JP2001358387A - Rare earth-added optical fiber and optical amplifier using the same - Google Patents

Rare earth-added optical fiber and optical amplifier using the same

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JP2001358387A
JP2001358387A JP2000174361A JP2000174361A JP2001358387A JP 2001358387 A JP2001358387 A JP 2001358387A JP 2000174361 A JP2000174361 A JP 2000174361A JP 2000174361 A JP2000174361 A JP 2000174361A JP 2001358387 A JP2001358387 A JP 2001358387A
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optical fiber
rare
earth
coating layer
doped optical
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JP2000174361A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuya Aizawa
卓也 相沢
Tetsuya Sakai
哲弥 酒井
Takafumi Kajima
孝文 鹿嶋
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the stability of optical amplification characteristics by restraining the fluctuation of a gain due to temperature change when collectively amplifying not only light with single wavelength but also light with a plurality of wavelength using an optical fiber amplifier. SOLUTION: A conductive covering layer 4 is provided at a rare earth-added optical fiber 9 where rare earth elements have been added into a core 1. Current is allowed to flow to the conductive covering layer 4 to generate heat, thus constantly maintaining the temperature of the rare earth-added optical fiber 9.

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、光ファイバ増幅
器、あるいは多段中継する光通信路で使用される光中継
増幅器などに用いられる希土類添加光ファイバに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rare earth-doped optical fiber used for an optical fiber amplifier or an optical repeater used in an optical communication line for multistage relay.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばエルビウムドープ光ファイバ(E
DF)など、少なくともコアに希土類が添加された光フ
ァイバは非線形性を有し光増幅作用を発現するものであ
り、これを用いた光ファイバ増幅器は高速性および低ノ
イズ性で優れているため、光通信システムにおいて多用
されている。
2. Description of the Related Art For example, erbium-doped optical fibers (E
DF) and other optical fibers in which at least a core is doped with a rare earth element are non-linear and exhibit an optical amplification effect, and an optical fiber amplifier using this is excellent in high speed and low noise. It is frequently used in optical communication systems.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にED
Fなどの希土類添加光ファイバは、温度が変化すると光
増幅特性が変化する性質を有している。このため温度変
化のある環境下で使用する場合には、温度変化による光
増幅特性の変化を補償することが必要である。例えば希
土類添加光ファイバを構成要素とする光増幅器において
は、環境温度が変化すると希土類添加光ファイバ自身の
温度が変化し、これによって利得が変動する。したがっ
て、この利得の変動を補償し、利得を一定に保つため
に、例えば温度の変化に応じて希土類添加光ファイバに
供給する励起光強度を変化させる方法がある。
By the way, in general, ED
Rare-earth-doped optical fibers such as F have the property that the optical amplification characteristics change when the temperature changes. Therefore, when the device is used in an environment having a temperature change, it is necessary to compensate for a change in the optical amplification characteristics due to the temperature change. For example, in an optical amplifier including a rare-earth-doped optical fiber as a component, when the environmental temperature changes, the temperature of the rare-earth-doped optical fiber itself changes, thereby changing the gain. Therefore, in order to compensate for the fluctuation of the gain and keep the gain constant, there is a method of changing the intensity of the pumping light supplied to the rare-earth-doped optical fiber according to, for example, a change in temperature.

【0004】しかしながら、このような温度変化による
利得の変動幅が、光の波長によって異なっていることが
問題であった。すなわち、例えば波長多重伝送方式など
において、波長が異なる複数の光を1つの光ファイバ増
幅器で一括的に増幅する場合が、温度変化が同様であっ
ても波長が異なると利得の変動幅が異なるので、温度変
化に応じて励起光強度を変化させる方法では、複数の波
長全部における利得を一定に保つことができない。図4
は、横軸に波長(単位:nm)、縦軸に利得(単位:d
B)をとり、環境温度が0℃〜50℃まで変化するとき
の、各波長における利得の変動を示したグラフである。
このグラフに示されるように、環境温度が0〜50℃ま
で変化するとき、例えば波長1540nmの光は、光フ
ァイバ増幅器における利得が約0.27dB変動するの
に対して、同じ光ファイバ増幅器において波長1546
nmの光の利得変動幅は約0.1dBである。したがっ
て、例えばこの光ファイバ増幅器において約0.1dB
の利得変動を補償するように励起光強度を変化させたと
すると、波長1546nmの光については利得の変動を
なくすことができるが、波長1540nmの利得はなお
変動してしまい一定とはならない。
However, there is a problem in that the fluctuation range of the gain due to such a temperature change differs depending on the wavelength of light. That is, for example, in a wavelength division multiplexing transmission system, when a plurality of lights having different wavelengths are collectively amplified by a single optical fiber amplifier, even if the temperature change is the same, the fluctuation width of the gain is different if the wavelength is different. In the method of changing the intensity of the excitation light according to the temperature change, the gain cannot be kept constant at all of the plurality of wavelengths. FIG.
Is the wavelength (unit: nm) on the horizontal axis and the gain (unit: d) on the vertical axis.
FIG. 6B is a graph showing the fluctuation of the gain at each wavelength when the environmental temperature changes from 0 ° C. to 50 ° C. in FIG.
As shown in this graph, when the ambient temperature changes from 0 to 50 ° C., for example, the light having a wavelength of 1540 nm has a gain of about 0.27 dB in the optical fiber amplifier, whereas the wavelength in the same optical fiber amplifier varies. 1546
The gain fluctuation width of the light of nm is about 0.1 dB. Therefore, for example, in this optical fiber amplifier, about 0.1 dB
If the pumping light intensity is changed so as to compensate for the fluctuation in the gain, the fluctuation in the gain can be eliminated for light having a wavelength of 1546 nm, but the gain at a wavelength of 1540 nm still fluctuates and is not constant.

【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、単波長の光だけでなく、複数の波長の光を単一の光
ファイバ増幅器で一括して増幅する場合にも、温度変化
による利得の変動を抑えて、光増幅特性の安定性を向上
させることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is not limited to the case where light having a plurality of wavelengths is collectively amplified by a single optical fiber amplifier in addition to light having a single wavelength. And to improve the stability of optical amplification characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の希土類添加光ファイバは、コア内に希土類元
素が添加されており、導電性被覆層を有することを特徴
とする。本発明の光ファイバ装置は、本発明の希土類添
加光ファイバと、前記導電性被覆層に電流を流す手段を
備えてなることを特徴とする。本発明の光増幅器は、本
発明の希土類添加光ファイバと、希土類添加光ファイバ
の導電性被覆層に電流を流す手段と、希土類添加光ファ
イバに励起光を入射する手段と、希土類添加光ファイバ
に信号光を入射する手段を備えてなることを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a rare-earth-doped optical fiber according to the present invention is characterized in that a rare-earth element is added in a core and a conductive coating layer is provided. An optical fiber device according to the present invention includes the rare-earth-doped optical fiber according to the present invention, and a means for causing a current to flow through the conductive coating layer. The optical amplifier of the present invention includes a rare-earth-doped optical fiber of the present invention, a means for flowing a current through the conductive coating layer of the rare-earth-doped optical fiber, a means for injecting excitation light into the rare-earth-doped optical fiber, It is characterized in that it is provided with a means for receiving signal light.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は本発明の希土類添加光ファイバ9の一実施形態を
示した断面図である。本実施形態の希土類添加光ファイ
バ9は、コア1およびクラッド2からなる光ファイバ裸
線3の周上に、導電性被覆層4が形成されており、その
周上に最外被覆層5が形成されたものである。光ファイ
バ裸線3のコア1にはエルビウム(Er)などの希土類
元素が添加されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the rare earth-doped optical fiber 9 of the present invention. In the rare-earth-doped optical fiber 9 of the present embodiment, the conductive coating layer 4 is formed on the circumference of the bare optical fiber 3 composed of the core 1 and the clad 2, and the outermost coating layer 5 is formed on the circumference. It was done. The core 1 of the bare optical fiber 3 is doped with a rare earth element such as erbium (Er).

【0008】光ファイバ裸線3の構成および材料は任意
とすることができるが、耐熱性の低い材料は好ましくな
い。本実施形態においては、石英ガラスからなるコア1
とクラッド2を有し外径が125μmの光ファイバ裸線
であって、コア内にエルビウムが添加されたものが用い
られている。またコアの周囲に、屈折率が異なる2層の
クラッド層を有する構成としてもよい。
The configuration and material of the bare optical fiber 3 can be arbitrary, but a material having low heat resistance is not preferred. In the present embodiment, the core 1 made of quartz glass is used.
An optical fiber bare wire having an outer diameter of 125 μm and having a cladding 2 and erbium added to the core is used. Further, a configuration having two clad layers having different refractive indices around the core may be adopted.

【0009】導電性被覆層4は、導電性を有し、かつ被
覆層を形成可能な材料で構成される。好適な材料として
は、例えばアルミニウム(Al)やニッケル(Ni)等
の金属等が挙げられる。導電性被覆層4の厚さは、これ
によって導電性被覆層4の電気抵抗の大きさが変化する
ので、導電性被覆層4の材質に応じて所望の電気抵抗が
得られるように設定される。導電性被覆層4の厚さは概
ね1μm〜100μm程度の範囲内で設定される。本実
施形態においては、光ファイバ裸線3の周上にNi合金
からなる厚さ25μmの導電性被覆層4が形成されてい
る。導電性被覆層4を形成する方法としては、例えば真
空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法等を用
いることができる。
The conductive coating layer 4 is made of a material having conductivity and capable of forming a coating layer. Suitable materials include, for example, metals such as aluminum (Al) and nickel (Ni). The thickness of the conductive coating layer 4 is set so that a desired electrical resistance is obtained according to the material of the conductive coating layer 4 because the thickness of the electrical resistance of the conductive coating layer 4 changes accordingly. . The thickness of the conductive coating layer 4 is set within a range of approximately 1 μm to 100 μm. In the present embodiment, a 25 μm thick conductive coating layer 4 made of a Ni alloy is formed on the circumference of the bare optical fiber 3. As a method for forming the conductive coating layer 4, for example, a vacuum evaporation method, a sputtering method, a plasma CVD method, or the like can be used.

【0010】最外被覆層5は、絶縁性の材料であって、
かつ被覆層を形成可能な材料で構成される。このような
材料としては、一般に光ファイバ素線の被覆層形成に用
いられる樹脂材料を用いることができる。最外被覆層5
は、光ファイバ裸線3の保護層、導電性被覆層4どうし
の接触による短絡を防止するための絶縁層、および光フ
ァイバ裸線3の温度変動を抑えるための保温層としての
役割を果たしている。最外被覆層5の厚さは、適宜設定
可能であるが、他の光ファイバとの接続性を考慮して、
希土類添加光ファイバ9の外径が既存の光ファイバ素線
と同じ250μmとなるように設定することが好まし
い。本実施形態においては、導電性被覆層4の周上に紫
外線硬化型樹脂からなる最外被覆層5が、希土類添加光
ファイバ9の外径が250μmとなるように形成されて
いる。
The outermost coating layer 5 is an insulating material,
And it is composed of a material capable of forming a coating layer. As such a material, a resin material generally used for forming a coating layer of an optical fiber can be used. Outermost coating layer 5
Plays a role as a protective layer for the bare optical fiber 3, an insulating layer for preventing a short circuit due to contact between the conductive coating layers 4, and a heat insulating layer for suppressing temperature fluctuation of the bare optical fiber 3. . The thickness of the outermost coating layer 5 can be set as appropriate, but in consideration of connectivity with other optical fibers,
It is preferable to set the outer diameter of the rare-earth-doped optical fiber 9 to be 250 μm, which is the same as that of the existing optical fiber. In this embodiment, the outermost coating layer 5 made of an ultraviolet-curable resin is formed on the periphery of the conductive coating layer 4 so that the outer diameter of the rare-earth-doped optical fiber 9 is 250 μm.

【0011】このような構成の希土類添加光ファイバ9
は、長さ方向における一部または全部の導電性被覆層4
に電流を流すことによって、導電性被覆層4においてジ
ュール熱が発生し、光ファイバ裸線3が加温される。導
電性被覆層4に流す電流は直流でも交流でもよい。発生
するジュール熱の量はジュールの法則により電流の強さ
の2乗および導体の抵抗に比例するので、導電性被覆層
4の抵抗を適宜設定しておき、電流の強さを調節するこ
とによって光ファイバ裸線3の温度を制御することが可
能である。そして、希土類添加光ファイバ9の導電性被
覆層4における発熱量を調節することにより希土類添加
光ファイバ9を一定の設定温度に保つことができる。な
お、希土類添加光ファイバ9の構成は、図1の構成に限
らず、適宜の構成とすることができる。
The rare-earth-doped optical fiber 9 having such a configuration
Is a part or all of the conductive coating layer 4 in the longitudinal direction.
, A Joule heat is generated in the conductive coating layer 4, and the bare optical fiber 3 is heated. The current flowing through the conductive coating layer 4 may be DC or AC. Since the amount of generated Joule heat is proportional to the square of the current intensity and the resistance of the conductor according to Joule's law, the resistance of the conductive coating layer 4 is appropriately set, and the intensity of the current is adjusted. It is possible to control the temperature of the bare optical fiber 3. Then, by adjusting the amount of heat generated in the conductive coating layer 4 of the rare-earth-doped optical fiber 9, the rare-earth-doped optical fiber 9 can be maintained at a constant set temperature. The configuration of the rare-earth-doped optical fiber 9 is not limited to the configuration shown in FIG.

【0012】希土類添加光ファイバ9の設定温度は、環
境温度以上とする必要がある。環境温度が変動する場合
は、その上限値よりも設定温度を高くする必要がある。
また希土類添加光ファイバ9の温度が高くなり過ぎる
と、希土類添加光ファイバ9を構成しているガラス材料
や被覆層材料が軟化して、変形したり特性に悪影響が生
じるおそれがあるので、希土類添加光ファイバ9の設定
温度は、このような構成材料の軟化が生じない温度範囲
内とする必要がある。例えば本実施形態では、光ファイ
バ裸線3が石英系ガラスからなり、導電性被覆層4がN
i合金からなり、最外被覆層5が紫外線硬化型樹脂から
なるので、希土類添加光ファイバ9の設定温度は環境温
度以上概ね100℃以下の範囲内で好ましく設定され
る。また本発明において、導電性被覆層4に流す電流の
強さは特に限定されないが、概ね0.1〜10A程度の
範囲内とすることが好ましい。
The set temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 must be equal to or higher than the ambient temperature. When the environmental temperature fluctuates, it is necessary to set the set temperature higher than the upper limit value.
If the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 becomes too high, the glass material and the coating layer material constituting the rare-earth-doped optical fiber 9 may be softened and deformed or adversely affect the characteristics. The set temperature of the optical fiber 9 needs to be within a temperature range in which such softening of the constituent material does not occur. For example, in the present embodiment, the bare optical fiber 3 is made of quartz glass, and the conductive coating layer 4 is made of N
Since the outermost coating layer 5 is formed of an i-alloy and the outermost coating layer 5 is formed of an ultraviolet curable resin, the set temperature of the rare earth-doped optical fiber 9 is preferably set within a range from the ambient temperature to about 100 ° C. or lower. In the present invention, the intensity of the current flowing through the conductive coating layer 4 is not particularly limited, but is preferably in a range of about 0.1 to 10 A.

【0013】本発明の光ファイバ装置は、本発明の希土
類添加光ファイバ9と、その希土類添加光ファイバ9の
導電性被覆層4に電流を流す手段を備えたものである。
導電性被覆層4に電流を流す手段としては、直流電圧を
印加する手段、交流電圧を印加する手段、交流磁界によ
り誘導電流を発生させる手段などを用いることができ
る。具体的には、希土類添加光ファイバ9の長さ方向に
おける一部または全部の所定部位の両端において導電性
被覆層4に電極を接触させるなどして、この所定部位に
電流を流すことができる。また光ファイバ装置には、希
土類添加光ファイバ9の温度を測定する手段と、温度の
測定結果に応じて電流を流す手段を制御し、希土類添加
光ファイバ9の温度が一定に保たれるように電流の強さ
を調節する制御手段を設けることが好ましい。希土類添
加光ファイバ9の温度を測定する手段としては、例えば
熱電対等を用いることができる。また希土類添加光ファ
イバ9の温度を測定するにあたって、肝要なのは光ファ
イバ裸線3の温度を一定に保つことであるので、希土類
添加光ファイバ9の温度として、光ファイバ裸線3自体
の温度を測定するのが最も好ましいが、導電性被覆層4
の温度を測定してもよく、最外被覆層5の温度を測定し
てもよい。
The optical fiber device of the present invention includes the rare-earth-doped optical fiber 9 of the present invention and means for flowing a current through the conductive coating layer 4 of the rare-earth-doped optical fiber 9.
As a means for flowing a current through the conductive coating layer 4, a means for applying a DC voltage, a means for applying an AC voltage, a means for generating an induced current by an AC magnetic field, or the like can be used. Specifically, a current can be caused to flow through the predetermined portion by, for example, bringing electrodes into contact with the conductive coating layer 4 at both ends of part or all of the predetermined portion in the length direction of the rare-earth-doped optical fiber 9. In the optical fiber device, a means for measuring the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 and a means for flowing a current according to the measurement result of the temperature are controlled so that the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 is kept constant. It is preferable to provide control means for adjusting the intensity of the current. As a means for measuring the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9, for example, a thermocouple or the like can be used. In measuring the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9, it is important to keep the temperature of the bare optical fiber 3 constant. Therefore, the temperature of the bare optical fiber 3 is measured as the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9. Most preferably, the conductive coating layer 4
May be measured, or the temperature of the outermost coating layer 5 may be measured.

【0014】図2は、本実施形態の希土類添加光ファイ
バ9を用いて光増幅器を構成した例を示す概略構成図で
ある。希土類添加光ファイバ9は、コア内にエルビウム
が添加されたものである。この例の光増幅器は、長さ1
0m程度の希土類添加光ファイバ9を収納し易いように
コイル状に巻いたものを増幅用光ファイバとして用い、
その両端において導電性被覆層4と電気的に接続するよ
うに直流電圧印加手段10が設けられている。希土類添
加光ファイバ9の入射端には、光カプラ11を介して信
号光の光源12および励起光の光源13が接続されてい
る。図中符号12aは信号光、13aは励起光をそれぞ
れ示す。また希土類添加光ファイバ9の出射端には伝送
用光ファイバ14が接続されている。また図示していな
いが、希土類添加光ファイバの温度を測定する手段およ
び、温度測定結果に応じて直流電圧印加手段10を制御
する手段が設けられている。そして、直流電圧印加手段
10を駆動させて希土類添加光ファイバ9の導電性被覆
層4に電流を流すとともに、希土類添加光ファイバ9の
温度をモニターしつつ、測定温度が常に予め設定された
所定温度となるように電流の強度が制御されるように構
成されている。この例の光増幅器においては、例えば希
土類添加光ファイバ9に、波長1.55μmの信号光1
2aを入射するとともに、波長0.5〜1.49μmの
励起光13aを入射すると、誘導放出により信号光12
aが増幅されて出射される。図中符号15は増幅された
信号光を示す。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example in which an optical amplifier is configured using the rare earth-doped optical fiber 9 of the present embodiment. The rare earth-doped optical fiber 9 has a core in which erbium is added. The optical amplifier of this example has a length of 1
A coil wound so as to easily store the rare earth-doped optical fiber 9 of about 0 m is used as an amplification optical fiber,
DC voltage applying means 10 is provided at both ends thereof so as to be electrically connected to the conductive coating layer 4. A light source 12 for signal light and a light source 13 for excitation light are connected to an incident end of the rare-earth-doped optical fiber 9 via an optical coupler 11. In the figure, reference numeral 12a denotes signal light, and 13a denotes pump light. A transmission optical fiber 14 is connected to the emission end of the rare earth-doped optical fiber 9. Although not shown, a means for measuring the temperature of the rare-earth-doped optical fiber and a means for controlling the DC voltage applying means 10 according to the temperature measurement result are provided. Then, while the DC voltage applying means 10 is driven to supply a current to the conductive coating layer 4 of the rare-earth-doped optical fiber 9 and the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 is monitored, the measurement temperature is always set to a predetermined temperature. The current intensity is controlled so that In the optical amplifier of this example, for example, the signal light 1 having a wavelength of 1.55 μm
2a and the excitation light 13a having a wavelength of 0.5 to 1.49 μm, the signal light 12
a is amplified and emitted. In the figure, reference numeral 15 denotes an amplified signal light.

【0015】本実施形態の光増幅器によれば、増幅用光
ファイバである希土類添加光ファイバ9の温度を、常に
一定に保つことができる。したがって、環境温度が変化
しても希土類添加光ファイバ9の利得が変動することな
く、安定した光増幅特性が得られる。また希土類添加光
ファイバ9は、導電性被覆層4の周上に絶縁性材料から
なる最外被覆層5が形成されているので、希土類添加光
ファイバ9をコイル状に巻いても、導電性被覆層4どう
しが接触せず短絡が生じない。なお、本実施形態では、
信号光の波長を1.55μmの単一波長としたが、信号
光がいずれの波長帯であっても、希土類添加光ファイバ
9の温度が常に一定であるので環境温度の変化による利
得の変動は防止される。したがって、このような構成の
光増幅器は、波長多重伝送方式にも適用可能であり、複
数の波長の光を一括的に増幅する場合にも温度変化によ
る利得の変動がなく、安定した光増幅特性が得られる。
According to the optical amplifier of the present embodiment, the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9, which is an amplification optical fiber, can always be kept constant. Therefore, even if the environmental temperature changes, the gain of the rare-earth-doped optical fiber 9 does not change, and stable optical amplification characteristics can be obtained. Further, since the outermost coating layer 5 made of an insulating material is formed on the periphery of the conductive coating layer 4, even if the rare earth-doped optical fiber 9 is wound in a coil shape, the rare-earth-doped optical fiber 9 has a conductive coating. The layers 4 do not contact each other and no short circuit occurs. In the present embodiment,
Although the wavelength of the signal light is set to a single wavelength of 1.55 μm, regardless of the wavelength band of the signal light, since the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 is always constant, the fluctuation of the gain due to the change of the environmental temperature is small. Is prevented. Therefore, the optical amplifier having such a configuration can be applied to the wavelength division multiplexing transmission system. Even when a plurality of wavelengths of light are collectively amplified, the gain does not fluctuate due to a temperature change and the optical amplification characteristics are stable. Is obtained.

【0016】[0016]

【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。 (実施例1)図2に示す構成の光増幅器を作製した。希
土類添加光ファイバ9としては、コア1内にエルビウム
が添加された外径125μmの光ファイバ裸線3の周上
に、Ni合金からなる厚さ25μmの導電性被覆層4を
有し、その周上に紫外線硬化型樹脂からなる厚さ約35
μmの最外被覆層5を有するものを用いた。また信号光
の光源12としては波長可変半導体レーザを用い、励起
光の光源13としては半導体レーザを用いた。希土類添
加光ファイバ9に波長1480nmの励起光を入射させ
るとともに、1540nm、1543nm、1546n
m、1549nm、1552nm、1555nm、15
58nm、1561nmの信号光を同時に入射させ、各
波長毎に環境温度が0〜50℃まで変化するときの利得
を測定した。測定中は希土類添加光ファイバ9の導電性
被覆層4に直流電流を適宜調節しながら流すことによっ
て、希土類添加光ファイバ9の温度を50℃に保った。
利得の測定結果を図3に示す。図3のグラフに示される
ように、いずれの波長帯においても温度変化による利得
の変動はほとんど認められなかった。
EXAMPLES Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by showing specific examples. Example 1 An optical amplifier having the structure shown in FIG. 2 was manufactured. The rare-earth-doped optical fiber 9 has a conductive coating layer 4 made of a Ni alloy and having a thickness of 25 μm on the circumference of the bare optical fiber 3 having an outer diameter of 125 μm and erbium added in the core 1. Approximately 35 of UV curable resin on top
One having an outermost coating layer 5 of μm was used. A tunable semiconductor laser was used as the signal light source 12, and a semiconductor laser was used as the excitation light source 13. Excitation light having a wavelength of 1480 nm is incident on the rare-earth-doped optical fiber 9, and 1540 nm, 1543 nm, and 1546 n
m, 1549 nm, 1552 nm, 1555 nm, 15
58 nm and 1561 nm signal lights were simultaneously incident, and the gain was measured when the environmental temperature changed from 0 to 50 ° C. for each wavelength. During the measurement, the temperature of the rare-earth-doped optical fiber 9 was maintained at 50 ° C. by flowing a DC current through the conductive coating layer 4 of the rare-earth-doped optical fiber 9 while appropriately adjusting it.
FIG. 3 shows the measurement results of the gain. As shown in the graph of FIG. 3, almost no change in gain due to temperature change was observed in any wavelength band.

【0017】(比較例1)上記実施例1において、希土
類添加光ファイバ9の代わりに、導電性被覆層4が設け
られていない従来の希土類添加光ファイバを用いた他は
同様にして、温度変化による利得の変動を調べた。すな
わち、コア内にエルビウムが添加された外径125μm
の光ファイバ裸線の周上に、上記実施例1における最外
被覆層と同じ材料からなる被覆層を形成して外径を25
0μmとした希土類添加光ファイバを用いて、図2に示
す構成の光増幅器を作製した。ただし、直流電圧印加手
段10、希土類添加光ファイバの温度測定手段、および
直流電圧印加手段10の制御手段は設けなかった。上記
実施例1と同様の励起光および各波長の信号光を入射さ
せ、各波長毎に環境温度が0〜50℃まで変化するとき
の利得を測定した。この利得の測定結果を示したのが図
4である。この図のグラフに示されるように、環境温度
の変化に伴って利得が変動し、しかも各波長毎に利得の
変動幅が異なっていた。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A temperature change was performed in the same manner as in Example 1 except that a conventional rare-earth-doped optical fiber having no conductive coating layer 4 was used instead of the rare-earth-doped optical fiber 9. The change in gain due to was investigated. That is, an outer diameter of 125 μm with erbium added in the core.
A coating layer made of the same material as the outermost coating layer in the first embodiment is formed on the circumference of the bare optical fiber of
An optical amplifier having the configuration shown in FIG. 2 was manufactured using a rare earth-doped optical fiber having a thickness of 0 μm. However, the DC voltage applying means 10, the temperature measuring means for the rare earth-doped optical fiber, and the control means for the DC voltage applying means 10 were not provided. The same excitation light and signal light of each wavelength as those in Example 1 were applied, and the gain was measured when the environmental temperature changed from 0 to 50 ° C. for each wavelength. FIG. 4 shows the measurement result of the gain. As shown in the graph of this figure, the gain fluctuated with the change in the environmental temperature, and the fluctuation range of the gain was different for each wavelength.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように本発明の希土類添加
光ファイバは、コア内に希土類元素が添加されており、
導電性被覆層を有することを特徴とするものである。し
たがって、導電性被覆層に電流を流して熱を発生させる
ことによって、希土類添加光ファイバの温度を制御する
ことができる。また本発明の光ファイバ装置は、本発明
の希土類添加光ファイバと、導電性被覆層に電流を流す
手段を備えてなることを特徴とするものである。したが
って、光増幅作用を有し、かつ環境温度が変化しても安
定した増幅特性が得られる希土類添加光ファイバを備え
た装置であり、光増幅器の構成部材として好適に用いる
ことができる。また、本発明の希土類添加光ファイバを
増幅用光ファイバとして用いて光増幅器を構成すること
により、単波長の光だけでなく、複数の波長の光を光フ
ァイバ増幅器で一括して増幅する場合にも、温度変化に
よる利得の変動を抑えて、光増幅特性の安定性を向上さ
せることができる。
As described above, the rare-earth-doped optical fiber of the present invention has a core in which a rare-earth element is added.
It has a conductive coating layer. Therefore, the temperature of the rare-earth-doped optical fiber can be controlled by generating heat by passing a current through the conductive coating layer. Further, an optical fiber device according to the present invention includes the rare-earth-doped optical fiber according to the present invention and means for flowing a current through the conductive coating layer. Therefore, it is a device provided with a rare-earth-doped optical fiber that has an optical amplification function and can obtain a stable amplification characteristic even when the environmental temperature changes, and can be suitably used as a constituent member of an optical amplifier. In addition, by configuring an optical amplifier using the rare earth-doped optical fiber of the present invention as an amplification optical fiber, not only light of a single wavelength but also light of a plurality of wavelengths can be collectively amplified by an optical fiber amplifier. Also, it is possible to improve the stability of the optical amplification characteristic by suppressing the fluctuation of the gain due to the temperature change.

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

【図1】本発明の希土類添加光ファイバの一実施形態を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a rare earth-doped optical fiber of the present invention.

【図2】本発明の光増幅器の一実施形態を示す概略構成
図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the optical amplifier of the present invention.

【図3】本発明に係る実施例における温度変化による利
得の変動を調べた結果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a result of examining a change in gain due to a temperature change in an example according to the present invention.

【図4】比較例における温度変化による利得の変動を調
べた結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a result of examining a change in gain due to a temperature change in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コア、2…クラッド、3…光ファイバ裸線、4…導
電性被覆層、5…最外被覆層、9…希土類添加光ファイ
バ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core, 2 ... Cladding, 3 ... bare optical fiber, 4 ... Conductive coating layer, 5 ... Outer coating layer, 9 ... Rare-earth-doped optical fiber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿嶋 孝文 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 2H050 AB18X AD16 BB31Q BC03 5F072 AB09 AK06 FF09 JJ05 PP07 TT22 TT28 YY17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takafumi Kashima 1440, Musaki, Sakura City, Chiba Prefecture Fujikura Sakura Works F-term (reference) 2H050 AB18X AD16 BB31Q BC03 5F072 AB09 AK06 FF09 JJ05 PP07 TT22 TT28 YY17

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コア内に希土類元素が添加されており、
導電性被覆層を有することを特徴とする希土類添加光フ
ァイバ。
A rare earth element is added in the core,
A rare earth-doped optical fiber having a conductive coating layer.
【請求項2】 請求項1記載の希土類添加光ファイバ
と、前記導電性被覆層に電流を流す手段を備えてなるこ
とを特徴とする光ファイバ装置。
2. An optical fiber device comprising: the rare-earth-doped optical fiber according to claim 1; and means for flowing a current through the conductive coating layer.
【請求項3】 請求項1記載の希土類添加光ファイバ
と、前記導電性被覆層に電流を流す手段と、前記希土類
添加光ファイバに励起光を入射する手段と、前記希土類
添加光ファイバに信号光を入射する手段を備えてなるこ
とを特徴とする光増幅器。
3. A rare earth-doped optical fiber according to claim 1, means for flowing a current through said conductive coating layer, means for exciting light to said rare-earth-doped optical fiber, and signal light to said rare-earth-doped optical fiber. An optical amplifier comprising: means for incident light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20031209