JP2000183826A - 光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅器を備えた伝送システム - Google Patents

光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅器を備えた伝送システム

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JP2000183826A
JP2000183826A JP11335355A JP33535599A JP2000183826A JP 2000183826 A JP2000183826 A JP 2000183826A JP 11335355 A JP11335355 A JP 11335355A JP 33535599 A JP33535599 A JP 33535599A JP 2000183826 A JP2000183826 A JP 2000183826A
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optical
fiber amplifier
fiber
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transmission system
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JP11335355A
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English (en)
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Adorerufurujeru Manuel
マニユエル・アドレルフルジエル
Panafuru Jean-Francois
ジヤン−フランソワ・パナフル
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Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293—Signal power control
    • H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
    • H04B10/2941—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation using an equalising unit, e.g. a filter
    • 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
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅プロファイルが温度により変化しない光
ファイバ増幅器およびそのようなファイバ増幅器を備え
た伝送システムを提供する。 【解決手段】 光増幅器は、増幅ファイバ構成部品
（２）と、ファイバ増幅器の光学的挙動に対する影響を
補償する温度挙動を有する少なくとも１つの光学構成部
品（６）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立請求項の特徴
による光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅器を備え
た伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】文献から、多数の光ファイバ増幅器が知
られている。光ファイバ増幅器は、コアに希土類元素を
ドーピングした特殊なファイバからなる。適切なポンプ
波長で希土類イオンをポンピングすることにより、入力
光信号により引き起こされる反転状態がファイバ内に生
じる。そのようなファイバ増幅器の増幅プロファイルは
最大値を示す。ここで最大値は、希土類元素およびコド
ーピングの種類と量により決まる。光伝送システムを使
用する目的は、できる限り幅が広く平坦な増幅曲線を得
ることである。特に、波長分割多重（ＷＤＭ）では、フ
ァイバ増幅器の平坦で十分に幅の広い増幅プロファイル
が望ましい。ただし、ファイバ増幅器の温度挙動が問題
を引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】問題は、ファイバ増幅
器の受動素子のスペクトル透過およびスペクトル挙動、
特にアクティブファイバの増幅プロファイルが温度によ
り変化することである。この変動する温度挙動は、増幅
プロファイル、特にファイバ増幅器の所望の平坦な増幅
曲線に好ましくない効果を与える。
【０００４】米国特許第５１７７５６２号から、ファイ
バ増幅器の増幅プロファイルへの好ましくない効果を伴
う温度挙動に影響を与える方法が知られている。温度効
果を補償するために、適切な方法で増幅プロファイルに
影響を及ぼすよう、ポンプレーザのポンプ性能およびポ
ンプ波長を最適化する方法が提案される。提案された方
法は、増幅ファイバの挙動の温度補償に影響するが、光
ファイバ増幅器内の他の構成要素の温度挙動は考慮しな
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これに対して、独立請求
項の特徴を有する本発明によるファイバ増幅器は、増幅
ドープファイバの温度挙動が、他の光学構成部品の温度
挙動により補償され、ファイバ増幅器全体の光学的挙動
を最適化する利点を有する。適切な材料または適切な構
成部品の選択による、異なる構成部品の温度に依存する
光学的品質の補償は、純粋に光学的な解決方法であり、
電気的制御および監視なしに実施される。このように、
使用可能な複雑な監視デバイスおよび測定方法なしに、
広い温度範囲にわたって大きな安定性を得ることが可能
である。純粋に光学的な解決方法であるため、ファイバ
増幅器は温度安定性がよく、これを伝送システムに設置
することにより、このシステムの温度挙動が最適化され
る。
【０００６】従属クレームで提示される手段により、独
立クレームに記載されている光ファイバ増幅器の有利な
拡張および改良が可能である。
【０００７】光学構成部品（所望の場合は、異なる温度
挙動を有する）の任意の組合せを使用することが可能で
ある。光学構成部品がフィルタを含む場合は有利であ
る。温度挙動が極めてよく限定できるブラッグフィルタ
は、特に有利である。
【０００８】さらに、信号光とポンピング光を増幅ファ
イバ内で結合するために、光ファイバ増幅器に組み込ん
だ適切な結合器を使用する必要がある。温度補償は、結
合器の温度挙動を適切に選択することによっても可能で
ある。
【０００９】さらに、別のドープファイバ構成部品から
なる光学構成部品を、光ファイバ増幅器内で使用するこ
とが特に有利である。このファイバ構成部品は、ファイ
バ増幅器の信号分岐に接合されたファイバ構成部品であ
ることが有利である。特別なドーピング材料を用いて、
所望の方法で温度挙動に影響を与えることができる。こ
のドープファイバ構成部品は、縦続多段増幅器の次の増
幅器段であることも有利である。
【００１０】本発明の実施形態の例を図面に示し、以下
の説明で詳しく説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】光ファイバ増幅器１は、光入力３
および光出力４を有する。この入力および出力は、それ
ぞれ光伝送セクション５に接続される。光ファイバ増幅
器は、結合器９を介して増幅ファイバ構成部品２に接続
されるポンピング光源８を含む。増幅ファイバ構成部品
２は、他方で光学構成部品６と接続する。伝送される信
号は、光入力３を介してファイバ増幅器内に供給され
る。
【００１２】これは、用語「光ファイバ増幅器」が、す
べての光学および電気構成部品を備えた完全なデバイス
を意味することを説明するための、単純で例示的な実施
形態である。
【００１３】信号の伝播方向に、ポンピング光源８から
のポンピング光も、結合器９を介して供給される。光信
号は、増幅ファイバ２の中で増幅される。この例では、
増幅ファイバ２の出力は、光学構成部品６の入力の位置
にある。光学構成部品は、フィルタまたは他の受動素子
または能動素子の場合もある。増幅された光信号は、光
出力４を介して伝送ライン５に供給される。
【００１４】図２は、本発明による光ファイバ増幅器の
他の実施形態を示す。この例では、増幅ファイバ２は、
ファイバ構成部品７に接続される。このファイバ構成部
品７は、特殊なドーピングを示し、その温度挙動は増幅
ファイバ構成部品２のものと逆である。
【００１５】図３に従った実施形態では、多段ファイバ
増幅器が示されている。第１の増幅段の出力は、次の増
幅段の入力に接続される。特に有利な解決方法では、２
つのファイバ構成部品の温度挙動が反対であるように、
増幅ファイバ２を選択する。図３に示すように、光学構
成部品はファイバ構成部品２によるそのような状態で実
現する。
【００１６】図４は、場合によっては、温度が変化する
場合の増幅器のよい安定性を達成できるような挙動を示
す光学構成部品の例を示す。ここでは、光フィルタが使
用される。グラフは、スペクトル減衰および温度による
その挙動を示す。図の上部は、光学構成部品６の温度に
よる波長の最大値の移動を示す。最大値自体は、ここで
はより長い波長の方向に移動する。図４の下部は、増幅
ファイバ２の温度挙動の概略が示される。ここでは、波
長の最大値は、短い波長の方に移動する。光ファイバ増
幅器の安定化のために特に有利な実施形態は、光学ブラ
ッグ格子の使用を考えた形態である。これらの光学ブラ
ッグ格子は、ガラス基体上に適用するなどのフィルタだ
けではなく、ファイバブラッグ格子の形態で表すことが
できる。ブラッグ格子の温度挙動、および温度範囲内で
適切な手段によりブラッグ格子を安定に保持する可能性
は、たとえば米国特許第５０４２８９８号などの文献に
より知られている。ブラッグフィルタの温度挙動および
伝送曲線は、いずれも格子パラメータの選択および適切
なパッケージングの使用により調整可能である。
【００１７】すべての例について、両方向のポンピング
（信号と同方向または反対方向）が考えられる。これは
本発明に何も影響しない。
【００１８】本発明による光信号の伝送システムはま
た、すべての伝送波長について、広い温度範囲にわたっ
て最適な増幅を達成するために、温度安定化したファイ
バ増幅器を使用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ増幅器の概略的構成を示す図であ
る。
【図２】代替形態を示す図である。
【図３】多段増幅器を示す図である。
【図４】温度補償の概略を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ増幅器 ２ 増幅ファイバ構成部品 ３ 光入力 ４ 光出力 ５ 光伝送セクション ６ 光学構成部品 ７ ファイバ構成部品 ８ ポンピング光源 ９ 結合器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 希土類元素でドーピングされた増幅ファ
    イバ（２）の少なくとも１つの構成部品と、少なくとも
    １つの光入力（３）と、少なくとも１つの光出力（４）
    とを含む光ファイバ増幅器（１）であって、光入力およ
    び光出力がファイバ伝送セクション（５）に接続され、
    光ファイバ増幅器（１）が、少なくとも１つの光学構成
    部品（６）を含み、該光学構成部品（６）の温度により
    変化する光学的挙動が、少なくともドーピングされた増
    幅ファイバ（２）の光学的挙動と反対であることを特徴
    とする光ファイバ増幅器。
  2. 【請求項２】 光学構成部品がファイバ構成部品（７）
    からなることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ
    増幅器。
  3. 【請求項３】 光学構成部品がフィルタからなることを
    特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅器。
  4. 【請求項４】 光学構成部品がブラッグフィルタからな
    ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
    載の光ファイバ増幅器。
  5. 【請求項５】 光学構成部品が、温度によって異なる光
    学的挙動を有する異なるフィルタの組合せからなること
    を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光
    ファイバ増幅器。
  6. 【請求項６】 光学構成部品が希土類元素でドーピング
    されたファイバの別の構成部品からなることを特徴とす
    る請求項１から５のいずれか一項に記載の光ファイバ増
    幅器。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つのステーションおよび１
    つの受容装置を備えた少なくとも１つの光ファイバ増幅
    器を備えた伝送システムであって、ファイバ増幅器は、
    平衡する光学構成部品の使用により温度変化時の光学的
    挙動が安定化されることを特徴とする伝送システム。
  8. 【請求項８】 波長分割多重を用いた伝送システムであ
    ることを特徴とする請求項７に記載の伝送システム。
  9. 【請求項９】 ソリトン伝送を用いた伝送システムであ
    ることを特徴とする請求項７に記載の伝送システム。
JP11335355A 1998-12-11 1999-11-26 光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅器を備えた伝送システム Pending JP2000183826A (ja)

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EP98440291A EP1077544A1 (en) 1998-12-11 1998-12-11 Optical fiber amplifier with compensation of temperature behaviour
EP98440291.7 1998-12-11

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JP11335355A Pending JP2000183826A (ja) 1998-12-11 1999-11-26 光ファイバ増幅器および光ファイバ増幅器を備えた伝送システム

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