JP2000261079A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力信号光パワーに対して安定な利得特性を
有する光増幅器を提供する。 【解決手段】 レーザ発振による利得安定化を用いず
に、希土類添加光ファイバ１の後方より低干渉光源１３
からの広帯域の低干渉光を入力し、増幅された低干渉光
のパワーを検出すると共に、そのパワーが一定になるよ
うに低干渉光源１３のパワーを制御することにより、従
来のレーザ発振による利得安定化の場合に見られるホー
ルバーニングの影響による利得変動が解消され、広い入
力信号光パワー範囲において利得が一定に保たれる。
有する光増幅器を提供する。 【解決手段】 レーザ発振による利得安定化を用いず
に、希土類添加光ファイバ１の後方より低干渉光源１３
からの広帯域の低干渉光を入力し、増幅された低干渉光
のパワーを検出すると共に、そのパワーが一定になるよ
うに低干渉光源１３のパワーを制御することにより、従
来のレーザ発振による利得安定化の場合に見られるホー
ルバーニングの影響による利得変動が解消され、広い入
力信号光パワー範囲において利得が一定に保たれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】希土類添加光ファイバを用いた光ファイ
バ増幅器は、高利得、高出力、低雑音などの優れた特性
を合せ持つため、光通信システムの性能を大幅に向上さ
せた。光ファイバ増幅器の原理は、添加した希土類イオ
ンの励起準位に相当する波長を有する励起光を光ファイ
バに入射し、希土類イオンのエネルギー準位の反転分布
により生ずる誘導放出現象により信号光を増幅すること
にある。
バ増幅器は、高利得、高出力、低雑音などの優れた特性
を合せ持つため、光通信システムの性能を大幅に向上さ
せた。光ファイバ増幅器の原理は、添加した希土類イオ
ンの励起準位に相当する波長を有する励起光を光ファイ
バに入射し、希土類イオンのエネルギー準位の反転分布
により生ずる誘導放出現象により信号光を増幅すること
にある。
【０００３】特にエルビウム（Ｅｒ）を添加した光ファ
イバ増幅器（以下「ＥＤＦＡ」という。）は、増幅波長
帯が石英系光ファイバの最低損失波長帯（１．５５μｍ
帯）に一致し、しかも効率が良く、高利得、低雑音の増
幅特性が容易に得られることから、広く実用に供される
こととなった。
イバ増幅器（以下「ＥＤＦＡ」という。）は、増幅波長
帯が石英系光ファイバの最低損失波長帯（１．５５μｍ
帯）に一致し、しかも効率が良く、高利得、低雑音の増
幅特性が容易に得られることから、広く実用に供される
こととなった。
【０００４】ＥＤＦＡを用いると、波長多重化された光
信号を一括して増幅することができるので、波長多重に
よる大容量で柔軟な伝送システムを経済的に構築するこ
とが可能となる。
信号を一括して増幅することができるので、波長多重に
よる大容量で柔軟な伝送システムを経済的に構築するこ
とが可能となる。
【０００５】しかしながら、このような波長多重伝送シ
ステムにおいて、多重化されるチャンネル数がダイナミ
ックに変動する場合、入力信号光強度の総和が変動する
ので、ＥＤＦＡの飽和特性に従い１波当たりの利得も変
動を受けることになる。
ステムにおいて、多重化されるチャンネル数がダイナミ
ックに変動する場合、入力信号光強度の総和が変動する
ので、ＥＤＦＡの飽和特性に従い１波当たりの利得も変
動を受けることになる。
【０００６】このような変動を回避するために、ＥＤＦ
Ａに入力される入力信号光強度と増幅された出力信号光
強度とをモニタし、この入力信号光強度と出力信号光強
度との比が一定になるように励起光強度を制御する方法
が提案されている。
Ａに入力される入力信号光強度と増幅された出力信号光
強度とをモニタし、この入力信号光強度と出力信号光強
度との比が一定になるように励起光強度を制御する方法
が提案されている。
【０００７】しかし、この制御方法では構成が複雑にな
る他、広い入力範囲にわたり利得を高精度に安定化させ
るのが困難であり、また入力信号光パワーの時間変動に
対する過渡的な応答特性に問題がある。
る他、広い入力範囲にわたり利得を高精度に安定化させ
るのが困難であり、また入力信号光パワーの時間変動に
対する過渡的な応答特性に問題がある。
【０００８】上記問題を解消する別の方法として、ＥＤ
ＦＡ内で発振を生じさせ、これにより利得の安定化を図
る方法が提案されている。
ＦＡ内で発振を生じさせ、これにより利得の安定化を図
る方法が提案されている。
【０００９】図３は従来の光増幅器のブロック図であ
る。
る。
【００１０】通常のＥＤＦＡと同様、その基本部分は希
土類添加光ファィバ１と、励起光源２と、信号光と励起
光とを合波する光合波器３と、入出力の光アイソレータ
４ａ、４ｂとで構成されている。発振を生じさせるため
に、ＥＤＦＡの入出力に光カプラ５ａ、５ｂを接続し、
光増幅器出力から入力への光帰還経路を形成する。帰還
光路には光バンドパスフィルタ７と光減衰器８とが用い
られている。
土類添加光ファィバ１と、励起光源２と、信号光と励起
光とを合波する光合波器３と、入出力の光アイソレータ
４ａ、４ｂとで構成されている。発振を生じさせるため
に、ＥＤＦＡの入出力に光カプラ５ａ、５ｂを接続し、
光増幅器出力から入力への光帰還経路を形成する。帰還
光路には光バンドパスフィルタ７と光減衰器８とが用い
られている。
【００１１】このような構成において、増幅された光の
一部が入力に帰還されることにより光バンドパスフィル
タ７の通過帯によって定まる光波長においてレーザ発振
が生じる。レーザ発振が生じている状態においては、帰
還ループの利得が「１」に固定されるので、希土類添加
光ファイバにおける利得も一定に保たれ、その利得は帰
還光路に設けられた光減衰器８により調整することがで
きる。
一部が入力に帰還されることにより光バンドパスフィル
タ７の通過帯によって定まる光波長においてレーザ発振
が生じる。レーザ発振が生じている状態においては、帰
還ループの利得が「１」に固定されるので、希土類添加
光ファイバにおける利得も一定に保たれ、その利得は帰
還光路に設けられた光減衰器８により調整することがで
きる。
【００１２】このような内部発振を用いた方法によれ
ば、入力信号光パワーの変化によらず常に一定の利得を
保つことができ、入力信号光パワーの時間変化に対する
過渡的な応答特性も安定しており、複雑な電気的制御も
不要である。
ば、入力信号光パワーの変化によらず常に一定の利得を
保つことができ、入力信号光パワーの時間変化に対する
過渡的な応答特性も安定しており、複雑な電気的制御も
不要である。
【００１３】図４は光帰還の有無による利得の入力信号
光パワー依存性の特性の違いを示す図である。同図にお
いて横軸は入力信号光パワーを示し、縦軸は利得を示し
ている。
光パワー依存性の特性の違いを示す図である。同図にお
いて横軸は入力信号光パワーを示し、縦軸は利得を示し
ている。
【００１４】光帰還のない場合には、利得は入力信号光
パワーに依存して大きく変動するが光帰還制御（発振）
を行うことにより、一定の利得に安定化される入力信号
パワーの範囲が拡大される。また、制御の無い場合には
入力信号光パワーに応じて利得の波長依存性も変化する
が、帰還ループによる制御を行うことにより、利得が安
定化された範囲においては利得の波長依存性も安定化さ
れる。
パワーに依存して大きく変動するが光帰還制御（発振）
を行うことにより、一定の利得に安定化される入力信号
パワーの範囲が拡大される。また、制御の無い場合には
入力信号光パワーに応じて利得の波長依存性も変化する
が、帰還ループによる制御を行うことにより、利得が安
定化された範囲においては利得の波長依存性も安定化さ
れる。
【００１５】図５は光増幅器の他の従来例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【００１６】図３に示した光増幅器は、ＥＤＦＡの入出
力部に光カプラを接続して帰還光路を形成したが、この
場合光カプラによる過剰損失が増加するという問題があ
る。また、パワーの大きな発振光の大部分がそのまま出
力されてしまうのも好ましくない。
力部に光カプラを接続して帰還光路を形成したが、この
場合光カプラによる過剰損失が増加するという問題があ
る。また、パワーの大きな発振光の大部分がそのまま出
力されてしまうのも好ましくない。
【００１７】そこで図５に示すような構成が提案された
のである。
のである。
【００１８】基本的な動作原理は図３に示したＥＤＦＡ
と同様であるが、入出力に光サーキュレータ６ａ、６ｂ
を配置し、信号光の伝搬方向と逆方向の帰還光路を形成
した点で相違する。すなわち、信号光は光サーキュレー
タ６ａの端子Ａより端子Ｂに至り、希土類添加光ファイ
バ１により増幅された後、光サーキュレータ６ｂの端子
Ｂより端子Ｃに出力される。
と同様であるが、入出力に光サーキュレータ６ａ、６ｂ
を配置し、信号光の伝搬方向と逆方向の帰還光路を形成
した点で相違する。すなわち、信号光は光サーキュレー
タ６ａの端子Ａより端子Ｂに至り、希土類添加光ファイ
バ１により増幅された後、光サーキュレータ６ｂの端子
Ｂより端子Ｃに出力される。
【００１９】一方、希土類添加光ファイバ１で増幅され
た自然放出光は光サーキュレータ６ａの端子Ｂより端子
Ｃに至り、光減衰器８及び光バンドパスフィルタ７を経
て光サーキュレータ６ｂの端子Ａより端子Ｂに出力し、
再び希土類添加光ファイバ１に至る帰還光路を形成し、
レーザ発振する。
た自然放出光は光サーキュレータ６ａの端子Ｂより端子
Ｃに至り、光減衰器８及び光バンドパスフィルタ７を経
て光サーキュレータ６ｂの端子Ａより端子Ｂに出力し、
再び希土類添加光ファイバ１に至る帰還光路を形成し、
レーザ発振する。
【００２０】このように発振光は信号光と逆方向に伝搬
し、外部に発振光が出力されることはない。また、入出
力の光サーキュレータは従来のＥＤＦＡにおける光アイ
ソレータと同等の機能も兼ねるので、図３に示したＥＤ
ＦＡのように帰還光路を形成するために信号光光路に過
剰の損失を招くことがない。
し、外部に発振光が出力されることはない。また、入出
力の光サーキュレータは従来のＥＤＦＡにおける光アイ
ソレータと同等の機能も兼ねるので、図３に示したＥＤ
ＦＡのように帰還光路を形成するために信号光光路に過
剰の損失を招くことがない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光帰還を用
いたＥＤＦＡは、広い入力信号光パワー範囲に対して利
得を一定に保つことができるが、その特性を詳細に見て
みると厳密には一定の利得には保たれておらず、図４に
示すように入力信号光パワーの比較的大きな領域におい
て、入力信号光パワーの増加とともに利得が漸減する傾
向がある。
いたＥＤＦＡは、広い入力信号光パワー範囲に対して利
得を一定に保つことができるが、その特性を詳細に見て
みると厳密には一定の利得には保たれておらず、図４に
示すように入力信号光パワーの比較的大きな領域におい
て、入力信号光パワーの増加とともに利得が漸減する傾
向がある。
【００２２】この入力信号光パワーに依存する利得変動
はスペクトラル・ホールバ−ニングに起因するものと考
えられている。すなわち、内部で強いレーザ発振が生じ
ている場合、発振光周波数の近傍においてホールバ−ニ
ングが生じるために発振光周波数の近傍の周波数帯に比
べ利得が若干減少する。利得減少の度合いは発振光の強
度に依存するが、入力信号光パワーが小さい領域では励
起光パワーの大部分が発振光パワーに変換されるのに対
し、入力信号光パワーが大きい領域では励起光パワーの
うち信号光パワーに変換される割合が高まるので、発振
光パワーは低下し、ホールバ−ニングは弱くなる。
はスペクトラル・ホールバ−ニングに起因するものと考
えられている。すなわち、内部で強いレーザ発振が生じ
ている場合、発振光周波数の近傍においてホールバ−ニ
ングが生じるために発振光周波数の近傍の周波数帯に比
べ利得が若干減少する。利得減少の度合いは発振光の強
度に依存するが、入力信号光パワーが小さい領域では励
起光パワーの大部分が発振光パワーに変換されるのに対
し、入力信号光パワーが大きい領域では励起光パワーの
うち信号光パワーに変換される割合が高まるので、発振
光パワーは低下し、ホールバ−ニングは弱くなる。
【００２３】以上において、入力信号光パワーの小さい
領域では発振光パワーが強いために大きなホールバ−ニ
ングを生じ、これにより発振光近傍を除く増幅帯域の利
得は相対的に上昇する。
領域では発振光パワーが強いために大きなホールバ−ニ
ングを生じ、これにより発振光近傍を除く増幅帯域の利
得は相対的に上昇する。
【００２４】一方、入力信号光パワーの大きな領域では
発振光パワーが弱いためにホールバ−ニングは小さく、
前述のような利得上昇は生じない。これらの点により、
入力信号光パワーに依存して利得が変動することとな
る。このような利得の変化は最大１ｄＢ近くにも達する
ことが報告されており、ＥＤＦＡを多段に接続した場合
などにその影響が顕著になることが懸念される。従っ
て、入力信号光パワーに依存する利得変動をさらに低減
した新規な光増幅器が望まれる。
発振光パワーが弱いためにホールバ−ニングは小さく、
前述のような利得上昇は生じない。これらの点により、
入力信号光パワーに依存して利得が変動することとな
る。このような利得の変化は最大１ｄＢ近くにも達する
ことが報告されており、ＥＤＦＡを多段に接続した場合
などにその影響が顕著になることが懸念される。従っ
て、入力信号光パワーに依存する利得変動をさらに低減
した新規な光増幅器が望まれる。
【００２５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、入力信号光パワーに対して安定な利得特性を有する
光増幅器を提供することにある。
し、入力信号光パワーに対して安定な利得特性を有する
光増幅器を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光増幅器は、励起光により信号光が増幅され
る希土類添加光ファイバの一端に利得制御光が入力さ
れ、希土類添加光ファイバの他端から出力される増幅さ
れた利得制御光のパワーが検出され、そのパワーに基づ
いて希土類添加光ファイバに入力される利得制御光のパ
ワーが制御されるものである。
に本発明の光増幅器は、励起光により信号光が増幅され
る希土類添加光ファイバの一端に利得制御光が入力さ
れ、希土類添加光ファイバの他端から出力される増幅さ
れた利得制御光のパワーが検出され、そのパワーに基づ
いて希土類添加光ファイバに入力される利得制御光のパ
ワーが制御されるものである。
【００２７】上記構成に加え本発明の光増幅器は、増幅
された利得制御光のパワーが一定になるように希土類添
加光ファイバに入力される利得制御光のパワーが制御さ
れるのが好ましい。
された利得制御光のパワーが一定になるように希土類添
加光ファイバに入力される利得制御光のパワーが制御さ
れるのが好ましい。
【００２８】上記構成に加え本発明の光増幅器の利得制
御光の光源は、少なくともその発光波長の一部が増幅帯
域内にあり、低干渉で広帯域な光源であるのが好まし
い。
御光の光源は、少なくともその発光波長の一部が増幅帯
域内にあり、低干渉で広帯域な光源であるのが好まし
い。
【００２９】上記構成に加え本発明の光増幅器の希土類
添加光ファイバの一端に信号光が入力され、希土類添加
光ファイバの他端から増幅された信号光が出力されると
共に、希土類添加光ファイバの増幅された信号光の出力
側ヘ利得制御光が入力されるのが好ましい。
添加光ファイバの一端に信号光が入力され、希土類添加
光ファイバの他端から増幅された信号光が出力されると
共に、希土類添加光ファイバの増幅された信号光の出力
側ヘ利得制御光が入力されるのが好ましい。
【００３０】上記構成に加え本発明の光増幅器の利得制
御光は、希土類添加光ファイバに接続された光カプラを
介して希土類添加光ファイバに入力されてもよい。
御光は、希土類添加光ファイバに接続された光カプラを
介して希土類添加光ファイバに入力されてもよい。
【００３１】上記構成に加え本発明の光増幅器の希土類
添加光ファイバから出力される増幅された利得制御光
は、希土類添加光ファイバに接続された光カプラにより
一部が分岐され、光パワーが検出されてもよい。
添加光ファイバから出力される増幅された利得制御光
は、希土類添加光ファイバに接続された光カプラにより
一部が分岐され、光パワーが検出されてもよい。
【００３２】上記構成に加え本発明の光増幅器の利得制
御光は、希土類添加光ファイバに接続された光サーキュ
レータを経て希土類添加光ファイバに入力されるように
してもよい。
御光は、希土類添加光ファイバに接続された光サーキュ
レータを経て希土類添加光ファイバに入力されるように
してもよい。
【００３３】上記構成に加え本発明の光増幅器の希土類
添加光ファイバから出力される増幅された利得制御光
は、希土類添加光ファイバに接続された光サーキュレー
タを経て光パワーが検出されるようにしてもよい。
添加光ファイバから出力される増幅された利得制御光
は、希土類添加光ファイバに接続された光サーキュレー
タを経て光パワーが検出されるようにしてもよい。
【００３４】本発明によれば、レーザ発振による利得安
定化を用いずに、利得媒体の後方より広帯域の低干渉光
を入力し、増幅された低干渉光のパワーが一定になるよ
うに低干渉光の入力パワーを制御することにより、従来
のレーザ発振による利得安定化の場合に見られるホール
バーニングの影響による利得変動が解消され、広い入力
信号光パワー範囲において利得が一定に保たれる。
定化を用いずに、利得媒体の後方より広帯域の低干渉光
を入力し、増幅された低干渉光のパワーが一定になるよ
うに低干渉光の入力パワーを制御することにより、従来
のレーザ発振による利得安定化の場合に見られるホール
バーニングの影響による利得変動が解消され、広い入力
信号光パワー範囲において利得が一定に保たれる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００３６】図１は本発明の光増幅器の一実施の形態を
示すブロック図である。なお、図３、５に示した従来例
と同様の部材には共通の符号を用いた。
示すブロック図である。なお、図３、５に示した従来例
と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００３７】本光増幅器は、通常の光ファイバ増幅器と
同様、その基本部分は希土類添加光ファイバ１と、励起
光源２と、信号光と励起光とを合波する光合波器３と、
入出力の光アイソレータ４ａ、４ｂとで構成されてい
る。
同様、その基本部分は希土類添加光ファイバ１と、励起
光源２と、信号光と励起光とを合波する光合波器３と、
入出力の光アイソレータ４ａ、４ｂとで構成されてい
る。
【００３８】光増幅器は、信号光入力Ｐｉが入力される
光アイソレータ４ａと、光アイソレータ４ａからの信号
光が入力される光カプラ５ａと、光カプラ５ａに接続さ
れた励起光源２と、光カプラ５ａを介して信号光及び励
起光が入力される希土類添加光ファイバ１と、希土類添
加光ファイバ１に接続された光カプラ５ｂと、光カプラ
５ｂに光ファイバを介して接続された低干渉光源１３
と、光カプラ５ａに光ファイバを介して接続された受光
素子（例えばフォトダイオード）９と、受光素子９から
の信号を増幅する増幅回路１０と、基準電圧源１１と、
基準電圧源１１からの基準電圧及び増幅回路１０からの
増幅された信号が入力され、その信号に基づいて低干渉
光源（例えばスーパールミネッセントダイオード）１３
を制御する誤差増幅回路１２とで構成されている。
光アイソレータ４ａと、光アイソレータ４ａからの信号
光が入力される光カプラ５ａと、光カプラ５ａに接続さ
れた励起光源２と、光カプラ５ａを介して信号光及び励
起光が入力される希土類添加光ファイバ１と、希土類添
加光ファイバ１に接続された光カプラ５ｂと、光カプラ
５ｂに光ファイバを介して接続された低干渉光源１３
と、光カプラ５ａに光ファイバを介して接続された受光
素子（例えばフォトダイオード）９と、受光素子９から
の信号を増幅する増幅回路１０と、基準電圧源１１と、
基準電圧源１１からの基準電圧及び増幅回路１０からの
増幅された信号が入力され、その信号に基づいて低干渉
光源（例えばスーパールミネッセントダイオード）１３
を制御する誤差増幅回路１２とで構成されている。
【００３９】低干渉光源１３はその発光波長の少なくと
も一部が増幅帯域内にある広帯域の光源であるとする。
も一部が増幅帯域内にある広帯域の光源であるとする。
【００４０】次に本光増幅器の動作について説明する。
【００４１】この低干渉光源１３からの光は本光増幅器
の出力側の光カプラ５ｂを介して希土類添加光ファイバ
１に入力され、増幅された後その一部が光増幅器の入力
側の光カプラ５ａを介して受光素子９により検出され
る。検出電流は増幅回路１０により増幅される。検出さ
れた信号のレベルと基準電圧源１１の電圧値の差は誤差
増幅回路１２により増幅され、その差が減少するように
低干渉光源１３の出力パワーが制御される。
の出力側の光カプラ５ｂを介して希土類添加光ファイバ
１に入力され、増幅された後その一部が光増幅器の入力
側の光カプラ５ａを介して受光素子９により検出され
る。検出電流は増幅回路１０により増幅される。検出さ
れた信号のレベルと基準電圧源１１の電圧値の差は誤差
増幅回路１２により増幅され、その差が減少するように
低干渉光源１３の出力パワーが制御される。
【００４２】このような制御により、増幅媒体としての
希土類添加光ファイバ１の利得は低干渉光により飽和
し、その飽和状態が一定に保たれるので、利得が一定に
なるように維持される。また増幅利得は、基準電圧源１
１の電圧値を変えることにより容易に調整できる。
希土類添加光ファイバ１の利得は低干渉光により飽和
し、その飽和状態が一定に保たれるので、利得が一定に
なるように維持される。また増幅利得は、基準電圧源１
１の電圧値を変えることにより容易に調整できる。
【００４３】希土類添加光ファイバ１は広帯域の低干渉
光により飽和しているので、増幅された低干渉光のパワ
ーが大きくてもホールバ−ニングはほとんど生じない。
これにより従来のレーザ発振を用いた利得安定化の場合
のようなホールバ−ニングに起因する利得の変動が抑え
られ、広い入力信号光パワー範囲において利得を安定に
保つことができる。さらに、レーザ発振による利得安定
化の場合には、緩和振動による過渡的な入力パワー変動
に対する利得の変動が生じていたが、本発明ではそのよ
うな現象も生じないので安定な過渡応答特性が実現でき
る。
光により飽和しているので、増幅された低干渉光のパワ
ーが大きくてもホールバ−ニングはほとんど生じない。
これにより従来のレーザ発振を用いた利得安定化の場合
のようなホールバ−ニングに起因する利得の変動が抑え
られ、広い入力信号光パワー範囲において利得を安定に
保つことができる。さらに、レーザ発振による利得安定
化の場合には、緩和振動による過渡的な入力パワー変動
に対する利得の変動が生じていたが、本発明ではそのよ
うな現象も生じないので安定な過渡応答特性が実現でき
る。
【００４４】ここで、図１に示した実施の形態では低干
渉光を増幅部に挿入、分岐するために光カプラ５ａ、５
ｂを用いたが、このような光カプラ５ａ、５ｂの挿入は
信号光への過剰な損失となり光増幅器の性能を十分発揮
できないことがある。また、増幅部の利得を飽和させる
ためには低干渉光の入力光パワーをかなり大きくする必
要があり、光カプラ５ｂでの過剰損失も考慮すると、低
干渉光源１３の発光パワーはさらに大きなものが必要で
ある。
渉光を増幅部に挿入、分岐するために光カプラ５ａ、５
ｂを用いたが、このような光カプラ５ａ、５ｂの挿入は
信号光への過剰な損失となり光増幅器の性能を十分発揮
できないことがある。また、増幅部の利得を飽和させる
ためには低干渉光の入力光パワーをかなり大きくする必
要があり、光カプラ５ｂでの過剰損失も考慮すると、低
干渉光源１３の発光パワーはさらに大きなものが必要で
ある。
【００４５】そこで、光カプラ５ａ、５ｂのかわりに光
サーキュレータ６ａ、６ｂを用いることにより、これら
の問題点を解消し、光増幅器の性能をさらに向上させる
ことができる。
サーキュレータ６ａ、６ｂを用いることにより、これら
の問題点を解消し、光増幅器の性能をさらに向上させる
ことができる。
【００４６】図２は本発明の光増幅器の他の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【００４７】図１に示した実施の形態との相違点は、端
子Ａから端子Ｂ、端子Ｂから端子Ｃ、端子Ｃから端子Ａ
への順方向特性を有する三端子の光サーキュレータ６
ａ、６ｂがそれぞれ光増幅部の入出力側に配置されてい
る点である。
子Ａから端子Ｂ、端子Ｂから端子Ｃ、端子Ｃから端子Ａ
への順方向特性を有する三端子の光サーキュレータ６
ａ、６ｂがそれぞれ光増幅部の入出力側に配置されてい
る点である。
【００４８】光サーキュレータ６ａ、６ｂは入出力側の
光アイソレータとしての機能も兼ね備えているので、図
１に示した光増幅器に用いられている入出力の光アイソ
レータ４ａ、４ｂを省略することができる。低干渉光源
１３からの光は光サーキュレータ６ｂの端子Ａから端子
Ｂに至り希土類添加光ファイバ１に入射される。また、
増幅された後の低干渉光は光サーキュレータ６ａの端子
Ｂから端子Ｃに至り、受光素子９により検出される。
光アイソレータとしての機能も兼ね備えているので、図
１に示した光増幅器に用いられている入出力の光アイソ
レータ４ａ、４ｂを省略することができる。低干渉光源
１３からの光は光サーキュレータ６ｂの端子Ａから端子
Ｂに至り希土類添加光ファイバ１に入射される。また、
増幅された後の低干渉光は光サーキュレータ６ａの端子
Ｂから端子Ｃに至り、受光素子９により検出される。
【００４９】以上の低干渉光の光路においては、光カプ
ラ５ａ、５ｂによる過剰損失を有する光増幅器（図１参
照）とは異なり、低損失な光路を構成することができ
る。従って、低干渉光源１３の出力光パワーは図１に示
した実施の形態に比べて小さい。
ラ５ａ、５ｂによる過剰損失を有する光増幅器（図１参
照）とは異なり、低損失な光路を構成することができ
る。従って、低干渉光源１３の出力光パワーは図１に示
した実施の形態に比べて小さい。
【００５０】一方、信号光も光カプラ５ａ、５ｂ等の余
計な素子を通過せずにすむので低損失化することがで
き、光増幅器の入出力性能も向上する。
計な素子を通過せずにすむので低損失化することがで
き、光増幅器の入出力性能も向上する。
【００５１】以上において、 (1) 光増幅器内部に低干渉光を後方より入射し、増幅さ
れた低干渉光パワーを一定に保つように入射する低干渉
光のパワーを制御することにより、増幅部の利得安定化
が図られ、入力信号光パワーの変動によらず一定の利得
を有する光ファイバ増幅器が実現できる。
れた低干渉光パワーを一定に保つように入射する低干渉
光のパワーを制御することにより、増幅部の利得安定化
が図られ、入力信号光パワーの変動によらず一定の利得
を有する光ファイバ増幅器が実現できる。
【００５２】(2) (1) において、増幅器は広帯域の低干
渉光により利得が飽和しているのでスペクトラル・ホー
ルバ−ニング等に起因する利得の入力信号光パワー依存
性が無く、安定した利得が保たれる。
渉光により利得が飽和しているのでスペクトラル・ホー
ルバ−ニング等に起因する利得の入力信号光パワー依存
性が無く、安定した利得が保たれる。
【００５３】(3) レーザ発振による利得の安定化と異な
り、緩和振動による利得の変動がないので、入力信号光
パワーが変化しても、安定な過渡応答特性が得られる。
り、緩和振動による利得の変動がないので、入力信号光
パワーが変化しても、安定な過渡応答特性が得られる。
【００５４】(4) (1) 〜(3) に示した効果が簡単な構成
で実現できる。
で実現できる。
【００５５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００５６】入力信号光パワーに対して安定な利得特性
を有する光増幅器の提供を実現できる。
を有する光増幅器の提供を実現できる。
【図１】本発明の光増幅器の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の光増幅器の他の実施の形態を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】従来の光増幅器のブロック図である。
【図４】光帰還の有無による利得の入力信号光パワー依
存性の特性の違いを示す図である。
存性の特性の違いを示す図である。
【図５】光増幅器の他の従来例を示すブロック図であ
る。
る。
１ 希土類添加光ファイバ ２ 励起光源 ５ａ、５ｂ 光カプラ ９ 受光素子 １２ 誤差増幅回路 １３ 低干渉光源
Claims (8)
- 【請求項１】 励起光により信号光が増幅される希土類
添加光ファイバの一端に利得制御光が入力され、上記希
土類添加光ファイバの他端から出力される増幅された利
得制御光のパワーが検出され、そのパワーに基づいて上
記希土類添加光ファイバに入力される利得制御光のパワ
ーが制御されることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 増幅された利得制御光のパワーが一定に
なるように上記希土類添加光ファイバに入力される利得
制御光のパワーを制御する請求項１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】 上記利得制御光の光源は、少なくともそ
の発光波長の一部が増幅帯域内にあり、低干渉で広帯域
な光源である請求項１または２に記載の光増幅器。 - 【請求項４】 上記希土類添加光ファイバの一端に信号
光が入力され、上記希土類添加光ファイバの他端から増
幅された信号光が出力されると共に、上記希土類添加光
ファイバの増幅された信号光の出力側ヘ上記利得制御光
が入力される請求項１から３のいずれかに記載の光増幅
器。 - 【請求項５】 上記利得制御光は、上記希土類添加光フ
ァイバに接続された光カプラを介して上記希土類添加光
ファイバに入力される請求項１から４のいずれかに記載
の光増幅器。 - 【請求項６】 上記希土類添加光ファイバから出力され
る増幅された利得制御光は、上記希土類添加光ファイバ
に接続された光カプラにより一部が分岐され、光パワー
が検出される請求項１から４のいずれかに記載の光増幅
器。 - 【請求項７】 上記利得制御光は、上記希土類添加光フ
ァイバに接続された光サーキュレータを経て上記希土類
添加光ファイバに入力される請求項１から４のいずれか
に記載の光増幅器。 - 【請求項８】 上記希土類添加光ファイバから出力され
る増幅された利得制御光は、上記希土類添加光ファイバ
に接続された光サーキュレータを経て光パワーが検出さ
れる請求項１から４のいずれかに記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063595A JP2000261079A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063595A JP2000261079A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261079A true JP2000261079A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13233791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063595A Pending JP2000261079A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000261079A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060273A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光伝送装置とそれを用いた光通信方法 |
| US7042634B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-05-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier |
| JP2006332301A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
| US7212335B2 (en) | 2003-06-27 | 2007-05-01 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for amplification medium performance simulation, and optical amplifier |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP11063595A patent/JP2000261079A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060273A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光伝送装置とそれを用いた光通信方法 |
| US7042634B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-05-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier |
| US7538937B2 (en) | 2002-03-14 | 2009-05-26 | Nippon Telegraph And Telephone | Optical amplifier |
| US7589888B2 (en) | 2002-03-14 | 2009-09-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier having a constant gain profile |
| US7212335B2 (en) | 2003-06-27 | 2007-05-01 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for amplification medium performance simulation, and optical amplifier |
| JP2006332301A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
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