原理を示す
。２はコア４及びクラツド６から構或された光ファイバ
であり、コア４中にエルビウム（Ｅｒ）がドープされて
いる。このようなＥｒドープ光ファイバ２にポンピング
光（励起光）が入射されると、Ｅｒ原子が高いエネルギ
ー順位に励起される。このように高いエネルギー順位に
励起された光ファイバ２中のＥｒ原子に信号光が入って
くると、Ｅｒ原子が低いエネルギー順位に遷移するが、
このとき光の誘導放出が生じ、信号光のパワーが光ファ
イバに沿って次第に大きくなり信号光の増幅が行われる
。
このような原理を用いた従来の光ファイバ増幅器の概略
構或図を第１３図に示す。光ファイバ増幅器は一般的に
符号８で示されている。１０はＥｒをドープされたドー
プ光ファイバであり、１２は入射側光ファイバ、ｌ４は
出射側光ファイバである。入射側光ファイバ１２とドー
プ光ファイバＩＯとは２個のレンズ１６．１６を用いて
光結合されており、ドープ光ファイバ１０と出射側光フ
ァイバｌ４も２個のレンズ１６．１６を用いて光結合さ
れている。
１８は例えば波長１．４８μｍのポンピング光（励起光
）を出射する半導体レーザ（ＬＤ）等のポンピング光源
（励起光源）であり、ポンピング光源１８から出射され
たポンピング光はレンズ２０を介して光結合器２２によ
り入射側光ファイバ１２からの信号光に結合される。ポ
ンピング光の光パワーを十分大きくすることにより、ド
ープ光ファイバ１０中のＥｒ原子が励起状態になり、信
号光の入射により誘導放出される。このため、信号光の
光パワーはドープ光ファイバＩＯに沿って次第に大きく
なり、即ち信号光が増幅されて出射側光ファイバ１４に
入射される。
十分な光増幅を行うためには、大出力（例えば数百ｍ　
’ｖＶ　）のポンピング光源ｌ８が必要であるが、１個
のポンピング光源１８で大出力を得るのが困難な場合に
は、第１４図に示すように２個のポンピング光源１８．
２４を使用するようにしている。
即ち、ポンピング光源２４からのポンピング光はレンズ
２６を介して光結合器２８により、ポンピング光源１８
からのポンピング光に結合され、さらにこのように結合
されたポンピング光は光結合器２２により入射側光ファ
イバ１２からの信号光に結合されドープ光ファイバ１０
に入射するようになっている。
発明が解決しようとする課題 上述したように、従来Ｅｒ等の希土類元素をドープした
ドープ光ファイバで光増幅を行う場合、例えば数百ｍＷ
程度の大出力のポンピング光源が必要であり、通常は出
力不足を補うために複数個のポンピング光源を用いてド
ープ光ファイバにポンピング光を入射するようにしてい
た。このため、ＬＤ等のポンピング光源を大出力とする
ため駆動電流が大きくなり、素子の信頼性を損なうこと
がある。また、複数のポンピング光源を用いるためポン
ピング光の入射機構が複雑化することもあって、極めて
経済性に劣る。さらに、ポンピング光源の出力が小さい
場合、ドープ光ファイバの長さを例えば数十ｍ程度に長
くしなければならず、光増幅器の小型化が図れない等の
問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、ポンピング光の有効利用を図っ
た光ファイバ増幅器を提供することである。
課題を解決するための手段 希土類元素をドープしたドープ光ファイバにポンピング
光源よりポンピング光を入射するとともに信号光を入射
し、信号光を直接増幅する光ファイバ増幅器において、
ポンピング光源かラノポンピング光を前記ドープ光ファ
イバ内を複数回通過させる手段を設けて前記目的を達或
する。
また、請求項２記載の発明によると、希土類元素をドー
プしたドープ光ファイバにポンピング光源よりポンピン
グ光を入射するとともに信号光を入射することにより、
信号光を直接増幅する光ファイバ増幅器において、ドー
プ光ファイバを含む信号光伝搬路中に一端が前記ポンピ
ング光源に接続された第１合分波器を設ける。そして、
第１合分波器を介してドープ光ファイバ中に導入されド
ープ光ファイバの一部若しくは全部を通過したポンピン
グ光を、再度ドープ光ファイバに戻すためのポンピング
光反射手段を設ける。
請求項４記載の発明によると、ドープ光ファイバに対し
て第１合分波器と反対側の信号光伝搬路中に信号光とポ
ンピング光とを分離する第２合分波器を設け、この第２
合分波器のポンピング光出射側にポンピング光反射手段
を設けて構或する。
請求項６記載の発明によると、信号光伝搬路中にドープ
光ファイバを間に挟むようにして信号光とポンピング光
を合分波する第１及び第２合分波器を設け、第１及び第
２合分波器を接続ファイバで接続してファイバループを
形戒するとともに、ポンピング光源をファイバループに
接続して光ファイバ増幅器を構或する。
請求項８記載の発明によると、各々がドープ光ファイバ
を含む複数の信号光伝搬路を設け、隣接する信号光伝搬
路を接続ファイバで接続してファイバループを形成する
。そして、各々の信号光伝搬路と接続ファイバの接続点
に信号光を透過しポンピング光をファイバループ内を循
環させる手段を設け、ポンピング光源をファイバループ
に接続して構或する。
作　　　用 請求項１記載の発明によると、ポンピング光源からのポ
ンピング光をドープ光ファイバ内をｆｆｌ１回通過させ
る手段を設けたことにより、ポンピング光の効率利用を
図ることができ、光ファイバ増幅器の増幅効率が向上す
る。
また、ポンピング光反射手段を設けた請求項２及び４記
載の発明によると、ドープ光ファイバを１度通過したポ
ンピング光がポンピング光反射手段により反射され、再
びドープ光ファイバに入射されることにより、ポンピン
グ光の効率利用を図ることができ、光ファイバ増幅器の
増幅効率が向上する。
さらに、ポンピング光反射手段に代えてポンピング光が
循環するファイバループを設けた請求項６及び８記載の
発明によると、ドープ光ファイバを通過したポンピング
光がファイバループによって再びドープ光ファイバに入
射されることにより、ポンピング光の効率的利用を図る
ことができ、光ファイバ増幅器の増幅効率が向上する。
増幅効率の向上によりポンピング光源の低出力化が可能
となり、光ファイバ増幅器の経済性、信頼性が向上する
。また、増幅効率が向上するため使用するドープ光ファ
イバの長さを短くすることができ、光フｉイバ増幅器の
小型化を図ることができる。
実　　施　　例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。実施例の説明において実質上同一構或部分については
全ての実施例について同一符号を付して説明し、また第
１２図及び第１３図に示した従来の光ファイバ増幅器と
実質上同一構或部分については同一符号を付して説明す
ることにする。
第１図は第１実施例の光ファイバ増幅器３０ａの概略構
戊図を示している。１０はエルビウム（Ｅｒ）等の希土
類元素をコア中にドープしたドープ光ファイバであり、
１２は入射側光ファイバ１４は出射側光ファイバである
。ドープ光ファイバｌＯと出射側光ファイバ１４とは融
着接続等の接続部３２により接続されている。入射側光
ファイバ１２とドープ光ファイバ１０とは反射膜４０を
介して接続されている。
反射膜部分の接続は第２図の拡大断面図に示すように構
或されており、第３図に示すようなフエルール４２中に
反射膜４０を設け、入射側光ファイバ１２及びドープ光
ファイバ１０をフェルール４２中に両側から挿入して第
２図に示すように反射膜４０を介して入射側光ファイバ
１２とドープ光ファイバ１０とを接続している。フェル
ール４２の内径は光ファイバの外径よりも僅かに大きく
形成されており、入射側光ファイバ１２及びドープ光フ
ァイバ１０を挿入することにより、フェルール４２で両
光ファイバ１０．１２を正確に整列して固定するように
している。フエルール４２は例えばセラミック等の材質
から形成されている。
反射膜４４はポンピング光の波長を反射し、ｌ．５５μ
ｍ帯の信号光を透過する性質を有しており、例えば誘電
体多層膜より構成されている。
出射側光ファイバ１４にはファイバ融着型の合分波器３
４が設けられており、合分波器３４の一方の光ファイバ
３６はポンピングＬＤ３８に接続されている。合分波器
３４の一方の光ファイバ３６には光アイソレータ３７が
設けられており、ボンヒング光の反射帰還光がポンピン
グＬ　Ｄ　３　８　１．：入射するのを防止している。
然して、ポンピングＬＤ３８より出射されたポンピング
光（例えば波長０．６７μｍ又は０．９８μｍ又は１．
４８μｍ〉は、合分波器３４を介してＥｒをコア中にド
ープしたドープ光ファイバ１０に入射される。一方、信
号光（例えば波長１．５５μｍ〉は入射側光ファイバ１
２を介して入射される。反射膜４０は■．５５μｍ帯の
信号光を透過する特性を有しているため、信号光は反射
膜４０を透過してドープ光ファイバ１０に入射される。
ポンピング光の入射により励起状態になっているＥｒ原
子が信号光の入射により低いエネルギー状態に遷移し、
このとき光が誘導放出される。
このため信号光の光パワーはドープ光ファイバ１０に沿
って次第に大きくなり、即ち信号光が増幅されて出射側
光ファイバ１４に入射される。一方、ドープ光ファイバ
１０を通過したポンピング光は反射膜４０により反射さ
れ、ドープ光ファイバ１０中に送り返されることにより
更に増幅作用を果たすことになる。
第４図は本発明の第２実施例に係る光ファイバ増幅器３
０ｂの概略構或図を示している。同図において、入射側
光ファイバ１２とドープ光ファイバ１０は融着接続等の
接続部４４で接続されている。入射側光ファイバ１２に
は合分波器３４と同様なファイバ融着型の合分波器４６
が設けられており、合分波器４６の一方の光ファイバ４
８の端面には反射膜５０が設けられている。反射膜５０
はポンピング光の波長のみを反射する反射膜か、或いは
全部の波長を反射する全反射膜でも良い。
本実施例のその他の構戊は第１図に示した第１実施例と
同様である。
然して、ポンピングＬＤ３８より出射され、合分波器３
４を介してドープ光ファイバ１０に入射されたポンピン
グ光は、入射側光ファイバ１２の出射端近傍に設けられ
た合分波器４６により信号光と分離され、合分波器４６
の一方の光ファイバ４８に入射する。光ファイバ４８の
端邪には反射膜５０が設けられているため、ポンピング
光は反射膜５０で反射され、再び合分波器４６を経由し
てドープ光ファイバ１０に入射される。一方信号光は、
入射側光ファイバ１２より入射され、合分波器４６を通
過してドープ光ファイバ１ｏに入射されて誘導放出によ
り増幅された後、出射側光ファイバｌ４に入射され伝送
路を伝搬する。
第１図及び第４図において合分波器３４．４６を各々出
射側光ファイバ１４と入射側光ファイバｌ２の部分に配
置したが、これらをドープ光ファイバ１０の両端に配置
するようにしても良い。
第１図及び第４図に示した実施例はポンピング光の入射
方向が信号光の入射方向と異なるバックワード・ポンピ
ングの例を示したが、ポンピング光が信号光と同一方向
から入射するフォワード・ポンピングの場合も同様であ
・り、これを第５図及び第６図に示す。
また、入射側光ファイバ１２とドープ光ファイバ１０と
を第７図に示すようにレンズ１６．１６を使用して接続
するようにしても良い。出射側光ファイバ１４とドープ
光ファイバ１０との接続も同様に構或できる。反射膜５
２はドープ光ファイバｌＯの端面に蒸着等により形成す
る。
第８図を参照すると、本発明の第６実施例に係る光ファ
イバ増幅器６０ａの概略構或図が示されている。本実施
例においては、ファイバ融着型の合分波器３４．４６を
接続光ファイバ６２で接続してファイバループを形成し
ている。ポンピングＬＤ３８から出射されたポンピング
光は光結合器６４によりファイバループに結合される。
本実施例の作用について説明すると、ポンピングＬＤ３
８より出射されたポンピング光は、ファイバ融着型の光
結合器６４及び合分波器３４を通り、ドープ光ファイバ
１０に入射される。一方、信号光は入射側光ファイバ１
２より入射され、合分波器４６を通過してドープ光ファ
イバ１０に入射される。ポンピング光により高いエネル
ギー順位に励起されたＥｒ原子は信号光の入射により低
いエネルギー順位に遷移し、このとき光が誘導放出され
る。このため、信号光の光パワーはドープ光ファイバ１
０に沿って次第に大きくなり（増幅されて〉、出射側光
ファイバ１４に入射される。
一方、ドープ光ファイバ１０を通過したボンピン′グ光
は、合分波器４６により信号光と分離され、接続光ファ
イバ６２を伝搬し、光結合器６４によりポンピングＬＤ
３８からのポンピング光と結合されて合分波器３４を介
してドープ光ファイバＩＯへと導かれる。このように一
度使用されたポンピング光がファイバループによって再
びドープ光ファイバ１０に入射されることにより、増幅
効率の向上を図ることができる。
次に第９図を参照すると、本発明の第７実施例に係る光
ファイバ増幅器６０ｂの概略構或図が示されている。出
射側光ファイバ１４にファイバ融着型の合分波器６６を
設け、この合分波器６６を介してポンピング．ＬＤ３８
からのポンピング光を出射側光ファイバ１４に直接入射
している。接続光ファイバ６２によりポンピング光のフ
ァイバループを形威している点は第８図に示した第６実
施例と同様である。
この構或により、ポンピングＬＤ３ｇからのポンピング
光をドープ光ファイバ１０に入射させる際に発生する後
方散乱光を、出射側光ファイバｌ４に設けた合分波器３
４で取り除くことができ、この後方散乱光を接続光ファ
イバ６２により構或されるファイバループにより逆方向
に搬送し、再びドープ光ファイバ１０に入射させること
ができる。
第１０図を参照すると、本発明の第８実施例に係る光フ
ァイバ増幅器６０ｃの概略構威図が示されている。この
実施例においては、入射側光ファイバ１２、ドープ光フ
ァイバ１０及び出射側光ファイバ１４から構或される信
号光伝搬路と逆方向に信号光を伝送する他の、信号光伝
搬路が各々の構或要素の右肩に（′）を付けて示されて
いる。合分波器４６と合分波器３４′を第１接続光ファ
イバ６８で接続すると共に、合分波器３４と合分波器４
６′を第２接続光ファイバ７０により接続することによ
り、ファイバループを形成している。
ポンピングＬＤ３８から出射されたポンピング光は光結
合器６４により第２接続光ファイバ７０に入射される。
本実施例では、ファイバループの中にそれぞれドープ光
ファイバ１０及び１０′により構或される２つの光増幅
部が設けられている。ポンピング光はファイバループを
伝搬するにつれて次第に減衰するため、両方の増幅部の
増幅率を概略同一にするためには、ドープ光ファイバ１
０′の長さをドープ光ファイバ１０の長さよりも長く構
或するのが望ましい。この実施例では、ファイバループ
を用いることにより１つのポンピングＬＤ３８で複数の
光増幅を同時に行なえるという長所がある。
第１１図を参照すると、本発明の第９実施例に係る光フ
ァイバ増幅器の概略構戊図が示されている。この実施例
においては、入射側光ファイバ１２、ドープ光ファイバ
ｌＯ及び出射側光ファイバ１４から構或される信号光伝
搬路を複数（本実施例では５個）設け、各々の信号光伝
搬路を構或する光ファイバは符号ａ−ｅで区別している
。各々の信号光伝搬路を接続ファイバ７２で接続し、各
接続部にファイバ融着型の合分波器７４が設けられてい
る。このように構或することによりファイバループ中に
複数の光増幅部が設けられた光ファイバ増幅器を構或す
ることができる。ポンピングＬＤ３８からのポンピング
光は光結合器６４を介してファイバループ中に入射され
、順方向にファイバループを巡回する。上述した第８実
施例と同様に、ポンピング光はファイバループを伝搬す
るにつれて次第に減衰するため、各増幅部の増幅率を概
略同一にするためには、ドープ光ファイバ１０ａ〜１０
ｅの長さを段階的に長くするように構或するのが望まし
い。
上述した各実施例ではファイバ融着型の合分波器を使用
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば誘電体多層膜を使用した合分波器、波長分離カブ
ラ等も使用可能である。また、ドープ光ファイバ中に信
号光を入射するのに入射側光ファイバを介する必要はな
く、ＬＤモジュール等の光源より直接入射させるように
しても良い。
第８図乃至第１０図に示した各実施例は、いずれもポン
ピング光と信号光の入射方向が異なるバックワード・ポ
ンピングの例であるが、ポンピングＬＤの入射方向を逆
向きにして信号光の入射方向と合致させたフォワード・
ポンピングの場合も同様な効果が得られることは言うま
でもない。
発明の効果 本発明は以上詳述したようにポンピング光の有効利用を
図ることができるため、増幅効率が向上するという効果
を奏する。増幅効率の向上によりポンピング光源の低出
力化が可能となり、１個の低出力ポンピング光源で光増
幅が可能となるため、光ファイバ増幅器の信頼性、経済
性が向上する。
また、増幅効率の向上により、ポンピング光源の出力が
同一であれば、使用するドープ光ファイバの長さを短く
することができるため、光ファイバ増幅器の小型化を図
ることができる。
反射膜及び合分波器を浬用したことによりポンピング光
が伝送路へ漏れ出さないため、高品質の光通信を行うこ
とができるという副次的効果も合わせ持つ。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例概略構或図、第２図は第１
図における反射膜部分拡大断面図、第３図はフェルール
斜視図、 第４図は第２実施例概略構或図、 第５図は第３実施例概略構或図、 第６図は第４実施例概略構或図、 第７図は第５実施例概略構或図、 第８図は第６実施例概略構或図、 第９図は第７実施例概略構或図、 第１０図は第８実施例概略構或図、 第１１図は第９実施例概略構或図、 第１２図はドープ光ファイバによる光増幅の原理を示す
模式図、 第１３図は従来例概略構威図、 第１４図は他の従来例概略、溝戊図である。 ０・・・ドープ光ファイバ、 ２・・・入力側光ファイバ、 ４・・・出力側光ファイバ、 ４．３４′，４６．４６’・・・合分波器、７・・・光
アイソレータ、 ８・・・ポンピングＬＤ， ０，５０．５２・・・反射膜、 ２・・・接続光ファイバ、 ４・・・光結合器。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）希土類元素をドープしたドープ光ファイバ（１０
    ）にポンピング光源（３８）よりポンピング光を入射す
    るとともに信号光を入射し、信号光を直接増幅する光フ
    ァイバ増幅器において、 ポンピング光源（３８）からのポンピング光を前記ドー
    プ光ファイバ（１０）内を複数回通過させる手段を設け
    たことを特徴とする光ファイバ増幅器。
  2. （２）希土類元素をドープしたドープ光ファイバ（１０
    ）にポンピング光源（３８）よりポンピング光を入射す
    るとともに信号光を入射することにより、信号光を直接
    増幅する光ファイバ増幅器において、前記ドープ光ファ
    イバ（１０）を含む信号光伝搬路中に一端が前記ポンピ
    ング光源（３８）に接続された第１合分波器（３４）を
    設け、 該第１合分波器（３４）を介してドープ光ファイバ（１
    ０）中に導入されドープ光ファイバの一部もしくは全部
    を通過したポンピング光を、再度ドープ光ファイバ（１
    ０）に戻すためのポンピング光反射手段（４０，５０，
    ５２）を設けたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
  3. （３）前記ポンピング光反射手段（４０，５０，５２）
    は、信号光伝搬路中に設けられた信号光を透過しポンピ
    ング光を反射する反射膜（４０，５２）であることを特
    徴とする請求項２記載の光ファイバ増幅器。
  4. （４）ドープ光ファイバ（１０）に対して前記第１合分
    波器（３４）と反対側の信号光伝搬路中に信号光とポン
    ピング光とを分離する第２合分波器（４６）を設け、該
    第２合分波器（４６）のポンピング光出射側にポンピン
    グ光反射手段（５０）を設けたことを特徴とする請求項
    ２記載の光ファイバ増幅器。
  5. （５）前記ポンピング光反射手段（５０）が少なくとも
    ポンピング光を反射する反射膜（５０）であることを特
    徴とする請求項４記載の光ファイバ増幅器。
  6. （６）希土類元素をドープしたドープ光ファイバ（１０
    ）にポンピング光源（３８）よりポンピング光を入射す
    るとともに信号光を入射することにより、信号光を直接
    増幅する光ファイバ増幅器において、前記ドープ光ファ
    イバ（１０）を含む信号光伝搬路中に、ドープ光ファイ
    バ（１０）を間に挟むようにして信号光とポンピング光
    を合分波する第１及び第２合分波器（３４，４６）を設
    け、 該第１及び第２合分波器（３４，４６）を接続ファイバ
    （６２）で接続してファイバループを形成するとともに
    、前記ポンピング光源（３８）をファイバループに接続
    したことを特徴とする光ファイバ増幅器。
  7. （７）第２ドープ光ファイバ（１０′）を含む第２信号
    光伝搬路を設け、該第２信号光伝搬路中に第２ドープ光
    ファイバ（１０′）を間に挟むようにして第３及び第４
    合分波器（３４′，４６′）を設け、第１及び第２合分
    波器（３４，４６）を直接接続する代わりに第２及び第
    ３合分波器（４６，３４′）を第１接続ファイバ（６８
    ）で接続し、第１及び第４合分波器（３４，４６′）を
    第２接続ファイバ（７０）で接続してファイバループを
    形成したことを特徴とする請求項６記載の光ファイバ増
    幅器。
  8. （８）希土類元素をドープしたドープ光ファイバにポン
    ピング光源（３８）よりポンピング光を入射するととも
    に信号光を入射することにより、信号光を直接増幅する
    光ファイバ増幅器において、各々がドープ光ファイバ（
    １０ａ〜１０ｅ）を含む複数の信号光伝搬路を設け、 隣接する信号光伝搬路を接続ファイバ（７２）で接続し
    てファイバループを形成するとともに、各々の信号光伝
    搬路と接続ファイバ（７２）の接続点に信号光を透過し
    ポンピング光をファイバループ内を循環させる手段（７
    ４）を設け、 前記ポンピング光源（３８）をファイバループに接続し
    たことを特徴とする光ファイバ増幅器。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0392828A (ja) * 1989-09-06 1991-04-18 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光ファイバレーザ増幅器
JPH04151126A (ja) * 1989-11-17 1992-05-25 Mitsubishi Electric Corp 光信号受信器
EP0502386A2 (de) * 1991-03-04 1992-09-09 Alcatel SEL Aktiengesellschaft Optisch-Elektrisch-Wandler mit erweitertem Dynamikbereich
JPH0540283A (ja) * 1991-08-06 1993-02-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅方法
JPH05142595A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Nec Corp 光情報信号増幅装置
EP2503655A2 (en) 1995-03-20 2012-09-26 Fujitsu Limited Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier
WO2012132511A1 (ja) * 2011-03-30 2012-10-04 株式会社フジクラ 増幅用光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、並びに、ファイバレーザ装置
WO2019117314A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 古河電気工業株式会社 光結合器及び光増幅器
WO2020250305A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 日本電信電話株式会社 光通信システム及び光通信方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0392828A (ja) * 1989-09-06 1991-04-18 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光ファイバレーザ増幅器
JPH04151126A (ja) * 1989-11-17 1992-05-25 Mitsubishi Electric Corp 光信号受信器
EP0502386A2 (de) * 1991-03-04 1992-09-09 Alcatel SEL Aktiengesellschaft Optisch-Elektrisch-Wandler mit erweitertem Dynamikbereich
EP0502386A3 (en) * 1991-03-04 1993-03-24 Alcatel Sel Aktiengesellschaft Optical transducer with widened dynamic range
JPH0540283A (ja) * 1991-08-06 1993-02-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅方法
JPH05142595A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Nec Corp 光情報信号増幅装置
EP2503655A2 (en) 1995-03-20 2012-09-26 Fujitsu Limited Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier
WO2012132511A1 (ja) * 2011-03-30 2012-10-04 株式会社フジクラ 増幅用光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、並びに、ファイバレーザ装置
JP2012209430A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Fujikura Ltd 増幅用光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、並びに、ファイバレーザ装置
WO2019117314A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 古河電気工業株式会社 光結合器及び光増幅器
JP2019110171A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 古河電気工業株式会社 光結合器及び光増幅器
US11073656B2 (en) 2017-12-15 2021-07-27 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical coupler and optical amplifier
WO2020250305A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 日本電信電話株式会社 光通信システム及び光通信方法
JPWO2020250305A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17
US11621778B2 (en) 2019-06-11 2023-04-04 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical communication system and optical communication method

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