JP2862145B2 - 双方向光増幅器 - Google Patents

双方向光増幅器

Info

Publication number
JP2862145B2
JP2862145B2 JP2174684A JP17468490A JP2862145B2 JP 2862145 B2 JP2862145 B2 JP 2862145B2 JP 2174684 A JP2174684 A JP 2174684A JP 17468490 A JP17468490 A JP 17468490A JP 2862145 B2 JP2862145 B2 JP 2862145B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical fiber
light
terminal
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2174684A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0462528A (ja
Inventor
良明 佐藤
成人 西
耕一 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2174684A priority Critical patent/JP2862145B2/ja
Publication of JPH0462528A publication Critical patent/JPH0462528A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2862145B2 publication Critical patent/JP2862145B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、光ファイバ中を伝搬する光信号を増幅す
る双方向光増幅器に関する。
「従来の技術」 従来、光ファイバのコア部分に希土類元素を添加させ
ると、光増幅特性を有するようになることが知られてい
る。第3図に希土類元素添加光ファイバを用いた光ファ
イバ増幅器の構成を示す。この図において、1は希土類
元素としてErが添加された希土類元素添加光ファイバで
あり、1.5μm帯の光増幅特性を有する。2は当該ファ
イバ1の前後に設置され、反射光成分を抑圧する光アイ
ソレータである。3は信号光から雑音成分である自然放
出光を除去する光フィルタである。4は入力信号光と励
起光とを波長多重させる光合波器である。5は励起光を
出力する励起光源である。
このような構成によれば、信号光と励起光とは、光合
波器4により波長多重されて希土類元素添加光ファイバ
1に入力される。当該フィイバ1は、励起光によって反
転分布状態にされ、この結果、信号光が増幅される。
ところで、励起光は通常、0.98μm帯や1.45〜1.5μ
m帯のレーザ光であり、増幅された信号光は雑音成分で
ある自然放出光を含む。そこで、これを除去するために
光フィルタ3が設けられている。また、希土類元素添加
光ファイバ1の前後には、光コネクタ、光合波器、光フ
ィルタ等があり、これらが信号光の反射点になると、こ
の光ファイバ増幅器は発振を起こす可能性がある。この
ため、光アイソレータ2を希土類元素添加光ファイバ1
の両端に設置して反射光を抑圧している。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した光ファイバ増幅器において、希土
類元素添加光ファイバ1は原理的に双方向性の伝送路で
あるが、通常の光ファイバ増幅器の構成は、上述した光
アイソレータ2を含むので、一方向の光増幅器としてし
か使用することができない。このため、光ファイバ増幅
器が介挿された伝送路は、双方向伝送路として使用する
システムには不向きになるという欠点があった。
また、近年では、光ファイバ増幅器を利用した光中継
器を用いた長距離伝送実験が行われている。例えば、光
ファイバ長が2000Kmを超える実験がNTTより報告(Optic
al Fiber Communication Conferrence OFC'90 PD−2 19
90)されている。このようなシステムの実用化のために
は、光ファイバの障害点や、光ファイバ増幅器の故障点
が正確に把握でき、迅速かつ確実に修理を行うことが必
要とされる。そこで、光ファイバ増幅器が伝送路に介挿
されたシステムにおいて、光パルス試験器を用いて全伝
送路の状況把握を行う際には、パルス光の後方散乱光が
光ファイバ増幅器を逆方向に通過する必要がある。
しかしながら、上述した従来の光ファイバ増幅器にあ
っては、光アイソレータが具備されているので、一方向
伝送路となってしまい、光パルス試験器による全伝送路
の状況把握を行うことができないという欠点があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、反
射光を抑圧しつつ、双方向伝送可能な双方向光増幅器を
提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明は、光入出力端子となる第1乃至第4の端子
を有し、第1の端子より入力された光を第2の端子から
出力し、前記第2の端子より入力された光を第3の端子
から出力し、前記第3の端子より入力された光を第4の
端子から出力し、前記第4の端子より入力された光を前
記第1の端子から出力する光サーキュレータと、各一端
に反射面が形成され、各他端がそれぞれ前記第2および
第4の端子に接続されてなり、光増幅特性を有する第1
および第2の光ファイバと、前記第1および第3の端子
にそれぞれ接続され、前記第1および第2の光ファイバ
を各々励起させる第1および第2の励起光源とを具備す
ることを特徴としている。
「作用」 上記構成によれば、光サーキュレータの第1の端子に
信号光が入力された場合には、第1の励起光源が第1の
光ファイバを励起し、この第1の光ファイバによって増
幅された信号光が第3の端子から出力される。一方、光
サーキュレータの第3の端子に信号光が入力された場合
には、第2の励起光源が第2の光ファイバを励起し、こ
の第2の光ファイバによって増幅された信号光が第1の
端子から出力される。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。第1図はこの発明による一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この図において、1a,1bはそれぞれ希
土類元素添加光ファイバである。3は光フィルタ、4は
光合波器、5a,5bは励起光源である。6は光サーキュレ
ータであり、A,B,C,Dの4つの入出力ポートを持つ。
(この光サーキュレータ6の構成については、文献:松
本・左藤、“光サーキュレータが持つ偏向依存性除去の
試み”、電子通信学会 光・量子エレクトロニクス研究
会資料、OQE78−149、1978に述べられている)。この光
サーキュレータ6は、ポートAからポートBへ、ポート
BからポートCへ、ポートCからポートDへ、ポートD
からポートAへとそれぞれ光が通過することができるよ
うになっている。7a,7bは反射点であり、上述した希土
類元素添加光ファイバ1a,1bの各一端に反射処理を施し
たものである。そして、この発明による双方向光ファイ
バ増幅器は、この光サーキュレータ6のポートA,Cを入
出力ポートとして使用し、ポートB,Dには一端に反射処
理が施された希土類元素添加光ファイバ1が接続されて
いる。
このような構成において、いま、ポートAからのみ信
号光と励起光とが入力される場合を考える。まず、この
2つの光は、光合波器4を介して波長多重され、光サー
キュレータ6に供給される。そして、この光サーキュレ
ータ6を介してポートBに出力された波長多重光の内、
励起光は反射点7aで反射されるので、希土類元素添加光
ファイバ1aを双方向から励起する。一方、信号光のこの
反射点7aで反射されるので、該ファイバ1aで往復とも増
幅される。このように、光サーキュレータ6の一方向性
区間であるポートA→B間、ポートB→C間で希土類元
素添加光ファイバ1aをはさんでいるので、ポートCに出
力された信号光が反射を受けてもポートC→B→Aの経
路で戻って来ることはない。
しかしながら、この反射光は、ポートC→D→Aの経
路を介して伝搬する。そこで、この場合には、励起光源
5bをOFFとし、希土類元素添加光ファイバ1bを励起しな
い状態にすれば、当該ファイバ1bは反射光に対して光減
衰器として作動する。しかも、実験によれば、20dB以上
の減衰量が容易に実現可能である。このような状態で
は、ポートCの出力先で生じた反射光はポートAには出
力されず、ポートAから見れば光アイソレータが介挿さ
れたものと等価になる。また、ポートCからのみ信号光
と励起光とが入力された場合には、上述の場合と同様に
して増幅された信号光がポートAに出力される。このよ
うな構成によれば、励起光源5a,5bを相互に切り換える
だけで双方向に増幅できる光ファイバ増幅器が実現され
る。
以上の構成において、双方向から同時に信号光と励起
光とを入射した場合には、次のような問題がある。すな
わち、光ファイバ増幅器の内部、もしくは入出力端、或
いは伝送路上に存在する光コネクタ等の反射点で生じた
反射光により光ファイバ増幅器の動作状態が不安定にな
ることである。例えば、第1図において、ポートAから
入力された信号光はポートCに出力されるが、反射点が
存在すると、反射光はポートC→D→A→Bの経路を取
って伝搬する。これにより、双方向光増幅器としての動
作を不安定にする可能性がある。しかし、この問題は、
2つの励起光を同時に入射する場合を光ファイバ伝送路
の障害点探索時にのみ用いるよう限定し、しかも反射点
の反射減衰量と光ファイバ増幅器の利得との関係を適当
に設定することで解決できる。例えば、希土類元素添加
光ファイバ1aの利得を30dB、反射点の反射減衰量を30d
B、希土類元素添加光ファイバ1bの利得を20dBに設定す
れば、ポートB→C→D→A→Bのループ利得は−10dB
となる。このループ利得においては、光ファイバ増幅器
の雑音が増加し、伝送すべき光パルスの信号波形が劣化
する恐れはあるが、少なくとも発振等の不安定要素は存
在しなくなる。こうした双方向光ファイバ増幅器を含む
光ファイバ伝送路に前述した光パルス試験器を用いた場
合、この波形劣化が測定精度に与える影響は、受光した
後方散乱光を平均化処理することで低減することができ
る。この結果、障害点探索時における波形劣化が測定精
度に与える影響は、通常の光信号伝送系でのパルス波形
劣化が伝送品質に与える影響よりも小さいと考えられ
る。
次に、本発明を適用した光ファイバ伝送路における障
害点探索について説明する。第2図(a)は、この発明
による双方向光ファイバ増幅器が複数段接続された通常
の伝送路の構成を示す図である。図において、11は信号
光を送信する送信用伝送装置、12は信号光を受信する受
信用伝送装置である。通常の信号光伝送においては、全
ての双方向光ファイバ増幅器10の増幅方向が同一となる
ように、それぞれ1つの励起光源をON状態にして使用す
る。
一方、このような伝送路の状況把握、すなわち、障害
点探索を行う場合には、同図(b)に示すように送信用
伝送装置11に替えて光パルス試験器13を接続する。この
光パルス試験器13では、双方向光ファイバ増幅器の増幅
帯域内であって、光フィルタを通過する波長の試験パル
ス光を用いる。さらに、それぞれの双方向光ファイバ増
幅器10では、2つの励起光源を共にON状態に設定する。
そして、光パルス試験器13から送信された試験パルス光
は、光ファイバによって損失を受けると共に、各双方向
光ファイバ増幅器10によって増幅されつつ、光ファイバ
伝送路を伝搬する。ここで、伝送路で生じた後方散乱光
は、再び光ファイバによって損失を受けると共に、増幅
されて光パルス試験器13に入力する。このようにして得
られた後方散乱光の解析により、光ファイバ増幅器を含
んだ全伝送路区間の試験が1度に行うことができる。さ
らに、受信用伝送装置12のかわりに、光パルス試験器13
を接続し、信号光の伝搬方向とは逆に試験パルス光を入
射しても上述した試験が同様に行うことができる。
以上のように、本発明による双方向光ファイバ増幅器
を用いた伝送路であれば、光ファイバ増幅器を含んだ伝
送路であっても、光パルス試験器13を利用して全伝送路
区間の状況を把握する試験を行うことができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、光サーキュ
レータの第1の端子に信号光が入力された場合には、第
1の励起光源が第1の光ファイバを励起し、この第1の
光ファイバによって増幅された信号光が第3の端子から
出力され、一方、光サーキュレータの第3の端子に信号
光が入力された場合には、第2の励起光源が第2の光フ
ァイバを励起し、この第2の光ファイバによって増幅さ
れた信号光が第1の端子から出力されるので、反射光を
抑圧しつつ、双方向伝送することができる。
また、この発明による双方向光増幅器が介挿された伝
送路に光パルス試験器を適用すれば、光ファイバの障害
点や、光ファイバ増幅器の故障点など伝送路の状況を一
回の測定で把握でき、この結果、故障点を迅速かつ確実
に修理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は伝送路の障害点探索を説明するための図、第3
図は従来の光ファイバ増幅器の構成例を示すブロック図
である。 1a,1b……希土類元素添加光ファイバ(第1および第2
の光ファイバ)、5a,5b……励起光源(第1および第2
の励起光源)、6……光サーキュレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−231030(JP,A) 特開 平2−144527(JP,A) 特開 平4−29123(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/10 H01S 3/07 H01S 3/17 G02F 1/35 501 H04B 10/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光入出力端子となる第1乃至第4の端子を
    有し、第1の端子より入力された光を第2の端子から出
    力し、前記第2の端子より入力された光を第3の端子か
    ら出力し、前記第3の端子より入力された光を第4の端
    子から出力し、前記第4の端子より入力された光を前記
    第1の端子から出力する光サーキュレータと、 各一端に反射面が形成され、各他端がそれぞれ前記第2
    および第4の端子に接続されてなり、光増幅特性を有す
    る第1および第2の光ファイバと、 前記第1および第3の端子にそれぞれ接続され、前記第
    1および第2の光ファイバをそれぞれ励起させる第1お
    よび第2の励起光源と、 を具備することを特徴とする双方向光増幅器。
JP2174684A 1990-07-02 1990-07-02 双方向光増幅器 Expired - Fee Related JP2862145B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2174684A JP2862145B2 (ja) 1990-07-02 1990-07-02 双方向光増幅器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2174684A JP2862145B2 (ja) 1990-07-02 1990-07-02 双方向光増幅器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0462528A JPH0462528A (ja) 1992-02-27
JP2862145B2 true JP2862145B2 (ja) 1999-02-24

Family

ID=15982887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2174684A Expired - Fee Related JP2862145B2 (ja) 1990-07-02 1990-07-02 双方向光増幅器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2862145B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07140422A (ja) * 1993-11-18 1995-06-02 Kansai Electric Power Co Inc:The 双方向光増幅回路
US5748363A (en) * 1995-11-30 1998-05-05 Fitel Inc. Wavelength dependent crossover system for bi-directional transmission
US6404525B1 (en) 1997-07-31 2002-06-11 Nec Corporation Optical add-drop multiplexer
JP3019828B2 (ja) * 1997-12-02 2000-03-13 日本電気株式会社 双方向光増幅器
JP3092703B2 (ja) 1998-01-14 2000-09-25 日本電気株式会社 双方向光アンプモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0462528A (ja) 1992-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3025210B2 (ja) 光ファイバラマン増幅器を含む装置
US5506723A (en) Multistage fiber-optic amplifier
US5563733A (en) Optical fiber amplifier and optical fiber transmission system
US6178038B1 (en) Optical amplifier having an improved noise figure
JP3137632B2 (ja) 光ファイバ増幅器を備えた光通信方式
US5815308A (en) Bidirectional optical amplifier
US6104528A (en) Optical fiber amplifier for achieving high gain of small signal
US5481391A (en) Optical fiber system and method for overcoming the effects of polarization gain anisotropy in a fiber amplifier
JP3295533B2 (ja) 光増幅器
JP2918794B2 (ja) 光学増幅器
JP2862145B2 (ja) 双方向光増幅器
JPH0545682A (ja) 光増幅器
JP2859386B2 (ja) 双方向光ファイバ増幅器
JP3077705B2 (ja) 光ファイバ増幅器
JP2846291B2 (ja) 中間アイソレータ型光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム
JP2891266B2 (ja) 光ファイバ増幅器
JP2714611B2 (ja) 光中継器及びそれを使った光伝送路網
JP2834867B2 (ja) エルビウムドープ光ファイバ増幅器
JP2947983B2 (ja) 光ファイバ増幅器
EP0516363B1 (en) Optical amplifying apparatus
JP2859385B2 (ja) 双方向光ファイバ増幅器
JP2856295B2 (ja) 光増幅中継伝送システム
JP2801359B2 (ja) エルビウムドープファイバ光増幅器
JP3295148B2 (ja) ファイバ型光増幅器
JPH06310791A (ja) Nfモニタ付き光増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees