DE60214936T2

DE60214936T2 - Polarisationserhaltender optischer Faserverstärker

Info

Publication number: DE60214936T2
Application number: DE60214936T
Authority: DE
Inventors: c/o Fujikura Ltd. Takeshi Sakura-shi Segi; c/o Fujikura Ltd. Tomoharu Sakura-shi Kitabayashi; c/o Fujikura Ltd. Tetsuya Sakura-shi Sakai
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: CN1397832A; EP1276185A3; CA2392462A1; EP1276185B1; CA2392462C; HK1051443A1; CN1236532C; US6597494B2; DE60214936D1; US20030021012A1; EP1276185A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Verstärker, dessen verstärkendes Medium eine Seltenerd-dotierte Lichtleitfaser ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Lichtleitfaser-Verstärker, in welchem eine optische Verstärkung unter Erhaltung einer Polarisation eines Signallichts durchgeführt wird, um die Ausbeute verbessern und Rauschen reduzieren zu können.
Beschreibung des betreffenden Fachgebiets
Als optischer Verstärker, der eine Lichtleitfaser verwendet, findet ein Lichtleitfaser-Verstärker breite Verwendung, dessen verstärkendes Medium eine Erbium-dotierte Lichtleitfaser (im Folgenden kurz EDF genannt) ist.
Wenn dieser optische Verstärker in Kombination mit einer optischen Einheit verwendet wird, die eine hohe Polarisationsabhängigkeit aufweist, wie etwa ein optischer Modulator, so ist der Polarisationszustand des Lichts, das in einen solchen optischen Modulator eingegeben wird oder aus diesem austritt, ein wichtiger Faktor. Bei dieser Art eines optischen Verstärkers wird linear polarisiertes Licht als Eingangslicht oder als Ausgangslicht verwendet und ein polarisationserhaltender optischer Verstärker wird zum Zweck der Polarisationserhaltung des Signallichts verwendet. Ein solcher polansationserhaltender optischer Verstärker ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Nr. H7-142798 und in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Nr. H11-112065 beschrieben.
In 6 ist eine Struktur eines herkömmlichen Lichtleitfaser-Verstärkers gezeigt. In 6 zeigt Bezugszeichen 1 eine Signallichtquelle. Die Signallichtquelle 1 ist mit einem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. Dieser Lichtübertragungsweg 2 ist mit einer Eingangsöffnung eines ersten optischen Isolators 3a verbunden. An einer Ausgangsöffnung des ersten optischen Isolators 3a ist ein Ende einer EDF 4 als verstärkendes Medium angeschlossen.
Ein anderes Ende der EDF 4 ist mit einer Eingangsöffnung eines Wellenlängenteilung-Multiplex-Kopplers 5 (im Folgenden als WDM-Koppler 5 bezeichnet) verbunden. Mit einer anderen Eingangsöffnung des WDM-Kopplers 5 ist eine Pumplichtquelle 6 verbunden. Mit einer Ausgangsöffnung des WDM-Kopplers 5 ist eine Eingangsöffnung eines zweiten optischen Isolators 3b verbunden. Die Ausgangsöffnung des zweiten optischen Isolators 3b ist mit einem optischen Übertragungsweg 2 verbunden.
In einem Lichtleitfaser-Verstärker werden Pumplicht von der Pumplichtquelle 6 sowie das Signallicht von der Signallichtquelle 1 durch den WDM-Koppler 5 gemischt und der EDF 4 eingegeben und eine optische Verstärkung wird dann ausgeführt. Ein solches verstärktes Signallicht wird an den Lichtübertragungsweg 2 ausgegeben.
Werden eine polansationserhaltende optische Einheit und eine polansationserhaltende Lichtleitfaser für eine einen solchen Lichtleitfaser-Verstärker bildende optische Einheit und eine diese optischen Einheiten verbindende Lichtleitfaser verwendet, so kann eine Lichtverstärkung durchgeführt werden, während die Polarisation beibehalten wird.
Da jedoch in diesem Lichtleitfaser-Verstärker eine verstärkte spontane Emission, die von Erbium emittiert wird, mit welchem die EDF 4 dotiert ist, in der Lichtleitfaser übertragen wird, wird auch die verstärkte spontane Emission verstärkt.
Wenn sich eine Besetzungsinversion an einem hinteren Ende, an welchem ein Signallicht auf die EDF 4 fällt, aufgrund der verstärkten spontanen Emission verschlechtert, so wird die Ausbeute des Signallichts gesättigt, so dass es schwierig ist, eine hohe Ausbeute zu erreichen. Da ferner eine Pumplichtenergie zum Verstärken der verstärkten spontanen Emission verwendet wird, verschlechtert sich die Pumpeffizienz. Ferner wird die Besetzungsinversion an einem Ende, an welchem Signallicht einfällt, verschlechtert und das Rauschmaß verschlechtert sich.
Außerdem besteht ein Problem darin, dass sich der Polarisationsgrad des Signallichts aufgrund von Polarisations-Kreuzkopplung/Übersprechen (cross talk) verschlechtert, welche verursacht wird, wenn die Anzahl der optischen Einheiten, die den optischen Verstärker bilden, und die Anzahl an Schmelzspleißverbindungen dieser optischen Einheiten zunehmen.
Bei dieser Art eines optischen Verstärkers ist es kein Problem, wenn der Polarisationszustand des eingegebenen Signallichts ideal linear polarisiertes Licht ist. Tritt jedoch eine Polarisationskomponente auf, in welcher eine gegenüber dieser Polarisationsrichtung orthogonale Richtung enthalten ist, so wird diese unbenötigte orthogonale Lichtkomponente verstärkt, so dass eine unbenötigte Polarisationslichtkomponente in dem Ausgangssignallicht enthalten ist. Das bedeutet, dass der Anteil an Licht, das von linear polarisiertem Licht zu einer orthogonalen Komponente desselben hin abweicht, bei einfallendem linear polarisiertem Licht (ein solches Verhältnis wird im Folgenden kurz „Kreuzkopplung" genannt) zunimmt und das Leistungsvermögen des polarisationserhaltenden optischen Verstärkers verschlechtert wird.
Der Artikel „High-power single polarization EDFA with wavelength-multiplexed pumps" von F. Hakimi et al., CLEO 1998, Band 6, Seite 287 offenbart einen Verstärker gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben erwähnten Probleme entstanden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtleitfaser-Verstärker bereitzustellen, welcher eine Ausbeute verbessern und ein Rauschmaß reduzieren kann, und zwar unter Beibehalten der Polarisation des Signallichts und dessen Verstärkung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen optischen Verstärker bereitzustellen, bei welchem Licht mit einer unbenötigten Polarisationskomponente nicht in dem Signallicht enthalten sein sollte.
Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
Ein polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker kann umfassen: Ein verstärkendes Medium, welches eine Seltenerd-dotierte, polarisationserhaltende Lichtleitfaser ist, eine Pumplichtquelle, welche die Seltenerd-dotierte Lichtleitfaser anregt, eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, wobei die Seltenerd-dotierte Lichtleitfasern in mehreren Stufen, wie etwa in zwei Stufen oder mehr verbunden sind, wobei die Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, welche linear polarisiertes Licht einer langsamen Axialrichtungskomponente, die eine Polarisationskomponente ist, deren Übertragungsgeschwindigkeit bei Übertragung durch die polarisationserhaltende Lichtleitfaser langsam ist, oder einer schnellen Axialrichtungskomponente, die die langsame Axialrichtungskomponente orthogonal schneidet, und die eine Polarisationskomponente mit schneller Übertragungsgeschwindigkeit ist, überträgt, in wenigstens einem Verbindungsbereich in der Seltenerd-dotierten Lichtleitfaser angeordnet ist.
Der polarisationserhaltende Lichtleitfaser-Verstärker kann eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht umfassen, weiche ein Polarisator ist.
Der polarisationserhaltende Lichtleitfaser-Verstärker kann eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht umfassen, welcher ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator ist, der linear polarisiertes Licht in der langsamen Axialrichtung oder in der schnellen Axialrichtung hindurch lässt und ein linear polarisiertes Licht, deren Polarisationskomponente orthogonal zu dem vorstehenden durchgelassenen linear polarisierten Licht ist, nicht hindurch lässt.
Der polarisationserhaltende Lichtleitfaser-Verstärker kann eine Seltenerddotierte Lichtleitfaser umfassen, welche eine Erbium-dotierte Lichtleitfaser ist.
Der polarisationserhaltende Lichtleitfaser-Verstärker kann optische Einheiten umfassen, wie etwa eine Seltenerd-dotierte Lichtleitfaser, eine Pumplichtquelle und eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, welche durch eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser verbunden sind.
Der optische Verstärker kann umfassen: ein verstärkendes Medium, welches aus einer polarisationserhaltenden Lichtleitfaser hergestellt ist, deren Kern mit einem Seltenerd-Element dotiert ist, eine Pumplichtquelle, welche die polarisationserhaltende Lichtleitfaser anregt, eine erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, welche mit einem Eingang der polarisationserhaltenden Lichtleitfaser verbunden ist, eine zweite Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, welche mit einem Ausgang der polarisationserhaltenden Lichtleitfaser verbunden ist, wobei die erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht linear polarisiertes Licht entweder einer langsamen Axialrichtungskomponente, die eine Polarisationskomponente ist, deren Übertragungsgeschwindigkeit bei Übertragung durch die polarisationserhaltende Lichtleitfaser langsam ist, oder einer schnellen Axialrichtungskomponente, welche sich mit der langsamen Axialrichtungskomponente orthogonal schneidet und welche eine Polarisationskomponente mit schneller Übertragungsgeschwindigkeit ist, überträgt, wobei die zweite Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht nahezu die gleichen optischen Eigenschaften aufweist wie die erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht und nur linear polarisiertes Licht überträgt, das durch die erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht übertragen wird. Durch den Einsatz einer solchen Struktur ist es möglich, eine optische Verstärkung durchzuführen, während der Zustand des linear polarisierten Lichts des Signallichts erhalten bleibt und während verhindert wird, dass Licht, wie etwa eine unbenötigte Polarisationskomponente, verstärkt wird.
In dem optischen Verstärker kann die polarisationserhaltende Lichtleitfaser mit Erbium dotiert sein.
In dem optischen Verstärker können optische Einheiten, wie etwa ein verstärkendes Medium, eine Pumplichtquelle und eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, durch eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser verbunden sein.
In dem optischen Verstärker kann eine erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht oder/und eine zweite Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht ein Polarisator sein.
In dem optischen Verstärker kann eine erste Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht oder eine zweite Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht ein polarisationsabhängiger optischer Isolator sein, welcher nur eine Art des linear polarisierten Lichts überträgt und welcher linear polarisiertes Licht, das aus einer Polarisationskomponente gebildet ist, die orthogonal zu dem vorstehenden, übertragenen linear polarisierten Licht verläuft, nicht überträgt.
In dem optischen Verstärker kann ein Pumpverfahren, welches eine Pumplichtquelle verwendet, beispielsweise irgendeines der folgenden Pumpverfahren einsetzen: Ein vorwärts gerichtetes Pumpverfahren, in welchem ein gepumptes Licht in einer selben Richtung einfällt und gepumpt wird, wie die Übertragungsrichtung des Signallichts, oder ein rückwärts gerichtetes Pumpverfahren, in welchem ein angeregtes Licht in einer entgegengesetzten Richtung zur Übertragungsrichtung des Signallichts einfällt und gepumpt wird, oder ein unilaterales Pumpverfahren, in welchem ein angeregtes Licht in sowohl die gleiche als auch in die entgegengesetzte Richtung wie das Signallicht einfällt und angeregt wird.
In dem optischen Verstärker kann wenigstens ein polarisationserhaltender optischer Teilungskoppler einen Teil eines Eingangslichts oder eines Ausgangslichts als überwachtes Licht an einem Eingang einer ersten Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht oder an einem Ausgang einer zweiten Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht aufteilen. Gemäß einer solchen Struktur ist es möglich, eine optische Verstärkung durchzuführen, während der Polarisationszustand des Eingangslichts und des Ausgangslichts überwacht wird und die optische Leistung stabil gehalten wird, und das verstärkte Licht auszugeben, deren linear polarisiertes Licht erhalten bleibt.
In dem optischen Verstärker kann eine Länge einer Erbium-dotierten, polarisationserhaltenden Lichtleitfaser 320 m oder weniger betragen.
In dem optischen Verstärker kann eine Erbium-dotierte, polarisationserhaltende Lichtleitfaser zwei Spannungseinwirkungsabschnitte aufweisen, welche in einem Mantel angeordnet sind, der außerhalb eines Kerns angeordnet ist, so dass er gegenüber dem Kern symmetrisch ist.
Wie oben erläutert wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung durch Anordnen einer Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, welche ein Polarisator oder ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator ist, zwischen zwei EDFs, möglich, die Intensität der verstärkten spontanen Emission zu begrenzen und zu verhindern, dass sich die Besetzungsinversion jeder EDF an einem Signallichteinfallsende verschlechtert. Daher ist es möglich, einen polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärker zu realisieren, der eine Verschlechterung des Rauschmaßes verhindern kann.
Da es ferner möglich ist, die Leistung der verstärkten spontanen Emission, die auf die EDF einfällt, um 50% zu reduzieren, ist es möglich, die Leistung des angeregten Lichts, welche für das Verstärken der verstärkten spontanen Emission verbraucht wird, zu reduzieren. Somit ist es möglich, einen polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärker zu realisieren, der das Signallicht effizient verstärken kann.
Ferner ist es möglich, einen polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärker zu realisieren, welcher eine Polarisationskreuzkopplung verbessert, die erzeugt wird, wenn sich das Signallicht durch optische Einheiten und verbundene Punkte einer jeden den optischen Verstärker bildenden optischen Einheit ausbreitet.
Da ferner die Lichtverstärkung unter Erhaltung des linear polarisierten Lichtzustands des Signallichts unter Verwendung eines Polarisators oder eines polarisationsabhängigen optischen Isolators durchgeführt wird, ist es somit möglich, einen optischen Verstärker zu realisieren, der die Verstärkung von Licht, das eine Polarisationskomponente aufweist, verhindern kann, und das verstärkte Licht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten ist, auszugeben.
Durch Ausführen der Lichtverstärkung, während die Leistung des eingegebenen Lichts und des ausgegebenen Lichts über einen polarisationserhaltenden optischen Teilungskoppler überwacht wird, ist es außerdem möglich, einen optischen Verstärker zu realisieren, der das verstärkte Licht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten ist, ausgeben kann, während die optische Leistung stabil aufrechterhalten werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht, welche ein weiteres Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines optischen Verstärkers zeigt, der einen Polarisator als Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht verwendet.
4 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines optischen Verstärkers zeigt, welcher einen polarisationsabhängigen optischen Isolator als Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht verwendet.
5 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines optischen Verstärkers zeigt, der eine optische Verstärkung unter Überwachung des eingehenden Lichts und des ausgehenden Lichts unter Verwendung eines Teilungskopplers durchführt.
6 ist eine Ansicht, welche einen herkömmlichen Lichtleitfaser-Verstärker zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Erste Ausführungsform.
1 zeigt ein Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Signallichtquelle. Die Signallichtquelle 1 ist mit einem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. Der Lichtübertragungsweg 2 ist mit einer Eingangsöffnung eines ersten optischen Isolators 3a verbunden. Ein Eingangsende eines ersten WDM-Kopplers 5a ist mit einer Ausgangsöffnung eines ersten optischen Isolators 3a verbunden. Eine erste Pumplichtquelle 6a, wie etwa eine Laserdiode, ist mit einem anderen Eingangsende des ersten WDM-Kopplers 5a verbunden. Ein Ende einer ersten EDF 4a als verstärkendes Medium ist mit einem Ausgangsende des ersten WDM-Kopplers 5a verbunden.
Das andere Ende der ersten EDF 4a ist mit einem Polarisator 7 verbunden, welcher eine Übertragungseinheit für linear polansiertes Licht ist. Der Polarisator 7 ist mit einem Ende einer zweiten EDF 4b verbunden. Das andere Ende der zweiten EDF 4b ist mit einer Eingangsöffnung des zweiten WDM-Kopplers 5b verbunden.
Eine zweite Pumplichtquelle 6b, wie etwa eine Laserdiode, ist mit einer anderen Eingangsöffnung des zweiten WDM-Kopplers 5b verbunden. Eine Eingangsöffnung des zweiten optischen Isolators 3b ist mit einer Ausgangsöffnung des zweiten WDM-Kopplers 5b verbunden. Eine Ausgangsöffnung des zweiten optischen Isolators 3b ist mit einem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. In diesem Beispiel ist jede optische Einheit durch ein Schmelzspleißverfahren verbunden.
Ein Polarisator 7 ist aus einem Glasprisma oder einer Glasplatte hergestellt, dessen/deren Reflexion um den Polarisationswinkel genutzt werden kann, und dient dazu, linear polarisiertes Licht nur in einer Polarisationsachsrichtung zu übertragen. In diesem Beispiel wird ein Polarisator 7 als Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht verwendet, um linear polarisiertes Licht entweder einer langsamen Axialrichtungskomponente, welche eine Polarisationskomponente ist, deren Übertragungsgeschwindigkeit bei Übertragung in der polarisationserhaltenden Lichtleitfaser langsam ist, oder einer schnellen Axialrichtungskomponente, welche die langsame Axialrichtungskomponente orthogonal schneidet und eine Polarisationskomponente mit schneller Übertragungsgeschwindigkeit ist, zu übertragen.
Ein polarisationserhaltender WDM-Koppler wird als erster WDM-Koppler 5a und als zweiter WDM-Koppler 5b verwendet. Ferner wird eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser zum Verbinden einer Erbium-dotierten Lichtleitfaser und jeder optischen Einheit verwendet.
Als erster optischer Isolator 3a und als zweiter optischer Isolator 3b sollte vorzugsweise ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator verwendet werden. Der polarisationsabhängige, polarisationserhaltende optische Isolator ist ein optischer Isolator mit einer solchen optischen Eigenschaft, dass nur ein linear polarisiertes Licht übertragen wird und ein linear polarisiertes Licht, das aus einer zum übertragenen linear polarisierten Licht orthogonalen Polarisationskomponente gebildet ist, blockiert wird.
Als nächstes wird ein Betrieb des polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers dieses Beispiels erläutert.
Ein von einer Signallichtquelle 1 ausgesendetes Signallicht ist ein linear polarisiertes Licht und das Signallicht fällt in einer Richtung ein, entweder in einer langsamen Axialrichtung oder in einer zur langsamen Axialrichtung orthogonalen schnellen Axialrichtung.
Das von dem ersten optischen Isolator 3a übertragene Signallicht wird in einem ersten WDM-Koppler 5a mit einem Pumplicht gemischt, das von einer ersten Pumplichtquelle 6a ausgesendet wird, und fällt auf eine erste EDF 4a. In der ersten EDF 4a wird das Signallicht verstärkt, wobei der polarisierte Lichtzustand des Signallichts erhalten bleibt. Zusammen mit dieser Verstärkung wird eine spontane Emission verstärkt, welche von dem Erbium emittiert wird.
Dabei wird die verstärkte spontane Emission von einem aussendenden Ende der ersten EDF 4a mit dem verstärkten Signallicht ausgesendet und fällt auf einen Polarisator 7a.
Ein Polarisator 7 ist so angeordnet, dass er nur eine Polarisationskomponente überträgt, die parallel mit dem Signallicht ist. Von dem Licht, welches auf den Polarisator 7 einfällt, kann ein Licht mit einer Polarisationskomponente, die orthogonal zum Signallicht ist, nicht durch den Polarisator 7 hindurch übertragen werden. Von der verstärkten spontanen Emission wird daher eine das Signallicht orthogonal schneidende Polarisationskomponente blockiert. Es ist somit möglich, die Leistung der verstärkten spontanen Emission um nahezu 50% zu reduzieren, während die Intensität des Signallichts erhalten bleibt.
Das verstärkte Signallicht, welches mit der reduzierten verstärkten spontanen Emission einhergeht, fällt auf die zweite EDF 4b ein. In der zweiten EDF 4b wird das Signallicht, das mit dem von der zweiten Pumplichtquelle 6b ausgesendeten Pumplicht gemischt wird, durch den zweiten WDM-Koppler 5b verstärkt. In der zweiten EDF 4b sowie auch in der ersten EDF 4a wird das Signallicht verstärkt und die verstärkte spontane Emission wird verstärkt.
Von der verstärkten spontanen Emission, welche durch Erbium erzeugt wird, wird dabei die verstärkte spontane Emission, welche in entgegengesetzte Richtung entgegen dem Signallicht übertragen wird und verstärkt wird, von dem Signallichteingangsende der zweiten EDF 4b aus ausgesendet und durch den Polarisator 7 übertragen. In dem Polarisator 7 wird von der verstärkten spontanen Emission aufgrund der Blockierung der Polarisationskomponente, welche das Signallicht orthogonal schneidet, die Leistung der verstärkten spontanen Emission, die auf die erste EDF 4a einfällt, um nahezu 50% reduziert. Wie erwähnt, ist es durch das Anordnen eines Polarisators 7 zwischen der ersten EDF 4a und der zweiten EDF 4b möglich, die Leistung der verstärkten spontanen Emission am Signallichteinfallsende der EDF 4a zu begrenzen und eine Verschlechterung der Besetzungsinversion zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung des Rauschmaßes zu verhindern. Das Rauschmaß wird als ein Verhältnis zwischen einer Signalverstärkung und der Leistung der verstärkten spontanen Emission beschrieben. In diesem Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers, in welchem ein Polarisator 7 verwendet wird, liegt das Rauschmaß bei 4,9 dB. Im Gegensatz dazu liegt in einem Fall, in welchem ein Polarisator 7 nicht verwendet wird, das Rauschmaß bei 7,0 dB. Das heißt, dass das Rauschmaß durch Einfügen des Polarisators 7 verbessert wird.
Da es ferner durch Einfügen des Polarisators 7 möglich ist, die Leistung der verstärkten spontanen Emission, welche auf die erste EDF 4a und die zweite EDF 4b einfällt, um nahezu 50% zu reduzieren, ist es möglich, die Pumplichtleistung, welche zum Verstärken der verstärkten spontanen Emission verwendet wird, zu reduzieren und das Signallicht effizient zu verstärken. In einem Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers, der einen Polarisator 7 verwendet, liegt eine zum Erhalten einer Signalausbeute/-verstärkung von 20 dB notwendige Pumplichtleistung, wenn die Leistung des eingehenden Signallichts bei –2 dBm liegt, bei 126 mW. Im Gegensatz dazu muss die Pumplichtleistung in einem Fall, in welchem der Polarisator 7 nicht eingefügt ist, 150 mW betragen. Das heißt, dass durch das Einfügen eines Polarisators 7 eine Verbesserung der Anregungseffizienz beobachtet wird.
Ferner weist das Signallicht durch eine Polarisationskreuzkopplung, welche beim Durchlaufen von optischen Einheiten, wie etwa optischen Isolatoren 3a, 3b, WDM-Kopplern 5a, 5b und EDFs 4a, 4b und den verbundenen Punkten dieser optischen Einheiten, auftritt, eine Polarisation auf, welche orthogonal zur Polarisationsrichtung des Signallichts ist. Eine Polarisationskreuzkopplung ist ein Leistungsverhältnis von polarisiertem Licht, das von dem einfallenden linear polarisierten Licht abweicht, zu dem einfallenden linear polarisierten Licht, wenn linear polarisiertes Licht auf die optische Einheit einfällt. Durch das Einfügen eines Polarisators 7 ist es möglich, die orthogonale Komponente zu reduzieren und den Polarisationsgrad zu verbessern.
In diesem Beispiel des polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers, der einen Polarisator 7 verwendet, liegt eine Polarisationskreuzkopplung bei –25 dB. Im Gegensatz dazu liegt die Kreuzkopplung in einem Fall, in welchem ein Polarisator 7 nicht eingefügt ist, bei –15 dB. Das bedeutet, dass durch Einfügen eines Polarisators 7 eine Verbesserung der Polarisationskreuzkopplung beobachtet wird.
In der vorstehenden Erläuterung sind die EDFs in zwei Stufen verbunden. Wenn die EDFs in mehreren Stufen verbunden sind, etwa in mehr als zwei Stufen oder in mehr Stufen, so können Polarisatoren je nach Notwendigkeit zwischen EDF-Stufen angeordnet werden.
Ferner kann anstelle eines Polarisators ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator zwischen den EDF-Stufen angeordnet werden, um Licht nur in Übertragungsrichtung des Signallichts zu übertragen.
In 2 ist ein Beispiel eines polarisationserhaltenden Lichtleitfaser-Verstärkers gezeigt, in welchem ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator zwischen den EDF-Stufen angeordnet ist.
In 2 zeigt ein Bezugszeichen 8 einen polarisationsabhängigen, polarisationserhaltenden optischen Isolator und der polarisationsabhängige, polarisationserhaltende optische Isolator ist zwischen der ersten EDF 4a und der zweiten EDF 4b angeordnet. Wenn der polarisationsabhängige, polarisationserhaltende optische Isolator 8 verwendet wird, so kann die verstärkte spontane Emission, welche von dem Signallichteingangsende der zweiten EDF 4b ausgesendet und zu der ersten EDF 4a gesendet wird, und zwar nicht nur eine zur Polarisationskomponente des Signallichts orthogonale Komponente, sondern außerdem eine zur Polarisationskomponente des Signallichts parallele Lichtkomponente, blockiert werden. Dementsprechend ist es möglich, das Rauschmaß und die Anregungseffizienz weiter zu verbessern.
In der obigen Erläuterung sind die EDFs in zwei Stufen verbunden. Wenn die EDFs in mehreren Stufen, etwa in zwei Stufen oder in mehreren Stufen, verbunden sind, so ist es möglich, den polarisationsabhängigen, polarisationserhaltenden optischen Isolator je nach Notwendigkeit zwischen den EDF-Stufen anzuordnen.
Beispiel
Die Aufgabe des Beispielverstärkers ist es, eine Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht mit einem Eingang und einem Ausgang des optischen Verstärkers zu verbinden, um irgendein linear polarisiertes Licht zwischen einer langsamen Axialrichtung, in der die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts gering ist, und einer schnellen Axialrichtung, die die langsame Axialrichtung orthogonal schneidet und die eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts aufweist, zu übertragen und die Polarisationskomponente, die orthogonal zu dem linear polarisierten Licht des Eingangssignallichts ist, zu blockieren und eine Verstärkung des Lichts mit unbenötigter Polarisationskomponente zu verhindern.
Als Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht, die in diesem Beispiel verwendet wird, kann ein Polarisator, ein polarisationsabhängiger optischer Isolator und dergleichen verwendet werden.
Zunächst wird als Beispiel eines optischen Verstärkers ein optischer Isolator erläutert, der einen Polarsator als Linearpolarisations-Übertragungseinheit verwendet.
In 3 ist eine Struktur eines Beispiels des optischen Verstärkers gezeigt. In 3 zeigt ein Bezugszeichen 2 einen Lichtübertragungsweg. Der Lichtübertragungsweg 2 ist mit einer Eingangsöffnung eines ersten optischen Isolators 13a verbunden. Ein erster Polarisator 17a ist mit einer Ausgangsöffnung des ersten optischen Isolators 13a verbunden. Der erste Polarsator 17a ist mit einer Eingangsöffnung eines WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Pumplichtquelle 16, wie etwa eine Laserdiode, ist mit einer anderen Eingangsöffnung des WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Ausgangsöffnung des WDM-Kopplers 10 ist mit einem Ende einer EDF 14 als verstärkendes Medium verbunden. Das andere Ende der EDF 14 ist mit einer Eingangsöffnung des zweiten optischen Isolators 13b verbunden. Ein zweiter Polarsator 17b ist mit einer Ausgangsöffnung des zweiten optischen Isolators 13b verbunden. Der zweite Polarisator 17b ist mit einem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist jede optische Einheit durch ein Schmelzspleißverfahren verbunden. In einem optischen Verstärker des Beispiels kann von dem Signallicht, das von dem Lichtübertragungsweg 2 aus gesendet wird, nur ein linear polarisiertes Licht in jeder Axialrichtung, und zwar der langsamen Axialrichtung oder der schnellen Axialrichtung, durch den ersten Polarsator 17a übertragen werden. Der Polarsator 17a ist aus einem Polarisationsprisma oder einer Glasplatte hergestellt, dessen/deren Reflexion um dessen/deren Polarisationswinkel genutzt werden kann, und dient dazu, linear polarisiertes Licht in einer Polarisationsachsrichtung zu übertragen.
Auf diese Weise wird das Signallicht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten bleibt, in dem WDM-Koppler 10 mit dem von der Pumplichtquelle 16 ausgesendeten Pumplicht gekoppelt und an die DF 14 ausgegeben, wird hier optisch verstärkt und wird von dem anderen Ende der EDF 14 an den zweiten Polarisator 17a ausgegeben. Da nur linear polarisiertes Licht, das sich durch den ersten Polarisator 17a ausbreitet, durch den zweiten Polarisator 17b übertragen wird, breitet sich in dem zweiten Polarisator 17b nur eine Polarisation in der verstärkten Polarisationsrichtung durch den zweiten Polarisator 17b hindurch aus und wird an den Lichtübertragungsweg 2 ausgegeben.
Da gemäß dem Lichtleitfaser-Verstärker des Beispiels eine optische Verstärkung unter Verwendung eines Polarisators ausgeführt wird und ein linear polarisierter Lichtzustand des Signallichts erhalten bleibt, ist es möglich, einen optischen Verstärker zu realisieren, in welchem vermieden wird, dass ein Licht mit einer unbenötigten Polarisationskomponente verstärkt wird, und in welchem das verstärkte Licht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten bleibt, ausgegeben werden kann.
Als nächstes wird als ein zweites Beispiel ein optischer Verstärker beschrieben, der einen polarisationsabhängigen optischen Isolator als Übertragungseinheit für linear polarisiertes Licht verwendet. Der polarisationsabhängige optische Isolator überträgt eine bestimmte Polarisationsaxialrichtung, überträgt jedoch nicht ein linear polarisiertes Licht, welches eine in einer zur Polarisationsachse orthogonalen Richtung ausgerichtete Polarisationskomponente aufweist.
In 4 ist ein optischer Verstärker dieses Beispiels gezeigt. In 4 zeigt ein Bezugszeichen 2 einen Lichtübertragungsweg. Der Lichtübertragungsweg 2 ist mit einer Eingangsöffnung eines ersten polarisationsabhängigen optischen Isolators 11a verbunden. Die Ausgangsöffnung des ersten optischen Isolators 11a ist mit einer Eingangsöffnung eines WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Pumplichtquelle 5 ist mit der anderen Eingangsöffnung des WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Ausgangsöffnung des WDM-Kopplers 10 ist mit einem Ende einer EDF 14 als verstärkendes Medium verbunden. Das andere Ende der EDF 14 ist mit einer Eingangsöffnung eines zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolators 11b verbunden. Eine Ausgangsöffnung des zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolators 11b ist mit dem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. In diesem Beispiel ist jede optische Einheit durch ein Schmelzspleißverfahren verbunden.
In diesem Beispiel des optischen Verstärkers kann von dem Signallicht, das von dem Signallichtweg 2 aus gesendet wird, nur ein linear polarisiertes Licht in nur einer Axialrichtung, der langsamen Axialrichtung oder der schnellen Axialrichtung, durch den ersten polarisationsabhängigen optischen Isolator 11a übertragen werden.
Auf diese Weise wird das Signallicht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten bleibt, in dem WDM-Koppler 10 mit dem von der Pumplichtquelle 16 ausgesendeten Pumplicht gemischt, der EDF 14 eingegeben, hier optisch verstärkt und von dem anderen Ende der EDF 14 zu dem zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolator 11b ausgegeben. In dem zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolator 11b kann – da nur ein linear polarisiertes Licht, das durch den ersten polarisationsabhängigen optischen Isolator 11a übertragen wurde, durch diesen übertragen wird – nur eine Polarisation in der verstärkten Polarisationsrichtung durch den zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolator 11b übertragen und an den Lichtübertragungsweg 2 ausgegeben werden.
Da gemäß dem optischen Verstärker dieses Beispiels eine optische Verstärkung unter Verwendung eines polarisationsabhängigen optischen Isolators und unter Erhalt eines linear polarisierten Lichtzustands des Signallichts ausgeführt wird, ist es möglich, einen optischen Verstärker zu realisieren, in welchem verhindert wird, dass ein Licht mit einer unbenötigten Polarisationskomponente verstärkt wird, und in welchem ein verstärktes Licht, dessen linear polarisierter Zustand erhalten bleibt, ausgegeben werden kann.
Als nächstes wird als ein drittes Beispiel ein optischer Verstärker beschrieben, welcher einen Teilungskoppler verwendet und die Leistung des Eingangslichts und des Ausgangslichts überwacht und eine optische Verstärkung durchführt.
In 5 ist ein optischer Verstärker dieses Beispiels gezeigt. In 5 zeigt ein Bezugszeichen 2 einen Lichtübertragungsweg. Der Lichtübertragungsweg 2 ist mit einer Eingangsöffnung eines polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8a verbunden. Ein erster optischer Detektor 9a ist mit der anderen Ausgangsöffnung des ersten polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8a verbunden.
Eine Eingangsöffnung des ersten polarisationserhaltenden optischen Isolators 11a ist mit der anderen Ausgangsöffnung des ersten polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8a verbunden. Eine Ausgangsöffnung des ersten optischen Isolators 11a ist mit einer Eingangsöffnung des WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Pumplichtquelle 16 ist mit der anderen Eingangsöffnung des WDM-Kopplers 10 verbunden. Eine Ausgangsöffnung des WDM-Kopplers 10 ist mit einem Ende einer EDF 14 als verstärkendes Medium verbunden.
Das andere Ende der EDF 14 ist mit einer Eingangsöffnung eines zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolators 11b verbunden. Eine Ausgangsöffnung des zweiten polarisationsabhängigen optischen Isolators 11b ist mit einer Eingangsöffnung des zweiten polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8b verbunden. Ein zweiter optischer Detektor 9b ist mit einer Ausgangsöffnung des zweiten polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8b verbunden. Die andere Ausgangsöffnung des zweiten polarisationserhaltenden optischen Teilungskopplers 8b ist mit dem Lichtübertragungsweg 2 verbunden. In diesem Beispiel ist jede optische Einheit durch ein Schmelzspleißverfahren verbunden.
Wenngleich ähnlich wie beim obigen zweiten Beispiel ein linear polarisierter Lichtzustand erhalten bleibt und ein verstärktes Signallicht durch die polarisationsabhängigen optischen Isolatoren 11a und 11b ausgegeben wird, so werden in einem optischen Verstärker dieses Beispiels die Leistungen des Eingangslichts und des Ausgangslichts durch den ersten optischen Detektor 9a und den zweiten optischen Detektor 9b über die polarisationserhaltenden optischen Teilungskoppler 8a und 8b überwacht. Da in diesem Beispiel ein optischer Teilungskoppler vom polarisationserhaltenden Typ ist, bleibt eine Polarisation des zu überwachenden Eingangslichts und Ausgangslichts erhalten.
In einem Fall, in welchem ein nicht-polarisationserhaltender optischer Teilungskoppler verwendet wird, ändert sich aufgrund eines von der Polarisation abhängigen Verlusts die Leistung des zu überwachenden Lichts, das auf den optischen Detektor einfällt, oder die Empfindlichkeit des optischen Detektors unterscheidet sich gemäß dem Polarisationszustand. Daher ist es nicht möglich, die Leistung des Lichts stabil zu überwachen. In einem optischen Verstärker dieses Beispiels ist es durch Überwachen über einen polarisationserhaltenden optischen Teilungskoppler möglich, Einflüsse auf einen Verlust, abhängig von der Polarisation und der Empfindlichkeit des Detektors zu entfernen. Somit ist es möglich, die Leistung des Lichts stabil zu überwachen.
Gemäß eines Lichtleitfaser-Verstärkers dieses Beispiels ist es durch Ausführen einer optischen Verstärkung unter Überwachung der Leistung des Eingangslichts und des Ausgangslichts über einen polarisationserhaltenden optischen Teilungskoppler möglich, einen optischen Verstärker zu realisieren, der das verstärkte Licht, dessen linear polarisierter Lichtzustand erhalten bleibt, ausgeben kann, während die Lichtleistung stabil beibehalten wird.
Die Länge einer Erbium-dotierten polarisationserhaltenden optischen Faser sollte vorzugsweise 320 m oder kürzer sein. Ferner sollte eine Erbium-dotierte, polarisationserhaltende Lichtleitfaser eine Faser sein, welche zwei Belastungseinleitungsabschnitte (im Folgenden als PANDA-Faser bezeichnet) aufweist, die symmetrisch zu einem Kern in einem Mantel angeordnet sind, der sich außerhalb des Kerns befindet.
Ein praktischer Wert für die Kreuzkopplung der PANDA-Faser liegt bei –25 dB/100 m oder weniger. Andererseits ist allgemein eine Kreuzkopplung der polarisationserhaltenden optischen Einheit auf –20 dB oder weniger begrenzt. Die Länge einer Faser, deren Kreuzkopplungsniveau –20 dB entspricht, liegt bei 320 m. Wird daher eine Erbium-dotierte PANDA-Faser als optische Verstärkungseinheit verwendet, so sollte die Länge der PANDA-Faser vorzugsweise 320 m oder weniger betragen.
Auch wenn für eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser ferner eine Bow-tie-Faser oder eine Faser mit elliptischem Kern genannt werden kann, so ist eine PANDA-Faser allgemein bekannt. Wird eine PANDA-Faser durch ein Schmelzspleißverfahren verbunden, so ist es aufgrund der Tatsache, dass eine Einstellung der Polarisationsachse optisch, unter horizontaler Betrachtung der Faser, durchgeführt wird, möglich, eine Schmelzspleißverbindung der PANDA-Faser, wie etwa einer Leitfaser (engl: lead fiber), für verschiedene optische Einheiten auf einfache Weise und mit geringem Verlust durchzuführen, indem eine Seltenerd-dotierte Lichtleitfaser vom PANDA-Typ verwendet wird.
In den vorstehenden Beispielen eines optischen Verstärkers sollte die Lichtleitfaser, welche jede optische Einheit verbindet, vorzugsweise eine polansationserhaltende Lichtleitfaser sein.
Betreffend ein optisches Verstärkungsmedium wurde als Beispiel ein Fall erläutert, in welchem eine EDF verwendet wurde. Ein optisches Verstärkungsmedium ist jedoch nicht auf eine EDF beschränkt und es kann eine andere Seltenerd-dotierte Lichtleitfaser mit optischer Verstärkungsfunktion verwendet werden.
Betreffend das Pumpverfahren ist ferner in 3, 4 und 5 ein vorwärts gerichtetes Pumpverfahren erläutert, in welchem ein Pumplicht in der gleichen Richtung einfällt, wie die Durchtrittsrichtung des Signallichts, und angeregt wird. Pumpverfahren sind jedoch nicht auf einen solchen Fall beschränkt und es kann außerdem möglicherweise ein rückwärts gerichtetes Pumpverfahren eingesetzt werden, in welchem ein Pumplicht in einer entgegengesetzten Richtung zu einer Durchtrittsrichtung des Signallichts einfällt und angeregt wird; darüber hinaus ein zweiseitiges Pumpverfahren, in welchem ein Pumplicht sowohl in einer Signallicht-Durchtrittsrichtung als auch in einer entgegengesetzten Richtung zur Signallicht-Durchtrittsrichtung einfällt, und das Erbium pumpt.
Ferner sind ein Isolator, ein Polarisator und ein WDM-Koppler nicht auf den Fall beschränkt, dass diese als individuelle Einheiten eingebaut sind. Das heißt, dass es möglich ist, diese Einheiten in einer Einheit zu vereinigen und als optisches Verbindungsmodul zu montieren.
Experimentelles Beispiel
Ein experimentelles Beispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden gezeigt. Ein optischer Verstärker mit einer in 4 gezeigten Struktur ist unter Verwendung eines polarisationsabhängigen optischen Isolators hergestellt. Als Pumplichtquelle wird eine Laserdiode verwendet, welche Pumplicht aussendet, deren Wellenlänge 1480 nm beträgt.
Die Wellenlänge des Signallichts beträgt 1550 nm. Die Eingangssignalleistung beträgt –13 dBm. Die Ausgangssignalleistung beträgt +4,5 dBm. Die Leistung des eingehenden Lichts P_S der polarisationserhaltenden Lichtleitfaser in langsamer Axialrichtung beträgt –13,5 dBm. Die Leistung des eingehenden Lichts Pf in schneller Axialrichtung beträgt –23,0 dBm.
Insofern ein optischer Verstärker betroffen ist, welcher auf diese Weise hergestellt ist, wurde einen Blockierwirkung für eine unbenötigte Polarisationskomponente, die in dem ausgegebenen Signallicht enthalten ist, durch Vergleich mit einem Fall, in welchem ein polarisationsunabhängiger optischer Isolator verwendet wurde, untersucht. Die optische Eigenschaft der optischen Einheit, welche in diesem Experiment verwendet wurde, ist in Tabelle 1 gezeigt.
In einem Fall, in welchem ein polarisationsunabhängiger optischer Isolator verwendet wird, beträgt eine Leistung der unbenötigten Polarisationskomponente, welche in dem Ausgangssignallicht enthalten ist, –24,7 dBm. Im Gegensatz dazu beträgt in einem optischen Verstärker der vorliegenden Erfindung, der einen polarisationsabhängigen optischen Isolator verwendet, die Leistung der unbenötigten Polarisationskomponente, die in dem Ausgangssignallicht enthalten ist, –36,8 dBm.
Gemäß den vorstehenden Ergebnissen wird beobachtet, dass die Leistung der unbenötigten Polarisationskomponente, welche in dem Ausgangssignallicht enthalten ist, durch einen optischen Verstärker, der einen polarisationsabhängigen optischen Isolator verwendet, um mehr als 12,1 dB beschränkt werden kann. Es wurde somit bestätigt, dass es wirkungsvoll ist, einen polarisationsabhängigen optischen Isolator zu verwenden, um ein verstärktes Licht zu erhalten, dessen linear polansierter Lichtzustand erhalten bleibt. Ein solches Ergebnis wurde in einem Fall, in welchem ein Polarisator verwendet wurde, bewiesen.
Wenngleich hier in diesem experimentellen Beispiel die Wellenlänge des Pumplichts 1480 nm beträgt, so kann ein Pumplicht mit einer anderen Wellenlänge, wie etwa 980 nm, verwendet werden.

Claims

Polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker, umfassend: ein verstärkendes Medium (4a), welches wenigstens zwei Seltenerddotierte, polarisationserhaltende Lichtleitfasern (2) umfasst, die in mehreren Stufen in Reihe verbunden sind; eine Pumplichtquelle, welche die Seltenerd-dotierten, polarisationserhaltenden Lichtleitfasern (2) anregt, und eine Übertragungseinheit (7) für linear polarisiertes Licht, welche entweder eine linear polarisierte Lichtkomponente entlang einer langsamen Axialrichtungskomponente, welche eine Polarisationskomponente ist, die eine langsame Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist, wenn sie sich durch die Seltenerd-dotierten, polarisationserhaltenden optischen Fasern (2) ausbreitet, oder eine linear polarisierte Lichtkomponente entlang einer schnellen Axialrichtungskomponente, welche orthogonal zu der langsamen Axialrichtungskomponente ist und welche eine Polarisationskomponente mit einer schnellen Ausbreitungsgeschwindigkeit ist, überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (7) für linear polarisiertes Licht mit wenigstens einem verbundenen Bereich zwischen den Stufen der Seltenend-dotierten, polarisationserhaltenden optischen Fasern (2) verbunden ist.
Polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker gemäß Anspruch 1, in welchem die Übertragungseinheit (7) für linear polarisiertes Licht ein Polarisator ist.
Polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker (4a) gemäß Anspruch 1, in welchem die Übertragungseinheit (7) für linear polarisiertes Licht ein polarisationsabhängiger, polarisationserhaltender optischer Isolator (3a) ist, welcher entweder die linear polarisierte Lichtkomponente entlang der langsamen Axialrichtung oder die linear polarisierte Lichtkomponente entlang der schnellen Axialrichtung überträgt, und die linear polarisierte Lichtkomponente, die orthogonal zu der übertragenen linear polarisierten Lichtkomponente ist, nicht überträgt.
Polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker gemäß Anspruch 1, in welchem wenigstens zwei Seltenerd-dotierte, polarisationserhaltende Lichtleitfasern (2) polarisationserhaltende Erbium-dotierte Lichtleitfasern (2) sind.
Polarisationserhaltender Lichtleitfaser-Verstärker (4a) gemäß Anspruch 1, in welchem optische Einheiten, umfassend die Seltenerd-dotierten, polarisationserhaltenden Lichtleitfasern (2), die Pumplichtquelle (6a) und die Übertragungseinheit (7) für linear polarsiertes Licht, durch polarisationserhaltende Lichtleitfasern (2) verbunden sind.