JP2652265B2 - 光増幅器励起方式 - Google Patents

光増幅器励起方式

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、希土類元素をドープした希土類元素ドープ
光ファイバとこれを励起する励起光源から構成される光
増幅器励起方式に関するものである。
（従来の技術） 希土類元素をドープした希土類元素ドープ光ファイバ
とこれを励起する励起光源から構成される光増幅器は、
利得が偏光に依存しないこと、結合損失が小さい等の利
点がある。
光増幅器の従来の励起方式として、第６図の方式があ
る［ELECTRONICS LETTERS,Vol.26,No.8,12th April 199
0,H.Taga et.al.,“459km,2.4Gbit/s FOUR WAVELENGTH
MULTIPLEXING OPTICAL FIBER TRANSMISSION EXPERIMENT
USING SIX Er−DOPED FIBER AMPLIFIERS"］。図におい
て、１は信号光と励起光を合波する光合波器、２はEr等
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、3a〜3bは希土類元素を励起する半導体レーザ、４は
偏光面の異なる２台の半導体レーザ3aと3bの各出力光を
合波する偏光合波器を示す。第６図では、１組の励起光
源を２台の半導体レーザで構成している。図のように従
来の励起方式では１台の光増幅器に２台１組の励起光源
を用い、各励起光源の光出力電力レベルを変えることに
よって光増幅器の利得を制御している。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の駆動方式の光増幅器を、例えば長距離
光通信システムの中継器に用いる場合、上り回線と下り
回線があるので２組の励起光源が必要となる。このため
に励起光源用半導体レーザの数が多くなり、システムの
コストが高くなるという問題点がある。
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、低コストな光増幅器励起方式を提供
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、本発明による光増幅器励
起方式は、希土類元素をドープした複数の希土類元素ド
ープ光ファイバと該希土類元素ドープ光ファイバを励起
する１組の励起光源から構成される光増幅器の励起方式
において、 一つの光源から前記１組の励起光源の光出力をとり出
すように分岐させる分岐手段と、 複数の前記希土類元素ドープ光ファイバへの励起光電
力を個別に変える電力調整手段と、 複数の前記希土類元素ドープ光ファイバの各出力にお
ける光信号電力を個別に検出し予め定めた基準電力と比
較して前記電力調整手段を調整して各希土類元素ドープ
光ファイバへの前記励起光電力を制御する比較・制御手
段と を備え、 複数の光増幅器の利得を個別に制御するように構成さ
れている。
（作用） 以上のように構成することにより、従来の励起方式に
比べて、大幅に励起光源用半導体レーザの数を減少させ
ることが可能となり、光増幅器システムの低コスト化を
図ることができる。
（実施例１） 第１図は本発明の第一の実施例である光増幅器励起方
式のブロック図である。本発明による励起方式が従来例
と異なるのは、励起光源５の出力光を光分波器６で分岐
し、２台の光増幅器を励起するのに用いる点である。可
変光減衰器7a、7bを用いて２台の光増幅器の利得を個別
に制御することを特徴としている。
第１図において、励起光源５からの出力光は、光分波
器６で分岐され、それぞれ可変減衰器7a、7bを通り、光
合波器1a、1bによって信号光と合成された後、希土類を
ドープした光ファイバ2a、2bを励起する。光ファイバ2a
で増幅された信号光の一部を光分波器8aで取り出し、光
検出器9a、増幅器10a、低域ろ波器11aを通して信号電力
レベルを検出し、比較器12aにおいて基準電圧発生器13a
から出力される予め定められた信号電力レベルとの比較
を行なう。光ファイバ2bからの信号も同様の処理が行な
われる。制御回路14において、両方の信号電力レベルが
予め定められた信号電力レベルより低い場合は励起光源
出力を大きくする。一方の信号電力レベルのみが基準電
圧より大きくなった場合には可変減衰器7a,7bで励起光
電力を小さくする。これにより、光増幅器出力における
出力信号光の電力レベルを一定にしている。
（第二の実施例） 第２図は本発明の第二の実施例である光増幅器のブロ
ック図である。この光増幅器が第１図の実施例と異なる
のは、励起光源の分岐方法と光ファイバへの入力励起光
電力の制御方法である。励起光源５からの光を反射率可
変の光分波器15で分岐している点である。光分波器15
は、クロム膜の厚さを矢印の方向に沿って連続的に変え
てコーティングされており、透過光と反射光の電力比を
連続的に変化させる。この電力比と励起光源出力電力レ
ベルを変えることによって２台の光増幅器の利得を個別
に制御する事を可能としている。
（第三の実施例） 第３図は本発明の第三の実施例である光増幅器のブロ
ック図である。この光増幅器が第２図の実施例と異なる
のは、励起光源５からの光を音響光学素子を用いた光分
波器16で分岐している点である。光分波器16は、音響光
学効果を利用し、入射光を０次回折光と１次回折光に分
岐し、その分岐比は音響光学素子への印加電圧で制御さ
れる。この分岐比と励起光源出力電力レベルを変えるこ
とによって２台の光増幅器の利得を個別に制御する事を
可能としている。
（第四の実施例） 第４図は本発明の第四の実施例である光増幅器のブロ
ック図である。この光増幅器が第２図の実施例と異なる
のは、直列に接続された２台の光増幅器を励起している
点である。本実施例では光分波器15を用いて励起光源を
制御しているが、第２図と同じく、光分波器と可変減衰
器の組み合わせあるいは第３図と同じく音響光学素子を
用いた分波器16を使用することも可能である。
（第五の実施例） 第５図は本発明の第五の実施例である光増幅器のブロ
ック図である。この光増幅器が第４図の実施例と異なる
のは、光分波器17と光合波器18を用いて並列に接続され
た２台の光増幅器を励起している点である。本実施例で
は光分波器15を用いて励起光源５の出力光電力を制御し
ているが、第２図と同じく、光分波器と可変減衰器の組
み合わせあるいは第３図と同じく音響光学素子を用いた
分波器を使用することも可能である。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、光増幅器励起方
式において、２台の光増幅器を１台で励起し、且つ、利
得を個別に制御することにより、光増幅器を用いた光中
継システムの小型化、低コスト化が図れるという利点を
有する。
【図面の簡単な説明】
第１図から第５図は本発明の実施例のブロック図、第６
図は従来例のブロック図である。 1,1a,1b,18……光合波器、 2,2a,2b……希土類元素ドープ光ファイバ、 3a,3b……半導体レーザ、 ４……偏光合波器、 ５……励起光源、 6,8a,8b,10,15,16……光分波器、 7a,7b……可変光減衰器、 9a,9b……光検出器、 10a,10b……増幅器、 11a,11b……低減ろ波器、 12a,12b……比較器、 13a,13b……基準電圧発生器、 14……制御回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】希土類元素をドープした複数の希土類元素
    ドープ光ファイバと該希土類元素ドープ光ファイバを励
    起する１組の励起光源から構成される光増幅器の励起方
    式において、 一つの光源から前記１組の励起光源の光出力をとり出す
    ように分岐させる分岐手段と、 複数の前記希土類元素ドープ光ファイバへの励起光電力
    を個別に変える電力調整手段と、 複数の前記希土類元素ドープ光ファイバの各出力におけ
    る光信号電力を個別に検出し予め定めた基準電力と比較
    して前記電力調整手段を調整して各希土類元素ドープ光
    ファイバへの前記励起光電力を制御する比較・制御手段
    と を備え、 複数の光増幅器の利得を個別に制御するように構成され
    たことを特徴とする光増幅器励起方式。
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