JP2627562B2 - 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 - Google Patents
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
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- 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
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は希土類元素ドープ光ファイバをポンピングし
て増幅する希土類元素ドープ光ファィバレーザ増幅器に
関するものである。
て増幅する希土類元素ドープ光ファィバレーザ増幅器に
関するものである。
（従来技術） これまで光通信においては弱まった光信号を増幅する
手段として、一度微弱な光信号を光検出器を介して電気
信号に変換し、その電気信号を等価・増幅・識別した
後、増幅された電気信号により半導体レーザを駆動して
強い光信号に変換するという方式が用いられてきた。
手段として、一度微弱な光信号を光検出器を介して電気
信号に変換し、その電気信号を等価・増幅・識別した
後、増幅された電気信号により半導体レーザを駆動して
強い光信号に変換するという方式が用いられてきた。
それに対して、光信号を光のまで増幅するいわゆる光
直接増幅（以下、「光増幅」と称す）方式がある。光増
幅方式では、光−電気−光変換を用いないので、ビット
レートの選択・変更が任意に行えたり、波長多重光信号
や周波数多重光信号の一括増幅ができる上に、強度変調
光信号でもコヒーレント光信号でも増幅することごでき
る。従って、このような光増幅器を光中継器に用いる
と、等価的にシステム全体を一種の極低損失な伝送路と
見なすことができるので、一度敷設した光通信システム
でも端局装置を交換するだけで随時システムアップする
ことができるようになる。このように光増幅器を用いた
光中継器技術は、柔軟性があり経済性にも優れた光通信
システムを提供できる可能性があることから、将来の光
通信および光計測などにおいて不可欠の技術として各国
で盛んに研究開発が行われている。
直接増幅（以下、「光増幅」と称す）方式がある。光増
幅方式では、光−電気−光変換を用いないので、ビット
レートの選択・変更が任意に行えたり、波長多重光信号
や周波数多重光信号の一括増幅ができる上に、強度変調
光信号でもコヒーレント光信号でも増幅することごでき
る。従って、このような光増幅器を光中継器に用いる
と、等価的にシステム全体を一種の極低損失な伝送路と
見なすことができるので、一度敷設した光通信システム
でも端局装置を交換するだけで随時システムアップする
ことができるようになる。このように光増幅器を用いた
光中継器技術は、柔軟性があり経済性にも優れた光通信
システムを提供できる可能性があることから、将来の光
通信および光計測などにおいて不可欠の技術として各国
で盛んに研究開発が行われている。
そのように光増幅器のひとつとして希土類元素をドー
プした光ファイバを用いて光増幅器を行う方式がある。
例えば、希土類元素のひとつであるEr（エルビウム）を
石英系ガラスファイバにドープすることにより1.5μｍ
帯の信号光を20〜30dB増幅可能な光増幅器（Erドープ光
ファイバレーザ増幅器）が得られることが確認されてい
る。このErドープ光ファイバレーザは増幅器は、飽和出
力レベルが高いこと、偏光依存性が小さいこと、雑音指
数が小さいこと、等の様々な利点から、将来の実用的な
光増幅器のひとつとして盛んに研究がおこなわれてい
る。
プした光ファイバを用いて光増幅器を行う方式がある。
例えば、希土類元素のひとつであるEr（エルビウム）を
石英系ガラスファイバにドープすることにより1.5μｍ
帯の信号光を20〜30dB増幅可能な光増幅器（Erドープ光
ファイバレーザ増幅器）が得られることが確認されてい
る。このErドープ光ファイバレーザは増幅器は、飽和出
力レベルが高いこと、偏光依存性が小さいこと、雑音指
数が小さいこと、等の様々な利点から、将来の実用的な
光増幅器のひとつとして盛んに研究がおこなわれてい
る。
Erドープ光ファイバレーザ増幅器の基本的な動作原理
はErのｆ殻内電子エネルギー準位を用いて通常の３準位
レーザと同じように考えることができる。即ち、第１図
に示すように基底状態（ω０）励起状態１、２（ω１、
ω２）があり、基底状態ω０と励起状態１とのエネルギ
ー準位差に相当するエネルギー（ω１−ω２）を有する
光を吸収するいことにより基底状態ω０にあった電子は
例示状態１に励起される。励起状態１に励起された電子
は非発光遷移によって励起状態２の移行し、基底状態ω
０と励起状態２とのエネルギー準位差に相当するエネル
ギーを有する光（振動数：ν２＝（ω２−ω０）/h、但
しｈはプランクの定数）を発光することにより励起状態
２にあった電子は基底状態ω０にもどる。この時振動数
ν２の光を入射すると、励起状態２から基底状態ω２へ
の発光遷移が入射光に誘発されて発生するので、これに
より振動数ν２の光を増幅することができる。Erの場
合、振動数ν２の光の波長は1.5μｍ帯となるのでErド
ープ光ファイバレーザ増幅器は1.5μｍ用の光増幅器と
して用いることができる。
はErのｆ殻内電子エネルギー準位を用いて通常の３準位
レーザと同じように考えることができる。即ち、第１図
に示すように基底状態（ω０）励起状態１、２（ω１、
ω２）があり、基底状態ω０と励起状態１とのエネルギ
ー準位差に相当するエネルギー（ω１−ω２）を有する
光を吸収するいことにより基底状態ω０にあった電子は
例示状態１に励起される。励起状態１に励起された電子
は非発光遷移によって励起状態２の移行し、基底状態ω
０と励起状態２とのエネルギー準位差に相当するエネル
ギーを有する光（振動数：ν２＝（ω２−ω０）/h、但
しｈはプランクの定数）を発光することにより励起状態
２にあった電子は基底状態ω０にもどる。この時振動数
ν２の光を入射すると、励起状態２から基底状態ω２へ
の発光遷移が入射光に誘発されて発生するので、これに
より振動数ν２の光を増幅することができる。Erの場
合、振動数ν２の光の波長は1.5μｍ帯となるのでErド
ープ光ファイバレーザ増幅器は1.5μｍ用の光増幅器と
して用いることができる。
一方、このような発光遷移には上述した入射光に誘発
して起こるものの他に、入射光の有無とは無関係に発生
するものがある。これが所謂光増幅器の雑音光であり、
その特性が光増幅器全体の特性に大きく影響する。ポン
ピング光が強くなれば雑音光の強度も強くなる。
して起こるものの他に、入射光の有無とは無関係に発生
するものがある。これが所謂光増幅器の雑音光であり、
その特性が光増幅器全体の特性に大きく影響する。ポン
ピング光が強くなれば雑音光の強度も強くなる。
光ファイバレーザ増幅器は、ポンピング光と信号光の
進行方向の関係によって、第２図（ａ）に示すような前
方向増幅と、第２図（ｂ）に示すような後方向増幅とに
分類することができる。
進行方向の関係によって、第２図（ａ）に示すような前
方向増幅と、第２図（ｂ）に示すような後方向増幅とに
分類することができる。
第２図において、１はErをドープしたErドープ石英系
光ファイバ（以下、単に「Erドープ光ファイバ」と称
す）、２はErドープ光ファイバ１をポンピングするポン
ピング光を発振するポンピング光用光源、３はポンピン
グ光と信号光を合波する合波器、４及び５はそれぞれ光
信号である。第２図（ａ）では、信号光４とポンピング
光との進行方向が同じであり、このような場合を一般に
前方向増幅と呼んでいる。一方、第２図（ｂ）では、信
号光５とポンピング光との進行方向が逆であり、後方向
増幅と呼ばれている。
光ファイバ（以下、単に「Erドープ光ファイバ」と称
す）、２はErドープ光ファイバ１をポンピングするポン
ピング光を発振するポンピング光用光源、３はポンピン
グ光と信号光を合波する合波器、４及び５はそれぞれ光
信号である。第２図（ａ）では、信号光４とポンピング
光との進行方向が同じであり、このような場合を一般に
前方向増幅と呼んでいる。一方、第２図（ｂ）では、信
号光５とポンピング光との進行方向が逆であり、後方向
増幅と呼ばれている。
第３図は、前方向増幅と後方向増幅の増幅特性（入出
力特性）図である。図において、ａ〜ｅは入社ポンプ光
強度が85mW,60mW,50mW,35mW及び25mWのときにおけるそ
れぞれの入力信号電力と出力信号電力、、白の四角は前
方向増幅の場合、黒の四角は後方向増幅の場合である。
図から明らかなように、前方向増幅と後方向増幅との増
幅特性は、増幅方向によらずほぼ同じである。
力特性）図である。図において、ａ〜ｅは入社ポンプ光
強度が85mW,60mW,50mW,35mW及び25mWのときにおけるそ
れぞれの入力信号電力と出力信号電力、、白の四角は前
方向増幅の場合、黒の四角は後方向増幅の場合である。
図から明らかなように、前方向増幅と後方向増幅との増
幅特性は、増幅方向によらずほぼ同じである。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、第４図に示すように、前方向増幅と後方向増
幅とでは雑音特性が異なり、かつErドープ光ファイバの
長さによってもその差が異なる。図は、Erドープ光ファ
イバの長さが4m（三角）、8m（四角）及び16m（丸）に
おける前方向増幅（白）と後方向増幅（黒）との信号利
得に対する全自然放出雑音電力の特性を示したものであ
る。光ファイバ長が長くなると増幅方向による雑音特性
の違いが顕著になり、後方向増幅の方が前方向増幅より
も雑音電力が大きくなる。さらに、利得の小さいときと
大きいときとでは雑音電力の増加率が異なる。これは、
Erドープ光ファイバが２つの吸収・発振ピークを持つこ
とから、利得が小さいときは1.552μｍ近傍の雑音光
が、利得の大きいときには1.536μｍ近傍の雑音光が全
雑音光電力に最も寄与するためである。
幅とでは雑音特性が異なり、かつErドープ光ファイバの
長さによってもその差が異なる。図は、Erドープ光ファ
イバの長さが4m（三角）、8m（四角）及び16m（丸）に
おける前方向増幅（白）と後方向増幅（黒）との信号利
得に対する全自然放出雑音電力の特性を示したものであ
る。光ファイバ長が長くなると増幅方向による雑音特性
の違いが顕著になり、後方向増幅の方が前方向増幅より
も雑音電力が大きくなる。さらに、利得の小さいときと
大きいときとでは雑音電力の増加率が異なる。これは、
Erドープ光ファイバが２つの吸収・発振ピークを持つこ
とから、利得が小さいときは1.552μｍ近傍の雑音光
が、利得の大きいときには1.536μｍ近傍の雑音光が全
雑音光電力に最も寄与するためである。
上述のような雑音光のレベル差は光増幅器の雑音の雑
音指数の違いとなって現れ、オルシャンスキ（OLhsansk
y）によれば、あるポンピングパワーに対してErドープ
光ファイバの長さを調整して最大の増幅器が得られるよ
うな場合に、第５図に示すように前方向増幅と後方向増
幅とで2.3dBの雑音指数の違いでることが報告されてい
る。このような信号光の入力方向による光増幅器の増幅
特性の違いは、光増幅器の使用に方向性を生じさせる。
従って、光増幅器を光中継器として用いた光多中継光通
信システムにおいては、双方向光信号一括増幅によって
えられる経済的にシステム運用の可能性や障害点探査を
容易にするOTDR（Optical Time Domain Reflector）方
式の可能性が損なわれるという問題があった。また、Yb
（イットビリウム）等他の希土類元素をドープした希土
類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器は一般に共通の特
性であり、双方向光増幅器として用いる場合に極めて問
題であった。
音指数の違いとなって現れ、オルシャンスキ（OLhsansk
y）によれば、あるポンピングパワーに対してErドープ
光ファイバの長さを調整して最大の増幅器が得られるよ
うな場合に、第５図に示すように前方向増幅と後方向増
幅とで2.3dBの雑音指数の違いでることが報告されてい
る。このような信号光の入力方向による光増幅器の増幅
特性の違いは、光増幅器の使用に方向性を生じさせる。
従って、光増幅器を光中継器として用いた光多中継光通
信システムにおいては、双方向光信号一括増幅によって
えられる経済的にシステム運用の可能性や障害点探査を
容易にするOTDR（Optical Time Domain Reflector）方
式の可能性が損なわれるという問題があった。また、Yb
（イットビリウム）等他の希土類元素をドープした希土
類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器は一般に共通の特
性であり、双方向光増幅器として用いる場合に極めて問
題であった。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、増幅特性と雑音特性が双方向でほぼ
相等しい希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を提
供することを目的とする。
になされたもので、増幅特性と雑音特性が双方向でほぼ
相等しい希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明希土類元素ドープ
光ファイバレーザ増幅器は光ファイバに希土類元素をド
ープした希土類元素ドープ光ファイバをポンピング光用
光源により励起して光増幅を行う希土類元素ドープ光フ
ァイバレーザ増幅器において、 前記希土類元素ドープ光ファイバの両端から真中側へ
単一のポンピング光源の二分岐出力又は二つのポンピン
グ光源の各出力を一つの合分波器を介して合分波した二
分岐出力により励起するように前記ポンピング光用光源
を該希土類元素ドープ光ファイバに結合し、前記希土類
元素ドープ光ファイバの前方向と後方向で増幅特性と雑
音特性がほぼ相等しくなるように構成したことを特徴と
するように構成されている。
光ファイバレーザ増幅器は光ファイバに希土類元素をド
ープした希土類元素ドープ光ファイバをポンピング光用
光源により励起して光増幅を行う希土類元素ドープ光フ
ァイバレーザ増幅器において、 前記希土類元素ドープ光ファイバの両端から真中側へ
単一のポンピング光源の二分岐出力又は二つのポンピン
グ光源の各出力を一つの合分波器を介して合分波した二
分岐出力により励起するように前記ポンピング光用光源
を該希土類元素ドープ光ファイバに結合し、前記希土類
元素ドープ光ファイバの前方向と後方向で増幅特性と雑
音特性がほぼ相等しくなるように構成したことを特徴と
するように構成されている。
以下に例を用いて本発明を詳細に説明する。
（比較例） 第６図は本発明装置を説明するための比較例であり、
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図であ
る。図において、１は石英系光フアイバにErをドープし
たErドープ光ファイバ、４は信号光、６及び７はポンピ
ング光と信号光を合分波する合分波器、８及び９はポン
ピング光用光源である。
希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図であ
る。図において、１は石英系光フアイバにErをドープし
たErドープ光ファイバ、４は信号光、６及び７はポンピ
ング光と信号光を合分波する合分波器、８及び９はポン
ピング光用光源である。
比較例では、Erドープ光ファイバ６の両端側に配置さ
れたそれぞれ独立のポンピング光用光源8,9から合分波
器6,7を介してErドープ光ファィバ６を励起する。但
し、Erドープ光ファイバ１へのポンピング光パワーがEr
ドープ光ファイバ１の両端でほぼ同じになるように、ポ
ンピング光用光源8,9の出力と合分波器6,7によりポンピ
ング光の挿入損失を調整しておく。例えば、合分波器６
と合分波器７の挿入損失の差が0.5dB、ポンピング光用
光源８とポンピング光用光源９の出力差が0.2dBであっ
たとしても、Erドープ光ファイバ１へのポンピング光パ
ワー差は最大でも0.7dBにしからない。従って、この比
較例は従来の方式の場合と比べてErドープ光ファイバ１
の励起状態の左右非対象性が極めて小さくなり、このと
きの増幅特性及び雑音特性は、信号光の入力方向に関係
なくほぼ同じとなる。
れたそれぞれ独立のポンピング光用光源8,9から合分波
器6,7を介してErドープ光ファィバ６を励起する。但
し、Erドープ光ファイバ１へのポンピング光パワーがEr
ドープ光ファイバ１の両端でほぼ同じになるように、ポ
ンピング光用光源8,9の出力と合分波器6,7によりポンピ
ング光の挿入損失を調整しておく。例えば、合分波器６
と合分波器７の挿入損失の差が0.5dB、ポンピング光用
光源８とポンピング光用光源９の出力差が0.2dBであっ
たとしても、Erドープ光ファイバ１へのポンピング光パ
ワー差は最大でも0.7dBにしからない。従って、この比
較例は従来の方式の場合と比べてErドープ光ファイバ１
の励起状態の左右非対象性が極めて小さくなり、このと
きの増幅特性及び雑音特性は、信号光の入力方向に関係
なくほぼ同じとなる。
（実施例１） 第７図は本発明による第１の実施例であり、希土類元
素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図である。比較
例と異なる点は、一つのポンピング光用光源10でErドー
プ光ファイバ１の両端側から真中へ合分波器6,7を介し
てポンピングするように構成したことにある。
素ドープ光ファイバレーザ増幅器の概略図である。比較
例と異なる点は、一つのポンピング光用光源10でErドー
プ光ファイバ１の両端側から真中へ合分波器6,7を介し
てポンピングするように構成したことにある。
すなわち、実施例１では、一つのポンピング光用光源
10で両方光のポンピングをするように構成して、比較例
のような２つのポンピング光用光源8,9の出力差を無く
したものである。従って、比較例よりも、さらにErドー
プ光ファイバ１の励起状態の左右非対象性が小さくな
り、このときの増幅特性及び雑音特性は信号光の入力方
向に関係なくほぼ同じくすることが可能となる。
10で両方光のポンピングをするように構成して、比較例
のような２つのポンピング光用光源8,9の出力差を無く
したものである。従って、比較例よりも、さらにErドー
プ光ファイバ１の励起状態の左右非対象性が小さくな
り、このときの増幅特性及び雑音特性は信号光の入力方
向に関係なくほぼ同じくすることが可能となる。
（実施例２） なお、実施例１のように一つのポンピング光用光源10
でポンピングをする場合には、第８図のようにポンピン
グ光用光源10a,10bの冗長構成を用いて安全性を増せば
良い。
でポンピングをする場合には、第８図のようにポンピン
グ光用光源10a,10bの冗長構成を用いて安全性を増せば
良い。
一般にビームスプリッタや対称なシングルモード導波
路を用いて同一の波長を持つ二つの光を同じ比率で合波
させた場合、出力側が２つのボートに分離されているの
で本質的に3dBの挿入損失がある。しかし、第８図の冗
長構成の場合には、２つの出力ポートのそれぞれを用い
るため挿入損失がなく、ポンピング光用光源10a、10bの
発振波長が同一波長帯（例えば波長差が0.1μｍ程度以
内）である場合でもポンピング光用光源10a,10bの出力
は第７図のポンピング光用光源10と同じでよいという利
点がある。
路を用いて同一の波長を持つ二つの光を同じ比率で合波
させた場合、出力側が２つのボートに分離されているの
で本質的に3dBの挿入損失がある。しかし、第８図の冗
長構成の場合には、２つの出力ポートのそれぞれを用い
るため挿入損失がなく、ポンピング光用光源10a、10bの
発振波長が同一波長帯（例えば波長差が0.1μｍ程度以
内）である場合でもポンピング光用光源10a,10bの出力
は第７図のポンピング光用光源10と同じでよいという利
点がある。
上述の説明てはErドープ石英系光ファイバ光増幅器を
もちいて説明したが、Er以外のドーパントを用いたり光
ファイバの組成を変えた場合でも、同様のポンピング技
術が適用可能である。具体的には、同一出願人が先に出
願した「Erドープ光ファイバレーザ素子」（特願昭63−
321945号；昭和63年12月22日）記載の如く、エリビウム
（Er）の他にホリミヌム（Ho）、ツリウム（Tm）及びジ
スプロシウム（Dy）のうち少なくとも一つをドープした
Erドープ光ファイバと本発明とを組み合わせてもよい。
この場合、ポンピング光源２は1.1〜1.4μｍの波長帯を
発振する光源を用いることができる。また、希土類元素
ドープ光フィアバレーザのポンピングにも同様の技術が
適用可能である。
もちいて説明したが、Er以外のドーパントを用いたり光
ファイバの組成を変えた場合でも、同様のポンピング技
術が適用可能である。具体的には、同一出願人が先に出
願した「Erドープ光ファイバレーザ素子」（特願昭63−
321945号；昭和63年12月22日）記載の如く、エリビウム
（Er）の他にホリミヌム（Ho）、ツリウム（Tm）及びジ
スプロシウム（Dy）のうち少なくとも一つをドープした
Erドープ光ファイバと本発明とを組み合わせてもよい。
この場合、ポンピング光源２は1.1〜1.4μｍの波長帯を
発振する光源を用いることができる。また、希土類元素
ドープ光フィアバレーザのポンピングにも同様の技術が
適用可能である。
（発明の効果） 以上のように、本発明は希土類元素ドープ光ファイバ
の両端から真中側へそれぞれ励起するようにポンピング
光用光源８（9,10）を配置してポンピングをすることに
より、増幅特性及び雑音特性が希土類元素ドープ光ファ
イバの前方向と後方向でほぼ相等しくなるように構成す
ることが可能となる。
の両端から真中側へそれぞれ励起するようにポンピング
光用光源８（9,10）を配置してポンピングをすることに
より、増幅特性及び雑音特性が希土類元素ドープ光ファ
イバの前方向と後方向でほぼ相等しくなるように構成す
ることが可能となる。
ここで、一つのポンピング光用光源10からのポンピン
グ光を二分岐した二分岐出力又は二つのポンピング光源
10a,10bの各出力を一つの合分波器11を介して合分波し
た二分岐出力により２方向に励起するように構成するこ
とにより、合分波器6,7の挿入損失の差だけでほぼ左右
対称な希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器が可能
となる。
グ光を二分岐した二分岐出力又は二つのポンピング光源
10a,10bの各出力を一つの合分波器11を介して合分波し
た二分岐出力により２方向に励起するように構成するこ
とにより、合分波器6,7の挿入損失の差だけでほぼ左右
対称な希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器が可能
となる。
従って、希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器の
利点を生かしつつ、かつ双方向増幅器として光通信シス
テムの多段中継に用いることができその効果が極めて大
である。
利点を生かしつつ、かつ双方向増幅器として光通信シス
テムの多段中継に用いることができその効果が極めて大
である。
第１図は従来のErドープ光ファイバレーザ増幅器の原理
を説明するためのエネルギー状態図、第２図（ａ）及び
（ｂ）は従来のErドープ光ファイバレーザ増幅器の概略
構成図、第３図は従来のErドープ光ファイバレーザ増幅
器の増幅特性図、第４図は従来のErドープ光ファイバレ
ーザ増幅器の雑音特性図、第５図は従来のErドープ光フ
ァイバレーザ増幅器の前方向増幅と後方向増幅との雑音
特性図、第６図は本発明によるErドープ光フアイバレー
ザ増幅器を説明するための比較例を示す概略構成図、第
７図は本発明によるErドープ光ファイバレーザ増幅器の
実施例を示す概略構成図、第８図は本発明によるErドー
プ光ファイバレーザ増幅器の冗長構成図である。 １……Erドープ光ファイバ、2,8,9,10（10a,10b）……
ポンピング光用光源、3,6,7,11……合分波器、4,5……
信号光。
を説明するためのエネルギー状態図、第２図（ａ）及び
（ｂ）は従来のErドープ光ファイバレーザ増幅器の概略
構成図、第３図は従来のErドープ光ファイバレーザ増幅
器の増幅特性図、第４図は従来のErドープ光ファイバレ
ーザ増幅器の雑音特性図、第５図は従来のErドープ光フ
ァイバレーザ増幅器の前方向増幅と後方向増幅との雑音
特性図、第６図は本発明によるErドープ光フアイバレー
ザ増幅器を説明するための比較例を示す概略構成図、第
７図は本発明によるErドープ光ファイバレーザ増幅器の
実施例を示す概略構成図、第８図は本発明によるErドー
プ光ファイバレーザ増幅器の冗長構成図である。 １……Erドープ光ファイバ、2,8,9,10（10a,10b）……
ポンピング光用光源、3,6,7,11……合分波器、4,5……
信号光。
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバに希土類元素をドープした希土
類元素ドープ光ファイバを単一のポンピング光用光源に
より励起して該光ファイバを伝送する光信号の前方向お
よび後方向光増幅幅を行う希土類元素ドープ光ファイバ
レーザ増幅器において、 前記希土類元素ドープ光ファイバの両端側から真中側へ
それぞれ励起するように前記単一のポンピング光用光源
の二分岐出力を該希土類元素ドープ光ファイバの両端側
にそれぞれ結合し、前記希土類元素ドープ光ファイバの
前記前方向と後方向で増幅特性と雑音指数特性がほぼ相
等しくなるように構成したことを特徴とする希土類元素
ドープ光ファイバレーザ増幅器。 - 【請求項２】光ファィバに希土類元素をドープした希土
類元素ドープ光ファイバを二つのポンピング光用光源に
より励起して該光ファイバを伝送する光信号の前方向お
よび後方向増幅を行う希土類元素ドープ光ファイバレー
ザ増幅器において、 前記希土類元素ドープファイバの両端から真中側へそれ
ぞれ励起するように前記二つのポンピング光用光源の各
出力を一つの合分波器を介して分波した二分岐出力を該
希土類元素ドープ光ファイバの両端側にそれぞれ結合
し、前記希土類元素ドープ光ファイバの前記前方向と後
方向で増幅特性と雑音指数特性がほぼ相等しくなるよう
に構成したこと特徴とする希土類元素ドープ光ファイバ
レーザ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229421A JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229421A JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0392827A JPH0392827A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2627562B2 true JP2627562B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16891964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1229421A Expired - Lifetime JP2627562B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 希土類元素ドープ光ファイバレーザ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627562B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714611B2 (ja) * | 1989-04-14 | 1998-02-16 | 日本電信電話株式会社 | 光中継器及びそれを使った光伝送路網 |
| WO2004038876A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-06 | Pirelli Submarine Telecom Systems Italia S.P.A. | Bidirectionally pumped optical amplifier |
| JP4089504B2 (ja) | 2003-05-14 | 2008-05-28 | 日本電気株式会社 | 一芯双方向光伝送システム及び一芯双方向光増幅器並びにその方法 |
| JP5270858B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2013-08-21 | 日本電気株式会社 | 一芯双方向光伝送システム、一芯双方向光増幅器及びそれらに用いる一芯双方向光伝送方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2694014B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1997-12-24 | 日本電信電話株式会社 | 双方向光増幅伝送回路 |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP1229421A patent/JP2627562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0392827A (ja) | 1991-04-18 |
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