JP3252148B2 - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器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
- H01S3/05—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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- 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
- H01S3/094011—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with bidirectional pumping, i.e. with injection of the pump light from both two ends of the fibre
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号増幅ファイバが
第１のポンプ光に結合する第１の光ファイバ結合器に後
続して配置され、ポンプ光を吸収するフィルタが光信号
増幅ファイバに後続して配置されているポンプ光によっ
て増幅可能な光増幅器に関し、またポンプ光によって光
信号増幅ファイバにおいて光信号を増幅する光増幅器の
動作方法に関する。
第１のポンプ光に結合する第１の光ファイバ結合器に後
続して配置され、ポンプ光を吸収するフィルタが光信号
増幅ファイバに後続して配置されているポンプ光によっ
て増幅可能な光増幅器に関し、またポンプ光によって光
信号増幅ファイバにおいて光信号を増幅する光増幅器の
動作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光増幅器は光導波体中を伝送され減衰に
よって弱くなる光信号を増幅する作用をする。それ故、
光信号は増幅されなければならない。光信号を増幅する
ために、光増幅器は光信号増幅ファイバを含む。光信号
増幅ファイバは例えば半導体レーザのようなレーザから
のポンプ光によって励起されるエルビウム化合物のよう
なレーザ活性物質を含む。
よって弱くなる光信号を増幅する作用をする。それ故、
光信号は増幅されなければならない。光信号を増幅する
ために、光増幅器は光信号増幅ファイバを含む。光信号
増幅ファイバは例えば半導体レーザのようなレーザから
のポンプ光によって励起されるエルビウム化合物のよう
なレーザ活性物質を含む。
【０００３】エルビウムでドープされた光信号増幅ファ
イバを有するこの型式の光増幅器は文献（Electronics
Letters 26、1990年、532 乃至533 頁）に記載されてい
る。光信号の伝送方向において、光ファイバ結合器は光
増幅器の光信号増幅ファイバに先行し、ポンプ光はそれ
を通って多量子ウエル半導体レーザから光信号増幅ファ
イバ中に照射される。
イバを有するこの型式の光増幅器は文献（Electronics
Letters 26、1990年、532 乃至533 頁）に記載されてい
る。光信号の伝送方向において、光ファイバ結合器は光
増幅器の光信号増幅ファイバに先行し、ポンプ光はそれ
を通って多量子ウエル半導体レーザから光信号増幅ファ
イバ中に照射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光信号の伝送方向にお
いて、干渉フィルタとして設計されているフィルタは光
信号増幅ファイバに後続される。これは光信号増幅ファ
イバに吸収されなかったポンプ光を吸収するように作用
し、光導波体での受信装置への光伝送が抑制されない限
り問題が生じるからである。
いて、干渉フィルタとして設計されているフィルタは光
信号増幅ファイバに後続される。これは光信号増幅ファ
イバに吸収されなかったポンプ光を吸収するように作用
し、光導波体での受信装置への光伝送が抑制されない限
り問題が生じるからである。
【０００５】干渉計フィルタの代りに光アイソレータを
備えた光増幅器は、例えば別の論文（Electronics Lett
ers 26、1990年、66乃至67頁）に記載されている。一
方、光アイソレータは光信号の後方反射の抑制作用をす
るが、他方では、さらに例えばポンプ光のような他の波
長の光を吸収する。したがって、それはまたフィルタと
して作用する。干渉計フィルタおよび光アイソレータは
また特に１３００ｎｍの波長を有する光信号の減衰を生
じさせる欠点を有する。本発明の目的は、光信号を減衰
させずにポンプ光を強く吸収するフィルタを有する上述
の型式の光増幅器を提供することである。本発明の別の
目的は、この型式のフィルタを有する光増幅器を動作さ
せる方法を提供することである。
備えた光増幅器は、例えば別の論文（Electronics Lett
ers 26、1990年、66乃至67頁）に記載されている。一
方、光アイソレータは光信号の後方反射の抑制作用をす
るが、他方では、さらに例えばポンプ光のような他の波
長の光を吸収する。したがって、それはまたフィルタと
して作用する。干渉計フィルタおよび光アイソレータは
また特に１３００ｎｍの波長を有する光信号の減衰を生
じさせる欠点を有する。本発明の目的は、光信号を減衰
させずにポンプ光を強く吸収するフィルタを有する上述
の型式の光増幅器を提供することである。本発明の別の
目的は、この型式のフィルタを有する光増幅器を動作さ
せる方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これらの問題は、フィル
タはイッテルビウムを含むポンプ光吸収ファイバとして
構成されている光増幅器および光信号増幅ファイバにお
いて使用されなかった第１のポンプ光がイッテルビウム
を含む第１のポンプ光吸収ファイバに吸収されることを
特徴とする動作方法によって解決される。
タはイッテルビウムを含むポンプ光吸収ファイバとして
構成されている光増幅器および光信号増幅ファイバにお
いて使用されなかった第１のポンプ光がイッテルビウム
を含む第１のポンプ光吸収ファイバに吸収されることを
特徴とする動作方法によって解決される。
【０００７】本発明の光増幅器は、それに含まれフィル
タとして作用するポンプ光吸収ファイバがちょうど光信
号増幅ファイバのようなファイバであるため、光信号の
伝送セクションに容易に結合されることができる別の利
点を有する。光増幅器は既知のスプライス過程において
このファイバとスプライス接合され、さらに光信号の伝
送のために光ファイバ結合器または光導波体とスプライ
ス接合されることが可能である。
タとして作用するポンプ光吸収ファイバがちょうど光信
号増幅ファイバのようなファイバであるため、光信号の
伝送セクションに容易に結合されることができる別の利
点を有する。光増幅器は既知のスプライス過程において
このファイバとスプライス接合され、さらに光信号の伝
送のために光ファイバ結合器または光導波体とスプライ
ス接合されることが可能である。
【０００８】本発明の有効な別の開発形態において、２
つのポンプ光吸収ファイバが存在する。この場合におい
て、ポンプ光は２つのレーザから光信号増幅ファイバ中
に供給される。２つのポンプ光吸収ファイバはそれぞれ
次の２つの機能を行なう。すなわち前方向における一方
のレーザのポンプ光を吸収し、また例えばスプライス点
のような屈折率の急変する点における後方反射された他
方のレーザのポンプ光を吸収する。
つのポンプ光吸収ファイバが存在する。この場合におい
て、ポンプ光は２つのレーザから光信号増幅ファイバ中
に供給される。２つのポンプ光吸収ファイバはそれぞれ
次の２つの機能を行なう。すなわち前方向における一方
のレーザのポンプ光を吸収し、また例えばスプライス点
のような屈折率の急変する点における後方反射された他
方のレーザのポンプ光を吸収する。
【０００９】
【実施例】図１において、入力１および出力２を有する
光増幅器が以下説明され、光信号が光増幅器中で伝送さ
れる方向を示す。もちろん、光信号は「逆方向」におい
て光増幅器に伝送されることが可能である。この場合に
おいて、入力１は出力になり、出力２は入力になる。
光増幅器が以下説明され、光信号が光増幅器中で伝送さ
れる方向を示す。もちろん、光信号は「逆方向」におい
て光増幅器に伝送されることが可能である。この場合に
おいて、入力１は出力になり、出力２は入力になる。
【００１０】光増幅器（図１参照）において、例えばレ
ーザ活性物質としてエルビウム化合物を含む光信号増幅
ファイバ３が入力１の後方に示されている。光信号は入
力１と光信号増幅ファイバ３の間の第１の光導波体４お
よび光ファイバ結合器５を通過する。光信号増幅ファイ
バ３は光ファイバ結合器５とスプライスされる。光信号
の非常に高い増幅を達成するために、光信号増幅ファイ
バ３のコアが光ファイバ結合器５のコアよりも小さい断
面を有することは有効である。これに基づくと、光信号
増幅器ファイバ３は光ファイバ結合器５よりも全体的に
小さい断面を有する。光ファイバ結合器５は光信号増幅
ファイバ３とレーザ６を接続し、レーザ６は９６０乃至
１０００ｎｍの範囲内の波長を有するポンプ光を放出す
る例えばＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓレーザのような半
導体レーザが好ましい。
ーザ活性物質としてエルビウム化合物を含む光信号増幅
ファイバ３が入力１の後方に示されている。光信号は入
力１と光信号増幅ファイバ３の間の第１の光導波体４お
よび光ファイバ結合器５を通過する。光信号増幅ファイ
バ３は光ファイバ結合器５とスプライスされる。光信号
の非常に高い増幅を達成するために、光信号増幅ファイ
バ３のコアが光ファイバ結合器５のコアよりも小さい断
面を有することは有効である。これに基づくと、光信号
増幅器ファイバ３は光ファイバ結合器５よりも全体的に
小さい断面を有する。光ファイバ結合器５は光信号増幅
ファイバ３とレーザ６を接続し、レーザ６は９６０乃至
１０００ｎｍの範囲内の波長を有するポンプ光を放出す
る例えばＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓレーザのような半
導体レーザが好ましい。
【００１１】ポンプ光吸収ファイバ７は光伝播方向にお
いて光信号増幅ファイバ３の後方においてそれにスプラ
イスされる。ファイバ７はイッテルビウム（Ｙｂ3+）化
合物を含み、９００乃至１０５０ｎｍの波長範囲、すな
わちポンプ光の波長範囲で強く吸収する。この過程にお
いて、エネルギレベル2 Ｆ7/2 からエネルギレベル2 Ｆ
5/2 の励起が生じる。
いて光信号増幅ファイバ３の後方においてそれにスプラ
イスされる。ファイバ７はイッテルビウム（Ｙｂ3+）化
合物を含み、９００乃至１０５０ｎｍの波長範囲、すな
わちポンプ光の波長範囲で強く吸収する。この過程にお
いて、エネルギレベル2 Ｆ7/2 からエネルギレベル2 Ｆ
5/2 の励起が生じる。
【００１２】第２の光導波体８はポンプ光吸収ファイバ
７に後続し、光信号は出力２を通って出ていく。図１を
参照して説明された光増幅器によると、ポンプ光吸収フ
ァイバ７はそれに後続する光導波体８と同じ断面を有す
る。しかしながら、ポンプ光吸収ファイバ７はまた光信
号増幅ファイバ３と同じ断面を有することができる。
７に後続し、光信号は出力２を通って出ていく。図１を
参照して説明された光増幅器によると、ポンプ光吸収フ
ァイバ７はそれに後続する光導波体８と同じ断面を有す
る。しかしながら、ポンプ光吸収ファイバ７はまた光信
号増幅ファイバ３と同じ断面を有することができる。
【００１３】別の開発形態について、図２を参照して説
明すると、図１にすでに含まれた部品に加えて、光信号
増幅ファイバ３と光信号吸収ファイバ７の間に配置され
た別の光ファイバ結合器９が設けられている。これを通
ってレーザ10から到来するポンプ光はレーザ６から到来
するポンプ光と反対方向に光導波体４と光ファイバ結合
器５の間において光信号増幅ファイバ３に供給される。
レーザ10はレーザ６と同じ方法で正確に設計されること
が好ましい。
明すると、図１にすでに含まれた部品に加えて、光信号
増幅ファイバ３と光信号吸収ファイバ７の間に配置され
た別の光ファイバ結合器９が設けられている。これを通
ってレーザ10から到来するポンプ光はレーザ６から到来
するポンプ光と反対方向に光導波体４と光ファイバ結合
器５の間において光信号増幅ファイバ３に供給される。
レーザ10はレーザ６と同じ方法で正確に設計されること
が好ましい。
【００１４】したがって、付加的なポンプ光吸収ファイ
バ11が設けられてレーザ10から到来するポンプ光がそれ
によって本質的に吸収される。このポンプ光の小さい部
分はポンプ光吸収ファイバ11と、光ファイバ結合器５，
９と、光信号増幅ファイバ３の間の境界表面で反射さ
れ、ポンプ光吸収ファイバ７中に伝播し、そこで吸収さ
れる。
バ11が設けられてレーザ10から到来するポンプ光がそれ
によって本質的に吸収される。このポンプ光の小さい部
分はポンプ光吸収ファイバ11と、光ファイバ結合器５，
９と、光信号増幅ファイバ３の間の境界表面で反射さ
れ、ポンプ光吸収ファイバ７中に伝播し、そこで吸収さ
れる。
【００１５】対応して、レーザ６から到来するポンプ光
の小さい部分はポンプ光吸収ファイバ７と、光ファイバ
結合器５，９と、光信号増幅ファイバ３の間の境界表面
で反射され、ポンプ光吸収ファイバ11中に伝播し、そこ
で吸収される。ポンプ光吸収ファイバ７は隣接する光導
波体８と光結合器９と同じ断面を有することが有利であ
る。ポンプ光吸収ファイバ11は隣接する光導波体４と光
結合器５と同じ断面を有することが好ましい。このよう
にして、ポンプ光吸収ファイバ７，11は光導波体４，８
および光ファイバ結合器５，９と簡単にスプライス接合
されることが可能である。光信号は光信号増幅ファイバ
３、光ファイバ結合器５，９および光導波体４，８中を
両方向に伝送できることは図２の光増幅器にも適用され
る。
の小さい部分はポンプ光吸収ファイバ７と、光ファイバ
結合器５，９と、光信号増幅ファイバ３の間の境界表面
で反射され、ポンプ光吸収ファイバ11中に伝播し、そこ
で吸収される。ポンプ光吸収ファイバ７は隣接する光導
波体８と光結合器９と同じ断面を有することが有利であ
る。ポンプ光吸収ファイバ11は隣接する光導波体４と光
結合器５と同じ断面を有することが好ましい。このよう
にして、ポンプ光吸収ファイバ７，11は光導波体４，８
および光ファイバ結合器５，９と簡単にスプライス接合
されることが可能である。光信号は光信号増幅ファイバ
３、光ファイバ結合器５，９および光導波体４，８中を
両方向に伝送できることは図２の光増幅器にも適用され
る。
【図１】単一ポンプ光吸収ファイバを有する光増幅器の
概略図。
概略図。
【図２】２つのポンプ光吸収ファイバを有する光増幅器
の概略図。
の概略図。
３…光信号増幅ファイバ、４，８…光導波体、５，９…
光ファイバ結合器、７，11…ポンプ光吸収ファイバ。
光ファイバ結合器、７，11…ポンプ光吸収ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−94329（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157829（ＪＰ，Ａ) Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．22［21 ］（1986）ｐ．1126−1128 Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．26［８ ］（1990）ｐ．532−533 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30
Claims (5)
- 【請求項１】 光信号増幅ファイバが第１のポンプ光に
結合する第１の光ファイバ結合器に後続して配置され、
ポンプ光を吸収するフィルタが光信号増幅ファイバに後
続して配置されているポンプ光によって増幅可能な光信
号増幅用光増幅器において、 フィルタはイッテルビウムを含むポンプ光吸収ファイバ
として構成されていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 第２のポンプ光を光信号増幅ファイバに
結合させる第２の光ファイバ結合器がポンプ光吸収ファ
イバに先行して配置され、付加的なポンプ光吸収ファイ
バが第１の光ファイバ結合器に先行して配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。 - 【請求項３】 ポンプ光吸収ファイバは光信号増幅ファ
イバと同じ断面を有していることを特徴とする請求項１
記載の光増幅器。 - 【請求項４】 ポンプ光吸収ファイバはその後方に配置
された光導波体と同じ断面を有していることを特徴とす
る請求項１記載の光増幅器。 - 【請求項５】 ポンプ光吸収ファイバは隣接する光導波
体および隣接する光ファイバ結合器と同じ断面を有して
いることを特徴とする請求項２記載の光増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4102648:9 | 1991-01-30 | ||
| DE4102648A DE4102648A1 (de) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Optischer verstaerker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303980A JPH04303980A (ja) | 1992-10-27 |
| JP3252148B2 true JP3252148B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=6423958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01183092A Expired - Fee Related JP3252148B2 (ja) | 1991-01-30 | 1992-01-27 | 光増幅器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0497140B1 (ja) |
| JP (1) | JP3252148B2 (ja) |
| AT (1) | ATE104094T1 (ja) |
| AU (1) | AU640073B2 (ja) |
| CA (1) | CA2060287C (ja) |
| DE (2) | DE4102648A1 (ja) |
| ES (1) | ES2055621T3 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216728A (en) * | 1991-06-14 | 1993-06-01 | Corning Incorporated | Optical fiber amplifier with filter |
| DE4446524A1 (de) * | 1994-12-24 | 1996-06-27 | Sel Alcatel Ag | Faseroptischer Verstärker |
| DE19647488A1 (de) * | 1996-11-16 | 1998-05-20 | Alsthom Cge Alcatel | Optischer Verstärker für Signale einer großen Bandbreite und optisches Übertragungssystem mit einem solchen optischen Verstärker |
| DE19723267A1 (de) | 1997-06-03 | 1998-12-10 | Heidelberger Druckmasch Ag | Verfahren und Anordnung zur Reduzierung des Pumplichts am Austritt eines Fiberlasers |
| WO2003084007A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Fujitsu Limited | Dispositif optique a fonction de compensation de perte et amplificateur optique de compensation de perte |
| US7940453B2 (en) | 2006-08-07 | 2011-05-10 | Pyrophotonics Lasers Inc. | Fiber amplifiers and fiber lasers with reduced out-of-band gain |
| CN109038189B (zh) * | 2018-07-27 | 2019-12-31 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种用于edfa中的双980泵浦激光器对泵结构 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK153791A (da) * | 1991-09-02 | 1993-03-03 | Nkt Res Center As | Fremgangsmaade til undertrykkelse af rin i kohaerente optiske systemer, saasom kommunikationsmodtagere |
-
1991
- 1991-01-30 DE DE4102648A patent/DE4102648A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-01-15 EP EP92100571A patent/EP0497140B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-15 ES ES92100571T patent/ES2055621T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-15 AT AT92100571T patent/ATE104094T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-01-15 DE DE92100571T patent/DE59200103D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-21 AU AU10374/92A patent/AU640073B2/en not_active Ceased
- 1992-01-27 JP JP01183092A patent/JP3252148B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-29 CA CA002060287A patent/CA2060287C/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．２２［２１］（１９８６）ｐ．１１２６−１１２８ |
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．２６［８］（１９９０）ｐ．５３２−５３３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE104094T1 (de) | 1994-04-15 |
| CA2060287C (en) | 2001-07-24 |
| EP0497140A1 (de) | 1992-08-05 |
| JPH04303980A (ja) | 1992-10-27 |
| AU640073B2 (en) | 1993-08-12 |
| AU1037492A (en) | 1992-08-06 |
| EP0497140B1 (de) | 1994-04-06 |
| CA2060287A1 (en) | 1992-07-31 |
| DE4102648A1 (de) | 1992-08-06 |
| DE59200103D1 (de) | 1994-05-11 |
| ES2055621T3 (es) | 1994-08-16 |
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