JP2758243B2 - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JP2758243B2 JP2758243B2 JP2049254A JP4925490A JP2758243B2 JP 2758243 B2 JP2758243 B2 JP 2758243B2 JP 2049254 A JP2049254 A JP 2049254A JP 4925490 A JP4925490 A JP 4925490A JP 2758243 B2 JP2758243 B2 JP 2758243B2
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- light
- pumping light
- multiplexing
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- 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
- H01S3/094019—Side pumped fibre, whereby pump light is coupled laterally into the fibre via an optical component like a prism, or a grating, or via V-groove coupling
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- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 概要 希土類元素をドープしたドープ光ファイバに信号光と
ポンピング光（励起光）を入射することにより、信号光
を直接増幅する光ファイバ増幅器に関し、 波長差が小さな信号光とポンピング光を互いに直角又
は平行に入射させることのできる合波器を有する光ファ
イバ増幅器を提供することを目的とし、 合波器により信号光とポンピング光を合波してErをド
ープしたErドープ光ファイバに入射させ、信号光を直接
増幅する光ファイバ増幅器において、前記合波器を、45
゜の挟み角を有する第１プリズムの該挟み角を画成する
一方の面に全反射膜を形成するとともに他方の面に合波
膜を形成し、合波膜を形成した前記第１プリズムの前記
他方の面に頂角22.5゜の三角プリズムを貼付した合波プ
リズムユニットから構成し、信号光を前記全反射膜によ
り全反射させてから前記合波膜に入射して、該合波膜に
てポンピング光と合波し、合成された信号光とポンピン
グ光を前記Erドープ光ファイバに入射させるように構成
する。
ポンピング光（励起光）を入射することにより、信号光
を直接増幅する光ファイバ増幅器に関し、 波長差が小さな信号光とポンピング光を互いに直角又
は平行に入射させることのできる合波器を有する光ファ
イバ増幅器を提供することを目的とし、 合波器により信号光とポンピング光を合波してErをド
ープしたErドープ光ファイバに入射させ、信号光を直接
増幅する光ファイバ増幅器において、前記合波器を、45
゜の挟み角を有する第１プリズムの該挟み角を画成する
一方の面に全反射膜を形成するとともに他方の面に合波
膜を形成し、合波膜を形成した前記第１プリズムの前記
他方の面に頂角22.5゜の三角プリズムを貼付した合波プ
リズムユニットから構成し、信号光を前記全反射膜によ
り全反射させてから前記合波膜に入射して、該合波膜に
てポンピング光と合波し、合成された信号光とポンピン
グ光を前記Erドープ光ファイバに入射させるように構成
する。
産業上の利用分野 本発明は希土類元素をドープしたドープファイバに信
号光とポンピング光（励起光）を入射することにより、
信号光と直接増幅する光ファイバ増幅器に関する。
号光とポンピング光（励起光）を入射することにより、
信号光と直接増幅する光ファイバ増幅器に関する。
現在実用化されている光ファイバ通信システムにおい
ては、光ファイバの損失による光信号の減衰を補償する
ために、一定距離毎に中継器に挿入している。中継器で
は、光信号をフォトダイオードにより電気信号に変換し
て、電子増幅器により信号を増幅した後、半導体レーザ
等により光信号に変換し、光ファイバ伝送路に再び送り
出すという構成を取っている。もし、この光信号を低雑
音で直接光信号のまま増幅することができれば、光中継
器の小型化、経済化を図ることができる。
ては、光ファイバの損失による光信号の減衰を補償する
ために、一定距離毎に中継器に挿入している。中継器で
は、光信号をフォトダイオードにより電気信号に変換し
て、電子増幅器により信号を増幅した後、半導体レーザ
等により光信号に変換し、光ファイバ伝送路に再び送り
出すという構成を取っている。もし、この光信号を低雑
音で直接光信号のまま増幅することができれば、光中継
器の小型化、経済化を図ることができる。
そこで、光信号を直接増幅できる光増幅器の研究が盛
んに進められており、研究の対象とされている光増幅器
を大別すると、希土類元素（Er,Nd,Yb等）をドープし
た光ファイバとポンピング光を組み合わせたもの、希
土類元素をドープした半導体レーザによるもの、光フ
ァイバ中の非線形効果を利用した誘導ラマン増幅器、誘
導ブリリュアン増幅器の３つがある。
んに進められており、研究の対象とされている光増幅器
を大別すると、希土類元素（Er,Nd,Yb等）をドープし
た光ファイバとポンピング光を組み合わせたもの、希
土類元素をドープした半導体レーザによるもの、光フ
ァイバ中の非線形効果を利用した誘導ラマン増幅器、誘
導ブリリュアン増幅器の３つがある。
このうちの希土類元素をドープした光ファイバとポ
ンピング光を組み合わせた光増幅器は、偏波依存性が無
いこと、低雑音であること、伝送路との結合損失が小さ
いといった優れた特徴があり、光ファイバ伝送システム
における伝送中継距離の飛躍的増大、光信号の多数への
分配を可能にすると期待されている。
ンピング光を組み合わせた光増幅器は、偏波依存性が無
いこと、低雑音であること、伝送路との結合損失が小さ
いといった優れた特徴があり、光ファイバ伝送システム
における伝送中継距離の飛躍的増大、光信号の多数への
分配を可能にすると期待されている。
光ファイバ通信で使用される1.55μｍ帯の増幅には希
土類元素としてErをドープしたErドープ光ファイバが一
般的に使用される。
土類元素としてErをドープしたErドープ光ファイバが一
般的に使用される。
従来の技術 第６図に希土類元素ドープ光ファイバによる光増幅の
原理を示す。２はコア４及びクラッド６から構成された
光ファイバであり、コア４中にEr（エルビウム）がドー
プされている。このようなErドープ光ファイバ２に例え
ば波長1.48μｍのポンピング光（励起光）が入射される
と、Er原子が高いエネルギー準位に励起される。このよ
うに高いエネルギー準位に励起された光ファイバ２中の
Er原子に例えば波長1.55μｍの信号光が入ってくると、
Er原子が低いエネルギー準位に遷移するが、このとき光
の誘導放出が生じ、信号光のパワーが光ファイバに沿っ
て次第に大きくなり信号光の増幅が行われる。
原理を示す。２はコア４及びクラッド６から構成された
光ファイバであり、コア４中にEr（エルビウム）がドー
プされている。このようなErドープ光ファイバ２に例え
ば波長1.48μｍのポンピング光（励起光）が入射される
と、Er原子が高いエネルギー準位に励起される。このよ
うに高いエネルギー準位に励起された光ファイバ２中の
Er原子に例えば波長1.55μｍの信号光が入ってくると、
Er原子が低いエネルギー準位に遷移するが、このとき光
の誘導放出が生じ、信号光のパワーが光ファイバに沿っ
て次第に大きくなり信号光の増幅が行われる。
第７図は上述した増幅原理に基づいた従来のErドープ
光ファイバ増幅器の概略構成を示している。10は偏波結
合器であり、この偏波結合器10には光ファイバ11,12を
介して水平偏波面を有する第１ポンピング光と垂直偏波
面を有する第２ポンピング光がそれぞれ入射され、これ
らのポンピング光が偏波結合器10で結合されて出射され
る。第１ポンピング光及び第２ポンピング光ともその波
長は例えば1.48μｍである。偏波結合器10は２つの三角
プリズム13,14で偏波結合膜15を挟み込んだ構成の偏波
結合プリズムユニット16を有している。
光ファイバ増幅器の概略構成を示している。10は偏波結
合器であり、この偏波結合器10には光ファイバ11,12を
介して水平偏波面を有する第１ポンピング光と垂直偏波
面を有する第２ポンピング光がそれぞれ入射され、これ
らのポンピング光が偏波結合器10で結合されて出射され
る。第１ポンピング光及び第２ポンピング光ともその波
長は例えば1.48μｍである。偏波結合器10は２つの三角
プリズム13,14で偏波結合膜15を挟み込んだ構成の偏波
結合プリズムユニット16を有している。
光ファイバ11から入射される水平偏光面を有する第１
ポンピング光はコリメートレンズ17でコリメートされて
から偏波結合プリズムユニット16に入射されて、偏波結
合膜15をそのまま透過する。一方、光ファイバ12から入
射される垂直偏光面を有する第２ポンピング光はコリメ
ートレンズ18でコリメートされてから偏波結合プリズム
ユニット16に入射され、偏波結合膜15で第１ポンピング
光の透過光路と同一光路上に反射される。よって、偏波
結合プリズムユニット16からの出射光は第１ポンピング
光と第２ポンピング光が結合されたものとなり、この結
合されたポンピング光はレンズ19により集光されて光フ
ァイバ20に入射される。光ファイバ21は接続アダプタ22
で光ファイバ20に接続されており、光ファイバ20,21を
伝送されてきた第１及び第２ポンピング光は合波器23に
入射されて、光ファイバ28を伝送されてきた例えば1.55
μｍ帯の信号光と合波される。
ポンピング光はコリメートレンズ17でコリメートされて
から偏波結合プリズムユニット16に入射されて、偏波結
合膜15をそのまま透過する。一方、光ファイバ12から入
射される垂直偏光面を有する第２ポンピング光はコリメ
ートレンズ18でコリメートされてから偏波結合プリズム
ユニット16に入射され、偏波結合膜15で第１ポンピング
光の透過光路と同一光路上に反射される。よって、偏波
結合プリズムユニット16からの出射光は第１ポンピング
光と第２ポンピング光が結合されたものとなり、この結
合されたポンピング光はレンズ19により集光されて光フ
ァイバ20に入射される。光ファイバ21は接続アダプタ22
で光ファイバ20に接続されており、光ファイバ20,21を
伝送されてきた第１及び第２ポンピング光は合波器23に
入射されて、光ファイバ28を伝送されてきた例えば1.55
μｍ帯の信号光と合波される。
合波器23は三角プリズム24の傾斜面に誘電体多層膜等
から形成された合波膜25の形成された合波プリズム26を
含んでおり、光ファイバ21からの第１及び第２ポンピン
グ光はコリメートレンズ27によりコリメートされてから
合波プリズム26に入射され、合波膜25を透過して出射さ
れる。一方、光ファイバ28を伝送されてきた例えば波長
1.55μｍ帯の信号光はコリメートレンズ29でコリメート
されてから合波プリズム26に入射され、合波膜25で反射
されてポンピング光の透過光路と同一光路上に出射され
る。このようにして合波された信号光とポンピング光は
レンズ30により集光されてErドープ光ファイバ31に入射
され、上述した原理に基づき信号光の増幅が行われる。
から形成された合波膜25の形成された合波プリズム26を
含んでおり、光ファイバ21からの第１及び第２ポンピン
グ光はコリメートレンズ27によりコリメートされてから
合波プリズム26に入射され、合波膜25を透過して出射さ
れる。一方、光ファイバ28を伝送されてきた例えば波長
1.55μｍ帯の信号光はコリメートレンズ29でコリメート
されてから合波プリズム26に入射され、合波膜25で反射
されてポンピング光の透過光路と同一光路上に出射され
る。このようにして合波された信号光とポンピング光は
レンズ30により集光されてErドープ光ファイバ31に入射
され、上述した原理に基づき信号光の増幅が行われる。
この従来例の構成において、第１ポンピング光の第２
ポンピング光を偏波結合器10により結合する構成をとっ
ているのは、ポンピング光を出射する半導体レーザー
（LD）の出力が十分でない場合に２個の半導体レーザー
を使用してポンピング光の高出力化を図るためであり、
半導体レーザーの出力が十分の場合には、一方のポンピ
ング光のみを使用する冗長化構成とすることができる。
ポンピング光を偏波結合器10により結合する構成をとっ
ているのは、ポンピング光を出射する半導体レーザー
（LD）の出力が十分でない場合に２個の半導体レーザー
を使用してポンピング光の高出力化を図るためであり、
半導体レーザーの出力が十分の場合には、一方のポンピ
ング光のみを使用する冗長化構成とすることができる。
発明が解決しようとする課題 Erドープ光ファイバ増幅器では、上述したように信号
光として波長1.55μｍ帯のレーザー光が、またポンピン
グ光として波長1.48μｍのレーザー光が使用される。こ
のように信号光とポンピング光の波長差が小さい場合に
は、信号光の合波膜への入射角が45゜より小さくないと
信号光とポンピング光の合波が十分に達成できないため
に、合波プリズムに信号光を入射させるのにポンピング
光の光路に対して垂直または平行に入射させることがで
きず、合波プリズム等の光学部品の配置が複雑になると
いう問題があった。
光として波長1.55μｍ帯のレーザー光が、またポンピン
グ光として波長1.48μｍのレーザー光が使用される。こ
のように信号光とポンピング光の波長差が小さい場合に
は、信号光の合波膜への入射角が45゜より小さくないと
信号光とポンピング光の合波が十分に達成できないため
に、合波プリズムに信号光を入射させるのにポンピング
光の光路に対して垂直または平行に入射させることがで
きず、合波プリズム等の光学部品の配置が複雑になると
いう問題があった。
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、
その目的とするところは、波長差が小さな信号光とポン
ピング光を互いに直角または平行に入射させることので
きる合波器を有する光ファイバ増幅器を提供することで
ある。
その目的とするところは、波長差が小さな信号光とポン
ピング光を互いに直角または平行に入射させることので
きる合波器を有する光ファイバ増幅器を提供することで
ある。
課題を解決するための手段 合波器により信号光とポンピング光を合波してErをド
ープしたErドープ光ファイバに入射させ、信号光を直接
増幅する光ファイバ増幅器において、前記合波器を、45
゜の挟み角を有する第１プリズムを該挟み角を画成する
一方の面に全反射膜を形成するとともに他方の面に合波
膜を形成し、合波膜を形成した前記第１プリズムの前記
他方の面に頂角22.5゜の三角プリズムを貼付した合波プ
リズムユニットから構成する。そして、信号光を前記全
反射膜により全反射させてから合波膜に入射して、この
合波膜にて信号光とポンピング光を合波し、合波された
信号光とポンピング光をErドープ光ファイバに入射させ
る。
ープしたErドープ光ファイバに入射させ、信号光を直接
増幅する光ファイバ増幅器において、前記合波器を、45
゜の挟み角を有する第１プリズムを該挟み角を画成する
一方の面に全反射膜を形成するとともに他方の面に合波
膜を形成し、合波膜を形成した前記第１プリズムの前記
他方の面に頂角22.5゜の三角プリズムを貼付した合波プ
リズムユニットから構成する。そして、信号光を前記全
反射膜により全反射させてから合波膜に入射して、この
合波膜にて信号光とポンピング光を合波し、合波された
信号光とポンピング光をErドープ光ファイバに入射させ
る。
作用 上述したような構成の合波プリズムユニットを使用す
ることにより、合波プリズムユニットに入射するポンピ
ング光の光路と信号光の光路を互いに直角または平行に
することができ、光学部品の配列を簡略化することがで
きる。
ることにより、合波プリズムユニットに入射するポンピ
ング光の光路と信号光の光路を互いに直角または平行に
することができ、光学部品の配列を簡略化することがで
きる。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明実施例の概略構成図である。32は偏波
合成プリズムユニットであり、２つの三角プリズム33,3
4の間に誘電体多層膜等から形成された偏波合成膜35を
蒸着等により形成して構成されている。偏波合成膜35の
透過特性は第２図に示すようになっており、波長1.48μ
ｍのＰ偏光である水平偏波面を有する第１ポンピング光
を透過し、波長1.48μｍのＳ偏光である垂直偏波面を有
する第２ポンピング光を反射するような特性を有してい
る。
合成プリズムユニットであり、２つの三角プリズム33,3
4の間に誘電体多層膜等から形成された偏波合成膜35を
蒸着等により形成して構成されている。偏波合成膜35の
透過特性は第２図に示すようになっており、波長1.48μ
ｍのＰ偏光である水平偏波面を有する第１ポンピング光
を透過し、波長1.48μｍのＳ偏光である垂直偏波面を有
する第２ポンピング光を反射するような特性を有してい
る。
水平偏波面を有する波長1.48μｍの第１ポンピング光
（励起光）はフェルール37に挿入された光ファイバ36か
ら出射され、ロッドレンズ38によりコリメートされて偏
波合成プリズムユニット32に入射され、偏波合成膜35を
透過して偏波合成プリズムユニット32からそのまま出射
する。一方、垂直偏波面を有する波長1.48μｍの第２ポ
ンピング光はフェルール40に挿入された光ファイバ39か
ら出射され、ロッドレンズ41によりコリメートされてか
ら偏波合成プリズムユニット32に入射され、偏波合成膜
35により反射されて第１ポンピング光の透過光路と同一
光路上に出射され、第１ポンピング光と第２ポンピング
光が結合される。
（励起光）はフェルール37に挿入された光ファイバ36か
ら出射され、ロッドレンズ38によりコリメートされて偏
波合成プリズムユニット32に入射され、偏波合成膜35を
透過して偏波合成プリズムユニット32からそのまま出射
する。一方、垂直偏波面を有する波長1.48μｍの第２ポ
ンピング光はフェルール40に挿入された光ファイバ39か
ら出射され、ロッドレンズ41によりコリメートされてか
ら偏波合成プリズムユニット32に入射され、偏波合成膜
35により反射されて第１ポンピング光の透過光路と同一
光路上に出射され、第１ポンピング光と第２ポンピング
光が結合される。
このように第１ポンピング光と第２ポンピング光を偏
波合成プリズムユニット32で結合しているのは、ポンピ
ング光を出射する半導体レーザー（LD）の出力が十分で
ない場合に２つのポンピング光を結合してその高出力化
を図るためである。ポンピング光源の出力が十分である
場合には、一方のポンピング光源のみを駆動してポンピ
ング光の冗長化を図ることができる。
波合成プリズムユニット32で結合しているのは、ポンピ
ング光を出射する半導体レーザー（LD）の出力が十分で
ない場合に２つのポンピング光を結合してその高出力化
を図るためである。ポンピング光源の出力が十分である
場合には、一方のポンピング光源のみを駆動してポンピ
ング光の冗長化を図ることができる。
42はポンピング光と信号光とを合波する合波プリズム
ユニットであり、45゜の挟み角を有するプリズム43の該
挟み角を画成する一方の面に誘電体多層膜等から形成さ
れた全反射膜44を形成するとともに他方の面に同じく誘
電体多層膜等から形成された合成膜45を形成したプリズ
ム43を含んでおり、このプリズム43の他方の面上に頂角
22.5゜の三角プリズム46を貼付して構成されている。合
波膜45の透過特性は第３図に示すようになっており、波
長1.48μｍの第１及び第２ポンピング光は透過するが、
波長1.55μｍ帯の信号光は反射されるような特性を有し
ている。
ユニットであり、45゜の挟み角を有するプリズム43の該
挟み角を画成する一方の面に誘電体多層膜等から形成さ
れた全反射膜44を形成するとともに他方の面に同じく誘
電体多層膜等から形成された合成膜45を形成したプリズ
ム43を含んでおり、このプリズム43の他方の面上に頂角
22.5゜の三角プリズム46を貼付して構成されている。合
波膜45の透過特性は第３図に示すようになっており、波
長1.48μｍの第１及び第２ポンピング光は透過するが、
波長1.55μｍ帯の信号光は反射されるような特性を有し
ている。
偏波合成プリズムユニット32から出射された第１及び
第２ポンピング光は合成プリズムユニット42に入射し
て、合波膜45を透過して合波プリズムユニット42からそ
のまま出射される。一方、波長1.55μｍ帯の信号光はフ
ェルール48に挿入された光ファイバ47から出射され、ロ
ッドレンズ49でコリメートされてから合波プリズムユニ
ット42に入射する。この信号光は全反射膜44で全反射さ
れて45゜より小さい入射角、例えば20゜位の入射角で合
波膜45に入射し、合波膜45で反射されてポンピング光の
透過光路と同一光路上に出射され、信号光と第１及び第
２ポンピング光が合波される。
第２ポンピング光は合成プリズムユニット42に入射し
て、合波膜45を透過して合波プリズムユニット42からそ
のまま出射される。一方、波長1.55μｍ帯の信号光はフ
ェルール48に挿入された光ファイバ47から出射され、ロ
ッドレンズ49でコリメートされてから合波プリズムユニ
ット42に入射する。この信号光は全反射膜44で全反射さ
れて45゜より小さい入射角、例えば20゜位の入射角で合
波膜45に入射し、合波膜45で反射されてポンピング光の
透過光路と同一光路上に出射され、信号光と第１及び第
２ポンピング光が合波される。
このように合波プリズムユニット42で合波された信号
光とポンピング光は、ロッドレンズ50で集光されてフェ
ルール51に挿入されたErドープ光ファイバ52に入射さ
れ、上述した原理に基づいて信号光が増幅され、伝送路
に送り出される。
光とポンピング光は、ロッドレンズ50で集光されてフェ
ルール51に挿入されたErドープ光ファイバ52に入射さ
れ、上述した原理に基づいて信号光が増幅され、伝送路
に送り出される。
本実施例では挟み角45゜を有するプリズム43と頂角2
2.5゜を有する三角プリズム46を張り合わせて合波プリ
ズムユニット42を構成しているため、波長差の小さい信
号光とポンピング光を合成するに際し、信号光を全反射
膜44で全反射させて合波膜45に入射させることができる
ため、合波プリズムユニット42に対するポンピング光の
入射光路と信号光の入射光路を互いに垂直となるように
設定することができる。
2.5゜を有する三角プリズム46を張り合わせて合波プリ
ズムユニット42を構成しているため、波長差の小さい信
号光とポンピング光を合成するに際し、信号光を全反射
膜44で全反射させて合波膜45に入射させることができる
ため、合波プリズムユニット42に対するポンピング光の
入射光路と信号光の入射光路を互いに垂直となるように
設定することができる。
第４図は合波プリズムユニットの他の実施例の概略図
であり、この実施例の合波プリズムユニット42′は上述
した実施例と同様の挟み角45゜を有するプリズム43′に
対向する頂角α，βがそれぞれ22.5゜及び45゜である四
辺形プリズム54を貼付して構成されている。このような
構成の合波プリズムユニット42′を採用することによ
り、合波プリズムユニット42′にポンピング光と信号光
を互いに平行関係で入射させることができる。
であり、この実施例の合波プリズムユニット42′は上述
した実施例と同様の挟み角45゜を有するプリズム43′に
対向する頂角α，βがそれぞれ22.5゜及び45゜である四
辺形プリズム54を貼付して構成されている。このような
構成の合波プリズムユニット42′を採用することによ
り、合波プリズムユニット42′にポンピング光と信号光
を互いに平行関係で入射させることができる。
上述した実施例では偏波結合プリズムユニット32で同
一波長の第１ポンピング光と第２ポンピング光を結合し
ているが、各々のポンピング光の波長が異なる場合に
は、偏波結合プリズムユニット32に換えてローパスフィ
ルター膜付きプリズムユニット、ハイパスフィルター膜
付きプリズムユニット、又はバンドパスフィルター膜付
きプリズムユニットを採用することができる。一例とし
てローパスフィルター膜の透過特性を第５図に示す。第
１ポンピング光として波長1.48μｍよりも僅かばかり波
長の短いポンピング光を使用すると、このポンピング光
はローパスフィルター膜を透過し、第２ポンピング光と
して波長1.48μｍよりも波長の長いポンピング光を使用
すると、このポンピング光はローパスフィルター膜で反
射される。即ち、ローパスフィルター膜を第５図の斜線
で示す帯域で使用するようにする。
一波長の第１ポンピング光と第２ポンピング光を結合し
ているが、各々のポンピング光の波長が異なる場合に
は、偏波結合プリズムユニット32に換えてローパスフィ
ルター膜付きプリズムユニット、ハイパスフィルター膜
付きプリズムユニット、又はバンドパスフィルター膜付
きプリズムユニットを採用することができる。一例とし
てローパスフィルター膜の透過特性を第５図に示す。第
１ポンピング光として波長1.48μｍよりも僅かばかり波
長の短いポンピング光を使用すると、このポンピング光
はローパスフィルター膜を透過し、第２ポンピング光と
して波長1.48μｍよりも波長の長いポンピング光を使用
すると、このポンピング光はローパスフィルター膜で反
射される。即ち、ローパスフィルター膜を第５図の斜線
で示す帯域で使用するようにする。
発明の効果 本発明の光ファイバー増幅器は以上詳述したように、
波長差が小さな信号光とポンピング光を互いに直角また
は平行に入射させることのできる合波器を設けて構成し
たので、光学部品の配置を簡略化できるという効果を奏
する。また、第１ポンピング光と第２ポンピング光を結
合してポンピング光の高出力化を図っているため、ポン
ピング光源の出力を押さえその長寿命化を図ることがで
きる。
波長差が小さな信号光とポンピング光を互いに直角また
は平行に入射させることのできる合波器を設けて構成し
たので、光学部品の配置を簡略化できるという効果を奏
する。また、第１ポンピング光と第２ポンピング光を結
合してポンピング光の高出力化を図っているため、ポン
ピング光源の出力を押さえその長寿命化を図ることがで
きる。
第１図は本発明実施例の概略構成図、 第２図は偏波合成膜の透過特性図、 第３図は合波膜の透過特性図、 第４図は合波プリズムユニットの他の実施例を示す概略
図、 第５図はローパスフィルター膜の透過特性図、 第６図は希土類元素をドープしたドープ光ファイバによ
る光増幅の原理を示す模式図、 第７図は従来例の概略構成図である。 32……偏波合成プリズムユニット、 35……偏波合成膜、 42,42′……合波プリズムユニット、 43,43′……挟み角45゜のプリズム、 46……三角プリズム、 52……Erドープ光ファイバ、 54……四辺形プリズム。
図、 第５図はローパスフィルター膜の透過特性図、 第６図は希土類元素をドープしたドープ光ファイバによ
る光増幅の原理を示す模式図、 第７図は従来例の概略構成図である。 32……偏波合成プリズムユニット、 35……偏波合成膜、 42,42′……合波プリズムユニット、 43,43′……挟み角45゜のプリズム、 46……三角プリズム、 52……Erドープ光ファイバ、 54……四辺形プリズム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 501 H01S 3/07,3/10 H04B 10/00
Claims (4)
- 【請求項１】合波器により信号光とポンピング光を合波
してErをドープしたErドープ光ファイバに入射させ、信
号光を直接増幅する光ファイバ増幅器において、 前記合波器を、45゜の挟み角を有する第１プリズム（4
3）の該挟み角を画成する一方の面に全反射膜（44）を
形成するとともに他方の面に合波膜（45）を形成し、合
波膜（45）を形成した前記第１プリズム（43）の前記他
方の面に頂角が信号光とポンピング光の合波を十分に達
成できる角度の三角プリズム（46）を貼付した合波プリ
ズムユニット（42）から構成し、 信号光を前記全反射膜（44）により全反射させてから前
記合波膜（45）に入射して、該合波膜（45）にてポンピ
ング光と合波し、合波された信号光とポンピング光を前
記Erドープ光ファイバ（52）に入射させることを特徴と
する光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】前記三角プリズム（46）の頂角が22.5゜で
あることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅
器。 - 【請求項３】三角プリズム（46）に換えて前記第１プリ
ズム（43）の前記他方の面に対向する頂角が22.5゜と45
゜の四辺形プリズム（54）を貼付したことを特徴とする
請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】偏波方向が互に直交する第１ポンピング光
と第２ポンピング光を偏波結合器（32）により結合し
て、前記合波プリズムユニット（42）に入射させるよう
にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の光ファイバ増幅器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049254A JP2758243B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 光ファイバ増幅器 |
| CA002037350A CA2037350C (en) | 1990-03-02 | 1991-02-28 | Optical coupler |
| EP91103082A EP0444694B1 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Optical coupler |
| DE69116396T DE69116396T2 (de) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Optischer Koppler |
| US07/662,736 US5125053A (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Optical coupler ultizing prisms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049254A JP2758243B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252629A JPH03252629A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2758243B2 true JP2758243B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12825701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049254A Expired - Fee Related JP2758243B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758243B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2049254A patent/JP2758243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252629A (ja) | 1991-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |