JPH0392827A - 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 - Google Patents
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器Info
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Classifications
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S3/094011—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with bidirectional pumping, i.e. with injection of the pump light from both two ends of the fibre
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は希土類元素ドープ光ファイバをポンピングして
増幅する希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器に関
するものである。
増幅する希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器に関
するものである。
（従来技術）
これまで光通信においては弱まった光信号を増幅する手
段として、一度微弱な光信号を光検出器を介して電気信
号に変換し、その電気信号を等価・増幅・識別した後、
増幅された電気信号により半導体レーザを駆動して強い
光信号に変換するという方式が用いられてきた。
段として、一度微弱な光信号を光検出器を介して電気信
号に変換し、その電気信号を等価・増幅・識別した後、
増幅された電気信号により半導体レーザを駆動して強い
光信号に変換するという方式が用いられてきた。
それに対して、光信号を光のままで増幅するいわゆる光
直接増幅（以下、「光増幅」と称す）方式がある。光増
幅方式では、光一電気一光変換を用いないので、ビット
レートの選択・変更が任意に行えたり、波長多重光信号
や周波数多重光信号の一括増幅ができる上に、強度変調
光信号でもコヒーレント光信号でも増幅することができ
る。従って、このような光増幅器を光中継器に用いると
、等価的にシステム全体を一種の極低損失な伝送路と見
なすことができるので、一度敷設した光通信システムで
も端局装置を交換するだけで随時システムアップするこ
とができるようになる。このように光増幅器を用いた光
中継器技術は、柔軟性があり経済性にも優れた光通信シ
ステムを提供できる可能性があることから、将来の光通
信および光計測などにおいて不可欠の技術として各国で
盛んに研究開発が行われている。
直接増幅（以下、「光増幅」と称す）方式がある。光増
幅方式では、光一電気一光変換を用いないので、ビット
レートの選択・変更が任意に行えたり、波長多重光信号
や周波数多重光信号の一括増幅ができる上に、強度変調
光信号でもコヒーレント光信号でも増幅することができ
る。従って、このような光増幅器を光中継器に用いると
、等価的にシステム全体を一種の極低損失な伝送路と見
なすことができるので、一度敷設した光通信システムで
も端局装置を交換するだけで随時システムアップするこ
とができるようになる。このように光増幅器を用いた光
中継器技術は、柔軟性があり経済性にも優れた光通信シ
ステムを提供できる可能性があることから、将来の光通
信および光計測などにおいて不可欠の技術として各国で
盛んに研究開発が行われている。
そのような光増幅器のひとつとして希土類元素をドープ
した光ファイバを用いて光増幅を行う方式がある。例え
ば、希土類元素のひとつであるＥｒ（エルビウム）を石
英系ガラスファイバにドープすることにより１．５μｍ
帯の信号光を２０〜３０ｄＢ増幅可能な光増幅器（Ｅｒ
ドープ光ファイバレーザ増幅器）が得られることがｌＩ
１認されている。このＥｒドープ光ファイバレーザ増幅
器は、飽和出力レベルが高いこと、偏光依存性が小さい
こと、雑音指数が小さいこと、等の様々な利点から、将
来の実用的な光増幅器のひとつとして盛んに研究がおこ
なわれている。
した光ファイバを用いて光増幅を行う方式がある。例え
ば、希土類元素のひとつであるＥｒ（エルビウム）を石
英系ガラスファイバにドープすることにより１．５μｍ
帯の信号光を２０〜３０ｄＢ増幅可能な光増幅器（Ｅｒ
ドープ光ファイバレーザ増幅器）が得られることがｌＩ
１認されている。このＥｒドープ光ファイバレーザ増幅
器は、飽和出力レベルが高いこと、偏光依存性が小さい
こと、雑音指数が小さいこと、等の様々な利点から、将
来の実用的な光増幅器のひとつとして盛んに研究がおこ
なわれている。
Ｅｒドープ光ファイバレーザ増幅器の基本的な動作原理
はＥｒのｆ殻内電子エネルギー準位を用いて通常の３準
位レーザと同じように考えることができる。即ち、第１
図に示すように基底状態（ω。）と励起状態１、２（ω
１、ω２）があり、基底状態ω。と励起状態１とのエネ
ルギー準位差に相当するエネルギー（ω１−ω。）を有
する光を吸収することにより基底状態ω。にあった電子
は励起状態１に励起される。励起状態１に励起された電
子は非発光遷移によって励起状態２に移行し、基底状態
ω。と励起状態２とのエネルギー準位差に相当するエネ
ルギーを有する光（振動数：ν２＝（ω２−ω。）／ｈ
、但しｈはブランクの定数）を発光することにより励起
状態２にあった電子は基底状態ω。にもとる。この時振
動数ν２の光を入射すると、励起状態２から基底状態ω
２への発光遷移が入射光に誘発されて発生するので、こ
れにより振動数ν２の光を増幅することができる。Ｅｒ
の場合、振動数ν，の光の波長は１．５μｍ帯となるの
でＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器は１６５μｍ用の
光増幅器として用いることができる。
はＥｒのｆ殻内電子エネルギー準位を用いて通常の３準
位レーザと同じように考えることができる。即ち、第１
図に示すように基底状態（ω。）と励起状態１、２（ω
１、ω２）があり、基底状態ω。と励起状態１とのエネ
ルギー準位差に相当するエネルギー（ω１−ω。）を有
する光を吸収することにより基底状態ω。にあった電子
は励起状態１に励起される。励起状態１に励起された電
子は非発光遷移によって励起状態２に移行し、基底状態
ω。と励起状態２とのエネルギー準位差に相当するエネ
ルギーを有する光（振動数：ν２＝（ω２−ω。）／ｈ
、但しｈはブランクの定数）を発光することにより励起
状態２にあった電子は基底状態ω。にもとる。この時振
動数ν２の光を入射すると、励起状態２から基底状態ω
２への発光遷移が入射光に誘発されて発生するので、こ
れにより振動数ν２の光を増幅することができる。Ｅｒ
の場合、振動数ν，の光の波長は１．５μｍ帯となるの
でＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器は１６５μｍ用の
光増幅器として用いることができる。
一方、このような発光遷移には上述した入射光に誘発し
て起こるものの他に、入射光の有無とは無関係に発生す
るものがある。これが所謂光増幅器の雑音光であり、そ
の特性が光増幅器全体の特性に大きく影響する。ポンピ
ング光が強くなれば雑音光の強度も強くなる． 光ファイバレーザ増幅器は、ポンピング光と信号光の進
行方向の関係によって、第２図（ａ）に示すような前方
向増幅と、第２図（ｂ）に示すような後方向増幅とに分
類することができる。
て起こるものの他に、入射光の有無とは無関係に発生す
るものがある。これが所謂光増幅器の雑音光であり、そ
の特性が光増幅器全体の特性に大きく影響する。ポンピ
ング光が強くなれば雑音光の強度も強くなる． 光ファイバレーザ増幅器は、ポンピング光と信号光の進
行方向の関係によって、第２図（ａ）に示すような前方
向増幅と、第２図（ｂ）に示すような後方向増幅とに分
類することができる。
第２図において、１はＥｒをドープしたＥｒドープ石英
系光ファイバ（以下、単にｒＥｒドープ光ファイバ」と
称す）、２はＥｒドープ光ファイバ１をポンピングする
ポンピング光を発振するポンピング光用光源、３はポン
ピング光と信号光を合波する合波器、４及び５はそれぞ
れ信号光である。第２図（ａ）では、信号光４とポンピ
ング光との進行方向が同しであり、このような場合を一
般に前方向増幅と呼んでいる。一方、第２図（ｂ）では
、信号光５とポンピング光との進行方向が逆であり、後
方向増幅と呼ばれている。
系光ファイバ（以下、単にｒＥｒドープ光ファイバ」と
称す）、２はＥｒドープ光ファイバ１をポンピングする
ポンピング光を発振するポンピング光用光源、３はポン
ピング光と信号光を合波する合波器、４及び５はそれぞ
れ信号光である。第２図（ａ）では、信号光４とポンピ
ング光との進行方向が同しであり、このような場合を一
般に前方向増幅と呼んでいる。一方、第２図（ｂ）では
、信号光５とポンピング光との進行方向が逆であり、後
方向増幅と呼ばれている。
第３図は、前方向増幅と後方向増幅の増幅特性（人出力
特性）図である。図において、ａ − ｅは入射ポンプ
光強度が８５ｍＷ，６０ｍＷ，５０ｍＷ．３５ｍＷ及び
２５ｍＷのときにおけるそれぞれの入力信号電力と出力
信号電力、白の四角は前方向増幅の場合、黒の四角は後
方向増幅の場合である。図から明らかなように、前方向
増幅と後方向増幅との増幅特性は、増幅方向によらずほ
ぼ同じである。
特性）図である。図において、ａ − ｅは入射ポンプ
光強度が８５ｍＷ，６０ｍＷ，５０ｍＷ．３５ｍＷ及び
２５ｍＷのときにおけるそれぞれの入力信号電力と出力
信号電力、白の四角は前方向増幅の場合、黒の四角は後
方向増幅の場合である。図から明らかなように、前方向
増幅と後方向増幅との増幅特性は、増幅方向によらずほ
ぼ同じである。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、第４図に示すように、前方向増幅と後方向増幅
とでは雑音特性が異なり、かつＥｒドープ光ファイバの
長さによってもその差が異なる。
とでは雑音特性が異なり、かつＥｒドープ光ファイバの
長さによってもその差が異なる。
図は、Ｅｒドープ光ファイバの長さが４ｍ（三角）８ｍ
（四角）及び１６ｍ（丸）における前方向増幅（白）と
後方向増幅（黒）との信号利得に対する全自然放出光雑
音電力の特性を示したものである。光ファイバ長が長く
なると増幅方向による雑音特性の違いが顕著になり、後
方向増幅の方が前方向増幅よりも雑音電力が大きくなる
。さらに、利得の小さいときと大きいときとでは雑音電
力の増加率が異なる。これは、Ｅｒドープ光ファイバが
２つの吸収・発振ピークを持つことから、利得が小さい
ときは１． ５ ５ ２μｍ近傍の雑音光が、利得の大
きいときには１．５３６μｍ近傍の雑音光が全雑音光電
力に最も寄与するためである。
（四角）及び１６ｍ（丸）における前方向増幅（白）と
後方向増幅（黒）との信号利得に対する全自然放出光雑
音電力の特性を示したものである。光ファイバ長が長く
なると増幅方向による雑音特性の違いが顕著になり、後
方向増幅の方が前方向増幅よりも雑音電力が大きくなる
。さらに、利得の小さいときと大きいときとでは雑音電
力の増加率が異なる。これは、Ｅｒドープ光ファイバが
２つの吸収・発振ピークを持つことから、利得が小さい
ときは１． ５ ５ ２μｍ近傍の雑音光が、利得の大
きいときには１．５３６μｍ近傍の雑音光が全雑音光電
力に最も寄与するためである。
上述のような雑音光のレベル差は光増幅器の雑音指数の
違いとなって現れ、オルシャンスキ（○Ｌｈｓａｎｓｋ
ｙ）によれば、あるポンピングバワーに対してＥｒドー
プ光ファイバの長さを調整して最大の増幅度が得られる
ような場合に、第５図に示すように前方向増幅と後方向
増幅とで２．３ｄＢの雑音指数の違いがでることが報告
されている。このような信号光の人力方向による光増幅
器の増幅特性の違いは、光増幅器の使用に方向性を生じ
させる。従って、光増幅器を光中継器として用いた多中
継光通信システムにおいては、双方向光信号一括増幅に
よってえられる経済的なシステム運用の可能性や障害点
探査を容易にするＯＴＤＲ （Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ）方式の可能
性が損なわれるという問題があった。また、Ｙｂ（イッ
トリビウム）等他の希土類元素をドープした希土類元素
ドープ光ファイバレーザ増幅器は一般に共通の特性であ
り、双方向光増幅器として用いる場合に極めて問題であ
った。
違いとなって現れ、オルシャンスキ（○Ｌｈｓａｎｓｋ
ｙ）によれば、あるポンピングバワーに対してＥｒドー
プ光ファイバの長さを調整して最大の増幅度が得られる
ような場合に、第５図に示すように前方向増幅と後方向
増幅とで２．３ｄＢの雑音指数の違いがでることが報告
されている。このような信号光の人力方向による光増幅
器の増幅特性の違いは、光増幅器の使用に方向性を生じ
させる。従って、光増幅器を光中継器として用いた多中
継光通信システムにおいては、双方向光信号一括増幅に
よってえられる経済的なシステム運用の可能性や障害点
探査を容易にするＯＴＤＲ （Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ）方式の可能
性が損なわれるという問題があった。また、Ｙｂ（イッ
トリビウム）等他の希土類元素をドープした希土類元素
ドープ光ファイバレーザ増幅器は一般に共通の特性であ
り、双方向光増幅器として用いる場合に極めて問題であ
った。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、増幅特性と雑音特性が双方向でほぼ等
しい希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を提供す
ることを目的とする。
なされたもので、増幅特性と雑音特性が双方向でほぼ等
しい希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を提供す
ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この目的を達戒するために、本発明希土類元素ドープ光
ファイバレーザ増幅器は光ファイバに希土類元素をドー
プした希土嬉元素ドープ光ファイバをポンピング光用光
源により励起して光増幅を行う希土頻元素ドープ光ファ
イバレーザ増幅器において、 前記希土類元素ドープ光ファイバのほぼ中央から両端側
へもしくは両端から真中側へそれぞれ励起するように前
記ポンピング光用光源を該希土類元素ドープ光ファイバ
に結合し、前記希土類元素ドープ光ファイバのそれぞれ
点で雑音特性がほぼ均一となるように構成したことを特
徴とするように構成されている。
ファイバレーザ増幅器は光ファイバに希土類元素をドー
プした希土嬉元素ドープ光ファイバをポンピング光用光
源により励起して光増幅を行う希土頻元素ドープ光ファ
イバレーザ増幅器において、 前記希土類元素ドープ光ファイバのほぼ中央から両端側
へもしくは両端から真中側へそれぞれ励起するように前
記ポンピング光用光源を該希土類元素ドープ光ファイバ
に結合し、前記希土類元素ドープ光ファイバのそれぞれ
点で雑音特性がほぼ均一となるように構成したことを特
徴とするように構成されている。
以下に例を用いて本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
第６図は本発明による第１の実施例であり、希土類元素
ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図である。図にお
いて、１は石英系光ファイバにＥｒをドープしたＥ「ド
ープ光ファイバ、４は信号光、６及び７はポンピング光
と信号光を合分波する合分波器、８及び９はポンピング
光用光源である。
ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図である。図にお
いて、１は石英系光ファイバにＥｒをドープしたＥ「ド
ープ光ファイバ、４は信号光、６及び７はポンピング光
と信号光を合分波する合分波器、８及び９はポンピング
光用光源である。
実施例ｌでは、Ｅｒドープ光ファイバ６の両端側に配置
されたそれぞれ独立のポンピング光用光ａｓ，９から合
分波器６，７を介してＥｒドープ光ファイバ６を励起す
る。但し、Ｅｒドープ光ファイバ１へのポンピング光パ
ワーがＥｒドープ光ファイバ１の両端でほぼ同じになる
ように、ポンピング光用光ｓｓ．９の出力とを分波器６
，７によるポンピング光の挿入損失を調整しておく。例
えば、合分波器６と合分波器７の挿入損失の差が０．
５ ｄ Ｂ、ポンピング光用光源８とポンピング光用光
源９の出力差が０． ２ ｄ Ｂであったとしても、Ｅ
ｒドープ光ファイバ１へのポンピング光パワー差は最大
でも０． ７ ｄ Ｂにしかならない。従って、本発明
は従来の方式の場合と比べてＥｒドープ光ファイバｌの
励起状態の左右非対象性が極めて小さくなり、このとき
の増幅特性及び雑音特性は、信号光の人力方向に関係な
くほぼ同じとなる。
されたそれぞれ独立のポンピング光用光ａｓ，９から合
分波器６，７を介してＥｒドープ光ファイバ６を励起す
る。但し、Ｅｒドープ光ファイバ１へのポンピング光パ
ワーがＥｒドープ光ファイバ１の両端でほぼ同じになる
ように、ポンピング光用光ｓｓ．９の出力とを分波器６
，７によるポンピング光の挿入損失を調整しておく。例
えば、合分波器６と合分波器７の挿入損失の差が０．
５ ｄ Ｂ、ポンピング光用光源８とポンピング光用光
源９の出力差が０． ２ ｄ Ｂであったとしても、Ｅ
ｒドープ光ファイバ１へのポンピング光パワー差は最大
でも０． ７ ｄ Ｂにしかならない。従って、本発明
は従来の方式の場合と比べてＥｒドープ光ファイバｌの
励起状態の左右非対象性が極めて小さくなり、このとき
の増幅特性及び雑音特性は、信号光の人力方向に関係な
くほぼ同じとなる。
（実施例２）
第７図（ａ）及び（ｂ）は本発明による第２の実施例で
あり、希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略
図である。実施例１と異なる点は、つのポンピング光用
光源１０でＥｒドープ光ファイバ１の両端側から真中へ
もしくは真中から両端側へ合分波器６．７を介してポン
ピングするように構戒したことにある。
あり、希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略
図である。実施例１と異なる点は、つのポンピング光用
光源１０でＥｒドープ光ファイバ１の両端側から真中へ
もしくは真中から両端側へ合分波器６．７を介してポン
ピングするように構戒したことにある。
第７図（ａ）は、ポンピング光用光源１０でＥｒドープ
光ファイバ１の両端側から真中へ合分波器６，７を介し
てポンピングするように構成したもの、第７図（ｂ）は
Ｅｒドープ光ファイバ１の真中から両端側へ合分波器６
，７を介してポンピングするように構成したものである
。すなわち、実施例２では、一つのポンピング光用光源
１０で両方向のポンピングをするように構成して、実施
例ｌのような２つのポンピング光用光源８．９の出力差
を無くしたものである。従って、実施例１よりも、さら
にＥｒドープ光ファイバ１の励起状態の左右非対象性が
小さくなり、このときの増幅特性及び雑音特性は信号光
の人力方向に関係なくほぼ同しくすることが可能となる
。
光ファイバ１の両端側から真中へ合分波器６，７を介し
てポンピングするように構成したもの、第７図（ｂ）は
Ｅｒドープ光ファイバ１の真中から両端側へ合分波器６
，７を介してポンピングするように構成したものである
。すなわち、実施例２では、一つのポンピング光用光源
１０で両方向のポンピングをするように構成して、実施
例ｌのような２つのポンピング光用光源８．９の出力差
を無くしたものである。従って、実施例１よりも、さら
にＥｒドープ光ファイバ１の励起状態の左右非対象性が
小さくなり、このときの増幅特性及び雑音特性は信号光
の人力方向に関係なくほぼ同しくすることが可能となる
。
なお、実施例２のように一つのポンピング光用光源１０
でポンピングをする場合には、第８図のようにポンピン
グ光用光ｉＡ１０ａ，１０ｂの冗長構或を用いて安定性
を増せば良い。
でポンピングをする場合には、第８図のようにポンピン
グ光用光ｉＡ１０ａ，１０ｂの冗長構或を用いて安定性
を増せば良い。
一般にビームスプリツタや対称なシングルモード導波路
を用いて同一の波長を持つ二つの光を同じ比率で合波さ
せた場合、出力側が２つのボートに分離されているので
本質的に３ｄＢの挿入損失がある。しかし、第８図の冗
長構或の場合には、２つの出力ポートのそれぞれを用い
るため挿入損失がなく、ポンピング光用光源１０ａ，１
０ｂの発振波長が同一波長帯（例えば波長差が０． １
μｍ程度以内）である場合でもポンピング光用光源１０
ａ，ｔａｂの出力は第７図のポンピング光用光漁１０と
同しでよいという利点がある。
を用いて同一の波長を持つ二つの光を同じ比率で合波さ
せた場合、出力側が２つのボートに分離されているので
本質的に３ｄＢの挿入損失がある。しかし、第８図の冗
長構或の場合には、２つの出力ポートのそれぞれを用い
るため挿入損失がなく、ポンピング光用光源１０ａ，１
０ｂの発振波長が同一波長帯（例えば波長差が０． １
μｍ程度以内）である場合でもポンピング光用光源１０
ａ，ｔａｂの出力は第７図のポンピング光用光漁１０と
同しでよいという利点がある。
上述の説明ではＥｒドープ石英系光ファイハ光増幅器を
もちいて説明したが、Ｅｒ以外のドーバントを用いたり
光ファイバの組成を変えた場合でも、同様のポンピング
技術が適用可能である。具体的には、同一出願人が先に
出願したｒＥｒドープ光ファイバレーザ素子」 （特願
昭６３−３２１９４５号；昭和６３年１２月２２日）に
記載の如く、エルビウム（Ｅｒ）の他にホルミヌム（Ｈ
ｏ）、ツリウム（Ｔｍ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）の
うち少なくとも一つをドープしたＥｒドープ光ファイバ
と本発明とを組み合わせてもよい。この場合、ポンピン
グ光源２は１． １〜１．４μｍの波長帯を発振する光
源を用いることができる。また、希Ｊ［元素ドープ光フ
ィアバレーザのポンピングにも同様の技術が適用可能で
ある。
もちいて説明したが、Ｅｒ以外のドーバントを用いたり
光ファイバの組成を変えた場合でも、同様のポンピング
技術が適用可能である。具体的には、同一出願人が先に
出願したｒＥｒドープ光ファイバレーザ素子」 （特願
昭６３−３２１９４５号；昭和６３年１２月２２日）に
記載の如く、エルビウム（Ｅｒ）の他にホルミヌム（Ｈ
ｏ）、ツリウム（Ｔｍ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）の
うち少なくとも一つをドープしたＥｒドープ光ファイバ
と本発明とを組み合わせてもよい。この場合、ポンピン
グ光源２は１． １〜１．４μｍの波長帯を発振する光
源を用いることができる。また、希Ｊ［元素ドープ光フ
ィアバレーザのポンピングにも同様の技術が適用可能で
ある。
（発明の効果）
以上のように、本発明は希土類元素ドープ光ファイバの
ほぼ中央から両端側へ、もしくは両端から真中側へそれ
ぞれ励起するようにポンピング光用光ａ８（９．１０）
を配置してポンピングをすることにより、増幅特性及び
雑音特性が希土類元素ドープ光ファイバのそれぞれの点
でほぼ均一となるように構成することが可能となる。
ほぼ中央から両端側へ、もしくは両端から真中側へそれ
ぞれ励起するようにポンピング光用光ａ８（９．１０）
を配置してポンピングをすることにより、増幅特性及び
雑音特性が希土類元素ドープ光ファイバのそれぞれの点
でほぼ均一となるように構成することが可能となる。
増幅特性のほぼ等しいポンピング光用光源８９それぞれ
から希土類元素ドープ光ファイバの真中側もしくは両端
側ヘポンピングするように構戒することにより、雑音特
性が希土類元素ドープ光ファイバの両端側でほぼ等しい
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を作製するこ
とができる。
から希土類元素ドープ光ファイバの真中側もしくは両端
側ヘポンピングするように構戒することにより、雑音特
性が希土類元素ドープ光ファイバの両端側でほぼ等しい
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を作製するこ
とができる。
一つのポンピング光用光源１０からのポンピング光を分
岐して２方向に励起するように構成することにより、合
分波器６．７の挿入損失の差だけでほぼ左右対象な希土
類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器が可能となる。
岐して２方向に励起するように構成することにより、合
分波器６．７の挿入損失の差だけでほぼ左右対象な希土
類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器が可能となる。
従って、希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の利
点を生かしつつ、かつ双方向増幅器として光通信システ
ムの多段中継に用いることができその効果が極めて大で
゛ある。
点を生かしつつ、かつ双方向増幅器として光通信システ
ムの多段中継に用いることができその効果が極めて大で
゛ある。
第１図は従来のＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器の原
理を説明するためのエネルギー状態図、第２図（ａ）及
び（ｂ）は従来のＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器の
概略構戒図、第３図は従来のＥｒドープ光ファイバレー
ザ増幅器の増幅特性図、第４図は従来のＥｒドープ光フ
ァイバレーザ増幅器の雑音特性図、第５図は従来のＥｒ
ドープ光ファイバレーザ増幅器の前方向増幅と後方向増
幅との雑音特性図、第６図は本発明によるＥｒドープ光
ファイバレーザ増幅器の一実施例を示す概略構或図、第
７図（ａ）及び（ｂ）は本発明による他のＥｒドープ光
ファイバレーザ増幅器の実施例を示す概略構或図、第８
図は本発明によるＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器の
冗長構戒図である。 １ −＝ Ｅ ｒドープ光ファイバ、２，８，９．１０
（１ ０ ａ， １ ０ ｂ）・・・ポンピング光用
光源、３．６、７．１１・・・合分波器、４，５・・・
信号光．弟 図 弗２図 爪゛〉ヒゝンク尤昂光渾２ （Ｑ） 第５図 光ファイノＶ長 （ｍ） 第６図 第７図 か〉ビ〉ク゛５ｌＩｌ．Ｍ光，凰 ○ （ｂ）
理を説明するためのエネルギー状態図、第２図（ａ）及
び（ｂ）は従来のＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器の
概略構戒図、第３図は従来のＥｒドープ光ファイバレー
ザ増幅器の増幅特性図、第４図は従来のＥｒドープ光フ
ァイバレーザ増幅器の雑音特性図、第５図は従来のＥｒ
ドープ光ファイバレーザ増幅器の前方向増幅と後方向増
幅との雑音特性図、第６図は本発明によるＥｒドープ光
ファイバレーザ増幅器の一実施例を示す概略構或図、第
７図（ａ）及び（ｂ）は本発明による他のＥｒドープ光
ファイバレーザ増幅器の実施例を示す概略構或図、第８
図は本発明によるＥｒドープ光ファイバレーザ増幅器の
冗長構戒図である。 １ −＝ Ｅ ｒドープ光ファイバ、２，８，９．１０
（１ ０ ａ， １ ０ ｂ）・・・ポンピング光用
光源、３．６、７．１１・・・合分波器、４，５・・・
信号光．弟 図 弗２図 爪゛〉ヒゝンク尤昂光渾２ （Ｑ） 第５図 光ファイノＶ長 （ｍ） 第６図 第７図 か〉ビ〉ク゛５ｌＩｌ．Ｍ光，凰 ○ （ｂ）
Claims (3)
- （１）光ファイバに希土類元素をドープした希土類元素
ドープ光ファイバをポンピング光用光源により励起して
光増幅を行う希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器
において、 前記希土類元素ドープ光ファイバのほぼ中央から両端側
へもしくは両端から真中側へそれぞれ励起するように前
記ポンピング光用光源を該希土類元素ドープ光ファイバ
に結合し、前記希土類元素ドープ光ファイバのそれぞれ
点で雑音特性がほぼ均一となるように構成したことを特
徴とする希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器。 - （２）増幅・雑音特性がほぼ等しくなるようにポンピン
グ光用光源のそれぞれから前記希土類元素ドープ光ファ
イバの真中側もしくは両端側へポンピングをするように
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器。 - （３）一つの前記ポンピング光用光源からのポンピング
光を分岐して２方向に励起するように構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の希土類元素
ドープ光ファイバレーザ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229421A JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229421A JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0392827A true JPH0392827A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2627562B2 JP2627562B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16891964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1229421A Expired - Lifetime JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627562B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354530A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-03-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光中継器及びそれを使った光伝送路網 |
| WO2004038876A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-06 | Pirelli Submarine Telecom Systems Italia S.P.A. | Bidirectionally pumped optical amplifier |
| JP2007243968A (ja) * | 2007-04-09 | 2007-09-20 | Nec Corp | 一芯双方向光伝送システム、一芯双方向光増幅器及びそれらに用いる一芯双方向光伝送方法 |
| US7734180B2 (en) | 2003-05-14 | 2010-06-08 | Nec Corporation | Single fibre bidirectional optical transmission system and single fibre bidirectional optical amplifier |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0311322A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 双方向光増幅伝送回路 |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP1229421A patent/JP2627562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0311322A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 双方向光増幅伝送回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354530A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-03-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光中継器及びそれを使った光伝送路網 |
| WO2004038876A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-06 | Pirelli Submarine Telecom Systems Italia S.P.A. | Bidirectionally pumped optical amplifier |
| US7734180B2 (en) | 2003-05-14 | 2010-06-08 | Nec Corporation | Single fibre bidirectional optical transmission system and single fibre bidirectional optical amplifier |
| JP2007243968A (ja) * | 2007-04-09 | 2007-09-20 | Nec Corp | 一芯双方向光伝送システム、一芯双方向光増幅器及びそれらに用いる一芯双方向光伝送方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2627562B2 (ja) | 1997-07-09 |
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