JPS59200486A - 光フアイバによる光増幅装置 - Google Patents
光フアイバによる光増幅装置Info
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- JPS59200486A JPS59200486A JP7567983A JP7567983A JPS59200486A JP S59200486 A JPS59200486 A JP S59200486A JP 7567983 A JP7567983 A JP 7567983A JP 7567983 A JP7567983 A JP 7567983A JP S59200486 A JPS59200486 A JP S59200486A
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- 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
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明社光伝送方弐において、光ファイバの非線形光学
効果による光増幅作用を用いた光信号増幅装置に関する
。特に、長中継距離の光伝送方式用増幅器として適する
装置に関するものである。
効果による光増幅作用を用いた光信号増幅装置に関する
。特に、長中継距離の光伝送方式用増幅器として適する
装置に関するものである。
従来の光ファイバの非線形光学効果による光増幅作用を
利用した光伝送方式の構成例を第１図に示す。１は光信
号を送出する信号用光源、２は光フアイバ中に増幅作用
を発生させるためのボンピング光用高出力レーザ光源、
３は信号光とポンピング光を混合させるための合波器、
４は中継器の内部に挿入されている光増幅用ファイバ、
５はポンピング光を遮断し、信号光を通過させるフィル
タ、６は信号光の出射端である。
利用した光伝送方式の構成例を第１図に示す。１は光信
号を送出する信号用光源、２は光フアイバ中に増幅作用
を発生させるためのボンピング光用高出力レーザ光源、
３は信号光とポンピング光を混合させるための合波器、
４は中継器の内部に挿入されている光増幅用ファイバ、
５はポンピング光を遮断し、信号光を通過させるフィル
タ、６は信号光の出射端である。
信号用光源１から送出された信号光７は合波器３でポン
ピング光８と合波され、光増幅用光フアイバ内で非線形
光学効果によって増幅され、フィルタ５を通過し出射端
６から図外の光伝送用光ファイバに出射される。
ピング光８と合波され、光増幅用光フアイバ内で非線形
光学効果によって増幅され、フィルタ５を通過し出射端
６から図外の光伝送用光ファイバに出射される。
このような構成の従来方式では光増幅用光７アイバ４と
して通常の単一モード光ファイバを使用していた。しか
し、通常の単一モード光ファイバでは、伝搬光の偏波面
が伝搬に従って回転するため、信号光とポンピング光と
が互いに異なる回転角で伝搬することになる。一般に光
増幅は信号光とポンピング光の偏波面の角度に依存する
から、偏波面が異なる回転角で伝搬したのでは、大きい
増幅度が得られない欠点があった。
して通常の単一モード光ファイバを使用していた。しか
し、通常の単一モード光ファイバでは、伝搬光の偏波面
が伝搬に従って回転するため、信号光とポンピング光と
が互いに異なる回転角で伝搬することになる。一般に光
増幅は信号光とポンピング光の偏波面の角度に依存する
から、偏波面が異なる回転角で伝搬したのでは、大きい
増幅度が得られない欠点があった。
本発明はこれを改良するもので、光ファイバの非線形光
学効果による光増幅器であって、光増幅利得を大きくす
ることができる装置を提供することを目的とする。
学効果による光増幅器であって、光増幅利得を大きくす
ることができる装置を提供することを目的とする。
本発明は、光増幅用の光ファイバとして、偏波保持ファ
イバを用い、信号光とポンピング光の偏波面を合わせる
ように構成し、光増幅利得を大きくすることを特徴とす
る。
イバを用い、信号光とポンピング光の偏波面を合わせる
ように構成し、光増幅利得を大きくすることを特徴とす
る。
第２図は本発明実施例装置の構成図である。信号用光源
１の出力光およびポンピング光用光源２の出力光は、合
波器３で混合され、光増幅用光ファイバ９の一端に入射
させる。この光増幅用光ファイバ９の他端から得られる
出射光は、フィルタ５を通過させてホンピング光を遮断
し、信号光のみを抽出する。この信号光は出射端６で図
外の伝送用光ファイバに結合する。
１の出力光およびポンピング光用光源２の出力光は、合
波器３で混合され、光増幅用光ファイバ９の一端に入射
させる。この光増幅用光ファイバ９の他端から得られる
出射光は、フィルタ５を通過させてホンピング光を遮断
し、信号光のみを抽出する。この信号光は出射端６で図
外の伝送用光ファイバに結合する。
信号源用の光源１の出力光とボンピング光用の光源２の
出力光とは、光ファイバ９の中でその偏波面が合うよう
に調節される。これは光源１または２のいずれか一方の
偏波面を調節することにより行うことができるが、さら
に実用柄な方法は、後述する実施例の中で詳しく説明す
る。
出力光とは、光ファイバ９の中でその偏波面が合うよう
に調節される。これは光源１または２のいずれか一方の
偏波面を調節することにより行うことができるが、さら
に実用柄な方法は、後述する実施例の中で詳しく説明す
る。
この実施例の基本的々構成は上記従来例と同等であるが
、光増幅用ファイバ９に偏波保持光ファイバを使用した
ところに特徴がある。「偏波保持光ファイバ」とは、直
交している２つの偏波モードＨＥ、、ｘとＨＥ、、Ｙの
伝搬定数の差Δβを大きくしたもので、ＨＥ４．Ｘもし
くはＨＥ、、”モードのいずれか一方のみを伝搬させる
ものである。偏波保持光ファイバを用いることにより、
信号光７とホンピング光８は光ファイバ９の全長にわた
って強く相互作用することになり、信号光７を大きく増
幅することができる。
、光増幅用ファイバ９に偏波保持光ファイバを使用した
ところに特徴がある。「偏波保持光ファイバ」とは、直
交している２つの偏波モードＨＥ、、ｘとＨＥ、、Ｙの
伝搬定数の差Δβを大きくしたもので、ＨＥ４．Ｘもし
くはＨＥ、、”モードのいずれか一方のみを伝搬させる
ものである。偏波保持光ファイバを用いることにより、
信号光７とホンピング光８は光ファイバ９の全長にわた
って強く相互作用することになり、信号光７を大きく増
幅することができる。
第３図に本発明の別の実施例装置構成図を示す。
この例は、信号源用光源１とポンピング光用光源２とを
、光増幅用光ファイバ９の両端に分けて配置し、信号光
７とホンピング光８とを光増幅用光ファイバ９の中を逆
方向に伝搬させるものである。
、光増幅用光ファイバ９の両端に分けて配置し、信号光
７とホンピング光８とを光増幅用光ファイバ９の中を逆
方向に伝搬させるものである。
光増幅用元ファイバ９として、偏波保持光ファイバを用
いる。信号光７は光ファイバ９の中で増幅されて出射端
６からとり出すことができる。信号源１と光ファイバ９
との間には、アイソレータ１０を挿入して、ポンピング
光８が信号源１に入射することを防止する。信号源用の
光源１の出力光とボンピング光用の光源２との偏波面は
、この光ファイバ９の中で偏波面が合うようにして光フ
ァイバ９に結合する。
いる。信号光７は光ファイバ９の中で増幅されて出射端
６からとり出すことができる。信号源１と光ファイバ９
との間には、アイソレータ１０を挿入して、ポンピング
光８が信号源１に入射することを防止する。信号源用の
光源１の出力光とボンピング光用の光源２との偏波面は
、この光ファイバ９の中で偏波面が合うようにして光フ
ァイバ９に結合する。
次に、信号光とホンピング光が逆方向に伝搬する第５図
の実施例による試験結果を説明する。その測定系を第４
図に示す。ポンピング光を発生させる光源２はＱスイッ
チＮｄ ＹＡＧレーザを用いた。その出力光波長は１
．０６μｍ１光バルヌのピーク値１ｄ１ｏｘｗ、パルス
幅は２００ｎＳ 、光パルスの繰り返し周波数は５００
Ｈｚである。信号光を送出する光源１には、１３０μｍ
の半導体レーザを使用した。２２は電気的なパルス発生
器で、信号源１の光導体レーザの駆動源として使用する
。また、電気的パルス発生器２２から出た電気的パルス
はパルス遅延回路２３を介して信号源２のＹＡＧレーザ
トリガー信号となる。
の実施例による試験結果を説明する。その測定系を第４
図に示す。ポンピング光を発生させる光源２はＱスイッ
チＮｄ ＹＡＧレーザを用いた。その出力光波長は１
．０６μｍ１光バルヌのピーク値１ｄ１ｏｘｗ、パルス
幅は２００ｎＳ 、光パルスの繰り返し周波数は５００
Ｈｚである。信号光を送出する光源１には、１３０μｍ
の半導体レーザを使用した。２２は電気的なパルス発生
器で、信号源１の光導体レーザの駆動源として使用する
。また、電気的パルス発生器２２から出た電気的パルス
はパルス遅延回路２３を介して信号源２のＹＡＧレーザ
トリガー信号となる。
パルス遅延回路詔はボンピンク光と信号光が出合う位置
を調節するために使用するもので、遅延量が可変に設定
できる。ポンピング光８は光可変減衰器Ｕ、偏光子２６
、ビームスプリッタ２７金伝搬した後に、偏波保持光フ
ァイバにより構成された光増幅用の光ファイバ９に励振
される。この光ファイバ９の中のビークパワーは、光可
変減衰器２５を調節することにより０〜８００Ｗの間で
可変できるように構成された。偏光子２６はホンピング
光の偏波面を偏波保持光ファイバの偏波面に一致させる
ために使用する。
を調節するために使用するもので、遅延量が可変に設定
できる。ポンピング光８は光可変減衰器Ｕ、偏光子２６
、ビームスプリッタ２７金伝搬した後に、偏波保持光フ
ァイバにより構成された光増幅用の光ファイバ９に励振
される。この光ファイバ９の中のビークパワーは、光可
変減衰器２５を調節することにより０〜８００Ｗの間で
可変できるように構成された。偏光子２６はホンピング
光の偏波面を偏波保持光ファイバの偏波面に一致させる
ために使用する。
一方、半導体レーザによる信号源１から出た信号光７は
偏光子３０．Ｙ工Ｇ結晶３１、検光子３２よシ構成され
た光アイソレータ５４、λ／４板羽、偏光子あを順次通
過して、光ファイバ９に他端から入射する。光アイソレ
ータ３１けボンピング先回が半導体レーザ２１に達しな
いように挿入した。検光子３２、λ／４板お、偏光子あ
の組み合せは信号光の偏波面をパワー変化なしに回転さ
せるためのものである。
偏光子３０．Ｙ工Ｇ結晶３１、検光子３２よシ構成され
た光アイソレータ５４、λ／４板羽、偏光子あを順次通
過して、光ファイバ９に他端から入射する。光アイソレ
ータ３１けボンピング先回が半導体レーザ２１に達しな
いように挿入した。検光子３２、λ／４板お、偏光子あ
の組み合せは信号光の偏波面をパワー変化なしに回転さ
せるためのものである。
偏波保持光ファイバにより構成された光ファイバ９で増
幅された信号光は、ビームスプリッタｎで反射されて、
信号光３５としてモノクロメータ３６に導かれる。モノ
クロメ〜りの波長は１３μｍに設定されていて、それを
通過した信号米語はＧｅ −ＡＰＤにより構成された光
電変換器３７によシミ気信号に変換される。この出方に
得られる電気信号は光増幅の利得を観測するためのディ
ジタル信号処理装置あてモニタし、そのヌベクトルハボ
ックスカー積分器３９とＸ−Ｙレコータ菊で検出する。
幅された信号光は、ビームスプリッタｎで反射されて、
信号光３５としてモノクロメータ３６に導かれる。モノ
クロメ〜りの波長は１３μｍに設定されていて、それを
通過した信号米語はＧｅ −ＡＰＤにより構成された光
電変換器３７によシミ気信号に変換される。この出方に
得られる電気信号は光増幅の利得を観測するためのディ
ジタル信号処理装置あてモニタし、そのヌベクトルハボ
ックスカー積分器３９とＸ−Ｙレコータ菊で検出する。
ここで使用した偏波保持形の光ファイバ９はＰＡＮＤＡ
形（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−＋ｎａｉｎｔａｉｎｉ
ｎｇａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅａｕｃｉｎｇ）
のファイバであり、モード複屈折が大きくかつ低損失で
ある特徴を持っている。その断面構造を第５図に示す。
形（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−＋ｎａｉｎｔａｉｎｉ
ｎｇａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅａｕｃｉｎｇ）
のファイバであり、モード複屈折が大きくかつ低損失で
ある特徴を持っている。その断面構造を第５図に示す。
５１はコアで５２はクラッドである。５３はサイドビッ
トで、コア５１に応力に基づく複屈折を発生させるため
にある。コアとクラッド間の屈折率差は０．６２％であ
り、１．０６と１３μｍにおける光損失はそれぞれ１６
とａ７υ／層である。ファイバ長は１００ｍであり、そ
の長さにおけるＨＥ、、 とＨＥ、、モード間の偏光
に対する消光比は３０ｄＢ以上である。この偏波保持フ
ァイバの光損失波長特性を第６図に示す。１０〜１．８
μｍの波長範囲における光損失は２ｄ］１３／ｋｍ以下
であり、極めて低損失である。
トで、コア５１に応力に基づく複屈折を発生させるため
にある。コアとクラッド間の屈折率差は０．６２％であ
り、１．０６と１３μｍにおける光損失はそれぞれ１６
とａ７υ／層である。ファイバ長は１００ｍであり、そ
の長さにおけるＨＥ、、 とＨＥ、、モード間の偏光
に対する消光比は３０ｄＢ以上である。この偏波保持フ
ァイバの光損失波長特性を第６図に示す。１０〜１．８
μｍの波長範囲における光損失は２ｄ］１３／ｋｍ以下
であり、極めて低損失である。
信号光とポンピング光の相互作用に対する模式図を第７
図に示す。■に示すように、１６μｍの信号光が偏波保
持ファイバに励振され、■に示す最大の利得を得るよう
にタイミングを調整した１０６μｍのポンピング光を信
号光と逆方向から入射させる。■〜■では、１．０６μ
ｍのポンピング光は光ファイバを伝搬するに従って、ラ
マン散乱によって４次のストークス光が発生する。ボン
ピング５［よる活性領域が完全に形成された直後に、信
号光とポンピング光の光パルスが出合う。この状態は第
７図■〜■で示すｔ ｉｎｔの前後である。この後、誘
導ラマン散乱の後方散乱に対する利得は除々に減衰し、
５次のストークス光が大きくなる（■−■）。増幅され
た信号光線図の左方へ伝搬する。
図に示す。■に示すように、１６μｍの信号光が偏波保
持ファイバに励振され、■に示す最大の利得を得るよう
にタイミングを調整した１０６μｍのポンピング光を信
号光と逆方向から入射させる。■〜■では、１．０６μ
ｍのポンピング光は光ファイバを伝搬するに従って、ラ
マン散乱によって４次のストークス光が発生する。ボン
ピング５［よる活性領域が完全に形成された直後に、信
号光とポンピング光の光パルスが出合う。この状態は第
７図■〜■で示すｔ ｉｎｔの前後である。この後、誘
導ラマン散乱の後方散乱に対する利得は除々に減衰し、
５次のストークス光が大きくなる（■−■）。増幅され
た信号光線図の左方へ伝搬する。
被測定偏波保持ファイバの前方誘導ラマン散乱に対する
スペクトル全第８図に示す。第４図に示したボンクスヵ
ー積分器３９のゲート幅は１戸に設定ｔ、、全ボンピン
ク光パルスのスペクトルニ対スる依存性を測定できるよ
うにした。１１２μｍ、１．１８μｍ、１．２４μｍ、
１．３１μｍおよび１３８μｍの５本のストークス線が
明白に観測されていることがわかる。
スペクトル全第８図に示す。第４図に示したボンクスヵ
ー積分器３９のゲート幅は１戸に設定ｔ、、全ボンピン
ク光パルスのスペクトルニ対スる依存性を測定できるよ
うにした。１１２μｍ、１．１８μｍ、１．２４μｍ、
１．３１μｍおよび１３８μｍの５本のストークス線が
明白に観測されていることがわかる。
それぞれのストークス光に対するストークスシフトは４
２３ｃｍ−１，４５８ｃｍ−’、４１４ ｃｍ 、
４３４（２）および３９１］ＣＩ＋］−１である。
２３ｃｍ−１，４５８ｃｍ−’、４１４ ｃｍ 、
４３４（２）および３９１］ＣＩ＋］−１である。
ポンピング光が存在する場合としない場合の信号光の代
表例を第９図に示す。第９図（ａ）は信号のパルス、第
９図（１））は増幅された信号光、第９ 図１ （ｃｌ
は信号光がないときのポンピング光の後方１１女乱波形
、第９図（ｃｌ）は第９図（Ｃ）の対数変換波形である
１゜第９図（ａ）および（ｂ）より後方ラマン散乱の利
得は２０．２ｄＢとなる。ボンピンク光の後方散乱波に
対する相互作用長は Ｌ ｉｎｔ ＝ Ｖｇ −Ｗ ／２ で与えられる。ここでＶｇは群速度で２刈ｏ８ｍ／６ｅ
Ｃ１Ｗは光パルス幅で２０ＱｎＳである。したがって単
位長当りの後方誘導ラマン散乱利得は１．Ｏｄ、Ｂ／ｍ
となる。この値は第９図（ａ）の対数亥換された後方散
乱波形の傾斜からも求めることができる。第９図（ａ）
から求めた値は０．９６ｄＢ／ｋｍである。これらの値
は極めて良く一致しているっ 第１０図に、１．５μｍの半導体レーザによる信号光が
ある場合とない場合の後方誘導ラマン散乱のスペクトル
を示す。第１０図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ１はそれツ
レ２２０ 、５００および７００Ｗのボンピンクパワー
（Ｐｐ）に対応し信号光がない場合に相当する。ホンビ
ンダ光パルスの偏波方向は、信号光パルスと同一になる
ようにしている。第１０図（ｄ） （ｆｌｌ）および（
ｆ）は、それぞれポンピング光パワーＰｐが２２０．５
００および７００Ｗで信号光が印加された場合に相当す
る。
表例を第９図に示す。第９図（ａ）は信号のパルス、第
９図（１））は増幅された信号光、第９ 図１ （ｃｌ
は信号光がないときのポンピング光の後方１１女乱波形
、第９図（ｃｌ）は第９図（Ｃ）の対数変換波形である
１゜第９図（ａ）および（ｂ）より後方ラマン散乱の利
得は２０．２ｄＢとなる。ボンピンク光の後方散乱波に
対する相互作用長は Ｌ ｉｎｔ ＝ Ｖｇ −Ｗ ／２ で与えられる。ここでＶｇは群速度で２刈ｏ８ｍ／６ｅ
Ｃ１Ｗは光パルス幅で２０ＱｎＳである。したがって単
位長当りの後方誘導ラマン散乱利得は１．Ｏｄ、Ｂ／ｍ
となる。この値は第９図（ａ）の対数亥換された後方散
乱波形の傾斜からも求めることができる。第９図（ａ）
から求めた値は０．９６ｄＢ／ｋｍである。これらの値
は極めて良く一致しているっ 第１０図に、１．５μｍの半導体レーザによる信号光が
ある場合とない場合の後方誘導ラマン散乱のスペクトル
を示す。第１０図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ１はそれツ
レ２２０ 、５００および７００Ｗのボンピンクパワー
（Ｐｐ）に対応し信号光がない場合に相当する。ホンビ
ンダ光パルスの偏波方向は、信号光パルスと同一になる
ようにしている。第１０図（ｄ） （ｆｌｌ）および（
ｆ）は、それぞれポンピング光パワーＰｐが２２０．５
００および７００Ｗで信号光が印加された場合に相当す
る。
ポンピング光パワーＰｐが増加するとともに第１０図（
ａ）、（１１）および（Ｃ）に示すように高次のス）
−ジス光が大きくなる。偏波保持光ファイバに信号光が
印加されると、第１０図（ａ）、（１））および（Ｃ）
に示すように、信号光が増幅されることがわかる。
ａ）、（１１）および（Ｃ）に示すように高次のス）
−ジス光が大きくなる。偏波保持光ファイバに信号光が
印加されると、第１０図（ａ）、（１））および（Ｃ）
に示すように、信号光が増幅されることがわかる。
一般的なシングルモードファイバで社、偏波が保存され
ないのでポンピング光と信号光の偏波は保持されない。
ないのでポンピング光と信号光の偏波は保持されない。
したがって、平均的なラマン利得はこれより２桁程度減
少する。一方、偏波保持光ファイバがラマン増幅器とし
て使用したとき、大きなラマン利得が期待できるため、
その依存性を測定した。その結果を第１１図に示す。こ
こで横軸ノ０°および１８０°はポンピング光と信号光
の偏波面が一致している場合であり、同９０°はそれら
が相互に直交している場合である。ポンピング光の偏波
面は偏波保持光ファイバの偏波方向と一致させ、信号光
の偏波方向を変えて測定した。試験は２００．３００お
よび４５０Ｗの異なるボンピング光ノくワーに対して行
った。○印は実験値で、実線は理論式からの計算値であ
る。理論式は ＧＢ８Ｒ８（θ）＝ （Ｇ、、−１） ｃｏｓ２θ＋１
で与えられる。ここでＧＢ８Ｒ８（θ）は後方誘導ラマ
ン散乱の利得、Ｇ４．は両光の偏波面が一致する状態に
おけるＧＢＳＲ８％ θはポンピング光の偏波面と信号
光の偏波面の角度である。ここで、偏波保持光ファイバ
の２つの直交モード間の結合は無視し得る＃丘ど小さい
とした。
少する。一方、偏波保持光ファイバがラマン増幅器とし
て使用したとき、大きなラマン利得が期待できるため、
その依存性を測定した。その結果を第１１図に示す。こ
こで横軸ノ０°および１８０°はポンピング光と信号光
の偏波面が一致している場合であり、同９０°はそれら
が相互に直交している場合である。ポンピング光の偏波
面は偏波保持光ファイバの偏波方向と一致させ、信号光
の偏波方向を変えて測定した。試験は２００．３００お
よび４５０Ｗの異なるボンピング光ノくワーに対して行
った。○印は実験値で、実線は理論式からの計算値であ
る。理論式は ＧＢ８Ｒ８（θ）＝ （Ｇ、、−１） ｃｏｓ２θ＋１
で与えられる。ここでＧＢ８Ｒ８（θ）は後方誘導ラマ
ン散乱の利得、Ｇ４．は両光の偏波面が一致する状態に
おけるＧＢＳＲ８％ θはポンピング光の偏波面と信号
光の偏波面の角度である。ここで、偏波保持光ファイバ
の２つの直交モード間の結合は無視し得る＃丘ど小さい
とした。
第１１図より、信号光とポンピング光の偏波面が直交し
ている場合は全く増幅しないことがわかる。
ている場合は全く増幅しないことがわかる。
以上の実証実験は後方に伝搬する誘導ラマン散乱光の光
増幅を中心に述べたが、前方に伝搬する場合も同様のこ
とが期待できる。また、実験装置の都合で、ポンピング
光および信号光も光パルスの状態について検討したが、
実際の伝送システムでは、ポンピング光が連続光で、信
号光が擬似ランダムパルスである。この場合も、ここで
述べた実証実験と同様の結果が期待できる。この実証実
験ではＰＡＮＤＡ形の偏波保持ファイバを使用したが、
楕円コア形、ひようたんコア形、矩形コア形、四等分コ
ア形、サイドヒツト形、楕円り２ツド形、楕円ジャケッ
ト形、ねじりファイバ形等の各種の偏波保持光ファイバ
に対しても同様の結果が期待できる。
増幅を中心に述べたが、前方に伝搬する場合も同様のこ
とが期待できる。また、実験装置の都合で、ポンピング
光および信号光も光パルスの状態について検討したが、
実際の伝送システムでは、ポンピング光が連続光で、信
号光が擬似ランダムパルスである。この場合も、ここで
述べた実証実験と同様の結果が期待できる。この実証実
験ではＰＡＮＤＡ形の偏波保持ファイバを使用したが、
楕円コア形、ひようたんコア形、矩形コア形、四等分コ
ア形、サイドヒツト形、楕円り２ツド形、楕円ジャケッ
ト形、ねじりファイバ形等の各種の偏波保持光ファイバ
に対しても同様の結果が期待できる。
以上述べたように、誘導ラマン散乱による光増幅におい
て、偏波保持ファイバを使用することにより、増幅利得
を大きくすることができる利点がある。本発明は、光フ
アイバ伝送方式で中継区間の中央部に、光ファイバの損
失を補償するような増幅領域を構成することにより実施
して、中継区間を大幅に拡大できることになる。
て、偏波保持ファイバを使用することにより、増幅利得
を大きくすることができる利点がある。本発明は、光フ
アイバ伝送方式で中継区間の中央部に、光ファイバの損
失を補償するような増幅領域を構成することにより実施
して、中継区間を大幅に拡大できることになる。
第１図は光ファイバの非線形効果による光増幅作用を利
用した光伝送システムに対する従来例構成を示す図。 第２図は本発明実施例による光伝送方式の基本的な構成
図。 第３図は後方散乱による増幅作用を利用した本発明実施
例光伝送方式の基本的な構成図。 第４図は本発明の原理を確認するための試験系を示す構
成図。 第５図は実証実験に使用したＰＡＮＤＡ形イい液保持フ
ァイバの断面構造図。 第６図はそのＰＡＮＤＡファイバの光損失波長特性を示
す図。 第７図は第４図に示す試験系で後方誘導ラマン散乱によ
る光増幅を行う場合の各光パルスの状態図。 第８図はＰＡＮＤＡファイバに誘導ラマン散乱を発生さ
せた場合の分光スペクトラムを示す図。 第９図は信号光が増幅される様子を示す時間波形図。 第１０図は信号光が増幅した場合のスペクトルの変化を
示す図。 第１１図はポンピング光の偏波面と信号光の偏波面の角
度に対する増幅利得の依存性を示す図。 １・・・信号用光源、２・・・ポンピング光用光源、３
・・・信号光とポンピング光を混合させる合波器、４・
・・光増幅用ファイバ、５・・・ボンピング光遮断用フ
ィルタ、６・・・信号光の出射端、７・・・信号光、８
・・・ポンピング光、９・・・偏波保持ファイバ、ＩＯ
・・・光アイソレータ、２２・・・電気的パルス発生器
、羽・・・電気的パルス遅延回路、郷・・−光可変減衰
器、２６・・・偏光子、ｎ・・・ビームスプリッタ、詔
・・・偏波保持ファイバ、四・・・信号光、（９）・・
・偏光子、３１・・・ＹＩＧ結晶、３２・・・検光子、
羽・・・λ／４板、あ・・・偏光子、邸、・・・増幅さ
れた信号光、３６・・・モノクロメータ、３７・・・Ｇ
ｅ−Ａ Ｐ Ｄ Ｋよる光電変換器、お・・・ディジタ
ル信号処理装置、３９・・・ボックスカー積分器、荀・
・・Ｘ−Ｙレコーダ、５１・・・ＰＡＮＤＡファイバの
コア、５２・・・クラッド、５３・・・サイドビット、
５４・・・光アイ：／Ｌ／−ｐ° 特許出願人 日
本電信電話公社代理人 弁理士弁 出 直 孝 児 ８ 回 時間（、ｕｓ） 特開（月Ｓ）
ｑ子＃ｌ（んＳ）
メ乞フフイハ畏（ｍ）７ｉ ９ 図 ：、ｇＬ表（刀ｍ） Ｍ ｌ。 洟表 （、ａｍ） 図
用した光伝送システムに対する従来例構成を示す図。 第２図は本発明実施例による光伝送方式の基本的な構成
図。 第３図は後方散乱による増幅作用を利用した本発明実施
例光伝送方式の基本的な構成図。 第４図は本発明の原理を確認するための試験系を示す構
成図。 第５図は実証実験に使用したＰＡＮＤＡ形イい液保持フ
ァイバの断面構造図。 第６図はそのＰＡＮＤＡファイバの光損失波長特性を示
す図。 第７図は第４図に示す試験系で後方誘導ラマン散乱によ
る光増幅を行う場合の各光パルスの状態図。 第８図はＰＡＮＤＡファイバに誘導ラマン散乱を発生さ
せた場合の分光スペクトラムを示す図。 第９図は信号光が増幅される様子を示す時間波形図。 第１０図は信号光が増幅した場合のスペクトルの変化を
示す図。 第１１図はポンピング光の偏波面と信号光の偏波面の角
度に対する増幅利得の依存性を示す図。 １・・・信号用光源、２・・・ポンピング光用光源、３
・・・信号光とポンピング光を混合させる合波器、４・
・・光増幅用ファイバ、５・・・ボンピング光遮断用フ
ィルタ、６・・・信号光の出射端、７・・・信号光、８
・・・ポンピング光、９・・・偏波保持ファイバ、ＩＯ
・・・光アイソレータ、２２・・・電気的パルス発生器
、羽・・・電気的パルス遅延回路、郷・・−光可変減衰
器、２６・・・偏光子、ｎ・・・ビームスプリッタ、詔
・・・偏波保持ファイバ、四・・・信号光、（９）・・
・偏光子、３１・・・ＹＩＧ結晶、３２・・・検光子、
羽・・・λ／４板、あ・・・偏光子、邸、・・・増幅さ
れた信号光、３６・・・モノクロメータ、３７・・・Ｇ
ｅ−Ａ Ｐ Ｄ Ｋよる光電変換器、お・・・ディジタ
ル信号処理装置、３９・・・ボックスカー積分器、荀・
・・Ｘ−Ｙレコーダ、５１・・・ＰＡＮＤＡファイバの
コア、５２・・・クラッド、５３・・・サイドビット、
５４・・・光アイ：／Ｌ／−ｐ° 特許出願人 日
本電信電話公社代理人 弁理士弁 出 直 孝 児 ８ 回 時間（、ｕｓ） 特開（月Ｓ）
ｑ子＃ｌ（んＳ）
メ乞フフイハ畏（ｍ）７ｉ ９ 図 ：、ｇＬ表（刀ｍ） Ｍ ｌ。 洟表 （、ａｍ） 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 光ファイバと、 この光ファイバに信号光を結合する手段と、この光ファ
イバにポンピング光を結合する手段と、 この光ファイバの非線形光学効果を利用して増幅された
上記信号光を取り出す手段と 全備えた光ファイバによる光増幅装置において、上記光
ファイバが偏波保持光ファイバであり、上記光フアイバ
内で上記信号光と上記ポンピング光との偏波面を合わせ
るように構成されたことを特徴とする 光ファイバによる光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7567983A JPS59200486A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 光フアイバによる光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7567983A JPS59200486A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 光フアイバによる光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200486A true JPS59200486A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13583121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7567983A Pending JPS59200486A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 光フアイバによる光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200486A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460523A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Hamamatsu Photonics Kk | 偏光子 |
| EP0712217A2 (en) * | 1991-11-08 | 1996-05-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical-fiber amplifier comprising polarization limiting means |
| EP0870208A2 (en) * | 1996-07-09 | 1998-10-14 | Corning Incorporated | Fiber optic system with simultaneous switching and raman |
| EP0870211A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-10-14 | Corning Incorporated | Optimized birefringent fiber switch |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5864088A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-16 | Nec Corp | 光フアイバレ−ザ増幅器 |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP7567983A patent/JPS59200486A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5864088A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-16 | Nec Corp | 光フアイバレ−ザ増幅器 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460523A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Hamamatsu Photonics Kk | 偏光子 |
| EP0712217A2 (en) * | 1991-11-08 | 1996-05-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical-fiber amplifier comprising polarization limiting means |
| EP0712217A3 (en) * | 1991-11-08 | 1996-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | Fiber optic amplifier with polarization limiting means |
| EP0870208A2 (en) * | 1996-07-09 | 1998-10-14 | Corning Incorporated | Fiber optic system with simultaneous switching and raman |
| EP0870211A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-10-14 | Corning Incorporated | Optimized birefringent fiber switch |
| EP0870208A4 (en) * | 1996-07-09 | 1999-09-15 | Corning Inc | FIBER OPTICAL SYSTEM THAT SWITCHES AT THE SAME TIME AND STRENGTHENS RAMAN |
| EP0870211A4 (en) * | 1996-07-09 | 1999-09-15 | Corning Inc | OPTIMIZED BIREFRINGENT FIBER SWITCH |
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