JP2734969B2 - Optical fiber amplifier for WDM transmission - Google Patents

Optical fiber amplifier for WDM transmission

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JP2734969B2
JP2734969B2 JP5351487A JP35148793A JP2734969B2 JP 2734969 B2 JP2734969 B2 JP 2734969B2 JP 5351487 A JP5351487 A JP 5351487A JP 35148793 A JP35148793 A JP 35148793A JP 2734969 B2 JP2734969 B2 JP 2734969B2
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amplifying
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • H01S3/06Construction or shape of active medium
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    • H01S3/067Fibre lasers
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ増幅器に関
し、特に波長多重伝送に用いるエルビウムドープ光ファ
イバ増幅器の構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier, and more particularly to an erbium-doped optical fiber amplifier used for wavelength division multiplex transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長多重伝送は、光通信において複数の
波長の信号光を用いることにより伝送容量を拡大する方
式である。このような方式では、送信部において複数の
異なる波長の光を合波する光合波器および受信部におい
て各波長の信号光に分波する光分波器が必要であり、こ
の光合波器および光分波器において挿入損失が生じる。
そこで、この光合分波時の損失を補償するために光増幅
器が使用される。
2. Description of the Related Art Wavelength division multiplexing is a method for expanding transmission capacity by using signal light of a plurality of wavelengths in optical communication. In such a system, an optical multiplexer for multiplexing a plurality of light beams having different wavelengths in the transmitting unit and an optical demultiplexer for demultiplexing the signal light of each wavelength in the receiving unit are required. Insertion loss occurs in the duplexer.
Therefore, an optical amplifier is used to compensate for the loss at the time of optical multiplexing and demultiplexing.

【0003】光増幅器には、半導体増幅器、ファイバラ
マン増幅器、ファイバブリルアン増幅器、希土類ドープ
ファイバ増幅器がある。特に、希土類ドープファイバ増
幅器の1つであるエルビウムドープファイバ増幅器(E
DFA)は、偏光依存性がなく、半導体レーザによる励
起が可能であることなどから広く用いられている。
[0003] Optical amplifiers include semiconductor amplifiers, fiber Raman amplifiers, fiber Brillouin amplifiers, and rare earth doped fiber amplifiers. In particular, an erbium-doped fiber amplifier (E
DFA) is widely used because it has no polarization dependence and can be excited by a semiconductor laser.

【0004】波長多重された複数の異なる波長の信号光
を増幅して伝送する光ファイバ増幅器としては、例えば
特開平3−89644号公報に記載の光ファイバ増幅器
がある。これは、波長多重された各波長の増幅光をその
まま1本の増幅用光ファイバで一括して増幅するもので
ある。
As an optical fiber amplifier for amplifying and transmitting a plurality of wavelength-multiplexed signal lights having different wavelengths, for example, there is an optical fiber amplifier described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-89644. This is to amplify the wavelength-multiplexed amplified light of each wavelength as it is with a single amplification optical fiber.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の合波された信号
光を一括して増幅する方式では、図5に示されるように
光ファイバ増幅器の利得に波長依存性があるため、各波
長間で利得差が生じてしまう。この結果、光ファイバ増
幅器から出力される信号光に出力差が生じてしまい、光
出力が相対的に弱い信号光は受信側で十分分波できなく
なり、漏話特性が劣化するという問題がある。
In the method of amplifying the multiplexed signal light collectively, the gain of the optical fiber amplifier has wavelength dependence as shown in FIG. A gain difference occurs. As a result, an output difference occurs in the signal light output from the optical fiber amplifier, and the signal light having a relatively weak optical output cannot be sufficiently demultiplexed on the receiving side, and there is a problem that the crosstalk characteristic deteriorates.

【0006】本発明は、上述の欠点に鑑みて、各波長の
信号光ごとに利得の調整が可能であり、光ファイバ増幅
器からの各波長の信号光出力をほぼ等しくすることがで
きる波長多重伝送用光ファイバ増幅器を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned disadvantages, the present invention can adjust the gain for each signal light of each wavelength and can make the signal light output of each wavelength from the optical fiber amplifier substantially equal. The present invention provides an optical fiber amplifier.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の欠点を除去するた
めに、本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅器は、2
つの互いに異なる波長λ1の信号光とλ2の信号光が多
重化された入力信号光を増幅して第1の増幅光を送出す
る第1の増幅用光ファイバと、第1の増幅用光ファイバ
を励起する第1の励起光を出力する第1の励起光源と、
第1の励起光を前記第1の増幅用光ファイバに合波する
第1の光合波器と、第1の増幅用光ファイバの送出側に
直列に接続され、第1の増幅光を増幅して第2の増幅光
を送出する第2の増幅用光ファイバと、第2の増幅用光
ファイバを励起する第2の励起光を出力する第2の励起
光源と、第2の励起光を第2の増幅用光ファイバに合波
する第2の光合波器と、第2の増幅用光ファイバの送出
側に配置され、第2の増幅光の一部を分岐して分岐光を
送出する光分岐器と、分岐光を受光して電気信号に変換
する受光モジュールと、電気信号に応じて第1の励起光
源と第2の励起光源に制御信号を造出する制御回路とを
備えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, an optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to the present invention has the following features.
A first amplifying optical fiber that amplifies an input signal light in which two different signal lights of wavelengths λ1 and λ2 are multiplexed and sends out a first amplified light; and a first amplifying optical fiber. A first excitation light source for outputting a first excitation light to be excited;
A first optical multiplexer for multiplexing the first pump light with the first amplifying optical fiber, and a first optical multiplexer connected in series to a transmitting side of the first amplifying optical fiber to amplify the first amplified light; A second amplification optical fiber for transmitting a second amplification light, a second excitation light source for outputting a second excitation light for exciting the second amplification optical fiber, and a second excitation light for the second amplification light. A second optical multiplexer for multiplexing with the second amplifying optical fiber, and a light which is disposed on the sending side of the second amplifying optical fiber and branches off a part of the second amplifying light and sends out the branched light. A splitter, a light receiving module for receiving the split light and converting the split light into an electric signal, and a control circuit for generating a control signal for the first excitation light source and the second excitation light source according to the electric signal. Features.

【0008】本発明はまた、上記構成において、増幅用
光ファイバへの励起光の入力光強度を変化させたとき
の、波長λ1の信号光に対する利得の変化に対するλ2
の信号光の利得の変化の割合をαとしたときに、第1の
増幅用光ファイバの利得の変化の割合α1と、第2の増
幅用光ファイバの利得の変化の割合α2が異なることを
特徴としている。
According to the present invention, in the above-mentioned configuration, when the input light intensity of the pumping light to the amplification optical fiber is changed, the λ2 with respect to the change in the gain with respect to the signal light of the wavelength λ1 is changed.
When the rate of change in the gain of the signal light is α, the difference α1 in the gain of the first amplification optical fiber is different from the rate α2 in the gain of the second amplification optical fiber. Features.

【0009】そして、第1の増幅用光ファイバの利得の
変化の割合α1と、第2の増幅用光ファイバの利得の変
化の割合α2は、第1の増幅用光ファイバと第2の光フ
ァイバによって増幅される信号光の利得よりも小さい範
囲の値で、波長λ1の信号光に対する利得と波長λ2の
信号光に対する利得が等しくなる利得の値を有すること
を特徴としている。
The rate of change α1 of the gain of the first amplification optical fiber and the rate of change α2 of the gain of the second amplification optical fiber are defined by the first amplification optical fiber and the second optical fiber. And a gain value in which the gain for the signal light of wavelength λ1 is equal to the gain for the signal light of wavelength λ2 within a range smaller than the gain of the signal light amplified by the above.

【0010】さらに、上記構成において、波長λ1の信
号光に対する利得と波長λ2の信号光に対する利得が等
しくなるように、第1の励起光の光出力と第2の励起光
の光出力が設定されていることを特徴としている。
Further, in the above configuration, the optical output of the first pumping light and the optical output of the second pumping light are set such that the gain for the signal light of wavelength λ1 and the gain for the signal light of wavelength λ2 become equal. It is characterized by having.

【0011】[0011]

【作用】本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅器で
は、増幅用光ファイバとこの光ファイバに励起光を入射
する励起光源からなる増幅器を2組備えた構成からな
り、各増幅器の増幅用光ファイバが直列に接続されてい
ることを特徴としている。このような構成で、各増幅用
光ファイバで増幅される各波長の信号光に対する利得あ
るいは光出力を、励起光の光出力を調整して独立に設定
することにより、丁度各波長の信号光に対する2つの増
幅器を経たあとの利得がほぼ等しくなるように設定する
ことができる。
The wavelength division multiplexing transmission optical fiber amplifier according to the present invention comprises two sets of amplifiers each comprising an amplification optical fiber and an excitation light source for inputting excitation light into the optical fiber. Are connected in series. With such a configuration, the gain or the optical output for the signal light of each wavelength amplified by each amplification optical fiber is set independently by adjusting the optical output of the pump light, so that the signal light for each wavelength is just adjusted. The gain after passing through the two amplifiers can be set to be substantially equal.

【0012】互いに異なる波長λ1とλ2の2つの信号
光に対する増幅用光ファイバの利得の関係は、下式によ
り表される(例えば、C.Randy Giles,E
mmanuel Desurvire,”Modeli
ng Erbium−Doped Fiber Amp
lifiers”,JORNAL OF LIGHTW
AVE TECHNOLOGY VOL9,NO.2,
FEBRUARY 1991(文献1)) 。
The relationship of the gain of the amplifying optical fiber to two signal lights of different wavelengths λ1 and λ2 is represented by the following equation (for example, C. Randy Giles, E
mmmanuel Desurvie, "Modelli
ng Erbium-Doped Fiber Amp
LIFIERS ”, JORNAL OF LIGHTW
AVE TECHNOLOGY VOL9, NO. 2,
FEBRUARY 1991 (Reference 1)).

【0013】 ここで、△Giは各波長に対する利得の変化量である。[0013] Here, ΔGi is the amount of change in gain for each wavelength.

【0014】すなわち、文献1によれば、ある波長λ1
の光に対して、励起光を変化させたときの利得の変化
と、λ1と異なる波長の光に対して、励起光を同じよう
に変化させたときの利得の変化の割合は常に一定である
ことを示している。
That is, according to Document 1, a certain wavelength λ1
The ratio of the change in gain when the pumping light is changed with respect to the light of the same wavelength and the ratio of the change in the gain when the pumping light is similarly changed with respect to light having a wavelength different from λ1 are always constant. It is shown that.

【0015】励起光の変化に対する利得の変化が波長に
依存せず常に同じであれば、波長多重された信号光の増
幅も単一の増幅用光ファイバで、常に同じ利得で増幅で
きることになる。
If the change in the gain with respect to the change in the pumping light is always the same without depending on the wavelength, the amplification of the wavelength-multiplexed signal light can always be amplified with the same gain using a single amplification optical fiber.

【0016】しかしながら、一般には励起光の光出力の
変化に対する利得の変化は、波長により異なる。例え
ば、波長λ1=1552nmの光に対して、いま13d
Bの利得があるものとする。このとき、波長λ2=15
62nmの光に対しても、13dBの利得となるものと
仮定する。このような、ある特定の利得に対してのみ同
じ利得となることは有り得る。ところが、利得を増大さ
せるために励起光の光出力を増加させると、波長λ1に
対しては利得16dBとなるにもかかわらず、波長λ2
に対しては、利得が18dBとなってしまい、両者で一
致しない。
However, in general, the change in the gain with respect to the change in the optical output of the pump light differs depending on the wavelength. For example, for light of wavelength λ1 = 1552 nm, 13d
Assume that there is a gain of B. At this time, the wavelength λ2 = 15
It is assumed that a gain of 13 dB is obtained even for light of 62 nm. It is possible that the same gain is obtained only for a certain specific gain. However, when the optical output of the pump light is increased to increase the gain, the wavelength λ2 is increased despite the fact that the gain is 16 dB for the wavelength λ1.
, The gain is 18 dB, which is not the same.

【0017】そこで、本発明は増幅用光ファイバを2本
の直列接続し、励起光の光出力を調整して、増幅用光波
長多重された2つの異なる波長の信号光に対して、ほぼ
等しい値でしかも任意の利得が設定可能なようにしてい
る。
Therefore, according to the present invention, two amplifying optical fibers are connected in series, the optical output of the pump light is adjusted, and the amplifying optical wavelength multiplexed signal light of two different wavelengths is substantially equal. Any gain can be set with a value.

【0018】まず、(1)式より、 △G2=α△G1 (α:定数) (2) と表される。直列に接続された前段と後段を添字f、b
で表すと、両増幅用光ファイバを直列に接続したとき
の、両増幅用光ファイバによる各波長の総利得は、
(3)、(4)式に示される。
First, from equation (1), ΔG2 = α △ G1 (α: constant) (2) The front and rear stages connected in series are denoted by subscripts f and b.
When the two optical fibers for amplification are connected in series, the total gain of each wavelength by both optical fibers for amplification is
Equations (3) and (4) show.

【0019】 △G1=△G1f+△G1b (3) △G2=(αf△G1f)+(αb△G1b) (4) すなわち、αf≠αbの場合には、前段と後段の各増幅
用光ファイバへの励起光の光出力を個別に調整すること
により利得の変化を独立に調整することができる。従っ
て、2本の増幅用光ファイバによる各波長の総利得G1
とG2をそれぞれ独立に設定することができる。これに
より、各波長の増幅器による利得を等しくすることもで
きるし、もともと各波長の信号光間で入力レベルに差が
ある場合には、増幅後の各波長の信号光の光出力を等し
くするように各波長の利得を設定することも可能であ
る。
ΔG1 = ΔG1f + ΔG1b (3) ΔG2 = (αf △ G1f) + (αb △ G1b) (4) That is, in the case of αf ≠ αb, the signal is transmitted to the preceding and subsequent amplification optical fibers. By individually adjusting the optical outputs of the pump lights, the change in gain can be adjusted independently. Therefore, the total gain G1 of each wavelength by the two amplification optical fibers
And G2 can be set independently of each other. Thereby, the gains of the amplifiers of the respective wavelengths can be equalized. If there is a difference in the input level between the signal lights of the respective wavelengths, the optical outputs of the amplified signal lights of the respective wavelengths are equalized. It is also possible to set the gain for each wavelength.

【0020】[0020]

【実施例】次に図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の波長多重伝送用光ファイバ
増幅器の第1の実施例のブロック図を示す。第1の増幅
用光ファイバ1と第2の光ファイバ2は直列に接続され
ている。第1の増幅用光ファイバ1の入力側には第1の
光合波器5が配置され、第1の励起光源3からの励起光
が信号光に合波される。同様に、第1の増幅用光ファイ
バと第2の増幅用光ファイバ2の間には、第2の光合波
器が配置され、第2の励起光源4からの励起光が合波さ
れる。なお、光ファイバ増幅器の入力側と、第1の増幅
用光ファイバと第2の光分波器の間と、第2の増幅用光
ファイバの出力側にはそれぞれ戻り光による影響を避け
るため、それぞれアイソレータが配置されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to the present invention. The first amplification optical fiber 1 and the second optical fiber 2 are connected in series. A first optical multiplexer 5 is arranged on the input side of the first amplification optical fiber 1, and the pump light from the first pump light source 3 is multiplexed with the signal light. Similarly, a second optical multiplexer is arranged between the first amplification optical fiber and the second amplification optical fiber 2, and the pump light from the second pump light source 4 is multiplexed. The input side of the optical fiber amplifier, between the first amplifying optical fiber and the second optical demultiplexer, and on the output side of the second amplifying optical fiber, to avoid the influence of the return light, respectively, Each isolators are arranged.

【0022】第2の増幅用光ファイバ2の出力側には、
光分岐器10が配置され、増幅光の一部が分岐される。
分岐された増幅光は、光分波器11によって各波長λ
1、λ2に分波され、受光モジュール12、13にそれ
ぞれ入射される。各受光モジュール12、13で各波長
の分岐された増幅光は電気信号に変換されて、制御回路
14に送出される。
On the output side of the second amplification optical fiber 2,
An optical splitter 10 is arranged, and a part of the amplified light is split.
The split amplified light is converted by the optical demultiplexer 11 to each wavelength λ.
The light is divided into 1 and λ2, and is incident on the light receiving modules 12 and 13, respectively. The amplified light of each wavelength in each of the light receiving modules 12 and 13 is converted into an electric signal and transmitted to the control circuit 14.

【0023】一方、第1の光合波器の前段には、光分岐
器15が配置され、多重化された信号光の入力光の一部
が分岐される。分岐された入力光は、光分波器16によ
り分波され、受光モジュール17、18によってそれぞ
れ電気信号に変換される。各波長の信号光の強度を示す
電気信号は、制御回路14に送出される。
On the other hand, an optical splitter 15 is arranged at a stage before the first optical multiplexer, and a part of the input light of the multiplexed signal light is split. The split input light is split by the optical splitter 16 and converted into electric signals by the light receiving modules 17 and 18, respectively. An electric signal indicating the intensity of the signal light of each wavelength is sent to the control circuit 14.

【0024】制御回路14では入力側と増幅後の各波長
の信号光の強度がそれぞれ比較されて総利得が算出さ
れ、所望の利得よりも大きいか小さいかが判別される。
制御回路14において電気信号により各波長の光出力に
より、第1および第2の励起光源への注入電流が設定さ
れる。なお、図中、太線は光信号を、細線は電気信号、
および半導体レーザへの注入電流の流れをそれぞれ示し
ている。
The control circuit 14 compares the intensities of the signal light of each wavelength with the input side and the amplified signal light to calculate the total gain, and determines whether the gain is larger or smaller than a desired gain.
In the control circuit 14, the injection current to the first and second excitation light sources is set by the optical output of each wavelength by the electric signal. In the figure, the thick lines indicate optical signals, the thin lines indicate electrical signals,
2 shows the flow of injection current to the semiconductor laser.

【0025】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0026】図2は、本発明の波長多重伝送用光ファイ
バ増幅器の第2の実施例のブロック図を示す。第1の実
施例では、入力側に光分岐器15を配置して各波長の信
号光の入力光の強度を検知して利得を算出し、この利得
が等しくなるように設定している。これに対して、第2
の実施例では、光ファイバ増幅器からの各波長の光信号
の光出力が等しくなるように設定している。この場合
は、光分岐器15、光分波器16、受光モジュール1
7、18は不要であり、受光モジュール12、13から
の電気信号の強度が等しくなるように各励起光源への注
入電流を設定すればよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to the present invention. In the first embodiment, the optical splitter 15 is arranged on the input side, the intensity of the input light of the signal light of each wavelength is detected, the gain is calculated, and the gain is set to be equal. In contrast, the second
In the embodiment, the optical output of the optical signal of each wavelength from the optical fiber amplifier is set to be equal. In this case, the optical splitter 15, the optical splitter 16, the light receiving module 1
Steps 7 and 18 are unnecessary, and the injection current to each excitation light source may be set so that the electric signals from the light receiving modules 12 and 13 have the same intensity.

【0027】図3は、第3の実施例のブロック図を示し
ている。本実施例では、分岐された増幅光は、さらに各
波長の信号光に分波されることなく、受光モジュール1
2で電気信号に変換され、制御回路14に送出される。
あらかじめ、各増幅用光ファイバの励起光の光出力に対
する各波長の利得が制御回路14に内蔵されたROM等
に記憶されており、信号光が各波長でほぼ等しいのであ
れば、光分岐器10で分岐された分岐光の強度のみを検
知するだけよく、各増幅用光ファイバで増幅されるべき
利得、すなわち各励起光源への注入電流は一義に決定さ
れる。
FIG. 3 shows a block diagram of the third embodiment. In this embodiment, the branched amplified light is not further split into signal lights of each wavelength, and the light receiving module 1
The signal is converted into an electric signal at 2 and sent to the control circuit 14.
The gain of each wavelength with respect to the optical output of the pumping light of each amplification optical fiber is stored in advance in a ROM or the like built in the control circuit 14, and if the signal light is substantially equal at each wavelength, the optical splitter 10 It is only necessary to detect the intensity of the split light branched by the above, and the gain to be amplified by each amplifying optical fiber, that is, the injection current to each pump light source is uniquely determined.

【0028】次に、本発明の第3の実施例をもとに、具
体的な実験結果について説明する。
Next, specific experimental results will be described based on a third embodiment of the present invention.

【0029】本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅器
は、波長1552nmの信号光と1562nmの信号光
を一括して増幅するように構成されている。励起光源に
は、第1、第2ともに波長980nmの励起光を出力す
る光半導体レーザが用いられている。
The optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission of the present invention is configured to amplify the signal light having a wavelength of 1552 nm and the signal light having a wavelength of 1562 nm at a time. As the pumping light source, an optical semiconductor laser that outputs pumping light having a wavelength of 980 nm for both the first and second light sources is used.

【0030】前段に用られる第1の増幅用光ファイバ1
は利得帯域が狭く、1562nmは利得の平坦域の外に
ある。1552nmでの利得と1562nmでの利得
は、図4に示されるように、利得13dBでは一致する
が、1552nmでの利得が3dB変化すると1562
nmでの利得は5dB変化する。これに対し、後段に用
られる第2の増幅用光ファイバ2は利得帯域が広く、1
552nmでの利得と1562nmでの利得は常にほぼ
等しい。
First amplifying optical fiber 1 used in the preceding stage
Has a narrow gain band, and 1562 nm is outside the gain plateau. The gain at 1552 nm and the gain at 1562 nm match as shown in FIG. 4 at a gain of 13 dB, but when the gain at 1552 nm changes by 3 dB, the gain at 1552 nm is 1562 nm.
The gain in nm changes by 5 dB. On the other hand, the second amplification optical fiber 2 used in the subsequent stage has a wide gain band,
The gain at 552 nm and the gain at 1562 nm are always approximately equal.

【0031】ここで、入力側の光部品(第1の光アイソ
レータ7と第1の光合波器5)の損失、第1の増幅用光
ファイバと第2の増幅用光ファイバの間に配置される光
部品(第2の光アイソレータ8と第2の光合波器6)の
損失、出力側の光部品(第3の光アイソレータ9)の損
失は、それぞれ1.5dB、1.5dB、1.0dBで
ある。
Here, the loss of the input-side optical components (the first optical isolator 7 and the first optical multiplexer 5) is arranged between the first amplifying optical fiber and the second amplifying optical fiber. Loss of the optical component (the second optical isolator 8 and the second optical multiplexer 6) and loss of the output-side optical component (the third optical isolator 9) are 1.5 dB, 1.5 dB, 1. 0 dB.

【0032】本光ファイバ増幅器に入射される波長15
52nmと波長1562nmの各信号光の光出力レベル
が−20dBmであるとする。これらの信号光が入射さ
れると、入力側の光部品の損失により前段の第1の増幅
用光ファイバには、各−21.5dBmの信号光が入射
され、13dBづつ増幅されて各−8.5dBmとなる
(図中の動作点A)。さらに段間損失により後段のED
Fには各−10dBmの信号光が入射され、11dBづ
つ増幅されて各+1dBmとなり(動作点B)、出力側
損失により各0dBmの信号光が出射される。
Wavelength 15 incident on the present optical fiber amplifier
It is assumed that the optical output level of each signal light having a wavelength of 52 nm and a wavelength of 1562 nm is −20 dBm. When these signal lights are incident, the signal light of -21.5 dBm is incident on the first amplification optical fiber at the preceding stage due to the loss of the optical component on the input side, and the signal light is amplified by 13 dB at a time, and each of the signal lights is amplified by -8. .5 dBm (operating point A in the figure). Furthermore, the ED in the subsequent stage is
A signal light of -10 dBm is incident on F, is amplified by 11 dB and becomes +1 dBm (operating point B), and a signal light of 0 dBm is emitted due to an output-side loss.

【0033】上述の実施例においては、各波長の信号光
の入射時の光出力レベルが等しい場合について述べた
が、異なる場合、例えば波長1562nmの信号光のみ
が−22dBmで入射されるものとする。この時、前段
の第1の増幅用光ファイバ1には波長1552nmの信
号光を16dB、波長1562nmの信号光を18dB
増幅し、各−5.5dBmとなる(動作点A’)。さら
に段間損失により後段の第2の増幅用光ファイバ2には
各−7dBmの信号光が入射され、8dBづつ増幅され
て各+1dBmとなり(動作点B’)、出力側損失によ
り各0dBmの信号光が出射される。
In the above embodiment, the case where the optical output levels at the time of incidence of the signal lights of the respective wavelengths are equal has been described. However, when the output levels are different, for example, only the signal light of the wavelength of 1562 nm is incident at -22 dBm. . At this time, the first amplification optical fiber 1 in the preceding stage transmits the signal light having a wavelength of 1552 nm at 16 dB and the signal light having a wavelength of 1562 nm at 18 dB.
It is amplified to -5.5 dBm (operating point A '). Further, the signal light of -7 dBm is incident on the second amplification optical fiber 2 of the subsequent stage due to the interstage loss, and is amplified by 8 dB to be +1 dBm (operating point B '), and the signal of 0 dBm is caused by the loss on the output side. Light is emitted.

【0034】上述の実施例では、後段に用いられる第2
の増幅用光ファイバ2は、G1=G2であるものが用い
られているが、本発明はこれに制限されるものではな
い。すなわち、前段と後段の各増幅用光ファイバが、励
起光の入力光強度が変化したときの、波長λ1の信号光
に対する利得の変化に対するλ2の信号光の利得の変化
の割合が互いに異なっていれば、各波長について独立し
て任意の利得が設定できる。
In the above-described embodiment, the second
Although the optical fiber 2 for amplifying is used in which G1 = G2, the present invention is not limited to this. That is, the ratio of the change in the gain of the signal light of λ2 to the change in the gain of the signal light of the wavelength λ1 when the input light intensity of the pump light changes in each of the amplification optical fibers at the front and rear stages is different from each other. For example, an arbitrary gain can be set independently for each wavelength.

【0035】なお、本実施例では、いずれも各増幅用光
ファイバの励起方法は前方励起としたが、後方励起、双
方向励起であっても構わない。
In this embodiment, the pumping method for each amplification optical fiber is forward pumping, but backward pumping or bidirectional pumping may be used.

【0036】本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅は
励起光源を2台必要とするが、各波長毎に分けて増幅し
増幅後に合波する方式に比べ、各信号光を分波、合波す
るための光分波器、光合波器が不要であること、各励起
光源の光出力が小さくてすむことなどの特長がある。
The optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission of the present invention requires two pumping light sources. However, as compared with a system in which each wavelength is amplified separately for each wavelength and multiplexed after amplification, each signal light is split and multiplexed. It does not require an optical demultiplexer or an optical multiplexer to perform the operation, and the optical output of each excitation light source can be small.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長多重
伝送用光ファイバ増幅器では、増幅用光ファイバとこの
光ファイバに励起光を入射する励起光源からなる増幅器
を2組備えた構成からなり、各増幅器を構成する増幅用
光ファイバは利得の変化の波長依存性が互いに異なる。
このような増幅用光ファイバを直列接続して、各増幅用
光ファイバへの励起光の光出力を個別に調整することに
より、丁度各波長の信号光の総利得あるいは光出力がほ
ぼ等しくなるように設定することができる。従って、波
長多重された信号光に対しても、任意の値で各波長の信
号光が同じ利得をもつように、あるいは各波長の光出力
を等しくするように増幅することができる。これによ
り、波長多重伝送に光増幅を適用しても受信レベルの差
が小さく、高品質な伝送が可能になる。
As described above, the optical fiber amplifier for wavelength-division multiplexing transmission of the present invention has a configuration provided with two sets of amplifiers each including an amplification optical fiber and a pumping light source for inputting pumping light into the optical fiber. The amplification optical fibers constituting each amplifier differ from each other in the wavelength dependence of the change in gain.
By connecting such amplifying optical fibers in series and individually adjusting the optical output of the pump light to each amplifying optical fiber, the total gain or the optical output of the signal light of each wavelength becomes almost equal. Can be set to Therefore, even with respect to the wavelength-multiplexed signal light, it is possible to amplify the signal light of each wavelength at an arbitrary value so as to have the same gain, or to equalize the optical output of each wavelength. As a result, even if optical amplification is applied to wavelength division multiplexing transmission, the difference in reception level is small, and high quality transmission becomes possible.

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

【図1】本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅器の第
一の実施例のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to the present invention.

【図2】本発明の波長多重伝送用光ファイバ増幅器の第
二の実施例のブロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission of the present invention.

【図3】第三の実施例のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment.

【図4】増幅用光ファイバの各波長に対する利得の関係
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between gains and respective wavelengths of an amplification optical fiber.

【図5】エルビウムドープ光ファイバの信号光の波長と
利得の関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the wavelength of signal light and the gain of an erbium-doped optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・ 第1の増幅用光ファイバ 2 ・・・ 第2の増幅用光ファイバ 3 ・・・ 第1の励起光源 4 ・・・ 第2の励起光源 5 ・・・ 第1の光合波器 6 ・・・ 第2の光合波器 7 ・・・ 第1の光アイソレータ 8 ・・・ 第1の光アイソレータ 9 ・・・ 第1の光アイソレータ 10 ・・・ 光分岐器 11 ・・・ 光分波器 12 ・・・ 受光モジュール 13 ・・・ 受光モジュール 14 ・・・ 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st amplification optical fiber 2 ... 2nd amplification optical fiber 3 ... 1st excitation light source 4 ... 2nd excitation light source 5 ... 1st optical multiplexer 6 second optical multiplexer 7 first optical isolator 8 first optical isolator 9 first optical isolator 10 optical splitter 11 optical component Wave receiver 12 ... light receiving module 13 ... light receiving module 14 ... control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04J 14/00 14/02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04J 14/00 14/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2つの互いに異なる波長λ1の信号光と
λ2の信号光が多重化された入力信号光を増幅して第1
の増幅光を送出する第1の増幅用光ファイバと、 前記第1の増幅用光ファイバを励起する第1の励起光を
出力する第1の励起光源と、 前記第1の励起光を前記第1の増幅用光ファイバに合波
する第1の光合波器と、 前記第1の増幅用光ファイバの送出側に直列に接続さ
れ、前記第1の増幅光を増幅して第2の増幅光を送出す
る第2の増幅用光ファイバと、 前記第2の増幅用光ファイバを励起する第2の励起光を
出力する第2の励起光源と、 前記第2の励起光を前記第2の増幅用光ファイバに合波
する第2の光合波器とを備えた波長多重伝送用光ファイ
バ増幅器であって、 増幅用光ファイバへの励起光の入力光強度を変化させた
ときの、前記波長λ1の信号光に対する利得の変化に対
する前記λ2の信号光の利得の変化の割合をαとしたと
きに、前記第1の増幅用光ファイバの利得の変化の割合
α1と、前記第2の増幅用光ファイバの利得の変化の割
合α2が異なる ことを特徴とする記載の波長多重伝送用
光ファイバ増幅器。
1. Amplifying an input signal light obtained by multiplexing two signal lights having different wavelengths λ1 and λ2 with each other to obtain a first signal light.
A first amplifying optical fiber that sends out the amplified light, a first pumping light source that outputs a first pumping light that pumps the first amplifying optical fiber, A first optical multiplexer for multiplexing with the first amplifying optical fiber; a first optical multiplexer connected in series with a transmitting side of the first amplifying optical fiber, for amplifying the first amplified light and a second amplified light A second amplifying optical fiber that sends out the second amplifying light; a second pumping light source that outputs a second pumping light that pumps the second amplifying optical fiber; a second optical multiplexer and the wavelength-multiplexed transmission optical fiber amplifiers with for combining the use optical fiber, changing the input light intensity of the excitation light to the amplification optical fiber
The change in gain for the signal light of wavelength λ1
When the rate of change of the gain of the signal light of λ2 is α,
The rate of change of the gain of the first amplification optical fiber.
α1 and the change in gain of the second amplification optical fiber.
2. The optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to claim 1, wherein α2 is different .
【請求項2】 請求項1記載の波長多重伝送用光ファイ
バ増幅器であって、さらに、 前記第2の増幅用光ファイバの送出側に配置され、前記
第2の増幅光の一部を分岐して分岐光を送出する光分岐
器と、 前記分岐光を受光して電気信号に変換する受光モジュー
ルと、 前記電気信号に応じて前記第1の励起光源と前記第2の
励起光源に制御信号を造出する制御回路とを備えたこと
を特徴とする波長多重伝送用光ファイバ増幅器。
2. An optical fiber for wavelength multiplex transmission according to claim 1,
A amplifier, further disposed on a transmission side of the second amplification optical fiber,
Optical branching for branching a part of the second amplified light and transmitting the branched light
And a light receiving module for receiving the split light and converting it into an electric signal
And the first excitation light source and the second excitation light source in response to the electrical signal.
A control circuit for generating a control signal in the excitation light source;
An optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission.
【請求項3】 前記波長λ1の信号光に対する利得と、
前記波長λ2の信号光に対する利得がほぼ等しくなるよ
うに、前記第1の励起光の光出力と前記第2の励起光の
光出力が設定されていることを特徴とする請求項2記載
の波長多重伝送用光ファイバ増幅器。
3. A gain for the signal light having the wavelength λ1;
3. The wavelength according to claim 2, wherein an optical output of the first pump light and an optical output of the second pump light are set such that gains for the signal light of the wavelength λ2 are substantially equal. Optical fiber amplifier for multiplex transmission.
【請求項4】 前記波長λ1の信号光の前記第2の増幅
用光ファイバからの光出力と、 前記波長λ2の信号光の前記第2の増幅用光ファイバか
らの光出力がほぼ等しくなるように、前記第1の励起光
の光出力と前記第2の励起光の光出力が設定されている
ことを特徴とする請求項2記載の波長多重伝送用光ファ
イバ増幅器。
4. The optical output of the signal light of the wavelength λ1 from the second amplifying optical fiber and the optical output of the signal light of the wavelength λ2 from the second amplifying optical fiber are substantially equal. 3. The optical fiber amplifier for wavelength division multiplex transmission according to claim 2, wherein an optical output of said first pump light and an optical output of said second pump light are set.
【請求項5】 前記第1の増幅用光ファイバおよび第2
の増幅用光ファイバがエルビウムドープ光ファイバであ
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の波長
多重伝送用光ファイバ増幅器。
5. The first amplifying optical fiber and a second amplifying optical fiber .
Claim 1 or claim 2 WDM optical fiber amplifier according amplifying optical fiber is characterized in that the erbium-doped optical fiber.
【請求項6】 前記第1の増幅用光ファイバの入力側
に、前記信号光の伝送方向と同じ方向に向けて第1のア
イソレータが配置され、 前記第1の増幅用光ファイバの送出側に、前記信号光の
伝送方向と同じ方向に向けて第2のアイソレータが配置
され、 前記第2の増幅用光ファイバの送出側に、前記信号光の
伝送方向と同じ方向に向けて第3のアイソレータが配置
されたことを特徴とする請求項2記載の波長多重伝送用
光ファイバ増幅器。
6. A first isolator is arranged on an input side of the first amplification optical fiber in the same direction as a transmission direction of the signal light, and is provided on a transmission side of the first amplification optical fiber. A second isolator is disposed in the same direction as the signal light transmission direction; The optical fiber amplifier for wavelength division multiplex transmission according to claim 2, wherein
【請求項7】 前記第1の光合波器が、前記第1の増幅
用光ファイバの入力側に配置され、 前記第2の光合波器が、前記第1の増幅用光ファイバと
前記第2の増幅用光ファイバの間に配置されていること
を特徴とする請求項2記載の波長多重伝送用光ファイバ
増幅器。
7. The first optical multiplexer is arranged on an input side of the first amplifying optical fiber, and the second optical multiplexer is configured to include the first amplifying optical fiber and the second amplifying fiber. 3. An optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing transmission according to claim 2 , wherein said optical fiber amplifier is disposed between said amplifying optical fibers.
【請求項8】 前記第1の光合波器が、前記第1の増幅
用光ファイバの送出側に配置され、 前記第2の光合波器が、前記第2の増幅用光ファイバの
送出側に配置されていることを特徴とする請求項1記載
の波長多重伝送用光ファイバ増幅器。
8. The first optical multiplexer is disposed on a transmission side of the first amplification optical fiber, and the second optical multiplexer is disposed on a transmission side of the second amplification optical fiber. 2. The optical fiber amplifier for wavelength division multiplex transmission according to claim 1 , wherein the optical fiber amplifier is arranged.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248455A (en) * 1995-03-09 1996-09-27 Fujitsu Ltd Optical amplifier for wavelength multiplexing
DE69637562D1 (en) 1995-03-20 2008-07-24 Fujitsu Ltd Method and device for optical signal processing
JP2809132B2 (en) * 1995-06-07 1998-10-08 日本電気株式会社 Optical amplification monitoring device
JP4036489B2 (en) * 1995-08-23 2008-01-23 富士通株式会社 Method and apparatus for controlling an optical amplifier for optically amplifying wavelength multiplexed signals
FR2738697B1 (en) * 1995-09-08 1997-10-17 Alcatel Nv DEVICE FOR MONITORING A SPECTRALLY MULTIPLEXED OPTICAL TELECOMMUNICATIONS SIGNAL AND TRANSMISSION ARRANGEMENT PROVIDED WITH SUCH A DEVICE
GB2349287B (en) * 1996-02-07 2001-02-28 Fujitsu Ltd Apparatus and method for optical equalization and amplification
JP3730299B2 (en) * 1996-02-07 2005-12-21 富士通株式会社 Optical equalization amplifier and optical equalization amplification method
JP3822932B2 (en) * 1996-04-11 2006-09-20 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー Optical amplifier and method, and optical transmission system having optical amplifier
JPH10164026A (en) * 1996-10-04 1998-06-19 Oki Electric Ind Co Ltd Optical repeater and optical transmission system
JPH10285143A (en) * 1997-04-09 1998-10-23 Nec Corp Optical amplification device
JPH11127135A (en) 1997-10-20 1999-05-11 Fujitsu Ltd Wavelength multiplexing optical transmitter
US6839522B2 (en) 1998-07-21 2005-01-04 Corvis Corporation Optical signal varying devices, systems and methods
US6115174A (en) 1998-07-21 2000-09-05 Corvis Corporation Optical signal varying devices
US6344922B1 (en) 1998-07-21 2002-02-05 Corvis Corporation Optical signal varying devices
KR100305757B1 (en) * 1998-07-22 2001-11-30 서평원 Gain-Flat Maintenance Optical Amplifiers for Wavelength Division Multiplexing Systems
US6356383B1 (en) 1999-04-02 2002-03-12 Corvis Corporation Optical transmission systems including optical amplifiers apparatuses and methods
US6587261B1 (en) 1999-05-24 2003-07-01 Corvis Corporation Optical transmission systems including optical amplifiers and methods of use therein
US6344925B1 (en) 2000-03-03 2002-02-05 Corvis Corporation Optical systems and methods and optical amplifiers for use therein
KR20010093921A (en) * 2000-04-03 2001-10-31 김효근 Erbium doped fiber amplifier capable of amplifying a long wavelength band and a short wavelength band
JP4821037B2 (en) * 2000-08-25 2011-11-24 富士通株式会社 Optical amplifier and Raman pump light source using Raman amplification
KR100384891B1 (en) * 2000-12-27 2003-05-22 한국전자통신연구원 The apparatus for gain-clamped optical-amplifier of optical switching system
KR100567317B1 (en) * 2002-05-07 2006-04-04 한국전자통신연구원 Optical fiber amplification method and apparatus for controlling gain
KR20040009215A (en) * 2002-07-22 2004-01-31 이재승 High power optical packet generator
JP4703164B2 (en) 2004-10-25 2011-06-15 富士通株式会社 Optical amplifier
JP5193505B2 (en) * 2007-06-05 2013-05-08 株式会社フジクラ Optical fiber amplifier

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