JP2000150992A - 光増幅器 - Google Patents
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/1312—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
Abstract
(57)【要約】
【課題】 励起光源のトラッキングエラーや、励起光合
波器等の偏光依存性損失、温度特性等により希土類添加
物ファイバに入力される励起光パワーの変動が生じた場
合にも、光出力レベルを一定に維持可能な光増幅器を得
る。 【解決手段】 希土類添加物光ファイバ２への励起光の
当該光ファイバを経た光を、分波器３にて分波して抽出
し、抽出された励起光のレベルに応じて励起光源６Ａ，
６Ｂの出力レベルを、制御回路８にて制御する。これに
より、励起光を希土類添加物光ファイバ２へ供給する合
波器５等の偏光依存性損失、温度特性等によりファイバ
２に入力される励起光パワーの変動が生じた場合にも、
光出力レベルを一定に維持可能。
波器等の偏光依存性損失、温度特性等により希土類添加
物ファイバに入力される励起光パワーの変動が生じた場
合にも、光出力レベルを一定に維持可能な光増幅器を得
る。 【解決手段】 希土類添加物光ファイバ２への励起光の
当該光ファイバを経た光を、分波器３にて分波して抽出
し、抽出された励起光のレベルに応じて励起光源６Ａ，
６Ｂの出力レベルを、制御回路８にて制御する。これに
より、励起光を希土類添加物光ファイバ２へ供給する合
波器５等の偏光依存性損失、温度特性等によりファイバ
２に入力される励起光パワーの変動が生じた場合にも、
光出力レベルを一定に維持可能。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光増幅器に関し、特
に希土類添加物光ファイバを使用した光増幅器に関する
ものである。
に希土類添加物光ファイバを使用した光増幅器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】かかる光増幅器の従来の構成例を図７に
示す。入力ポート１が希土類添加物ファイバ２の入力に
接続され、このファイバ２の出力が光合分波器３のポー
ト＃１に接続され、この光合分波器３のポート＃２が出
力ポート４に接続されている。また、光合分波器３のポ
ート＃３と励起光合波器５とが接続され、夫々受光部７
Ａ，７Ｂを有する励起光源６Ａ，６Ｂが励起光合波器５
に接続されている。
示す。入力ポート１が希土類添加物ファイバ２の入力に
接続され、このファイバ２の出力が光合分波器３のポー
ト＃１に接続され、この光合分波器３のポート＃２が出
力ポート４に接続されている。また、光合分波器３のポ
ート＃３と励起光合波器５とが接続され、夫々受光部７
Ａ，７Ｂを有する励起光源６Ａ，６Ｂが励起光合波器５
に接続されている。
【０００３】このとき入力ポート１から入力された光
は、励起光源６Ａ，６Ｂからの励起光により励起されて
いる希土類添加物ファイバ２で増幅されて出力ポート４
から出力される。このときの増幅率は励起光源より発出
した励起光の量によって変化するため、ファイバ２に入
力される励起光の量が変動した場合、光出力が変動す
る。そこで、励起光一定制御方式が採用されており、励
起光源６Ａ，６Ｂ自身の各受光部７Ａ、７Ｂにより受光
された各光が一定になるように、励起光源６Ａ，６Ｂの
各出力を制御回路８にて制御するようになっている。
は、励起光源６Ａ，６Ｂからの励起光により励起されて
いる希土類添加物ファイバ２で増幅されて出力ポート４
から出力される。このときの増幅率は励起光源より発出
した励起光の量によって変化するため、ファイバ２に入
力される励起光の量が変動した場合、光出力が変動す
る。そこで、励起光一定制御方式が採用されており、励
起光源６Ａ，６Ｂ自身の各受光部７Ａ、７Ｂにより受光
された各光が一定になるように、励起光源６Ａ，６Ｂの
各出力を制御回路８にて制御するようになっている。
【０００４】尚、図７において、励起光源が、６Ａ，６
Ｂとして示す様に、２個設けられているのは、励起光の
出力パワーの増大を図ると共に、一方に障害が発生して
も他方で運転を維持することで、信頼性を向上せしめる
ためである。
Ｂとして示す様に、２個設けられているのは、励起光の
出力パワーの増大を図ると共に、一方に障害が発生して
も他方で運転を維持することで、信頼性を向上せしめる
ためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した従来構成
では、励起光源６Ａ，６Ｂのトラッキングエラーや、励
起光合波器５等の偏光依存性損失、温度特性等により実
際に希土類添加物ファイバ２に入力される励起光パワー
の変動が生じた場合、先に述べたように光出力レベルが
変動してしまうという問題がある。
では、励起光源６Ａ，６Ｂのトラッキングエラーや、励
起光合波器５等の偏光依存性損失、温度特性等により実
際に希土類添加物ファイバ２に入力される励起光パワー
の変動が生じた場合、先に述べたように光出力レベルが
変動してしまうという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、励起光源のトラッキング
エラーや、励起光合波器等の偏光依存性損失、温度特性
等により希土類添加物ファイバに入力される励起光パワ
ーの変動が生じた場合にも、光出力レベルを一定に維持
可能な光増幅器を提供することである。
エラーや、励起光合波器等の偏光依存性損失、温度特性
等により希土類添加物ファイバに入力される励起光パワ
ーの変動が生じた場合にも、光出力レベルを一定に維持
可能な光増幅器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、希土類
添加物光ファイバと、この光ファイバに対する励起光を
生成する複数の励起光源と、これ等複数の励起光を合波
して前記光ファイバへ供給しこの光ファイバを経た前記
励起光を分波する励起光合分波手段と、この励起光合分
波手段から分波された励起光に応じて前記励起光源の各
々の出力レベル制御をなす制御手段とを含むことを特徴
とする光増幅器が得られる。
添加物光ファイバと、この光ファイバに対する励起光を
生成する複数の励起光源と、これ等複数の励起光を合波
して前記光ファイバへ供給しこの光ファイバを経た前記
励起光を分波する励起光合分波手段と、この励起光合分
波手段から分波された励起光に応じて前記励起光源の各
々の出力レベル制御をなす制御手段とを含むことを特徴
とする光増幅器が得られる。
【０００８】そして、前記励起光合分波手段は前記光フ
ァイバの出力部に設けられていることを特徴とし、ま
た、前記励起光合分波手段は前記光ファイバの入力部に
設けられていることを特徴とする。更に、前記励起光源
は一対設けられており、この一対の励起光源を合波する
合波器を含み、この合波器による合波励起光を前記光フ
ァイバへ供給する様にしたことを特徴とする。そして、
前記一対の励起光源と前記合波器とが複数組設けられて
いることを特徴とする。
ァイバの出力部に設けられていることを特徴とし、ま
た、前記励起光合分波手段は前記光ファイバの入力部に
設けられていることを特徴とする。更に、前記励起光源
は一対設けられており、この一対の励起光源を合波する
合波器を含み、この合波器による合波励起光を前記光フ
ァイバへ供給する様にしたことを特徴とする。そして、
前記一対の励起光源と前記合波器とが複数組設けられて
いることを特徴とする。
【０００９】また、前記励起光合分波手段は、合波部と
分波部とに分離されており、前記合波部は前記光ファイ
バの出力部に設けられ、前記分波部は前記光ファイバの
入力部に設けられていることを特徴とする。そして、前
記励起光合分波手段は、合波部と分波部とに分離されて
おり、前記合波部は前記光ファイバの入力部に設けら
れ、前記分波部は前記光ファイバの出力部に設けられて
いることを特徴とする。更に、前記一対の励起光源は、
同一波長で偏波面を互いに干渉しないように偏波合成し
たものであることを特徴とし、また前記複数組の励起光
源は、前記光ファイバの吸収帯域内で互いに影響しない
異なる波長であることを特徴とする。
分波部とに分離されており、前記合波部は前記光ファイ
バの出力部に設けられ、前記分波部は前記光ファイバの
入力部に設けられていることを特徴とする。そして、前
記励起光合分波手段は、合波部と分波部とに分離されて
おり、前記合波部は前記光ファイバの入力部に設けら
れ、前記分波部は前記光ファイバの出力部に設けられて
いることを特徴とする。更に、前記一対の励起光源は、
同一波長で偏波面を互いに干渉しないように偏波合成し
たものであることを特徴とし、また前記複数組の励起光
源は、前記光ファイバの吸収帯域内で互いに影響しない
異なる波長であることを特徴とする。
【００１０】本発明の作用を述べる。希土類添加物光フ
ァイバへの励起光の当該光ファイバを経た光を分波して
抽出し、抽出された励起光のレベルに応じて励起光源の
出力レベルを制御する構成とする。これにより、励起光
源のトラッキングエラーや、励起光を希土類添加物光フ
ァイバへ供給する合波器等の偏光依存性損失、温度特性
等により希土類添加物ファイバに入力される励起光パワ
ーの変動が生じた場合にも、光出力レベルを一定に維持
可能となる。
ァイバへの励起光の当該光ファイバを経た光を分波して
抽出し、抽出された励起光のレベルに応じて励起光源の
出力レベルを制御する構成とする。これにより、励起光
源のトラッキングエラーや、励起光を希土類添加物光フ
ァイバへ供給する合波器等の偏光依存性損失、温度特性
等により希土類添加物ファイバに入力される励起光パワ
ーの変動が生じた場合にも、光出力レベルを一定に維持
可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の実施の形態につき説明する。図１は本発明の実施の形
態の基本ブロック図であり、図７と同等部分は同一符号
により示している。図１において、希土類添加物光ファ
イバ２の入力は入力ポート１に接続され、その出力は光
合分波器３のポート＃１に接続され、この光合分波器３
のポート＃２は出力ポート４に接続されている。すなわ
ち、当該希土類添加物光ファイバ２の出力はこの光合分
波器３を介して出力ポート４へ接続されていることにな
る。
の実施の形態につき説明する。図１は本発明の実施の形
態の基本ブロック図であり、図７と同等部分は同一符号
により示している。図１において、希土類添加物光ファ
イバ２の入力は入力ポート１に接続され、その出力は光
合分波器３のポート＃１に接続され、この光合分波器３
のポート＃２は出力ポート４に接続されている。すなわ
ち、当該希土類添加物光ファイバ２の出力はこの光合分
波器３を介して出力ポート４へ接続されていることにな
る。
【００１２】一対の励起光源６Ａ，６Ｂからの各励起光
は励起光合波器５により合波されて光合分波器３のポー
ト＃３へ供給されている。この光合分波器３のポート＃
４からの励起光分波出力は受光器７により受光されて電
気信号に変換され、制御回路８へ供給される。この制御
回路８では、受光器７による電気信号のレベルが一定に
なるように、励起光源６Ａ，６Ｂからの各励起光の制御
をなすものである。
は励起光合波器５により合波されて光合分波器３のポー
ト＃３へ供給されている。この光合分波器３のポート＃
４からの励起光分波出力は受光器７により受光されて電
気信号に変換され、制御回路８へ供給される。この制御
回路８では、受光器７による電気信号のレベルが一定に
なるように、励起光源６Ａ，６Ｂからの各励起光の制御
をなすものである。
【００１３】かかる構成により、受光器７は励起光合波
器５及び光合分波器３を経た励起光のレベルをモニタす
ることになるから、励起光を希土類添加物光ファイバ２
へ供給する励起光合波器５や光合分波器３の偏光依存性
損失、温度特性等により希土類添加物ファイバ２に入力
される励起光パワーの変動が生じた場合にも、光出力レ
ベルを一定に維持可能となるのである。
器５及び光合分波器３を経た励起光のレベルをモニタす
ることになるから、励起光を希土類添加物光ファイバ２
へ供給する励起光合波器５や光合分波器３の偏光依存性
損失、温度特性等により希土類添加物ファイバ２に入力
される励起光パワーの変動が生じた場合にも、光出力レ
ベルを一定に維持可能となるのである。
【００１４】
【実施例】図２は本発明の一実施例のブロック図であ
り、図１と同等部分は同一符号にて示している。入力ポ
ート１は希土類添加物ファイバ２の入力に接続され、こ
の光ファイバ２の出力は光合分波器３のポート＃１に接
続され、この光合分波器３のポート＃２と励起光合波器
１０の入力とが接続され、励起光合波器１０の出力と出
力ポート４が接続されている。
り、図１と同等部分は同一符号にて示している。入力ポ
ート１は希土類添加物ファイバ２の入力に接続され、こ
の光ファイバ２の出力は光合分波器３のポート＃１に接
続され、この光合分波器３のポート＃２と励起光合波器
１０の入力とが接続され、励起光合波器１０の出力と出
力ポート４が接続されている。
【００１５】また、励起光合波器１０の励起光入力ポー
トと励起光合波器５とが接続され、励起光源６Ａ，６Ｂ
が励起光合波器５に接続されている。また、光合分波器
３のポート＃３に受光部７が接続され、この受光部７の
出力が励起光源制御回路８に接続され、この励起光源制
御回路８の出力により励起光源６Ａ，６Ｂを制御する構
成である。尚、励起光源６Ａ，６ＢとしてはＬＤ（Lase
r Diode ）、また励起光合波器５としてはＰＢＳ(Polar
ization Beam Splitter)等がある。
トと励起光合波器５とが接続され、励起光源６Ａ，６Ｂ
が励起光合波器５に接続されている。また、光合分波器
３のポート＃３に受光部７が接続され、この受光部７の
出力が励起光源制御回路８に接続され、この励起光源制
御回路８の出力により励起光源６Ａ，６Ｂを制御する構
成である。尚、励起光源６Ａ，６ＢとしてはＬＤ（Lase
r Diode ）、また励起光合波器５としてはＰＢＳ(Polar
ization Beam Splitter)等がある。
【００１６】本発明の実施例の動作について説明する。
励起光源６Ａ，６Ｂから発生した各励起光は、同一波長
でかつ励起光合波器５によってお互いの偏波面の干渉に
よる変動が発生しない偏波状態にて合波され、励起光合
波器１０及び光合分波器３を通り、希土類添加物ファイ
バ２に供給される。このとき、光合分波器３において励
起光の１部が分岐されて受光器７にて受光される。
励起光源６Ａ，６Ｂから発生した各励起光は、同一波長
でかつ励起光合波器５によってお互いの偏波面の干渉に
よる変動が発生しない偏波状態にて合波され、励起光合
波器１０及び光合分波器３を通り、希土類添加物ファイ
バ２に供給される。このとき、光合分波器３において励
起光の１部が分岐されて受光器７にて受光される。
【００１７】そして、受光器７にて受光された励起光の
レベルが一定となるように、励起光源制御回路８が励起
光源６Ａ，６Ｂの両出力を制御することにより、励起光
合波器５の偏光依存性損失、温特などによる励起光パワ
ーの変動を補正するものである。
レベルが一定となるように、励起光源制御回路８が励起
光源６Ａ，６Ｂの両出力を制御することにより、励起光
合波器５の偏光依存性損失、温特などによる励起光パワ
ーの変動を補正するものである。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例を示すブロッ
ク図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示しい
る。図３では、図２の構成における一対の励起光源６
Ａ，６Ｂ及び励起光合波器５，１０からなる組をｎ個
（ｎは２以上の整数）設けたものであり、各符号に夫々
１〜ｎの添字を付して示している。尚、光合分波器３、
受光器７及び制御回路８は、これ等ｎ組に対して共通に
設けられている。
ク図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示しい
る。図３では、図２の構成における一対の励起光源６
Ａ，６Ｂ及び励起光合波器５，１０からなる組をｎ個
（ｎは２以上の整数）設けたものであり、各符号に夫々
１〜ｎの添字を付して示している。尚、光合分波器３、
受光器７及び制御回路８は、これ等ｎ組に対して共通に
設けられている。
【００１９】各組の励起光の波長は、同一波長の偏波面
を干渉しない様に偏波合成した一対の励起光源（６１Ａ
と６１Ｂや６２Ａと６２Ｂ等の対を指す）の波長を、添
加物ファイバ２の吸収帯域内で影響しない様に少しずつ
変化させたものとする。
を干渉しない様に偏波合成した一対の励起光源（６１Ａ
と６１Ｂや６２Ａと６２Ｂ等の対を指す）の波長を、添
加物ファイバ２の吸収帯域内で影響しない様に少しずつ
変化させたものとする。
【００２０】図４は本発明の第３の実施例のブロック図
であり、図３と同等部分は同一符号により示している。
図３の実施例が添加物光ファイバ２の後方励起方式であ
るのに対して、本例では、前方励起方式の場合のもので
ある。
であり、図３と同等部分は同一符号により示している。
図３の実施例が添加物光ファイバ２の後方励起方式であ
るのに対して、本例では、前方励起方式の場合のもので
ある。
【００２１】図５は本発明の第４の実施例のブロック図
であり、図３，４と同等部分は同一符号により示してい
る。本例では、図３の構成において、励起光を分波する
波長分波器９を添加物ファイバ２の前方に設置したもの
である。
であり、図３，４と同等部分は同一符号により示してい
る。本例では、図３の構成において、励起光を分波する
波長分波器９を添加物ファイバ２の前方に設置したもの
である。
【００２２】図６は本発明の第５の実施例のブロック図
であり、図３〜５と同等部分は同一符号により示してい
る。本例では、図４の構成において、励起光を分波する
波長分波器９を添加物ファイバ２の後方に設置したもの
である。
であり、図３〜５と同等部分は同一符号により示してい
る。本例では、図４の構成において、励起光を分波する
波長分波器９を添加物ファイバ２の後方に設置したもの
である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、励起光源のトラッキン
グエラーや、励起光合波器を通過した後の励起光レベル
が一定となるように制御しているので、励起光源や励起
光合波器の温特、偏光依存性による励起光の変動が生じ
た際に、それを打ち消すように励起光が補正されるの
で、励起光のレベル制御が正確に行えるという効果があ
る。
グエラーや、励起光合波器を通過した後の励起光レベル
が一定となるように制御しているので、励起光源や励起
光合波器の温特、偏光依存性による励起光の変動が生じ
た際に、それを打ち消すように励起光が補正されるの
で、励起光のレベル制御が正確に行えるという効果があ
る。
【００２４】また、複数の光源より出力された励起光の
トータルレベルが一定となるように制御することによ
り、励起光変動を補正しているので、複数の励起光源を
使用した場合のトータルレベルが一定に制御可能となる
効果もある。
トータルレベルが一定となるように制御することによ
り、励起光変動を補正しているので、複数の励起光源を
使用した場合のトータルレベルが一定に制御可能となる
効果もある。
【図１】本発明の実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施例のブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施例のブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施例のブロック図である。
【図７】従来例を示すブロック図である。
１ 入力ポート ２ 希土類添加物光ファイバ ３ 光合分波器 ４ 出力ポート ５，５１〜５ｎ，１０，１０１〜１０ｎ 励起光合波器 ６Ａ，６Ｂ，６１Ａ，６１Ｂ〜６ｎＡ，６ｎＢ 励起光
源 ７ 受光器 ９ 波長選択型光分波器
源 ７ 受光器 ９ 波長選択型光分波器
Claims (9)
- 【請求項１】 希土類添加物光ファイバと、この光ファ
イバに対する励起光を生成する複数の励起光源と、これ
等複数の励起光を合波して前記光ファイバへ供給しこの
光ファイバを経た前記励起光を分波する励起光合分波手
段と、この励起光合分波手段から分波された励起光に応
じて前記励起光源の各々の出力レベル制御をなす制御手
段とを含むことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 前記励起光合分波手段は前記光ファイバ
の出力部に設けられていることを特徴とする請求項１記
載の光増幅器。 - 【請求項３】 前記励起光合分波手段は前記光ファイバ
の入力部に設けられていることを特徴とする請求項１記
載の光増幅器。 - 【請求項４】 前記励起光源は一対設けられており、こ
の一対の励起光源を合波する合波器を更に含み、この合
波器による合波励起光を前記光ファイバへ供給する様に
したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の光増
幅器。 - 【請求項５】 前記一対の励起光源と前記合波器とが複
数組設けられていることを特徴とする請求項４記載の光
増幅器。 - 【請求項６】 前記励起光合分波手段は、合波部と分波
部とに分離されており、前記合波部は前記光ファイバの
出力部に設けられ、前記分波部は前記光ファイバの入力
部に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いず
れか記載の光増幅器。 - 【請求項７】 前記励起光合分波手段は、合波部と分波
部とに分離されており、前記合波部は前記光ファイバの
入力部に設けられ、前記分波部は前記光ファイバの出力
部に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いず
れか記載の光増幅器。 - 【請求項８】 前記一対の励起光源は、同一波長で偏波
面を互いに干渉しないように偏波合成したものであるこ
とを特徴とする請求項４〜７いずれか記載の光増幅器。 - 【請求項９】 前記複数組の励起光源は、前記光ファイ
バの吸収帯域内で互いに影響しない異なる波長であるこ
とを特徴とする請求項８記載の光増幅器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319706A JP2000150992A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 光増幅器 |
| US09/436,577 US6442309B1 (en) | 1998-11-11 | 1999-11-09 | Optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319706A JP2000150992A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150992A true JP2000150992A (ja) | 2000-05-30 |
Family
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