JP2002299734A - 光利得等化器、光増幅装置、および光通信システム - Google Patents
光利得等化器、光増幅装置、および光通信システムInfo
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- JP2002299734A JP2002299734A JP2001105995A JP2001105995A JP2002299734A JP 2002299734 A JP2002299734 A JP 2002299734A JP 2001105995 A JP2001105995 A JP 2001105995A JP 2001105995 A JP2001105995 A JP 2001105995A JP 2002299734 A JP2002299734 A JP 2002299734A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エタロンフィルタを直線的に移動させることで
所望の損失特性を得ることのできる光利得等化器、光増
幅装置、およびこれらを用いた光通信システムを提供す
る。 【解決手段】光利得等化器1には、左側の光ファイバ1
03から信号光が入射して、コリメータレンズ5により
平行光Bとなる。その平行光Bが、平行光の光軸に対し
て傾いて設置された二つのエタロンフィルタ25、26
を通って、再びコリメータレンズ5を通って集光され、
光ファイバ103に出射される。エタロンフィルタ2
5、26は図中の上方が薄く、下方が厚くてその間は一
定の割合で厚みが変化している。エタロンフィルタ2
5、26をそれらを固定している筐体21、22ごと上
下に移動させることにより、平行光Bが通過する厚みが
変化することになり、それにより損失特性を調整でき
る。所望の損失特性を得られたら筐体21、22を溶接
固定する。
所望の損失特性を得ることのできる光利得等化器、光増
幅装置、およびこれらを用いた光通信システムを提供す
る。 【解決手段】光利得等化器1には、左側の光ファイバ1
03から信号光が入射して、コリメータレンズ5により
平行光Bとなる。その平行光Bが、平行光の光軸に対し
て傾いて設置された二つのエタロンフィルタ25、26
を通って、再びコリメータレンズ5を通って集光され、
光ファイバ103に出射される。エタロンフィルタ2
5、26は図中の上方が薄く、下方が厚くてその間は一
定の割合で厚みが変化している。エタロンフィルタ2
5、26をそれらを固定している筐体21、22ごと上
下に移動させることにより、平行光Bが通過する厚みが
変化することになり、それにより損失特性を調整でき
る。所望の損失特性を得られたら筐体21、22を溶接
固定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エタロンフィルタ
を用いた光利得等化器、光増幅器、および光通信システ
ムに関する。
を用いた光利得等化器、光増幅器、および光通信システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高速大容量の通信システムとし
て、一本の光ファイバにピーク波長が互いに異なる複数
の光信号を同時に伝送させる波長多重伝送方式(WDM
方式)が実用化されてきている。このような通信システ
ムにおいて、長距離を通じて光信号を伝送するために
は、光信号を増幅する必要があり、希土類であるエルビ
ウムを用いたエルビウムドープファイバアンプ(EDF
A)が、複数波長の信号を一括して増幅することができ
るためにWDM方式に有効な増幅手段として使用されて
きている。
て、一本の光ファイバにピーク波長が互いに異なる複数
の光信号を同時に伝送させる波長多重伝送方式(WDM
方式)が実用化されてきている。このような通信システ
ムにおいて、長距離を通じて光信号を伝送するために
は、光信号を増幅する必要があり、希土類であるエルビ
ウムを用いたエルビウムドープファイバアンプ(EDF
A)が、複数波長の信号を一括して増幅することができ
るためにWDM方式に有効な増幅手段として使用されて
きている。
【0003】しかしながら、EDFAの利得は大きな波
長依存性を有するため、EDFAを用いて増幅された光
信号は、波長によって出力レベルが異なってしまう。波
長によって出力レベルが異なると、各信号間でのクロス
トーク劣化等の問題が生じる。特に、EDFAを伝送路
に複数導入して多段増幅を行うと、出力レベルの差が顕
著になって、大きな問題となる。
長依存性を有するため、EDFAを用いて増幅された光
信号は、波長によって出力レベルが異なってしまう。波
長によって出力レベルが異なると、各信号間でのクロス
トーク劣化等の問題が生じる。特に、EDFAを伝送路
に複数導入して多段増幅を行うと、出力レベルの差が顕
著になって、大きな問題となる。
【0004】このような問題を解決するために、EDF
Aとともに光利得等化器を伝送路に取り付けている。例
えば、NEC技報Vol.51No.4/1998に
は、エタロンフィルタを用いた光利得等化器を使用して
高精度の利得平坦性が得られることが報告されている。
Aとともに光利得等化器を伝送路に取り付けている。例
えば、NEC技報Vol.51No.4/1998に
は、エタロンフィルタを用いた光利得等化器を使用して
高精度の利得平坦性が得られることが報告されている。
【0005】エタロンフィルタは、平行に配置した二つ
の反射膜間の繰り返し反射による干渉(ファブリ・ペロ
ー干渉)の原理を応用したものであり、一般に一枚の板
の平行な二つの面を利用している。また、エタロンフィ
ルタにおける入射した光の損失特性は、光の入射角に依
存して変わる。
の反射膜間の繰り返し反射による干渉(ファブリ・ペロ
ー干渉)の原理を応用したものであり、一般に一枚の板
の平行な二つの面を利用している。また、エタロンフィ
ルタにおける入射した光の損失特性は、光の入射角に依
存して変わる。
【0006】実際のエタロンフィルタは、厚みや光反射
率や透過率および二つの面の平行度を設計通りに作製す
ることが困難であり、また、平行度等を設計値通りに作
製しても特性が初期の通りにならない場合があるため、
作製したエタロンフィルタを光利得等化器中に置いて、
エタロンフィルタを入射光に対して回転させて、損失特
性の調整を行って、所望の損失特性を得て、その位置で
YAGレーザビーム溶接によりエタロンフィルタを固定
することが行われている。
率や透過率および二つの面の平行度を設計通りに作製す
ることが困難であり、また、平行度等を設計値通りに作
製しても特性が初期の通りにならない場合があるため、
作製したエタロンフィルタを光利得等化器中に置いて、
エタロンフィルタを入射光に対して回転させて、損失特
性の調整を行って、所望の損失特性を得て、その位置で
YAGレーザビーム溶接によりエタロンフィルタを固定
することが行われている。
【0007】図1に従来のエタロンフィルタを用いた光
利得等化器1の断面模式図を示す。図の左側より光ファ
イバ103を通って光信号が入射し、コリメータレンズ
5を通過して平行光Bとなる。平行光Bは、その光軸に
対して傾いて置かれている二つのエタロンフィルタ7を
通過する。そして再びもう一つのコリメータレンズ5に
よって、平行光Bは集光されて出力側の光ファイバ10
3に入る。
利得等化器1の断面模式図を示す。図の左側より光ファ
イバ103を通って光信号が入射し、コリメータレンズ
5を通過して平行光Bとなる。平行光Bは、その光軸に
対して傾いて置かれている二つのエタロンフィルタ7を
通過する。そして再びもう一つのコリメータレンズ5に
よって、平行光Bは集光されて出力側の光ファイバ10
3に入る。
【0008】光ファイバ103は筐体3に支持されてい
て、コリメータレンズ5は筐体2に支持された固定台6
に固定されている。また、エタロンフィルタ7は、ター
ンテーブル9の上に設置され固定治具8で固定されてい
る。ターンテーブル9は、エタロンフィルタ7に対する
平行光Bの入射角が変更するようにエタロンフィルタ7
を回転させ、所望の損失特性が得られたらYAGレーザ
ビーム溶接により、筐体2にターンテーブル9は固定さ
れる。上述の機器のうち、図の左側の光ファイバ10
3、筐体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体2が
光信号の入力手段であり、図の右側の光ファイバ10
3、筐体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体2が
光信号の出力手段である。
て、コリメータレンズ5は筐体2に支持された固定台6
に固定されている。また、エタロンフィルタ7は、ター
ンテーブル9の上に設置され固定治具8で固定されてい
る。ターンテーブル9は、エタロンフィルタ7に対する
平行光Bの入射角が変更するようにエタロンフィルタ7
を回転させ、所望の損失特性が得られたらYAGレーザ
ビーム溶接により、筐体2にターンテーブル9は固定さ
れる。上述の機器のうち、図の左側の光ファイバ10
3、筐体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体2が
光信号の入力手段であり、図の右側の光ファイバ10
3、筐体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体2が
光信号の出力手段である。
【0009】図2にこの光利得等化器の働きを示す。
(a)は、EDFAの増幅利得の波長依存性を表してい
る。(b)および(c)の損失特性を有する二つのエタ
ロンフィルタを組み合わせると、それらの合成の損失特
性は(d)に示すものとなり、これが光利得等化器の損
失特性である。(d)は(a)とは波長に対して逆の特
性であるため、(a)の特性を有するEDFAと(b)
および(c)の損失特性を有する二つのエタロンフィル
タとを組み合わせると、(e)に示すように波長に対し
て増幅利得がフラットになる。この(e)が光増幅装置
の増幅利得特性である。
(a)は、EDFAの増幅利得の波長依存性を表してい
る。(b)および(c)の損失特性を有する二つのエタ
ロンフィルタを組み合わせると、それらの合成の損失特
性は(d)に示すものとなり、これが光利得等化器の損
失特性である。(d)は(a)とは波長に対して逆の特
性であるため、(a)の特性を有するEDFAと(b)
および(c)の損失特性を有する二つのエタロンフィル
タとを組み合わせると、(e)に示すように波長に対し
て増幅利得がフラットになる。この(e)が光増幅装置
の増幅利得特性である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】けれども、上述の方法
で光利得等化器を作製するには、平行光線を結合させる
ための調芯機以外に、損失特性の調整のために、エタロ
ンフィルタを回転させて溶接固定する制御系が必要とな
る。そのため、工程が複雑になって、光利得等化器の作
製に時間とコストが掛かっていた。
で光利得等化器を作製するには、平行光線を結合させる
ための調芯機以外に、損失特性の調整のために、エタロ
ンフィルタを回転させて溶接固定する制御系が必要とな
る。そのため、工程が複雑になって、光利得等化器の作
製に時間とコストが掛かっていた。
【0011】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、エタロンフィル
タを直線的に移動させることで所望の損失特性を得るこ
とのできる光利得等化器、光増幅装置、およびこれらを
用いた光通信システムを提供することである。
ものであり、その目的とするところは、エタロンフィル
タを直線的に移動させることで所望の損失特性を得るこ
とのできる光利得等化器、光増幅装置、およびこれらを
用いた光通信システムを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、エタロンフィルタを光信号の光軸と交差するよう
に移動させ、該移動方向において変化する光透過特性を
有するエタロンフィルタを用いた光利得等化器とした。
めに、エタロンフィルタを光信号の光軸と交差するよう
に移動させ、該移動方向において変化する光透過特性を
有するエタロンフィルタを用いた光利得等化器とした。
【0013】具体的には、請求項1に係る発明は、エタ
ロンフィルタと該エタロンフィルタへの光信号の入力手
段と該エタロンフィルタを通過した光信号を出力する出
力手段とを備えた光利得等化器であって、上記エタロン
フィルタは、光信号を受光する面内の所定の方向に変化
している光透過特性を有し、上記エタロンフィルタを光
信号の光軸に交差させるよう上記光透過特性の変化する
方向に移動させて該エタロンフィルタの損失特性を調整
し、該エタロンフィルタの位置を固定していることを特
徴とする光利得等化器である。
ロンフィルタと該エタロンフィルタへの光信号の入力手
段と該エタロンフィルタを通過した光信号を出力する出
力手段とを備えた光利得等化器であって、上記エタロン
フィルタは、光信号を受光する面内の所定の方向に変化
している光透過特性を有し、上記エタロンフィルタを光
信号の光軸に交差させるよう上記光透過特性の変化する
方向に移動させて該エタロンフィルタの損失特性を調整
し、該エタロンフィルタの位置を固定していることを特
徴とする光利得等化器である。
【0014】ここで、損失特性とはエタロンフィルタを
通過した光の各波長における損失の分布のことを言い、
また、光透過特性とは、エタロンフィルタを透過する光
信号の強度を変化させる特性のことであり、エタロンフ
ィルタの光軸方向の厚み、屈折率、反射率等を挙げるこ
とができる。
通過した光の各波長における損失の分布のことを言い、
また、光透過特性とは、エタロンフィルタを透過する光
信号の強度を変化させる特性のことであり、エタロンフ
ィルタの光軸方向の厚み、屈折率、反射率等を挙げるこ
とができる。
【0015】また、光信号を受光する面内の所定の方向
とは、受光面内の任意の方向、例えばエタロンフィルタ
が矩形であれば長手方向あるいは幅方向等であって、一
つの方向であってもよいし、複数の方向であってもよ
い。
とは、受光面内の任意の方向、例えばエタロンフィルタ
が矩形であれば長手方向あるいは幅方向等であって、一
つの方向であってもよいし、複数の方向であってもよ
い。
【0016】本発明の構成であれば、エタロンフィルタ
の光透過特性を、光信号の光軸に交差させるようにエタ
ロンフィルタを移動させることによって、変えることが
できる。このことにより、エタロンフィルタを回転させ
ることなく、直線的に移動させることで損失特性を調整
できるようになるので、調整機構が簡単な構造にでき、
コストを下げることができる。一旦エタロンフィルタの
損失特性を調整した後は、エタロンフィルタを固定して
エタロンフィルタの移動機構を取り外してしまうと、エ
タロンフィルタが小型になるので好ましい。
の光透過特性を、光信号の光軸に交差させるようにエタ
ロンフィルタを移動させることによって、変えることが
できる。このことにより、エタロンフィルタを回転させ
ることなく、直線的に移動させることで損失特性を調整
できるようになるので、調整機構が簡単な構造にでき、
コストを下げることができる。一旦エタロンフィルタの
損失特性を調整した後は、エタロンフィルタを固定して
エタロンフィルタの移動機構を取り外してしまうと、エ
タロンフィルタが小型になるので好ましい。
【0017】次に、請求項2に係る発明は、エタロンフ
ィルタと該エタロンフィルタへの光信号の入力手段と該
エタロンフィルタを通過した光信号を出力する出力手段
とを備えた光利得等化器であって、上記エタロンフィル
タは、光信号を受光する面内の所定の方向に変化してい
る光透過特性を有し、上記エタロンフィルタを光信号の
光軸に交差させるよう上記光透過特性の変化する方向に
移動させる移動機構を有していることを特徴とする光利
得等化器である。
ィルタと該エタロンフィルタへの光信号の入力手段と該
エタロンフィルタを通過した光信号を出力する出力手段
とを備えた光利得等化器であって、上記エタロンフィル
タは、光信号を受光する面内の所定の方向に変化してい
る光透過特性を有し、上記エタロンフィルタを光信号の
光軸に交差させるよう上記光透過特性の変化する方向に
移動させる移動機構を有していることを特徴とする光利
得等化器である。
【0018】本発明の構成であれば、エタロンフィルタ
を光信号の光軸に交差させるよう光透過特性の変化する
方向に移動させる移動機構を有しているので、光信号や
光増幅の条件が変更された場合に、エタロンフィルタの
光透過特性を簡単に変更して所望の損失特性を得ること
ができる。
を光信号の光軸に交差させるよう光透過特性の変化する
方向に移動させる移動機構を有しているので、光信号や
光増幅の条件が変更された場合に、エタロンフィルタの
光透過特性を簡単に変更して所望の損失特性を得ること
ができる。
【0019】次に、請求項3に係る発明は、請求項1又
は2記載の光利得等化器と、ピーク波長が互いに異なる
複数の光信号を増幅する光増幅器とを備えたことを特徴
とする光増幅装置である。
は2記載の光利得等化器と、ピーク波長が互いに異なる
複数の光信号を増幅する光増幅器とを備えたことを特徴
とする光増幅装置である。
【0020】本発明の構成であれば、簡単な構造で、複
数の光信号の利得等化の調整の容易なWDM方式の光増
幅装置を得ることができる。
数の光信号の利得等化の調整の容易なWDM方式の光増
幅装置を得ることができる。
【0021】次に、請求項4に係る発明は、請求項3記
載の光増幅装置を備えたことを特徴とする光通信システ
ムである。
載の光増幅装置を備えたことを特徴とする光通信システ
ムである。
【0022】本発明の構成であれば、構造が簡単であっ
て利得等化の調整が容易に行えるWDM方式の光通信シ
ステムを得ることができる。
て利得等化の調整が容易に行えるWDM方式の光通信シ
ステムを得ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0024】−実施形態1− 図3に実施形態1に係る光利得等化器1の断面模式図を
示す。光信号は左側の光ファイバ103を通って入力
し、コリメータレンズ5によって平行光Bとなる。これ
ら光ファイバ103とそれを支持する筐体3、およびコ
リメータレンズ5とその固定台6とそれを支持する筐体
20とが、エタロンフィルタ25への光信号の入力手段
である。
示す。光信号は左側の光ファイバ103を通って入力
し、コリメータレンズ5によって平行光Bとなる。これ
ら光ファイバ103とそれを支持する筐体3、およびコ
リメータレンズ5とその固定台6とそれを支持する筐体
20とが、エタロンフィルタ25への光信号の入力手段
である。
【0025】平行光Bは二つのエタロンフィルタ25、
26を通過して、コリメータレンズ5で収束されて光フ
ァイバ103に入る。図の右側の光ファイバ103、筐
体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体20が出力
手段である。
26を通過して、コリメータレンズ5で収束されて光フ
ァイバ103に入る。図の右側の光ファイバ103、筐
体3、コリメータレンズ5、固定台6、筐体20が出力
手段である。
【0026】二つのエタロンフィルタ25、26はそれ
ぞれ別々の筐体21、22に固定具8で固定されてい
る。
ぞれ別々の筐体21、22に固定具8で固定されてい
る。
【0027】これら二つのエタロンフィルタ25、26
は、厚みが図の上から下へ行くに連れて徐々に厚くなっ
ている。即ちテーパーの付いたエタロンフィルタ25、
26となっている。つまり、信号光の受光面内で図の上
下方向に光透過特性である厚みが変化している。
は、厚みが図の上から下へ行くに連れて徐々に厚くなっ
ている。即ちテーパーの付いたエタロンフィルタ25、
26となっている。つまり、信号光の受光面内で図の上
下方向に光透過特性である厚みが変化している。
【0028】図4は、エタロンフィルタ25の拡大図で
ある。エタロンフィルタ25の厚みは、上側が薄く下側
に行くに連れてだんだんと厚くなっている。但し、厚く
なっていくテーパーの度合いが大きすぎると、エタロン
フィルタの機能を発揮しないので、テーパーの度合いで
あるウエッジ角度は、特に限定されないが、1度以下が
好ましく、0.05度以下がより好ましい。
ある。エタロンフィルタ25の厚みは、上側が薄く下側
に行くに連れてだんだんと厚くなっている。但し、厚く
なっていくテーパーの度合いが大きすぎると、エタロン
フィルタの機能を発揮しないので、テーパーの度合いで
あるウエッジ角度は、特に限定されないが、1度以下が
好ましく、0.05度以下がより好ましい。
【0029】信号光である平行光Bの光軸に対してエタ
ロンフィルタ25は、傾いて置かれている。ここで、図
に示した矢印のように、光軸に交差させる方向にエタロ
ンフィルタ25を移動させると、光軸に対してエタロン
フィルタの厚みが変わるので、光透過特性が変わって、
透過した光の損失特性が変わる。それで、出力の信号光
の損失特性を観察しながら、エタロンフィルタ25、2
6を例えば移動ステージ等の公知の移動機構によって筐
体21、22とともにそれぞれ移動させて、最も利得が
フラットな所望の特性が得られるように調整を行う。所
望の特性が得られたら、筐体20と筐体21、筐体21
と筐体22、筐体22と筐体20とをそれぞれYAGレ
ーザビーム溶接して固定する。そして、移動機構を取り
外せば、光利得等化器は小型となる。
ロンフィルタ25は、傾いて置かれている。ここで、図
に示した矢印のように、光軸に交差させる方向にエタロ
ンフィルタ25を移動させると、光軸に対してエタロン
フィルタの厚みが変わるので、光透過特性が変わって、
透過した光の損失特性が変わる。それで、出力の信号光
の損失特性を観察しながら、エタロンフィルタ25、2
6を例えば移動ステージ等の公知の移動機構によって筐
体21、22とともにそれぞれ移動させて、最も利得が
フラットな所望の特性が得られるように調整を行う。所
望の特性が得られたら、筐体20と筐体21、筐体21
と筐体22、筐体22と筐体20とをそれぞれYAGレ
ーザビーム溶接して固定する。そして、移動機構を取り
外せば、光利得等化器は小型となる。
【0030】なお、ここではエタロンフィルタの損失特
性をエタロンフィルタの厚みを変えることによって変化
させたが、それ以外にも、エタロンフィルタの屈折率や
反射率等を光軸と交差する方向であるエタロンフィルタ
の移動方向において変えることによって、同様の効果を
得ることができる。屈折率を変えるには、エタロンフィ
ルタのドープ物質のドープ量を変えていったり、ドープ
物質そのものを変えてやればよい。反射率を変えるに
は、例えば、エタロンフィルタ表面の誘電体多層膜の材
質や膜厚、層数を変えればよい。
性をエタロンフィルタの厚みを変えることによって変化
させたが、それ以外にも、エタロンフィルタの屈折率や
反射率等を光軸と交差する方向であるエタロンフィルタ
の移動方向において変えることによって、同様の効果を
得ることができる。屈折率を変えるには、エタロンフィ
ルタのドープ物質のドープ量を変えていったり、ドープ
物質そのものを変えてやればよい。反射率を変えるに
は、例えば、エタロンフィルタ表面の誘電体多層膜の材
質や膜厚、層数を変えればよい。
【0031】本実施の形態は、本発明の一つの例であっ
て、本発明はこの例に限定されない。エタロンフィルタ
の枚数は1枚でもよいし、3枚よりも多くてもよい。ま
た、複数枚のエタロンフィルタのうち、その一部のエタ
ロンフィルタを光透過特性が所定の方向において変化し
ているものとしてもよい。上例では、エタロンフィルタ
は筐体とともに移動させたが、筐体は固定したままエタ
ロンフィルタとエタロンフィルタ固定具とを、あるいは
エタロンフィルタのみを移動させてもよい。
て、本発明はこの例に限定されない。エタロンフィルタ
の枚数は1枚でもよいし、3枚よりも多くてもよい。ま
た、複数枚のエタロンフィルタのうち、その一部のエタ
ロンフィルタを光透過特性が所定の方向において変化し
ているものとしてもよい。上例では、エタロンフィルタ
は筐体とともに移動させたが、筐体は固定したままエタ
ロンフィルタとエタロンフィルタ固定具とを、あるいは
エタロンフィルタのみを移動させてもよい。
【0032】−実施形態2− 図7に実施形態2に係る光利得等化器のエタロンフィル
タ30の拡大模式図を示す。本実施形態のエタロンフィ
ルタ30は、厚みが階段状に3段階になっている。エタ
ロンフィルタ30の上部が薄部31であり、中間部が中
厚部32であり、下部が厚部33である。各段階内では
厚みは一定である。図7では、信号光である平行光Bは
中厚部32を通過していて、現システムでは中厚部32
を用いることにより、利得等化特性が所望の特性となっ
ている。ここで、EDFAを変更したり、伝送する信号
の数を変更したりすると、エタロンフィルタ30の利得
等化特性が変化してしまい、最適の利得等化性から外れ
てしまう。この時に、EDFAや信号数の変更等の条件
変更を補正するエタロンフィルタ30の光透過特性とし
ての厚みを予め計算で算出しておいて、その厚みを薄部
31あるいは厚部33の厚みとして設定しておく。そう
すれば、エタロンフィルタ30を光信号の光軸に交差さ
せる方向に移動させてやって、光信号が薄部31あるい
は厚部33を通過するようにすれば、最適の利得等化性
が得られる。エタロンフィルタ30を移動させる機構
は、特に限定されず、例えば移動ステージ等の公知の機
構を用いることができる。なお、エタロンフィルタ30
以外の部品や構造は、実施形態1と同じである。また、
一つの光利得等化器にエタロンフィルタが複数用いられ
ているときには、全てのエタロンフィルタを本実施形態
の形状のエタロンフィルタとしてもよいし、その中の一
部を本実施形態の形状のエタロンフィルタとしてもよ
い。
タ30の拡大模式図を示す。本実施形態のエタロンフィ
ルタ30は、厚みが階段状に3段階になっている。エタ
ロンフィルタ30の上部が薄部31であり、中間部が中
厚部32であり、下部が厚部33である。各段階内では
厚みは一定である。図7では、信号光である平行光Bは
中厚部32を通過していて、現システムでは中厚部32
を用いることにより、利得等化特性が所望の特性となっ
ている。ここで、EDFAを変更したり、伝送する信号
の数を変更したりすると、エタロンフィルタ30の利得
等化特性が変化してしまい、最適の利得等化性から外れ
てしまう。この時に、EDFAや信号数の変更等の条件
変更を補正するエタロンフィルタ30の光透過特性とし
ての厚みを予め計算で算出しておいて、その厚みを薄部
31あるいは厚部33の厚みとして設定しておく。そう
すれば、エタロンフィルタ30を光信号の光軸に交差さ
せる方向に移動させてやって、光信号が薄部31あるい
は厚部33を通過するようにすれば、最適の利得等化性
が得られる。エタロンフィルタ30を移動させる機構
は、特に限定されず、例えば移動ステージ等の公知の機
構を用いることができる。なお、エタロンフィルタ30
以外の部品や構造は、実施形態1と同じである。また、
一つの光利得等化器にエタロンフィルタが複数用いられ
ているときには、全てのエタロンフィルタを本実施形態
の形状のエタロンフィルタとしてもよいし、その中の一
部を本実施形態の形状のエタロンフィルタとしてもよ
い。
【0033】ここでは、エタロンフィルタ30の厚み
を、エタロンフィルタの移動方向に沿って三段階に変化
するように設定しているので、増幅器あるいは光信号側
の三つの条件に対応できる。なお、エタロンフィルタの
厚みは二種類でもよいし、四種類以上であってもよい。
を、エタロンフィルタの移動方向に沿って三段階に変化
するように設定しているので、増幅器あるいは光信号側
の三つの条件に対応できる。なお、エタロンフィルタの
厚みは二種類でもよいし、四種類以上であってもよい。
【0034】本例では光透過特性として厚みを変化させ
たが、厚みの代わりにエタロンフィルタの移動方向に沿
って、反射率や屈折率を段階的に変化させてやってもよ
い。反射率や屈折率の変化のさせ方は、ドーピング量の
変更や誘電体多層膜の材質や膜厚、層数の変更等公知の
方法を用いればよい。
たが、厚みの代わりにエタロンフィルタの移動方向に沿
って、反射率や屈折率を段階的に変化させてやってもよ
い。反射率や屈折率の変化のさせ方は、ドーピング量の
変更や誘電体多層膜の材質や膜厚、層数の変更等公知の
方法を用いればよい。
【0035】−実施形態3− 図5に実施形態3に係る光増幅装置の模式図を示す。本
実施形態の光増幅装置10では、図の左側から入力信号
が光ファイバ103を通って入ってきて、光カプラ14
を通過してエルビウムドープ光ファイバ心線12に入射
される。一方、励起光源13から励起光が光ファイバ1
03を通り、光カプラ14を通過して、信号光と同じ方
向からエルビウムドープ光ファイバ心線12に入射され
る。こうして、エルビウムドープ光ファイバ心線12の
中で信号光は増幅される。ここまでの光カプラ14、励
起光源13、光ファイバ103、エルビウムドープ光フ
ァイバ心線12を合わせたものが光増幅器11である。
実施形態の光増幅装置10では、図の左側から入力信号
が光ファイバ103を通って入ってきて、光カプラ14
を通過してエルビウムドープ光ファイバ心線12に入射
される。一方、励起光源13から励起光が光ファイバ1
03を通り、光カプラ14を通過して、信号光と同じ方
向からエルビウムドープ光ファイバ心線12に入射され
る。こうして、エルビウムドープ光ファイバ心線12の
中で信号光は増幅される。ここまでの光カプラ14、励
起光源13、光ファイバ103、エルビウムドープ光フ
ァイバ心線12を合わせたものが光増幅器11である。
【0036】増幅された信号光は、実施形態1に示した
光利得等化器1に入射して、波長−利得特性を平坦にさ
れ、光ファイバ103に出力されていく。
光利得等化器1に入射して、波長−利得特性を平坦にさ
れ、光ファイバ103に出力されていく。
【0037】なお、光利得等化器1は実施形態2に示し
たものを用いてもよい。また、本例は本発明の一つの例
を示したものであって、本発明は本例に限定されない。
励起光のエルビウムドープ光ファイバ心線への入射方向
は、信号光と反対側でもよいし、励起光を二つ用意し
て、エルビウムドープ光ファイバ心線の両側から入射さ
せても構わない。また、モニター等別の装置を組み込ん
でも構わないし、光アイソレータ等を組み込んでも構わ
ない。また、光増幅器11と光利得等化器1の位置が逆
であってもよい。
たものを用いてもよい。また、本例は本発明の一つの例
を示したものであって、本発明は本例に限定されない。
励起光のエルビウムドープ光ファイバ心線への入射方向
は、信号光と反対側でもよいし、励起光を二つ用意し
て、エルビウムドープ光ファイバ心線の両側から入射さ
せても構わない。また、モニター等別の装置を組み込ん
でも構わないし、光アイソレータ等を組み込んでも構わ
ない。また、光増幅器11と光利得等化器1の位置が逆
であってもよい。
【0038】−実施形態4− 図6に実施形態4に係る光通信システムの模式図を示
す。本実施形態の光通信システム100では、実施形態
3で示した光増幅装置10によって送信機101から受
信機102の間で二回増幅を行っている。
す。本実施形態の光通信システム100では、実施形態
3で示した光増幅装置10によって送信機101から受
信機102の間で二回増幅を行っている。
【0039】送信機101から発信された信号光は、光
ファイバ103を通って光増幅器11と光利得等化器1
とからなる光増幅装置10に入射されて増幅される。そ
して信号光は、光ファイバ103を通って次の光増幅装
置10に入射されて増幅され、それから光ファイバ10
3を通って受信機102に入る。
ファイバ103を通って光増幅器11と光利得等化器1
とからなる光増幅装置10に入射されて増幅される。そ
して信号光は、光ファイバ103を通って次の光増幅装
置10に入射されて増幅され、それから光ファイバ10
3を通って受信機102に入る。
【0040】本実施の形態は、本発明の一つの例であ
り、本発明はこの例に限定されない。光増幅装置は一つ
だけでもよいし、三つ以上であってもよい。また、他の
装置を直列あるいは並列に結合させていてもよい。光増
幅装置における光増幅器と光利得等化器の位置を逆にし
てもよい。
り、本発明はこの例に限定されない。光増幅装置は一つ
だけでもよいし、三つ以上であってもよい。また、他の
装置を直列あるいは並列に結合させていてもよい。光増
幅装置における光増幅器と光利得等化器の位置を逆にし
てもよい。
【0041】
【実施例】図3に示す利得等化器1において、一段目の
エタロンフィルタ25は、合成石英の板を用いて、上端
部の厚みを58.10μmとし、下端部の厚みを58.
60μmとして、その間は一様に厚みが変化するように
テーパをつけて研磨を行ない、その両面に反射率4.2
%の多層膜をコーティングして得た。二段目のエタロン
フィルタ26は、合成石英の板を用いて、上端部の厚み
を42.50μmとし、下端部の厚みを43.00μm
として、その間は一様に厚みが変化するようにテーパを
つけて研磨を行い、その両面に反射率6.5%の多層膜
をコーティングして得た。この時ウエッジ角度は約0.
014度であった。
エタロンフィルタ25は、合成石英の板を用いて、上端
部の厚みを58.10μmとし、下端部の厚みを58.
60μmとして、その間は一様に厚みが変化するように
テーパをつけて研磨を行ない、その両面に反射率4.2
%の多層膜をコーティングして得た。二段目のエタロン
フィルタ26は、合成石英の板を用いて、上端部の厚み
を42.50μmとし、下端部の厚みを43.00μm
として、その間は一様に厚みが変化するようにテーパを
つけて研磨を行い、その両面に反射率6.5%の多層膜
をコーティングして得た。この時ウエッジ角度は約0.
014度であった。
【0042】一段目のエタロンフィルタ25を信号光に
対して光線入射角3度になるように、二段目のエタロン
フィルタ26を信号光に対して光線入射角3度となるよ
うにそれぞれ筐体21、22に設置した。そして、ED
FAにより増幅された光信号を光利得等化器1に入力し
て、光利得等化器1からの出力信号をモニターで観察し
た。
対して光線入射角3度になるように、二段目のエタロン
フィルタ26を信号光に対して光線入射角3度となるよ
うにそれぞれ筐体21、22に設置した。そして、ED
FAにより増幅された光信号を光利得等化器1に入力し
て、光利得等化器1からの出力信号をモニターで観察し
た。
【0043】光線入射角をそれぞれ保持したまま、二つ
のエタロンフィルタをそれぞれ別々に光信号の光軸に対
して垂直に少しずつ移動させて、出力信号の利得特性を
観察し、所望の利得特性が得られたときに、筐体をYA
Gレーザビーム溶接で固定した。
のエタロンフィルタをそれぞれ別々に光信号の光軸に対
して垂直に少しずつ移動させて、出力信号の利得特性を
観察し、所望の利得特性が得られたときに、筐体をYA
Gレーザビーム溶接で固定した。
【0044】上記のように作製した利得等化器1を光増
幅器と組み合わせた光増幅装置では、1520〜158
0nmの波長範囲における利得のばらつきを、平均の利
得から±0.2dB以下にすることができた。
幅器と組み合わせた光増幅装置では、1520〜158
0nmの波長範囲における利得のばらつきを、平均の利
得から±0.2dB以下にすることができた。
【0045】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に述べる効果を奏する。
施され、以下に述べる効果を奏する。
【0046】本発明の光利得等化器は、エタロンフィル
タを光信号の光軸に交差させる方向に移動させる移動機
構を有していて、エタロンフィルタは、その移動方向に
沿って光透過特性が変化しているので、損失特性の調整
はエタロンフィルタを直線的に移動させればよく、構造
が簡単で、製造工程も簡略になる。又、部品数も少なく
できる。そのため、コストが削減できる。この光利得等
化器を用いた光増幅装置、光通信システムも低コストで
作ることができる。
タを光信号の光軸に交差させる方向に移動させる移動機
構を有していて、エタロンフィルタは、その移動方向に
沿って光透過特性が変化しているので、損失特性の調整
はエタロンフィルタを直線的に移動させればよく、構造
が簡単で、製造工程も簡略になる。又、部品数も少なく
できる。そのため、コストが削減できる。この光利得等
化器を用いた光増幅装置、光通信システムも低コストで
作ることができる。
【図1】従来の光利得等化器の断面模式図である。
【図2】(a)EDFAの増幅利得特性、(b)、
(c)エタロンフィルタの損失特性、(d)光利得等化
器の損失特性、(e)光増幅装置の増幅利得特性を示し
た図である。
(c)エタロンフィルタの損失特性、(d)光利得等化
器の損失特性、(e)光増幅装置の増幅利得特性を示し
た図である。
【図3】実施形態1の光利得等化器の断面模式図であ
る。
る。
【図4】実施形態1のエタロンフィルタの拡大模式図で
ある。
ある。
【図5】実施形態3の光増幅装置の模式図である。
【図6】実施形態4の光通信システムの模式図である。
【図7】実施形態2のエタロンフィルタの拡大模式図で
ある。
ある。
1 光利得等化器 2 筐体 3 筐体 5 コリメータレンズ 6 固定台 7 エタロンフィルタ 8 固定治具 9 ターンテーブル 10 光増幅装置 11 光増幅器 12 エルビウムドープ光ファイバ心線 13 励起光源 14 光カプラ 20 筐体 21 筐体 22 筐体 25 エタロンフィルタ 26 エタロンフィルタ 30 エタロンフィルタ 31 薄部 32 中厚部 33 厚部 100 光通信システム 101 送信機 102 受信機 103 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 浩一 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 只友 一行 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Fターム(参考) 2H041 AA02 AB10 AB15 AC01 AZ01 AZ06 AZ08 2H048 GA01 GA13 GA23 GA25 GA48 GA62 GA66 5F072 AB09 AK06 KK08 KK30 YY17
Claims (4)
- 【請求項1】 エタロンフィルタと該エタロンフィルタ
への光信号の入力手段と該エタロンフィルタを通過した
光信号を出力する出力手段とを備えた光利得等化器であ
って、 上記エタロンフィルタは、光信号を受光する面内の所定
の方向に変化している光透過特性を有し、 上記エタロンフィルタを光信号の光軸に交差させるよう
上記光透過特性の変化する方向に移動させて該エタロン
フィルタの損失特性を調整し、該エタロンフィルタの位
置を固定していることを特徴とする光利得等化器。 - 【請求項2】 エタロンフィルタと該エタロンフィルタ
への光信号の入力手段と該エタロンフィルタを通過した
光信号を出力する出力手段とを備えた光利得等化器であ
って、 上記エタロンフィルタは、光信号を受光する面内の所定
の方向に変化している光透過特性を有し、 上記エタロンフィルタを光信号の光軸に交差させるよう
上記光透過特性の変化する方向に移動させる移動機構を
有していることを特徴とする光利得等化器。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の光利得等化器と、
ピーク波長が互いに異なる複数の光信号を増幅する光増
幅器とを備えたことを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の光増幅装置を備えたこと
を特徴とする光通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001105995A JP2002299734A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 光利得等化器、光増幅装置、および光通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001105995A JP2002299734A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 光利得等化器、光増幅装置、および光通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002299734A true JP2002299734A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18958585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001105995A Pending JP2002299734A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 光利得等化器、光増幅装置、および光通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002299734A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011148895A1 (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | ギガフォトン株式会社 | 固体レーザ装置およびレーザシステム |
CN114586293A (zh) * | 2019-10-29 | 2022-06-03 | 湖北工业株式会社 | 倾斜增益均衡器 |
-
2001
- 2001-04-04 JP JP2001105995A patent/JP2002299734A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011148895A1 (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | ギガフォトン株式会社 | 固体レーザ装置およびレーザシステム |
JPWO2011148895A1 (ja) * | 2010-05-24 | 2013-07-25 | ギガフォトン株式会社 | 固体レーザ装置およびレーザシステム |
US8625645B2 (en) | 2010-05-24 | 2014-01-07 | Gigaphoton Inc. | Solid-state laser apparatus and laser system |
JP5914329B2 (ja) * | 2010-05-24 | 2016-05-11 | ギガフォトン株式会社 | 固体レーザ装置およびレーザシステム |
CN114586293A (zh) * | 2019-10-29 | 2022-06-03 | 湖北工业株式会社 | 倾斜增益均衡器 |
CN114586293B (zh) * | 2019-10-29 | 2024-06-11 | 湖北工业株式会社 | 倾斜增益均衡器 |
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