JP2000114631A - ２段光増幅器及び光増幅方法 - Google Patents
２段光増幅器及び光増幅方法Info
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- 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
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプＬＤ部を単一化し、ポンプＬＤ部の使
用効率を向上することができる光伝送システムの２段光
増幅器及び光増幅方法を提供する。 【解決手段】 光伝送システムの２段光増幅器は、ポン
プ光を発生して入力光信号を増幅し、その増幅された入
力光信号と入力光信号の増幅後に残った残余ポンプ光を
出力する第１増幅部と、該増幅された入力光信号を受信
して色分散による損失を補償する分散損失補償部と、損
失補償された入力光信号と残余ポンプ光を受信し、その
損失が補償された入力光信号を該残余ポンプ光で増幅し
て出力する第２増幅部と、を備える。
用効率を向上することができる光伝送システムの２段光
増幅器及び光増幅方法を提供する。 【解決手段】 光伝送システムの２段光増幅器は、ポン
プ光を発生して入力光信号を増幅し、その増幅された入
力光信号と入力光信号の増幅後に残った残余ポンプ光を
出力する第１増幅部と、該増幅された入力光信号を受信
して色分散による損失を補償する分散損失補償部と、損
失補償された入力光信号と残余ポンプ光を受信し、その
損失が補償された入力光信号を該残余ポンプ光で増幅し
て出力する第２増幅部と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、特に、光伝送システムの２段光増幅器及びその光
増幅方法に関する。
関し、特に、光伝送システムの２段光増幅器及びその光
増幅方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の伝送システムにおける光フ
ァイバ増幅器として採用されていた２段光増幅器の要部
ブロック図である。図１に示すように、２段光増幅器
は、第１増幅部１００、ＤＣＦ(Dispersion Compensati
on Fiber)部１０８、及び第２増幅部１１０で構成され
いる。
ァイバ増幅器として採用されていた２段光増幅器の要部
ブロック図である。図１に示すように、２段光増幅器
は、第１増幅部１００、ＤＣＦ(Dispersion Compensati
on Fiber)部１０８、及び第２増幅部１１０で構成され
いる。
【０００３】第１増幅部１００は、単一モードファイバ
(Single Mode Fiber)を介して入力される光信号を励起
光（Pump Lignt)によって１次増幅し、この１次増幅さ
れた光信号はＤＣＦ部１０８で色分散による損失(color
dispersion-induced loss)が補償された後、第２増幅
部１１０に入力される。この第２増幅部１１０は損失補
償された光信号を励起光によって２次増幅した後、最終
出力光信号として出力する。
(Single Mode Fiber)を介して入力される光信号を励起
光（Pump Lignt)によって１次増幅し、この１次増幅さ
れた光信号はＤＣＦ部１０８で色分散による損失(color
dispersion-induced loss)が補償された後、第２増幅
部１１０に入力される。この第２増幅部１１０は損失補
償された光信号を励起光によって２次増幅した後、最終
出力光信号として出力する。
【０００４】第１増幅部１００は、入力光信号(INPUT O
PTICAL SIGNAL)を１次増幅するための励起光を発生させ
る第１ポンプレーザダイオード(PUMP Laser Diode：Ｐ
ＵＭＰ ＬＤ)部１０４と、入力光信号と該励起光とを
多重化する第１波長分割多重化(Wavelength Division M
ultiplex：ＷＤＭ)部１０２と、多重化した信号を受信
し、励起光によって入力光信号を１次増幅する第１エル
ビウムドープファイバ(Erbium-Doped Fiber：ＥＤＦ)部
１０６とを有する。ＤＣＦ部１０８は、１次増幅された
光信号の色分散による損失を補償し、第２増幅部１１０
は、該ＤＣＦ部１０８で損失補償された光信号を２次増
幅するための励起光を発生させる第２ポンプＬＤ部１１
４と、損失補償された光信号と該励起光とを多重化する
第２ＷＤＭ部１１３と、多重化した信号を受信し、励起
光によって損失補償された光信号を２次増幅する第２Ｅ
ＤＦ部１１６とを有する。
PTICAL SIGNAL)を１次増幅するための励起光を発生させ
る第１ポンプレーザダイオード(PUMP Laser Diode：Ｐ
ＵＭＰ ＬＤ)部１０４と、入力光信号と該励起光とを
多重化する第１波長分割多重化(Wavelength Division M
ultiplex：ＷＤＭ)部１０２と、多重化した信号を受信
し、励起光によって入力光信号を１次増幅する第１エル
ビウムドープファイバ(Erbium-Doped Fiber：ＥＤＦ)部
１０６とを有する。ＤＣＦ部１０８は、１次増幅された
光信号の色分散による損失を補償し、第２増幅部１１０
は、該ＤＣＦ部１０８で損失補償された光信号を２次増
幅するための励起光を発生させる第２ポンプＬＤ部１１
４と、損失補償された光信号と該励起光とを多重化する
第２ＷＤＭ部１１３と、多重化した信号を受信し、励起
光によって損失補償された光信号を２次増幅する第２Ｅ
ＤＦ部１１６とを有する。
【０００５】通常、単一モードファイバを介してＤＣＦ
部に入力される光信号は、その光信号の強さが０dBを超
える時に非線形現象を発生し、この発生した非線形現象
が、光通信に悪影響を及ぼす。このため第１増幅部１０
０は光通信に悪影響を及ぼさないよう入力光信号を０dB
以下に増幅してＤＣＦ部１０８に提供する。このように
０dB以下に１次増幅された光信号を受信したＤＣＦ部１
０８で、色分散による損失が補償されることになるが、
この時、光信号の強さは約８dB減衰され、この減衰され
た光信号を第２増幅部１１０において最終出力光信号と
して出力できる強さにまで増幅する。例えば、第１増幅
部１００において−１８dBの入力光信号を１８dB増幅し
０dBの強さを有する光信号としてＤＣＦ部１０８に入力
すると第２増幅部１１０ではＤＣＦ部１０８から出力さ
れる−８dBの光信号を１８dB増幅して最終出力すること
になる。この最終出力に至るまでの過程において、第１
増幅部１００の第１ポンプＬＤ部１０４には２５mWほど
のバイアス電流が供給され、第２増幅部１１０の第２ポ
ンプＬＤ部１１４には５０mWほどのバイアス電流が供給
される。
部に入力される光信号は、その光信号の強さが０dBを超
える時に非線形現象を発生し、この発生した非線形現象
が、光通信に悪影響を及ぼす。このため第１増幅部１０
０は光通信に悪影響を及ぼさないよう入力光信号を０dB
以下に増幅してＤＣＦ部１０８に提供する。このように
０dB以下に１次増幅された光信号を受信したＤＣＦ部１
０８で、色分散による損失が補償されることになるが、
この時、光信号の強さは約８dB減衰され、この減衰され
た光信号を第２増幅部１１０において最終出力光信号と
して出力できる強さにまで増幅する。例えば、第１増幅
部１００において−１８dBの入力光信号を１８dB増幅し
０dBの強さを有する光信号としてＤＣＦ部１０８に入力
すると第２増幅部１１０ではＤＣＦ部１０８から出力さ
れる−８dBの光信号を１８dB増幅して最終出力すること
になる。この最終出力に至るまでの過程において、第１
増幅部１００の第１ポンプＬＤ部１０４には２５mWほど
のバイアス電流が供給され、第２増幅部１１０の第２ポ
ンプＬＤ部１１４には５０mWほどのバイアス電流が供給
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に第１ポンプＬＤ
部１０４と第２ポンプＬＤ部１１４の各々には１００mW
用のポンプＬＤ部を採用するため、上記のような使用状
況下では、第１ポンプＬＤ部１０４の使用効率は２５％
程度、第２ポンプＬＤ部１１４の使用効率は５０％程度
に止まる結果となっている。つまり、従来の２段光増幅
器では、高価なＬＤ部を二つ使用しているにも関わらず
その使用効率は低く、コストパフォーマンスに優れてい
るとは言えない。さらに、二つのＬＤ部を有した増幅部
を備えているため、小型化に限界があるという改善点を
もつ。
部１０４と第２ポンプＬＤ部１１４の各々には１００mW
用のポンプＬＤ部を採用するため、上記のような使用状
況下では、第１ポンプＬＤ部１０４の使用効率は２５％
程度、第２ポンプＬＤ部１１４の使用効率は５０％程度
に止まる結果となっている。つまり、従来の２段光増幅
器では、高価なＬＤ部を二つ使用しているにも関わらず
その使用効率は低く、コストパフォーマンスに優れてい
るとは言えない。さらに、二つのＬＤ部を有した増幅部
を備えているため、小型化に限界があるという改善点を
もつ。
【０００７】本発明は、このような事情を背景になされ
たもので、上記ポンプＬＤ部の単一化を目的とし、ポン
プＬＤ部の使用効率を向上させられる光伝送システムの
２段光増幅器及び光増幅方法を提供することを目的とし
ている。
たもので、上記ポンプＬＤ部の単一化を目的とし、ポン
プＬＤ部の使用効率を向上させられる光伝送システムの
２段光増幅器及び光増幅方法を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的のため
に、本発明では、励起光を発生させ、その励起光によっ
て入力光信号を増幅し、該増幅入力光信号及び増幅後に
残った残余励起光を出力する第１増幅部と、前記増幅入
力光信号を受信して色分散による損失を補償する分散損
失補償部と、該損失補償入力光信号及び前記残余励起光
を受信し、該残余励起光によって前記損失補償入力光信
号を増幅して出力する第２増幅部と、を備えることを特
徴とする２段光増幅器を提供する。
に、本発明では、励起光を発生させ、その励起光によっ
て入力光信号を増幅し、該増幅入力光信号及び増幅後に
残った残余励起光を出力する第１増幅部と、前記増幅入
力光信号を受信して色分散による損失を補償する分散損
失補償部と、該損失補償入力光信号及び前記残余励起光
を受信し、該残余励起光によって前記損失補償入力光信
号を増幅して出力する第２増幅部と、を備えることを特
徴とする２段光増幅器を提供する。
【０００９】その第１増幅部には、第１増幅部及び第２
増幅部の両方に必要な励起光を発生するポンプレーザダ
イオード部と、該励起光及び入力光信号を受信して波長
分割多重化する波長分割多重化部と、該波長分割多重化
部の出力を受信して前記入力光信号を前記励起光によっ
て増幅するエルビウムドープファイバ部と、該エルビウ
ムドープファイバ部の出力を波長分割逆多重化すること
によって、増幅入力光信号及び増幅後に残った残余励起
光を分離出力する波長分割逆多重化部と、を備えるよう
にするとよい。また、第２増幅部には、損失補償入力光
信号及び残余励起光を受信して波長分割多重化する波長
分割多重化部と、該波長分割多重化部の出力を受信して
前記損失補償入力光信号を前記残余励起光で増幅して出
力するエルビウムドープファイバ部と、を備えるように
するとよい。
増幅部の両方に必要な励起光を発生するポンプレーザダ
イオード部と、該励起光及び入力光信号を受信して波長
分割多重化する波長分割多重化部と、該波長分割多重化
部の出力を受信して前記入力光信号を前記励起光によっ
て増幅するエルビウムドープファイバ部と、該エルビウ
ムドープファイバ部の出力を波長分割逆多重化すること
によって、増幅入力光信号及び増幅後に残った残余励起
光を分離出力する波長分割逆多重化部と、を備えるよう
にするとよい。また、第２増幅部には、損失補償入力光
信号及び残余励起光を受信して波長分割多重化する波長
分割多重化部と、該波長分割多重化部の出力を受信して
前記損失補償入力光信号を前記残余励起光で増幅して出
力するエルビウムドープファイバ部と、を備えるように
するとよい。
【００１０】あるいは本発明によれば、２段に分けて光
信号を増幅する場合に要求される２段分の励起光を一度
に発生する段階と、該励起光と入力光信号を波長分割多
重化し、前記励起光によって前記入力光信号を増幅し、
該増幅入力光信号及び前増幅後に残った残余励起光を波
長分割逆多重化により分離させる段階と、該分離後の増
幅入力光信号に対して色分散による損失を補償して出力
する段階と、該損失補償入力光信号を前記分離後の残余
ポンプ光によって増幅して出力する段階と、を実行する
ことを特徴とした光伝送システムの光増幅方法が提供さ
れる。
信号を増幅する場合に要求される２段分の励起光を一度
に発生する段階と、該励起光と入力光信号を波長分割多
重化し、前記励起光によって前記入力光信号を増幅し、
該増幅入力光信号及び前増幅後に残った残余励起光を波
長分割逆多重化により分離させる段階と、該分離後の増
幅入力光信号に対して色分散による損失を補償して出力
する段階と、該損失補償入力光信号を前記分離後の残余
ポンプ光によって増幅して出力する段階と、を実行する
ことを特徴とした光伝送システムの光増幅方法が提供さ
れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図２に基づいて説明する。
図２に基づいて説明する。
【００１２】本発明の一実施形態である図２の２段光増
幅器は、第１増幅部２００、ＤＣＦ部２１０、及び第２
増幅部２１２で構成されている。
幅器は、第１増幅部２００、ＤＣＦ部２１０、及び第２
増幅部２１２で構成されている。
【００１３】第１増幅部２００のポンプＬＤ部２０４
は、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２に必要な励
起光を発生し、これが入力光信号と共に第１ＷＤＭ部２
０２に入力される。第１ＷＤＭ部２０２は、入力光信号
と励起光を多重化して第１ＥＤＦ部２０６に入力する。
そして第１ＥＤＦ部２０６は、励起光によって入力光信
号を１次増幅し、その１次増幅後に残った残余励起光を
１次増幅光信号と共に出力する。第２ＷＤＭ部２０８
は、波長分割逆多重化を行って、第１ＥＤＦ部２０６の
出力を残余励起光と１次増幅光信号とに分離する。これ
により分離された１次増幅光信号はＤＣＦ部２１０に入
力され、残余励起光は第２増幅部２１２における第３Ｗ
ＤＭ部２１４の励起光入力端に入力される。ＤＣＦ部２
１０は、１次増幅光信号に対して色分散による損失を補
償した後、第２増幅部２１２の第３ＷＤＭ部２１４に入
力する。第３ＷＤＭ部２１４は、ＤＣＦ部２１０で損失
補償された光信号と第２ＷＤＭ部２０８から出力される
残余励起光を多重化し、これを第２ＥＤＦ部２１６が受
信する。第２ＥＤＦ部２１６は、ＤＣＦ部２１０の出力
光信号を第２ＷＤＭ部２０８から出力される残余励起光
で増幅し、最終出力光信号として出力する。
は、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２に必要な励
起光を発生し、これが入力光信号と共に第１ＷＤＭ部２
０２に入力される。第１ＷＤＭ部２０２は、入力光信号
と励起光を多重化して第１ＥＤＦ部２０６に入力する。
そして第１ＥＤＦ部２０６は、励起光によって入力光信
号を１次増幅し、その１次増幅後に残った残余励起光を
１次増幅光信号と共に出力する。第２ＷＤＭ部２０８
は、波長分割逆多重化を行って、第１ＥＤＦ部２０６の
出力を残余励起光と１次増幅光信号とに分離する。これ
により分離された１次増幅光信号はＤＣＦ部２１０に入
力され、残余励起光は第２増幅部２１２における第３Ｗ
ＤＭ部２１４の励起光入力端に入力される。ＤＣＦ部２
１０は、１次増幅光信号に対して色分散による損失を補
償した後、第２増幅部２１２の第３ＷＤＭ部２１４に入
力する。第３ＷＤＭ部２１４は、ＤＣＦ部２１０で損失
補償された光信号と第２ＷＤＭ部２０８から出力される
残余励起光を多重化し、これを第２ＥＤＦ部２１６が受
信する。第２ＥＤＦ部２１６は、ＤＣＦ部２１０の出力
光信号を第２ＷＤＭ部２０８から出力される残余励起光
で増幅し、最終出力光信号として出力する。
【００１４】たとえば、第１増幅部２００が入力光信号
を１８dB増幅し、第２増幅部２１２がＤＣＦ部２１０の
出力光信号を１８dB増幅するとした場合、１００mW用の
ポンプＬＤ部２０４に６０〜７０mWのバイアス電流を供
給すれば、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２の両
方に必要な励起光が生成される。このように発生した励
起光は、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２に供給
されて入力光信号を増幅するために用いられるが、第２
増幅部２１２では、第１増幅部２００における増幅後に
残った残余励起光が使用されるため、従来の２段光増幅
器に比べてポンプＬＤ部２０４の使用効率を６０〜７０
％程度に高めることができ、前述の通り単一ポンプＬＤ
部２０４から発生される一度のポンプ光のみで入力光信
号を二回増幅することが可能となる。
を１８dB増幅し、第２増幅部２１２がＤＣＦ部２１０の
出力光信号を１８dB増幅するとした場合、１００mW用の
ポンプＬＤ部２０４に６０〜７０mWのバイアス電流を供
給すれば、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２の両
方に必要な励起光が生成される。このように発生した励
起光は、第１増幅部２００及び第２増幅部２１２に供給
されて入力光信号を増幅するために用いられるが、第２
増幅部２１２では、第１増幅部２００における増幅後に
残った残余励起光が使用されるため、従来の２段光増幅
器に比べてポンプＬＤ部２０４の使用効率を６０〜７０
％程度に高めることができ、前述の通り単一ポンプＬＤ
部２０４から発生される一度のポンプ光のみで入力光信
号を二回増幅することが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明による２段光増幅器は、以上説明
したように、ＬＤ部を単一化することによって、ポンプ
ＬＤの使用効率を向上させ、コスト低減及びコンパクト
化を実現することができる。
したように、ＬＤ部を単一化することによって、ポンプ
ＬＤの使用効率を向上させ、コスト低減及びコンパクト
化を実現することができる。
【図１】従来の２段光増幅器の要部ブロック図。
【図２】本発明の２段光増幅器の一例を示す要部ブロッ
ク図。
ク図。
Claims (4)
- 【請求項１】 励起光を発生させ、その励起光によって
入力光信号を増幅し、該増幅入力光信号及び増幅後に残
った残余励起光を出力する第１増幅部と、前記増幅入力
光信号を受信して色分散による損失を補償する分散損失
補償部と、該損失補償入力光信号及び前記残余励起光を
受信し、該残余励起光によって前記損失補償入力光信号
を増幅して出力する第２増幅部と、を備えることを特徴
とする２段光増幅器。 - 【請求項２】 第１増幅部及び第２増幅部の両方に必要
な励起光を発生するポンプレーザダイオード部と、該励
起光及び入力光信号を受信して波長分割多重化する波長
分割多重化部と、該波長分割多重化部の出力を受信して
前記入力光信号を前記励起光によって増幅するエルビウ
ムドープファイバ部と、該エルビウムドープファイバ部
の出力を波長分割逆多重化することによって、増幅入力
光信号及び増幅後に残った残余励起光を分離出力する波
長分割逆多重化部と、を第１増幅部に備える請求項１記
載の２段光増幅器。 - 【請求項３】 損失補償入力光信号及び残余励起光を受
信して波長分割多重化する波長分割多重化部と、該波長
分割多重化部の出力を受信して前記損失補償入力光信号
を前記残余励起光で増幅して出力するエルビウムドープ
ファイバ部と、を第２増幅部に備える請求項１又は請求
項２記載の２段光増幅器。 - 【請求項４】 ２段に分けて光信号を増幅する場合に要
求される２段分の励起光を一度に発生する段階と、該励
起光と入力光信号を波長分割多重化し、前記励起光によ
って前記入力光信号を増幅し、該増幅入力光信号及び前
増幅後に残った残余励起光を波長分割逆多重化により分
離させる段階と、該分離後の増幅入力光信号に対して色
分散による損失を補償して出力する段階と、該損失補償
入力光信号を前記分離後の残余ポンプ光によって増幅し
て出力する段階と、を実行することを特徴とする光伝送
システムの光増幅方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1998P40886 | 1998-09-30 | ||
| KR1019980040886A KR100298353B1 (ko) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 2단광증폭기및광증폭방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000114631A true JP2000114631A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=19552579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11277568A Pending JP2000114631A (ja) | 1998-09-30 | 1999-09-29 | ２段光増幅器及び光増幅方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000114631A (ja) |
| KR (1) | KR100298353B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297903B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-10-02 | Sdl, Inc. | Multiple stage optical fiber amplifier and signal generator |
| CN102122992A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-07-13 | 上海华魏光纤传感技术有限公司 | 一种低噪声光纤放大器 |
| JP2011165993A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
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1998
- 1998-09-30 KR KR1019980040886A patent/KR100298353B1/ko not_active IP Right Cessation
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1999
- 1999-09-29 JP JP11277568A patent/JP2000114631A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6297903B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-10-02 | Sdl, Inc. | Multiple stage optical fiber amplifier and signal generator |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100298353B1 (ko) | 2001-08-07 |
| KR20000021660A (ko) | 2000-04-25 |
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