JP2001156370A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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JP2001156370A
JP2001156370A JP2000251476A JP2000251476A JP2001156370A JP 2001156370 A JP2001156370 A JP 2001156370A JP 2000251476 A JP2000251476 A JP 2000251476A JP 2000251476 A JP2000251476 A JP 2000251476A JP 2001156370 A JP2001156370 A JP 2001156370A
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JP
Japan
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light
port
signal light
optical fiber
optical
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Application number
JP2000251476A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Masuda
浩次 増田
Noboru Takachio
昇 高知尾
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical amplifier miniaturized and economized by few components. SOLUTION: Signal light mixed by a mixer 2 is projected to an EDF4 together with excitation light from an excitation light source 3, excited and amplified by excitation light, emitted from the EDF4 and projected to the second circulator 5, emitted from the second port for the circulator 5, passed through an optical part 6, projected in the opposite direction to the incident direction to the EDF4 from the second circulator 5 and repassed through the EDF4, and emitted from the third port for the first circulator 1 through the mixer 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信シ
ステムなどに使用され、利得媒質として活性光ファイバ
を用いた光増幅器に関する。
The present invention relates to an optical amplifier used in an optical fiber communication system or the like and using an active optical fiber as a gain medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来の光増幅器は、例えば図2
1に示すような第1の構成のもの(P.F.Wysocki,et a
l.,IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.9,pp.1343-1345,19
97参照)と図22に示すような第2の構成のもの(E.De
survire,Erbium-Doped Fiber Amplifiers,Jhon Wiley&
Sons,Inc.,Section 6.2,1994参照)がある。図21に示
す従来の第1の構成の光増幅器においては、第1のアイ
ソレータ101に入射した信号光は第1の合波器102
で第1の励起光源103からの励起光と合波されて、第
1のエルビウム添加ファイバ(以下、EDFと略称す
る)104に入射し、該励起光により励起されて信号光
を増幅し、その増幅された信号光は第2のアイソレータ
105を通過してから部分反射型利得等化器106に入
射する。該部分反射型利得等化器106から出射した信
号光は、第3のアイソレータ107を通過し、それから
第2の合波器108で第2の励起光源109からの励起
光と合波されて、第2のEDF111に入射し、励起光
により励起されて増幅され、第4のアイソレータ112
を通過して出射するように構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional optical amplifier of this kind is, for example, shown in FIG.
1 (PFWysocki, et a)
l., IEEE Photon.Technol.Lett., vol.9, pp.1343-1345,19
97) and the second configuration shown in FIG. 22 (E.De.
survire, Erbium-Doped Fiber Amplifiers, Jhon Wiley &
Sons, Inc., Section 6.2, 1994). In the conventional optical amplifier having the first configuration shown in FIG. 21, the signal light incident on the first isolator 101 is transmitted to the first multiplexer 102.
Is multiplexed with the pumping light from the first pumping light source 103, enters a first erbium-doped fiber (hereinafter abbreviated as EDF) 104, is excited by the pumping light, and amplifies the signal light. The amplified signal light passes through the second isolator 105 and then enters the partial reflection type gain equalizer 106. The signal light emitted from the partial reflection type gain equalizer 106 passes through a third isolator 107, and is then multiplexed with a pump light from a second pump light source 109 by a second multiplexer 108. The light enters the second EDF 111, is excited by the pump light, is amplified, and is supplied to the fourth isolator 112.
And is emitted.

【0003】また、図22に示す従来の第2の光増幅器
では、信号光はサーキュレータ121の第1のポートに
入射し、第2のポートから出射して合波器123で励起
光源124からの励起光と合波され、この合波された信
号光と励起光はエルビウム添加ファイバ(EDF)12
5に入射し、信号光は励起光により励起されて増幅され
る。この増幅された信号光は波長無依存型反射器126
に入射して反射され、EDF125に対して入射方向と
逆方向に入射して再通過し、合波器123を介してサー
キュレータ121の第2のポートに入射し、そしてサー
キュレータ121の第3のポートから利得等化器122
に入射し、該利得等化器122から出射するようになっ
ている。
In the conventional second optical amplifier shown in FIG. 22, signal light enters a first port of a circulator 121, exits from a second port, and is output from a pump 123 by a multiplexer 123. The multiplexed signal light and the pump light are multiplexed with the pump light, and the multiplexed signal light and the pump light are used as erbium-doped fiber (EDF) 12
5, the signal light is excited by the pump light and amplified. The amplified signal light is used as a wavelength-independent reflector 126.
Incident on the EDF 125, is reflected in the direction opposite to the incident direction, passes through the EDF 125 again, and is incident on the second port of the circulator 121 via the multiplexer 123. From the gain equalizer 122
And exits from the gain equalizer 122.

【0004】なお、上述した図21及び図22に示す従
来の第1および第2の構成の光増幅器では、利得媒質と
して希土類添加ファイバであるエルビウム添加ファイバ
(EDF)104,111,125を使用しているが、
この希土類添加ファイバは、その希土類の種類によりエ
ルビウム添加ファイバ以外にプラセオジウム添加ファイ
バ、ツリウム添加ファイバなどがある。
In the optical amplifiers of the first and second conventional configurations shown in FIGS. 21 and 22, the erbium-doped fibers (EDFs) 104, 111, and 125, which are rare-earth-doped fibers, are used as gain media. But
The rare earth-doped fiber includes a praseodymium-doped fiber and a thulium-doped fiber in addition to the erbium-doped fiber depending on the type of the rare earth.

【0005】前記部分反射型利得等化器106は、増幅
器の雑音指数と光出力パワーを良好な値に保ちつつ、利
得等化するために、中間位置に設置されている。部分反
射型利得等化器106は、ブラック型ファイバグレーテ
ィングなどであり、信号光の一部を信号光の伝搬方向に
対して後方向に反射することにより、透過損失を与え、
その透過損失に波長依存性をもたせて利得スペクトルの
等化を行っている。
[0005] The partial reflection type gain equalizer 106 is installed at an intermediate position in order to equalize the gain while keeping the noise figure and optical output power of the amplifier at good values. The partial reflection type gain equalizer 106 is a black type fiber grating or the like, and gives a transmission loss by reflecting a part of the signal light backward with respect to the propagation direction of the signal light.
The gain spectrum is equalized by giving the transmission loss a wavelength dependency.

【0006】部分反射型利得等化器106の前後には、
アイソレータ105,107が設置されている。これ
は、部分反射型利得等化器106で反射された信号光ま
たは増幅された自然放出光が第1および第2のEDF1
04,111に戻ることによる雑音を除去する目的で設
置されている。また、外側の2個のアイソレータ10
1,112は、外部からの残留反射光による本増幅器の
不安定を除去するために設置されている。
Before and after the partial reflection type gain equalizer 106,
Isolators 105 and 107 are provided. This is because the signal light or the amplified spontaneous emission light reflected by the partial reflection type gain equalizer 106 is the first and second EDF 1
It is installed for the purpose of removing noise caused by returning to 04,111. Also, the outer two isolators 10
Reference numerals 1 and 112 are provided to remove the instability of the present amplifier due to residual reflected light from the outside.

【0007】図23(a),(b)は、それぞれ図19
の増幅器の利得スペクトルおよび利得等化器106の損
失スペクトルを示している。図23(a)では、利得等
化器を用いない場合と用いた場合のスペクトルを示して
おり、波長λ1 とλ2 の間で利得等化が行われている。
FIGS. 23A and 23B respectively show FIGS.
3 shows the gain spectrum of the amplifier and the loss spectrum of the gain equalizer 106. FIG. 23A shows spectra when a gain equalizer is not used and when it is used, and gain equalization is performed between wavelengths λ 1 and λ 2 .

【0008】図22に示す光増幅器の第2構成では、サ
ーキュレータ121と波長無依存型反射器126を用い
て、励起効率の向上を図っている。波長無依存型反射器
126で反射された信号光は2回エルビウム添加ファイ
バ(EDF)125を通過するため、利得(dB単位)
は1回通過の場合に比べ2倍になる。また、波長無依存
型反射器126で励起光も反射されるので、EDF中の
励起光強度が増強される。図24(a),(b)は、そ
れぞれ前記波長無依存型反射器126の反射率スペクト
ルおよび損失スペクトルを示している。反射率は高く
(100%に近い)、損失は小さく設定されている。E
DF125を往復した信号光はサーキュレータ121に
より信号光出力ポートに導かれ、利得等化器122を経
て出力される。増幅器の利得スペクトルおよび利得等化
器122の損失スペクトルは、図23と同様である。本
第2構成で用いられる前記利得等化器122は、部分反
射型のものでも無反射型のものでもよい。無反射型の利
得等化器には、マッハツェンダー型フィルタや長周期フ
ァイバグレーティングなどがある。
In the second configuration of the optical amplifier shown in FIG. 22, the circulator 121 and the wavelength-independent reflector 126 are used to improve the pumping efficiency. Since the signal light reflected by the wavelength-independent reflector 126 passes through the erbium-doped fiber (EDF) 125 twice, the gain (in dB) is obtained.
Is twice as large as in the case of a single pass. Further, since the excitation light is also reflected by the wavelength-independent reflector 126, the excitation light intensity in the EDF is enhanced. FIGS. 24A and 24B show a reflectance spectrum and a loss spectrum of the wavelength-independent reflector 126, respectively. The reflectance is set high (close to 100%) and the loss is set small. E
The signal light that has reciprocated through the DF 125 is guided to a signal light output port by the circulator 121, and is output through the gain equalizer 122. The gain spectrum of the amplifier and the loss spectrum of gain equalizer 122 are the same as in FIG. The gain equalizer 122 used in the second configuration may be a partial reflection type or a non-reflection type. Non-reflection type gain equalizers include a Mach-Zehnder type filter and a long-period fiber grating.

【0009】図25(a),(b)は、前記第2構成で
用いられるエルビウム添加ファイバ125と波長無依存
型反射器126の部分の構成を示している。図25
(a)がシリカ系エルビウム添加ファイバ125aの場
合、図25(b)が非シリカ系エルビウム添加ファイバ
125bの場合である。シリカ系エルビウム添加ファイ
バ(EDF)125aの場合、EDFとそれに隣接する
光部品ピグテールファイバとは、一般に融着接続されて
いる。
FIGS. 25A and 25B show the configuration of the erbium-doped fiber 125 and the wavelength-independent reflector 126 used in the second configuration. FIG.
FIG. 25A shows the case of the silica-based erbium-doped fiber 125a, and FIG. 25B shows the case of the non-silica-based erbium-doped fiber 125b. In the case of the silica-based erbium-doped fiber (EDF) 125a, the EDF and the adjacent optical component pigtail fiber are generally fusion-spliced.

【0010】一般に、EDFのコア径は前記光部品ピグ
テールファイバのコア径よりかなり小さく、両者の融着
接続には手間と費用がかかる。一方、非シリカ系エルビ
ウム添加ファイバ(EDF)125bの場合、EDFと
それに隣接する光部品ピグテールファイバを融着接続す
ることができないため、高NA(高開口数)のシリカフ
ァイバとEDFを、斜め研磨端面を用いて突き合わせ接
続し、その高NAシリカファイバと光部品ピグテールフ
ァイバを融着接続している。
In general, the core diameter of the EDF is considerably smaller than the core diameter of the optical component pigtail fiber, and the fusion splicing of both requires labor and cost. On the other hand, in the case of the non-silica-based erbium-doped fiber (EDF) 125b, since the EDF and the pigtail fiber adjacent to the optical component cannot be fusion-spliced, the silica fiber having a high NA (high numerical aperture) and the EDF are obliquely polished. The end faces are butt-connected, and the high NA silica fiber and the optical component pigtail fiber are fusion-spliced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光増幅
器において、図20に示す第1構成の光増幅器では、E
DF104,111、励起光源103,109、合波器
102,108などの光部品の点数が多く、光増幅器の
規模が大きくなるとともに、価格が高くなるという問題
がある。
In the conventional optical amplifier described above, the optical amplifier having the first configuration shown in FIG.
The number of optical components such as the DFs 104 and 111, the pump light sources 103 and 109, and the multiplexers 102 and 108 is large, and there is a problem that the scale of the optical amplifier becomes large and the price becomes high.

【0012】また、図21に示す従来の第2構成の光増
幅器では、利得等化器122を利得媒質であるEDFの
外側、信号光の出力側に設けているため、光出力パワー
が利得等化器122の損失分だけ低下するという問題が
ある。
Further, in the conventional optical amplifier having the second configuration shown in FIG. 21, the gain equalizer 122 is provided outside the EDF, which is a gain medium, on the output side of the signal light. However, there is a problem that the temperature is reduced by the loss of the gasifier 122.

【0013】更に、図24に示すEDF125a,12
5bと波長無依存型反射器126の構成では、上述した
ように、融着接続が必要となったり、または斜め研磨端
面を用いて突き合わせ接続してから融着接続しているた
め、光部品点数が多くなり、部品費用や組み立て費用が
高価になるという問題がある。
Further, the EDFs 125a and 125 shown in FIG.
In the configuration of the reflector 5b and the wavelength-independent reflector 126, as described above, fusion splicing is required, or fusion joining is performed after butt-connecting using an obliquely polished end face. And the cost of parts and assembly is high.

【0014】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、少ない構成部品で小型化およ
び経済化を図った光増幅器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the present invention to provide an optical amplifier which is reduced in size and economical with a small number of components.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、信号光が第1のポートか
ら入射され、第2のポートから出射される第1の光サー
キュレータと、励起光を発生する励起光源と、前記第1
の光サーキュレータの第2のポートから出射された信号
光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、該
合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光によ
り励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光フ
ァイバと、該活性光ファイバを通過した信号光と励起光
が第1のポートから入射されて、第2のポートから出射
された後、更に第3のポートに入射し、第1のポートに
戻って該第1のポートから出射されるように構成された
第2の光サーキュレータとを有し、前記第2の光サーキ
ュレータの第1のポートから出射される信号光と励起光
を前記活性光ファイバに対し入射方向と逆方向に再通過
させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過した信号光
と励起光を前記合波器を介して前記第1の光サーキュレ
ータの第2のポートに入射し、該第1の光サーキュレー
タの第3のポートから出射することを要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first optical circulator for receiving a signal light from a first port and emitting the signal light from a second port. An excitation light source for generating excitation light;
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the optical circulator and the pumping light from the pumping light source, and the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and An active optical fiber that is a gain medium that is excited to amplify the signal light, and the signal light and the pump light that have passed through the active optical fiber are input from the first port and output from the second port. A second optical circulator configured to enter a third port, return to the first port, and exit from the first port; and a first port of the second optical circulator. The signal light and the excitation light emitted from the active optical fiber are re-passed in the direction opposite to the incident direction with respect to the active optical fiber, and the signal light and the excitation light re-passed through the active optical fiber in the opposite direction are passed through the multiplexer. A second port of the first optical circulator; Incident on, and subject matter to be emitted from the third port of the first optical circulator.

【0016】請求項1記載の本発明にあっては、第1の
サーキュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過
した信号光は第2のサーキュレータを介して戻され、活
性光ファイバを逆方向に再入射するように構成されてい
るため、構成部品を少なくすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the signal light that has passed through the active optical fiber via the first circulator and the multiplexer is returned via the second circulator, and the active optical fiber is inverted. Since the light is re-incident in the direction, the number of components can be reduced.

【0017】請求項2記載の本発明は、信号光が第1の
ポートから入射され、第2のポートから出射される第1
の光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励
起光により励起されて信号光を増幅する利得媒質である
活性光ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光
と励起光が第1のポートから入射されて、第2のポート
から出射された後、更に第3のポートに入射し、第1の
ポートに戻って該第1のポートから出射されるように構
成された第2の光サーキュレータとを有し、前記第2の
光サーキュレータの第1のポートから出射される信号光
と励起光を前記活性光ファイバに対し入射方向と逆方向
に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過し
た信号光を前記合波器を介して前記第1の光サーキュレ
ータの第2のポートに入射し、該第1の光サーキュレー
タの第3のポートから出射することを要旨とする。
According to the second aspect of the present invention, the signal light enters from the first port and exits from the second port.
An optical circulator, and an excitation light source that generates excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the first optical circulator with the pumping light from the pumping light source; and the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident on the multiplexer. An active optical fiber that is a gain medium that is amplified by the pumping light and amplifies the signal light, and the signal light and the pumping light that have passed through the active optical fiber are input from the first port and output from the second port. And a second optical circulator configured to enter the third port, return to the first port, and exit from the first port. The signal light and the pump light emitted from the first port are re-passed to the active optical fiber in the direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber in the reverse direction is passed through the multiplexer. A second port of the first optical circulator; Incident on, and subject matter to be emitted from the third port of the first optical circulator.

【0018】請求項2記載の本発明にあっては、第1の
サーキュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過
した信号光は第2のサーキュレータを介して戻され、活
性光ファイバを逆方向に再入射するように構成されてい
るため、構成部品を少なくすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the signal light that has passed through the active optical fiber via the first circulator and the multiplexer is returned via the second circulator, and the active optical fiber is inverted. Since the light is re-incident in the direction, the number of components can be reduced.

【0019】請求項3記載の本発明は、信号光が第1の
ポートから入射され、第2のポートから出射される第1
の光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励
起光により励起されて信号光を増幅する利得媒質である
活性光ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光
が第1のポートから入射されて、第2のポートから出射
された後、更に第3のポートに入射し、第1のポートに
戻って該第1のポートから出射されるように構成された
第2の光サーキュレータとを有し、前記第2の光サーキ
ュレータの第1のポートから出射される信号光を前記活
性光ファイバに対し入射方向と逆方向に再通過させ、こ
の活性光ファイバを再通過した信号光を前記合波器を介
して前記第1の光サーキュレータの第2ポートに入射
し、該第1の光サーキュレータの第3のポートから出射
することを要旨とする。
According to the third aspect of the present invention, the signal light enters from the first port and exits from the second port.
An optical circulator, and an excitation light source that generates excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the first optical circulator with the pumping light from the pumping light source; and the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident on the multiplexer. An active optical fiber that is a gain medium that is amplified by the pump light and amplifies the signal light; and a signal light that has passed through the active optical fiber is input from the first port and output from the second port. A second optical circulator configured to enter a third port, return to the first port, and exit from the first port; and a first port of the second optical circulator. The signal light emitted from the first optical circulator is passed through the active optical fiber again in the direction opposite to the incident direction, and the signal light having passed through the active optical fiber is passed through the multiplexer to the second optical circulator. Incident on the first optical circuit And summarized in that emitted from the third port of the Regulator.

【0020】請求項3記載の本発明にあっては、第1の
サーキュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過
した信号光は第2のサーキュレータを介して戻され、活
性光ファイバを逆方向に再入射するように構成されてい
るため、構成部品を少なくすることができる。
According to the third aspect of the present invention, the signal light passing through the active optical fiber via the first circulator and the multiplexer is returned via the second circulator, and the signal light is inverted through the active optical fiber. Since the light is re-incident in the direction, the number of components can be reduced.

【0021】また、請求項4記載の本発明は、信号光が
第1のポートから入射され、第2のポートから出射され
る光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、
該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光と励起
光が入射され、信号光と励起光に対して無反射である利
得等化器と、該利得等化器の出力に接続され、該利得等
化器から出射される信号光と励起光を該利得等化器に対
して反射する反射器とを有し、該反射器により反射され
て、前記利得等化器を再通過した信号光と励起光を前記
活性光ファイバに対して入射方向と逆方向に再通過さ
せ、この活性光ファイバを逆方向に再通過した信号光と
励起光を前記合波器を介して前記光サーキュレータの第
2のポートに入射し、該光サーキュレータの第3のポー
トから出射することを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical circulator in which signal light enters from a first port and exits from a second port, an excitation light source for generating excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the optical circulator and the excitation light from the excitation light source;
An active optical fiber, which is a gain medium that is excited by the pump light and amplifies the signal light, is injected with the signal light and the pump light from the multiplexer, and the signal light and the pump light that pass through the active optical fiber are incident. A gain equalizer that is non-reflective to the signal light and the pump light, and is connected to an output of the gain equalizer, and the signal light and the pump light emitted from the gain equalizer are subjected to the gain equalization. A reflector for reflecting the signal light and the pump light reflected by the reflector and passing through the gain equalizer again in the direction opposite to the incident direction with respect to the active optical fiber. The signal light and the pump light, which have passed through the active optical fiber in the reverse direction, enter the second port of the optical circulator via the multiplexer, and exit from the third port of the optical circulator. That is the gist.

【0022】請求項4記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は反射器で反射される前後で無反射型利得等化器を
2回通過して、活性光ファイバに逆方向に再入射するよ
うに構成されているため、構成部品は比較的少ないとと
もに、無反射型利得等化器を2回通過することによりそ
の透過損失は従来の半分でよい。
According to the present invention, the signal light passing through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is passed through the non-reflection type gain equalizer twice before and after being reflected by the reflector. It is configured to pass through the active optical fiber again in the opposite direction. Therefore, the number of components is relatively small, and the transmission loss is reduced by passing twice through the non-reflection type gain equalizer. Half is fine.

【0023】また、請求項5記載の本発明は、信号光が
第1のポートから入射され、第2のポートから出射され
る光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、
該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光と励起
光が入射され、信号光に対して無反射である利得等化器
と、該利得等化器の出力に接続され、該利得等化器から
出射される信号光と励起光を該利得等化器に対して反射
する反射器とを有し、該反射器により反射されて、前記
利得等化器を再通過した信号光と励起光を前記活性光フ
ァイバに対して入射方向と逆方向に再通過させ、この活
性光ファイバを逆方向に再通過した信号光を前記合波器
を介して前記光サーキュレータの第2のポートに入射
し、該光サーキュレータの第3のポートから出射するこ
とを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical circulator in which signal light is incident from a first port and emitted from a second port, an excitation light source for generating excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the optical circulator and the excitation light from the excitation light source;
An active optical fiber, which is a gain medium that is excited by the pump light and amplifies the signal light, is injected with the signal light and the pump light from the multiplexer, and the signal light and the pump light that pass through the active optical fiber are incident. A gain equalizer that is non-reflective to the signal light, and is connected to the output of the gain equalizer, and outputs the signal light and the pump light emitted from the gain equalizer to the gain equalizer. Having a reflector that reflects, the signal light and the pump light that are reflected by the reflector and re-pass the gain equalizer are re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, The gist is that the signal light that has passed through the active optical fiber again in the opposite direction enters the second port of the optical circulator via the multiplexer, and exits from the third port of the optical circulator.

【0024】請求項5記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は反射器で反射される前後で無反射型利得等化器を
2回通過して、活性光ファイバに逆方向に再入射するよ
うに構成されているため、構成部品は比較的少ないとと
もに、無反射型利得等化器を2回通過することによりそ
の透過損失は従来の半分でよい。
According to the fifth aspect of the present invention, the signal light which has passed through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is passed through the non-reflection type gain equalizer twice before and after being reflected by the reflector. It is configured to pass through the active optical fiber again in the opposite direction. Therefore, the number of components is relatively small, and the transmission loss is reduced by passing twice through the non-reflection type gain equalizer. Half is fine.

【0025】請求項6記載の本発明は、信号光が第1の
ポートから入射され、第2のポートから出射される第1
の光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励
起光により励起されて信号光を増幅する利得媒質である
活性光ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光
が入射され、信号光に対して無反射である利得等化器
と、該利得等化器の出力に接続され、該利得等化器から
出射される信号光を該利得等化器に対して反射する反射
器とを有し、該反射器により出射されて、前記利得等化
器を再通過した信号光を前記活性光ファイバに対し入射
方向と逆方向に再通過させ、この活性光ファイバを再通
過した信号光を前記合波器を介して前記第1の光サーキ
ュレータの第2ポートに入射し、該第1の光サーキュレ
ータの第3のポートから出射することを要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, the signal light enters from the first port and exits from the second port.
An optical circulator, and an excitation light source that generates excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the first optical circulator with the pumping light from the pumping light source; and the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident on the multiplexer. An active optical fiber that is a gain medium that is amplified by the pump light and amplifies the signal light; a gain equalizer that receives the signal light passing through the active optical fiber and is non-reflective to the signal light; A reflector connected to the output of the equalizer and reflecting the signal light emitted from the gain equalizer to the gain equalizer, and emitting the signal light by the reflector to obtain the gain equalization. The signal light re-passed through the optical fiber is re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber is passed through the multiplexer to the first optical circulator of the first optical circulator. Incident on two ports, a third port of the first optical circulator And summarized in that the al emitted.

【0026】請求項6記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は反射器で反射される前後で無反射型利得等化器を
2回通過して、活性光ファイバに逆方向に再入射するよ
うに構成されているため、構成部品は比較的少ないとと
もに、無反射型利得等化器を2回通過することによりそ
の透過損失は従来の半分でよい。
According to the present invention, the signal light passing through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is passed through the non-reflection type gain equalizer twice before and after being reflected by the reflector. It is configured to pass through the active optical fiber again in the opposite direction. Therefore, the number of components is relatively small, and the transmission loss is reduced by passing twice through the non-reflection type gain equalizer. Half is fine.

【0027】更に、請求項7記載の本発明は、信号光が
第1のポートから入射され、第2のポートから出射され
る光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、
該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光と励起
光が入射され、該信号光と励起光を前記活性光ファイバ
に対して入射方向と逆方向に再通過させるように反射す
る反射器であって、信号光の波長に依存した反射率を有
するとともに、利得等化機能を有する反射器とを有し、
該反射器により利得等化処理を受けて反射された信号光
と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方向と逆方
向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過
した信号光と励起光を前記合波器を介して前記光サーキ
ュレータの第2のポートに入射し、該光サーキュレータ
の第3のポートから出射することを要旨とする。
Further, according to the present invention, there is provided an optical circulator in which signal light is incident from a first port and emitted from a second port, an excitation light source for generating excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the optical circulator and the excitation light from the excitation light source;
An active optical fiber, which is a gain medium that is excited by the pump light and amplifies the signal light, is injected with the signal light and the pump light from the multiplexer, and the signal light and the pump light that pass through the active optical fiber are incident. A reflector that reflects the signal light and the pump light so as to re-pass the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and has a reflectance depending on the wavelength of the signal light, and a gain and the like. And a reflector having a functionalization function,
The signal light and the pump light reflected by the reflector after being subjected to the gain equalization process are re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber in a reverse direction. And the pumping light enters the second port of the optical circulator via the multiplexer, and exits from the third port of the optical circulator.

【0028】請求項7記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は利得等化機能を有する反射器で反射されて活性光
ファイバを逆方向に再入射するように構成されているた
め、従来のような利得等化器が不要となり、構成部品を
少なくすることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the signal light passing through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is reflected by a reflector having a gain equalizing function to cause the active optical fiber to travel in the reverse direction. , The gain equalizer as in the related art is not required, and the number of components can be reduced.

【0029】更に、請求項8記載の本発明は、信号光が
第1のポートから入射され、第2のポートから出射され
る光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、
該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光と励起
光が入射され、該信号光と励起光を前記活性光ファイバ
に対して入射方向と逆方向に再通過させるように反射す
る反射器であって、信号光の波長に依存した反射率を有
するとともに、利得等化機能を有する反射器とを有し、
該反射器により利得等化処理を受けて反射された信号光
と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方向と逆方
向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過
した信号光を前記合波器を介して前記光サーキュレータ
の第2のポートに入射し、該光サーキュレータの第3の
ポートから出射することを要旨とする。
Further, according to the present invention, there is provided an optical circulator in which signal light is incident from a first port and emitted from a second port, an excitation light source for generating excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the optical circulator and the excitation light from the excitation light source;
An active optical fiber, which is a gain medium that is excited by the pump light and amplifies the signal light, is injected with the signal light and the pump light from the multiplexer, and the signal light and the pump light that pass through the active optical fiber are incident. A reflector that reflects the signal light and the pump light so as to re-pass the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and has a reflectance depending on the wavelength of the signal light, and a gain and the like. And a reflector having a functionalization function,
The signal light and the pump light reflected by the reflector after being subjected to the gain equalization process are re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber in a reverse direction. Is input to the second port of the optical circulator via the multiplexer, and is output from the third port of the optical circulator.

【0030】請求項8記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は利得等化機能を有する反射器で反射されて活性光
ファイバを逆方向に再入射するように構成されているた
め、従来のような利得等化器が不要となり、構成部品を
少なくすることができる。
According to the present invention, the signal light passing through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is reflected by a reflector having a gain equalizing function to cause the active optical fiber to travel in the reverse direction. , The gain equalizer as in the related art is not required, and the number of components can be reduced.

【0031】請求項9記載の本発明は、信号光が第1の
ポートから入射され、第2のポートから出射される第1
の光サーキュレータと、励起光を発生する励起光源と、
前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励
起光により励起されて信号光を増幅する利得媒質である
活性光ファイバと、該活性光ファイバを通過した信号光
が入射され、該信号光を前記活性光ファイバに対して入
射方向と逆方向に再通過させるように反射する反射器で
あって、信号光の波長に依存した反射率を有するととも
に、利得等化機能を有する反射器とを有し、該反射器に
より利得等化処理を受けて反射された信号光を前記活性
光ファイバに対し入射方向と逆方向に再通過させ、この
活性光ファイバを再通過した信号光を前記合波器を介し
て前記第1の光サーキュレータの第2ポートに入射し、
該第1の光サーキュレータの第3のポートから出射する
ことを要旨とする。
According to the ninth aspect of the present invention, the signal light enters the first port and exits from the second port.
An optical circulator, and an excitation light source that generates excitation light,
A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the second port of the first optical circulator with the pumping light from the pumping light source; and the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident on the multiplexer. An active optical fiber that is a gain medium that is amplified by the pump light and amplifies the signal light, and the signal light that has passed through the active optical fiber is incident, and the signal light is incident on the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction. A reflector that reflects so as to re-pass, and has a reflectance dependent on the wavelength of the signal light, and a reflector having a gain equalization function, and receives a gain equalization process by the reflector. The reflected signal light is re-passed through the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber is passed through the multiplexer to a second port of the first optical circulator. Incident on
The point is that the light is emitted from the third port of the first optical circulator.

【0032】請求項9記載の本発明にあっては、サーキ
ュレータ、合波器を介して活性光ファイバを通過した信
号光は利得等化機能を有する反射器で反射されて活性光
ファイバを逆方向に再入射するように構成されているた
め、従来のような利得等化器が不要となり、構成部品を
少なくすることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the signal light that has passed through the active optical fiber via the circulator and the multiplexer is reflected by a reflector having a gain equalizing function to cause the active optical fiber to travel in the reverse direction. , The gain equalizer as in the related art is not required, and the number of components can be reduced.

【0033】請求項10記載の本発明は、請求項7,8
または9記載の本発明において、前記反射器が、前記活
性光ファイバ内に設置され、信号光を反射するファイバ
グレーティングで構成され、該ファイバグレーティング
は、信号光波長に無依存の反射率を有するかまたは信号
光波長に依存した反射率を有して、利得等化を行うこと
を要旨とする。
The present invention according to claim 10 provides the invention according to claims 7 and 8.
In the present invention according to the ninth aspect, the reflector is provided in the active optical fiber and includes a fiber grating that reflects signal light, and the fiber grating has a reflectance independent of a signal light wavelength. Alternatively, the gist is to perform gain equalization with a reflectance depending on the signal light wavelength.

【0034】請求項10記載の本発明にあっては、反射
器は活性光ファイバ内に設置され、信号光を反射するフ
ァイバグレーティングで構成されているため、構成部品
を少なくすることができ、経済化を図ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, since the reflector is provided in the active optical fiber and is constituted by the fiber grating for reflecting the signal light, the number of components can be reduced, and the economy can be reduced. Can be achieved.

【0035】また、請求項11記載の本発明は、請求項
1乃至10のいずれかに記載の本発明において、前記活
性光ファイバが、希土類添加ファイバまたはラマンファ
イバであることを要旨とする。
Further, the present invention described in claim 11 is characterized in that, in the present invention according to any one of claims 1 to 10, the active optical fiber is a rare earth doped fiber or a Raman fiber.

【0036】請求項11記載の本発明にあっては、活性
光ファイバは希土類添加ファイバまたはラマンファイバ
である。
According to the eleventh aspect of the present invention, the active optical fiber is a rare earth doped fiber or a Raman fiber.

【0037】更に、請求項12記載の本発明は、請求項
1,2または3記載の本発明において、前記第2の光サ
ーキュレータが、前記励起光源から出射され、前記活性
光ファイバを通過した励起光を低損失で通過させ、再び
前記活性光ファイバに入射するように構成されているこ
とを要旨とする。
Further, according to a twelfth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the second optical circulator is provided with an excitation light emitted from the excitation light source and passed through the active optical fiber. The gist of the present invention is that the light is transmitted with low loss and is incident on the active optical fiber again.

【0038】請求項12記載の本発明にあっては、第2
の光サーキュレータが前記励起光源から出射され、前記
活性光ファイバを通過した励起光を低損失で通過させ、
再び活性光ファイバに入射するため、構成部品が少なく
てよく、経済化を図ることができる。
In the present invention according to claim 12, the second aspect
The optical circulator is emitted from the excitation light source, passes the excitation light having passed through the active optical fiber with low loss,
Since the light enters the active optical fiber again, the number of constituent parts may be small, and the economy can be achieved.

【0039】請求項13記載の本発明は、請求項4,5
または6記載の本発明において、前記反射器が、前記活
性光ファイバを通過し、前記利得等化器を通過して入射
する励起光を高反射率で反射するミラーを含む反射手段
で構成されることを要旨とする。
The present invention according to claim 13 provides the invention according to claims 4 and 5
Or the reflector according to claim 6, wherein the reflector is constituted by a reflecting means including a mirror that reflects the excitation light passing through the active optical fiber and passing through the gain equalizer and incident with high reflectance. That is the gist.

【0040】請求項13記載の本発明にあっては、反射
器は活性光ファイバを通過し、利得等化器を通過して入
射する励起光を高反射率で反射するミラーを含む反射手
段で構成されるため、信号光は利得等化器を透過した
後、活性光ファイバで増幅され、光出力パワーの低減が
ない。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the reflector is a reflecting means including a mirror which reflects the excitation light passing through the active optical fiber and passing through the gain equalizer with high reflectance. Since the signal light is transmitted through the gain equalizer, the signal light is amplified by the active optical fiber, and there is no reduction in the optical output power.

【0041】また、請求項14記載の本発明は、請求項
7,8または9記載の発明において、前記信号光の波長
に依存した反射率を有する反射器が、前記活性光ファイ
バを通過した励起光を高反射率で反射するように直列に
配設された励起光用ファイバグレーティングおよび信号
光用ファイバグレーティングを含む反射手段で構成され
ることを要旨とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the seventh, eighth or ninth aspect of the present invention, the reflector having a reflectance depending on the wavelength of the signal light is provided with a pump having passed through the active optical fiber. The gist of the present invention is that it comprises a reflection unit including a fiber grating for excitation light and a fiber grating for signal light which are arranged in series so as to reflect light at a high reflectance.

【0042】請求項14記載の本発明にあっては、波長
に依存した反射率を有する反射器は、励起光用ファイバ
グレーティングおよび信号光用ファイバグレーティング
を含む反射手段で構成されるため、活性光ファイバを通
過した励起光を高反射率で反射することができる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the reflector having the reflectance depending on the wavelength is constituted by the reflection means including the fiber grating for the excitation light and the fiber grating for the signal light. Excitation light that has passed through the fiber can be reflected with high reflectance.

【0043】更に、請求項15記載の本発明は、請求項
10記載の発明において、前記活性光ファイバ内に設置
されたファイバグレーティングが、前記活性光ファイバ
を通過した励起光を高反射率で反射するように直列に配
設された励起光用ファイバグレーティングおよび信号光
用ファイバグレーティングを含む反射手段で構成される
ことを要旨とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the fiber grating installed in the active optical fiber reflects the excitation light having passed through the active optical fiber at a high reflectance. The gist of the present invention includes a reflection unit including a pump light fiber grating and a signal light fiber grating arranged in series.

【0044】請求項15記載の本発明にあっては、活性
光ファイバ内に設置されたファイバグレーティングは、
励起光用ファイバグレーティングおよび信号光用ファイ
バグレーティングを含む反射手段で構成されるため、活
性光ファイバを通過した励起光を高反射率で反射するこ
とができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the fiber grating installed in the active optical fiber is:
Since it is constituted by the reflection means including the fiber grating for the excitation light and the fiber grating for the signal light, the excitation light passing through the active optical fiber can be reflected at a high reflectance.

【0045】請求項16記載の本発明は、請求項1乃至
15のいずれかに記載の発明において、前記信号光が入
射される前記光サーキュレータの第1のポートの入力側
に配設され、長さが前記活性光ファイバよりも短い第2
の活性光ファイバを含んで構成され、前記光サーキュレ
ータ以降の光増幅器の雑音指数を低減するのに十分な利
得を有する第2の光増幅器を更に有することを要旨とす
る。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided the optical circulator according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the optical circulator is provided on the input side of the first port of the optical circulator to which the signal light is incident. Is shorter than the active optical fiber.
And a second optical amplifier having a gain sufficient to reduce the noise figure of the optical amplifier after the optical circulator.

【0046】請求項16記載の本発明にあっては、光増
幅器の前段、すなわち信号光が入射する光サーキュレー
タの入力側に短尺の第2の活性光ファイバを含んで構成
され、十分な利得を有する第1の光増幅器を設けている
ため、光サーキュレータ以降の光増幅器の雑音指数を適
確に低減することができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, a short active optical fiber is provided before the optical amplifier, that is, on the input side of the optical circulator into which the signal light is incident, so that a sufficient gain can be obtained. Since the first optical amplifier is provided, the noise figure of the optical amplifier after the optical circulator can be appropriately reduced.

【0047】なお、このとき第2の活性光ファイバは、
活性光ファイバに比べて必ずしも短尺である必要はな
い。すなわち光増幅器としての簡素化、低価格化を妨げ
なければ良い。
At this time, the second active optical fiber is
It is not always necessary to be shorter than the active optical fiber. That is, the simplification and cost reduction of the optical amplifier need not be prevented.

【0048】請求項17記載の本発明は、請求項1乃至
16のいずれかに記載の発明において、前記活性光ファ
イバと前記第2の光サーキュレータの間に、励起光の反
射器を設置したことを要旨とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixteenth aspects, a reflector for excitation light is provided between the active optical fiber and the second optical circulator. Is the gist.

【0049】請求項17記載の本発明にあっては、励起
光の反射量が多くなるという利点がある。
According to the seventeenth aspect of the present invention, there is an advantage that the reflection amount of the excitation light increases.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に
係わる光増幅器の構成を示す図である。同図に示す第1
の実施形態の光増幅器では、信号光が第1のサーキュレ
ータ1の第1のポートに入射し、その第2のポートから
出射した信号光が合波器2において励起光源3からの励
起光と合波される。この合波された信号光と励起光は利
得媒質であるエルビウム添加ファイバ(EDFと略称す
る)4に入射し、信号光は励起光により励起されて増幅
され、この増幅された信号光と励起光はEDF4から出
射して第2のサーキュレータ5の第1のポートに入射す
る。それから、第2のサーキュレータ5の第2のポート
から出射し、光部品6を通過した後、第2のサーキュレ
ータ5の第3のポートに入射し、その第1のポートから
EDF4に対して入射方向と逆方向に入射して該EDF
4を再通過し、合波器2を介して第1のサーキュレータ
1の第2のポートに入射し、その第3のポートから出射
するようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to the first embodiment of the present invention. The first shown in FIG.
In the optical amplifier according to the embodiment, the signal light enters the first port of the first circulator 1 and the signal light emitted from the second port is combined with the pump light from the pump light source 3 in the multiplexer 2. Waved. The combined signal light and pump light enter an erbium-doped fiber (abbreviated as EDF) 4 which is a gain medium, and the signal light is pumped and amplified by the pump light, and the amplified signal light and pump light are amplified. Emerges from the EDF 4 and enters the first port of the second circulator 5. Then, the light exits from the second port of the second circulator 5, passes through the optical component 6, enters the third port of the second circulator 5, and enters from the first port into the EDF 4 in the incident direction. Incident in the opposite direction to
4 again, enters the second port of the first circulator 1 via the multiplexer 2, and exits from the third port.

【0051】本実施形態においては、利得媒質は活性光
ファイバであるエルビウム添加ファイバ(EDF)4を
使用しているが、これに限定されるものでなく、利得媒
質は希土類添加ファイバまたはラマンファイバであり、
本実施形態では希土類添加ファイバとしてエルビウム添
加ファイバが使用されている場合について示しているも
のである。
In this embodiment, the gain medium uses an erbium-doped fiber (EDF) 4 which is an active optical fiber, but is not limited to this. The gain medium is a rare earth-doped fiber or a Raman fiber. Yes,
This embodiment shows a case where an erbium-doped fiber is used as the rare-earth-doped fiber.

【0052】前記光部品6は、利得等化器や光挿入分岐
回路などの信号光損失を有するものである。このよう
に、アイソレータ機能を有するサーキュレータ5を経て
反射されるので、前記光部品6は、部分反射型の利得等
化器や、方向性結合器を用いているため信号光に対して
方向性を有する光挿入分岐回路などでもよい。もちろ
ん、前記光部品6は、無反射型の利得等化器でもよい。
The optical component 6 has a signal light loss such as a gain equalizer or an optical add / drop circuit. As described above, since the light is reflected through the circulator 5 having the isolator function, the optical component 6 has a directivity with respect to the signal light because of the use of the partial reflection type gain equalizer and the directional coupler. It may be an optical insertion / branching circuit or the like. Of course, the optical component 6 may be a non-reflection type gain equalizer.

【0053】さらに、前記光部品6が無い構成でもよ
い、この場合、信号光は、サーキュレータ5で単に反射
され、サーキュレータ5は、信号光の反射体(ミラー)
となる。ただし、サーキュレータ5を用いた反射体なの
で、ガラス板に金属膜を蒸着した通常の反射体に比べ、
光パワーに対する耐力が高い、安価であるなどの利点が
ある。
Further, a configuration without the optical component 6 may be adopted. In this case, the signal light is simply reflected by the circulator 5, and the circulator 5 is a reflector (mirror) of the signal light.
Becomes However, since it is a reflector using the circulator 5, compared with a normal reflector in which a metal film is deposited on a glass plate,
There are advantages such as high resistance to optical power and low cost.

【0054】また、前記光部品6が前記利得等化器であ
る場合、励起光がサーキュレータ5および前記利得等化
器を低損失で透過するように設定することは容易であ
る。その場合には、図1に示したように、EDF4を突
き抜けた励起光を再びEDF4に導入することができ、
励起効率を向上させることができる。本構成における増
幅器の利得スペクトルおよび利得等化器の透過損失スペ
クトルは、図21と同様である。
When the optical component 6 is the gain equalizer, it is easy to set the pumping light so as to transmit through the circulator 5 and the gain equalizer with low loss. In that case, as shown in FIG. 1, the excitation light that has passed through the EDF 4 can be introduced again into the EDF 4,
Excitation efficiency can be improved. The gain spectrum of the amplifier and the transmission loss spectrum of the gain equalizer in this configuration are the same as those in FIG.

【0055】図2は、本発明の第2の実施形態に係る光
増幅器の構成を示す図である。同図に示す光増幅器は、
図1に示した実施形態における第2のサーキュレータ5
および光部品6の代わりに無反射型利得等化器7および
波長無依存型反射器8を用いた点が異なるのみであり、
その他の構成および作用は同じである。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a second embodiment of the present invention. The optical amplifier shown in FIG.
Second circulator 5 in the embodiment shown in FIG.
And a point that a non-reflective gain equalizer 7 and a wavelength-independent reflector 8 are used instead of the optical component 6,
Other configurations and operations are the same.

【0056】また、図2に示す第2の実施形態の光増幅
器は、図20に示した従来の第2の構成と比較した場
合、無反射型利得等化器7がEDF125と波長無依存
型反射器126との間に設置された点が異なるものであ
る。但し、本第2の実施形態で用いられる利得等化器7
は、無反射型のものに限られる。
The optical amplifier according to the second embodiment shown in FIG. 2 is different from the conventional second configuration shown in FIG. 20 in that the non-reflection type gain equalizer 7 has the EDF 125 and the wavelength-independent type. The different point is that it is installed between the reflector 126. However, the gain equalizer 7 used in the second embodiment
Is limited to a non-reflective type.

【0057】このように構成される本実施形態の光増幅
器では、信号光は、無反射型利得等化器7を波長無依存
型反射器8で反射される前後で2回通過する。前記無反
射型利得等化器7を通過した信号光は、再びEDF4で
増幅された後、サーキュレータ1を経て出力される。本
構成における増幅器の利得スペクトルおよび無反射型利
得等化器の透過損失スペクトルは、図21と同様であ
る。但し、本構成では、信号光が無反射型利得等化器7
を2回透過するため、その透過損失は、図21(b)の
約半分でよい。
In the optical amplifier of the present embodiment configured as described above, the signal light passes through the non-reflection type gain equalizer 7 twice before and after being reflected by the wavelength-independent type reflector 8. The signal light that has passed through the non-reflection type gain equalizer 7 is again amplified by the EDF 4 and then output through the circulator 1. The gain spectrum of the amplifier and the transmission loss spectrum of the non-reflection type gain equalizer in this configuration are the same as those in FIG. However, in this configuration, the signal light is reflected by the non-reflection type gain equalizer 7.
Is transmitted twice, the transmission loss may be about half that of FIG. 21 (b).

【0058】図3は、本発明の第3の実施形態に係る光
増幅器の構成を示す図である。同図に示す第3の実施形
態の光増幅器は、図1に示した第1の実施形態における
第2のサーキュレータ5と光部品6の代わりに波長依存
型反射器9を設けた点が異なるのみであり、その他の構
成および作用は同じである。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention. The optical amplifier according to the third embodiment shown in FIG. 13 differs from the optical amplifier according to the first embodiment shown in FIG. 1 only in that a wavelength-dependent reflector 9 is provided instead of the second circulator 5 and the optical component 6. And other configurations and operations are the same.

【0059】また、図3に示す第2の実施形態の光増幅
器は、図20に示した従来の第2の構成と比較した場
合、信号光と反射器である波長無依存型反射器126が
波長依存型反射器9となっており、利得等化機能を有す
るように工夫した点が大きく異なるものである。そのた
め、従来の第2の構成で使用されていた利得等化器12
2は不要であり、構成部品点数を少なくすることができ
るという利点がある。
The optical amplifier according to the second embodiment shown in FIG. 3 is different from the conventional second configuration shown in FIG. 20 in that the signal light and the wavelength-independent reflector 126, which is a reflector, are different from each other. The wavelength-dependent reflector 9 differs greatly in that it is devised to have a gain equalizing function. Therefore, the gain equalizer 12 used in the second conventional configuration is used.
2 is unnecessary, and has an advantage that the number of components can be reduced.

【0060】波長依存型反射器9は、前記波長無依存型
反射器と同様、金属蒸着膜や誘電体多層膜をガラスに蒸
着したものや、広帯域化ファイバグレーティングなどで
あるが、それらの設計パラメータを変えて、反射率の波
長選択性をもたせたものである。具体例は後述する。波
長依存型反射器9の反射率スペクトルを図4(a)に、
損失スペクトルを図4(b)に示す。また、波長依存型
反射器9を用いた増幅器の利得スペクトル(利得等化前
後)は、図21(a)と同じである。
The wavelength-dependent reflector 9 is, like the wavelength-independent reflector, a metal-deposited film or a dielectric multilayer film deposited on glass, or a broadband fiber grating. Is changed to give wavelength selectivity of reflectance. A specific example will be described later. FIG. 4A shows the reflectance spectrum of the wavelength-dependent reflector 9.
FIG. 4B shows the loss spectrum. The gain spectrum (before and after gain equalization) of the amplifier using the wavelength-dependent reflector 9 is the same as that shown in FIG.

【0061】上述のように、第1および第3の実施形態
では、従来の第1の構成および第2の構成において問題
となっていたEDF、励起光源合波器などの光部品点数
が多く、増幅器の規模が大きくなり、増幅器が高価にな
るといった欠点を解消している。また、第2の実施形態
では、従来の第2の構成において問題となっていた利得
等化器を利得媒質の外側、信号光の出力側に設置してい
るため、光出力パワーが利得等化器の損失分だけ低下す
るという欠点を解消している。
As described above, in the first and third embodiments, the number of optical components such as the EDF and the pumping light source multiplexer, which has been a problem in the conventional first and second configurations, is large. The disadvantage that the size of the amplifier becomes large and the amplifier becomes expensive is solved. In the second embodiment, the gain equalizer, which has been a problem in the second conventional configuration, is installed outside the gain medium and on the output side of the signal light. This eliminates the drawback of lowering by the loss of the vessel.

【0062】図5は、図3に示したエルビウム添加ファ
イバ(EDF)4と反射器9の構成を示したものであ
り、反射器9として、ファイバグレーティング10を使
用しており、図5(a)が、EDFがシリカ系EDF4
aの場合、図5(b)が、EDFが非シリカ系EDF
(フッ化物EDFやテルライトEDFなどである)4b
の場合である。図23の従来技術の場合と比べ、信号光
反射器であるファイバグレーティング10をEDF中に
直接作成している点が異なる。ファイバグレーティング
10は信号光に加えて、励起光を反射してもしなくても
よい。希土類添加ファイバはEDFに限定されることは
なく、前記のプラセオジウム添加ファイバ、ツリウム添
加ファイバなどでも同じことが成り立つ、本構成では、
図23の従来技術の場合と比べ、構成部品数が低減さ
れ、部品費用・組み立て費用の低減が図れるという利点
があり、従来技術の欠点を解決している。
FIG. 5 shows the configuration of the erbium-doped fiber (EDF) 4 and the reflector 9 shown in FIG. 3. A fiber grating 10 is used as the reflector 9, and FIG. ), EDF is silica-based EDF4
In the case of a, FIG. 5B shows that the EDF is a non-silica-based EDF.
(Such as fluoride EDF or tellurite EDF) 4b
Is the case. The difference from the prior art shown in FIG. 23 is that the fiber grating 10 as the signal light reflector is directly formed in the EDF. The fiber grating 10 may or may not reflect the excitation light in addition to the signal light. The rare earth-doped fiber is not limited to EDF, and the same holds for the praseodymium-doped fiber, thulium-doped fiber, and the like.
As compared with the case of the prior art shown in FIG. 23, there is an advantage that the number of constituent parts is reduced, and the cost of parts and assembly can be reduced.

【0063】図6は、図1に示した第1の実施形態の具
体例を示す図である。同図に示す具体例では、前記利得
媒質としてシリカエルビウム添加ファイバ(EDF)4
を用い、前記部分反射型利得等化器などからなる光部品
6としてブラック・チャープ型ファイバグレーティング
(CFG:Chirped Fiber Grating)を用いている。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of the first embodiment shown in FIG. In the specific example shown in the figure, a silica erbium-doped fiber (EDF) 4 is used as the gain medium.
And a black chirped fiber grating (CFG) is used as the optical component 6 including the partial reflection type gain equalizer and the like.

【0064】図1においてすでに説明したように、ED
F4を出射した相当量の励起光は、EDF4の後段に設
置したサーキュレータ5およびCFG13を低損失で透
過し、再びEDF4に入射してEDF4を励起するた
め、高い励起効率が得られる。励起光源3からの励起光
の波長およびパワーは、それぞれ1.48μmおよび2
00mWである。EDF4の長さは50mである。図7
(a),(b)は、それぞれ本具体例における増幅器利
得スペクトルおよび利得等化器の透過損失スペクトルを
示している。利得等化器6(13)を用いない場合、利
得スペクトルは波長域1560〜1575nmにおいて
非平坦であるが、利得等化器を用いることにより波長域
1560〜1600nmにおいて平坦化されている。平
坦化された利得は20dBである。利得等化器のピーク
損失値は12dBである。
As already described with reference to FIG.
A considerable amount of the excitation light emitted from the F4 passes through the circulator 5 and the CFG 13 provided at a stage subsequent to the EDF 4 with low loss, and then enters the EDF 4 again to excite the EDF 4, thereby obtaining high excitation efficiency. The wavelength and power of the excitation light from the excitation light source 3 are 1.48 μm and 2 μm, respectively.
00 mW. The length of the EDF 4 is 50 m. FIG.
(A) and (b) show the amplifier gain spectrum and the transmission loss spectrum of the gain equalizer in this specific example, respectively. When the gain equalizer 6 (13) is not used, the gain spectrum is non-flat in the wavelength range of 1560 to 1575 nm, but is flattened in the wavelength range of 1560 to 1600 nm by using the gain equalizer. The flattened gain is 20 dB. The peak loss value of the gain equalizer is 12 dB.

【0065】同じ利得スペクトル、光出力パワーが得ら
れる図20の従来技術構成では、EDFの長さはEDF
104とEDF111でそれぞれ50m、合わせて10
0mであり、励起光パワーは、EDF104に対して約
100mW、EDF111に対して約200mW、合計
約300mWである。従って、本具体例と従来技術第1
構成を比べた場合、本具体例の方が、明らかに構成部品
数が少なく安価である。
In the prior art configuration shown in FIG. 20 where the same gain spectrum and optical output power can be obtained, the length of the EDF is
50m each with 104 and EDF111, 10 in total
0 m, and the pump light power is about 100 mW for the EDF 104 and about 200 mW for the EDF 111, for a total of about 300 mW. Therefore, this example and the prior art 1
When the configurations are compared, this specific example has a clearly reduced number of components and is inexpensive.

【0066】図8は、図2に示した第2の実施形態の具
体例を示す図である。同図に示す具体例では、前記利得
媒質としてシリカエルビウム添加ファイバ(EDF)4
を用い、前記無反射型利得等化器7として長周期ファイ
バグレーティング(LPFG:Long Period Fiber Grati
ng)14を用い、前記波長無依存型反射器18としてミ
ラー(金属膜をガラス板に蒸着したもの)15を用いて
いる。図9は、本具体例における利得等化器7(14)
の透過損失スペクトルを示している。利得スペクトルは
図7(a)と同じである。利得等化器のピーク損失値
は、図6に示した具体例の場合(12dB)の半分の6
dBである。これは、前述のように、信号光が利得等化
器を2回透過するためである。
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of the second embodiment shown in FIG. In the specific example shown in the figure, a silica erbium-doped fiber (EDF) 4 is used as the gain medium.
And a long period fiber grating (LPFG: Long Period Fiber Grati
ng) 14, and a mirror (a metal film deposited on a glass plate) 15 is used as the wavelength-independent reflector 18. FIG. 9 shows a gain equalizer 7 (14) according to this example.
2 shows the transmission loss spectrum of the sample. The gain spectrum is the same as FIG. The peak loss value of the gain equalizer is 6 which is half that of the specific example (12 dB) shown in FIG.
dB. This is because the signal light passes through the gain equalizer twice, as described above.

【0067】本具体例と同じ利得スペクトルを図21の
従来技術第2構成で得るためには、従来技術第2構成に
おいて増幅器の出力段に設置した利得等化器のピーク損
失は12dBである。利得媒質であるEDFからの光出
力パワーは励起光パワーに応じて制限されており、その
制限されている光出力パワーが利得等化器でかなりの損
失を受けるため、増幅器からの光出力パワーが低減す
る。本具体例では、信号光が利得等化器14(7)を透
過した後、EDF4で増幅されて出力するので、従来技
術の欠点である前記光出力パワーの低減はない。
In order to obtain the same gain spectrum as that of this example in the second prior art configuration of FIG. 21, the peak loss of the gain equalizer installed in the output stage of the amplifier in the second prior art configuration is 12 dB. The optical output power from the gain medium EDF is limited according to the pumping light power, and the limited optical output power suffers considerable loss in the gain equalizer. Reduce. In this specific example, the signal light is transmitted through the gain equalizer 14 (7) and then amplified and output by the EDF 4, so that the optical output power, which is a drawback of the prior art, is not reduced.

【0068】図10は、図3に示した第3の実施形態の
具体例を示す図である。同図に示す具体例では、前記利
得媒質としてシリカエルビウム添加ファイバ(EDF)
4を用い、前記波長依存型反射器9として、ブラック・
チャープ型ファイバグレーティング(CFG:Chirped F
iber Grating)16および17を信号光および励起光に
対して1個ずつ用いている。図11(a),(b)は、
それぞれ本具体例における信号光用CFG17の反射率
スペクトルおよび反射損失を示している。反射率は、波
長域1575〜1600nmおよび1560nm以下の
波長域において高く保たれている。このような反射率ス
ペクトルは、チャープ波長の分布密度を不均一にするこ
とで得られる。反射率のピーク損失値は12dBであ
る。利得スペクトルは図7(a)と同じである。一方、
励起光用CFG16は、1.48μmの励起光を高反射
率(100%に近い)で反射する。
FIG. 10 is a diagram showing a specific example of the third embodiment shown in FIG. In the specific example shown in the figure, silica erbium-doped fiber (EDF) is used as the gain medium.
4 as the wavelength-dependent reflector 9,
Chirped fiber grating (CFG: Chirped F
iber Grating) 16 and 17 are used for signal light and pump light, respectively. FIGS. 11 (a) and 11 (b)
It shows the reflectance spectrum and the reflection loss of the CFG 17 for signal light in this specific example. The reflectance is kept high in the wavelength range of 1575 to 1600 nm and in the wavelength range of 1560 nm or less. Such a reflectance spectrum is obtained by making the distribution density of the chirp wavelength non-uniform. The peak loss value of the reflectivity is 12 dB. The gain spectrum is the same as FIG. on the other hand,
The excitation light CFG 16 reflects the excitation light of 1.48 μm with high reflectance (close to 100%).

【0069】本具体例は、図21の従来技術第2構成と
比べ、図8の第2の実施形態の具体例と同様、前記光出
力パワーの低減がないという利点を有する。
This specific example has an advantage that the optical output power is not reduced as in the specific example of the second embodiment shown in FIG. 8, as compared with the second conventional configuration shown in FIG.

【0070】図12は、図1に示した第1の実施形態の
別の具体例を示す図である。同図に示す具体例では、前
記利得媒質としてラマンファイバ18を用い、前記利得
等化器6としてブラック・チャープ型ファイバグレーテ
ィング(CFG:Chirped Fiber Grating)13を用いて
いる。励起光源3からの励起光は2波長であり、その波
長は1.37μmおよび1.42μm、その総合パワー
は300mWである。ラマンファイバ18の長さは3k
mである。図13(a),(b)は、それぞれ本具体例
における増幅器利得スペクトルおよび利得等化器13
(6)の透過損失スペクトルを示している。利得等化器
を用いない場合、利得スペクトルは波長域1500〜1
520nmにおいて非平坦であるが、利得等化器を用い
ることにより波長域1470〜1520nmにおいて平
坦化されている。平坦化された利得は15dBである。
利得等化器のピーク損失値は6dBである。
FIG. 12 is a diagram showing another specific example of the first embodiment shown in FIG. In the specific example shown in the figure, a Raman fiber 18 is used as the gain medium, and a black chirped fiber grating (CFG: Chirped Fiber Grating) 13 is used as the gain equalizer 6. The excitation light from the excitation light source 3 has two wavelengths, the wavelengths are 1.37 μm and 1.42 μm, and the total power is 300 mW. Raman fiber 18 is 3k long
m. FIGS. 13A and 13B show an amplifier gain spectrum and a gain equalizer 13 in this specific example, respectively.
6 shows a transmission loss spectrum of (6). When the gain equalizer is not used, the gain spectrum has a wavelength range of 1500 to 1
Although it is not flat at 520 nm, it is flattened in a wavelength range of 1470 to 1520 nm by using a gain equalizer. The flattened gain is 15 dB.
The peak loss value of the gain equalizer is 6 dB.

【0071】同じ利得スペクトル、光出力パワーが得ら
れる図19の従来技術構成では、ラマンファイバの長さ
は第1ラマンファイバと第2ラマンファイバでそれぞれ
3km、合わせて6kmであり、励起光パワーは、第1
ラマンファイバに対して約400mW、第2ラマンファ
イバに対して約400mW、合計約800mWである。
従って、本具体例と従来技術第1構成を比べた場合、本
具体例の方が、明らかに構成部品数が少なく安価であ
る。
In the prior art configuration of FIG. 19 in which the same gain spectrum and optical output power can be obtained, the length of the Raman fiber is 3 km each for the first Raman fiber and the second Raman fiber, that is, 6 km in total, and the pump light power is , First
About 400 mW for the Raman fiber and about 400 mW for the second Raman fiber, about 800 mW in total.
Therefore, when the present example is compared with the first configuration of the related art, the present example clearly has a smaller number of components and is inexpensive.

【0072】図14は、図3および図5に示した第3の
実施形態の別の具体例を示す図である。同図に示す具体
例は、前記利得媒質として非シリカ系エルビウム添加フ
ァイバであるテルライトエルビウム添加ファイバ19を
用い、前記波長依存型反射器9を構成するファイバグレ
ーティング10として、ブラック・チャープ型ファイバ
グレーティング(CFG:Chirped Fiber Grating)20
および21を信号光および励起光に対して1個ずつ用い
ている。
FIG. 14 is a diagram showing another specific example of the third embodiment shown in FIGS. The specific example shown in the figure uses a tellurite erbium-doped fiber 19, which is a non-silica-based erbium-doped fiber, as the gain medium, and a black-chirp fiber grating as the fiber grating 10 constituting the wavelength-dependent reflector 9. (CFG: Chirped Fiber Grating) 20
And 21 are used one for signal light and one for pump light.

【0073】図15は、本具体例における増幅器利得ス
ペクトルを示している。また、図16(a),(b)
は、それぞれ本具体例における信号光用CFG21の反
射率スペクトルおよび反射損失スペクトルを示してい
る。利得等化器を用いない場合、利得スペクトルは波長
域1550〜1570nmにおいて非平坦であるが、利
得等化器を用いることにより波長域1550〜1610
nmにおいて平坦化されている。平坦化された利得は2
0dBである。利得等化器のピーク損失値は12dBで
ある。
FIG. 15 shows an amplifier gain spectrum in this example. FIGS. 16A and 16B
Shows the reflectance spectrum and the return loss spectrum of the signal light CFG 21 in this specific example, respectively. When the gain equalizer is not used, the gain spectrum is non-flat in the wavelength range of 1550 to 1570 nm, but by using the gain equalizer, the gain range is 1550 to 1610 nm.
nm. The flattened gain is 2
0 dB. The peak loss value of the gain equalizer is 12 dB.

【0074】本具体例は、図23の従来技術に比べ、構
成が簡易であり、安価な増幅器が得られるという利点を
有する。
This embodiment has the advantage that the configuration is simpler and an inexpensive amplifier can be obtained as compared with the prior art shown in FIG.

【0075】図17は、本発明の第4の実施形態に係る
光増幅器の構成を示す図である。同図に示す本実施形態
の光増幅器は、図6に示した第1の実施形態の具体例で
ある光増幅器30の前段に短尺なエルビウム添加ファイ
バ(EDF)22を設け、このEDF22の入射側に合
波器23、励起光源24、アイソレータ25を設けて、
新たな前段光増幅器を構成したものであり、これにより
光増幅器30における雑音指数の劣化を除去するように
したものである。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of an optical amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. In the optical amplifier of the present embodiment shown in the figure, a short erbium-doped fiber (EDF) 22 is provided at a stage preceding the optical amplifier 30 which is a specific example of the first embodiment shown in FIG. Provided with a multiplexer 23, an excitation light source 24, and an isolator 25,
This is a new pre-stage optical amplifier, which removes the degradation of the noise figure in the optical amplifier 30.

【0076】更に詳しくは、上述した例えば図1,2,
3,6,8,10,12,14に示した本発明の光増幅
器および図21に示した従来の光増幅器においては、信
号光を希土類添加ファイバまたはラマンファイバ中を往
復させる構造であるため、信号光パワーが信号光の入力
側、すなわち図17の光増幅器30の左側において大き
くなり、信号光を往復させない図19に示したような光
増幅器に比較して、光増幅器の雑音指数を劣化させてし
まうので、本実施形態では上述した本発明の各光増幅器
の効果を保ちつつ、その雑音指数劣化を除去し得る光増
幅器を提供するものである。従って、図17に示す第4
の実施形態の光増幅器に使用される光増幅器30は、図
6に示した第1の実施形態の具体例に限るものでなく、
図1,2,3,6,8,10,12,14に示したすべ
ての光増幅器に適用し得るものである。
More specifically, for example, FIGS.
The optical amplifiers of the present invention shown in 3, 6, 8, 10, 12, and 14 and the conventional optical amplifier shown in FIG. 21 have a structure in which signal light is reciprocated in a rare earth-doped fiber or a Raman fiber. The signal light power increases on the input side of the signal light, that is, on the left side of the optical amplifier 30 in FIG. 17, and the noise figure of the optical amplifier deteriorates as compared with the optical amplifier shown in FIG. 19 which does not reciprocate the signal light. Therefore, the present embodiment provides an optical amplifier that can remove the noise figure degradation thereof while maintaining the effects of the optical amplifiers of the present invention described above. Therefore, the fourth signal shown in FIG.
The optical amplifier 30 used in the optical amplifier according to the embodiment is not limited to the specific example of the first embodiment shown in FIG.
The present invention can be applied to all the optical amplifiers shown in FIGS. 1, 2, 3, 6, 8, 10, 12, and 14.

【0077】すなわち、本第4の実施形態では、EDF
4を用いた光増幅器30の前段に短尺のEDF22を付
加して、多段増幅構成とし、これにより雑音指数劣化を
除去している。この短尺なEDF22は、新たに設けた
励起光源24で励起されている。図6に示した第1の実
施形態の具体例の光増幅器では、EDF4の長さは50
メートルであったが、本実施形態では、そのEDF4の
長さを45メートルとし、短尺なEDF22の長さを1
0メートルとしている。また、実施形態の45メートル
および10メートルのEDF4,22に対する励起光パ
ワーは、それぞれ200mWおよび20mWである。図
6の第1の実施形態の具体例の光増幅器では、50メー
トルのEDFに対して励起光パワーが200mWであっ
た。従って、新規に付加するEDFは、もとからあるE
DFよりかなり短く、また新規に付加する励起光源は、
もとからある励起光源より必要な励起光パワーがかなり
小さくてよいので、図6の増幅器と比較して、本実施形
態の増幅器の価格上昇は小さい。従って、本実施形態と
従来技術第1構成を比べた場合、本実施形態の方が、明
らかに構成部品数が少なく安価である。
That is, in the fourth embodiment, the EDF
In addition, a short EDF 22 is added to the front stage of the optical amplifier 30 using the optical amplifier 4 to form a multi-stage amplification configuration, thereby eliminating noise figure degradation. The short EDF 22 is excited by a newly provided excitation light source 24. In the optical amplifier of the specific example of the first embodiment shown in FIG.
In this embodiment, the length of the EDF 4 is 45 meters, and the length of the short EDF 22 is 1 meter.
0 meters. The pump light power for the EDFs 4 and 22 of 45 meters and 10 meters in the embodiment is 200 mW and 20 mW, respectively. In the optical amplifier of the specific example of the first embodiment in FIG. 6, the pump light power is 200 mW for the EDF of 50 meters. Therefore, the newly added EDF is the original EDF.
The excitation light source which is considerably shorter than DF and newly added is
Since the required pumping light power can be considerably smaller than that of the pumping light from the beginning, the increase in the price of the amplifier of the present embodiment is smaller than that of the amplifier of FIG. Therefore, when the present embodiment is compared with the first configuration of the related art, the present embodiment has a clearly reduced number of components and is inexpensive.

【0078】ただし、光増幅器30の前段に設置するE
DF22は、光増幅器30内のEDF4に比べて必ずし
も短尺である必要はない。例えば、EDF22がEDF
4に比べ長くてもよく、本発明による光増幅器30の簡
素化・低価格化が、EDF22を設置することによる図
17の光増幅器全体の簡素化・低価格化を妨げなければ
よい。一般に、EDF22の利得は10dB程度と小さ
くてよく、EDF22および励起光源24は安価である
の。また、EDFの長さはEr添加濃度等に依存し、E
DF4とEDF22でEr添加濃度が異なることもあ
る。
However, E provided before the optical amplifier 30
The DF 22 does not necessarily have to be shorter than the EDF 4 in the optical amplifier 30. For example, if EDF22 is EDF
4, it is sufficient that the simplification and cost reduction of the optical amplifier 30 according to the present invention do not prevent the simplification and cost reduction of the entire optical amplifier of FIG. Generally, the gain of the EDF 22 may be as small as about 10 dB, and the EDF 22 and the pump light source 24 are inexpensive. Further, the length of the EDF depends on the concentration of Er added, and the like.
Er concentration may be different between DF4 and EDF22.

【0079】図6の具体例の増幅器の雑音指数の数値例
は約8dBであり、本実施形態の増幅器の雑音指数の数
値例は約6dBであり、雑音指数が改善されている。
The numerical example of the noise figure of the amplifier of the specific example of FIG. 6 is about 8 dB, and the numerical example of the noise figure of the amplifier of this embodiment is about 6 dB, and the noise figure is improved.

【0080】図18は、本発明の第1の実施形態に係る
光増幅器の更に別の具体例を示す図である。同図に示し
た光増幅器は、図1に示した実施形態において第2のサ
ーキュレータ5の第2のポートと第3のポートとの間で
形成されるループ中に設けられる光部品6の具体例とし
て信号光の挿入分離回路26を用いた点が異なるのみで
あり、その他の構成および作用は同じである。また、本
実施形態に対比される従来の光増幅器では、例えば図1
9の光増幅器において部分反射型利得等化器106を信
号光の挿入分離回路26で置き換えたものである。
FIG. 18 is a diagram showing still another specific example of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention. The optical amplifier shown in the figure is a specific example of the optical component 6 provided in a loop formed between the second port and the third port of the second circulator 5 in the embodiment shown in FIG. The only difference is that a signal light insertion / separation circuit 26 is used, and the other configurations and operations are the same. In a conventional optical amplifier compared with the present embodiment, for example, FIG.
In the optical amplifier No. 9, the partial reflection type gain equalizer 106 is replaced with a signal light insertion / separation circuit 26.

【0081】信号光の挿入分離回路26において、AW
G26a,26bは、アレイ導波路格子、λout および
λinはそれぞれ分離および挿入する信号光波長である。
前段のAWG26aは、多波長の入力信号光を波長に応
じて複数の光路に分波し、また後段のAWG26bは、
複数の光路に入射した多波長の信号光を合波する。この
信号光の分離・挿入は、一般に方向性結合器を用いて行
うため、この挿入分離回路26は、明らかに所定の信号
光入力方向において動作可能である。また、挿入分離回
路26は一般に励起光に対して低損失ではないため、前
記第1の実施形態のように、励起光の再利用による励起
効率の向上はない。
In the signal light insertion / separation circuit 26, the AW
G26a and 26b are array waveguide gratings, and λ out and λ in are signal light wavelengths to be separated and inserted, respectively.
The first stage AWG 26a separates the multi-wavelength input signal light into a plurality of optical paths according to the wavelength, and the second stage AWG 26b
Multi-wavelength signal light incident on a plurality of optical paths is multiplexed. Since the separation / insertion of the signal light is generally performed using a directional coupler, the insertion / separation circuit 26 can obviously operate in a predetermined signal light input direction. Further, since the insertion / separation circuit 26 does not generally have a low loss with respect to the pumping light, the pumping efficiency is not improved by reusing the pumping light as in the first embodiment.

【0082】励起光源3からの励起光の波長およびパワ
ーは、それぞれ1.48μmおよび200mWである。
EDF4の長さは50mである。同じ利得および光出力
パワーが得られる図19の従来技術構成では、EDFの
長さはEDF104とEDF111でそれぞれ50m、
合わせて100mであり、励起光パワーは、EDF10
4に対して約100mW、EDF111に対して約20
0mW、合計約300mWである。従って、本実施形態
と従来技術第1構成を比べた場合、本実施形態の方が、
明らかに構成部品数が少なく安価である。
The wavelength and power of the pump light from the pump light source 3 are 1.48 μm and 200 mW, respectively.
The length of the EDF 4 is 50 m. In the prior art configuration of FIG. 19 in which the same gain and optical output power can be obtained, the length of the EDF is 50 m for the EDF 104 and the EDF 111, respectively.
In total, the pumping light power is EDF10
About 100 mW for 4 and about 20 for EDF111
0 mW, about 300 mW in total. Accordingly, when the present embodiment is compared with the first configuration of the related art, the present embodiment has
Obviously, the number of components is small and inexpensive.

【0083】図19は、本発明の第1の実施形態に係わ
る光増幅器の他の具体例を示す図である。同図に示した
光増幅器は、図1に示した実施形態において第2のサー
キュレータ5の第2のポートと第3のポートとの間で形
成されるループ中に設けられる光部品6を除去して、直
接接続するように構成したものである。この構成は、図
20に示した従来技術の第1構成の光増幅器において部
分反射型利得等化器106を除去したものに相当する。
FIG. 19 is a diagram showing another specific example of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention. The optical amplifier shown in FIG. 6 eliminates the optical component 6 provided in a loop formed between the second port and the third port of the second circulator 5 in the embodiment shown in FIG. And are directly connected. This configuration corresponds to the optical amplifier having the first configuration of the prior art shown in FIG. 20 in which the partial reflection type gain equalizer 106 is removed.

【0084】このように構成される光増幅器では、エル
ビウム添加ファイバ4を通過した信号光と励起光が第2
のサーキュレータ5の第1のポートに入射し、第2のポ
ートから出射された後、更に第3のポートに入射し、第
1のポートに戻って該第1のポートから出射される。そ
して、この第2の光サーキュレータの第1のポートから
出射される信号光と励起光をエルビウム添加ファイバ4
に対して入射方向と逆方向に再通過させ、このエルビウ
ム添加ファイバ4を逆方向に再通過した信号光と励起光
は合波器2を介して第1のサーキュレータ1の第2のポ
ートに入射し、該第1の光サーキュレータの第3のポー
トから出射することになる。
In the optical amplifier thus configured, the signal light and the pump light that have passed through the erbium-doped fiber 4
After entering the first port of the circulator 5 and exiting from the second port, the incident light further enters the third port, returns to the first port, and exits from the first port. Then, the signal light and the pump light emitted from the first port of the second optical circulator are converted into the erbium-doped fiber 4.
The signal light and the pump light, which have passed through the erbium-doped fiber 4 in the opposite direction, enter the second port of the first circulator 1 via the multiplexer 2. Then, the light is emitted from the third port of the first optical circulator.

【0085】ただし、この図19の本発明の光増幅器
は、図21の従来技術の光増幅器と同じ機能を有するこ
とに注意が必要である。すなわち、本発明および従来技
術の光増幅器とも、EDFから出射した信号光および励
起光を反射してEDFに再び戻している点で同じであ
り、異なる点は、従来技術の光増幅器では波長無依存型
反射器を用いて反射しているが、本技術の光増幅器では
サーキュレータを用いて反射していることである。ただ
し、波長無依存型反射器に比べ、サーキュレータは高光
パワーに対する耐力が高いなどの利点を有する。
However, it should be noted that the optical amplifier of the present invention shown in FIG. 19 has the same function as the conventional optical amplifier shown in FIG. That is, the optical amplifier of the present invention and the conventional optical amplifier are the same in that the signal light and the pump light emitted from the EDF are reflected back to the EDF, and the difference is that the optical amplifier of the conventional technology has no wavelength dependency. Although the light is reflected by using the type reflector, the light is reflected by using the circulator in the optical amplifier of the present technology. However, compared to the wavelength-independent reflector, the circulator has advantages such as higher resistance to high optical power.

【0086】励起光源3からの励起光の波長およびパワ
ーは、それぞれ1.48μmおよび20mWである。ま
た、EDF4の長さは50mである。同じ利得および光
出力パワーが得られる図20に示した従来の第1構成で
は、EDF104,111の長さは、それぞれ50mで
あり、合わせて100mであり、励起光パワーは、ED
F104に対して約100mW、EDF111に対して
約200mW、合計約300mWであるので、本具体例
と従来技術第1構成とを比較した場合、本具体例の方が
明らかに構成部品が少なく、安価である。
The wavelength and power of the pump light from the pump light source 3 are 1.48 μm and 20 mW, respectively. The length of the EDF 4 is 50 m. In the first conventional configuration shown in FIG. 20 in which the same gain and optical output power can be obtained, the lengths of the EDFs 104 and 111 are 50 m and 100 m in total, and the pump light power is ED.
Since the total power is about 100 mW for the F104 and about 200 mW for the EDF 111, when this example is compared with the first configuration of the related art, this example clearly has fewer components and is inexpensive. It is.

【0087】図20は本発明の第5実施形態の構成を示
す図である。図1の第1実施形態に類似しているが以下
の点が異なる。すなわち、前記活性光ファイバであるE
DFと第2の光サーキュレータの間に励起光の反射器を
設置している。その反射器の例はファイバグレーティン
グ(FG)である。FGは励起光のみを高反射率で反射
し、信号光は透過する。FGは挿入損失が小さいうえ
に、高反射率であるため、第1実施形態に比べ励起光の
反射量が多くなるという利点がある。一方、第1実施形
態では、励起光は第2の光サーキュレータを2回通過
し、また光部品を1回通過するため、それらの挿入損失
は、FGを用いた本第5実施形態に比べてかなり大き
い。
FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the present invention. Although similar to the first embodiment of FIG. 1, the following points are different. That is, the active optical fiber E
A reflector for the excitation light is provided between the DF and the second optical circulator. An example of the reflector is a fiber grating (FG). The FG reflects only the excitation light with high reflectance, and transmits the signal light. Since the FG has a small insertion loss and a high reflectance, it has an advantage that the reflection amount of the excitation light is larger than that of the first embodiment. On the other hand, in the first embodiment, since the pumping light passes through the second optical circulator twice and passes through the optical component once, their insertion loss is smaller than that in the fifth embodiment using the FG. Pretty big.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1のサーキュレータ、合波器を介して活性光ファイバ
を通過した信号光は第2のサーキュレータを介して戻さ
れ活性光ファイバを逆方向に再入射するように構成され
ているので、構成部品を少なくすることができ、部品費
用および組立費用を低減でき、経済化を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention,
Since the signal light that has passed through the active optical fiber via the first circulator and the multiplexer is returned through the second circulator and re-enters the active optical fiber in the opposite direction, the component parts are The cost can be reduced, the cost of parts and the cost of assembly can be reduced, and economy can be achieved.

【0089】また、本発明によれば、サーキュレータ、
合波器を介して活性光ファイバを通過した信号光は反射
器で反射される前後で無反射型利得等化器を2回通過し
て、活性光ファイバに逆方向に再入射するように構成さ
れているので、構成部品を少なくすることができ、部品
費用および組立費用を低減でき、経済化を図ることがで
きるとともに、無反射型利得等化器を2回通過すること
によりその透過損失は従来の半分でよい。
Also, according to the present invention, a circulator,
The signal light that has passed through the active optical fiber via the multiplexer passes through the non-reflection type gain equalizer twice before and after being reflected by the reflector, and re-enters the active optical fiber in the opposite direction. Therefore, the number of components can be reduced, the cost of parts and the cost of assembly can be reduced, the economy can be improved, and the transmission loss by passing twice through the non-reflection type gain equalizer can be reduced. Half of the conventional size is sufficient.

【0090】更に、本発明によれば、サーキュレータ、
合波器を介して活性光ファイバを通過した信号光は利得
等化機能を有する反射器で反射されて活性光ファイバを
逆方向に再入射するように構成されているので、構成部
品を少なくすることができ、部品費用および組立費用を
低減でき、経済化を図ることができ、特に従来必要であ
った利得等化器が不要となり、構成部品を更に少なくす
ることができる。
Further, according to the present invention, a circulator,
Since the signal light passing through the active optical fiber via the multiplexer is reflected by a reflector having a gain equalizing function and is re-entered into the active optical fiber in the opposite direction, the number of components is reduced. Therefore, the cost of parts and assembly can be reduced, and the cost can be reduced. In particular, the gain equalizer which has been conventionally required becomes unnecessary, and the number of components can be further reduced.

【0091】本発明によれば、反射器は活性光ファイバ
内に設置され、信号光を反射するファイバグレーティン
グで構成されているので、構成部品を少なくすることが
でき、経済化を図ることができる。
According to the present invention, since the reflector is provided in the active optical fiber and is constituted by the fiber grating for reflecting the signal light, the number of components can be reduced and the economy can be improved. .

【0092】また、本発明によれば、第2の光サーキュ
レータが前記励起光源から出射され、前記活性光ファイ
バを通過した励起光を低損失で通過させ、再び活性光フ
ァイバに入射するので、構成部品が少なくてよく、経済
化を図ることができる。
According to the present invention, the second optical circulator emits the excitation light from the excitation light source, passes the excitation light having passed through the active optical fiber with low loss, and reenters the active optical fiber. The number of parts may be small, and economy can be achieved.

【0093】更に、本発明によれば、反射器は活性光フ
ァイバを通過し、利得等化器を通過して入射する励起光
を高反射率で反射するミラーを含む反射手段で構成され
るので、構成部品が少なくてよく、経済化を図ることが
できることに加えて、信号光は利得等化器を透過した
後、活性光ファイバで増幅され、光出力パワーの低減が
ない。
Further, according to the present invention, the reflector is constituted by reflecting means including a mirror which reflects the excitation light passing through the active optical fiber and passing through the gain equalizer with high reflectance. In addition to the fact that the number of components is small and the cost can be reduced, the signal light is amplified by the active optical fiber after passing through the gain equalizer, and the optical output power is not reduced.

【0094】本発明によれば、波長に依存した反射率を
有する反射器は励起光用ファイバグレーティングおよび
信号光用ファイバグレーティングを含む反射手段で構成
されているので、構成部品が少なくてよく、経済化を図
ることができることに加えて、活性光ファイバを通過し
た励起光を高反射率で反射することができる。
According to the present invention, the reflector having the reflectance depending on the wavelength is constituted by the reflection means including the fiber grating for the excitation light and the fiber grating for the signal light. In addition to that, the pump light that has passed through the active optical fiber can be reflected at a high reflectance.

【0095】また、本発明によれば、活性光ファイバ内
に設置されたファイバグレーティングは励起光用ファイ
バグレーティングおよび信号光用ファイバグレーティン
グを含む反射手段で構成されるので、構成部品が少なく
てよく、経済化を図ることができることに加えて、活性
光ファイバを通過した励起光を高反射率で反射すること
ができる。
Further, according to the present invention, the fiber grating provided in the active optical fiber is constituted by reflecting means including the fiber grating for the excitation light and the fiber grating for the signal light. In addition to being economical, the pumping light passing through the active optical fiber can be reflected at a high reflectance.

【0096】更に、本発明によれば、光増幅器の前段、
すなわち信号光が入射する光サーキュレータの入力側に
短尺の第2の活性光ファイバを含んで構成され、十分な
利得を有する第1の光増幅器を設けているので、光サー
キュレータ以降の光増幅器の雑音指数を適確に低減する
ことができる。
Further, according to the present invention, a stage before the optical amplifier,
That is, since the input side of the optical circulator into which the signal light is incident includes the short second active optical fiber and the first optical amplifier having a sufficient gain is provided, the noise of the optical amplifier subsequent to the optical circulator is reduced. The index can be reduced appropriately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る光増幅器の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係る光増幅器の構成
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係る光増幅器の構成
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す光増幅器に使用されている波長依存
型反射器の反射率スペクトルおよび反射損失スペクトル
を示す図である。
4 is a diagram showing a reflectance spectrum and a return loss spectrum of a wavelength-dependent reflector used in the optical amplifier shown in FIG.

【図5】図3に示した光増幅器に使用されているエルビ
ウム添加ファイバと反射器の具体的構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration of an erbium-doped fiber and a reflector used in the optical amplifier shown in FIG.

【図6】図1に示した第1の実施形態に係る光増幅器の
具体例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of the optical amplifier according to the first embodiment illustrated in FIG. 1;

【図7】図6に示した具体例における光増幅器の利得ス
ペクトルおよび利得等化器の透過損失スペクトルを示す
図である。
7 is a diagram showing a gain spectrum of an optical amplifier and a transmission loss spectrum of a gain equalizer in the specific example shown in FIG. 6;

【図8】図2に示した第2の実施形態に係る光増幅器の
具体例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of the optical amplifier according to the second embodiment shown in FIG.

【図9】図8に示した具体例における利得等化器の透過
損失スペクトルを示す図である。
9 is a diagram showing a transmission loss spectrum of the gain equalizer in the specific example shown in FIG.

【図10】図3に示した第3の実施形態に係る光増幅器
の具体例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a specific example of the optical amplifier according to the third embodiment shown in FIG.

【図11】図10に示した具体例における信号光用CF
Gの反射率スペクトルおよび反射損失スペクトルを示す
図である。
11 is a signal light CF in the specific example shown in FIG.
It is a figure which shows the reflectance spectrum of G, and a reflection loss spectrum.

【図12】図1に示した第1の実施形態に係る光増幅器
の別の具体例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating another specific example of the optical amplifier according to the first embodiment illustrated in FIG. 1;

【図13】図12に示した具体例における光増幅器の利
得スペクトルおよび利得等化器の透過損失スペクトルを
示す図である。
13 is a diagram showing a gain spectrum of an optical amplifier and a transmission loss spectrum of a gain equalizer in the specific example shown in FIG.

【図14】図3および図5に示した第3の実施形態に係
る光増幅器の別の具体例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating another specific example of the optical amplifier according to the third embodiment illustrated in FIGS. 3 and 5;

【図15】図14に示した具体例における光増幅器の利
得スペクトルを示す図である。
15 is a diagram showing a gain spectrum of the optical amplifier in the specific example shown in FIG.

【図16】図14に示した具体例における信号光用CF
Gの反射率スペクトルおよび反射損失スペクトルを示す
図である。
16 is a signal light CF in the specific example shown in FIG.
It is a figure which shows the reflectance spectrum of G, and a reflection loss spectrum.

【図17】本発明の第4の実施形態に係る光増幅器の構
成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第1の実施形態に係る光増幅器の更
に別の具体例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing still another specific example of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第1の実施形態に係る光増幅器の他
の具体例を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating another specific example of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第5の実施形態に係る光増幅器の構
成を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.

【図21】従来の光増幅器の第1の構成を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram illustrating a first configuration of a conventional optical amplifier.

【図22】従来の光増幅器の第2の構成を示す図であ
る。
FIG. 22 is a diagram illustrating a second configuration of a conventional optical amplifier.

【図23】図21に示した従来の光増幅器の利得スペク
トルおよび利得等化器の損失スペクトルを示す図であ
る。
23 is a diagram showing a gain spectrum of the conventional optical amplifier and a loss spectrum of the gain equalizer shown in FIG. 21.

【図24】図22に示した従来の光増幅器に使用されて
いる波長無依存型反射器の反射スペクトルおよび損失ス
ペクトルを示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing a reflection spectrum and a loss spectrum of a wavelength-independent reflector used in the conventional optical amplifier shown in FIG.

【図25】図22に示した従来の光増幅器の第2の構成
で使用されているエルビウム添加ファイバと波長無依存
型反射器の具体的構成を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a specific configuration of an erbium-doped fiber and a wavelength-independent reflector used in the second configuration of the conventional optical amplifier shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のサーキュレータ 2 合波器 3 励起光源 4 エルビウム添加ファイバ(EDF) 5 第2のサーキュレータ 6 光部品 7 無反射型利得等化器 8 波長無依存型反射器 9 波長依存型反射器 10,13,14,16,17,20,21 ファイバ
グレーティング 18 ラマンファイバ 22 短尺のエルビウム添加ファイバ(EDF) 26 信号光の挿入分離回路
REFERENCE SIGNS LIST 1 first circulator 2 multiplexer 3 pumping light source 4 erbium-doped fiber (EDF) 5 second circulator 6 optical component 7 non-reflective gain equalizer 8 wavelength-independent reflector 9 wavelength-dependent reflector 10, 13, 14, 16, 17, 20, 21 Fiber grating 18 Raman fiber 22 Short erbium-doped fiber (EDF) 26 Insertion / separation circuit for signal light

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される第1の光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が第1のポ
ートから入射されて、第2のポートから出射された後、
更に第3のポートに入射し、第1のポートに戻って該第
1のポートから出射されるように構成された第2の光サ
ーキュレータとを有し、 前記第2の光サーキュレータの第1のポートから出射さ
れる信号光と励起光を前記活性光ファイバに対し入射方
向と逆方向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向
に再通過した信号光と励起光を前記合波器を介して前記
第1の光サーキュレータの第2のポートに入射し、該第
1の光サーキュレータの第3のポートから出射すること
を特徴とする光増幅器。
A first optical circulator for receiving signal light from a first port and emitting from a second port; an excitation light source for generating excitation light; and a second optical circulator for the first optical circulator. A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the port and the pumping light from the pumping light source; the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and are pumped by the pumping light to amplify the signal light An active optical fiber that is a gain medium to be transmitted, and signal light and pump light that have passed through the active optical fiber are input from a first port and output from a second port.
A second optical circulator configured to enter the third port, return to the first port, and exit from the first port; and a first optical circulator of the second optical circulator. The signal light and the pump light emitted from the port are re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light and the pump light re-passed through the active optical fiber in the reverse direction are passed through the multiplexer. An optical amplifier that enters a second port of the first optical circulator and exits from a third port of the first optical circulator.
【請求項2】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される第1の光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が第1のポ
ートから入射されて、第2のポートから出射された後、
更に第3のポートに入射し、第1のポートに戻って該第
1のポートから出射されるように構成された第2の光サ
ーキュレータとを有し、 前記第2の光サーキュレータの第1のポートから出射さ
れる信号光と励起光を前記活性光ファイバに対し入射方
向と逆方向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向
に再通過した信号光を前記合波器を介して前記第1の光
サーキュレータの第2のポートに入射し、該第1の光サ
ーキュレータの第3のポートから出射することを特徴と
する光増幅器。
2. A first optical circulator in which a signal light is incident from a first port and emitted from a second port; an excitation light source for generating excitation light; and a second optical circulator of the first optical circulator. A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the port and the pumping light from the pumping light source; the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and are pumped by the pumping light to amplify the signal light An active optical fiber that is a gain medium to be transmitted, and signal light and pump light that have passed through the active optical fiber are input from a first port and output from a second port.
A second optical circulator configured to enter the third port, return to the first port, and exit from the first port; and a first optical circulator of the second optical circulator. The signal light and the pump light emitted from the port are re-passed to the active optical fiber in the direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber in the reverse direction is passed through the multiplexer through the multiplexer. An optical amplifier, which enters the second port of one optical circulator and exits from the third port of the first optical circulator.
【請求項3】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される第1の光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光が第1のポートから
入射されて、第2のポートから出射された後、更に第3
のポートに入射し、第1のポートに戻って該第1のポー
トから出射されるように構成された第2の光サーキュレ
ータとを有し、 前記第2の光サーキュレータの第1のポートから出射さ
れる信号光を前記活性光ファイバに対し入射方向と逆方
向に再通過させ、この活性光ファイバを再通過した信号
光を前記合波器を介して前記第1の光サーキュレータの
第2ポートに入射し、該第1の光サーキュレータの第3
のポートから出射することを特徴とする光増幅器。
3. A first optical circulator in which a signal light is incident from a first port and emitted from a second port; an excitation light source for generating excitation light; and a second optical circulator of the first optical circulator. A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the port and the pumping light from the pumping light source; the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and are pumped by the pumping light to amplify the signal light An active optical fiber, which is a gain medium to be changed, and a signal light having passed through the active optical fiber is input from a first port, is output from a second port, and is then output to a third port.
And a second optical circulator configured to enter the first port, return to the first port, and exit from the first port, and exit from the first port of the second optical circulator. The signal light is re-passed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction, and the signal light re-passed through the active optical fiber is passed through the multiplexer to the second port of the first optical circulator. Incident and the third of the first optical circulator
An optical amplifier, which emits light from a port.
【請求項4】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が入射さ
れ、信号光と励起光に対して無反射である利得等化器
と、 該利得等化器の出力に接続され、該利得等化器から出射
される信号光と励起光を該利得等化器に対して反射する
反射器とを有し、 該反射器により反射されて、前記利得等化器を再通過し
た信号光と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方
向と逆方向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向
に再通過した信号光と励起光を前記合波器を介して前記
光サーキュレータの第2のポートに入射し、該光サーキ
ュレータの第3のポートから出射することを特徴とする
光増幅器。
4. An optical circulator that receives a signal light from a first port and emits from a second port, an excitation light source that generates excitation light, and a signal that is emitted from a second port of the optical circulator. A multiplexer for multiplexing light and pumping light from the pumping light source; and an active medium serving as a gain medium for receiving signal light and pumping light from the multiplexer and for amplifying the signal light by being pumped by the pumping light. An optical fiber, a signal light and a pump light that have passed through the active optical fiber are incident, a gain equalizer that is non-reflective to the signal light and the pump light, and connected to an output of the gain equalizer; A signal light emitted from the gain equalizer and a reflector for reflecting the pump light to the gain equalizer, and the signal light reflected by the reflector and passed through the gain equalizer again And the pump light is re-directed to the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction. The signal light and the pump light, which have passed through the active optical fiber in the reverse direction, enter the second port of the optical circulator via the multiplexer, and exit from the third port of the optical circulator. An optical amplifier, characterized in that:
【請求項5】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が入射さ
れ、信号光に対して無反射である利得等化器と、 該利得等化器の出力に接続され、該利得等化器から出射
される信号光と励起光を該利得等化器に対して反射する
反射器とを有し、 該反射器により反射されて、前記利得等化器を再通過し
た信号光と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方
向と逆方向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向
に再通過した信号光を前記合波器を介して前記光サーキ
ュレータの第2のポートに入射し、該光サーキュレータ
の第3のポートから出射することを特徴とする光増幅
器。
5. An optical circulator that receives a signal light from a first port and emits from a second port, an excitation light source that generates excitation light, and a signal that is emitted from a second port of the optical circulator. A multiplexer for multiplexing light and pumping light from the pumping light source; and an active medium serving as a gain medium for receiving signal light and pumping light from the multiplexer and for amplifying the signal light by being pumped by the pumping light. An optical fiber, a signal light and a pump light that have passed through the active optical fiber are incident, and a gain equalizer that is non-reflective to the signal light; and a gain equalizer that is connected to an output of the gain equalizer. A reflector that reflects the signal light and the pump light emitted from the device to the gain equalizer, and the signal light and the pump light that are reflected by the reflector and pass through the gain equalizer again. Through the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction. The signal light re-passed through the active optical fiber in the reverse direction enters the second port of the optical circulator via the multiplexer, and exits from the third port of the optical circulator. Optical amplifier.
【請求項6】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される第1の光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光が入射され、信号光
に対して無反射である利得等化器と、 該利得等化器の出力に接続され、該利得等化器から出射
される信号光を該利得等化器に対して反射する反射器と
を有し、 該反射器により出射されて、前記利得等化器を再通過し
た信号光を前記活性光ファイバに対し入射方向と逆方向
に再通過させ、この活性光ファイバを再通過した信号光
を前記合波器を介して前記第1の光サーキュレータの第
2ポートに入射し、該第1の光サーキュレータの第3の
ポートから出射することを特徴とする光増幅器。
6. A first optical circulator in which signal light is incident from a first port and emitted from a second port; an excitation light source for generating excitation light; and a second optical circulator of the first optical circulator. A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the port and the pumping light from the pumping light source; the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and are pumped by the pumping light to amplify the signal light An active optical fiber that is a gain medium to be transmitted, a signal light that has passed through the active optical fiber is incident, and is connected to an output of the gain equalizer that is non-reflective to the signal light; A reflector for reflecting the signal light emitted from the gain equalizer to the gain equalizer, wherein the signal light emitted by the reflector and passed again through the gain equalizer is activated. Re-pass the optical fiber in the direction opposite to the incident direction, and An optical amplifier characterized in that the signal light having passed through the fiber again enters the second port of the first optical circulator via the multiplexer, and exits from the third port of the first optical circulator. .
【請求項7】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が入射さ
れ、該信号光と励起光を前記活性光ファイバに対して入
射方向と逆方向に再通過させるように反射する反射器で
あって、信号光の波長に依存した反射率を有するととも
に、利得等化機能を有する反射器とを有し、 該反射器により利得等化処理を受けて反射された信号光
と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方向と逆方
向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過
した信号光と励起光を前記合波器を介して前記光サーキ
ュレータの第2のポートに入射し、該光サーキュレータ
の第3のポートから出射することを特徴とする光増幅
器。
7. An optical circulator that receives a signal light from a first port and emits from a second port, an excitation light source that generates excitation light, and a signal that is emitted from a second port of the optical circulator. A multiplexer for multiplexing light and pumping light from the pumping light source; and an active medium serving as a gain medium for receiving signal light and pumping light from the multiplexer and for amplifying the signal light by being pumped by the pumping light. An optical fiber, and a reflector that receives the signal light and the excitation light that have passed through the active optical fiber and reflects the signal light and the excitation light so as to re-pass the active optical fiber in the direction opposite to the incident direction. A reflector having a reflectance depending on the wavelength of the signal light and having a gain equalization function, wherein the signal light and the excitation light reflected by the reflector after being subjected to the gain equalization process are reflected by the reflector. How to enter the active optical fiber The signal light and the pump light, which have passed through the active optical fiber in the reverse direction, are incident on the second port of the optical circulator through the multiplexer, and the third light of the optical circulator is An optical amplifier, which emits light from a port.
【請求項8】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記光サーキュレータの第2のポートから出射された信
号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光と励起光が入射さ
れ、該信号光と励起光を前記活性光ファイバに対して入
射方向と逆方向に再通過させるように反射する反射器で
あって、信号光の波長に依存した反射率を有するととも
に、利得等化機能を有する反射器とを有し、 該反射器により利得等化処理を受けて反射された信号光
と励起光を前記活性光ファイバに対して入射方向と逆方
向に再通過させ、この活性光ファイバを逆方向に再通過
した信号光を前記合波器を介して前記光サーキュレータ
の第2のポートに入射し、該光サーキュレータの第3の
ポートから出射することを特徴とする光増幅器。
8. An optical circulator that receives a signal light from a first port and emits from a second port, an excitation light source that generates excitation light, and a signal that is emitted from a second port of the optical circulator. A multiplexer for multiplexing light and pumping light from the pumping light source; and an active medium serving as a gain medium for receiving signal light and pumping light from the multiplexer and for amplifying the signal light by being pumped by the pumping light. An optical fiber, and a reflector that receives the signal light and the excitation light that have passed through the active optical fiber and reflects the signal light and the excitation light so as to re-pass the active optical fiber in the direction opposite to the incident direction. A reflector having a reflectance depending on the wavelength of the signal light and having a gain equalization function, wherein the signal light and the excitation light reflected by the reflector after being subjected to the gain equalization process are reflected by the reflector. How to enter the active optical fiber The signal light re-passed in the reverse direction through the active optical fiber is incident on the second port of the optical circulator through the multiplexer, and is transmitted from the third port of the optical circulator through the multiplexer. An optical amplifier, which emits light.
【請求項9】 信号光が第1のポートから入射され、第
2のポートから出射される第1の光サーキュレータと、 励起光を発生する励起光源と、 前記第1の光サーキュレータの第2のポートから出射さ
れた信号光と前記励起光源からの励起光を合波する合波
器と、 該合波器からの信号光と励起光が入射され、該励起光に
より励起されて信号光を増幅する利得媒質である活性光
ファイバと、 該活性光ファイバを通過した信号光が入射され、該信号
光を前記活性光ファイバに対して入射方向と逆方向に再
通過させるように反射する反射器であって、信号光の波
長に依存した反射率を有するとともに、利得等化機能を
有する反射器とを有し、 該反射器により利得等化処理を受けて反射された信号光
を前記活性光ファイバに対し入射方向と逆方向に再通過
させ、この活性光ファイバを再通過した信号光を前記合
波器を介して前記第1の光サーキュレータの第2ポート
に入射し、該第1の光サーキュレータの第3のポートか
ら出射することを特徴とする光増幅器。
9. A first optical circulator in which signal light is incident from a first port and emitted from a second port; an excitation light source for generating excitation light; and a second optical circulator of the first optical circulator. A multiplexer for multiplexing the signal light emitted from the port and the pumping light from the pumping light source; the signal light and the pumping light from the multiplexer are incident, and are pumped by the pumping light to amplify the signal light An active optical fiber which is a gain medium to be transmitted, and a reflector which receives the signal light passing through the active optical fiber and reflects the signal light so as to re-pass the active optical fiber in a direction opposite to the incident direction. A reflector having a reflectance depending on the wavelength of the signal light and having a gain equalization function, and the signal light reflected by the reflector after being subjected to gain equalization processing by the active optical fiber. In the direction opposite to the incident direction. And the signal light that has passed through the active optical fiber again enters the second port of the first optical circulator via the multiplexer, and exits from the third port of the first optical circulator. An optical amplifier, characterized in that:
【請求項10】 前記反射器は、前記活性光ファイバ内
に設置され、信号光を反射するファイバグレーティング
で構成され、該ファイバグレーティングは、信号光波長
に無依存の反射率を有するかまたは信号光波長に依存し
た反射率を有して、利得等化を行うことを特徴とする請
求項7,8または9記載の光増幅器。
10. The reflector is provided in the active optical fiber and comprises a fiber grating for reflecting signal light, wherein the fiber grating has a reflectance independent of a signal light wavelength or a signal light. 10. The optical amplifier according to claim 7, wherein gain equalization is performed with a reflectance depending on a wavelength.
【請求項11】 前記活性光ファイバは、希土類添加フ
ァイバまたはラマンファイバであることを特徴とする請
求項1乃至10のいずれかに記載の光増幅器。
11. The optical amplifier according to claim 1, wherein the active optical fiber is a rare earth doped fiber or a Raman fiber.
【請求項12】 前記第2の光サーキュレータは、前記
励起光源から出射され、前記活性光ファイバを通過した
励起光を低損失で通過させ、再び前記活性光ファイバに
入射するように構成されていることを特徴とする請求項
1,2または3記載の光増幅器。
12. The second optical circulator is configured to pass the excitation light emitted from the excitation light source and having passed through the active optical fiber with low loss, and to be incident on the active optical fiber again. The optical amplifier according to claim 1, 2 or 3, wherein:
【請求項13】 前記反射器は、前記活性光ファイバを
通過し、前記利得等化器を通過して入射する励起光を高
反射率で反射するミラーを含む反射手段で構成されるこ
とを特徴とする請求項4,5または6記載の光増幅器。
13. The reflector according to claim 1, wherein the reflector includes a mirror including a mirror that reflects the excitation light passing through the active optical fiber and passing through the gain equalizer with high reflectance. The optical amplifier according to claim 4, 5 or 6, wherein
【請求項14】 前記信号光の波長に依存した反射率を
有する反射器は、前記活性光ファイバを通過した励起光
を高反射率で反射するように直列に配設された励起光用
ファイバグレーティングおよび信号光用ファイバグレー
ティングを含む反射手段で構成されることを特徴とする
請求項7,8または9記載の光増幅器。
14. A fiber grating for excitation light, wherein the reflector having a reflectance depending on the wavelength of the signal light is arranged in series so as to reflect the excitation light having passed through the active optical fiber at a high reflectance. 10. The optical amplifier according to claim 7, wherein the optical amplifier comprises a reflection unit including a signal light fiber grating.
【請求項15】 前記活性光ファイバ内に設置されたフ
ァイバグレーティングは、前記活性光ファイバを通過し
た励起光を高反射率で反射するように直列に配設された
励起光用ファイバグレーティングおよび信号光用ファイ
バグレーティングを含む反射手段で構成されることを特
徴とする請求項10記載の光増幅器。
15. A fiber grating for excitation light and a signal light arranged in series so as to reflect at a high reflectance the excitation light passing through the active optical fiber, wherein the fiber grating provided in the active optical fiber is provided. 11. The optical amplifier according to claim 10, wherein said optical amplifier comprises a reflection unit including a fiber grating for use.
【請求項16】 前記信号光が入射される前記光サーキ
ュレータの第1のポートの入力側に配設され、長さが前
記活性光ファイバよりも短い第2の活性光ファイバを含
んで構成され、前記光サーキュレータ以降の光増幅器の
雑音指数を低減するのに十分な利得を有する第2の光増
幅器を更に有することを特徴とする請求項1乃至15の
いずれかに記載の光増幅器。
16. An optical circulator to which the signal light is incident is provided on an input side of a first port of the optical circulator, and includes a second active optical fiber having a shorter length than the active optical fiber. 16. The optical amplifier according to claim 1, further comprising a second optical amplifier having a gain sufficient to reduce a noise figure of the optical amplifier after the optical circulator.
【請求項17】 前記活性光ファイバと前記第2の光サ
ーキュレータのと間に、励起光の反射器を設置したこと
を特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の光増
幅器。
17. The optical amplifier according to claim 1, further comprising a pump light reflector disposed between said active optical fiber and said second optical circulator.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004882A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 セントラル硝子株式会社 Wide-band wavelength-variable laser device

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