JP2003046165A - 光ファイバ増幅器デバイスおよび光ファイバ増幅器デバイスを使用する通信システム - Google Patents
光ファイバ増幅器デバイスおよび光ファイバ増幅器デバイスを使用する通信システムInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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- H01S3/067—Fibre lasers
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- H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンピングエネルギから信号エネルギへのエ
ネルギ変換の高い効率を備えた光増幅デバイスを提供す
ること。 【解決手段】 本発明は、光信号入力および出力を備
え、二重被覆構造内にランタニドがドープされた第１の
増幅ファイバと、リング構造内にランタニドがドープさ
れた第２の増幅ファイバと、少なくとも１つのポンピン
グモジュールを使用して、前記２つのファイバをポンピ
ングするためのレーザを含む光ファイバ増幅器デバイス
に関する。
ネルギ変換の高い効率を備えた光増幅デバイスを提供す
ること。 【解決手段】 本発明は、光信号入力および出力を備
え、二重被覆構造内にランタニドがドープされた第１の
増幅ファイバと、リング構造内にランタニドがドープさ
れた第２の増幅ファイバと、少なくとも１つのポンピン
グモジュールを使用して、前記２つのファイバをポンピ
ングするためのレーザを含む光ファイバ増幅器デバイス
に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ増幅器デ
バイスに関し、より詳細には、異なる増幅ファイバを備
えた２段増幅器構造に関する。より詳細には、本発明
は、光ファイバ増幅器デバイスの発明を使用する通信シ
ステムにも関する。
バイスに関し、より詳細には、異なる増幅ファイバを備
えた２段増幅器構造に関する。より詳細には、本発明
は、光ファイバ増幅器デバイスの発明を使用する通信シ
ステムにも関する。
【０００２】
【従来の技術】光増幅器は、これに送られた入力光信号
の振幅を増大するデバイスである。光信号が、このよう
な増幅器への単色の入力を有する場合、出力も、同じ周
波数を持つ単色となる。従来の光ファイバ増幅器は、入
力信号が結合される活性材料がドープされたガラス製フ
ァイバコアなどのゲイン媒質を含む。励起は、コアによ
る光ポンピングエネルギの吸収から発生する。光ポンピ
ングエネルギは、コア内の活性材料の吸収帯内にあり、
光信号がコアを通じて伝播する時に、吸収されたポンピ
ングエネルギは、誘導放出によって光ファイバコアを介
して伝送される信号を増幅する。光増幅器は、通信シス
テムにおける光ファイバの長距離を介して伝わった光パ
ルスなどの弱い光パルスの増幅に限らないが、これを含
む様々な応用例に一般的に使用されている。
の振幅を増大するデバイスである。光信号が、このよう
な増幅器への単色の入力を有する場合、出力も、同じ周
波数を持つ単色となる。従来の光ファイバ増幅器は、入
力信号が結合される活性材料がドープされたガラス製フ
ァイバコアなどのゲイン媒質を含む。励起は、コアによ
る光ポンピングエネルギの吸収から発生する。光ポンピ
ングエネルギは、コア内の活性材料の吸収帯内にあり、
光信号がコアを通じて伝播する時に、吸収されたポンピ
ングエネルギは、誘導放出によって光ファイバコアを介
して伝送される信号を増幅する。光増幅器は、通信シス
テムにおける光ファイバの長距離を介して伝わった光パ
ルスなどの弱い光パルスの増幅に限らないが、これを含
む様々な応用例に一般的に使用されている。
【０００３】光ファイバ増幅器の１つの一般的な例はエ
ルビウム増幅器と呼ばれ、エルビウムをドープされたシ
ングルモードコアを有するシリカファイバを含む。標準
的な３レベルのモードで動作するエルビウム光ファイバ
増幅器は、９８０ナノメートルの波長でポンピングされ
た時に、１５５０ナノメートルの波長を有する光信号を
増幅することができることは、よく知られている。この
波長は、従来のシングルモードシリカガラスファイバの
最低損失波長であるため、エルビウム増幅器は、１５５
０ナノメートル付近の波長を有する信号を伝播する光フ
ァイバシステムに組み込むために十分に適する。
ルビウム増幅器と呼ばれ、エルビウムをドープされたシ
ングルモードコアを有するシリカファイバを含む。標準
的な３レベルのモードで動作するエルビウム光ファイバ
増幅器は、９８０ナノメートルの波長でポンピングされ
た時に、１５５０ナノメートルの波長を有する光信号を
増幅することができることは、よく知られている。この
波長は、従来のシングルモードシリカガラスファイバの
最低損失波長であるため、エルビウム増幅器は、１５５
０ナノメートル付近の波長を有する信号を伝播する光フ
ァイバシステムに組み込むために十分に適する。
【０００４】ある特定のハイパワーのものは、二重被覆
ファイバを使用する光増幅を提供するのに望ましいこと
がある。一般的な二重被覆ファイバは光信号が伝送され
る内部コア、コアよりも小さな屈折率のコアを取り囲む
内部被覆、および、内部被覆よりも小さな屈折率を有
し、吸収性ではない内部被覆を取り囲む外部被覆を有す
る。光増幅のために二重被覆ファイバを使用する時、増
幅するために光ポンピングエネルギが吸収されるコア
に、このエネルギが直接結合される必要はなく、このエ
ネルギがコアを横断するまで、被覆を介した様々な反射
軌道で伝播する内部被覆内に結合することができること
は知られている。一度接触すれば、コアポンピングエネ
ルギは吸収され、光信号の放出増幅を励起するために、
保存されたエネルギをコア内に供給する。
ファイバを使用する光増幅を提供するのに望ましいこと
がある。一般的な二重被覆ファイバは光信号が伝送され
る内部コア、コアよりも小さな屈折率のコアを取り囲む
内部被覆、および、内部被覆よりも小さな屈折率を有
し、吸収性ではない内部被覆を取り囲む外部被覆を有す
る。光増幅のために二重被覆ファイバを使用する時、増
幅するために光ポンピングエネルギが吸収されるコア
に、このエネルギが直接結合される必要はなく、このエ
ネルギがコアを横断するまで、被覆を介した様々な反射
軌道で伝播する内部被覆内に結合することができること
は知られている。一度接触すれば、コアポンピングエネ
ルギは吸収され、光信号の放出増幅を励起するために、
保存されたエネルギをコア内に供給する。
【０００５】光増幅器のための二重被覆ファイバの使用
に関するよく知られた１つの問題は、内部被覆を介した
ポンピングエネルギの伝送モードの中に、コアを決して
横断しないものが多数があるという事実である。従来の
二重被覆ファイバが環状内部被覆によって取り囲まれた
円筒形コアを有するために、コアを一切横断することな
く内部被覆を介して伝わる多くの螺旋モードが内部被覆
内に存在することが可能となる。これらのモードがコア
を決して横切らないため、ポンピングエネルギは吸収さ
れず、光信号の増幅には寄与しない。これは、二重被覆
ファイバの内部被覆内の螺旋空間モードを低減する試み
に導いた。
に関するよく知られた１つの問題は、内部被覆を介した
ポンピングエネルギの伝送モードの中に、コアを決して
横断しないものが多数があるという事実である。従来の
二重被覆ファイバが環状内部被覆によって取り囲まれた
円筒形コアを有するために、コアを一切横断することな
く内部被覆を介して伝わる多くの螺旋モードが内部被覆
内に存在することが可能となる。これらのモードがコア
を決して横切らないため、ポンピングエネルギは吸収さ
れず、光信号の増幅には寄与しない。これは、二重被覆
ファイバの内部被覆内の螺旋空間モードを低減する試み
に導いた。
【０００６】二重被覆ファイバ増幅器を使用することの
長所は、非常に高いレベルのポンピングエネルギが、フ
ァイバマルチモード内部被覆とカップリングできること
である。ポンピングモジュールは、ハイパワーレーザダ
イオードまたはレーザアレー、または、いくつかの例に
おいて、一群のファイバレーザを含むことができる。１
つの従来技術は、一群のファイバレーザによってポンピ
ングされた二重被覆ファイバ増幅器を開示する米国特許
第６，０８１，３６９号である。
長所は、非常に高いレベルのポンピングエネルギが、フ
ァイバマルチモード内部被覆とカップリングできること
である。ポンピングモジュールは、ハイパワーレーザダ
イオードまたはレーザアレー、または、いくつかの例に
おいて、一群のファイバレーザを含むことができる。１
つの従来技術は、一群のファイバレーザによってポンピ
ングされた二重被覆ファイバ増幅器を開示する米国特許
第６，０８１，３６９号である。
【０００７】電力変換器の効率を改善するための他の試
みは、ドープされたリング状ファイバの使用である。米
国特許５，９７０，１９８号において、光増幅器のゲイ
ンスペクトルを改善するために使用される光ファイバリ
ング構造が開示されている。このファイバは、ゲルマニ
ウムおよびエルビウムがドープされた中央コア、およ
び、同じくエルビウムがドープされたリング領域を有す
る。リング領域は、中央コア領域から特定の距離だけ放
射状に間隔を空けるように、中央コア領域の周囲に形成
される。特に、このドーパント構造は、異なった波長帯
でポンピング光を吸収し、増幅ファイバの挙動を改善す
ることができる。
みは、ドープされたリング状ファイバの使用である。米
国特許５，９７０，１９８号において、光増幅器のゲイ
ンスペクトルを改善するために使用される光ファイバリ
ング構造が開示されている。このファイバは、ゲルマニ
ウムおよびエルビウムがドープされた中央コア、およ
び、同じくエルビウムがドープされたリング領域を有す
る。リング領域は、中央コア領域から特定の距離だけ放
射状に間隔を空けるように、中央コア領域の周囲に形成
される。特に、このドーパント構造は、異なった波長帯
でポンピング光を吸収し、増幅ファイバの挙動を改善す
ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、ポンピングエネルギから信号エネルギへのエネ
ルギ変換の高い効率を備えた光増幅デバイスを提供する
ことである。
目的は、ポンピングエネルギから信号エネルギへのエネ
ルギ変換の高い効率を備えた光増幅デバイスを提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の一様態によれ
ば、光信号入力および出力を備えた光ファイバ増幅器デ
バイスであって、ランタニドがドープされた二重被覆構
造の第１の増幅ファイバと、ランタニドがドープされた
リング構造の第２の増幅ファイバと、少なくとも１つの
ポンピングモジュールを使用して、前記ファイバをポン
ピングするための手段を含む光ファイバ増幅器デバイス
が提供される。
ば、光信号入力および出力を備えた光ファイバ増幅器デ
バイスであって、ランタニドがドープされた二重被覆構
造の第１の増幅ファイバと、ランタニドがドープされた
リング構造の第２の増幅ファイバと、少なくとも１つの
ポンピングモジュールを使用して、前記ファイバをポン
ピングするための手段を含む光ファイバ増幅器デバイス
が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に示すのは、特定の被覆形状
を有する二重被覆ファイバの模式的断面図である。ファ
イバは、エルビウム、イッテルビウム、もしくは、ネオ
ジム、または、それらの希土類材料の共ドープなどの活
性元素をドープすることができるコア１３を含む。コア
は、ファイバの長さに沿った縦方向に伝播する光信号の
ための伝送媒質として機能する。コアは、シリカガラス
などの光ファイバに一般的に使用されるいかなる材料で
もよく、第１の屈折率ｎ１を有する。コア１３を取り囲
むのは、コアの屈折率より一般的に小さな第２の屈折率
ｎ２を有する内部被覆層１４である。内部被覆１４を作
ることができるいくつかの一般的な材料は、シリカガラ
ス、弗化物ガラス、または、ＺＢＬＡＮを含む。内部被
覆層１４は、内部被覆より小さな屈折率を有する外部被
覆層１５によって取り囲まれ、信号光を吸収しない。外
部被覆１５は、当技術分野で知られているようなポリマ
材料またはシリカを含んでもよい。
を有する二重被覆ファイバの模式的断面図である。ファ
イバは、エルビウム、イッテルビウム、もしくは、ネオ
ジム、または、それらの希土類材料の共ドープなどの活
性元素をドープすることができるコア１３を含む。コア
は、ファイバの長さに沿った縦方向に伝播する光信号の
ための伝送媒質として機能する。コアは、シリカガラス
などの光ファイバに一般的に使用されるいかなる材料で
もよく、第１の屈折率ｎ１を有する。コア１３を取り囲
むのは、コアの屈折率より一般的に小さな第２の屈折率
ｎ２を有する内部被覆層１４である。内部被覆１４を作
ることができるいくつかの一般的な材料は、シリカガラ
ス、弗化物ガラス、または、ＺＢＬＡＮを含む。内部被
覆層１４は、内部被覆より小さな屈折率を有する外部被
覆層１５によって取り囲まれ、信号光を吸収しない。外
部被覆１５は、当技術分野で知られているようなポリマ
材料またはシリカを含んでもよい。
【００１１】図１の左側に示す二重被覆ファイバのファ
イバ構造は、コア１３を介して伝播された光信号を増幅
する光増幅器の一部として使用することができる。コア
から分離されている内部被覆層１４は、光ポンピングエ
ネルギーが、ファイバ自身のコア１３内に光ポンピング
エネルギーをカップリングする必要なしに、ファイバに
カップリングされることを可能にする。光ポンピングエ
ネルギーは、内部被覆内の内部反射を受け、反射のいく
つかは、コア１３を横切るポンピングエネルギーとな
る。活性要素が知られている方法でドープされるコア
は、ポンピングエネルギーの波長においては吸収性であ
る。例えば、コアは、約９８０ナノメートル付近に中心
を持つ波長帯においてコアを吸収性にするエルビウムイ
オンをドープすることができる。ポンピングエネルギー
が吸収されるため、光信号エネルギーは、コアを介して
伝播する光信号に加えられる。ドープされたファイバコ
アに保存されたエネルギーの誘導放出によって、コアお
よび内部被覆の組成は最適化される。エネルギーの吸収
のために最適化された二重被覆ファイバのための１つの
例は、米国特許第５、９３７、１３４号に開示されてい
る。図１の右側は、リングドーパント構造を備えた光フ
ァイバの構造を示す。ファイバは、コア領域１０、およ
び、中央コア領域１０から特定の距離だけ放射状に間隔
を空けられたリング領域１１を含む。これら中央コア領
域１０およびリング領域１１は、エルビウムがドープさ
れている。中央コア１０は、被覆１２によって取り囲ま
れるドープされた構造である。ドープされた領域および
被覆のための異なったガラス材料が最適化される１つの
例は、米国特許第５，９７０，１９８号に開示されてい
る。このファイバ構造において、リングおよびコアはポ
ンピングエネルギを吸収し、信号エネルギーに変換す
る。他の好ましい実施形態において、リング構造ファイ
バのコアは、コア内の信号の吸収を回避するためにエル
ビウムがドープされない。
イバ構造は、コア１３を介して伝播された光信号を増幅
する光増幅器の一部として使用することができる。コア
から分離されている内部被覆層１４は、光ポンピングエ
ネルギーが、ファイバ自身のコア１３内に光ポンピング
エネルギーをカップリングする必要なしに、ファイバに
カップリングされることを可能にする。光ポンピングエ
ネルギーは、内部被覆内の内部反射を受け、反射のいく
つかは、コア１３を横切るポンピングエネルギーとな
る。活性要素が知られている方法でドープされるコア
は、ポンピングエネルギーの波長においては吸収性であ
る。例えば、コアは、約９８０ナノメートル付近に中心
を持つ波長帯においてコアを吸収性にするエルビウムイ
オンをドープすることができる。ポンピングエネルギー
が吸収されるため、光信号エネルギーは、コアを介して
伝播する光信号に加えられる。ドープされたファイバコ
アに保存されたエネルギーの誘導放出によって、コアお
よび内部被覆の組成は最適化される。エネルギーの吸収
のために最適化された二重被覆ファイバのための１つの
例は、米国特許第５、９３７、１３４号に開示されてい
る。図１の右側は、リングドーパント構造を備えた光フ
ァイバの構造を示す。ファイバは、コア領域１０、およ
び、中央コア領域１０から特定の距離だけ放射状に間隔
を空けられたリング領域１１を含む。これら中央コア領
域１０およびリング領域１１は、エルビウムがドープさ
れている。中央コア１０は、被覆１２によって取り囲ま
れるドープされた構造である。ドープされた領域および
被覆のための異なったガラス材料が最適化される１つの
例は、米国特許第５，９７０，１９８号に開示されてい
る。このファイバ構造において、リングおよびコアはポ
ンピングエネルギを吸収し、信号エネルギーに変換す
る。他の好ましい実施形態において、リング構造ファイ
バのコアは、コア内の信号の吸収を回避するためにエル
ビウムがドープされない。
【００１２】好ましい実施形態にある双方のファイバタ
イプとも、燐イオンがドープされないガラス予備成形か
ら引き出される。燐をドープすることは、イッテルビウ
ムイオンとの共ドープにおける電力転送の最適化のため
に従来技術において使用されている。燐イオンは、１５
３５ナノメートルにおける吸収エッジによってエルビウ
ムの断面スペクトルを制限する。そのため、ファイバ増
幅器は、Ｃバンドでは使用することができない。燐のド
ープのないガラス組成は、Ｃバンドでの使用も可能にす
る。
イプとも、燐イオンがドープされないガラス予備成形か
ら引き出される。燐をドープすることは、イッテルビウ
ムイオンとの共ドープにおける電力転送の最適化のため
に従来技術において使用されている。燐イオンは、１５
３５ナノメートルにおける吸収エッジによってエルビウ
ムの断面スペクトルを制限する。そのため、ファイバ増
幅器は、Ｃバンドでは使用することができない。燐のド
ープのないガラス組成は、Ｃバンドでの使用も可能にす
る。
【００１３】ファイバの製造のために、ガラス内の燐の
濃度は、ファイバの１重量％より小さい。したがって、
ファイバ内には常に多少の燐がある。この燐添加物は、
ファイバの製造を容易にするために使用され、ＥＤＦＡ
の電力変換効率を改善するためではない。燐のドープが
ないということは、燐のレベルがファイバの１重量％を
越えては増加しないことを意味する。このような組成は
好ましい。しかし、本発明自体は、この特定のガラス組
成に限定されず、他のいかなる種類のファイバ組成でも
実現することができる。
濃度は、ファイバの１重量％より小さい。したがって、
ファイバ内には常に多少の燐がある。この燐添加物は、
ファイバの製造を容易にするために使用され、ＥＤＦＡ
の電力変換効率を改善するためではない。燐のドープが
ないということは、燐のレベルがファイバの１重量％を
越えては増加しないことを意味する。このような組成は
好ましい。しかし、本発明自体は、この特定のガラス組
成に限定されず、他のいかなる種類のファイバ組成でも
実現することができる。
【００１４】図２は、１つのモードおよび２つの異なっ
た波長に対するポンピング光のモード場分布の関係を示
す。異なった２つの波長モードの結果的なエネルギレベ
ルは、リング内とファイバの中央とでは異なって吸収さ
れることが分かる。特に、モードＭ２で模式的に示す高
次のモードは、環状構造内で特に吸収されている。本発
明の１つの目的は、二重被覆かつリングのドープされた
ファイバのコアを横断しないモードの一部を吸収するた
めの、同じく、ドープされたリング内の増幅器の第２の
部分内にある二重被覆ファイバの被覆にカップリングす
ることができる高ポンピングエネルギーレベルを使用す
ることである。
た波長に対するポンピング光のモード場分布の関係を示
す。異なった２つの波長モードの結果的なエネルギレベ
ルは、リング内とファイバの中央とでは異なって吸収さ
れることが分かる。特に、モードＭ２で模式的に示す高
次のモードは、環状構造内で特に吸収されている。本発
明の１つの目的は、二重被覆かつリングのドープされた
ファイバのコアを横断しないモードの一部を吸収するた
めの、同じく、ドープされたリング内の増幅器の第２の
部分内にある二重被覆ファイバの被覆にカップリングす
ることができる高ポンピングエネルギーレベルを使用す
ることである。
【００１５】図３は、本発明の光ファイバ増幅デバイス
の第１の実施形態を示す。信号Ｓｉ ｎは、カップラ１に
送られる。カップラ１は、シングルモードファイバの信
号入力Ｓｉｎとマルチモードファイバのポンピングモジ
ュール２のポンピングパワーＰを組み合わせる。結果と
して得られる信号は、二重被覆ファイバである第１の増
幅器ファイバＡ１に接続される。この第１の増幅段Ａ１
は、スプライスでもよい接続手段３を介してリングのド
ープされた増幅器Ａ２に接続される。結果として得られ
る信号Ｓｏｕｔは回線に接続される。２つのファイバ部
分を一つにスプライスするために、両コアの直径、およ
び、リングドーパント構造１１と比較した外部被覆１４
は、信号およびポンピングエネルギーの損失を回避する
ために同じ大きさを有していなければならない。
の第１の実施形態を示す。信号Ｓｉ ｎは、カップラ１に
送られる。カップラ１は、シングルモードファイバの信
号入力Ｓｉｎとマルチモードファイバのポンピングモジ
ュール２のポンピングパワーＰを組み合わせる。結果と
して得られる信号は、二重被覆ファイバである第１の増
幅器ファイバＡ１に接続される。この第１の増幅段Ａ１
は、スプライスでもよい接続手段３を介してリングのド
ープされた増幅器Ａ２に接続される。結果として得られ
る信号Ｓｏｕｔは回線に接続される。２つのファイバ部
分を一つにスプライスするために、両コアの直径、およ
び、リングドーパント構造１１と比較した外部被覆１４
は、信号およびポンピングエネルギーの損失を回避する
ために同じ大きさを有していなければならない。
【００１６】図４は、本発明の第２の実施形態を示す。
この実施形態において、第２のカップラ１は、第２の増
幅段Ａ２の出力にカップリングされる。第２のポンプモ
ジュール２は、第２のカップラ１にカップリングされ
る。このような増幅器設計の場合、共および逆伝播ポン
ピング方式は、同時に実現することができる。
この実施形態において、第２のカップラ１は、第２の増
幅段Ａ２の出力にカップリングされる。第２のポンプモ
ジュール２は、第２のカップラ１にカップリングされ
る。このような増幅器設計の場合、共および逆伝播ポン
ピング方式は、同時に実現することができる。
【００１７】図５は、ポンピングモジュール２が、ファ
イバの効果的なポンピングのための、異なった波長およ
びモード構造を備えた１組のレーザダイオード４を含む
他の実施形態を示す。
イバの効果的なポンピングのための、異なった波長およ
びモード構造を備えた１組のレーザダイオード４を含む
他の実施形態を示す。
【００１８】以下の部分では、増幅ファイバの好ましい
一実施例を説明する。本発明は、この特定のタイプのフ
ァイバに限定されない。本発明は、主請求項の特徴を備
えたいかなる他の増幅ファイバを使用しても実現でき
る。ファイバＡ１は、二重被覆構造を有する。
一実施例を説明する。本発明は、この特定のタイプのフ
ァイバに限定されない。本発明は、主請求項の特徴を備
えたいかなる他の増幅ファイバを使用しても実現でき
る。ファイバＡ１は、二重被覆構造を有する。
【００１９】増幅ファイバＡ１は、１２５マイクロメー
トルの外周直径を備えた二重被覆全シリカファイバであ
る。マルチモードコアの開口数は０．２であり、その直
径は３２マイクロメートルである。シングルモードコア
は、イッテルビウム／燐の共ドープのない、（約１２０
０ｐｐｍの）エルビウムのみを使用してドープされたア
ルミノゲルマノ珪酸塩ガラスである。その直径は８マイ
クロメートルである。マルチモードポンプの最大吸収
は、９７８ナノメートルにおいて１２デシベル／メート
ルである。同様に、５０と１００マイクロメートルの間
のマルチモードのモードを備えた二重被覆ファイバを使
用することができる。マルチモード被覆の形態は、円形
でもよく、コアへのモードのより良好なカップリングの
ための他の形状を有することができる。コアの直径は、
約８マイクロメートルである。
トルの外周直径を備えた二重被覆全シリカファイバであ
る。マルチモードコアの開口数は０．２であり、その直
径は３２マイクロメートルである。シングルモードコア
は、イッテルビウム／燐の共ドープのない、（約１２０
０ｐｐｍの）エルビウムのみを使用してドープされたア
ルミノゲルマノ珪酸塩ガラスである。その直径は８マイ
クロメートルである。マルチモードポンプの最大吸収
は、９７８ナノメートルにおいて１２デシベル／メート
ルである。同様に、５０と１００マイクロメートルの間
のマルチモードのモードを備えた二重被覆ファイバを使
用することができる。マルチモード被覆の形態は、円形
でもよく、コアへのモードのより良好なカップリングの
ための他の形状を有することができる。コアの直径は、
約８マイクロメートルである。
【００２０】ポンプは、エルビウムの吸収スペクトルの
ピークをλ＝９７８ナノメートルに一致されるために、
放出発振波長が最適化された、マルチモードレーザダイ
オードである。これは、例えば、縁に微小機械加工され
た、５０／１２５マイクロメートルのマルチモードファ
イバにカップリングされたシングルストライプの１×５
０マイクロメートルのレーザダイオードである。カップ
リング効率は、６５と７０％の間である。多重化器のポ
ンプポートは、同じマルチモードファイバで作られる。
ポンプアセンブリは、ポンプポートにスプライスされ
る。ポンピング装置は、約１．９ワットの注入されたポ
ンピングパワーを可能にする。
ピークをλ＝９７８ナノメートルに一致されるために、
放出発振波長が最適化された、マルチモードレーザダイ
オードである。これは、例えば、縁に微小機械加工され
た、５０／１２５マイクロメートルのマルチモードファ
イバにカップリングされたシングルストライプの１×５
０マイクロメートルのレーザダイオードである。カップ
リング効率は、６５と７０％の間である。多重化器のポ
ンプポートは、同じマルチモードファイバで作られる。
ポンプアセンブリは、ポンプポートにスプライスされ
る。ポンピング装置は、約１．９ワットの注入されたポ
ンピングパワーを可能にする。
【００２１】環状のドープ区画を備えた増幅ファイバＡ
２は、二重被覆ファイバに直接接続される。このタイプ
のファイバの良い実施例は、７から１４マイクロメート
ルの直径を持つ環状ドープを有する。コアは、７マイク
ロメートルの直径を有する。ドープされたリングを備え
た他の全ての環状にドープされたファイバは、マルチモ
ード被覆の直径の範囲内にある。
２は、二重被覆ファイバに直接接続される。このタイプ
のファイバの良い実施例は、７から１４マイクロメート
ルの直径を持つ環状ドープを有する。コアは、７マイク
ロメートルの直径を有する。ドープされたリングを備え
た他の全ての環状にドープされたファイバは、マルチモ
ード被覆の直径の範囲内にある。
【図１】１つが二重被覆構造を備え、第２のものはリン
グドーパント構造を備えた２つの光ファイバの断面模式
図である。
グドーパント構造を備えた２つの光ファイバの断面模式
図である。
【図２】リング構造ファイバ内の異なった波長のモード
場直径の模式図である。
場直径の模式図である。
【図３】光ファイバ増幅デバイスの第１の実施形態を示
す図である。
す図である。
【図４】光ファイバ増幅デバイスの第２の実施形態を示
す図である。
す図である。
【図５】第３の実施形態を示す図である。
１ 第２のカップラ
２ ポンピングモジュール
３ 接続手段
４ レーザダイオード
１０ コア領域
１１ リング領域
１３ コア
１４ 被覆層
１５ 外部被覆層
Ｍ２ モード
Ｐ ポンピングパワー
Ａ１ 第１の増幅段
Ａ２ 第２の増幅段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H050 AB03Z AB18X AC28 AC81
AD00
5F072 AB09 AK06 KK30 YY17
Claims (4)
- 【請求項１】 光信号入力および出力を有する光ファイ
バ増幅器デバイスであって、 ランタノイドがドープされた二重被覆構造の第１の増幅
ファイバと、 ランタノイドがドープされたリング構造の第２の増幅フ
ァイバと、 少なくとも１つのポンピングモジュールを使用して、前
記ファイバをポンピングするための手段を含む光ファイ
バ増幅器デバイス。 - 【請求項２】 前記二重被覆構造を有する前記第２のフ
ァイバが、屈折率ｎ１のコアを有し、前記コアの周囲に
ｎ１より小さい屈折率ｎ２の第１の被覆を有し、前記第
１の被覆の周囲にｎ２より小さい屈折率ｎ３の第２の被
覆を有し、前記ファイバの前記コアに燐イオンをドープ
しない材料の組成を使用する請求項１に記載の光ファイ
バ増幅器デバイス。 - 【請求項３】 前記ドープされたリング構造を有する前
記第１のファイバが、ランタニドをドープしない材料組
成のコア領域、および、ランタニドをドープした材料組
成のリング領域を有し、前記リング領域が、前記ファイ
バのリング区画内に燐イオンをドープしない材料の組成
を使用して、前記コア領域から特定の距離だけ放射状に
間隔を空けられる請求項１に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 光信号の増幅のために、光ファイバ増幅
デバイスを使用する光通信システム。
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|---|---|---|---|
| EP01440231A EP1280247B1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Optical fiber amplifier device and communications system using the optical fiber amplifier device |
| EP01440231.7 | 2001-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046165A true JP2003046165A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=8183262
Family Applications (1)
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| EP (1) | EP1280247B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003046165A (ja) |
| AT (1) | ATE251352T1 (ja) |
| DE (1) | DE60100903T2 (ja) |
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| JP2016189381A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器及び伝送システム |
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| US11342723B2 (en) | 2018-07-16 | 2022-05-24 | Optical Engines, Inc. | Counter pumping a large mode area fiber laser |
| CN108899751B (zh) * | 2018-08-20 | 2024-05-28 | 桂林电子科技大学 | 支持六线偏振模信号光放大的edfa及其模式增益均衡方法 |
| CN114268010B (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-14 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 光纤放大器 |
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| JP3301275B2 (ja) * | 1994-09-27 | 2002-07-15 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
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-
2001
- 2001-07-23 DE DE60100903T patent/DE60100903T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-23 EP EP01440231A patent/EP1280247B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-23 AT AT01440231T patent/ATE251352T1/de not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-07-10 JP JP2002200791A patent/JP2003046165A/ja active Pending
- 2002-07-12 US US10/193,310 patent/US6687046B2/en not_active Expired - Lifetime
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