JPH04271327A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH04271327A JPH04271327A JP3125891A JP3125891A JPH04271327A JP H04271327 A JPH04271327 A JP H04271327A JP 3125891 A JP3125891 A JP 3125891A JP 3125891 A JP3125891 A JP 3125891A JP H04271327 A JPH04271327 A JP H04271327A
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- Light Guides In General And Applications Therefor (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号光を直接増幅する光
増幅器に関し、特に希土類ドープ光ファイバを用いる光
増幅器に関する。
増幅器に関し、特に希土類ドープ光ファイバを用いる光
増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光増幅器について、希土類イオン
にＥｒ（エルビウム）イオンを用いたＥｒイオンドープ
ファイバ光増幅器を図４を用いて説明する。
にＥｒ（エルビウム）イオンを用いたＥｒイオンドープ
ファイバ光増幅器を図４を用いて説明する。
【０００３】信号光の光源としては、１．５５μｍの発
振中心波長をもつレーザダイオード（以下ＬＤ）モジュ
ール９が用いれている。ＬＤモジュール９から光ファイ
バ１経由で０ｄＢｍの強度の光信号２がＥｒイオンドー
プファイバ光増幅器１０１へ接続されている。Ｅｒイオ
ンドープファイバ光増幅器１０１は合波器５、励起用Ｌ
Ｄ光源３、Ｅｒイオンドープ光ファイバ６、光アイソレ
ータ７および光フィルタ８とを有して構成されている。 励起用ＬＤ光源３からの光出力の中心波長は１．４８μ
ｍで光出力は＋２０ｄＢｍである。Ｅｒイオンドープフ
ァイバ光増幅器１０１の出力端は光スターカプラ１０３
により６本の光ファイバ１０４〜１０９に分岐されてい
る。通常、光出力を６本の光ファイバに分岐して出力す
る場合、１本あたりに入力される光強度は約１０分の１
（−１０ｄＢｍ）に減少する。ここでは希土類ドープフ
ァイバ光増幅器１０１によりＬＤモジュール９の光出力
を約１０ｄＢ増幅できるため光スターカプラ１０３によ
り光を分岐しても各光ファイバ１０４〜１０９へ送信す
る光の強度は十分大きい。したがってＥｒドープファイ
バ光増幅器１０１は光のスターカプラ１０３の分岐損失
を補償して伝送距離を長くできる特徴がある。
振中心波長をもつレーザダイオード（以下ＬＤ）モジュ
ール９が用いれている。ＬＤモジュール９から光ファイ
バ１経由で０ｄＢｍの強度の光信号２がＥｒイオンドー
プファイバ光増幅器１０１へ接続されている。Ｅｒイオ
ンドープファイバ光増幅器１０１は合波器５、励起用Ｌ
Ｄ光源３、Ｅｒイオンドープ光ファイバ６、光アイソレ
ータ７および光フィルタ８とを有して構成されている。 励起用ＬＤ光源３からの光出力の中心波長は１．４８μ
ｍで光出力は＋２０ｄＢｍである。Ｅｒイオンドープフ
ァイバ光増幅器１０１の出力端は光スターカプラ１０３
により６本の光ファイバ１０４〜１０９に分岐されてい
る。通常、光出力を６本の光ファイバに分岐して出力す
る場合、１本あたりに入力される光強度は約１０分の１
（−１０ｄＢｍ）に減少する。ここでは希土類ドープフ
ァイバ光増幅器１０１によりＬＤモジュール９の光出力
を約１０ｄＢ増幅できるため光スターカプラ１０３によ
り光を分岐しても各光ファイバ１０４〜１０９へ送信す
る光の強度は十分大きい。したがってＥｒドープファイ
バ光増幅器１０１は光のスターカプラ１０３の分岐損失
を補償して伝送距離を長くできる特徴がある。
【０００４】中心波長１．５５μｍ、光強度０ｄＢｍの
信号光２と中心波長１．４８μｍ、光強度＋２０ｄＢｍ
の励起光４は合波器５により合成される。合波器５の内
部には波長合成膜２１が内蔵されている。波長合成膜２
１は波長１．４８μｍの光反射し、波長１．５５μｍの
光を通過する機能を持つ。波長合成膜２１には１．５５
μｍの２波長において反射率の比が２０ｄＢ異なる特性
のものを使用している。Ｅｒイオドープ光ファイバ６内
に入力される光は波長１．４８μｍ励起光よび励起され
た信号光の長波長、短波長成分を遮断するためのもので
ある。
信号光２と中心波長１．４８μｍ、光強度＋２０ｄＢｍ
の励起光４は合波器５により合成される。合波器５の内
部には波長合成膜２１が内蔵されている。波長合成膜２
１は波長１．４８μｍの光反射し、波長１．５５μｍの
光を通過する機能を持つ。波長合成膜２１には１．５５
μｍの２波長において反射率の比が２０ｄＢ異なる特性
のものを使用している。Ｅｒイオドープ光ファイバ６内
に入力される光は波長１．４８μｍ励起光よび励起され
た信号光の長波長、短波長成分を遮断するためのもので
ある。
【０００５】雑音を小さくすためには光フィルタ８は、
波長１．５５μｍを中心とする０．０１μｍ以下の狭い
通過帯域幅をもち、３０ｄＢ以上の高いアイソレーショ
ンをもつきわめて特殊な波長分離膜２２を選ぶ必要があ
る。また、光アイソレータ７は反射戻り光によるＥｒイ
オンドープ光ファイバ内での発振を防ぐために用いられ
ている。信号光、戻り光の偏光の影響を受けないために
、特性が偏光無為存であることが必要である。
波長１．５５μｍを中心とする０．０１μｍ以下の狭い
通過帯域幅をもち、３０ｄＢ以上の高いアイソレーショ
ンをもつきわめて特殊な波長分離膜２２を選ぶ必要があ
る。また、光アイソレータ７は反射戻り光によるＥｒイ
オンドープ光ファイバ内での発振を防ぐために用いられ
ている。信号光、戻り光の偏光の影響を受けないために
、特性が偏光無為存であることが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光増幅
器では、励起光と信号光の合成および増幅御の信号光と
励起光の分離のために波長合成膜、波長分離膜が必要で
ある。波長分離膜は励起光のもれと励起された信号光の
長波長、短波長成分による雑音とを除くため、波長１．
５５μｍを中心とする０．０１μｍ以下の狭い通過帯域
幅をもち、３０ｄＢ以上の高いアイソレーションをもつ
きわめて特殊な構成のものを用いなくてはならないとい
う欠点がある。
器では、励起光と信号光の合成および増幅御の信号光と
励起光の分離のために波長合成膜、波長分離膜が必要で
ある。波長分離膜は励起光のもれと励起された信号光の
長波長、短波長成分による雑音とを除くため、波長１．
５５μｍを中心とする０．０１μｍ以下の狭い通過帯域
幅をもち、３０ｄＢ以上の高いアイソレーションをもつ
きわめて特殊な構成のものを用いなくてはならないとい
う欠点がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅器は、励
起用の第１の直線偏光を出力するレーザダイオードと、
信号光の第２の直線偏光と前記第１の直線偏光とを合成
し出力する偏光合成器と、この偏光合成器からの出力光
を入力する偏波保存希土類ドープの光ファイバと、この
光ファイバの出力端に接続する光アイソレータと、この
光アイソレータの出力端と光学的に接続し前記信号光の
みを通過する偏光子とを有する。
起用の第１の直線偏光を出力するレーザダイオードと、
信号光の第２の直線偏光と前記第１の直線偏光とを合成
し出力する偏光合成器と、この偏光合成器からの出力光
を入力する偏波保存希土類ドープの光ファイバと、この
光ファイバの出力端に接続する光アイソレータと、この
光アイソレータの出力端と光学的に接続し前記信号光の
みを通過する偏光子とを有する。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例のブロック図である。
る。図１は本発明の第１の実施例のブロック図である。
【０００９】図１は、希土類ドープファイバ光増幅器１
０２を光ファイバ１０４〜１０９へ分岐する分配系のシ
ステムに適用する場合の光学系の構成を示し、波長１．
５５μｍの信号光の光源として偏波保存光ファイバ付１
．５５μｍファブリペロ型のＬＤモジュール１９を用い
、光出力は０ｄＢｍとした。希土類ドープファイバ光増
幅器１０２の出力端には光スターカプラ１０３を介して
６本の光ファイバ１０４〜１０９が接続され、光信号を
充分強い強度で分岐する。
０２を光ファイバ１０４〜１０９へ分岐する分配系のシ
ステムに適用する場合の光学系の構成を示し、波長１．
５５μｍの信号光の光源として偏波保存光ファイバ付１
．５５μｍファブリペロ型のＬＤモジュール１９を用い
、光出力は０ｄＢｍとした。希土類ドープファイバ光増
幅器１０２の出力端には光スターカプラ１０３を介して
６本の光ファイバ１０４〜１０９が接続され、光信号を
充分強い強度で分岐する。
【００１０】励起用ＬＤ光源１３からは波長１．４８μ
ｍ，＋２０ｄＢｍの励起光が出力される。励起用ＬＤ光
源１３の出力は偏波保存ファイバから出力される。励起
用ＬＤ光源１３からの励起光１４と信号光１２は偏光合
成器１５により合成される。偏光合成器１５の内部には
偏光合成膜３１が内蔵される。偏光合成膜３１にはＴｉ
Ｏ２ 、ＳｉＯ２ の２種の誘電体の多層膜を用い、
偏光合成膜３１の膜面に平行な偏光成分を有する光は反
射し、膜面に垂直な偏光成分を有する光は透過する。そ
こで、励起光１４が膜面に対して平行な方向の直線偏光
となるように、また信号光１２が垂直な方向の直線偏光
となるようにそれぞれの入力方向を調整する。合成光は
偏波保存希土類ドープ光ファイバ１６に入力される。偏
波保存希土類ドープ光ファイバ１６の出力端には光アイ
ソレータ１７、偏光子１８、光フィルタ３３が接続され
ている。
ｍ，＋２０ｄＢｍの励起光が出力される。励起用ＬＤ光
源１３の出力は偏波保存ファイバから出力される。励起
用ＬＤ光源１３からの励起光１４と信号光１２は偏光合
成器１５により合成される。偏光合成器１５の内部には
偏光合成膜３１が内蔵される。偏光合成膜３１にはＴｉ
Ｏ２ 、ＳｉＯ２ の２種の誘電体の多層膜を用い、
偏光合成膜３１の膜面に平行な偏光成分を有する光は反
射し、膜面に垂直な偏光成分を有する光は透過する。そ
こで、励起光１４が膜面に対して平行な方向の直線偏光
となるように、また信号光１２が垂直な方向の直線偏光
となるようにそれぞれの入力方向を調整する。合成光は
偏波保存希土類ドープ光ファイバ１６に入力される。偏
波保存希土類ドープ光ファイバ１６の出力端には光アイ
ソレータ１７、偏光子１８、光フィルタ３３が接続され
ている。
【００１１】偏波保存希土類ドープ光ファイバ１６は楕
円クラッド型の偏波保存光ファイバのコアにＥｒイオン
をドープさせている。ファイバコード長は２００ｍで偏
波保存度（偏波消光比）は３５ｄＢのものを用いる。偏
光合成器１５と偏光保存希土類ドープ光ファイバ１６は
直線偏光の主軸方向を一致させる、つまり信号光１２の
偏波方向はその直角方向に一致させて融着接続する。
円クラッド型の偏波保存光ファイバのコアにＥｒイオン
をドープさせている。ファイバコード長は２００ｍで偏
波保存度（偏波消光比）は３５ｄＢのものを用いる。偏
光合成器１５と偏光保存希土類ドープ光ファイバ１６は
直線偏光の主軸方向を一致させる、つまり信号光１２の
偏波方向はその直角方向に一致させて融着接続する。
【００１２】また、光アイソレータ１７は入出力端に偏
波保存光ファイバが使用されており、入出力の直線偏光
を保存する。偏波消光比は２５ｄＢのものを用いる。光
アイソレータ１７の出力端には一方向の偏波のみを透過
させる偏光子１８を接続する。それぞれの部品の入出力
用の偏波保存光ファイバはそれらの偏波主軸を一致させ
て接続し、偏光子１８の入力ファイバの偏波主軸方向に
は波長１．５５μｍの信号光が伝送され、その垂直方向
は長１．４８μｍの励起光が伝送される。偏光子１８は
信号光の直線偏光を透過させ、励起光の直線偏光を遮断
するように内部の偏光分離膜３２を調整する。偏光分離
膜３２も偏光合成膜３１と同一構造とする。
波保存光ファイバが使用されており、入出力の直線偏光
を保存する。偏波消光比は２５ｄＢのものを用いる。光
アイソレータ１７の出力端には一方向の偏波のみを透過
させる偏光子１８を接続する。それぞれの部品の入出力
用の偏波保存光ファイバはそれらの偏波主軸を一致させ
て接続し、偏光子１８の入力ファイバの偏波主軸方向に
は波長１．５５μｍの信号光が伝送され、その垂直方向
は長１．４８μｍの励起光が伝送される。偏光子１８は
信号光の直線偏光を透過させ、励起光の直線偏光を遮断
するように内部の偏光分離膜３２を調整する。偏光分離
膜３２も偏光合成膜３１と同一構造とする。
【００１３】通常、誘電体多層膜による偏光分離膜は３
０ｄＢ程度の偏光分離度（透過光と遮断光の強度の比）
を得ることができる。本実施例の場合、偏光合成膜３１
および偏光膜３２の偏光分離度は両者とも２７ｄＢ以上
のものを用いている。光部品のそれぞれ接続点において
、通常レベル偏波保存光ファイバの融着接続を行った。 その結果、偏光子１８に入力する偏波主軸方向の信号光
と励起光の強度の比は１９ｄＢとなり、偏光子１８によ
り励起光を遮断することができた。偏光子１８の出力に
は光フィルタ３３が接続され、さらに励起光成分と励起
された信号光の長波長、短波調整分を除いている。 したがって、光フィルタ３３は波長は１．５５μｍを中
心とする幅０．０１μｍの通過帯域とそれ以外の波長で
の光の透過率の比（アイソレーション）を１５ｄＢ程度
にすれば励起光によるノイズを抑えることができる。ア
イソレーションが１５ｄＢ程度であれば、容易に入手可
能な通常の光フィルタを用いることができる。
０ｄＢ程度の偏光分離度（透過光と遮断光の強度の比）
を得ることができる。本実施例の場合、偏光合成膜３１
および偏光膜３２の偏光分離度は両者とも２７ｄＢ以上
のものを用いている。光部品のそれぞれ接続点において
、通常レベル偏波保存光ファイバの融着接続を行った。 その結果、偏光子１８に入力する偏波主軸方向の信号光
と励起光の強度の比は１９ｄＢとなり、偏光子１８によ
り励起光を遮断することができた。偏光子１８の出力に
は光フィルタ３３が接続され、さらに励起光成分と励起
された信号光の長波長、短波調整分を除いている。 したがって、光フィルタ３３は波長は１．５５μｍを中
心とする幅０．０１μｍの通過帯域とそれ以外の波長で
の光の透過率の比（アイソレーション）を１５ｄＢ程度
にすれば励起光によるノイズを抑えることができる。ア
イソレーションが１５ｄＢ程度であれば、容易に入手可
能な通常の光フィルタを用いることができる。
【００１４】図２は本発明の第２の実施例のブロック図
である。図２おいて、第１の実施例では信号光を直線偏
光として入力するために偏波保存光ファイバ付ＬＤモジ
ュールを光源として用いたが、第２の実施例では任意の
偏波の入力信号光を偏光合成器２５の入力部に取り付け
られた位相補償器４０により直線偏光に変換している。 この場合図３に示すように、この希土類ドープファイバ
光増幅器１１０を光ファイバケーブル１１１を用いて直
列に接続することにより光中継器として適用が可能とな
る。また第２の実施例では励起用ＬＤ光源２３を偏光合
成器２５に直接取り付けた。
である。図２おいて、第１の実施例では信号光を直線偏
光として入力するために偏波保存光ファイバ付ＬＤモジ
ュールを光源として用いたが、第２の実施例では任意の
偏波の入力信号光を偏光合成器２５の入力部に取り付け
られた位相補償器４０により直線偏光に変換している。 この場合図３に示すように、この希土類ドープファイバ
光増幅器１１０を光ファイバケーブル１１１を用いて直
列に接続することにより光中継器として適用が可能とな
る。また第２の実施例では励起用ＬＤ光源２３を偏光合
成器２５に直接取り付けた。
【００１５】また、図１及び図２に示した実施例では偏
光子を光アイソレータと別の部品で構成して説明したが
、本実施例の希土類ドープファイバ光増幅器を構成する
ために偏光子の機能を兼ね備えた光アイソレータを用い
ても有効である。
光子を光アイソレータと別の部品で構成して説明したが
、本実施例の希土類ドープファイバ光増幅器を構成する
ために偏光子の機能を兼ね備えた光アイソレータを用い
ても有効である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅器
は、入力信号光と励起光を偏波合成により偏波保存希土
類ドープ光ファイバへ入射させ、偏波希土類ドープ光フ
ァイバの出力端に信号光のみを通過させる偏光子を設け
ることにより、アイソレーションが特殊な波長フィルタ
を用いずに、信号光と励起光の合成および信号光増幅後
の励起光の遮断が可能になる。
は、入力信号光と励起光を偏波合成により偏波保存希土
類ドープ光ファイバへ入射させ、偏波希土類ドープ光フ
ァイバの出力端に信号光のみを通過させる偏光子を設け
ることにより、アイソレーションが特殊な波長フィルタ
を用いずに、信号光と励起光の合成および信号光増幅後
の励起光の遮断が可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図３】本実施例の適用を説明するためのブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来の光増幅器の一例のブロック図である。
１ 光ファイバ
２，１２ 信号光
３，１３ 励起用レーザダイオード（ＬＤ）光源
４，１４ 励起光 ５ 合波器 ６ Ｅｒドープ光ファイバ ７，１７ 光アイソレータ ８ 光フィルタ ９，１９ レーザダイオード（ＬＤ）モジュール
１１ 偏波保存光ファイバ １５ 偏光合成器 １６ 偏波保存希土類ドープ光ファイバ１８
偏光子 ２１ 波長合成膜 ２２ 波長分離膜 ２３ 励起用ＬＤ光源 ２５ 偏光合成器 ３１ 偏光合成膜 ３２ 偏光分離膜 ３３ 光フィルタ ３４ 偏光合成膜 ４０ 位相補償器
４，１４ 励起光 ５ 合波器 ６ Ｅｒドープ光ファイバ ７，１７ 光アイソレータ ８ 光フィルタ ９，１９ レーザダイオード（ＬＤ）モジュール
１１ 偏波保存光ファイバ １５ 偏光合成器 １６ 偏波保存希土類ドープ光ファイバ１８
偏光子 ２１ 波長合成膜 ２２ 波長分離膜 ２３ 励起用ＬＤ光源 ２５ 偏光合成器 ３１ 偏光合成膜 ３２ 偏光分離膜 ３３ 光フィルタ ３４ 偏光合成膜 ４０ 位相補償器
Claims (2)
- 【請求項１】 励起用の第１の直線偏光を出力するレ
ーザダイオードと、信号光の第２の直線偏光と前記第１
の直線偏光とを合成し出力する偏光合成器と、この偏光
合成器からの出力光を入力する偏波保存希土類ドープの
光ファイバと、この光ファイバの出力端に接続する光ア
イソレータと、この光アイソレータの出力端と光学的に
接続し前記信号光のみを通過する偏光子とを有すること
を特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 入力の任意の信号光が前記第２の直線
偏光に変換出力される位相補償器を前記偏光合成器に含
ませることを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125891A JPH04271327A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125891A JPH04271327A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04271327A true JPH04271327A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12326329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3125891A Pending JPH04271327A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04271327A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1276185A2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-15 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining optical fiber amplifier and optical amplifier |
| JP2003069114A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-07 | Fujikura Ltd | 光増幅器 |
| US7444578B2 (en) | 2002-11-18 | 2008-10-28 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Data unit sender and method of controlling the same |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3125891A patent/JPH04271327A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1276185A2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-15 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining optical fiber amplifier and optical amplifier |
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| US7444578B2 (en) | 2002-11-18 | 2008-10-28 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Data unit sender and method of controlling the same |
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