JP2001044545A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JP2001044545A JP2001044545A JP11210944A JP21094499A JP2001044545A JP 2001044545 A JP2001044545 A JP 2001044545A JP 11210944 A JP11210944 A JP 11210944A JP 21094499 A JP21094499 A JP 21094499A JP 2001044545 A JP2001044545 A JP 2001044545A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、広帯域、高出力特性を得るこ
とができる光増幅器を提供する。 【解決手段】 光増幅器は、１．５５μｍ帯を増幅する
第１の光増幅ブロック１と、１．５８μｍ帯を増幅する
第２の光増幅ブロック２と、第１の光増幅ブロック１の
出力端から第２の光増幅ブロック２の入出力端へ、また
第２の光増幅ブロック２の入出力端から出力端へと光信
号を導く光サーキュレータ３とを備える。第２の光増幅
ブロック２は、入出力端側に設けられて１．５５μｍ帯
の信号光を反射し１．５８μｍ帯の信号光を通過させる
第１のグレーティング２１と、第１のグレーティング２
１を通過した１．５８μｍ帯の信号光を反射する第２の
グレーティング２４と、これら第１及び第２のグレーテ
ィング２１，２４の間に配置されて第１のグレーティン
グ２１を通過した信号光及び第２のグレーティング２４
を反射した信号光をそれぞれ増幅するＥＤＦＡ２２と備
える。
とができる光増幅器を提供する。 【解決手段】 光増幅器は、１．５５μｍ帯を増幅する
第１の光増幅ブロック１と、１．５８μｍ帯を増幅する
第２の光増幅ブロック２と、第１の光増幅ブロック１の
出力端から第２の光増幅ブロック２の入出力端へ、また
第２の光増幅ブロック２の入出力端から出力端へと光信
号を導く光サーキュレータ３とを備える。第２の光増幅
ブロック２は、入出力端側に設けられて１．５５μｍ帯
の信号光を反射し１．５８μｍ帯の信号光を通過させる
第１のグレーティング２１と、第１のグレーティング２
１を通過した１．５８μｍ帯の信号光を反射する第２の
グレーティング２４と、これら第１及び第２のグレーテ
ィング２１，２４の間に配置されて第１のグレーティン
グ２１を通過した信号光及び第２のグレーティング２４
を反射した信号光をそれぞれ増幅するＥＤＦＡ２２と備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重（ＷＤ
Ｍ）光伝送システム等に適用される希土類元素添加光フ
ァイバを用いた光増幅器に関し、特に広帯域光信号を増
幅する光増幅器に関する。
Ｍ）光伝送システム等に適用される希土類元素添加光フ
ァイバを用いた光増幅器に関し、特に広帯域光信号を増
幅する光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＷＤＭ方式の光伝送システムとし
て、光ファイバのコア内にＥｒ，Ｐｒ，Ｎｄ等の希土類
元素をドープした光ファイバ増幅器を用いたシステムが
知られている。この種の光ファイバ増幅器は、希土類元
素がドープされたコア内に励起光としてレーザを導入
し、希土類元素のイオンを励起光でポンピングすること
により反転分布を形成し、この状態で入力信号光をコア
内に導入させると誘導放出を引き起こして入力パワーを
増幅するという作用を利用したものである。特にＥｒを
ドープした光ファイバ増幅器（Erbium-doped Fiber Amp
lifier：ＥＤＦＡ）は、１．５５μｍ帯の光を高利得及
び低雑音で増幅できることから、高密度波長多重伝送に
よる高速、大容量、長距離伝送システムへの応用が期待
されている。
て、光ファイバのコア内にＥｒ，Ｐｒ，Ｎｄ等の希土類
元素をドープした光ファイバ増幅器を用いたシステムが
知られている。この種の光ファイバ増幅器は、希土類元
素がドープされたコア内に励起光としてレーザを導入
し、希土類元素のイオンを励起光でポンピングすること
により反転分布を形成し、この状態で入力信号光をコア
内に導入させると誘導放出を引き起こして入力パワーを
増幅するという作用を利用したものである。特にＥｒを
ドープした光ファイバ増幅器（Erbium-doped Fiber Amp
lifier：ＥＤＦＡ）は、１．５５μｍ帯の光を高利得及
び低雑音で増幅できることから、高密度波長多重伝送に
よる高速、大容量、長距離伝送システムへの応用が期待
されている。
【０００３】近年、この種の光増幅器を用いたＷＤＭシ
ステムの進歩に伴って、伝送可能な信号帯域幅も１．５
５μｍ帯から１．５８μｍ帯へと広帯域化されてきた
が、伝送容量の更なる増加のために、より広帯域な増幅
幅を持つ光増幅器の実現が求められている。これまでに
は、１．５５μｍ帯光増幅器と１．５８μｍ帯光増幅器
とを並列に配置した広帯域光増幅器等が提案されている
（例えば ELECTRONICS LETTERS 10th April 1997:Vol.3
3 No.8 P710-P711）。
ステムの進歩に伴って、伝送可能な信号帯域幅も１．５
５μｍ帯から１．５８μｍ帯へと広帯域化されてきた
が、伝送容量の更なる増加のために、より広帯域な増幅
幅を持つ光増幅器の実現が求められている。これまでに
は、１．５５μｍ帯光増幅器と１．５８μｍ帯光増幅器
とを並列に配置した広帯域光増幅器等が提案されている
（例えば ELECTRONICS LETTERS 10th April 1997:Vol.3
3 No.8 P710-P711）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光増幅器では、信号チャンネル数の増加に対応
するため高い出力を得ようとすると、光ファイバ増幅器
を多段に設けなくてはならないので、構造が複雑になっ
て光部品の点数も増加するという問題がある。即ち、
１．５５μｍ帯の増幅系の場合、使用するＥＤＦの長さ
は、例えばシリカベース４ｍ、フッ化ガラスベース８ｍ
程度であるが、１．５８μｍ帯の増幅系では、使用する
ＥＤＦの長さは、例えばシリカベースで３５ｍと２００
ｍというように、装置が大型化する。
た従来の光増幅器では、信号チャンネル数の増加に対応
するため高い出力を得ようとすると、光ファイバ増幅器
を多段に設けなくてはならないので、構造が複雑になっ
て光部品の点数も増加するという問題がある。即ち、
１．５５μｍ帯の増幅系の場合、使用するＥＤＦの長さ
は、例えばシリカベース４ｍ、フッ化ガラスベース８ｍ
程度であるが、１．５８μｍ帯の増幅系では、使用する
ＥＤＦの長さは、例えばシリカベースで３５ｍと２００
ｍというように、装置が大型化する。
【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、簡単な構成で、広帯域、高出力特性を得るこ
とができる光増幅器を提供することを目的とする。
たもので、簡単な構成で、広帯域、高出力特性を得るこ
とができる光増幅器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅器
は、第１の波長帯域の信号光を増幅して出力端から出力
する第１の光増幅ブロックと、この第１の光増幅ブロッ
クの後段に配置されて入出力端から導入された第２の波
長帯域の信号光を増幅して前記入出力端から出力する第
２の光増幅ブロックと、前記第１の光増幅ブロックの出
力端から出力される信号光を前記第２の光増幅ブロック
の入出力端へ供給すると共に前記第２の光増幅ブロック
の入出力端から出力される信号光を出力端に導くサーキ
ュレータとからなり、前記第２の光増幅ブロックは、前
記入出力端側に設けられて前記サーキュレータから導か
れた前記第１の波長帯域の信号光を反射し前記第２の波
長帯域の信号光を通過させる第１のグレーティングと、
この第１のグレーティングを通過した前記第２の波長帯
域の信号光を反射する第２のグレーティングと、これら
第１及び第２のグレーティングの間に配置されて前記第
１のグレーティングを通過した信号光及び前記第２のグ
レーティングを反射した信号光をそれぞれ増幅する増幅
性光ファイバを用いた光ファイバ増幅器とを備えたもの
であることを特徴とする。
は、第１の波長帯域の信号光を増幅して出力端から出力
する第１の光増幅ブロックと、この第１の光増幅ブロッ
クの後段に配置されて入出力端から導入された第２の波
長帯域の信号光を増幅して前記入出力端から出力する第
２の光増幅ブロックと、前記第１の光増幅ブロックの出
力端から出力される信号光を前記第２の光増幅ブロック
の入出力端へ供給すると共に前記第２の光増幅ブロック
の入出力端から出力される信号光を出力端に導くサーキ
ュレータとからなり、前記第２の光増幅ブロックは、前
記入出力端側に設けられて前記サーキュレータから導か
れた前記第１の波長帯域の信号光を反射し前記第２の波
長帯域の信号光を通過させる第１のグレーティングと、
この第１のグレーティングを通過した前記第２の波長帯
域の信号光を反射する第２のグレーティングと、これら
第１及び第２のグレーティングの間に配置されて前記第
１のグレーティングを通過した信号光及び前記第２のグ
レーティングを反射した信号光をそれぞれ増幅する増幅
性光ファイバを用いた光ファイバ増幅器とを備えたもの
であることを特徴とする。
【０００７】本発明の光増幅器によれば、第２の光増幅
ブロックに導入された第２の波長帯域の信号光が、第１
のグレーティングで透過して第２のグレーティングで反
射して再度第１のグレーティングを透過するまで、両グ
レーティングの間に配置された光ファイバ増幅器を２度
通過するので、簡単な構成でも高出力が得られる。この
ため、第１の光増幅ブロックで第１の波長帯域の信号光
を十分な利得で増幅することにより、広帯域化増幅が可
能になる。
ブロックに導入された第２の波長帯域の信号光が、第１
のグレーティングで透過して第２のグレーティングで反
射して再度第１のグレーティングを透過するまで、両グ
レーティングの間に配置された光ファイバ増幅器を２度
通過するので、簡単な構成でも高出力が得られる。この
ため、第１の光増幅ブロックで第１の波長帯域の信号光
を十分な利得で増幅することにより、広帯域化増幅が可
能になる。
【０００８】特に光ファイバ増幅器として、ダブルクラ
ッドのクラッドポンプ希土類添加光ファイバを使用する
ことにより、より高い出力を得ることができる。
ッドのクラッドポンプ希土類添加光ファイバを使用する
ことにより、より高い出力を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本
発明の一実施例に係る光増幅器の構成を示す図である。
この光増幅器は、第１の波長帯域、例えば１．５５μｍ
帯（１．５３〜１．５６μｍ）の光信号を増幅する第１
の光増幅ブロック１と、この第１の光増幅ブロック１の
後段に設けられて第２の波長帯域、例えば１．５８μｍ
帯（１．５７〜１．６０μｍ）の光信号を増幅する第２
の光増幅ブロック２と、第１の光増幅ブロック１の出力
端から第２の光増幅ブロック２の入出力端へ、また第２
の光増幅ブロック２の入出力端から出力端へと光信号を
導く光サーキュレータ３とを備えて構成されている。
明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本
発明の一実施例に係る光増幅器の構成を示す図である。
この光増幅器は、第１の波長帯域、例えば１．５５μｍ
帯（１．５３〜１．５６μｍ）の光信号を増幅する第１
の光増幅ブロック１と、この第１の光増幅ブロック１の
後段に設けられて第２の波長帯域、例えば１．５８μｍ
帯（１．５７〜１．６０μｍ）の光信号を増幅する第２
の光増幅ブロック２と、第１の光増幅ブロック１の出力
端から第２の光増幅ブロック２の入出力端へ、また第２
の光増幅ブロック２の入出力端から出力端へと光信号を
導く光サーキュレータ３とを備えて構成されている。
【００１０】入力信号光は、まず第１の光増幅ブロック
１に導入される。第１の光増幅ブロック１に導入された
入力信号光は、まず光アイソレータ１１を通過し、Ｅｒ
添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）１２に入力され、ここ
で励起用レーザ光源１３からカプラ１４を介して供給さ
れる励起光の強度に応じた利得で増幅される。ＥＤＦＡ
１２の出力光は、光アイソレータ１５を通過して利得等
化器１６によって利得平坦度を補正されたのちＥＤＦＡ
１７に入力され、ここで励起用レーザ光源１８からカプ
ラ１９を介して供給される励起光の強度に応じた利得で
増幅される。なお、ＥＤＦＡ１２，１７は、１．５５μ
ｍ帯の信号が所望の利得となるように調整されている。
例えば、ＥＤＦＡ１２は、シリカベースのファイバで、
その長さは４ｍ、励起光の波長は０．９８μｍであり、
ＥＤＦＡ１７も、シリカベースのファイバで、その長さ
は８ｍ、励起光の波長は１．４８μｍである。
１に導入される。第１の光増幅ブロック１に導入された
入力信号光は、まず光アイソレータ１１を通過し、Ｅｒ
添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）１２に入力され、ここ
で励起用レーザ光源１３からカプラ１４を介して供給さ
れる励起光の強度に応じた利得で増幅される。ＥＤＦＡ
１２の出力光は、光アイソレータ１５を通過して利得等
化器１６によって利得平坦度を補正されたのちＥＤＦＡ
１７に入力され、ここで励起用レーザ光源１８からカプ
ラ１９を介して供給される励起光の強度に応じた利得で
増幅される。なお、ＥＤＦＡ１２，１７は、１．５５μ
ｍ帯の信号が所望の利得となるように調整されている。
例えば、ＥＤＦＡ１２は、シリカベースのファイバで、
その長さは４ｍ、励起光の波長は０．９８μｍであり、
ＥＤＦＡ１７も、シリカベースのファイバで、その長さ
は８ｍ、励起光の波長は１．４８μｍである。
【００１１】第１の光増幅ブロック１の出力端から出力
された信号光は、光サーキュレータ３によって第２の光
増幅ブロック２に導かれる。第２の光増幅ブロック２に
導入された信号光のうち、第１の波長帯域、即ち１．５
５μｍ帯の信号は、第１のファイバグレーティング２１
にて反射され、光サーキュレータ３を介して出力端に出
力される。また、第２の光増幅ブロック２に導入された
信号光のうち、第２の波長帯域、即ち１．５８μｍ帯の
信号は、第１のファイバーグレーティング２１を通過し
てクラッドポンプ方式のＥＤＦＡ２２に入力され、ここ
で励起用レーザ光源２３から供給される励起光の強度に
応じた利得で増幅される。ＥＤＦＡ２２で増幅された信
号光は、１．５８μｍ帯を反射する第２のファイバグレ
ーティング２４で反射され、再度ＥＤＦＡ２２で増幅さ
れる。ＥＤＦＡ２２で増幅された信号光は第１のファイ
バグレーティング２１を通過して、光サーキュレータ３
を介して出力端側に出力される。１．５８μｍ帯の信号
を所定の高いレベルの利得まで増幅しようとすると、か
なりの長さを必要とする。この光増幅器では、この点を
考慮して、第１の光増幅ブロックを反射型とし、更に高
利得を実現するためにクラッドポンプ方式を採用してい
る。
された信号光は、光サーキュレータ３によって第２の光
増幅ブロック２に導かれる。第２の光増幅ブロック２に
導入された信号光のうち、第１の波長帯域、即ち１．５
５μｍ帯の信号は、第１のファイバグレーティング２１
にて反射され、光サーキュレータ３を介して出力端に出
力される。また、第２の光増幅ブロック２に導入された
信号光のうち、第２の波長帯域、即ち１．５８μｍ帯の
信号は、第１のファイバーグレーティング２１を通過し
てクラッドポンプ方式のＥＤＦＡ２２に入力され、ここ
で励起用レーザ光源２３から供給される励起光の強度に
応じた利得で増幅される。ＥＤＦＡ２２で増幅された信
号光は、１．５８μｍ帯を反射する第２のファイバグレ
ーティング２４で反射され、再度ＥＤＦＡ２２で増幅さ
れる。ＥＤＦＡ２２で増幅された信号光は第１のファイ
バグレーティング２１を通過して、光サーキュレータ３
を介して出力端側に出力される。１．５８μｍ帯の信号
を所定の高いレベルの利得まで増幅しようとすると、か
なりの長さを必要とする。この光増幅器では、この点を
考慮して、第１の光増幅ブロックを反射型とし、更に高
利得を実現するためにクラッドポンプ方式を採用してい
る。
【００１２】クラッドポンプ方式のＥＤＦＡ２２は、例
えば図２に示すように、コア３１の周りに２重のクラッ
ド３２，３３を有するダブルクラッドファイバにより構
成される。クラッドポンプ方式のＥＤＦＡ２２では、高
出力の半導体レーザを使用するため、内側のクラッド３
２にも光を入れる。このため、高い出力が得られる。具
体的に、ＥＤＦＡ２２は、シリカベースファイバで、長
さは３０ｍ、励起光波長は０．９８μｍである。
えば図２に示すように、コア３１の周りに２重のクラッ
ド３２，３３を有するダブルクラッドファイバにより構
成される。クラッドポンプ方式のＥＤＦＡ２２では、高
出力の半導体レーザを使用するため、内側のクラッド３
２にも光を入れる。このため、高い出力が得られる。具
体的に、ＥＤＦＡ２２は、シリカベースファイバで、長
さは３０ｍ、励起光波長は０．９８μｍである。
【００１３】図３及び図４に上記実施例の波長−利得特
性を示す。入力信号強度はそれぞれ−５ｄＢｍである。
波長の異なる２つの領域、即ち１．５５μｍ帯及び１．
５８μｍ帯で共に高利得でフラットな特性を得ているこ
とが分かる。また、図５は、出力スペクトルを示す図で
ある。トータル出力として＋２３ｄＢｍという高い出力
が得られている。
性を示す。入力信号強度はそれぞれ−５ｄＢｍである。
波長の異なる２つの領域、即ち１．５５μｍ帯及び１．
５８μｍ帯で共に高利得でフラットな特性を得ているこ
とが分かる。また、図５は、出力スペクトルを示す図で
ある。トータル出力として＋２３ｄＢｍという高い出力
が得られている。
【００１４】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。例えば図６に示すように、第２の増
幅器ブロックとして、前述したようなＥＤＦＡ２２を更
に多段に設け、反射波長の異なるファイバグレーティン
グ２１を多段に設けることにより、更なる広帯域化を実
現することができる。
れるものではない。例えば図６に示すように、第２の増
幅器ブロックとして、前述したようなＥＤＦＡ２２を更
に多段に設け、反射波長の異なるファイバグレーティン
グ２１を多段に設けることにより、更なる広帯域化を実
現することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第２
の光増幅ブロックとして反射型励起法を用いているの
で、構造が単純であり、小型化が可能であると同時に、
高い出力を得ることができるという効果を奏する。
の光増幅ブロックとして反射型励起法を用いているの
で、構造が単純であり、小型化が可能であると同時に、
高い出力を得ることができるという効果を奏する。
【図１】 本発明の一実施例に係る光増幅器の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】 同増幅器におけるクラッドポンプ式のＥＤＦ
Ａを示す断面図である。
Ａを示す断面図である。
【図３】 同増幅器の１．５５μｍ帯の波長−利得特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】 同増幅器の１．５８μｍ帯の波長−利得特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】 同増幅器の出力スペクトル図である。
【図６】 本発明の他の実施例に係る光増幅器の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１…第１の増幅器ブロック、２…第２の増幅器ブロッ
ク、３…光サーキュレータ、１１，１５…光アイソレー
タ、１３，１７，２２…ＥＤＦＡ、１４，１９…カプ
ラ、１３，１８，２３…励起用レーザ光源、１６…利得
等化器、２１…第１のグレーティング、２４…第２のグ
レーティング。
ク、３…光サーキュレータ、１１，１５…光アイソレー
タ、１３，１７，２２…ＥＤＦＡ、１４，１９…カプ
ラ、１３，１８，２３…励起用レーザ光源、１６…利得
等化器、２１…第１のグレーティング、２４…第２のグ
レーティング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 14/02 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ01 JJ04 JJ20 KK07 KK30 PP07 5K002 AA06 BA00 BA02 BA13 BA21 CA13 DA02 FA01
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の波長帯域の信号光を増幅して出力
端から出力する第１の光増幅ブロックと、 この第１の光増幅ブロックの後段に配置されて入出力端
から導入された第２の波長帯域の信号光を増幅して前記
入出力端から出力する第２の光増幅ブロックと、 前記第１の光増幅ブロックの出力端から出力される信号
光を前記第２の光増幅ブロックの入出力端へ供給すると
共に前記第２の光増幅ブロックの入出力端から出力され
る信号光を出力端に導くサーキュレータとからなり、 前記第２の光増幅ブロックは、 前記入出力端側に設けられて前記サーキュレータから導
かれた前記第１の波長帯域の信号光を反射し前記第２の
波長帯域の信号光を通過させる第１のグレーティング
と、 この第１のグレーティングを通過した前記第２の波長帯
域の信号光を反射する第２のグレーティングと、 これら第１及び第２のグレーティングの間に配置されて
前記第１のグレーティングを通過した信号光及び前記第
２のグレーティングを反射した信号光をそれぞれ増幅す
る増幅性光ファイバを用いた光ファイバ増幅器とを備え
たものであることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 前記増幅性光ファイバは、ダブルクラッ
ドのクラッドポンプ希土類添加光ファイバであることを
特徴とする請求項１記載の光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210944A JP2001044545A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210944A JP2001044545A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044545A true JP2001044545A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16597690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210944A Pending JP2001044545A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044545A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1341273A2 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wideband erbium doped fiber amplifier capable of minimizing band crosstalk |
| EP1343228A2 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wide band erbium-doped fiber amplifier with gain enhancement |
| KR100923401B1 (ko) * | 2002-05-08 | 2009-10-23 | 주식회사 케이티 | 이득 평탄화된 광증폭 기능 및 색분산 보상 기능을 갖는광섬유 격자를 이용한 광증폭기 |
| JP2013254975A (ja) * | 2007-03-12 | 2013-12-19 | National Institute Of Information & Communication Technology | バーストモードエルビウム添加ファイバ増幅器 |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP11210944A patent/JP2001044545A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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