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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleiterkoppler, der auf
dem Gebiet der optischen Kommunikation verwendet wird, ein Verfahren
zur Herstellung dieses Lichtleiterkopplers sowie die Verwendung
eines optischen Verstärkers,
der einen solchen verwendet.
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Stand der
Technik
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In
optischen Kommunikationssystemen sind Lichtleiterkoppler zum direkten
Verstärken
von Lichtsignalen eingesetzt worden.
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In
einem herkömmlichen
Lichtleiterverstärker,
wie er beispielsweise in 7 dargestellt ist, sind ein
mit seltener Erde dotierter Lichtleiter von einer Pumplichtquelle 6 aus
durch einen Spleißbereich 9 hindurch
und ein weiterer Lichtleiter zur Eingabe von Signallicht durch Verschmelzen
an einer Seite des Multiplexers (WDM) 7 angeschlossen worden.
Der mit seltener Erde dotierte Lichtleiter 4 zum Ausgeben des
verstärkten
Signals ist an der anderen Seite des Multiplexers angeschlossen
worden. Diese dotierten Lichtleiter sind mit einem Seltene-Erde-Element
wie beispielsweise Er oder Nd in dem optischen Material der Kernfaser
dotiert.
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Im
Allgemeinen ist für
den Verstärker
eine passive Komponente, wie beispielsweise ein optischer Inline-Isolator 8 mit
dem dotierten Leiter 4 über einen
weiteren Spleißbereich 9 durch
Verschmelzen auf der Ausgabeseite des besagten Multiplexers (WDM) 7 angeschlossen
worden, wie in 7 dargestellt.
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Der
Multiplexer 7 weist einen Übertragungslichtleiter auf,
der Licht von der Pumplichtquelle 6 her überträgt, das
eine Wellenlänge
hat, die kürzer
ist als das Signallicht. Ein Ende des Übertragungslichtleiters ist
durch eine Spleißbereich 91 mit
dem mit seltener Erde dotierten Leiter 4 verbunden, welcher
auf der Ausgabeseite in einem Spleißbereich 92 mit einem
Einzelmodusleiter 1 des optischen Inline-Isolators 8 verbunden
ist.
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Bei
einem solchen optischen Verstärker
multiplext der Multiplexer 7 das Signallicht und das Pumplicht,
wobei beide Lichtstrahlen in den mit seltener Erde dotierten Leiter 4 eintreten,
so dass das Pumplicht seltene Erde Ionen in dem mit seltener Erde
dotierten Leiter 4 pumpt, um dadurch den Zustand der umgekehrten
Verteilung von Energielevel zu erzeugen und das Signallicht zu verstärken. Das verstärkte Signallicht
wird mittels des optischen Inline-Isolators 8 zur Ausgabeseite
hin orientiert.
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Bei
dem oben beschriebenen optischen Verstärker ist jedoch jede lichtleiterartige
Einrichtung, die den Verstärker
bildet, durch Verschmelzen in den Spleißbereichen 9, 91 und 92 angeschlossen,
und daher hat die Herstellung eines solchen Verstärkers viel
Arbeit zum Verspleißen
der Leiter durch Verschmelzen erfordert. Das Verbinden von Leitern
miteinander führt
auch zu einem Verlust in der optischen Leistung, was dann zu einer
verminderten Verstärkung
und einem verschlechterten Signal-Geräusch-Verhältnis führt, was für die optische Verstärkung schädlich ist.
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In
der Konstruktion des oben beschriebenen herkömmlichen Verstärkers ist
es, da das Signallicht und das Pumplicht in den mit seltener Erde
dotierten Leiter 4 eintreten, nachdem sie in dem Multiplexer 7 multiplext
worden sind, schwierig gewesen, die Leiter zu verbinden, während die
unterschiedlichen Modusfelddurchmesser der Lichtleiter gesetzt worden
sind. Es ist außerdem
auch notwendig gewesen, einen Raum zum Aufnehmen der Spleißbereiche 9, 91 und 92 sicherzustellen,
wenn der optische Schaltkreis als ein Verstärkermodul montiert wurde, was
zu einem Problem des vergrößerten Bauraums
zum Montieren des optischen Schaltkreises geführt hat.
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JP
03-123323 und JP 07-84144 beschrieben einen Lichtleiterkoppler gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lichtleiterkoppler
zu schaffen, der kompakt ist und einfach durch Verbinden von mehreren
Lichtleitern aufgebaut werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen optischen
Verlust in dem Verbindungsbereich des Lichtleiterkopplers zu verhindern
und das Signal-Geräusch-Verhältnis zu
verbessern.
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Um
die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, schafft die vorliegende
Erfindung einen Lichtleiterkoppler nach Anspruch 1.
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In
einem solchen Lichtleiterkoppler werden typischerweise die übertragenden
Lichtleiter zum Eingeben von Signallaserlicht bzw. Pumplaserlicht verwendet,
in den einzelnen gemeinsamen Leiter des mit seltener Erde dotierten
Leiterteils hinein, wo die beiden Laserstrahlen multiplext werden,
und der dotierte Lichtleiter wird zum Ausgeben des multiplexten
Signallichts verwendet.
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In
der Erfindung kann der verschmolzene und verlängerte Bereich in einem erweichten
Zustand gestreckt werden, um einen gewünschten Leiterdurchmesser des
verschmolzenen und verlängerten
Bereichs einzustellen, der so gesteuert ist, dass jeder Modusfelddurchmesser
jedes Lichts in dem Bereich erzielt wird.
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Ein
Verfahren zum Herstellen eines solchen Lichtleiterkopplers weist
die Merkmale des Anspruchs 2 auf.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist auch die Verwendung eines optischen Verstärkers mit
einem einfachen Aufbau ohne Spleißbereich, unter Verwendung
des oben beschriebenen Lichtleiterkopplers, im Anspruch 3 beansprucht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in welchen
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1A eine
Ansicht eines Lichtleiterkopplers zeigt;
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1B zwei
Lichtleiter zum Produzieren eines solchen Lichtleiterkopplers zeigt;
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2 eine
Draufsicht ist, die einen Lichtleiterkoppler der vorliegenden Erfindung
zeigt, verpackt auf einem Substrat;
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3A und 3B schematische
Diagramme zum Erläutern
eines Lichtleiters sind, der in der vorliegenden Erfindung zu verwenden
ist;
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4 ein
schematisches Diagramm ist, das einen optischen Verstärker zeigt,
der einen Lichtleiterkoppler gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
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5 ein
schematisches Diagramm ist, das einen optischen Verstärker für eine bidirektionale Pumptechnik
zeigt, der zwei Lichtleiterkoppler gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet;
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6 ein
Graph ist, der die Verstärkungs- und
Geräusch-Kennlinien des optischen
Verstärkers der
vorliegenden Erfindung und des optischen Verstärkers des Stands der Technik
zeigt; und
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7 ein
schematisches Diagramm ist, das einen herkömmlichen optischen Verstärker zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1A ist
ein Lichtleiterkoppler aufgebaut durch Verbinden von lichtübertragenden
Leitern 1a und 1b, und einem mit seltener Erde
dotierten Leiter 4 mittels eines verschmolzenen und verlängerten
Bereichs 3, d.h. einem schmelzgestreckten Bereich. In diesem
Beispiel werden, wie in 1B dargestellt, zwei
Lichtleiter verwendet, von denen jeder durch Verschmelzen der Enden
von Faserkernen des normalen lichtübertragenden Leiters 1a oder 1b und
des mit seltener Erde dotierten Leiters 4 angeschlossen ist.
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Der
angeschlossene oder verbundene Abschnitt 2 wird gemacht,
indem Enden des Kerns der Einzelmodus-Lichtleiter 1a und 1b und
des Kerns der mit seltener Erde dotierten Leiter 4a und 4b koaxial aneinandergestoßen werden
und die aneinanderstoßenden
Enden mehrfach erhitzt werden, um die Kerne schmelzzuverbinden.
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Dies
führt dazu,
dass die Additive, die den Brechungsindex des Kerns in dem erhitzten
Bereich erhöhen,
diffundieren, um dadurch den Modusfelddurchmesser in dem verbundenen
Abschnitt 2 z vergrößern und
den Verbindungsverlust zu verringern.
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Dann
werden die beiden Lichtleiter, die aus den übertragenden und den mit seltener
Erde dotierten Lichtleitern verbunden worden sind, bei den verbundenen
Bereichen 2 ausgerichtet, in Kontakt miteinander gebracht,
und dann erhitzt, um miteinander zu verschmelzen, und dann gestreckt,
bis die Kopplungslänge
adäquat
ist. Das Positionieren der beiden verbunden Abschnitte 2 wird
zu dem Zweck gemacht, dass die Propagationskonstanten identisch
sind zwischen den beiden Leitern, die den geschmolzenen und verlängerten
Bereich 3 bilden, während
des Streckvorgangs. Sonst würden
die Leiter sich nicht vollständig
miteinander koppeln, so dass die Multiplexerfunktion nicht erzielt
würde.
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So
kann der in 1A dargestellte Lichtleiterkoppler
wie oben beschrieben hergestellt werden. So wird der Lichtleiterkoppler
mit einer solchen Konstruktion erzielt, dass die beiden verzweigten
normalen übertragenden
Lichtleiter 1a und 1b auf einer Seite des gestreckten
geschmolzenen und verlängerten Bereichs 3 angeschlossen
sind als eine gemeinsame einzelne verbundene Faser, und die beiden
mit seltener Erde dotierten Leiter 4 sich auf der anderen
Seite befinden. Dann kann der geschmolzene und verlängerte Bereich 3,
der den verbundenen Abschnitt 2 beinhaltet, auf der Seite
des mit seltener Erde dotierten Leiters in dessen Umgebung vorgesehen
werden.
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Im
Gegensatz dazu befindet sich gemäß der Erfindung
der geschmolzene und verlängerte
Bereich 3, der durch Schmelzstrecken gebildet wird, vollständig auf
der Seite des mit seltener Erde dotierten Leiters 4, und
der verbundene Abschnitt 2 befindet sich in der Nähe davon.
Der Abstand zwischen dem geschmolzenen und verlängerten Bereich 3 und dem
verbundenen Abschnitt 2 des Einzelmodusleiters kann in
einem Bereich von ungefähr
5 bis 15 mm gewählt
werden. Falls der Abstand sich jenseits dieses Bereichs befindet,
wird Signallicht, das in den mit seltener Erde dotierten Leiter
eintreten soll, abgeschwächt,
bevor es mit dem Pumplicht gekoppelt wird.
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Die
Leiter, die durch Schmelzen auf diese Art und Weise verbunden worden
sind, werden auf einem Substrat 5 mittels Befestigungselementen
angebracht, wie in 2 dargestellt, und dienen zur
Verwendung eines optischen Kopplers.
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In
einem Lichtleiterkoppler führt
im Allgemeinen das Schmelzverbinden von Leitern mit unterschiedlichen
Modusfelddurchmessern zu einem Strahlungsverlust bei den Verbindungsabschnitten aufgrund
des Unterschieds in dem Modusfelddurchmesser, aber der Lichtleiterkoppler
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Modusfelddurchmesser fast identisch machen, so
dass der Vorteil besteht, dass die Verbindungsverluste sich vermindern.
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Im
Allgemeinen sind bei dem herkömmlichen optischen
Koppler die Modusfelddurchmesser unterschiedlich unter dem Signallicht
in dem Einzelmodusleiter, dem Signallicht in dem mit seltener Erde
dotierten Leiter, dem Pumplicht in dem Einzelmodusleiter und dem
Pumplicht in dem mit seltener Erde dotierten Leiter. Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
aber Lichtleiter mit unterschiedlichen Modusfelddurchmessern schmelzverbunden
werden und dann gestreckt werden, um die Durchmesser zu vermindern,
so dass das sich ergebende Feld des Lichts, das sich in dem Leiter
fortpflanzt, in beiden Leitern ansteigt oder größer wird, um dadurch die Unterschiede
in den Modusfelddurchmessern in dem verbundenen Abschnitt auf der
Signallichtseite zu vermindern und der Pumplichtseite und in dem
mit seltener Erde dotierten Leiter. Das heißt, wenn der schmelzverbundene
Abschnitt 2 des verbundenen Lichtleiters, wie in 3A dargestellt,
gestreckt wird, wird der Kern des Leiters, der sich in der Nähe des verbundenen
Abschnitts 2 befindet, welcher das sich fortpflanzende
Licht darin beschränkt,
feiner, wie in 3B dargestellt, und dann nimmt
das sich ergebende Feld des Lichts beim Fortpflanzen in dem Leiter
zu, was den Modusfelddurchmesser in sowohl dem Einzelmodusleiter
als auch dem mit seltener Erde dotierten Leiter vergrößert. In
der vorliegenden Erfindung können
die Modusfelddurchmesser in den Leitern 1a und 1b für das Signallicht
und das Pumplicht und in dem mit seltener Erde dotierten Leiter 4a im
Voraus geeignet gesteuert werden durch Strecken der geschmolzenen
Leiter des geschmolzenen und verlängerten Bereichs 3,
um dadurch effektiv den Verbindungsverlust des Lichts zu vermindern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Verbindungsverlust außerdem vermindert werden durch
Ausbilden des geschmolzenen und verlängerten Bereichs 3 mit
dem mit seltener Erde dotierten Leiter 4. Wenn der geschmolzene
und verlängerte Bereich 3 (der
ein WDM zum Multiplexen ist) auf der Seite des Einzelmodus-Lichtleiters 1 vorgesehen
ist, treten sowohl Signallicht als auch Pumplicht zusammen bei dem
verbundenen Abschnitt in ein Ende des mit seltener Erde dotierten
Leiters 4 ein, so dass es schwierig wird, die Modusfelddurchmesser
für jede Wellenlänge der
Lichte beim Verbinden der Leiter passend zu machen, was zu einem
verstärkten
Verlust führt.
Im Allgemeinen hat Pumplicht eine Wellenlänge, die anders ist als die
der Signale, und der WDM verwendet einen Leiter, der zu der Übertragungswellenlänge des
Pumplichts passt. Das heißt, der
WDM wird hergestellt durch Verwenden eines Leiters mit einem Modusfelddurchmesser,
der anders ist als der des Einzelmodusleiters, der das Signallicht übermittelt.
In der vorliegenden Erfindung ist es dagegen, weil ein optischer
Kopplungsbereich in dem geschmolzenen und verlängerten Bereich 3 als
ein gemeinsamer einzelner verbundener Leiter sich auf der Seite
des mit seltener Erde dotierten Leiters 40 befindet, möglich, geeignete
Schmelzverbindungen 2 zwischen dem Signallicht übertragenden
Leiter 1a und dem mit seltener Erde dotierten Leiter 4a zu
implementieren, und zwischen dem Pumplicht übertragenden Leiter 1b und
dem mit seltener Erde dotierten Leiter 4b, und zwar einzeln.
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Der
Verbindungsverlust kann eingestellt werden zunächst beim Schmelzen und Verbinden
eines Signallicht übertragenden
Lichtleiters 1a mit einem mit seltener Erde dotierten Leiter 4a,
und anschließend
werden ein Pumplicht übertragender
Lichtleiter 1b und ein weiterer mit seltener Erde dotierten
Leiter 4b erhitzt, um in gleicher Art und Weise geschmolzen und
verbunden zu werden.
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Die
wie oben beschrieben verbundenen beiden Leiter werden in parallelem
Kontakt zueinander gebracht und in der Nähe der verbundenen Abschnitte 2 der
beiden Leiter erhitzt, so dass sie in einen gemeinsamen einzelnen
verbundenen Leiter verbunden werden für den verbundenen Bereich,
welcher die Verbindungsbereiche 2 zwischen den übertragenden
Leitern 1a und 1b und den mit seltener Erde dotierten
Leitern 4a und 4b beinhaltet. In einem anschließenden Streckschritt
werden die Modusfelddurchmesser beider schmelzverbundener Bereiche 2 weiter
vergrößert, weil
sich der gestreckte schmelzverbundene Bereich 3 näher befindet,
wodurch der Verlust vermindert wird.
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Es
werden nun Ausführungsformen
zum Anwenden eines Lichtleiterkopplers der vorliegenden Erfindung
auf einen optischen Verstärker
beschrieben.
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4 zeigt
einen Lichtleiterverstärker,
bei welchem der Lichtleiterkoppler als ein Multiplexer 7 verwendet
wird, welcher mit Einzelmodus-Lichtleitern 1a und 1b auf
einer Seite (links in der Zeichnung) versehen ist, während einer
dieser Leiter direkt mit einer Pumplichtquelle 6 verbunden
ist und der andere dazu verwendet wird, Signallicht einzugeben.
Dieser Multiplexer 7 ist auch auf der anderen Seite (rechts
in derselben Zeichnung) vorgesehen mit dem mit seltener Erde dotierten
Leiter 4 (4a), wobei ein Ende davon mit einem
optischen Element, wie beispielsweise einem optischen Inline-Isolator 8,
verbunden ist. Da der Lichtleiterkoppler der vorliegenden Erfindung
als ein Multiplexer 7 verwendet wird, sind mit dem Multiplexer 7 selbst
die Lichtleiter 1a und 1b und der mit seltener
Erde dotierte Leiter 4 verbunden, und der optische Isolator 8 ist
direkt damit verbunden, so dass die beiden Spleißbereiche 9 und 91 nicht
vorhanden sind, die in 7 im Falle des Stands der Technik dargestellt
sind.
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Das
Verspleißen
zwischen einem mit seltener Erde dotierten Leiter 4 und
einem Einzelmodus-Lichtleiter 1 führt typischerweise zu einem
Verlust von ungefähr
0,1 bis 0,2 dB durch jede Spleißverbindung,
d.h. zu einem Maximum von 0,4 dB bei zwei Verbindungen. In der Erfindung
kann der gesamte Verlust des Lichts auf weniger als 0,1 dB beschränkt werden
durch Vermindern der Anzahl der Spleißbereiche. So werden die Verstärkungseigenschaften, wie
beispielsweise die Verstärkung
und das Signal-Geräusch-Verhältnis verbessert.
Es besteht auch keine Notwendigkeit für einen Schmelzspleißschritt beim
Ausbilden des optischen Schaltkreises, und es kann unnötig sein,
einen Raum für
Schutzröhren
sicherzustellen, die die Spleißbereiche
in einer Kopplereinrichtung beinhalten.
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Außerdem kann
ein Pumplichtmodul direkt als die Pumplichtquelle 6 mit
dem Pumplicht eingebenden Leiter 1b mit dem Multiplexer 7 verbunden sein,
was dann einen Verlust des Pumplichts vermindert, so dass die Verstärkungseigenschaften
weiter verbessert werden. So wird es möglich, einen Verlust des Pumplichts
während
der Verwendung zu vermindern und den Spleißschritt und den Spleißbereich beim
Herstellen des Kopplers zu eliminieren.
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Es
wird nun die Arbeitsweise des optischen Verstärkers der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf 4 beschrieben. Das Signallicht
tritt in den Multiplexer 7 durch den Lichtleiter 1a ein
und wird in dem Multiplexer 7 multiplext, und zwar mit
dem Pumplicht, das durch den Lichtleiter 1b eintritt. In dem
Multiplexer 7 befindet sich der optische Kopplungsabschnitt
auf der Seite des mit seltener Erde dotierten Leiters 4 des
Kopplers, welcher den Multiplexer 7 bildet, so dass das
eintretende Signallicht durch den Einzelmodus-Lichtleiter 1a hindurch
hin zur Verbindung des mit seltener Erde dotierten Leiters 4 übertragen
wird, während
der Modusfelddurchmesser vergrößert wird,
so dass es in den mit seltener Erde dotierten Leiter 4 eintritt
und hin zu dem optischen Kopplungsabschnitt in dem geschmolzenen und
verlängerten
Bereich 3 übertragen
wird, wo das Signallicht mit dem Pumplicht gekoppelt wird. In dem optischen
Kopplungsabschnitt wird das Signallicht mit dem von dem anderen
mit seltener Erde dotierten Leiter 4b her eintretenden
Pumplicht gekoppelt.
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Es
treten daher nur Signallichtkomponenten in den mit seltener Erde
dotierten Leiter 4a ein, und das Koppeln des Signallichts
mit dem Pumplicht findet statt in dem mit seltener Erde dotierten
Leiter 4 bei dem Schmelzverbindungsbereich 3,
so dass eine optische Kopplung mit geeignet eingestellten Modusfelddurchmessern
mit Bezug auf das Signallicht in sowohl dem Signallicht übertragenden
Einzelmodus-Lichtleiter 1a als auch dem mit seltener Erde
dotierten Leiter 4a erzielt wird, und auch austretendes Licht
in sowohl dem übertragenden
Einzelmodusleiter 1b als auch dem mit seltener Erde dotierten
Leiter 4b, um so eine optische Kopplung mit geringen Verlusten
zu erzielen.
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Anschließend pumpt
das Pumplicht die Ionen von Seltene-Erde-Elementen in dem mit seltener Erde dotierten
Leiter 4 in dem geschmolzenen und verlängerten Bereich 3,
um eine Verteilungsumkehr der Energiestufe zu bilden, um so die
Signallichtkomponente zu verstärken,
die in den optischen Inline-Isolator 8 eintritt, während nur
die Vorwärtskomponente
des Signallichts ausgegeben wird.
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Dabei
kann aufgrund der kleineren Anzahl von Verbindungs- oder Spleißbereichen
und des guten Zusammenpassens der Modusfelddurchmesser der gesamte
optische Schaltkreis den Gesamtverlust vermindern und die Verstärkungseigenschaften,
wie beispielsweise die Verstärkung
und das Signal-Geräusch-Verhältnis, verbessern.
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Obwohl
die oben beschriebene Ausführungsform
ein optischer Verstärker
der vorwärts
pumpenden Art ist, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen
rückwärts pumpenden
Verstärker
angewandt werden, in welchem Pumplicht von der Seite des mit seltener
Erde dotierten Leiters eintritt, was dem Eintritt von Pumplicht
in dem Fall des oben beschriebenen Vorwärtspumpens entgegengerichtet ist.
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Der
optische Koppler der Erfindung kann auf zwei direktional pumpende
Verstärker
anwendbar sein, in welchem zwei Koppler auf beiden Seiten des mit
seltener Erde dotierten Leiters 4 ausgebildet sind. Eine
Ausführungsform
eines bidirektionalen pumpenden Verstärkers hat eine Konstruktion,
wie in 5 dargestellt, in welcher der optische Verstärker, wie
er in 4 dargestellt ist, mit einem weiteren Multiplexer 7' versehen ist,
der auf der Ausgangsseite des mit seltener Erde dotierten Leiters 4 angeschlossen
ist, wobei eine weitere Pumplichtquelle 6' zum Rückwärtspumpen und der optische
Isolator 8 an dem anderen Ende des Multiplexers 7 angeschlossen
sind.
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Die
Arbeitsweise auf der Vorwärtsanregungsseite
ist wie zuvor beschrieben. Pumplicht von der Pumplichtquelle 6' für das Rückwärtspumpen
tritt in den mit seltener Erde dotierten Leiter 4 von dem Multiplexer 7' aus auf der
rückwärts pumpenden
Seite ein. Das rückwärts pumpende
Licht pumpt die Ionen von Seltene-Erde-Elementen auf eine höhere Energiestufe,
um eine umgekehrte Verteilung zu erzeugen, um dadurch das Signallicht
zu verstärken. Das
Signallicht, das durch das Vorwärts-
und Rückwärtspumpen
verstärkt
worden ist, kann durch den optischen Inline-Isolator 8 hindurchtreten
und wird ausgegeben.
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Beispiele
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Als
ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wurde der in 4 dargestellte
optische Verstärker hergestellt,
um seine Eigenschaften mit denen des in 7 gezeigten
Stands der Technik zu vergleichen. Wie sich aus den in 6 dargestellten
Ergebnissen ergibt, hat der optische Verstärker der vorliegenden Erfindung
eine höhere
Verstärkung
und eine geringere Geräuschzahl
in dem Wellenlängenband
des Signallichts, so dass eine höhere
Leistung entsteht als bei den herkömmlichen optischen Verstärkern.
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Wie
oben beschrieben, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile.
Da der optische Koppler gemacht wird durch Verbinden des mit seltener
Erde dotierten Leiters und des Einzelmodus-Lichtleiters durch Schmelzen
und Strecken der Leiter auf einen gewünschten Durchmesser in der Nähe eines
Endes des mit seltener Erde dotierten Leiters, ist es nicht notwendig,
irgendwelche Spleißbereiche
einzeln auszubilden. Daher wird der Spleißschritt beim Herstellen eines
Lichtleiterkopplers unnötig,
was zu vereinfachten Schritten führt,
und außerdem
wird auch der Raum zum Aufnehmen der Spleißbereiche unnötig, so
dass der optische Koppler kleiner gemacht werden kann und kostengünstiger.
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Da
die Modusfelddurchmesser bei den geschmolzenen verbundenen Abschnitten
zwischen dem Signallicht übertragenden
Einzelmodusleiter und dem mit seltener Erde dotierten Leiter, und
die Modusfelddurchmesser bei dem verbundenen Abschnitt zwischen
dem Pumplicht übertragenden
Einzelmodusleiter und dem mit seltener Erde dotierten Leiter einzeln
zusammengepasst werden können, kann
der Gesamtverlust vermindert werden.
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Ein
optischer Schaltkreis für
das bidirektionale Pumpen kann auch kompakt gemacht werden, indem
ein identischer Lichtleiterkoppler auch an dem anderen Ende des
mit seltener Erde dotierten Leiters ausgebildet wird.
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Durch
Anschließen
des optisches Isolators direkt an einer Seite des mit seltener Erde
dotierten Leiters kann ein Spleißbereich eliminiert werden beim
Packen des optischen Schaltkreises, und der Verlust kann vermindert
werden, um dadurch die Verstärkungseigenschaften
zu verbessern.