JPH1187823A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
- Publication number
- JPH1187823A JPH1187823A JP9242424A JP24242497A JPH1187823A JP H1187823 A JPH1187823 A JP H1187823A JP 9242424 A JP9242424 A JP 9242424A JP 24242497 A JP24242497 A JP 24242497A JP H1187823 A JPH1187823 A JP H1187823A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- excitation light
- optical amplification
- excitation
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 励起効率を改善する。
【解決手段】 希土類元素を添加した光増幅ファイバ１
０の一端には、励起光源１２からの励起光（波長λｐ）
を、光増幅すべき信号光に多重して光増幅ファイバ１０
に供給する波長分割多重（ＷＤＭ）光カップラ１４が接
続する。光増幅ファイバ１０の他端には、励起光の波長
λｐを選択的に１００％又はほぼ１００％反射するが、
信号光をほぼ無損失で透過する光ファイバ・グレーティ
ング１６が接続する。光増幅すべき信号光の入力部に
は、信号光とは逆方向に伝搬する光を遮断する光アイソ
レータ１８を配置してある。
０の一端には、励起光源１２からの励起光（波長λｐ）
を、光増幅すべき信号光に多重して光増幅ファイバ１０
に供給する波長分割多重（ＷＤＭ）光カップラ１４が接
続する。光増幅ファイバ１０の他端には、励起光の波長
λｐを選択的に１００％又はほぼ１００％反射するが、
信号光をほぼ無損失で透過する光ファイバ・グレーティ
ング１６が接続する。光増幅すべき信号光の入力部に
は、信号光とは逆方向に伝搬する光を遮断する光アイソ
レータ１８を配置してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を光のまま
増幅する光増幅器に関する。
増幅する光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような光増幅器として、エルビウム
に代表される希土類を添加した光増幅ファイバに１．４
８μｍ又は０．９８μｍの励起レーザ光を波長分割多重
（ＷＤＭ）光カップラにより入射する構成が広く知られ
ている。
に代表される希土類を添加した光増幅ファイバに１．４
８μｍ又は０．９８μｍの励起レーザ光を波長分割多重
（ＷＤＭ）光カップラにより入射する構成が広く知られ
ている。
【０００３】ＷＤＭ光カップラは、光増幅しようとする
信号光の入射側に配置される構成、増幅後の信号光の出
射側に配置される構成、及び入射側と出射側の両方に配
置される構成が知られている。
信号光の入射側に配置される構成、増幅後の信号光の出
射側に配置される構成、及び入射側と出射側の両方に配
置される構成が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、光増幅フ
ァイバに入射された励起光のうち、光増幅ファイバで吸
収されなかった光はそのまま破棄されており、励起光率
が悪かった。
ァイバに入射された励起光のうち、光増幅ファイバで吸
収されなかった光はそのまま破棄されており、励起光率
が悪かった。
【０００５】また、信号光の入射側及び出射側の一方か
らのみ励起光を光増幅ファイバに入射する単方向励起構
成では、光光増幅ファイバ内で励起光が吸収されていく
ことにより、光増幅利得が光増幅ファイバの軸方向で漸
減し、利得効率が悪いという問題点がある。光増幅ファ
イバの両側から励起光を入射する双方向励起構成では、
このような問題点は緩和されるが、複数の例光源を用意
しなければならないし、一方の励起光源が何らかの原因
で故障した場合には、単方向励起構成の利得効率の悪さ
という問題点が浮上する。
らのみ励起光を光増幅ファイバに入射する単方向励起構
成では、光光増幅ファイバ内で励起光が吸収されていく
ことにより、光増幅利得が光増幅ファイバの軸方向で漸
減し、利得効率が悪いという問題点がある。光増幅ファ
イバの両側から励起光を入射する双方向励起構成では、
このような問題点は緩和されるが、複数の例光源を用意
しなければならないし、一方の励起光源が何らかの原因
で故障した場合には、単方向励起構成の利得効率の悪さ
という問題点が浮上する。
【０００６】本発明は、より高い励起光率を得られる光
増幅器を提示することを目的とする。
増幅器を提示することを目的とする。
【０００７】本発明はまた、単一の励起光源でも双方向
励起と同様の利得効率を達成できる光増幅器を提示する
ことを提示することを目的とする。
励起と同様の利得効率を達成できる光増幅器を提示する
ことを提示することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、光増幅媒体
の一側に、当該光増幅媒体からの励起光を選択的に反射
するが、光増幅の対象光を透過する第１の反射部材を設
ける。これにより、いまだ充分な強度を具備する励起光
が光増幅媒体に戻されることになり、励起光を有効に活
用できる。即ち、励起光率が良くなる。光増幅媒体内で
励起光のパワー分布が軸方向で均一化するので、利得効
率も良くなる。
の一側に、当該光増幅媒体からの励起光を選択的に反射
するが、光増幅の対象光を透過する第１の反射部材を設
ける。これにより、いまだ充分な強度を具備する励起光
が光増幅媒体に戻されることになり、励起光を有効に活
用できる。即ち、励起光率が良くなる。光増幅媒体内で
励起光のパワー分布が軸方向で均一化するので、利得効
率も良くなる。
【０００９】更に、当該光増幅媒体の他側にも同様の反
射部材、即ち、第２の反射部材を設けることで、励起光
を光増幅媒体に実質的に閉じ込めることになり、更に、
励起光率及び利得効率が改善される。
射部材、即ち、第２の反射部材を設けることで、励起光
を光増幅媒体に実質的に閉じ込めることになり、更に、
励起光率及び利得効率が改善される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。
ック図を示す。
【００１２】１０は、希土類元素を添加した光増幅ファ
イバであり、その一端には、励起光源１２からの励起光
（波長λｐ）を、光増幅すべき信号光に多重して光増幅
ファイバ１０に供給する波長分割多重（ＷＤＭ）光カッ
プラ１４が接続し、光増幅ファイバ１０の他端には、励
起光の波長ラムダｐを選択的に１００％又はほぼ１００
％反射するが、信号光をほぼ無損失で透過する光ファイ
バ・グレーティング１６が接続する。
イバであり、その一端には、励起光源１２からの励起光
（波長λｐ）を、光増幅すべき信号光に多重して光増幅
ファイバ１０に供給する波長分割多重（ＷＤＭ）光カッ
プラ１４が接続し、光増幅ファイバ１０の他端には、励
起光の波長ラムダｐを選択的に１００％又はほぼ１００
％反射するが、信号光をほぼ無損失で透過する光ファイ
バ・グレーティング１６が接続する。
【００１３】また、光増幅すべき信号光の入力部には、
信号光とは逆方向に伝搬する光を遮断する光アイソレー
タ１８を配置してある。
信号光とは逆方向に伝搬する光を遮断する光アイソレー
タ１８を配置してある。
【００１４】本実施例の動作を説明する。光増幅すべき
信号光は光アイソレータ１８を通過し、光カップラ１４
に入射する。光カップラ１４には、励起光源１２から波
長λｐの励起光も印加されている。励起光の波長λｐ
は、例えば、１．４８μｍ帯及び０．９８μｍ帯であ
る。光カップラ１４は、信号光に励起光源１２からの励
起光を多重して光増幅ファイバ１０に供給する。
信号光は光アイソレータ１８を通過し、光カップラ１４
に入射する。光カップラ１４には、励起光源１２から波
長λｐの励起光も印加されている。励起光の波長λｐ
は、例えば、１．４８μｍ帯及び０．９８μｍ帯であ
る。光カップラ１４は、信号光に励起光源１２からの励
起光を多重して光増幅ファイバ１０に供給する。
【００１５】光増幅ファイバ１０は、励起光により励起
されて信号光を光増幅する。光増幅ファイバ１０を伝搬
する過程で、励起光は、図３に符号Ａで示すように減衰
していく。図２は、本実施例における励起光パワーの軸
方向の変化を示す。縦軸は、規格化した励起光パワー、
横軸は、光増幅ファイバ１０の規格化したファイバ距離
を示す。本実施例では、光ファイバ１０の長さを、励起
光が３ｄＢ減衰する長さであるとしている。
されて信号光を光増幅する。光増幅ファイバ１０を伝搬
する過程で、励起光は、図３に符号Ａで示すように減衰
していく。図２は、本実施例における励起光パワーの軸
方向の変化を示す。縦軸は、規格化した励起光パワー、
横軸は、光増幅ファイバ１０の規格化したファイバ距離
を示す。本実施例では、光ファイバ１０の長さを、励起
光が３ｄＢ減衰する長さであるとしている。
【００１６】励起光は光増幅ファイバ１０を信号光と同
方向に伝搬し終えた段階、具体的には、光ファイバ・グ
レーティング１６の位置で３ｄＢ減衰しているが、光フ
ァイバ・グレーティング１６により反射された、今度
は、信号光とは逆方向に伝搬する。このときも、励起光
は光増幅ファイバの希土類元素を励起する。即ち、あた
かも、光増幅ファイバ１０の出力側からも励起光を入射
したのと同じ状態になる。この、信号光とは逆方向に進
行する励起光によっても、信号光が増幅される。
方向に伝搬し終えた段階、具体的には、光ファイバ・グ
レーティング１６の位置で３ｄＢ減衰しているが、光フ
ァイバ・グレーティング１６により反射された、今度
は、信号光とは逆方向に伝搬する。このときも、励起光
は光増幅ファイバの希土類元素を励起する。即ち、あた
かも、光増幅ファイバ１０の出力側からも励起光を入射
したのと同じ状態になる。この、信号光とは逆方向に進
行する励起光によっても、信号光が増幅される。
【００１７】信号光と逆方向に進行する励起光は、図２
の符号Ｂに示すように減衰し、光増幅ファイバ１０の信
号光入力端では、当初の２５％のパワーになっている。
この励起光は、光カップラ１４に逆方向に入射し、一部
は、励起光源１２に向かい、残りは信号光の入力部に伝
搬する。しかし、信号光の入力部に向かって伝搬する励
起光成分は、光アイソレータ１８によりブロックされ
る。従って、励起光を光ファイバ・グレーティング１６
により反射させ、信号光とは逆方向に伝搬させたとして
も、前段の光処理系に障害を与えることは無い。
の符号Ｂに示すように減衰し、光増幅ファイバ１０の信
号光入力端では、当初の２５％のパワーになっている。
この励起光は、光カップラ１４に逆方向に入射し、一部
は、励起光源１２に向かい、残りは信号光の入力部に伝
搬する。しかし、信号光の入力部に向かって伝搬する励
起光成分は、光アイソレータ１８によりブロックされ
る。従って、励起光を光ファイバ・グレーティング１６
により反射させ、信号光とは逆方向に伝搬させたとして
も、前段の光処理系に障害を与えることは無い。
【００１８】結局、信号光と同方向に伝搬する励起光
と、光ファイバ・グレーティング１６により反射されて
信号光とは逆方向に伝搬する励起光のパワーの和が光増
幅ファイバの利得に寄与することになり、光増幅ファイ
バ１０の軸方向では、図２の符号Ｃに示す特性になる。
図２の符号Ａで示す特性は、従来の単方向励起の場合に
相当する。図２の符号Ａで示す特性と符号Ｃで示す特性
を比較すれば明瞭なように、本実施例の方が、光増幅フ
ァイバ１０の軸方向での励起光パワーの変化が小さく、
従って、軸方向で利得の均一化を図ることができてい
る。
と、光ファイバ・グレーティング１６により反射されて
信号光とは逆方向に伝搬する励起光のパワーの和が光増
幅ファイバの利得に寄与することになり、光増幅ファイ
バ１０の軸方向では、図２の符号Ｃに示す特性になる。
図２の符号Ａで示す特性は、従来の単方向励起の場合に
相当する。図２の符号Ａで示す特性と符号Ｃで示す特性
を比較すれば明瞭なように、本実施例の方が、光増幅フ
ァイバ１０の軸方向での励起光パワーの変化が小さく、
従って、軸方向で利得の均一化を図ることができてい
る。
【００１９】本実施例では、従来は捨てられていた励起
光を、光ファイバ・グレーティング１６で反射して再利
用するので、高い励起光率を達成できる。これは、同じ
利得で良ければ、励起光源１２の出力光強度を下げるこ
とができることを意味する。
光を、光ファイバ・グレーティング１６で反射して再利
用するので、高い励起光率を達成できる。これは、同じ
利得で良ければ、励起光源１２の出力光強度を下げるこ
とができることを意味する。
【００２０】上記実施例では、光増幅ファイバ１０の出
力側にのみ、励起光を反射する光ファイバ・グレーティ
ング１６を配置したが、図３に示すように、光アイソレ
ータ１８と光カップラ１４の間に励起光の波長λｐを選
択的に１００％又はほぼ１００％反射する光ファイバ・
グレーティング２０を配置しても良い。即ち、光増幅フ
ァイバ１０の入力側と出力側の両方に、励起光を反射す
る光ファイバ・グレーティング１６，２０を配置するこ
とになる。この場合、光カップラ１４により光増幅ファ
イバ１０に導入された励起光は、光ファイバ・グレーテ
ィング１６，２０の間をラウンドトリップすることにな
り、励起光を無駄無く活用できる。光ファイバ・グレー
ティング２０が励起光の波長λｐを選択する反射素子と
することで、信号光は、光ファイバ・グレーティング２
０をほぼ無損失で透過できる。
力側にのみ、励起光を反射する光ファイバ・グレーティ
ング１６を配置したが、図３に示すように、光アイソレ
ータ１８と光カップラ１４の間に励起光の波長λｐを選
択的に１００％又はほぼ１００％反射する光ファイバ・
グレーティング２０を配置しても良い。即ち、光増幅フ
ァイバ１０の入力側と出力側の両方に、励起光を反射す
る光ファイバ・グレーティング１６，２０を配置するこ
とになる。この場合、光カップラ１４により光増幅ファ
イバ１０に導入された励起光は、光ファイバ・グレーテ
ィング１６，２０の間をラウンドトリップすることにな
り、励起光を無駄無く活用できる。光ファイバ・グレー
ティング２０が励起光の波長λｐを選択する反射素子と
することで、信号光は、光ファイバ・グレーティング２
０をほぼ無損失で透過できる。
【００２１】本実施例は、例えば、１．３μｍ帯又は
１．５μｍ帯の光通信システムに使用できる。１．５μ
ｍの信号光を増幅する場合、光増幅ファイバ１０にはＥ
ｒが添加され、励起光源１２の波長は、１．４８μｍ帯
又は０．９８μｍ帯である。１．３μｍの信号光を増幅
する場合、光増幅ファイバ１０にはＰｒが添加され、励
起光源１２の波長は、１．０２μｍ帯である。
１．５μｍ帯の光通信システムに使用できる。１．５μ
ｍの信号光を増幅する場合、光増幅ファイバ１０にはＥ
ｒが添加され、励起光源１２の波長は、１．４８μｍ帯
又は０．９８μｍ帯である。１．３μｍの信号光を増幅
する場合、光増幅ファイバ１０にはＰｒが添加され、励
起光源１２の波長は、１．０２μｍ帯である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、非常に簡単な構成で、高い励起光
率と利得効率を実現できる。従って、安価で信頼性の高
い光増幅器を提供でき、光ファイバ通信システムの信頼
性の向上に寄与できる。
に、本発明によれば、非常に簡単な構成で、高い励起光
率と利得効率を実現できる。従って、安価で信頼性の高
い光増幅器を提供でき、光ファイバ通信システムの信頼
性の向上に寄与できる。
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】 本実施例の特性図である。
【図３】 本実施例の変更例である。
１０：光増幅ファイバ １２：励起光源 １４：ＷＤＭ光カップラ １６：光ファイバ・グレーティング １８：光アイソレータ ２０：光ファイバ・グレーティング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 俊男 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際電 信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 光増幅媒体と、 励起光を発生する励起光源と、 当該励起光源の発生する励起光を当該光増幅媒体に供給
する励起光供給手段と、 当該光増幅媒体の一側に配置され、当該光増幅媒体から
の当該励起光を選択的に反射するが、光増幅の対象光を
透過する第１の反射部材とからなることを特徴とする光
増幅器。 - 【請求項２】 更に、当該光増幅媒体の他側に配置さ
れ、当該光増幅媒体からの当該励起光を選択的に反射す
るが、光増幅の対象光を透過する第２の反射部材を具備
する請求項１に記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242424A JPH1187823A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242424A JPH1187823A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187823A true JPH1187823A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17088910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242424A Withdrawn JPH1187823A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187823A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE41247E1 (en) | 1997-04-01 | 2010-04-20 | Lockheed Martin Corporation | Optical transport system |
| JP2016189406A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Kddi株式会社 | 光増幅器 |
| WO2017073143A1 (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | ソニー株式会社 | 微粒子検出装置 |
| WO2023157177A1 (ja) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP9242424A patent/JPH1187823A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE41247E1 (en) | 1997-04-01 | 2010-04-20 | Lockheed Martin Corporation | Optical transport system |
| JP2016189406A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Kddi株式会社 | 光増幅器 |
| WO2017073143A1 (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | ソニー株式会社 | 微粒子検出装置 |
| US10215684B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-02-26 | Sony Corporation | Fine particle detection device |
| WO2023157177A1 (ja) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |