JP3452521B2 - Optical fiber amplifier - Google Patents

Optical fiber amplifier

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JP3452521B2
JP3452521B2 JP2000032868A JP2000032868A JP3452521B2 JP 3452521 B2 JP3452521 B2 JP 3452521B2 JP 2000032868 A JP2000032868 A JP 2000032868A JP 2000032868 A JP2000032868 A JP 2000032868A JP 3452521 B2 JP3452521 B2 JP 3452521B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、希土類元素ドー
プ光ファイバに信号光及び励起光を入射して信号光を増
幅する光ファイバ増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier for amplifying signal light by injecting signal light and pumping light into a rare earth element-doped optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に第1の従来技術を示す。2. Description of the Related Art The first prior art is shown below.

【0003】図14は文献「Efficient erbium-doped f
ibre amplifier with an integralisolator」,Michael
N. Zervas,Richard I. Laming,David N. Payne 著16
2〜165頁に記載された第1の従来の光ファイバ増幅
器のブロック構成図である。図において、1は信号光入
力端子、2は励起光源、3aは第1の光合分波器、31
aは第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは第1
の光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光合分
波器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器3a
の第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ、3bは第2の光合分波器、31bは第2の光合分波
器3bの第1の端子、32bは第2の光合分波器3bの
第2の端子、33bは第2の光合分波器3bの第3の端
子、34bは第2の光合分波器3bの第4の端子、5a
は光アイソレータ、3cは第3の光合分波器、31cは
第3の光合分波器3cの第1の端子、32cは第3の光
合分波器3cの第2の端子、33cは第3の光合分波器
3cの第3の端子、34cは第3の光合分波器3cの第
4の端子、4bは第2の希土類元素ドープ光ファイバ、
6は信号光出力端子、7aは第1の無反射終端、7bは
第2の無反射終端、7cは第3の無反射終端である。
FIG. 14 shows the document “Efficient erbium-doped f
ibre amplifier with an integral isolator '', Michael
N. Zervas, Richard I. Laming, David N. Payne 16
It is a block block diagram of the 1st conventional optical fiber amplifier described in pages 2-165. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2 is a pumping light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer, 31
a is the first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 32a is the first terminal.
Second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is the third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 4a is a first rare earth element-doped optical fiber, 3b is a second optical multiplexer / demultiplexer, 31b is a first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and 32b is a second optical multiplexer / demultiplexer. The second terminal of the wave multiplexer 3b, 33b is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 34b is the fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 5a
Is an optical isolator, 3c is a third optical multiplexer / demultiplexer, 31c is a first terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 32c is a second terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and 33c is a third terminal. The third terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3c, 34c is the fourth terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 4b is the second rare earth element-doped optical fiber,
6 is a signal light output terminal, 7a is a first non-reflective terminal, 7b is a second non-reflective terminal, and 7c is a third non-reflective terminal.

【0004】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0005】第1の光合分波器3aは、第1の端子31
aと第2の端子32a間、および、第3の端子33aと
第4の端子34a間で、信号光を透過する。また、第1
の端子31aと第4の端子34a間、および、第2の端
子32aと第3の端子33a間で、励起光を透過する。
また、第2の光合分波器3bおよび第3の光合分波器3
cの動作は、上記の第1の光合分波器3aの動作と同様
である。
The first optical multiplexer / demultiplexer 3a includes a first terminal 31
The signal light is transmitted between a and the second terminal 32a and between the third terminal 33a and the fourth terminal 34a. Also, the first
The excitation light is transmitted between the terminal 31a and the fourth terminal 34a, and between the second terminal 32a and the third terminal 33a.
In addition, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b and the third optical multiplexer / demultiplexer 3b
The operation of c is the same as the operation of the above first optical multiplexer / demultiplexer 3a.

【0006】信号光入力端子1より入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力される。励起光源2より出力された励起
光は、第1の光合分波器3aの第3の端子33aと第2
の端子32a間を透過した後、第1の希土類元素ドープ
光ファイバ4aに入力される。第1の希土類元素ドープ
光ファイバ4a中の希土類元素により励起光が吸収さ
れ、吸収されたエネルギによって信号光が増幅される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Entered in. The pumping light output from the pumping light source 2 is supplied to the third terminal 33a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a and the second terminal 33a.
After being transmitted between the terminals 32a, the light is input to the first rare earth element-doped optical fiber 4a. The excitation light is absorbed by the rare earth element in the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the signal light is amplified by the absorbed energy.

【0007】第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a中
で増幅され出力された信号光は、第2の光合分波器3b
の第1の端子31bと第2の端子32b間を透過し、光
アイソレータ5aを透過し、第3の光合分波器3cの第
1の端子31cと第2の端子32c間を透過し、第2の
希土類元素ドープ光ファイバ4bに入力される。第1の
希土類元素ドープ光ファイバ4a中で消費されずに出力
された励起光は、第2の光合分波器3bの第1の端子3
1bと第3の端子33b間を透過し、第3の光合分波器
3cの第4の端子34cと第2の端子32cを透過した
後、第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bに入力され
る。第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b中希土類元
素により励起光が吸収され、吸収されたエネルギによっ
て信号光が増幅される。
The signal light amplified and output in the first rare earth element-doped optical fiber 4a is output by the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
Between the first terminal 31b and the second terminal 32b, through the optical isolator 5a, between the first terminal 31c and the second terminal 32c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 2 is input to the rare earth element-doped optical fiber 4b. The pumping light output without being consumed in the first rare earth element-doped optical fiber 4a is the first terminal 3 of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
After passing between 1b and the third terminal 33b, and passing through the fourth terminal 34c and the second terminal 32c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, it is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. . The excitation light is absorbed by the rare earth element in the second rare earth element-doped optical fiber 4b, and the signal light is amplified by the absorbed energy.

【0008】増幅された光信号は、第2の希土類元素ド
ープ光ファイバ4bから出力され、信号光出力端子6か
ら出力される。
The amplified optical signal is output from the second rare earth element-doped optical fiber 4b and output from the signal light output terminal 6.

【0009】第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aお
よび第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bの中では、
増幅された自然放出光(ASE光)が発生する。上記A
SE光は、信号光波長を概中心として広い波長範囲の成
分を持ち、希土類元素ドープ光ファイバ中で両方向に進
行する成分を持つ。
Among the first rare earth element-doped optical fiber 4a and the second rare earth element-doped optical fiber 4b,
Amplified spontaneous emission light (ASE light) is generated. A above
SE light has components in a wide wavelength range with the signal light wavelength as the center, and has components that travel in both directions in a rare earth element-doped optical fiber.

【0010】光アイソレータ5aは、第1の希土類元素
ドープ光ファイバ4aおよび第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4bの中で発生したASE光が発振することを
防止している。同時に光アイソレータ5aは、第2の希
土類元素ドープ光ファイバ4bの中で発生し信号光と逆
方向に進行するASE光が、第1の希土類元素ドープ光
ファイバ4aに流入するのを防止している。これは、上
記ASE光が第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aに
流入した場合、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a
の中の励起光を吸収して得たエネルギが、ASE光の増
幅に消費されて信号光の増幅特性が劣化するためであ
る。
The optical isolator 5a prevents the ASE light generated in the first rare earth element-doped optical fiber 4a and the second rare earth element-doped optical fiber 4b from oscillating. At the same time, the optical isolator 5a prevents the ASE light generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the opposite direction of the signal light from flowing into the first rare earth element-doped optical fiber 4a. . This is because when the ASE light flows into the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the first rare earth element-doped optical fiber 4a.
This is because the energy obtained by absorbing the pumping light inside is consumed for the amplification of the ASE light and the amplification characteristic of the signal light deteriorates.

【0011】通常光アイソレータ5aの透過波長は信号
光波長に合わせて設定するため、信号光波長における損
失は小さい。しかし、特に信号光波長と励起光波長の差
が大きい場合は、励起光波長における光アイソレータ5
aの損失が大きくなる。このため、上記第1の従来例に
おいては励起光は第2の光合分波器3bおよび第3の光
合分波器3cにより光アイソレータ5aを迂回して、光
アイソレータ5aによる損失を回避している。
Since the transmission wavelength of the optical isolator 5a is usually set according to the signal light wavelength, the loss at the signal light wavelength is small. However, especially when the difference between the signal light wavelength and the pumping light wavelength is large, the optical isolator 5 at the pumping light wavelength is used.
The loss of a becomes large. Therefore, in the first conventional example, the pumping light bypasses the optical isolator 5a by the second optical multiplexer / demultiplexer 3b and the third optical multiplexer / demultiplexer 3c to avoid the loss caused by the optical isolator 5a. .

【0012】しかし、第2の光合分波器3bおよび第3
の光合分波器3cの損失による励起光の減衰は生じる。
通常、この2台の光合分波器の損失は合計で0.5dB
〜1dB程度である。
However, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b and the third optical multiplexer / demultiplexer 3b
The excitation light is attenuated by the loss of the optical multiplexer / demultiplexer 3c.
Normally, the total loss of these two optical multiplexers / demultiplexers is 0.5 dB.
It is about 1 dB.

【0013】無反射終端7a〜7cは、信号光あるいは
ASE光の反射による発振を防止するためのもので、光
ファイバの端面を斜めに研磨することにより実現でき
る。
The non-reflection terminations 7a to 7c are for preventing oscillation due to reflection of signal light or ASE light, and can be realized by polishing the end face of the optical fiber at an angle.

【0014】光ファイバ増幅器においても、一般的な電
気の増幅器と同様に、2段形にした構成では前段を雑音
指数の低い増幅器にし後段を出力の高い増幅器にするこ
とが総合的な特性向上につながる。
Also in the optical fiber amplifier, like the general electric amplifier, in the two-stage configuration, it is possible to improve the overall characteristics by making the front stage an amplifier having a low noise figure and the rear stage an amplifier having a high output. Connect

【0015】上記第1の従来例では、希土類元素ドープ
光ファイバへの励起光入力方向を信号光進行方向と同方
向にしているため、希土類元素ドープ光ファイバ中では
信号光入力側に近いほど励起光強度が強い。励起光強度
が強いほど利得が大きく最大光出力が高く低雑音になる
ため、信号光入力側に近いほど低雑音になり、全体とし
ては低雑音な光ファイバ増幅器が得られる。
In the first conventional example, the pumping light input direction to the rare earth element-doped optical fiber is the same as the signal light traveling direction. Therefore, in the rare earth element doping optical fiber, the pumping light is closer to the signal light input side. The light intensity is strong. The stronger the pumping light intensity is, the higher the gain is, the higher the maximum optical output is and the lower the noise is. Therefore, the closer to the signal light input side, the lower the noise is.

【0016】図15は、電子情報通信学会技術研究報
告、Vol.90,No.155,OCS90−23、
「Erドープ光ファイバ増幅器」に記載された第2の従
来の光ファイバ増幅器のブロック構成図である。なお、
上記第1の従来例と同様の要素には同じ符号を付ける。
以下の従来例についても同様とする。
FIG. 15 is a technical research report of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 90, No. 155, OCS90-23,
It is a block block diagram of the 2nd conventional optical fiber amplifier described in "Er doped optical fiber amplifier." In addition,
The same symbols are attached to the same elements as those of the first conventional example.
The same applies to the following conventional examples.

【0017】上記第2の従来例では、希土類元素ドープ
光ファイバ4cへの励起光入力方向を信号光進行方向と
逆方向にしているため、希土類元素ドープ光ファイバ4
c中では信号光出力側に近いほど励起光強度が強く、全
体としては高出力な光ファイバ増幅器が得られる。
In the second conventional example, since the pumping light input direction to the rare earth element-doped optical fiber 4c is opposite to the signal light traveling direction, the rare earth element-doped optical fiber 4 is used.
In c, the closer to the signal light output side, the stronger the pumping light intensity, and as a whole, an optical fiber amplifier with high output can be obtained.

【0018】なお、上記第2の従来例では希土類元素ド
ープ光ファイバ4cが1段のみの場合が記載されている
が、第1の従来例と同様に2段形にした場合でも信号光
進行方向と逆方向から励起光を入力することにより高出
力な光ファイバ増幅器が得られる。
In the second conventional example described above, the rare earth element-doped optical fiber 4c is described as having only one stage, but even in the case where the rare-earth element-doped optical fiber 4c is formed in the two stages as in the first conventional example, the signal light traveling direction is also increased. By inputting the pumping light from the opposite direction, a high output optical fiber amplifier can be obtained.

【0019】図16は特開平3−127885号公報に
記載された第3の従来の光ファイバ増幅器のブロック構
成図である。
FIG. 16 is a block diagram of a third conventional optical fiber amplifier disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-127885.

【0020】上記第3の従来例では、希土類元素ドープ
光ファイバ4cの信号光進行方向と同方向から励起光を
入力するとともに、希土類元素ドープ光ファイバ4cの
信号光進行方向と逆方向から別の励起光源2bにより励
起光を入力している。この場合、希土類元素ドープ光フ
ァイバ4c中において信号光入力側と信号光出力側の両
端に近いほど励起光強度が強く、全体として低雑音でか
つ高出力な光ファイバ増幅器が得られる。
In the third conventional example, the pumping light is input from the same direction as the signal light traveling direction of the rare earth element-doped optical fiber 4c, and another direction is opposite to the signal light traveling direction of the rare earth element doped optical fiber 4c. Excitation light is input from the excitation light source 2b. In this case, in the rare earth element-doped optical fiber 4c, the intensity of the pumping light is stronger as it is closer to both ends of the signal light input side and the signal light output side, and an optical fiber amplifier with low noise and high output as a whole can be obtained.

【0021】なお、上記第3の従来例では希土類元素ド
ープ光ファイバ4cが1段のみの場合が記載されている
が、第1の従来例と同様に2段形にした場合でも両方向
から励起光を入力することにより低雑音でかつ高出力な
光ファイバ増幅器が得られる。
Although the third conventional example describes the case where the rare earth element-doped optical fiber 4c has only one stage, even when the rare-earth element-doped optical fiber 4c has a two-stage structure as in the first conventional example, the excitation light is emitted from both directions. By inputting, an optical fiber amplifier with low noise and high output can be obtained.

【0022】以下に第2の従来技術を示す。The second conventional technique will be described below.

【0023】光ファイバ増幅器を実際の伝送系で使用す
る場合、安定な動作状態を得るために、光ファイバ増幅
器の入力レベルおよび出力レベルをモニタして適正な利
得を得るように制御することが必要となる。
When the optical fiber amplifier is used in an actual transmission system, it is necessary to monitor the input level and the output level of the optical fiber amplifier to obtain a proper gain in order to obtain a stable operating state. Becomes

【0024】図17は、電子情報通信学会技術研究報告
Vol.91,No.282,OCS91−32、「フ
ァイバ側面からの自然放出光の検出によるEDFA」に
記載された第4の従来の光ファイバ増幅器のブロック構
成図である。
FIG. 17 is a technical research report Vol. 91, No. 282, OCS 91-32, a block configuration diagram of a fourth conventional optical fiber amplifier described in "EDFA by detecting spontaneous emission light from side surface of fiber".

【0025】図において、8aは第1の光分岐器、81
aは第1の光分岐器8aの入力端子、82aは第1の光
分岐器8aの第1の出力端子、84aは第1の光分岐器
8aの第2の出力端子、8bは第2の光分岐器、81b
は第2の光分岐器8bの入力端子、82bは第2の光分
岐器8bの第1の出力端子、84bは第2の光分岐器8
bの第2の出力端子、9aは第1の受光器、9bは第2
の受光器、10は励起光源制御回路である。
In the figure, 8a is a first optical branching device, 81
a is an input terminal of the first optical branching device 8a, 82a is a first output terminal of the first optical branching device 8a, 84a is a second output terminal of the first optical branching device 8a, and 8b is a second output terminal. Optical splitter, 81b
Is an input terminal of the second optical branching device 8b, 82b is a first output terminal of the second optical branching device 8b, and 84b is a second optical branching device 8b.
2nd output terminal of b, 9a is 1st optical receiver, 9b is 2nd
Is a pump light source control circuit.

【0026】次に動作について説明する。信号光入力端
子1より入力された信号光は、第1の光分岐器8aの入
力端子81aに入力される。第1の光分岐器8aに入力
された信号光は、大部分が第1の出力端子82aから出
力され、一部が第2の出力端子84aから出力される。
一般的には、第1の出力端子82aからの出力と第2の
出力端子84aからの出力の比は10dB程度に設定さ
れる。したがって、第1の光分岐器8aの入力端子81
aと第1の出力端子82a間の損失は、分岐損失だけで
約0.5dB生じる。通常は上記分岐損失に過剰損失が
加わり、挿入損失として0.5dB〜1dB程度にな
る。
Next, the operation will be described. The signal light input from the signal light input terminal 1 is input to the input terminal 81a of the first optical branching device 8a. Most of the signal light input to the first optical branching device 8a is output from the first output terminal 82a, and part thereof is output from the second output terminal 84a.
Generally, the ratio of the output from the first output terminal 82a and the output from the second output terminal 84a is set to about 10 dB. Therefore, the input terminal 81 of the first optical branching device 8a is
The loss between a and the first output terminal 82a is about 0.5 dB due to the branch loss alone. Usually, an excessive loss is added to the branch loss, resulting in an insertion loss of about 0.5 dB to 1 dB.

【0027】第1の光分岐器8aの第2の出力端子84
aからの出力は、第1の光受光器9aで受光され、入力
信号レベルのモニタとして励起光源制御回路10に伝達
される。
The second output terminal 84 of the first optical branching device 8a
The output from a is received by the first optical receiver 9a and transmitted to the excitation light source control circuit 10 as a monitor of the input signal level.

【0028】第1の光分岐器8aの第1の出力端子82
aからの出力は、光合分波器3aの第1の端子31aと
第2の端子32aの間を透過し、第1の光アイソレータ
5bを透過し、希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力
される。励起光源2より出力された励起光は、光合分波
器3aの第3の端子33aと第2の端子32a間を透過
し、第1の光アイソレータ5bを透過し、希土類元素ド
ープ光ファイバ4cに入力される。希土類元素ドープ光
ファイバ4cの中の希土類元素により励起光が吸収さ
れ、吸収されたエネルギによって信号光が増幅される。
The first output terminal 82 of the first optical branching device 8a
The output from a is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, transmitted through the first optical isolator 5b, and input to the rare earth element-doped optical fiber 4c. The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, the first optical isolator 5b, and the rare earth element-doped optical fiber 4c. Is entered. The excitation light is absorbed by the rare earth element in the rare earth element-doped optical fiber 4c, and the signal light is amplified by the absorbed energy.

【0029】希土類元素ドープ光ファイバ4cの中で増
幅され出力された信号光は、第2の光分岐器8bの入力
端子81bに入力される。第2の光分岐器8bに入力さ
れた信号光は、大部分が第1の出力端子82bから出力
され、一部が第2の出力端子84bから出力される。
The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c is input to the input terminal 81b of the second optical branching device 8b. Most of the signal light input to the second optical branching device 8b is output from the first output terminal 82b, and part thereof is output from the second output terminal 84b.

【0030】第2の光分岐器8bの第1の出力端子82
bから出力された信号光は、第2の光アイソレータ5c
を透過し、信号光出力端子6から出力される。
The first output terminal 82 of the second optical branching device 8b
The signal light output from b is the second optical isolator 5c.
And is output from the signal light output terminal 6.

【0031】第2の光分岐器8bの第2の端子84bか
ら出力された信号光は、第2の受光器9bで受光され、
出力信号レベルのモニタとして励起制御回路10に伝達
される。
The signal light output from the second terminal 84b of the second optical branching device 8b is received by the second optical receiver 9b,
It is transmitted to the excitation control circuit 10 as a monitor of the output signal level.

【0032】第1の光アイソレータ5bは、希土類元素
ドープ光ファイバ4の中で発生した信号光と逆方向に進
行するASE光が、一旦信号光入力端子1から入力側に
接続された伝送路ファイバ中に出力された後、伝送路フ
ァイバ中のレイリー散乱による反射により希土類元素ド
ープ光ファイバ4cに再入力されて増幅特性が劣化する
のを防止している。第1の光分岐器8aおよび光合分波
器3aの内部反射率は通常−50dB程度と微弱である
ため、第1の光アイソレータ5bの位置は、第1の光分
岐器8aと光合分波器3aの間、もしくは信号光入力端
子1と第1の光分岐器8aの間であってもかまわない。
In the first optical isolator 5b, the ASE light traveling in the opposite direction to the signal light generated in the rare earth element-doped optical fiber 4 is temporarily connected to the input side from the signal light input terminal 1 by the transmission line fiber. After being output to the inside, it is prevented from being re-inputted to the rare earth element-doped optical fiber 4c due to reflection due to Rayleigh scattering in the transmission line fiber and deteriorating the amplification characteristic. Since the internal reflectances of the first optical branching device 8a and the optical multiplexing / demultiplexing device 3a are usually as weak as -50 dB, the first optical isolator 5b is located at the position of the first optical branching device 8a and the optical multiplexing / demultiplexing device. 3a, or between the signal light input terminal 1 and the first optical branching device 8a.

【0033】第2の光アイソレータ5cは、希土類元素
ドープ光ファイバ4cの中で増幅された信号光および希
土類元素ドープ光ファイバ4cの中で発生し信号光と同
方向に進行するASE光が、一旦信号光出力端子6から
出力側に接続された伝送路ファイバ中に出力された後、
伝送路ファイバ中のレイリー散乱反射によって再び希土
類元素ドープ光ファイバ4cに流入して増幅特性を劣化
させるのを防止している。第2の光分岐器8bの内部反
射率は通常−50dB程度の無視できる大きさであるた
め、第2の光アイソレータ5cの位置は、希土類元素ド
ープ光ファイバ4cと第2の光分岐器8bの間であって
もかまわない。
In the second optical isolator 5c, the signal light amplified in the rare earth element-doped optical fiber 4c and the ASE light generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c and traveling in the same direction as the signal light are temporarily transmitted. After being output from the signal light output terminal 6 into the transmission line fiber connected to the output side,
This prevents the rare earth element-doped optical fiber 4c from entering the optical fiber 4c again due to Rayleigh scattering reflection in the transmission line fiber and deteriorating the amplification characteristic. Since the internal reflectance of the second optical branching device 8b is a negligible value of about -50 dB, the position of the second optical isolator 5c is located between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the second optical branching device 8b. It doesn't matter if it's in between.

【0034】励起光源制御回路10は、入力レベルおよ
び出力レベルのモニタを基に、希土類元素ドープ光ファ
イバ4cの利得が適切な大きさになるように、励起光源
2に流す電流を制御することにより、安定な動作が可能
な光ファイバ増幅器が得られる。
The pumping light source control circuit 10 controls the current supplied to the pumping light source 2 based on the monitor of the input level and the output level so that the gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c becomes appropriate. An optical fiber amplifier capable of stable operation can be obtained.

【0035】上記のように、入力レベルおよび出力レベ
ルのモニタは、光ファイバ増幅器を安定な状態で動作さ
せるために必要であるが、モニタ用の光分岐器の挿入損
失により、光ファイバ増幅器の特性が劣化する。入力レ
ベルのモニタ用の光分岐器は希土類元素ドープ光ファイ
バ4cの信号入力側に接続されるが、光分岐器の挿入損
失だけ雑音特性が劣化する。また、出力レベルのモニタ
用の光分岐器は希土類元素ドープ光ファイバの信号出力
側に接続されるが、光分岐器の挿入損失分だけ最大光出
力が低下する。
As described above, the monitor of the input level and the output level is necessary for operating the optical fiber amplifier in a stable state. However, due to the insertion loss of the optical branching device for the monitor, the characteristics of the optical fiber amplifier. Deteriorates. The optical branching device for monitoring the input level is connected to the signal input side of the rare earth element-doped optical fiber 4c, but the noise characteristic is deteriorated by the insertion loss of the optical branching device. Further, the optical branching device for monitoring the output level is connected to the signal output side of the rare earth element-doped optical fiber, but the maximum optical output is reduced by the insertion loss of the optical branching device.

【0036】上記第4の従来例においては、光ファイバ
増幅器を安定に動作させるために、光ファイバ増幅器の
入力レベルおよび出力レベルをモニタして適正な利得を
得るように制御する例について示した。
In the fourth conventional example, in order to operate the optical fiber amplifier in a stable manner, the input level and the output level of the optical fiber amplifier are monitored and controlled so as to obtain an appropriate gain.

【0037】光ファイバ増幅器の入力レベルおよび出力
レベルをモニタして信号入力側伝送路の断線などによる
入力異常の判定、あるいは希土類元素ドープ光ファイバ
の利得低下などの異常の判定を行う場合についても、同
様にモニタ用の光分岐器の挿入損失により光ファイバ増
幅器の特性が劣化する。
In the case where the input level and the output level of the optical fiber amplifier are monitored to judge the input abnormality due to the disconnection of the transmission line on the signal input side or the abnormality such as the gain reduction of the rare earth element-doped optical fiber, Similarly, the insertion loss of the optical splitter for monitoring deteriorates the characteristics of the optical fiber amplifier.

【0038】上記第4の従来例の課題に対して、雑音特
性の劣化を回避するため、希土類元素ドープ光ファイバ
中で発生するASE光レベルの変化を利用して入力レベ
ルのモニタを不要にした従来例がある。
In order to avoid the deterioration of the noise characteristic, in order to avoid the deterioration of the noise characteristic of the fourth conventional example, it is not necessary to monitor the input level by utilizing the change of the ASE light level generated in the rare earth element-doped optical fiber. There is a conventional example.

【0039】図18は特開平4−241328号公報に
記載された第5の従来の光ファイバ増幅器のブロック構
成図である。
FIG. 18 is a block diagram of a fifth conventional optical fiber amplifier described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-241328.

【0040】図において、100は光増幅装置、101
は光増幅器、102は入力信号光、103は増幅器出力
光、104は狭帯域光フィルタ、105は反射光、10
6は光分岐ミラー、107は受光器、108は透過光、
109は光分岐ミラー、110は分岐光、111は受光
器、112は出力信号光、113は制御回路である。次
に動作について説明する。光増幅器101から出力され
た増幅器出力光103には、信号光成分とASE光成分
が含まれている。このうち信号光波長成分は狭帯域光フ
ィルタ104を透過し、光分岐ミラー109により一部
が分岐され、受光器111で受光され、出力モニタとし
て制御回路113が伝達される。
In the figure, 100 is an optical amplifier, 101
Is an optical amplifier, 102 is an input signal light, 103 is an amplifier output light, 104 is a narrow band optical filter, 105 is reflected light, 10
6 is a light splitting mirror, 107 is a light receiver, 108 is transmitted light,
Reference numeral 109 is an optical branching mirror, 110 is branched light, 111 is a light receiver, 112 is output signal light, and 113 is a control circuit. Next, the operation will be described. The amplifier output light 103 output from the optical amplifier 101 contains a signal light component and an ASE light component. Of these, the signal light wavelength component is transmitted through the narrow band optical filter 104, part of which is branched by the optical branching mirror 109, is received by the light receiver 111, and is transmitted to the control circuit 113 as an output monitor.

【0041】信号光波長以外の波長成分、すなわちAS
E光成分は狭帯域光フィルタ104で反射され、光分岐
ミラー106で折り返された後、受光器107で受光さ
れる。
A wavelength component other than the signal light wavelength, that is, AS
The E light component is reflected by the narrow band optical filter 104, returned by the optical branching mirror 106, and then received by the light receiver 107.

【0042】信号入力が大きくなると、増幅器出力光1
03のうち信号光成分は増加するがASE光成分は減少
するため、受光器111のレベルは上がるが受光器10
7のレベルは下がる。逆に信号入力が小さくなると、増
幅器出力光103のうち信号成分は減少するがASE光
成分は増加するため、受光器111のレベルは下がるが
受光器107のレベルは上がる。これにより、信号入力
レベルに対すると受光器111のレベルと受光器107
レベルの比の関係をあらかじめ把握しておくことによ
り、入力された信号光を分岐して受光することなく信号
入力レベルをモニタすることが可能である。
When the signal input becomes large, the amplifier output light 1
03, the signal light component increases but the ASE light component decreases, so the level of the photodetector 111 rises, but the photodetector 10
Level 7 goes down. On the contrary, when the signal input becomes small, the signal component of the amplifier output light 103 decreases but the ASE light component increases, so that the level of the photodetector 111 decreases but the level of the photodetector 107 increases. As a result, the level of the light receiver 111 and the light receiver 107 with respect to the signal input level are
By grasping the relationship of the level ratios in advance, it is possible to monitor the signal input level without splitting and receiving the input signal light.

【0043】このため、入力レベルをモニタするための
光分岐器を設けた場合に生じる、光分岐器の挿入損失に
よる雑音特性の劣化を回避できる。
Therefore, it is possible to avoid the deterioration of the noise characteristic due to the insertion loss of the optical branching device, which occurs when the optical branching device for monitoring the input level is provided.

【0044】以下に第3の従来技術を示す。The third conventional technique will be described below.

【0045】光ファイバ増幅器の増幅特性の主たる評価
項目は、電気の増幅器と同様に利得(出力)と雑音指数
である。利得と雑音指数の測定方法に関する第6の従来
例として、例えば、電子情報通信学会技術研究報告、V
ol.90,No.206,OQE90−80、「光フ
ァイバ増幅モジュール」に記載がある。
The main evaluation items of the amplification characteristic of the optical fiber amplifier are the gain (output) and the noise figure as in the case of the electric amplifier. As a sixth conventional example of the method of measuring the gain and the noise figure, for example, Technical Report of IEICE, V.
ol. 90, No. 206, OQE 90-80, "Optical Fiber Amplifier Module".

【0046】光ファイバ増幅器の利得は、入力信号光レ
ベルと出力信号光レベルをそれぞれ光スペクトラムアナ
ライザて測定し比較することによって算出する。
The gain of the optical fiber amplifier is calculated by measuring and comparing the input signal light level and the output signal light level with an optical spectrum analyzer.

【0047】雑音指数は希土類元素ドープ光ファイバの
中で発生したASE光の、信号光波長と同一波長での光
ファイバレベルを光スペクトラムアナライザで測定する
ことにより計算することができる。しかし、光スペクト
ラムアナライザでは信号光成分とASE光成分を分離で
きないため、信号光と同一波長でのASE光レベルは測
定できない。このため、信号光波長から十分に離れた波
長でのASE光レベルをもとに、信号光と同一波長での
ASE光レベルを推定する方法が用いられるが、この方
法では信号光と同一波長でのASE光レベルを精度良く
推定することは困難であり、雑音指数を精度良く測定で
きない。
The noise figure can be calculated by measuring the optical fiber level of the ASE light generated in the rare earth element-doped optical fiber at the same wavelength as the signal light wavelength with an optical spectrum analyzer. However, since the optical spectrum analyzer cannot separate the signal light component and the ASE light component, the ASE light level at the same wavelength as the signal light cannot be measured. For this reason, a method of estimating the ASE light level at the same wavelength as the signal light based on the ASE light level at a wavelength sufficiently separated from the signal light wavelength is used. It is difficult to accurately estimate the ASE light level of, and the noise figure cannot be accurately measured.

【0048】上記の課題に対する第7の従来例として、
1992年電子情報通信学会秋季大会講演論文集、分冊
4、C−268、「増幅用光ファイバの高精度雑音指数
測定方の検討」に記載がある。
As a seventh conventional example for the above problems,
It is described in Proceedings of the 1992 Autumn Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Volume 4, C-268, "Examination of High-Precision Noise Figure Measurement Method for Optical Fiber for Amplification".

【0049】上記第7の従来例の方法は、希土類元素の
ドープ光ファイバの出力光のうち信号光と同一の偏光成
分を位相補償器と偏光子の組み合わせによって除去した
のちに、光スペクトラムアナライザで測定することによ
り、光スペクトラムアナライザに入力される信号光波長
成分を除去(抑圧)し、信号光波長により近い波長での
ASE光レベルを信号光と同一波長でのASE光レベル
の推定に用いることを可能にするものである。
In the seventh conventional method, the same polarization component as the signal light in the output light of the rare earth element-doped optical fiber is removed by the combination of the phase compensator and the polarizer, and then the optical spectrum analyzer is used. The signal light wavelength component input to the optical spectrum analyzer is removed (suppressed) by measurement, and the ASE light level at a wavelength closer to the signal light wavelength is used to estimate the ASE light level at the same wavelength as the signal light. Is what makes it possible.

【0050】また、第8の従来例として、「1992年
電子情報通信学会秋季大会,C−269」の記載があ
る。
As the eighth conventional example, there is a description of "1992 IEICE Autumn Meeting, C-269".

【0051】上記第8の従来例によれば、希土類元素ド
ープ光ファイバの出力光を光スペクトラムアナライザで
測定した結果から、入力信号光と同一の光スペクトラム
を差し引くことにより、信号光成分とASE光成分を分
離する方法が示されている。
According to the eighth conventional example, the signal light component and the ASE light are subtracted by subtracting the same optical spectrum as the input signal light from the result of measuring the output light of the rare earth element-doped optical fiber with the optical spectrum analyzer. A method of separating the components is shown.

【0052】[0052]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示す第4の従来例によれば、光ファイバ増幅器の動作状
態を安定に制御するために入力信号光レベルと出力信号
光レベルをモニタする際に、入力信号光レベルをモニタ
するための光分岐器を希土類元素ドープ光ファイバの信
号光入力側に設けることにより雑音特性が劣化してしま
うという第1の課題があったとともに、出力信号光レベ
ルをモニタするための光分岐器を希土類元素ドープ光フ
ァイバの信号光出力側に設けることにより信号光最大出
力が低下してしまうという第2の課題があった。
However, according to the fourth conventional example described above, when the input signal light level and the output signal light level are monitored in order to stably control the operating state of the optical fiber amplifier. There is a first problem that the noise characteristic is deteriorated by providing an optical branching device for monitoring the input signal light level on the signal light input side of the rare earth element-doped optical fiber, and the output signal light level is There is a second problem that the maximum output of signal light is reduced by providing the optical branching device for monitoring on the signal light output side of the rare earth element-doped optical fiber.

【0053】また、光ファイバ増幅器への信号光入力の
正常/異常判定と光ファイバ増幅器の増幅状態の正常/
異常判定をするために入力信号光レベルと出力信号光レ
ベルをモニタする際にも、上記第1の課題と第2の課題
があった。
Further, it is possible to determine whether the signal light input to the optical fiber amplifier is normal or abnormal and whether the amplification state of the optical fiber amplifier is normal or abnormal.
Also when monitoring the input signal light level and the output signal light level in order to make an abnormality determination, there are the above-mentioned first and second problems.

【0054】また、上記第1の課題を解決するためにな
された上記に示す第5の従来例によれば、信号光経路に
狭帯域フィルタが挿入されていたため、長距離光伝送シ
ステムにおいて光ファイバ増幅器を多段に接続した場
合、それぞれの光ファイバ増幅器内の狭帯域フィルタの
透過中心波長のばらつきによって、信号伝送品質の劣化
が生じるという第3の課題があった。
Further, according to the above-mentioned fifth conventional example made to solve the above-mentioned first problem, since the narrow band filter is inserted in the signal light path, the optical fiber in the long-distance optical transmission system is When the amplifiers are connected in multiple stages, there is a third problem that the signal transmission quality deteriorates due to variations in the transmission center wavelength of the narrow band filters in the respective optical fiber amplifiers.

【0055】この発明の第1の発明は上記第1の課題お
よび第3の課題を解決するためになされたものであり、
入力信号光レベルをモニタするための光分岐器を不要と
して雑音特性の劣化を抑制するとともに信号伝送品質の
劣化が生じない光ファイバ増幅器を得ることを目的とす
る。
The first invention of the present invention is made to solve the above first and third problems.
An object of the present invention is to obtain an optical fiber amplifier which suppresses the deterioration of noise characteristics without requiring an optical branching device for monitoring the input signal light level and does not cause deterioration of signal transmission quality.

【0056】また、この発明の第2の発明は上記第1の
課題および第3の課題を解決するためになされたもので
あり、信号光入力と光ファイバ増幅器の増幅状態の正常
/異常を判定するとともに入力信号光レベルをモニタす
るための光分岐器を不要として雑音特性の劣化を抑制す
るとともに信号伝送品質の劣化を生じない光ファイバ増
幅器を得ることを目的とする。
The second aspect of the present invention is made to solve the above first and third problems, and determines whether the signal light input and the amplification state of the optical fiber amplifier are normal or abnormal. Another object of the present invention is to obtain an optical fiber amplifier that suppresses deterioration of noise characteristics and does not cause deterioration of signal transmission quality by eliminating the need for an optical branching device for monitoring the input signal light level.

【0057】また、この発明の第3の発明は上記第2の
課題および第3の課題を解決するためになされたもので
あり、出力信号光レベルをモニタするための光分岐器を
不要として信号光最大出力の低下を抑制するとともに信
号伝送品質の劣化が生じない光ファイバ増幅器を得るこ
とを目的とする。
The third invention of the present invention is made to solve the above-mentioned second and third problems, and eliminates the need for an optical branching device for monitoring the output signal light level. An object of the present invention is to obtain an optical fiber amplifier which suppresses the reduction of the maximum optical output and does not cause the deterioration of the signal transmission quality.

【0058】また、この発明の第4の発明は上記第2の
課題および第3の課題を解決するためになされたもので
あり、出力信号光レベルをモニタするための光分岐器を
不要として信号光最大出力の低下を抑制するとともに信
号伝送品質の劣化が生じない光ファイバ増幅器を得るこ
とを目的とする。
The fourth invention of the present invention is made to solve the above-mentioned second and third problems, and an optical branching device for monitoring the output signal light level is not necessary and the signal is eliminated. An object of the present invention is to obtain an optical fiber amplifier which suppresses the reduction of the maximum optical output and does not cause the deterioration of the signal transmission quality.

【0059】[0059]

【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係る光ファイバ増幅器は、励起光の照射により信号光を
増幅する希土類元素を光ファイバにドープした希土類元
素ドープ光ファイバと、前記希土類元素ドープ光ファイ
バにおける信号光の増幅エネルギとして用いられる励起
光を出力する励起光源と、前記希土類元素ドープ光ファ
イバの光出力を分岐する光分岐器と、前記光分岐器の分
岐出力光を信号光波長成分と信号光波長以外の波長成分
に分岐する光波長フィルタと、前記光波長フィルタより
出力された信号光波長成分を受光する第1の受光器と、
前記光波長フィルタより出力された信号光波長以外の波
長成分を受光する第2の受光器と、前記第1の受光器お
よび前記第2の受光器の出力レベルに基づいて前記励起
光源の駆動制御を行う励起光源制御回路とを備えたもの
である。
Means for Solving the Problems An optical fiber amplifier according to the first aspect of the invention, a rare earth element doped optical fiber doped with a rare earth element for amplifying signal light to the optical fiber by the irradiation of the excitation light, the rare earth Element doped optical phi
Pump used as amplification energy of signal light in
A pumping light source that outputs light, an optical branching device that branches the optical output of the rare earth element-doped optical fiber, and a branching output light of the optical branching device that branches into a signal light wavelength component and a wavelength component other than the signal light wavelength. A wavelength filter, and a first light receiver for receiving the signal light wavelength component output from the optical wavelength filter,
A second photoreceiver for receiving wavelength components other than the signal light wavelength output from the optical wavelength filter, and the first photoreceiver and the first photoreceiver.
And the excitation based on the output level of the second photoreceiver
And an excitation light source control circuit for controlling the driving of the light source .

【0060】また、この発明の第2の発明に係る光ファ
イバ増幅器は、励起光の照射により信号光を増幅する希
土類元素を光ファイバにドープした希土類元素ドープ光
ファイバと、前記希土類元素ドープ光ファイバの光出力
を分岐する光分岐器と、前記光分岐器の分岐出力光を信
号光波長成分と信号光波長以外の波長成分に分岐する光
波長フィルタと、前記光波長フィルタより出力された信
号光波長成分を受光する第1の受光器と、前記光波長フ
ィルタより出力された信号光波長以外の波長成分を受光
する第2の受光器と、前記第1の受光器および第2の受
光器の出力レベルから信号光入力レベルの正常/異常お
よび希土類元素のドープ光ファイバ利得の正常/異常を
判定する回路を備えたものである。
The optical fiber amplifier according to the second aspect of the present invention is a rare fiber which amplifies the signal light by irradiating the pumping light.
Rare earth element doped light with earth element doped in optical fiber
Fiber and optical output of the rare earth element-doped optical fiber
Optical branching device for branching the
Light split into wavelength components other than the signal light wavelength component and signal light wavelength
The wavelength filter and the signal output from the optical wavelength filter
A first light receiver for receiving the optical wavelength component and the optical wavelength component
Receives wavelength components other than the signal light wavelength output from the filter
A second photodetector that, the circuit for determining the normality / abnormality of the first light receiver and the second doped optical fiber gain of normal / abnormal and rare earth elements of the signal light input level from the output level of the photodetector Be prepared.

【0061】また、この発明の第3の発明に係る光ファ
イバ増幅器は、信号光入力端子と、励起光の照射により
信号光を増幅する希土類元素を光ファイバにドープした
希土類元素ドープ光ファイバと、前記希土類元素ドープ
光ファイバにおける信号光の増幅エネルギとして用いら
れる励起光を出力する励起光源と、前記信号光入力端子
を接続する第1の端子から入力された光を、前記希土類
元素ドープ光ファイバが接続される第2の端子と第4の
端子とに分岐出力し、また、第2の端子から入力され
る、前記希土類元素ドープ光ファイバにおいて発生した
入力信号光以外の信号光を第1の端子と第3の端子とに
分岐出力する光分岐器と、前記光分岐器の第3の端子よ
り出力された入力信号光以外の信号光から入力信号光波
長成分を除去する光波長フィルタと、前記光分岐器の第
4の端子より出力された信号光波長成分を受光する第1
の受光器と、前記光波長フィルタより出力された入力信
号光波長以外の波長成分を受光する第2の受光器と、前
記第1の受光器および前記第2の受光器の出力レベルに
基づいて前記励起光源の駆動制御を行う励起光源制御回
路とを備えたものである。
An optical fiber amplifier according to a third aspect of the present invention includes a signal light input terminal, a rare earth element-doped optical fiber in which the optical fiber is doped with a rare earth element that amplifies the signal light by irradiating the excitation light, The rare earth element doping
Used as amplification energy of signal light in optical fiber
Pumping light source for outputting pumping light, and the signal light input terminal
The light input from the first terminal connecting the
Branches outputted to the second terminal and the fourth terminal element doped optical fiber is connected, also, it is inputted from the second terminal
Generated in the rare earth element-doped optical fiber
An optical branching device for branching and outputting signal lights other than the input signal light to a first terminal and a third terminal, and a third terminal of the optical branching device .
An optical wavelength filter for removing the input signal light wavelength component from the signal light other than the input signal light outputted by the optical splitter,
The first for receiving the signal light wavelength component output from the terminal 4
Receiver and the input signal output from the optical wavelength filter.
A second light receiver for receiving a wavelength component other than the signal light wavelength ;
Note that the output levels of the first photoreceiver and the second photoreceiver
An excitation light source control circuit for controlling the drive of the excitation light source based on
It is equipped with a road .

【0062】また、この発明の第4の発明に係る光ファ
イバ増幅器は、信号光入力端子と、励起光の照射により
信号光を増幅する希土類元素を光ファイバにドープした
希土類元素ドープ光ファイバと、前記希土類元素ドープ
光ファイバにおける信号光の増幅エネルギとして用いら
れる励起光を出力する励起光源と、前記信号光入力端子
が接続された入力端子から入力される信号光を第1およ
び第2の出力端子に分岐する光分岐器と、第1の端子か
ら入力されるを前記希土類元素ドープ光ファイバが接
続された第2の端子から出力し、第2の端子から入力
れる第3の端子から出力する光サーキュレータと、
前記光サーキュレータの第3の端子より出力された入力
信号光以外の信号光から入力信号光波長成分を除去する
光波長フィルタと、前記光分岐器の第2の出力端子より
出力された信号光波長成分を受光する第1の受光器と、
前記光波長フィルタより出力された入力信号光波長以外
の波長成分を受光する第2の受光器と、前記第1の受光
器および前記第2の受光器の出力レベルに基づいて前記
励起光源の駆動制御を行う励起光源制御回路とを備えた
ものである。
An optical fiber amplifier according to a fourth aspect of the present invention includes a signal light input terminal, a rare earth element-doped optical fiber in which the optical fiber is doped with a rare earth element that amplifies the signal light by irradiation with excitation light, The rare earth element doping
Used as amplification energy of signal light in optical fiber
Pumping light source for outputting pumping light, and the signal light input terminal
First Oyo but the signal light input from an input terminal connected
Beauty and optical splitter for splitting the second output terminal, a first of said rare earth element doped optical fiber light input from the terminal contact
Output from the second terminal connection, is input from the second terminal
An optical circulator for outputting light from the third terminal,
Input output from the third terminal of the optical circulator
An optical wavelength filter that removes an input signal light wavelength component from a signal light other than the signal light, from the second output terminal of the pre-Symbol optical splitter
A first light receiver for receiving the output signal light wavelength component;
Other than the input signal light wavelength output from the optical wavelength filter
A second optical receiver for receiving the wavelength components, the first light receiving
Based on the output level of the detector and the second photoreceiver
An excitation light source control circuit for controlling driving of the excitation light source .

【0063】この発明の第1の発明に係わる光ファイバ
増幅器においては、希土類元素ドープ光ファイバの出力
光を光分岐器で分岐した後、さらに波長フィルタによっ
て信号光波長成分と信号光波長以外の波長の成分に分離
し、それぞれを別の受光器で受光する。信号光波長成分
の強度から希土類元素ドープ光ファイバの信号光出力レ
ベルをモニタし、信号光波長成分の強度と信号光波長以
外の波長の成分の強度の比から希土類元素ドープ光ファ
イバへの信号光入力レベルを算出することにより、希土
類元素ドープ光ファイバの入力側に入力レベルをモニタ
するための光分岐器を設ける必要がなく光分岐器による
損失が生じないとともに、信号光の経路に波長フィルタ
を含まないため、雑音特性の劣化がなくかつ多段接続時
にも信号劣化が生じない光ファイバ増幅器を得ることが
できる。
In the optical fiber amplifier according to the first aspect of the present invention, after the output light of the rare earth element-doped optical fiber is branched by the optical branching device, the signal light wavelength component and the wavelength other than the signal light wavelength are further filtered by the wavelength filter. The components are separated and received by separate photodetectors. The signal light output level of the rare earth element-doped optical fiber is monitored from the intensity of the signal light wavelength component, and the signal light to the rare earth element-doped optical fiber is calculated from the ratio of the intensity of the signal light wavelength component and the intensity of components other than the signal light wavelength. By calculating the input level, it is not necessary to provide an optical branching device to monitor the input level on the input side of the rare earth element-doped optical fiber, and loss due to the optical branching device does not occur, and a wavelength filter is installed in the signal light path. Since it is not included, it is possible to obtain an optical fiber amplifier in which the noise characteristic is not deteriorated and the signal deterioration does not occur even in the multi-stage connection.

【0064】また、この発明の第2の発明に係わる光フ
ァイバ増幅器においては、希土類元素ドープ光ファイバ
の出力光を光分岐器で分岐した後、さらに波長フィルタ
によって信号光波長成分と信号光波長以外の波長の成分
に分離し、それぞれを別の受光器で受光し、それぞれの
受光器出力を故障判定回路に伝達する。これにより、故
障判定回路にて信号光波長成分の強度変化と信号光波長
以外の波長の成分の強度変化を検出して信号光入力と光
ファイバ増幅器の増幅状態の正常/異常を別々に判定を
するとともに、希土類元素ドープ光ファイバの入力側に
入力レベルをモニタするための光分岐器を設ける必要が
なく光分岐器にる損失が生じない。更に、信号光の経路
に波長フィルタを含まないため、信号光入力と光ファイ
バ増幅器の増幅状態の正常/異常を判定しかつ雑音特性
の劣化がなく、かつ多段接続時にも信号劣化が生じない
光ファイバ増幅器を得ることができる。
Further, in the optical fiber amplifier according to the second aspect of the present invention, after the output light of the rare earth element-doped optical fiber is branched by the optical branching device, it is further filtered by the wavelength filter except the signal light wavelength component and the signal light wavelength. Of the respective wavelengths, and each of them is received by another photodetector, and the output of each photodetector is transmitted to the failure determination circuit. As a result, the failure determination circuit detects the change in the intensity of the signal light wavelength component and the change in the intensity of components other than the signal light wavelength to separately determine whether the signal light input and the amplification state of the optical fiber amplifier are normal or abnormal. In addition, since it is not necessary to provide an optical branching device for monitoring the input level on the input side of the rare earth element-doped optical fiber, there is no loss in the optical branching device. Further, since the signal light path does not include a wavelength filter, the signal light input and the amplification state of the optical fiber amplifier are judged to be normal / abnormal, there is no deterioration in noise characteristics, and signal deterioration does not occur even in multistage connection. A fiber amplifier can be obtained.

【0065】また、この発明の第3の発明に係わる光フ
ァイバ増幅器においては、希土類元素ドープ光ファイバ
の入力光を光分岐器で分岐した後に受光器で受光し入力
レベルをモニタするとともに、希土類元素ドープ光ファ
イバ中で発生し信号光と逆方向に進行し入力側に出力さ
れるASE光を上記の光分岐器で分岐する。信号波長成
分を波長フィルタで除去した後に受光器で受光し、入力
レベルと入力側に出力されたASE光レベルの比から信
号光出力レベルを算出する。これにより、希土類元素ド
ープ光ファイバの出力側に出力レベルをモニタするため
の光分岐器を設ける必要がなく光分岐器による損失が生
じないため、信号光最大出力の低下がない光ファイバ増
幅器を得ることができる。
In the optical fiber amplifier according to the third aspect of the present invention, the input light of the rare earth element-doped optical fiber is branched by the optical branching device and then received by the photodetector to monitor the input level, and the rare earth element is also monitored. The ASE light generated in the doped optical fiber, traveling in the opposite direction to the signal light, and output to the input side is branched by the above optical branching device. After the signal wavelength component is removed by the wavelength filter, the light is received by the light receiver, and the signal light output level is calculated from the ratio of the input level and the ASE light level output to the input side. As a result, there is no need to provide an optical branching device for monitoring the output level on the output side of the rare earth element-doped optical fiber, and loss due to the optical branching device does not occur. be able to.

【0066】また、この発明の第4の発明に係わる光フ
ァイバ増幅器においては、希土類元素ドープ光ファイバ
への入力光を光分岐器で分岐した後に受光器で受光し入
力レベルをモニタするとともに、希土類元素ドープ光フ
ァイバ中で発生し信号光と逆方向に進行し入力側に出力
されるASE光を光サーキュレータで分岐する。信号波
長成分を波長フィルタで除去した後に受光器で受光し、
入力レベルと入力側に出力されたASE光レベルの比か
ら希土類元素ドープ光ファイバの出力レベルを算出す
る。これにより、信号光出力レベルをモニタするための
光分岐器を設ける必要がなく光分岐器による損失が生じ
ないため、信号光最大出力の低下のない光ファイバ増幅
器を得ることができる。
Also, in the optical fiber amplifier according to the fourth aspect of the present invention, the input light to the rare earth element-doped optical fiber is branched by the optical branching device and then received by the light receiving device to monitor the input level, and the rare earth element is also monitored. The ASE light generated in the element-doped optical fiber, traveling in the opposite direction to the signal light, and output to the input side is branched by the optical circulator. After removing the signal wavelength component with a wavelength filter, it is received by a photoreceiver,
The output level of the rare earth element-doped optical fiber is calculated from the ratio of the input level and the ASE light level output to the input side. As a result, there is no need to provide an optical branching device for monitoring the signal light output level, and no loss occurs due to the optical branching device, so that it is possible to obtain an optical fiber amplifier in which the maximum signal light output does not decrease.

【0067】[0067]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1に本発明に係
わる第1の実施の形態を示す。図において、1は信号光
入力端子、2aは励起光源、3aは第1の光合分波器、
31aは第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは
第1の光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光
合分波器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器
3aの第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ、3bは第2の光合分波器、31bは第2の光合
分波器3bの第1の端子、32bは第2の光合分波器3
bの第2の端子、33bは第2の光合分波器3bの第3
の端子、34bは第2の光合分波器3bの第4の端子、
5は光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光
ファイバ、6は信号光出力端子、7aは無反射終端であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2a is a pump light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer,
31a is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is A fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 4a is a first rare earth element-doped optical fiber, 3b is a second optical multiplexer / demultiplexer, and 31b is a first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b. , 32b is the second optical multiplexer / demultiplexer 3
The second terminal of b, 33b is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
, 34b is a fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b,
Reference numeral 5 is an optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 6 is a signal light output terminal, and 7a is a reflectionless termination.

【0068】第1の光合分波器3aは、第1の端子31
aと第2の端子32aの間および第3の端子33aと第
4の端子34aの間で信号光を透過させ、第1の端子3
1aと第4端子34aの間および第2の端子32aと第
3の端子33aの間で励起光を透過させる。第2の光合
分波器3bにおいても、上記第1の光合分波器3aと同
様の動作をする。
The first optical multiplexer / demultiplexer 3a includes a first terminal 31
a to the second terminal 32a and between the third terminal 33a and the fourth terminal 34a to transmit the signal light, and the first terminal 3
The excitation light is transmitted between 1a and the fourth terminal 34a and between the second terminal 32a and the third terminal 33a. The second optical multiplexer / demultiplexer 3b also operates similarly to the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.

【0069】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0070】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力される。励起光源2aより出力された励
起光は、第1の光合分波器3aの第3の端子33aと第
2の端子32a間を透過し、上記第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aに入力される。第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4a中の希土類元素により励起光が吸収さ
れ、吸収されたエネルギによって信号光が増幅される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Entered in. The pumping light output from the pumping light source 2a passes between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and is input to the first rare earth element-doped optical fiber 4a. . The excitation light is absorbed by the rare earth element in the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the signal light is amplified by the absorbed energy.

【0071】第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a中
で増幅され出力された信号光は、第2の光合分波器3b
の第1の端子31bと第2の端子32b間を透過し、光
アイソレータ5を透過し、第2の光合分波器3bの第3
の端子33bと第4の端子34b間を透過し、第2の希
土類元素ドープ光ファイバ4bに入力される。第1の希
土類元素ドープ光ファイバ4aで消費されずに出力され
た励起光は、第2の光合分波器3bの第1の端子31b
と第4の端子34b間を透過し、第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4bに入力される。第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4b中の希土類元素により励起光が吸収さ
れ、吸収されたエネルギによって信号光が増幅される。
The signal light amplified and output in the first rare earth element-doped optical fiber 4a is output by the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
Between the first terminal 31b and the second terminal 32b of the second optical multiplexer 5 and the second optical multiplexer / demultiplexer 3b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
It is transmitted between the terminal 33b and the fourth terminal 34b, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The pumping light output without being consumed by the first rare earth element-doped optical fiber 4a is the first terminal 31b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
And the fourth terminal 34b, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The excitation light is absorbed by the rare earth element in the second rare earth element-doped optical fiber 4b, and the signal light is amplified by the absorbed energy.

【0072】増幅された光信号は、第2の希土類元素ド
ープ光ファイバ4bから信号光出力端子6を通過して出
力される。
The amplified optical signal is output from the second rare earth element-doped optical fiber 4b through the signal light output terminal 6.

【0073】信号光の経路は、第1の光合分波器3a、
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a、第2の光合分
波器3b、光アイソレータ5、第2の光合分波器3b、
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b、信号光出力端
子6の順である。この経路は従来と同様であり、信号光
経路には損失の増加はない。
The signal light path is composed of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
A first rare earth element-doped optical fiber 4a, a second optical multiplexer / demultiplexer 3b, an optical isolator 5, a second optical multiplexer / demultiplexer 3b,
The order is the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the signal light output terminal 6. This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path.

【0074】光アイソレータ5により、信号光あるいは
ASE光の発振が防止されている。同時に、第2の希土
類元素ドープ光ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方
向に進行するASE光が、第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ4aに流入して信号光の増幅特性が劣化するのを
防止している。
The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, the ASE light generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the opposite direction to the signal light flows into the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the amplification characteristic of the signal light deteriorates. Is being prevented.

【0075】一方、励起光の経路は、励起光源2a、第
1の光合分波器3a、第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ4a、第2の光合分波器3b、第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4bの順である。第1の希土類元素ドープ
光ファイバ4aと第2の希土類元素ドープ光ファイバ4
bの間には第2の光合分波器3bのみであり、従来は2
台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1台分の
損失が低減されている。
On the other hand, the path of the pumping light includes the pumping light source 2a, the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the second rare earth element-doped light. The order is the fiber 4b. First rare earth element-doped optical fiber 4a and second rare earth element-doped optical fiber 4
There is only the second optical multiplexer / demultiplexer 3b between b and the conventional optical multiplexer / demultiplexer 3b.
The loss of one optical multiplexer / demultiplexer is reduced as compared with the case where there were one optical multiplexer / demultiplexer.

【0076】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力される励起光強度が光合分波器1台分の
損失に相当する分だけ大きい。2段形の光ファイバ増幅
器において、後段の励起光入力が大きくなると信号光の
最大出力が増加する。
Therefore, with the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b corresponds to the loss of one optical multiplexer / demultiplexer as compared with the conventional case. Only big. In a two-stage optical fiber amplifier, the maximum output of signal light increases as the input of pumping light in the subsequent stage increases.

【0077】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において信号光の最大出力
の大きい光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier having a large maximum output of signal light with the same signal light input and pumping light input.

【0078】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to this embodiment, it is possible to reduce one optical multiplexer / demultiplexer as a component compared to the conventional optical fiber amplifier.

【0079】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3aの第1の端子3
1aの間、もしくは第1の光合分波器3aの第2の端子
32aと第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aの間
に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱による反射
を防止するための光アイソレータを追加した場合にも、
本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a are used.
1a, or between the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a and the first rare earth element-doped optical fiber 4a, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side. Even if you add an isolator,
The effect of this embodiment is the same.

【0080】また、上記実施の形態では省略したが、第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4bと信号光出力端子
6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱によ
る反射を防止するための光アイソレータを追加した場合
にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is provided between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the signal light output terminal 6. Even if an isolator is added, the effect of this embodiment does not change.

【0081】実施の形態2.図2に本発明に係わる第2
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、2bは励起光源、3bは第1の光合分波器、31b
は第1の光合分波器3bの第1の端子、32bは第1の
光合分波器3bの第2の端子、33bは第1の光合分波
器3bの第3の端子、34bは第1の光合分波器3bの
第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ、3cは第2の光合分波器、31cは第2の光合分波
器3cの第1の端子、32cは第2の光合分波器3cの
第2の端子、33cは第2の光合分波器3cの第3の端
子、34cは第2の光合分波器3cの第4の端子、5は
光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ、6は信号光出力端子、7bは無反射終端である。
Embodiment 2. FIG. 2 shows the second embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2b is a pump light source, 3b is a first optical multiplexer / demultiplexer, 31b.
Is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, 32b is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, 33b is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, and 34b is a third terminal. The fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, 4a is the first rare earth element-doped optical fiber, 3c is the second optical multiplexer / demultiplexer, 31c is the first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 32c is the second terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 33c is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 34c is the fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, and 5 is An optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 6 is a signal light output terminal, and 7b is a reflectionless termination.

【0082】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0083】励起光源2bより出力された励起光は、第
2の光合分波器3cの第4の端子34cと第1の端子3
1c間を透過し、第2の希土類元素ドープ光ファイバ4
bに入力され信号光の増幅エネルギとして用いられる。
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bで消費されずに
出力された励起光は、第1の光合分波器3bの第4の端
子34bと第1の端子31b間を透過し、第1の希土類
元素ドープ光ファイバ4bに入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2b is the fourth terminal 34c and the first terminal 3 of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c.
A second rare earth element-doped optical fiber 4 that transmits between 1c
It is input to b and used as amplification energy of signal light.
The pumping light that is output without being consumed by the second rare earth element-doped optical fiber 4b passes between the fourth terminal 34b and the first terminal 31b of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the first rare earth element It is input to the element-doped optical fiber 4b.

【0084】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aに入力さ
れ、増幅後出力される。
The signal light inputted from the signal light input terminal 1 is inputted to the first rare earth element-doped optical fiber 4a, amplified and outputted.

【0085】第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aか
ら出力された信号光は、第1の光合分波器3bの第1の
端子31bと第2の端子32b間を透過し、光アイソレ
ータ5を透過し、第1の光合分波器3bの第3の端子3
3bと第4の端子34b間を透過し、第2の希土類元素
ドープ光ファイバ4bに入力される。
The signal light output from the first rare earth element-doped optical fiber 4a passes between the first terminal 31b and the second terminal 32b of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the optical isolator 5. Then, the third terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b
It is transmitted between 3b and the fourth terminal 34b, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b.

【0086】第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bに
おいてさらに増幅された信号光は、第2の光合分波器3
cの第1の端子31cと第2の端子32c間を透過し、
信号光出力端子6を通過して出力される。
The signal light further amplified in the second rare earth element-doped optical fiber 4b is supplied to the second optical multiplexer / demultiplexer 3
c between the first terminal 31c and the second terminal 32c,
It is output after passing through the signal light output terminal 6.

【0087】信号光の経路は、第1希土類元素ドープ光
ファイバ4a、第1の光合分波器3b、光アイソレータ
5、第1の光合分波器3b、第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4b、第2の光合分波器3c、信号光出力端子
6の順である。この経路は従来と同様であり、信号光経
路には損失の増加はない。
The path of the signal light includes the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, the optical isolator 5, the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The order is the second optical multiplexer / demultiplexer 3c and the signal light output terminal 6. This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path.

【0088】光アイソレータ5により、信号光あるいは
ASE光の発振が防止されている。同時に、第2の希土
類元素ドープ光ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方
向に進行するASE光が、第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ4aに流入して信号光の増幅特性が劣化するのを
防止している。
The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, the ASE light generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the opposite direction to the signal light flows into the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the amplification characteristic of the signal light deteriorates. Is being prevented.

【0089】一方、励起光の経路は、励起光源2b、第
2の光合分波器3c、第2の希土類元素ドープ光ファイ
バ4b、第1の光合分波器3b、第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aの順である。第2の希土類元素ドープ
光ファイバ4bと第1の希土類元素ドープ光ファイバ4
aの間には第1の光合分波器3bのみがあり、従来は2
台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1台分の
損失が低減されている。
On the other hand, the path of the pumping light includes the pumping light source 2b, the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, the second rare earth element-doped optical fiber 4b, the first optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the first rare earth element-doped light. The order is the fiber 4a. Second rare earth element-doped optical fiber 4b and first rare earth element-doped optical fiber 4
There is only the first optical multiplexer / demultiplexer 3b between a and the conventional optical multiplexer / demultiplexer 3b.
The loss of one optical multiplexer / demultiplexer is reduced as compared with the case where there were one optical multiplexer / demultiplexer.

【0090】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力される励起光強度が光合分波器1台分の
損失に相当する分だけ大きい。2段形の光ファイバ増幅
器において、前段の励起光入力が大きくなると低雑音に
なる。
Therefore, with the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the first rare earth element-doped optical fiber 4a is equivalent to the loss of one optical multiplexer / demultiplexer as compared with the conventional case. Only big. In the two-stage type optical fiber amplifier, the noise becomes low when the pumping light input in the preceding stage becomes large.

【0091】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において低雑音な光ファイ
バ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, an optical fiber amplifier with low noise can be obtained with the same signal light input and pumping light input.

【0092】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to the present embodiment, one optical multiplexer / demultiplexer can be reduced as a constituent component as compared with the conventional optical fiber amplifier.

【0093】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3bの第1の端子3
1bの間に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3b are used.
Even when an optical isolator for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side is added between 1b, the effect of the present embodiment does not change.

【0094】また、上記実施の形態では省略したが、第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4bと信号光出力端子
6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱によ
る反射を防止するための光アイソレータを追加した場合
にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is provided between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the signal light output terminal 6. Even if an isolator is added, the effect of this embodiment does not change.

【0095】実施の形態3.図3に本発明に係わる第3
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、2aは第1の励起光源、3aは第1の光合分波器、
31aは第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは
第1の光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光
合分波器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器
3aの第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ、3bは第2の光合分波器、31bは第2の光合
分波器3bの第1の端子、32bは第2の光合分波器3
bの第2の端子、33bは第2の光合分波器3bの第3
の端子、34bは第2の光合分波器3bの第4の端子、
5は光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光
ファイバ、2bは第2の励起光源、3cは第3の光合分
波器、31cは第3の光合分波器3cの第1の端子、3
2cは第3の光合分波器3cの第2の端子、33cは第
3の光合分波器3cの第3の端子、34cは第3の光合
分波器3cの第4の端子、6は信号光出力端子、7aは
第1の無反射終端、7bは第2の無反射終端である。
Embodiment 3. FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2a is a first pumping light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer,
31a is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is A fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 4a is a first rare earth element-doped optical fiber, 3b is a second optical multiplexer / demultiplexer, and 31b is a first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b. , 32b is the second optical multiplexer / demultiplexer 3
The second terminal of b, 33b is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
, 34b is a fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b,
5 is an optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 2b is a second pumping light source, 3c is a third optical multiplexer / demultiplexer, 31c is a first terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, Three
2c is the second terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 33c is the third terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 34c is the fourth terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and 6 is A signal light output terminal, 7a is a first non-reflection end, and 7b is a second non-reflection end.

【0096】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0097】励起光源2aより出力された励起光は、第
1の光合分波器3aの第3の端子33aと第2の端子3
2a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4
aに入力され信号光の増幅エネルギとして用いられる。
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aで消費されずに
出力された励起光は、第2の光合分波器3bの第1の端
子31bと第4の端子34b間を透過し、第2の希土類
元素ドープ光ファイバ4bに入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2a is the third terminal 33a and the second terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
The first rare earth element-doped optical fiber 4 that transmits between 2a
It is input to a and used as amplification energy of signal light.
The pumping light that is output without being consumed by the first rare earth element-doped optical fiber 4a passes between the first terminal 31b and the fourth terminal 34b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the second rare earth element It is input to the element-doped optical fiber 4b.

【0098】また、励起光源2bより出力された励起光
は、第3の光合分波器3cの第4の端子34cと第1の
端子31c間を透過し、第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力され信号光の増幅エネルギとして用いら
れる。第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bで消費さ
れずに出力された励起光は、第2の光合分波器3bの第
4の端子34bと第1の端子31b間を透過し、第1の
希土類元素ドープ光ファイバ4aに入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2b is transmitted between the fourth terminal 34c and the first terminal 31c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the second rare earth element-doped optical fiber 4b. And is used as amplified energy of the signal light. The pumping light that is output without being consumed by the second rare earth element-doped optical fiber 4b passes between the fourth terminal 34b and the first terminal 31b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the first rare earth element It is input to the element-doped optical fiber 4a.

【0099】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力され増幅される。第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aから出力された信号光は、第2の光合
分波器3bの第1の端子31bと第2の端子32b間を
透過し、光アイソレータ5を透過し、第2の光合分波器
3baの第3の端子33bと第4の端子34b間を透過
し、第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bに入力され
る。第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b中において
さらに増幅された信号光は、第3の光合分波器3cの第
1の端子31cと第2の端子32c間を透過し、信号光
出力端子6を通過して出力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Is input to and amplified. The signal light output from the first rare earth element-doped optical fiber 4a passes between the first terminal 31b and the second terminal 32b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, passes through the optical isolator 5, and The light is transmitted between the third terminal 33b and the fourth terminal 34b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3ba, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The signal light further amplified in the second rare earth element-doped optical fiber 4b passes between the first terminal 31c and the second terminal 32c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the signal light output terminal 6 It passes and is output.

【0100】信号光の経路は、第1の光合分波器3a、
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a、第2の光合分
波器3b、光アイソレータ5、第2の光合分波器3b、
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b、第3の光合分
波器3c、信号光出力端子6の順である。この経路は従
来と同様であり、信号光経路には損失の増加はない。光
アイソレータ5により、信号光あるいはASE光の発振
が防止されている。同時に、第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方向に進行するA
SE光が、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aに流
入して信号光の増幅特性が劣化するのを防止している。
The path of the signal light is the first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
A first rare earth element-doped optical fiber 4a, a second optical multiplexer / demultiplexer 3b, an optical isolator 5, a second optical multiplexer / demultiplexer 3b,
The order is the second rare earth element-doped optical fiber 4b, the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the signal light output terminal 6. This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path. The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, A generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the direction opposite to the signal light A
The SE light is prevented from flowing into the first rare earth element-doped optical fiber 4a and deteriorating the amplification characteristic of the signal light.

【0101】一方、第1の励起光源2aの出力の経路
は、第1の光合分波器3a、第1の希土類元素ドープ光
ファイバ4a、第2の光合分波器3b、第2の希土類元
素ドープ光ファイバ4bの順である。第1の希土類元素
ドープ光ファイバ4aと第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bの間には第2の光合分波器3bのみがあり、従
来は2台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1
台分の損失が低減されている。
On the other hand, the path of the output of the first pumping light source 2a includes the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and the second rare earth element. The order is the doped optical fiber 4b. Only the second optical multiplexer / demultiplexer 3b is provided between the first rare earth element-doped optical fiber 4a and the second rare earth element-doped optical fiber 4b, and in comparison with the conventional two optical multiplexers / demultiplexers. , Optical multiplexer / demultiplexer 1
The loss for the vehicle is reduced.

【0102】また、第2の励起光源2bの出力の経路
は、第3の光合分波器3c、第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4b、第2の光合分波器3b、第1の希土類元
素ドープ光ファイバ4aの順である。第2の希土類元素
ドープ光ファイバ4bと第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aの間には第2の光合分波器3bのみがあり、従
来は2台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1
台分の損失が低減されている。
The output path of the second pumping light source 2b includes a third optical multiplexer / demultiplexer 3c, a second rare earth element-doped optical fiber 4b, a second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and a first rare earth element. The order is the doped optical fiber 4a. Only the second optical multiplexer / demultiplexer 3b is provided between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and in comparison with the conventional two optical multiplexers / demultiplexers. , Optical multiplexer / demultiplexer 1
The loss for the vehicle is reduced.

【0103】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力される励起光強度および第1の希土類元
素ドープ光ファイバ4aに入力される励起光強度が光合
分波器1台分に損失に相当する分だけ大きい。2段形の
光ファイバ増幅器において、前段の励起光入力が大きく
なると低雑音になり、後段の励起光入力が大きくなると
信号光の最大出力が増加する。
Therefore, in the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the first rare earth element doping optical fiber 4a are input as compared with the conventional case. The pumping light intensity is large as much as one optical multiplexer / demultiplexer corresponds to the loss. In the two-stage type optical fiber amplifier, when the pumping light input of the preceding stage becomes large, the noise becomes low, and when the pumping light input of the latter stage becomes large, the maximum output of the signal light increases.

【0104】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において低雑音でありかつ
信号光の最大出力の大きい光ファイバ増幅器が得られ
る。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier which has low noise at the same signal light input and pumping light input and has a large maximum output of signal light.

【0105】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to this embodiment, one optical multiplexer / demultiplexer can be reduced as a constituent component as compared with the conventional optical fiber amplifier.

【0106】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3aの第1の端子3
1aの間、もしくは第1の光合分波器3aの第2の端子
32aと第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aの間
に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱による反射
を防止するための光アイソレータを追加した場合にも、
本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a are used.
1a, or between the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a and the first rare earth element-doped optical fiber 4a, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side. Even if you add an isolator,
The effect of this embodiment is the same.

【0107】また、上記実施の形態では省略したが、第
3の光合分波器3cの第3の端子33cと信号光出力端
子6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above-mentioned embodiment, reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is caused between the third terminal 33c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c and the signal light output terminal 6. Even if an optical isolator for prevention is added, the effect of the present embodiment does not change.

【0108】実施の形態4.図4に本発明に係わる第4
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、2aは励起光源、3aは第1の光合分波器、31a
は第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは第1の
光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光合分波
器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器3aの
第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ、3bは第2の光合分波器、31bは第2の光合分波
器3bの第1の端子、32bは第2の光合分波器3bの
第2の端子、33bは第2の光合分波器3bの第3の端
子、34bは第2の光合分波器3bの第4の端子、5は
光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ、6は信号光出力端子、7aは無反射終端である。
Fourth Embodiment FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2a is a pumping light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer, and 31a.
Is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a third terminal. The fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 4a is the first rare earth element-doped optical fiber, 3b is the second optical multiplexer / demultiplexer, 31b is the first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 32b is the second terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 33b is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 34b is the fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and 5 is An optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 6 is a signal light output terminal, and 7a is a reflectionless termination.

【0109】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0110】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力される。励起光源2aより出力された励
起光は、第2の光合分波器3bの第4の端子34bと第
1の端子31b間を透過し、上記第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aに信号光進行方向とは逆方向から入力
される。第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a中にお
いて希土類元素は励起光を吸収し、吸収したエネルギに
よって信号光が増幅される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Entered in. The pumping light output from the pumping light source 2a is transmitted between the fourth terminal 34b and the first terminal 31b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and travels to the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Input is from the opposite direction. In the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the rare earth element absorbs the excitation light, and the absorbed energy amplifies the signal light.

【0111】第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a中
で増幅され出力された信号光は、第2の光合分波器3b
の第1の端子31bと第2の端子32b間を透過し、光
アイソレータ5を透過し、第1の光合分波器3aの第3
の端子34aと第3の端子33a間を透過し、第2の希
土類元素ドープ光ファイバ4bに入力される。第1の希
土類元素ドープ光ファイバ4aで消費されずに出力され
た励起光は、第1の光合分波器3aの第2の端子32a
と第3の端子33a間を透過し、第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4bに入力される。第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4b中において希土類元素は励起光を吸収
し、吸収したエネルギによって信号光が増幅される。第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4bへは、信号光進行
方向と同方向から励起光が入力される。
The signal light amplified and output in the first rare earth element-doped optical fiber 4a is output to the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
Between the first terminal 31b and the second terminal 32b of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
It is transmitted between the terminal 34a and the third terminal 33a, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The pumping light output without being consumed by the first rare earth element-doped optical fiber 4a is the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
And the third terminal 33a, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. In the second rare earth element-doped optical fiber 4b, the rare earth element absorbs the excitation light, and the absorbed energy amplifies the signal light. The pumping light is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b from the same direction as the signal light traveling direction.

【0112】増幅された光信号は、第2の希土類元素ド
ープ光ファイバ4bから信号光出力端子6を通過して出
力される。
The amplified optical signal is output from the second rare earth element-doped optical fiber 4b through the signal light output terminal 6.

【0113】信号光の経路は、第1の光合分波器3a、
第1希土類元素ドープ光ファイバ4a、第2の光合分波
器3b、光アイソレータ5、第1の光合分波器3a、第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4b、信号光出力端子
6の順である。この経路は従来と同様であり、信号光経
路には損失の増加はない。
The path of the signal light is the first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
The first rare earth element-doped optical fiber 4a, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, the optical isolator 5, the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, the second rare earth element-doped optical fiber 4b, and the signal light output terminal 6 are in this order. . This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path.

【0114】光アイソレータ5により、信号光あるいは
ASE光の発振が防止されている。同時に、第2の希土
類元素ドープ光ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方
向に進行するASE光が、第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ4aに流入して信号光の増幅特性が劣化するのを
防止している。
The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, the ASE light generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the opposite direction to the signal light flows into the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the amplification characteristic of the signal light deteriorates. Is being prevented.

【0115】一方、励起光の経路は、励起光源2a、第
2の光合分波器3b、第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ4a、第1の光合分波器3a、第2の希土類元素ドー
プ光ファイバ4bの順である。第1の希土類元素ドープ
光ファイバ4aと第2の希土類元素ドープ光ファイバ4
bの間には第1の光合分波器3aのみがあり、従来は2
台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1台分の
損失が低減されている。
On the other hand, the path of the pumping light includes the pumping light source 2a, the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the second rare earth element-doped light. The order is the fiber 4b. First rare earth element-doped optical fiber 4a and second rare earth element-doped optical fiber 4
There is only the first optical multiplexer / demultiplexer 3a between b and the conventional optical multiplexer / demultiplexer 3a.
The loss of one optical multiplexer / demultiplexer is reduced as compared with the case where there were one optical multiplexer / demultiplexer.

【0116】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力される励起光強度が光合分波器1台分の
損失に相当する分だけ大きい。2段形の光ファイバ増幅
器において、後段の励起光入力が大きくなると信号光の
最大出力が増加する。
Therefore, under the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b is equivalent to the loss of one optical multiplexer / demultiplexer as compared with the conventional case. Only big. In a two-stage optical fiber amplifier, the maximum output of signal light increases as the input of pumping light in the subsequent stage increases.

【0117】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において信号光の最大出力
の大きい光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier having a large maximum output of signal light with the same signal light input and pumping light input.

【0118】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to this embodiment, one optical multiplexer / demultiplexer can be reduced as a constituent component as compared with the conventional optical fiber amplifier.

【0119】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3aの第1の端子3
1aの間に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a are used.
Even if an optical isolator for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side is added between 1a, the effect of the present embodiment does not change.

【0120】また、上記実施の形態では省略したが、第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4bと信号光出力端子
6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱によ
る反射を防止するための光アイソレータを追加した場合
にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above-mentioned embodiment, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is provided between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the signal light output terminal 6. Even if an isolator is added, the effect of this embodiment does not change.

【0121】実施の形態5.図5に本発明に係わる第5
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、2bは励起光源、3aは第1の光合分波器、31a
は第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは第1の
光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光合分波
器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器3aの
第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ、3cは第2の光合分波器、31cは第2の光合分波
器3cの第1の端子、32cは第2の光合分波器3cの
第2の端子、33cは第2の光合分波器3cの第3の端
子、34cは第2の光合分波器3cの第4の端子、5は
光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ、6は信号光出力端子、7bは無反射終端である。
Embodiment 5. FIG. FIG. 5 shows the fifth embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2b is a pump light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer, 31a.
Is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a third terminal. The fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 4a is the first rare earth element-doped optical fiber, 3c is the second optical multiplexer / demultiplexer, 31c is the first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 32c is the second terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 33c is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, 34c is the fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, and 5 is An optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 6 is a signal light output terminal, and 7b is a reflectionless termination.

【0122】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0123】励起光源2bより出力された励起光は、第
2の光合分波器3cの第4の端子34cと第1の端子3
1c間を透過し、第2の希土類元素ドープ光ファイバ4
bに信号光進行方向とは逆方向から入力され信号光の増
幅エネルギとして用いられる。第2の希土類元素ドープ
光ファイバ4bで消費されずに出力された励起光は、第
1の光合分波器3aの第3の端子33aと第2の端子3
2a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4
aに信号光進行方向と同方向から入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2b is the fourth terminal 34c and the first terminal 3 of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c.
A second rare earth element-doped optical fiber 4 that transmits between 1c
It is input to b from the direction opposite to the signal light traveling direction and is used as amplified energy of the signal light. The pumping light output without being consumed by the second rare earth element-doped optical fiber 4b is the third terminal 33a and the second terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
The first rare earth element-doped optical fiber 4 that transmits between 2a
It is input to a from the same direction as the signal light traveling direction.

【0124】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力され、増幅後出力される。第1の希土類
元素ドープ光ファイバ4aから出力された信号光は、光
アイソレータ5を透過し、第1の光合分波器3aの第4
の端子34aと第3の端子33a間を透過し、第2の希
土類元素ドープ光ファイバ4bに入力される。第2の希
土類元素ドープ光ファイバ4b中においてさらに増幅さ
れた信号光は、第2の光合分波器3cの第1の端子31
cと第2の端子32c間を透過し、信号光出力端子6を
通過して出力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Is input to, output after amplification. The signal light output from the first rare earth element-doped optical fiber 4a is transmitted through the optical isolator 5 and the fourth signal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a.
It is transmitted between the terminal 34a and the third terminal 33a, and is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b. The signal light further amplified in the second rare earth element-doped optical fiber 4b is the first terminal 31 of the second optical multiplexer / demultiplexer 3c.
It is transmitted between c and the second terminal 32c, passes through the signal light output terminal 6, and is output.

【0125】信号光の経路は、第1の光合分波器3a、
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a、光アイソレー
タ5、第2の光合分波器3a、第1の希土類元素ドープ
光ファイバ4b、第2の光合分波器3c、信号光出力端
子6の順である。この経路は従来と同様であり、信号光
経路には損失の増加はない。
The signal light path is composed of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
First rare earth element-doped optical fiber 4a, optical isolator 5, second optical multiplexer / demultiplexer 3a, first rare earth element-doped optical fiber 4b, second optical multiplexer / demultiplexer 3c, and signal light output terminal 6 in this order. is there. This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path.

【0126】光アイソレータ5により、信号光あるいは
ASE光の発振が防止されている。同時に、第2の希土
類元素ドープ光ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方
向に進行するASE光が、第1の希土類元素ドープ光フ
ァイバ4aに流入して信号光の増幅特性が劣化するのを
防止している。
The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, the ASE light generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the opposite direction to the signal light flows into the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and the amplification characteristic of the signal light deteriorates. Is being prevented.

【0127】一方、励起光の経路は、励起光源2b、第
2の光合分波器3c、第2の希土類元素ドープ光ファイ
バ4b、第1の光合分波器3a、第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aの順である。第2の希土類元素ドープ
光ファイバ4bと第1の希土類元素ドープ光ファイバ4
aの間には第1の光合分波器3aのみがあり、従来は2
台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1台分の
損失が低減されている。
On the other hand, the path of the pumping light includes the pumping light source 2b, the second optical multiplexer / demultiplexer 3c, the second rare earth element-doped optical fiber 4b, the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element-doped light. The order is the fiber 4a. Second rare earth element-doped optical fiber 4b and first rare earth element-doped optical fiber 4
There is only the first optical multiplexer / demultiplexer 3a between a and the conventional optical multiplexer / demultiplexer 3a.
The loss of one optical multiplexer / demultiplexer is reduced as compared with the case where there were one optical multiplexer / demultiplexer.

【0128】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力される励起光強度が光合分波器1台分の
損失に相当する分だけ大きい。2段形の光ファイバ増幅
器において、前段の励起光入力が大きくなると低雑音に
なる。
Therefore, under the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the first rare earth element-doped optical fiber 4a corresponds to the loss of one optical multiplexer / demultiplexer as compared with the conventional case. Only big. In the two-stage type optical fiber amplifier, the noise becomes low when the pumping light input in the preceding stage becomes large.

【0129】また、後段の第2の希土類元素ドープ光フ
ァイバ4bへの励起光入力は従来と同様に信号光進行方
向とは逆方向であり大きな最大出力が得られるととも
に、前段の第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aへの
励起光入力は信号光進行方向と同方向から入力されるた
め低雑音が得られる。上記のような低雑音でありかつ最
大出力の大きい特性を得るような励起光強度分布を実現
するには、従来は2個以上の励起光入力が必要であっ
た。
The pumping light input to the second-stage second rare earth element-doped optical fiber 4b is opposite to the signal light traveling direction as in the conventional case, and a large maximum output is obtained, and the first-stage first rare earth element is also supplied. Since the pumping light input to the element-doped optical fiber 4a is input from the same direction as the signal light traveling direction, low noise can be obtained. Conventionally, two or more pumping light inputs were required to realize a pumping light intensity distribution that achieves the characteristics of low noise and large maximum output as described above.

【0130】本実施の形態によれば、1個の励起光源だ
けを用いかつ励起経路を分岐することなく、優れた増幅
特性が得られる励起光強度分布を実現できる。
According to the present embodiment, it is possible to realize a pumping light intensity distribution that can obtain excellent amplification characteristics without using a single pumping light source and branching the pumping path.

【0131】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において低雑音な光ファイ
バ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, a low noise optical fiber amplifier can be obtained with the same signal light input and pumping light input.

【0132】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to this embodiment, it is possible to reduce one optical multiplexer / demultiplexer as a component compared to the conventional optical fiber amplifier.

【0133】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3aの第1の端子3
1aの間に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a are used.
Even if an optical isolator for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side is added between 1a, the effect of the present embodiment does not change.

【0134】また、上記実施の形態では省略したが、第
2の希土類元素ドープ光ファイバ4bと信号光出力端子
6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱によ
る反射を防止するための光アイソレータを追加した場合
にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, light for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is provided between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the signal light output terminal 6. Even if an isolator is added, the effect of this embodiment does not change.

【0135】実施の形態6.図6に本発明に係わる第6
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、2aは励起光源、3aは第1の光合分波器、31a
は第1の光合分波器3aの第1の端子、32aは第1の
光合分波器3aの第2の端子、33aは第1の光合分波
器3aの第3の端子、34aは第1の光合分波器3aの
第4の端子、4aは第1の希土類元素ドープ光ファイ
バ、3bは第2の光合分波器、31bは第2の光合分波
器3bの第1の端子、32bは第2の光合分波器3bの
第2の端子、33bは第2の光合分波器3bの第3の端
子、34bは第2の光合分波器3bの第4の端子、5は
光アイソレータ、4bは第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ、2bは第2の励起光源、3cは第3の光合分波
器、31cは第3の光合分波器3cの第1の端子、32
cは第3の光合分波器3cの第2の端子、33cは第1
の光合分波器3cの第3の端子、34cは第3の光合分
波器3cの第4の端子、6は信号光出力端子、7aは第
1の無反射終端、7bは第2の無反射終端である。
Sixth Embodiment FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 2a is a pumping light source, 3a is a first optical multiplexer / demultiplexer, and 31a.
Is a first terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a third terminal. The fourth terminal of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, 4a is the first rare earth element-doped optical fiber, 3b is the second optical multiplexer / demultiplexer, 31b is the first terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 32b is the second terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 33b is the third terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, 34b is the fourth terminal of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, and 5 is Optical isolator, 4b is a second rare earth element-doped optical fiber, 2b is a second pumping light source, 3c is a third optical multiplexer / demultiplexer, 31c is a first terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 32
c is the second terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and 33c is the first terminal
Of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 34c is a fourth terminal of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, 6 is a signal light output terminal, 7a is a first non-reflective terminal, and 7b is a second terminal. It is a reflection termination.

【0136】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0137】励起光源2aより出力された励起光は、第
2の光合分波器3bの第4の端子34bと第1の端子3
1b間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4
aに入力され信号光の増幅エネルギとして用いられる。
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aで消費されずに
出力された励起光は、第1の光合分波器3aの第2の端
子32aと第3の端子33a間を透過し、第2の希土類
元素ドープ光ファイバ4bに入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2a is the fourth terminal 34b and the first terminal 3 of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b.
The first rare earth element-doped optical fiber 4 which transmits between 1b
It is input to a and used as amplification energy of signal light.
The pumping light that is output without being consumed by the first rare earth element-doped optical fiber 4a passes between the second terminal 32a and the third terminal 33a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the second rare earth element It is input to the element-doped optical fiber 4b.

【0138】また、励起光源2bより出力された励起光
は、第3の光合分波器3cの第4の端子34cと第1の
端子31c間を透過し、第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力され信号光の増幅エネルギとして用いら
れる。第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bで消費さ
れずに出力された励起光は、第1の光合分波器3aの第
3の端子33aと第2の端子32a間を透過し、第1の
希土類元素ドープ光ファイバ4aに入力される。
The pumping light output from the pumping light source 2b passes between the fourth terminal 34c and the first terminal 31c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the second rare earth element-doped optical fiber 4b. And is used as amplified energy of the signal light. The pumping light that is output without being consumed by the second rare earth element-doped optical fiber 4b passes between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the first rare earth element It is input to the element-doped optical fiber 4a.

【0139】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光合分波器3aの第1の端子31aと第2の
端子32a間を透過し、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aに入力され増幅される。第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aから出力された信号光は、第2の光合
分波器3bの第1の端子31bと第2の端子32b間を
透過し、アイソレータ5を透過し、第1の光合分波器3
aの第4の端子34aと第3の端子33a間を透過し、
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4bに入力される。
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b中においてさら
に増幅された信号光は、第3の光合分波器3cの第1の
端子31cと第2の端子32c間を透過し、信号光出力
端子6を通過して出力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a and the first rare earth element-doped optical fiber 4a. Is input to and amplified. The signal light output from the first rare earth element-doped optical fiber 4a passes between the first terminal 31b and the second terminal 32b of the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, passes through the isolator 5, and Optical multiplexer / demultiplexer 3
a between the fourth terminal 34a and the third terminal 33a,
It is input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b.
The signal light further amplified in the second rare earth element-doped optical fiber 4b passes between the first terminal 31c and the second terminal 32c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the signal light output terminal 6 It passes and is output.

【0140】信号光の経路は、第1の光合分波器3a、
第1の希土類元素ドープ光ファイバ4a、第2の光合分
波器3b、光アイソレータ5、第1の光合分波器3a、
第2の希土類元素ドープ光ファイバ4b、第3の光合分
波器3c、信号光出力端子6の順である。この経路は従
来と同様であり、信号光経路には損失の増加はない。光
アイソレータ5により、信号光あるいはASE光の発振
が防止されている。同時に、第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4bの中で発生し信号光と逆方向に進行するA
SE光が、第1の希土類元素ドープ光ファイバ4aに流
入して信号光の増幅特性が劣化するのを防止している。
The path of the signal light is the first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
First rare earth element-doped optical fiber 4a, second optical multiplexer / demultiplexer 3b, optical isolator 5, first optical multiplexer / demultiplexer 3a,
The order is the second rare earth element-doped optical fiber 4b, the third optical multiplexer / demultiplexer 3c, and the signal light output terminal 6. This path is the same as the conventional one, and there is no increase in loss in the signal light path. The optical isolator 5 prevents oscillation of signal light or ASE light. At the same time, A generated in the second rare earth element-doped optical fiber 4b and traveling in the direction opposite to the signal light A
The SE light is prevented from flowing into the first rare earth element-doped optical fiber 4a and deteriorating the amplification characteristic of the signal light.

【0141】一方、第1の励起光源2a出力の経路は、
第2の光合分波器3b、第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4a、第1の光合分波器3a、第2の希土類元素ド
ープ光ファイバ4bの順である。第1の希土類元素ドー
プ光ファイバ4aと第2の希土類元素ドープ光ファイバ
4bの間には第1の光合分波器3aのみがあり、従来は
2台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1台分
の損失が低減されている。
On the other hand, the path of the output of the first pumping light source 2a is
The order is the second optical multiplexer / demultiplexer 3b, the first rare earth element-doped optical fiber 4a, the first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the second rare earth element-doped optical fiber 4b. Only the first optical multiplexer / demultiplexer 3a is provided between the first rare earth element-doped optical fiber 4a and the second rare earth element-doped optical fiber 4b. In comparison with the conventional two optical multiplexer / demultiplexer, , The loss of one optical multiplexer / demultiplexer is reduced.

【0142】また、第2の励起光源2bの出力の経路
は、第3の光合分波器3c、第2の希土類元素ドープ光
ファイバ4b、第1の光合分波器3a、第1の希土類元
素ドープ光ファイバ4aの順である。第2の希土類元素
ドープ光ファイバ4bと第1の希土類元素ドープ光ファ
イバ4aの間には第1の光合分波器3aのみがあり、従
来は2台の光合分波器があったのに比べ、光合分波器1
台分の損失が低減されている。
The output path of the second pumping light source 2b includes a third optical multiplexer / demultiplexer 3c, a second rare earth element-doped optical fiber 4b, a first optical multiplexer / demultiplexer 3a, and a first rare earth element. The order is the doped optical fiber 4a. There is only the first optical multiplexer / demultiplexer 3a between the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the first rare earth element-doped optical fiber 4a, and in comparison with the conventional two optical multiplexer / demultiplexer, , Optical multiplexer / demultiplexer 1
The loss for the vehicle is reduced.

【0143】このため、同一の信号光入力と励起光入力
においては、従来に比べ第2の希土類元素ドープ光ファ
イバ4bに入力される励起光強度および第1の希土類元
素ドープ光ファイバ4aに入力される励起光強度が光合
分波器1台分の損失に相当する分だけ大きい。2段形の
光ファイバ増幅器において、前段の励起光入力が大きく
なると低雑音になり、後段の励起光入力が大きくなると
信号光の最大出力が増加する。
Therefore, in the same signal light input and pumping light input, the pumping light intensity input to the second rare earth element-doped optical fiber 4b and the first rare earth element doping optical fiber 4a are input as compared with the conventional case. The pumping light intensity corresponding to one optical multiplexer / demultiplexer is large. In the two-stage type optical fiber amplifier, when the pumping light input of the preceding stage becomes large, the noise becomes low, and when the pumping light input of the latter stage becomes large, the maximum output of the signal light increases.

【0144】上記のように、本実施の形態によれば、同
一の信号光入力と励起光入力において低雑音でありかつ
信号光の最大出力の大きい光ファイバ増幅器が得られ
る。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier which has low noise and large maximum output of signal light when the same signal light input and pumping light input are used.

【0145】また、本実施の形態によれば、従来の光フ
ァイバ増幅器に比べ構成部品として光合分波器1台が削
減できる。
Further, according to this embodiment, one optical multiplexer / demultiplexer can be reduced as a constituent component as compared with the conventional optical fiber amplifier.

【0146】なお、上記実施の形態では省略したが、信
号光入力端子1と第1の光合分波器3aの第1の端子3
1aの間に、入力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, the signal light input terminal 1 and the first terminal 3 of the first optical multiplexer / demultiplexer 3a are used.
Even if an optical isolator for preventing reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the input side is added between 1a, the effect of the present embodiment does not change.

【0147】また、上記実施の形態では省略したが、第
3の光合分波器3cの第3の端子33cと信号光出力端
子6の間に、出力側の伝送路ファイバのレイリー散乱に
よる反射を防止するための光アイソレータを追加した場
合にも、本実施の形態の効果は変わらない。
Although omitted in the above embodiment, reflection due to Rayleigh scattering of the transmission line fiber on the output side is caused between the third terminal 33c of the third optical multiplexer / demultiplexer 3c and the signal light output terminal 6. Even if an optical isolator for prevention is added, the effect of the present embodiment does not change.

【0148】実施の形態7.図7に本発明に係わる第7
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、5aは第1の光アイソレータ、2は励起光源、3a
は光合分波器、31aは光合分波器3aの第1の端子、
32aは光合分波器3aの第2の端子、33aは光合分
波器3aの第3の端子、34aは光合分波器3aの第4
の端子、4aは希土類元素ドープ光ファイバ、8bは光
分岐器、81bは光分岐器8bの入力端子、82bは光
分岐器8bの第1の出力端子、84bは光分岐器8bの
第2の出力端子、5bは第2の光アイソレータ、6は信
号光出力端子、11は光波長フィルタ、115は光波長
フィルタ11の入力端子、116は光波長フィルタ11
の第1の出力端子、117は光波長フィルタ11の第2
の出力端子、9bは第1の受光器、9cは第2の受光
器、10は励起光源制御回路である。
Seventh Embodiment FIG. 7 shows a seventh embodiment according to the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 5a is a first optical isolator, 2 is a pumping light source, 3a
Is an optical multiplexer / demultiplexer, 31a is the first terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a,
32a is a second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a fourth terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 4a is a rare earth element-doped optical fiber, 8b is an optical branch, 81b is an input terminal of the optical branch 8b, 82b is a first output terminal of the optical branch 8b, and 84b is a second output of the optical branch 8b. Output terminal, 5b is a second optical isolator, 6 is a signal light output terminal, 11 is an optical wavelength filter, 115 is an input terminal of the optical wavelength filter 11, 116 is an optical wavelength filter 11
Of the first output terminal 117 of the optical wavelength filter 11
Is an output terminal, 9b is a first light receiver, 9c is a second light receiver, and 10 is an excitation light source control circuit.

【0149】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0150】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光アイソレータ5aを透過し、光合分波器3
aの第1の端子31aと第2の端子32a間を透過し、
希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 passes through the first optical isolator 5a, and the optical multiplexer / demultiplexer 3
a between the first terminal 31a and the second terminal 32a,
It is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0151】第1の光アイソレータ5aは、希土類元素
ドープ光ファイバ4c中で発生し信号光進行方向と逆方
向に進行し入力側の伝送路ファイバに入力されたASE
光が、伝送路ファイバ中のレイリー散乱による反射で希
土類元素ドープ光ファイバ4cに再入力されて増幅特性
を劣化させることを防止している。
The first optical isolator 5a is generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c, travels in the direction opposite to the signal light traveling direction, and is input to the input side transmission line fiber.
The light is prevented from being re-inputted to the rare earth element-doped optical fiber 4c by reflection due to Rayleigh scattering in the transmission line fiber and deteriorating the amplification characteristic.

【0152】励起光源2より出力された励起光は、光合
分波器3aの第3の端子33aと第2の端子32a間を
透過した後、希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力さ
れ信号光の増幅エネルギとして用いられる。
The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and then input to the rare earth element-doped optical fiber 4c to amplify the signal light. Used as energy.

【0153】希土類元素ドープ光ファイバ4c中で増幅
され出力された信号光は、光分岐器8bの入力端子81
bに入力され、大部分が第1の出力端子82bから出力
され一部が第2の出力端子84bから出力される。第1
の出力端子82bからの出力と、第2の出力端子84b
からの出力の比は通常10dB程度である。
The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c is input to the input terminal 81 of the optical branching device 8b.
b, and most of them are output from the first output terminal 82b and some of them are output from the second output terminal 84b. First
Output from the output terminal 82b of the
The ratio of the output from is usually about 10 dB.

【0154】光分岐器8bの第1の出力端子82bから
の出力光は、第2の光アイソレータ5bを透過し、信号
光出力端子6を通過して出力される。希土類元素ドープ
光ファイバ4cの出力光には、信号光成分の他に希土類
元素ドープ光ファイバ4c中で発生したASE光成分が
混入している。
The output light from the first output terminal 82b of the optical branching device 8b passes through the second optical isolator 5b, passes through the signal light output terminal 6, and is output. The ASE light component generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c is mixed with the output light of the rare earth element-doped optical fiber 4c in addition to the signal light component.

【0155】第2の光アイソレータ5bは、出力側の伝
送路ファイバに入力された信号光およびASE光が、伝
送路ファイバ中のレイリー散乱による反射で希土類元素
ドープ光ファイバ4cに再入力されて増幅特性を劣化さ
せるのを防止している。
In the second optical isolator 5b, the signal light and the ASE light input to the output side transmission line fiber are re-inputted to the rare earth element-doped optical fiber 4c by reflection due to Rayleigh scattering in the transmission line fiber and amplified. It prevents deterioration of characteristics.

【0156】光分岐器8bの第2の出力端子84bから
の出力光は、光波長フィルタ11により信号光波長成分
と信号光波長以外の波長成分に分離される。光波長フィ
ルタ11の第1の出力端子116から信号光波長成分が
出力され、第1の受光器9bにより受光し、信号光出力
レベルのモニタに用いる。光波長フィルタ11の第2の
出力端子117からは信号光波長意外の波長成分が出力
され、第2の受光器9cにより受光する。これは、第2
の受光器9cが、希土類元素ドープ光ファイバ4cから
出力されたASEレベルをモニタしていることを意味す
る。
The output light from the second output terminal 84b of the optical branching device 8b is separated by the optical wavelength filter 11 into a signal light wavelength component and a wavelength component other than the signal light wavelength. A signal light wavelength component is output from the first output terminal 116 of the light wavelength filter 11, received by the first light receiver 9b, and used for monitoring the signal light output level. A wavelength component other than the signal light wavelength is output from the second output terminal 117 of the optical wavelength filter 11, and is received by the second light receiver 9c. This is the second
It means that the photodetector 9c of 1 monitors the ASE level output from the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0157】希土類元素ドープ光ファイバ4cにおいて
は、信号光入力レベルがある程度より大きい場合は、入
力信号光レベルが増加すると発生するASE光レベルが
低下し、入力信号光レベルが減少すると発生するASE
光レベルは上昇する。
In the rare earth element-doped optical fiber 4c, when the signal light input level is higher than a certain level, the ASE light level generated when the input signal light level increases and the ASE light level generated when the input signal light level decreases are generated.
The light level rises.

【0158】また入力信号光レベルがある程度より小さ
い場合は発生するASE光レベルは一定である。
When the input signal light level is lower than a certain level, the generated ASE light level is constant.

【0159】このため、第1の受光器9bより得られた
信号光出力レベルと、第2の受光器9cより得られたA
SE光レベルにより、希土類元素ドープ光ファイバ4c
への信号光入力レベルを知ることが可能である。
Therefore, the signal light output level obtained from the first light receiver 9b and the A obtained from the second light receiver 9c are obtained.
Depending on SE light level, rare earth element-doped optical fiber 4c
It is possible to know the input level of the signal light to the.

【0160】信号光出力レベルのモニタ結果とASE光
レベルのモニタ結果は、励起光源制御回路10に伝達さ
れ、信号光入力レベルと出力レベルに応じて適切な増幅
特性を得るように、励起光源2の駆動状態が制御され
る。
The result of monitoring the signal light output level and the result of monitoring the ASE light level are transmitted to the pumping light source control circuit 10 so that the pumping light source 2 can obtain an appropriate amplification characteristic according to the signal light input level and the output level. Is controlled.

【0161】本実施の形態によれば、希土類元素ドープ
光ファイバ4cの入力側には、信号光入力レベルをモニ
タするための光分岐器が必要ない。このため、光分岐器
の挿入損失による約0.5dB〜1dBの雑音指数の劣
化が回避できる。
According to the present embodiment, the optical branching device for monitoring the signal light input level is not required on the input side of the rare earth element-doped optical fiber 4c. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the noise figure of about 0.5 dB to 1 dB due to the insertion loss of the optical branching device.

【0162】また、信号光経路に透過光波長を選択する
光波長フィルタがないため、光ファイバ増幅器を多段に
接続した場合に光波長フィルタの透過光波長のばらつき
による信号劣化が生じない。
Since there is no optical wavelength filter for selecting the transmitted light wavelength in the signal light path, signal deterioration due to variations in the transmitted light wavelength of the optical wavelength filter does not occur when optical fiber amplifiers are connected in multiple stages.

【0163】上記のように、本実施の形態によれば、低
雑音でありかつ多段に接続した場合にも信号劣化が生じ
ない光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier which has low noise and does not cause signal deterioration even when connected in multiple stages.

【0164】上記実施の形態では、第1の光アイソレー
タ5aを信号光入力端子1と光合分波器3aの第1の端
子31aの間に接続したが、光合分波器3aの第2の端
子32aと希土類元素ドープ光ファイバ4cの間に接続
した場合にも、同様に本実施の形態の効果が得られる。
Although the first optical isolator 5a is connected between the signal light input terminal 1 and the first terminal 31a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a in the above embodiment, the second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a is used. Even when the optical fiber 4c is connected between the optical fiber 32a and the rare earth element-doped optical fiber 4c, the effect of the present embodiment can be similarly obtained.

【0165】また、上記実施の形態では、第2の光アイ
ソレータ5bを光分岐器8bの第1の出力端子82bと
信号光出力端子6の間に接続したが、希土類元素ドープ
光ファイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に
接続した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られ
る。
Further, in the above-mentioned embodiment, the second optical isolator 5b is connected between the first output terminal 82b of the optical branching device 8b and the signal light output terminal 6, but the second rare earth element-doped optical fiber 4c and the optical fiber 4c are connected. The same effect of the present embodiment can be obtained even when connected between the input terminals 81b of the branching device 8b.

【0166】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間に接続し励起光を信号光進行方向と同方
向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力した場合
を示したが、光合分波器3aを希土類元素ドープ光ファ
イバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に接続し
励起光を信号光進行方向とは逆方向から希土類元素ドー
プ光ファイバ4cに入力した場合にも、同様の本実施の
形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
The case where a is connected between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction is shown. 3a is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the direction opposite to the signal light traveling direction. The effect of the embodiment can be obtained.

【0167】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間にのみ接続し、励起光を信号光進行方向
と同方向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力し
た場合を示したが、光合分波器3aを希土類元素ドープ
光ファイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に
接続し第2の励起光源を第2の光合分波器に接続し、希
土類元素ドープ光ファイバ4cの両側から励起光を入力
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
It is shown that a is connected only between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c, and the excitation light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction. The wave device 3a is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, the second excitation light source is connected to the second optical multiplexer / demultiplexer, and both sides of the rare earth element-doped optical fiber 4c are connected. The same effect of the present embodiment can be obtained even when the excitation light is input.

【0168】実施の形態8.図8に本発明に係わる第8
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、5aは第1の光アイソレータ、2は励起光源、3a
は光合分波器、31aは光合分波器3aの第1の端子、
32aは光合分波器3aの第2の端子、33aは光合分
波器3aの第3の端子、34aは光合分波器3aの第4
の端子、4cは希土類元素ドープ光ファイバ、8bは光
分岐器、81bは光分岐器8bの入力端子、82bは光
分岐器8bの第1の出力端子、84bは光分岐器8bの
第2の出力端子、5bは第2の光アイソレータ、6は信
号光出力端子、11は光波長フィルタ、115は光波長
フィルタ11の入力端子、116は光波長フィルタ11
の第1の出力端子、117は光波長フィルタ11の第2
の出力端子、9bは第1の受光器、9cは第2の受光
器、20は故障判定回路である。
Eighth Embodiment FIG. 8 shows the eighth embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 5a is a first optical isolator, 2 is a pumping light source, 3a
Is an optical multiplexer / demultiplexer, 31a is the first terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a,
32a is a second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a fourth terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 4c is a rare earth element-doped optical fiber, 8b is an optical branch, 81b is an input terminal of the optical branch 8b, 82b is a first output terminal of the optical branch 8b, and 84b is a second branch of the optical branch 8b. Output terminal, 5b is a second optical isolator, 6 is a signal light output terminal, 11 is an optical wavelength filter, 115 is an input terminal of the optical wavelength filter 11, 116 is an optical wavelength filter 11
Of the first output terminal 117 of the optical wavelength filter 11
Is an output terminal, 9b is a first light receiver, 9c is a second light receiver, and 20 is a failure determination circuit.

【0169】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0170】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光アイソレータ5aを透過し、光合分波器3
aの第1の端子31aと第2の端子32a間を透過し、
希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 passes through the first optical isolator 5a, and the optical multiplexer / demultiplexer 3
a between the first terminal 31a and the second terminal 32a,
It is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0171】励起光源2より出力された励起光は、光合
分波器3aの第3の端子33aと第2の端子32a間を
透過した後、希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力さ
れ信号光の増幅エネルギとして用いられる。
The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and then input to the rare earth element-doped optical fiber 4c to amplify the signal light. Used as energy.

【0172】希土類元素ドープ光ファイバ4c中で増幅
され出力された信号光は、光分岐器8bの入力端子81
bに入力され、大部分が第1の出力端子82bから出力
され一部が第2の出力端子84bから出力される。
The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c is input to the input terminal 81 of the optical branching device 8b.
b, and most of them are output from the first output terminal 82b and some of them are output from the second output terminal 84b.

【0173】光分岐器8bの第1の出力端子82bから
の出力光は、第2の光アイソレータ5bを透過し、信号
光出力端子6を通過して出力される。希土類元素ドープ
光ファイバ4cの出力光には、信号光成分の他に希土類
元素ドープ光ファイバ4c中で発生したASE光成分が
混入している。
The output light from the first output terminal 82b of the optical branching device 8b passes through the second optical isolator 5b, passes through the signal light output terminal 6, and is output. The ASE light component generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c is mixed with the output light of the rare earth element-doped optical fiber 4c in addition to the signal light component.

【0174】光分岐器8bの第2の出力端子84bから
の出力光は、光波長フィルタ11により信号光波長成分
と信号光波長以外の波長成分に分離される。光波長フィ
ルタ11の第1の出力端子116からは信号光波長成分
が出力され、第1の受光器9bにより受光し、信号光出
力レベルのモニタに用いる。
The output light from the second output terminal 84b of the optical branching device 8b is separated by the optical wavelength filter 11 into a signal light wavelength component and a wavelength component other than the signal light wavelength. A signal light wavelength component is output from the first output terminal 116 of the optical wavelength filter 11, received by the first light receiver 9b, and used for monitoring the signal light output level.

【0175】光波長フィルタ11の第2の出力端子11
7からは信号光波長以外の波長成分が出力され、第2の
受光器9cにより受光する。これは、第2の受光器9c
が、希土類元素ドープ光ファイバ4cから出力されたA
SEレベルをモニタしていることを意味する。
Second output terminal 11 of optical wavelength filter 11
A wavelength component other than the signal light wavelength is output from 7 and is received by the second light receiver 9c. This is the second light receiver 9c.
Is output from the rare earth element-doped optical fiber 4c.
This means that the SE level is being monitored.

【0176】信号光出力レベルのモニタ結果とASE光
レベルのモニタ結果は、故障判定回路20に伝達され
る。
The monitoring result of the signal light output level and the monitoring result of the ASE light level are transmitted to the failure determination circuit 20.

【0177】信号光入力レベルが正常であり、希土類元
素ドープ光ファイバ4cの増幅利得もまた正常な場合
は、出力信号光レベルとASEレベルはそれぞれある初
期レベルで安定する。
When the signal light input level is normal and the amplification gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c is also normal, the output signal light level and the ASE level are stable at certain initial levels.

【0178】入力側の伝送路ファイバの異常により入力
信号光レベルが低下した場合、出力信号光レベルは初期
レベルよりも低下するが、ASE光レベルは初期レベル
よりも増加する。
When the input signal light level is lowered due to an abnormality in the input side transmission line fiber, the output signal light level is lower than the initial level, but the ASE light level is higher than the initial level.

【0179】また、希土類元素ドープ光ファイバ4cの
利得が低下する異常が発生した場合には、出力信号光レ
ベルは初期レベルよりも低下し、ASE光レベルもまた
初期レベルよりも低下する。
When an anomaly occurs in which the gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c decreases, the output signal light level becomes lower than the initial level, and the ASE light level also becomes lower than the initial level.

【0180】上記のように、故障判定回路20において
は、信号光出力レベルのモニタ結果とASE光レベルの
モニタ結果を基に、信号光入力レベルの正常/異常、お
よび希土類元素ドープ光ファイバ4cの利得の正常/異
常を同時に判定することが可能である。
As described above, in the failure determination circuit 20, the normal / abnormal signal light input level and the rare earth element-doped optical fiber 4c are detected based on the signal light output level monitor result and the ASE light level monitor result. It is possible to determine whether the gain is normal or abnormal at the same time.

【0181】本実施の形態によれば、希土類元素ドープ
光ファイバ4cからの出力信号光レベルとASEレベル
をモニタすることにより、信号光入力レベルおよび希土
類元素ドープ光ファイバの利得の正常/異常を判定する
ことが可能である。
According to this embodiment, the signal light input level and the gain of the rare earth element-doped optical fiber are judged to be normal / abnormal by monitoring the output signal light level and the ASE level from the rare earth element-doped optical fiber 4c. It is possible to

【0182】また、本実施の形態によれば、希土類元素
ドープ光ファイバ4cの入力側には、信号光入力レベル
をモニタするための光分岐器が必要ない。このため、光
分岐器の挿入損失による約0.5dB〜1dBの雑音指
数の劣化が回避できる。
Further, according to the present embodiment, the optical branching device for monitoring the signal light input level is not required on the input side of the rare earth element-doped optical fiber 4c. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the noise figure of about 0.5 dB to 1 dB due to the insertion loss of the optical branching device.

【0183】また、本実施の形態によれば、信号光経路
に透過光波長を選択する光波長フィルタがないため、光
ファイバ増幅器を多段に接続した場合に光波長フィルタ
の透過光波長のばらつきによる信号劣化が生じない。
Further, according to the present embodiment, since there is no optical wavelength filter for selecting the transmitted light wavelength in the signal light path, when the optical fiber amplifiers are connected in multiple stages, variations in the transmitted light wavelength of the optical wavelength filter may occur. No signal deterioration occurs.

【0184】上記のように、本実施の形態によれば、信
号光入力レベルおよび希土類元素ドープ光ファイバ4c
の利得の正常/異常を判定することが可能でありかつ低
雑音でありかつ多段に接続した場合にも信号劣化が生じ
ない光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the signal light input level and the rare earth element-doped optical fiber 4c are used.
It is possible to obtain an optical fiber amplifier capable of determining normality / abnormality of gain, having low noise, and causing no signal deterioration even when connected in multiple stages.

【0185】上記実施の形態では、第1の光アイソレー
タ5aを信号光入力端子1と光合分波器3aの第1の端
子31aの間に接続したが、光合分波器3aの第2の端
子32aと希土類元素ドープ光ファイバ4cの間に接続
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
Although the first optical isolator 5a is connected between the signal light input terminal 1 and the first terminal 31a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a in the above embodiment, the second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a is connected. The same effect of the present embodiment can be obtained even when it is connected between 32a and the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0186】また、上記実施の形態では、第2の光アイ
ソレータ5bを光分岐器8bの第1の端子82bと信号
光出力端子6の間に接続したが、希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に接続
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the second optical isolator 5b is connected between the first terminal 82b of the optical branching device 8b and the signal light output terminal 6, but the optical branching with the rare earth element-doped optical fiber 4c is performed. The same effect of the present embodiment can be obtained even when connected between the input terminals 81b of the container 8b.

【0187】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間に接続し励起光を信号光進行方向と同方
向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力した場合
を示したが、光合分波器3aを希土類元素ドープ光ファ
イバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に接続し
励起光を信号光進行方向とは逆方向から希土類元素ドー
プ光ファイバ4cに入力した場合にも、同様の本実施の
形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
The case where a is connected between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction is shown. 3a is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the direction opposite to the signal light traveling direction. The effect of the embodiment can be obtained.

【0188】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間にのみ接続し、励起光を信号光進行方向
と同方向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力し
た場合を示したが、第2の光合分波器を希土類元素ドー
プ光ファイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間
に接続し第2の励起光源を第2の光合分波器に接続し、
希土類元素ドープ光ファイバ4cの両側から励起光を入
力した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られ
る。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
Although a is connected only between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c, and the excitation light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction, Is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, and the second pumping light source is connected to the second optical multiplexer / demultiplexer.
Even when pumping light is input from both sides of the rare earth element-doped optical fiber 4c, the same effect of this embodiment can be obtained.

【0189】実施の形態9.図9に本発明に係わる第9
の実施の形態を示す。図において、1は信号光入力端
子、5aは第1の光アイソレータ、2は励起光源、3a
は光合分波器、31aは光合分波器3aの第1の端子、
32aは光合分波器3aの第2の端子、33aは光合分
波器3aの第3の端子、34aは光合分波器3aの第4
の端子、4cは希土類元素ドープ光ファイバ、8bは光
分岐器、81bは光分岐器8bの入力端子、82bは光
分岐器8bの第1の出力端子、84bは光分岐器8bの
第2の出力端子、5bは第2の光アイソレータ、6は信
号光出力端子、11は光波長フィルタ、115は光波長
フィルタ11の入力端子、116は光波長フィルタ11
の第1の出力端子、117は光波長フィルタ11の第2
の出力端子、9bは第1の受光器、9cは第2の受光
器、20は故障判定回路である。
[Embodiment 9] FIG. 9 shows the ninth embodiment of the present invention.
An embodiment of is shown. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 5a is a first optical isolator, 2 is a pumping light source, 3a
Is an optical multiplexer / demultiplexer, 31a is the first terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a,
32a is a second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 33a is a third terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 34a is a fourth terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 4c is a rare earth element-doped optical fiber, 8b is an optical branch, 81b is an input terminal of the optical branch 8b, 82b is a first output terminal of the optical branch 8b, and 84b is a second branch of the optical branch 8b. Output terminal, 5b is a second optical isolator, 6 is a signal light output terminal, 11 is an optical wavelength filter, 115 is an input terminal of the optical wavelength filter 11, 116 is an optical wavelength filter 11
Of the first output terminal 117 of the optical wavelength filter 11
Is an output terminal, 9b is a first light receiver, 9c is a second light receiver, and 20 is a failure determination circuit.

【0190】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0191】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光アイソレータ5aを透過し、光合分波器3
aの第1の端子31aと第2の端子32a間を透過し、
希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力される。
The signal light input from the signal light input terminal 1 passes through the first optical isolator 5a, and the optical multiplexer / demultiplexer 3
a between the first terminal 31a and the second terminal 32a,
It is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0192】励起光源2より出力された励起光は、光合
分波器3aの第3の端子33aと第2の端子32a間を
透過した後、希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力さ
れ信号光の増幅エネルギとして用いられる。
The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and then input to the rare earth element-doped optical fiber 4c to amplify the signal light. Used as energy.

【0193】希土類元素ドープ光ファイバ4c中で増幅
され出力された信号光は、光分岐器8bの入力端子81
bに入力され、大部分が第1の出力端子82bから出力
され一部が第2の出力端子84bから出力される。
The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c is input to the input terminal 81 of the optical branching device 8b.
b, and most of them are output from the first output terminal 82b and some of them are output from the second output terminal 84b.

【0194】光分岐器8bの第1の出力端子82bから
の出力光は、第2の光アイソレータ5bを透過し、信号
光出力端子6を通過して出力される。希土類元素ドープ
光ファイバ4cの出力光には、信号光成分の他に希土類
元素ドープ光ファイバ4c中で発生したASE光成分が
混入している。
The output light from the first output terminal 82b of the optical branching device 8b passes through the second optical isolator 5b, passes through the signal light output terminal 6, and is output. The ASE light component generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c is mixed with the output light of the rare earth element-doped optical fiber 4c in addition to the signal light component.

【0195】光分岐器8bの第2の出力端子84bから
の出力光は、光波長フィルタ11により信号光波長成分
と信号光波長以外の波長成分に分離される。光波長フィ
ルタ11の第1の出力端子116から信号光波長成分が
出力され、第1の受光器9bにより受光し、信号光出力
レベルのモニタに用いる。
The output light from the second output terminal 84b of the optical branching device 8b is separated by the optical wavelength filter 11 into a signal light wavelength component and a wavelength component other than the signal light wavelength. A signal light wavelength component is output from the first output terminal 116 of the light wavelength filter 11, received by the first light receiver 9b, and used for monitoring the signal light output level.

【0196】光波長フィルタ11の第2の出力端子11
7からは信号光波長以外の波長成分が出力され、第2の
受光器9cにより受光する。これは、第2の受光器9c
が、希土類元素ドープ光ファイバ4cから出力されたA
SEレベルをモニタしていることを意味する。
Second output terminal 11 of optical wavelength filter 11
A wavelength component other than the signal light wavelength is output from 7 and is received by the second light receiver 9c. This is the second light receiver 9c.
Is output from the rare earth element-doped optical fiber 4c.
This means that the SE level is being monitored.

【0197】信号光出力レベルのモニタ結果とASE光
レベルのモニタ結果は、故障判定回路20に伝達され
る。
The result of monitoring the signal light output level and the result of monitoring the ASE light level are transmitted to the failure determination circuit 20.

【0198】信号光入力レベルが正常であり、希土類元
素ドープ光ファイバ4cの増幅利得もまた正常な場合
は、出力信号光レベルとASEレベルはそれぞれある初
期レベルで安定する。
When the signal light input level is normal and the amplification gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c is also normal, the output signal light level and the ASE level are stable at certain initial levels.

【0199】入力側の伝送路ファイバの異常により入力
信号光レベルが低下した場合、出力信号光レベルは初期
レベルよりも低下するが、ASE光レベルは初期レベル
よりも増加する。
When the input signal light level is lowered due to an abnormality in the transmission path fiber on the input side, the output signal light level is lower than the initial level, but the ASE light level is higher than the initial level.

【0200】また、希土類元素ドープ光ファイバ4cの
利得が低下する異常が発生した場合は、出力信号光レベ
ルは初期レベルよりも低下し、ASE光レベルもまた初
期レベルよりも低下する。
When an anomaly occurs in which the gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c is lowered, the output signal light level becomes lower than the initial level, and the ASE light level also becomes lower than the initial level.

【0201】上記のように、故障判定回路20において
は、信号光出力レベルのモニタ結果とASE光レベルの
モニタ結果を基に、信号光入力レベルの正常/異常、お
よび希土類元素ドープ光ファイバ4cの利得の正常/異
常を同時に判定することが可能である。
As described above, in the failure judgment circuit 20, the normal / abnormal signal light input level and the rare earth element-doped optical fiber 4c are detected based on the signal light output level monitor result and the ASE light level monitor result. It is possible to determine whether the gain is normal or abnormal at the same time.

【0202】励起光源2からモニタPD出力などの動作
状態情報が故障判定回路20に伝達され、故障判定回路
20において励起光源2の正常/異常もまた同時に判定
できる。
Operating state information such as a monitor PD output is transmitted from the pumping light source 2 to the failure judging circuit 20, and the failure judging circuit 20 can also judge whether the pumping light source 2 is normal or abnormal at the same time.

【0203】励起光源2に異常が生じた場合は、予備の
励起光源に切り替えるなどの対策が取られる。
When an abnormality occurs in the pumping light source 2, measures are taken such as switching to a spare pumping light source.

【0204】希土類元素ドープ光ファイバ4cの利得が
異常で励起光源2が正常な場合は、光合分波器3aもし
くは希土類元素ドープ光ファイバ4cにおいて断線など
の障害が発生していることが分る。
When the gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c is abnormal and the pumping light source 2 is normal, it can be seen that a failure such as a disconnection has occurred in the optical multiplexer / demultiplexer 3a or the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0205】本実施の形態によれば、希土類元素ドープ
光ファイバ4cからの出力信号光レベルとASEレベル
と励起光源の動作状態をモニタすることにより、信号光
入力レベルおよび希土類元素ドープ光ファイバの利得お
よび励起光源の正常/異常を同時に判定することが可能
である。
According to this embodiment, by monitoring the output signal light level and ASE level from the rare earth element-doped optical fiber 4c and the operating state of the pumping light source, the signal light input level and the gain of the rare earth element-doped optical fiber are monitored. It is possible to simultaneously determine the normality / abnormality of the excitation light source.

【0206】また、本実施の形態によれば、希土類元素
ドープ光ファイバ4cの入力側には、信号光入力レベル
をモニタするための光分岐器が必要ない。このため、光
分岐器の挿入損失による約0.5dB〜1dBの雑音指
数の劣化が回避できる。
Further, according to the present embodiment, the optical branching device for monitoring the signal light input level is not required on the input side of the rare earth element-doped optical fiber 4c. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the noise figure of about 0.5 dB to 1 dB due to the insertion loss of the optical branching device.

【0207】また、本実施の形態によれば、信号光経路
に透過光波長を選択する光波長フィルタがないため、光
ファイバ増幅器を多段に接続した場合に光波長フィルタ
の透過光波長のばらつきによる信号劣化が生じない。
Further, according to the present embodiment, since there is no optical wavelength filter for selecting the transmitted light wavelength in the signal light path, there is a variation in the transmitted light wavelength of the optical wavelength filter when the optical fiber amplifiers are connected in multiple stages. No signal deterioration occurs.

【0208】上記のように、本実施の形態によれば、信
号光入力レベルおよび希土類元素ドープ光ファイバ4c
の利得の正常/異常を判定することが可能でありかつ低
雑音でありかつ多段に接続した場合にも信号劣化が生じ
ない光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the signal light input level and the rare earth element-doped optical fiber 4c are used.
It is possible to obtain an optical fiber amplifier capable of determining normality / abnormality of gain, having low noise, and causing no signal deterioration even when connected in multiple stages.

【0209】上記実施の形態では、第1の光アイソレー
タ5aを信号光入力端子1と光合分波器3aの第1の端
子31aの間に接続したが、光合分波器3aの第2の端
子32aと希土類元素ドープ光ファイバ4cの間に接続
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the first optical isolator 5a is connected between the signal light input terminal 1 and the first terminal 31a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, but the second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a is connected. The same effect of the present embodiment can be obtained even when it is connected between 32a and the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0210】また、上記実施の形態では、第2の光アイ
ソレータ5bを光分岐器8bの第2の端子82bと信号
光出力端子6の間に接続したが、希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に接続
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the second optical isolator 5b is connected between the second terminal 82b of the optical branching device 8b and the signal light output terminal 6, but the optical branching with the rare earth element-doped optical fiber 4c is carried out. The same effect of the present embodiment can be obtained even when connected between the input terminals 81b of the container 8b.

【0211】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間に接続し励起光を信号光進行方向と同方
向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力した場合
を示したが、光合分波器3aを希土類元素ドープ光ファ
イバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間に接続し
励起光を信号光進行方向とは逆方向から希土類元素ドー
プ光ファイバ4cに入力した場合にも、同様の本実施の
形態の効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3
The case where a is connected between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction is shown. 3a is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the direction opposite to the signal light traveling direction. The effect of the embodiment can be obtained.

【0212】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを第1の光アイソレータ5aと希土類元素ドープ光フ
ァイバ4cの間にのみ接続し、励起光を信号光進行方向
と同方向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力し
た場合を示したが、第2の光合分波器を希土類元素ドー
プ光ファイバ4cと光分岐器8bの入力端子81bの間
に接続し第2の励起光源を第2の光合分波器に接続し、
希土類元素ドープ光ファイバ4cの両側から励起光を入
力した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られ
る。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
Although a is connected only between the first optical isolator 5a and the rare earth element-doped optical fiber 4c, and the excitation light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction, Is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the input terminal 81b of the optical branching device 8b, and the second pumping light source is connected to the second optical multiplexer / demultiplexer.
Even when pumping light is input from both sides of the rare earth element-doped optical fiber 4c, the same effect of this embodiment can be obtained.

【0213】実施の形態10.図10に本発明に係わる
第10の実施の形態を示す。図において、1は信号光入
力端子、5a第1の光アイソレータ、8aは光分岐器、
81aは光分岐器8aの第1の端子、82aは光分岐器
8aの第2の端子、83aは光分岐器8aの第3の端
子、84aは光分岐器8aの第4の端子、3aは光合分
波器、31aは光合分波器3aの第1の端子、32aは
光合分波器3aの第2の端子、33aは光合分波器3a
の第3の端子、2は励起光源、4cは希土類元素ドープ
光ファイバ、5bは第2の光アイソレータ、6は信号光
出力端子、12は信号光波長除去フィルタ、9aは第1
の受光器、9cは第2の受光器、10は励起光源制御回
路である。
[Embodiment 10] FIG. 10 shows a tenth embodiment according to the present invention. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 5a is a first optical isolator, 8a is an optical branching device,
81a is the first terminal of the optical branching device 8a, 82a is the second terminal of the optical branching device 8a, 83a is the third terminal of the optical branching device 8a, 84a is the fourth terminal of the optical branching device 8a, and 3a is Optical multiplexer / demultiplexer, 31a is a first terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 33a is an optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 3 is a pumping light source, 4c is a rare earth element-doped optical fiber, 5b is a second optical isolator, 6 is a signal light output terminal, 12 is a signal light wavelength elimination filter, and 9a is a first
, 9c is a second light receiver, and 10 is an excitation light source control circuit.

【0214】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0215】信号光入力端子1から入力された信号光
は、第1の光アイソレータ5aを透過し、光分岐器8a
の第1の端子81aに入力される。光分岐器8aの第1
の端子81aから入力された信号光は、大部分が第2の
端子82aから出力され一部が第4の端子84aから出
力される。第2の端子82aからの出力と、第4の端子
84aからの出力の比は通常10dB程度である。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is transmitted through the first optical isolator 5a, and the optical branching device 8a.
Is input to the first terminal 81a. First of the optical branching device 8a
Most of the signal light input from the terminal 81a is output from the second terminal 82a and part of the signal light is output from the fourth terminal 84a. The ratio of the output from the second terminal 82a and the output from the fourth terminal 84a is usually about 10 dB.

【0216】光分岐器8aの第2の端子82aからの信
号光は、光合分波器3aの第1の端子31aと第2の端
子32a間を透過し、希土類元素ドープ光ファイバ4c
に入力される。励起光源2より出力された励起光は、光
合分波器3aの第3の端子33aと第2の端子32a間
を透過し、希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力され
信号光の増幅エネルギとして用いられる。希土類元素ド
ープ光ファイバ4c中で増幅され出力された信号光は、
第2の光アイソレータ5bを透過し、信号光出力端子6
を通過して出力される。
The signal light from the second terminal 82a of the optical branching device 8a is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and the rare earth element-doped optical fiber 4c.
Entered in. The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c, and is used as amplification energy of the signal light. . The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c is
The signal light output terminal 6 is transmitted through the second optical isolator 5b.
Will be output.

【0217】光分岐器8aの第4の端子84aからの出
力された信号光は、第1の受光器9aにより受光され信
号光入力レベルのモニタに用いられる。
The signal light output from the fourth terminal 84a of the optical branching device 8a is received by the first light receiver 9a and used for monitoring the signal light input level.

【0218】希土類元素ドープ光ファイバ4c中では信
号光進行方向とは逆方向に進行するASE光が発生し、
信号光入力側に出力される。上記出力光は光合分波器3
aの第2の端子32aと第2の端子31a間を透過し、
光分岐器8aの第2の端子82aに入力される。光分岐
器8aの第2の端子82aに入力された光は、大部分が
第1の端子81aから出力され一部が第3の端子83a
から出力される。第1の端子81aからの出力と第3の
端子83aからの出力の比は、第1の端子81aから入
力した場合の第2の端子82aからの出力と第4の端子
84aからの出力の比と同じであり、通常10dB程度
である。
In the rare earth element-doped optical fiber 4c, ASE light traveling in the direction opposite to the signal light traveling direction is generated,
It is output to the signal light input side. The output light is an optical multiplexer / demultiplexer 3
a between the second terminal 32a and the second terminal 31a,
It is input to the second terminal 82a of the optical branching device 8a. Most of the light input to the second terminal 82a of the optical branching device 8a is output from the first terminal 81a and part of the light is input to the third terminal 83a.
Is output from. The ratio of the output from the first terminal 81a and the output from the third terminal 83a is the ratio of the output from the second terminal 82a and the output from the fourth terminal 84a when input from the first terminal 81a. And is usually about 10 dB.

【0219】希土類元素ドープ光ファイバ4c中から信
号光入力側に出力された出力光には、ASE光成分の他
に微弱な信号光の反射成分がある。光分岐器8aの第3
の端子83aからの出力光は、信号光波長成分除去フィ
ルタ12により信号光波長成分が除去された信号光波長
以外の波長成分すなわちASE光が出力される。上記A
SE光は、第2の受光器9cにより受光されASE光レ
ベルのモニタに用いられる。
The output light output from the rare earth element-doped optical fiber 4c to the signal light input side has a weak reflection component of the signal light in addition to the ASE light component. Third of the optical branching device 8a
The output light from the terminal 83a is a wavelength component other than the signal light wavelength from which the signal light wavelength component has been removed by the signal light wavelength component removal filter 12, that is, ASE light is output. A above
The SE light is received by the second light receiver 9c and used for monitoring the ASE light level.

【0220】希土類元素ドープ光ファイバ4cにおいて
は、信号光入力レベルが一定の場合は、増幅度が大きく
信号光出力レベルが大きい場合は発生するASE光レベ
ルも大きく、増幅度が小さく信号光出力レベルが小さい
場合は発生するASEレベルも小さい。このため、第1
の受光器9aより得られた信号光入力レベルと第2の受
光器9cより得られたASE光レベルの関係から、希土
類元素ドープ光ファイバ4cからの信号光出力レベルを
知ることが可能である。
In the rare earth element-doped optical fiber 4c, when the signal light input level is constant, the generated ASE light level is large and the amplification degree is small when the signal light output level is large and the signal light output level is large. When is small, the generated ASE level is also small. Therefore, the first
It is possible to know the signal light output level from the rare earth element-doped optical fiber 4c from the relationship between the signal light input level obtained from the second light receiver 9a and the ASE light level obtained from the second light receiver 9c.

【0221】信号光入力レベルのモニタ結果とASE光
レベルのモニタの結果は、励起光源制御回路10に伝達
され、信号光入力レベルと出力レベルに応じて適切な増
幅特性を得るように、励起光源2の駆動状態が制御され
る。
The result of monitoring the signal light input level and the result of monitoring the ASE light level are transmitted to the pumping light source control circuit 10, and the pumping light source is provided so as to obtain an appropriate amplification characteristic according to the signal light input level and the output level. The drive state of 2 is controlled.

【0222】本実施の形態によれば、希土類元素ドープ
光ファイバ4cの出力側には、信号光出力レベルをモニ
タするための光分岐器が必要ない。このため、光分岐器
の挿入損失による約0.5dB〜1dBの最大出力の低
下が回避できる。
According to this embodiment, an optical branching device for monitoring the signal light output level is not required on the output side of the rare earth element-doped optical fiber 4c. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the maximum output of about 0.5 dB to 1 dB due to the insertion loss of the optical branching device.

【0223】上記のように、本実施の形態によれば、最
大光出力の低下のない光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, an optical fiber amplifier in which the maximum optical output is not lowered can be obtained.

【0224】上記実施の形態では、光合分波器3aを光
分岐器8aと希土類元素ドープ光ファイバ4cの間に接
続し励起光を信号光進行方向と同方向から希土類元素ド
ープ光ファイバ4cに入力した場合を示したが、光合分
波器3aを希土類元素ドープ光ファイバ4cと第2の光
アイソレータ5bの間に接続し励起光を信号光進行方向
とは逆方向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力
した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3a is connected between the optical branching device 8a and the rare earth element-doped optical fiber 4c, and pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction. The optical multiplexer / demultiplexer 3a is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the second optical isolator 5b, and pumping light is transmitted from the direction opposite to the signal light traveling direction to the rare earth element-doped optical fiber 4c. Even when input is made, the same effect of this embodiment can be obtained.

【0225】また、上記実施の形態では、光合分波器3
aを光分岐器8aと希土類元素ドープ光ファイバ4cの
間にのみ接続し、励起光を信号光進行方向と同方向から
希土類元素ドープ光ファイバ4cに入力した場合を示し
たが、第2の光合分波器を希土類元素ドープ光ファイバ
4cと第2の光アイソレータ5bの間に接続し第2の励
起光源を第2の光合分波器に接続し、希土類元素ドープ
光ファイバ4cの両側から励起光を入力した場合にも、
同様の本実施の形態の効果が得られる。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3 is used.
The case where a is connected only between the optical branching device 8a and the rare earth element-doped optical fiber 4c and the pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction has been described. A demultiplexer is connected between the rare earth element-doped optical fiber 4c and the second optical isolator 5b, a second pumping light source is connected to the second optical multiplexer / demultiplexer, and pumping light is emitted from both sides of the rare earth element-doped optical fiber 4c. If you type
Similar effects of this embodiment can be obtained.

【0226】また、上記実施の形態では、信号光入力レ
ベルと信号光出力レベルに応じて適切な増幅特性を得る
ように励起光源2の駆動状態を制御する場合について示
したが、励起光源制御回路10のかわりに故障判定回路
を用いて、入力信号レベルの正常/異常の判定および希
土類元素ドープ光ファイバ4cの利得の正常/異常の判
定を行う場合にも、同様の効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the case where the driving state of the pumping light source 2 is controlled so as to obtain an appropriate amplification characteristic according to the signal light input level and the signal light output level has been described. The same effect can be obtained when the failure determination circuit is used instead of 10 to determine whether the input signal level is normal / abnormal and the gain of the rare earth element-doped optical fiber 4c is normal / abnormal.

【0227】実施の形態11.図11に本発明に係わる
第11の実施の形態を示す。図において、1は信号光入
力端子、8aは光分岐器、81aは光分岐器8aの入力
端子、82aは光分岐器8aの第1の出力端子、84a
は光分岐器8aの第2の出力端子、13は光サーキュレ
ータ、131は光サーキュレータ13の第1の端子、1
32は光サーキュレータ13の第2の端子、133は光
サーキュレータ13の第3の端子、3aは光合分波器、
31aは光合分波器3aの第1の端子、32aは光合分
波器3aの第2の端子、33aは光合分波器3aの第3
の端子、2は励起光源、4cは希土類元素ドープ光ファ
イバ、5cは光アイソレータ、6は信号光出力端子、1
2は信号光波長成分除去フィルタ、9aは第1の受光
器、9cは第2の受光器、10は励起光源制御回路であ
る。
Eleventh Embodiment FIG. 11 shows an eleventh embodiment according to the present invention. In the figure, 1 is a signal light input terminal, 8a is an optical branching device, 81a is an input terminal of the optical branching device 8a, 82a is a first output terminal of the optical branching device 8a, and 84a.
Is a second output terminal of the optical branching device 8a, 13 is an optical circulator, 131 is a first terminal of the optical circulator 13, 1
32 is a second terminal of the optical circulator 13, 133 is a third terminal of the optical circulator 13, 3a is an optical multiplexer / demultiplexer,
31a is a first terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, 32a is a second terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and 33a is a third terminal of the optical multiplexer / demultiplexer 3a.
, 2 is an excitation light source, 4c is a rare earth element-doped optical fiber, 5c is an optical isolator, 6 is a signal light output terminal, 1
Reference numeral 2 is a signal light wavelength component removal filter, 9a is a first light receiver, 9c is a second light receiver, and 10 is an excitation light source control circuit.

【0228】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0229】信号光入力端子1から入力された信号光は
光分岐器8aに入力される。光分岐器8aの入力端子8
1aから入力された信号光は、大部分が第1の出力端子
82aから出力され一部が第2の出力端子84aから出
力される。第1の出力端子82aからの出力と第2の出
力端子84aからの出力の比は通常10dB程度であ
る。
The signal light input from the signal light input terminal 1 is input to the optical branching device 8a. Input terminal 8 of optical branching device 8a
Most of the signal light input from 1a is output from the first output terminal 82a, and part is output from the second output terminal 84a. The ratio of the output from the first output terminal 82a and the output from the second output terminal 84a is usually about 10 dB.

【0230】光分岐器8aの第1の端子82aから出力
された信号光は、光サーキュレータ13の第1の端子1
31に入力される。光サーキュレータ13においては、
第1の端子131に入力された光は第2の端子132か
ら出力され、第2の端子132に入力された光は第3の
端子133から出力される。
The signal light output from the first terminal 82a of the optical branching device 8a is supplied to the first terminal 1 of the optical circulator 13.
It is input to 31. In the optical circulator 13,
The light input to the first terminal 131 is output from the second terminal 132, and the light input to the second terminal 132 is output from the third terminal 133.

【0231】光サーキュレータ13の第2の端子132
から出力された信号光は、光合分波器3aの第1の端子
31aと第2の端子32a間を透過し、希土類元素ドー
プ光ファイバ4cに入力される。励起光源2より出力さ
れた励起光は、光合分波器3aの第3の端子33aと第
2の端子32a間を透過し、希土類元素ドープ光ファイ
バ4cに入力され信号光の増幅エネルギとして用いられ
る。希土類元素ドープ光ファイバ4c中で増幅され出力
された信号光は、光アイソレータ5cを透過し、信号光
出力端子6を通過して出力される。
Second terminal 132 of optical circulator 13
The signal light output from the optical multiplexer / demultiplexer 3a is transmitted between the first terminal 31a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, and is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c. The pumping light output from the pumping light source 2 is transmitted between the third terminal 33a and the second terminal 32a of the optical multiplexer / demultiplexer 3a, is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c, and is used as amplification energy of the signal light. . The signal light amplified and output in the rare earth element-doped optical fiber 4c passes through the optical isolator 5c, passes through the signal light output terminal 6, and is output.

【0232】光分岐器8aの第2の出力端子84aから
出力された信号光は、第1の受光器9aにより受光され
信号光入力レベルのモニタに用いられる。
The signal light output from the second output terminal 84a of the optical branching device 8a is received by the first light receiver 9a and used for monitoring the signal light input level.

【0233】希土類元素ドープ光ファイバ4c中では信
号光進行方向とは逆方向に進行するASE光が発生し、
微弱な信号光の反射成分とともに信号光入力側に出力さ
れる。上記出力光は光サーキュレータ13の第2の端子
132と第3の端子133間を透過し、信号光波長成分
除去フィルタ12により信号光波長成分が除去され、信
号光波長以外の波長成分すなわちASE光のみが第2の
受光器9cにより受光され、ASE光レベルのモニタと
して用いられる。
In the rare earth element-doped optical fiber 4c, ASE light traveling in the direction opposite to the signal light traveling direction is generated,
It is output to the signal light input side together with the weak reflected component of the signal light. The output light is transmitted between the second terminal 132 and the third terminal 133 of the optical circulator 13, the signal light wavelength component removal filter 12 removes the signal light wavelength component, and the wavelength component other than the signal light wavelength, that is, the ASE light. Only the light is received by the second light receiver 9c and used as a monitor of the ASE light level.

【0234】希土類元素ドープ光ファイバ4cにおいて
は、信号光入力レベルが一定の場合は、増幅度が大きく
信号光出力レベルが大きい場合は発生するASE光レベ
ルも大きく、増幅度が小さく信号光出力レベルが小さい
場合は発生するASEレベルも小さい。このため、第1
の受光器9aより得られた信号光入力レベルと第2の受
光器9cより得られたASE光レベルの関係より、希土
類元素ドープ光ファイバ4cからの信号光出力レベルを
知ることがが可能である。
In the rare earth element-doped optical fiber 4c, when the signal light input level is constant, the generated ASE light level is large when the amplification degree is large and the signal light output level is large, and the signal light output level is small. When is small, the generated ASE level is also small. Therefore, the first
It is possible to know the signal light output level from the rare earth element-doped optical fiber 4c from the relationship between the signal light input level obtained from the second light receiver 9a and the ASE light level obtained from the second light receiver 9c. .

【0235】信号光入力レベルのモニタ結果とASE光
レベルのモニタの結果は、励起光源制御回路10に伝達
され、信号光入力レベルと出力レベルに応じて適切な増
幅特性を得るように、励起光源2の駆動状態が制御され
る。
The result of monitoring the signal light input level and the result of monitoring the ASE light level are transmitted to the pump light source control circuit 10, and the pump light source is controlled so as to obtain an appropriate amplification characteristic according to the signal light input level and the output level. The drive state of 2 is controlled.

【0236】また、光サーキュレータ13は、希土類元
素ドープ光ファイバ4c中で発生し信号光進行方向と逆
方向に進行するASE光が入力側の伝送路ファイバに入
力した場合に、伝送路ファイバ中のレイリー散乱による
反射で希土類元素ドープ光ファイバ4cに再入力されて
増幅特性を劣化させるのを防止している。このため、希
土類元素ドープ光ファイバ4cの入力側に別の光アイソ
レータを接続する必要がない。
Further, the optical circulator 13 is provided in the transmission line fiber when the ASE light generated in the rare earth element-doped optical fiber 4c and traveling in the direction opposite to the signal light traveling direction is input to the input side transmission line fiber. It is prevented that the amplification characteristic is deteriorated by being re-inputted to the rare earth element-doped optical fiber 4c due to the reflection due to Rayleigh scattering. Therefore, it is not necessary to connect another optical isolator to the input side of the rare earth element-doped optical fiber 4c.

【0237】本実施の形態によれば、希土類元素ドープ
光ファイバ4cの出力側には、信号光出力レベルをモニ
タするための光分岐器が必要ない。このため、光分岐器
の挿入損失による約0.5dBの最大出力の低下が回避
できる。
According to this embodiment, an optical branching device for monitoring the signal light output level is not required on the output side of the rare earth element-doped optical fiber 4c. Therefore, it is possible to avoid the decrease of the maximum output of about 0.5 dB due to the insertion loss of the optical branching device.

【0238】上記のように、本実施の形態によれば、最
大光出力の低下のない光ファイバ増幅器が得られる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain an optical fiber amplifier in which the maximum optical output is not lowered.

【0239】上記実施の形態では、光合分波器3aを光
サーキュレータ13と希土類元素ドープ光ファイバ4c
の間に接続し励起光を信号光進行方向と同方向から希土
類元素ドープ光ファイバ4cに入力した場合を示した
が、光合分波器3aを希土類元素ドープ光ファイバ4c
と光アイソレータ5cの間に接続し励起光を信号光進行
方向とは逆方向から希土類元素ドープ光ファイバ4cに
入力した場合にも、同様の本実施の形態の効果が得られ
る。
In the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 3a is provided with the optical circulator 13 and the rare earth element-doped optical fiber 4c.
A case where the pumping light is input to the rare earth element-doped optical fiber 4c from the same direction as the signal light traveling direction by connecting the optical multiplexer / demultiplexer 3a to the rare earth element-doped optical fiber 4c is shown.
The same effect of the present embodiment can be obtained even when the pumping light is input to the rare-earth element-doped optical fiber 4c from the direction opposite to the signal light traveling direction by connecting the optical fiber to the optical isolator 5c.

【0240】実施の形態12.図12に本発明に係わる
第12の実施の形態を示す。図において、14は被測定
光ファイバ増幅器、15は入力信号光、16は被測定光
ファイバ増幅器14からの出力光、17は被測定光ファ
イバ増幅器14からの信号光入力側に出力される出力
光、13は光サーキュレータ、131は光サーキュレー
タ13の第1の端子、132は光サーキュレータ13の
第2の端子、133は光サーキュレータ13の第3の端
子、18aは第1の波長特性測定手段である第1の光ス
ペクトラムアナライザ、18bは第2の波長特性測定手
段である第2の光スペクトラムアナライザ、19は演算
回路である。
[Embodiment 12] FIG. 12 shows a twelfth embodiment of the invention. In the figure, 14 is an optical fiber amplifier to be measured, 15 is an input signal light, 16 is an output light from the optical fiber amplifier under measurement 14, 17 is an output light output from the optical fiber amplifier under test 14 to the input side of the signal light. , 13 is an optical circulator, 131 is a first terminal of the optical circulator 13, 132 is a second terminal of the optical circulator 13, 133 is a third terminal of the optical circulator 13, and 18a is a first wavelength characteristic measuring means. A first optical spectrum analyzer, 18b is a second optical spectrum analyzer which is a second wavelength characteristic measuring means, and 19 is an arithmetic circuit.

【0241】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0242】光サーキュレータ13においては、第1の
端子131に入力された光は第2の端子132から出力
され、第2の端子132に入力された光は第3の端子1
33から出力される。
In the optical circulator 13, the light input to the first terminal 131 is output from the second terminal 132, and the light input to the second terminal 132 is the third terminal 1.
It is output from 33.

【0243】入力信号光15は、光サーキュレータ13
の第1の端子131から第2の端子132に透過し、被
測定光ファイバ増幅器14に入力される。被測定光ファ
イバ増幅器14中では信号光が増幅されるとともにAS
E光が発生する。ASE光は、信号光出力側と信号光入
力側に出力される。また、被測定光ファイバ増幅器14
中の微弱な反射により、わずかではあるが信号光成分も
信号光入力側に出力される。
The input signal light 15 is the optical circulator 13
Is transmitted from the first terminal 131 to the second terminal 132, and is input to the optical fiber amplifier 14 to be measured. In the measured optical fiber amplifier 14, the signal light is amplified and the AS
E light is generated. The ASE light is output to the signal light output side and the signal light input side. In addition, the optical fiber amplifier under test 14
Due to the weak reflection inside, a small amount of signal light component is also output to the signal light input side.

【0244】被測定光ファイバ増幅器14の信号光出力
側から出力された出力光は、第1の光スペクトラムアナ
ライザ18aに入力される。第1の光スペクトラムアナ
ライザ18aの測定結果から信号光出力レベルが算出さ
れ、被測定光ファイバ増幅器14の利得が計算可能であ
る。
The output light output from the signal light output side of the measured optical fiber amplifier 14 is input to the first optical spectrum analyzer 18a. The signal light output level is calculated from the measurement result of the first optical spectrum analyzer 18a, and the gain of the measured optical fiber amplifier 14 can be calculated.

【0245】被測定光ファイバ増幅器14の雑音指数を
計算するために、第1の光スペクトラムアナライザ18
aの測定結果からASE光レベルを算出する必要があ
る。しかし、上記第3の従来技術に記述のように、第1
の光スペクトラムアラナイザ18aの測定結果からは信
号光成分とASE光成分が分離できないため、信号光波
長と同一波長でのASE光レベルを直接測定することは
できずに、信号光波長から数ナノメートル離れた波長で
のASE光レベルから推定算出しなければならず、測定
誤差が大きくなってしまう。
In order to calculate the noise figure of the optical fiber amplifier under test 14, the first optical spectrum analyzer 18
It is necessary to calculate the ASE light level from the measurement result of a. However, as described in the above-mentioned third prior art, the first
Since the signal light component and the ASE light component cannot be separated from the measurement result of the optical spectrum analyzer 18a, it is not possible to directly measure the ASE light level at the same wavelength as the signal light wavelength. The estimation error must be calculated from the ASE light level at wavelengths distant by a meter, which causes a large measurement error.

【0246】被測定光ファイバ増幅器14の信号光入力
側から出力された光は、光サーキュレータ13の第2の
端子132から第3の端子133を透過し、第2の光ス
ペクトラムアナライザ18bに入力される。第2の光ス
ペクトラムアナライザ18bの測定結果においても信号
光成分とASE光成分が分離できないが、信号光成分は
微弱なため、信号光波長から0.2ナノメートル程度離
れた波長でのASE光レベルから、信号光波長と同一波
長でのASE光レベルを推定することができ、測定誤差
は格段に小さくなる。
The light output from the signal light input side of the optical fiber amplifier under test 14 passes from the second terminal 132 to the third terminal 133 of the optical circulator 13 and is input to the second optical spectrum analyzer 18b. It Even in the measurement result of the second optical spectrum analyzer 18b, the signal light component and the ASE light component cannot be separated. However, since the signal light component is weak, the ASE light level at a wavelength about 0.2 nm away from the signal light wavelength. From this, the ASE light level at the same wavelength as the signal light wavelength can be estimated, and the measurement error is significantly reduced.

【0247】被測定光ファイバ増幅器14の信号光出力
側と信号光入力側に出力されるASE光の波長特性は同
一であるが、ASE光レベルは異なる場合があるため、
第1の光スペクトラムアナライザ18aの測定結果と第
2の光スペクトラムアナライザ18bの測定結果を演算
回路19に伝達し、ASE光レベル差を補正して信号光
出力側に出力される信号光波長と同一波長でのASE光
レベルを精度良く推定する。
The wavelength characteristics of the ASE light output to the signal light output side and the signal light input side of the measured optical fiber amplifier 14 are the same, but the ASE light level may be different.
The measurement result of the first optical spectrum analyzer 18a and the measurement result of the second optical spectrum analyzer 18b are transmitted to the arithmetic circuit 19, and the ASE light level difference is corrected to be the same as the signal light wavelength output to the signal light output side. Accurately estimate the ASE light level at the wavelength.

【0248】上記のように、本実施の形態によれば、雑
音指数を精度良く算出可能な光ファイバ増幅器の増幅特
性測定装置が得られる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an amplification characteristic measuring apparatus for an optical fiber amplifier, which is capable of accurately calculating a noise figure.

【0249】実施の形態13.図13に本発明に係わる
第13の実施の形態を示す。図において、14は被測定
光ファイバ増幅器、15は入力信号光、16は被測定光
ファイバ増幅器14からの出力光、17は被測定光ファ
イバ増幅器14からの信号光入力側に出力される出力
光、8aは光分岐器、81aは光分岐器8aの第1の端
子、82aは光分岐器8aの第2の端子、83aは光分
岐器8aの第3の端子、18aは第1の波長特性測定手
段である第1の光スペクトラムアナライザ、18bは第
2の波長特性測定手段である第2の光スペクトラムアナ
ライザ、19は演算回路である。
Thirteenth Embodiment FIG. 13 shows a thirteenth embodiment according to the present invention. In the figure, 14 is an optical fiber amplifier to be measured, 15 is an input signal light, 16 is an output light from the optical fiber amplifier under measurement 14, 17 is an output light output from the optical fiber amplifier under test 14 to the input side of the signal light. , 8a is an optical splitter, 81a is a first terminal of the optical splitter 8a, 82a is a second terminal of the optical splitter 8a, 83a is a third terminal of the optical splitter 8a, and 18a is a first wavelength characteristic. A first optical spectrum analyzer which is a measuring means, 18b is a second optical spectrum analyzer which is a second wavelength characteristic measuring means, and 19 is an arithmetic circuit.

【0250】次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0251】入力信号光15は、光分岐器8aの第1の
端子81aから第2の端子82aを透過し、被測定光フ
ァイバ増幅器14に入力される。被測定光ファイバ増幅
器14中では信号光が増幅されるとともにASE光が発
生する。ASE光は、信号光出力側と信号光入力側に出
力される。また、被測定光ファイバ増幅器14中の微弱
な反射により、わずかではあるが信号光成分も信号光入
力側に出力される。
The input signal light 15 passes through the first terminal 81a and the second terminal 82a of the optical branching device 8a and is input to the optical fiber amplifier 14 to be measured. In the optical fiber amplifier under test 14, signal light is amplified and ASE light is generated. The ASE light is output to the signal light output side and the signal light input side. In addition, due to the weak reflection in the optical fiber amplifier under test 14, a small amount of signal light component is output to the signal light input side.

【0252】被測定光ファイバ増幅器14の信号光出力
側から出力された出力光は、第1の光スペクトラムアナ
ライザ18aに入力される。第1の光スペクトラムアナ
ライザ18aの測定結果から信号光出力レベルが算出さ
れ、被測定光ファイバ増幅器14の利得が計算可能であ
る。
The output light output from the signal light output side of the measured optical fiber amplifier 14 is input to the first optical spectrum analyzer 18a. The signal light output level is calculated from the measurement result of the first optical spectrum analyzer 18a, and the gain of the measured optical fiber amplifier 14 can be calculated.

【0253】被測定光ファイバ増幅器14の信号光入力
側から出力された光は光分岐器8aの第2の端子82a
に入力され、第1の端子81aと第3の端子83aに分
岐される。光分岐器8aの第3の端子83aの出力光は
第2の光スペクトラムアナライザ18bに入力される。
第2の光スペクトラムアナライザ18bの測定結果にお
いても信号光成分とASE光成分が分離できないが、信
号光成分は微弱なため、信号光波長から0.2ナノメー
トル程度離れた波長でのASE光レベルから、信号光波
長と同一波長でのASE光レベルを推定することがで
き、測定誤差は格段に小さくなる。
The light output from the signal light input side of the measured optical fiber amplifier 14 is the second terminal 82a of the optical branching device 8a.
To the first terminal 81a and the third terminal 83a. The output light from the third terminal 83a of the optical branching device 8a is input to the second optical spectrum analyzer 18b.
Even in the measurement result of the second optical spectrum analyzer 18b, the signal light component and the ASE light component cannot be separated. However, since the signal light component is weak, the ASE light level at a wavelength about 0.2 nm away from the signal light wavelength. From this, the ASE light level at the same wavelength as the signal light wavelength can be estimated, and the measurement error is significantly reduced.

【0254】被測定光ファイバ増幅器14の信号光出力
側と信号光入力側に出力されるASE光の波長特性は同
一であるが、ASE光レベルは異なる場合があるため、
第1の光スペクトラムアナライザ18aの測定結果と第
2の光スペクトラムアナライザ18bの測定結果を演算
回路19に伝達し、ASE光レベル差を補正して信号光
出力側に出力される信号光波長と同一波長でのASE光
レベルを精度良く推定する。
The wavelength characteristics of the ASE light output to the signal light output side and the signal light input side of the measured optical fiber amplifier 14 are the same, but the ASE light levels may differ, so
The measurement result of the first optical spectrum analyzer 18a and the measurement result of the second optical spectrum analyzer 18b are transmitted to the arithmetic circuit 19, and the ASE light level difference is corrected to be the same as the signal light wavelength output to the signal light output side. Accurately estimate the ASE light level at the wavelength.

【0255】上記のように、本実施の形態によれば、雑
音指数を精度良く算出可能な光ファイバ増幅器の増幅特
性測定装置が得られる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the amplification characteristic measuring device for the optical fiber amplifier, which can calculate the noise figure with high accuracy.

【0256】[0256]

【発明の効果】上記のようにこの発明の第1の発明に係
る光ファイバ増幅器によれば、希土類元素ドープ光ファ
イバの入力側に光分岐器を設けることなく信号光入力レ
ベルをモニタすることが可能であるとともに、信号光経
路に透過光波長を選択する光波長フィルタがないため、
雑音特性の劣化がなくかつ多段に接続した場合にも信号
劣化を防止することが可能となる。
As described above, the optical fiber amplifier according to the first aspect of the present invention can monitor the signal light input level without providing an optical branching device on the input side of the rare earth element-doped optical fiber. It is possible and because there is no optical wavelength filter that selects the transmitted light wavelength in the signal light path,
It is possible to prevent signal deterioration even when the noise characteristics are not deteriorated and the connection is made in multiple stages.

【0257】また、上記のようにこの発明の第2の発明
に係る光ファイバ増幅器によれば、信号光入力レベル低
下および希土類元素ドープ光ファイバ利得低下の故障判
定において希土類元素ドープ光ファイバの入力側に光分
岐器を設ける必要がないとともに、信号光経路に透過光
波長を選択する光波長フィルタがないため、信号光入力
レベルおよび希土類元素ドープ光ファイバ利得の正常/
異常判定ができ、かつ雑音特性の劣化がなく、かつ多段
に接続した場合にも信号劣化を防止することが可能とな
る。
Further, as described above, according to the optical fiber amplifier of the second aspect of the present invention, the input side of the rare earth element-doped optical fiber is judged in the failure judgment of the signal light input level lowering and the rare earth element doping optical fiber gain lowering. Since there is no need to provide an optical branching device in the optical path, and there is no optical wavelength filter for selecting the transmitted light wavelength in the signal optical path, the signal optical input level and the rare earth element-doped optical fiber gain normal /
It is possible to determine an abnormality, to prevent deterioration of noise characteristics, and to prevent signal deterioration even when connected in multiple stages.

【0258】また、上記のようにこの発明の第3の発明
に係る光ファイバ増幅器によれば、希土類元素ドープ光
ファイバの出力側に光分岐器を設けることなく信号光出
力レベルをモニタすることが可能であるため、最大光出
力の低下を防止することが可能となる。
As described above, according to the optical fiber amplifier of the third aspect of the present invention, the signal light output level can be monitored without providing an optical branching device on the output side of the rare earth element-doped optical fiber. Since this is possible, it is possible to prevent a decrease in the maximum light output.

【0259】また、上記のようにこの発明の第4の発明
に係る光ファイバ増幅器によれば、希土類元素ドープ光
ファイバの出力側に光分岐器を設けることなく信号光出
力レベルをモニタすることが可能であるため、最大光出
力の低下を防止することが可能となる。
As described above, according to the optical fiber amplifier of the fourth aspect of the present invention, the signal light output level can be monitored without providing an optical branching device on the output side of the rare earth element-doped optical fiber. Since this is possible, it is possible to prevent a decrease in the maximum light output.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 4 is a block configuration diagram of an optical fiber amplifier according to Embodiment 4 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態5による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態6による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 6 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to Embodiment 6 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態7による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 7 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to Embodiment 7 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態8による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 8 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態9による光ファイバ増
幅器のブロック構成図である。
FIG. 9 is a block configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a ninth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態10による光ファイ
バ増幅器のブロック構成図である。
FIG. 10 is a block configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a tenth embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態11による光ファイ
バ増幅器のブロック構成図である。
FIG. 11 is a block configuration diagram of an optical fiber amplifier according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態12による光ファイ
バ増幅器の増幅特性測定装置のブロック構成図である。
FIG. 12 is a block configuration diagram of an amplification characteristic measuring device for an optical fiber amplifier according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態13による光ファイ
バ増幅器の増幅特性測定装置のブロック構成図である。
FIG. 13 is a block configuration diagram of an amplification characteristic measuring device for an optical fiber amplifier according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図14】 第1の従来例による光ファイバ増幅器のブ
ロック構成図である。
FIG. 14 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a first conventional example.

【図15】 第2の従来例による光ファイバ増幅器のブ
ロック構成図である。
FIG. 15 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a second conventional example.

【図16】 第3の従来例による光ファイバ増幅器のブ
ロック構成図である。
FIG. 16 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a third conventional example.

【図17】 第4の従来例による光ファイバ増幅器のブ
ロック構成図である。
FIG. 17 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a fourth conventional example.

【図18】 第5の従来例による光ファイバ増幅器のブ
ロック構成図である。
FIG. 18 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to a fifth conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号光入力端子、2,2a,2b 励起光源、3
a,3b,3c 光合分波器、4a,4b,4c 希土
類元素ドープ光ファイバ、5,5a,5b 光アイソレ
ータ、6 信号光出力端子、7a,7b 無反射終端、
8a,8b 光分岐器、9a,9b,9c 受光器、1
0 励起光源制御回路、11 光波長フィルタ、12
信号光波長除去フィルタ、13 光サーキュレータ、1
4 被測定光ファイバ増幅器、18a,18b 光スペ
クトラムアナライザ、19 演算回路、20 故障判定
回路。
1 signal light input terminal, 2, 2a, 2b pumping light source, 3
a, 3b, 3c optical multiplexer / demultiplexer, 4a, 4b, 4c rare earth element-doped optical fiber, 5, 5a, 5b optical isolator, 6 signal light output terminal, 7a, 7b non-reflective termination,
8a, 8b optical branching device, 9a, 9b, 9c light receiving device, 1
0 excitation light source control circuit, 11 optical wavelength filter, 12
Signal light wavelength elimination filter, 13 optical circulator, 1
4 optical fiber amplifier under test, 18a, 18b optical spectrum analyzer, 19 arithmetic circuit, 20 failure judgment circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−132905(JP,A) 特開 平6−268306(JP,A) 特開 平6−310791(JP,A) 特開 平5−283787(JP,A) 特開 平6−97554(JP,A) 特開 平4−23625(JP,A) 特開 平4−333831(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-132905 (JP, A) JP-A-6-268306 (JP, A) JP-A-6-310791 (JP, A) JP-A-5- 283787 (JP, A) JP-A-6-97554 (JP, A) JP-A-4-23625 (JP, A) JP-A-4-333831 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 励起光の照射により信号光を増幅する希
土類元素を光ファイバにドープした希土類元素ドープ光
ファイバと、前記希土類元素ドープ光ファイバにおける信号光の増幅
エネルギとして用いられる励起光を出力する励起光源
と、 前記希土類元素ドープ光ファイバの光出力を分岐する光
分岐器と、 前記光分岐器の分岐出力光を信号光波長成分と信号光波
長以外の波長成分に分岐する光波長フィルタと、 前記光波長フィルタより出力された信号光波長成分を受
光する第1の受光器と、 前記光波長フィルタより出力された信号光波長以外の波
長成分を受光する第2の受光器と 前記第1の受光器および前記第2の受光器の出力レベル
に基づいて前記励起光源の駆動制御を行う励起光源制御
回路と、 を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
1. A rare earth element-doped optical fiber in which an optical fiber is doped with a rare earth element for amplifying signal light by irradiation with excitation light, and amplification of signal light in the rare earth element-doped optical fiber.
Excitation light source that outputs excitation light used as energy
When the optical splitter for splitting the light output of the rare-earth element doped optical fiber, an optical wavelength filter for splitting the wavelength components other than the optical signal wavelength component branch output optical branching device and the signal light wavelength, the light a first photodetector for receiving the output signal light wavelength components than a wavelength filter, a second light receiver for receiving the wavelength components other than the light wavelength output signal light wavelength of the filter, the first light receiving And output level of the second light receiver
Pump light source control for controlling drive of the pump light source based on
Optical fiber amplifier comprising the a circuit.
【請求項2】 励起光の照射により信号光を増幅する希
土類元素を光ファイバにドープした希土類元素ドープ光
ファイバと、 前記希土類元素ドープ光ファイバの光出力を分岐する光
分岐器と、 前記光分岐器の分岐出力光を信号光波長成分と信号光波
長以外の波長成分に分岐する光波長フィルタと、 前記光波長フィルタより出力された信号光波長成分を受
光する第1の受光器と、 前記光波長フィルタより出力された信号光波長以外の波
長成分を受光する第2の受光器と、 前記第1の受光器および第2の受光器の出力レベルから
信号光入力レベルの正常/異常および希土類元素のドー
プ光ファイバ利得の正常/異常を判定する回路と、 を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
2. A rare light that amplifies signal light by irradiation with excitation light.
Rare earth element doped light with earth element doped in optical fiber
Fiber and light that splits the optical output of the rare earth element-doped optical fiber
A branching device and a branching light output from the optical branching device as a signal light wavelength component and a signal light wave.
An optical wavelength filter that splits into a wavelength component other than the length, and a signal light wavelength component output from the optical wavelength filter are received.
A first light receiver that emits light and a wave other than the signal light wavelength output from the optical wavelength filter
A second photoreceiver for receiving a long component, and normal / abnormal of the input level of the signal light and normal / abnormal of the gain of the rare earth element-doped optical fiber are determined from the output levels of the first and second photoreceivers. a circuit for, you, comprising the optical fiber amplifier.
【請求項3】 信号光入力端子と、 励起光の照射により信号光を増幅する希土類元素を光フ
ァイバにドープした希土類元素ドープ光ファイバと、前記希土類元素ドープ光ファイバにおける信号光の増幅
エネルギとして用いられる励起光を出力する励起光源
と、 前記信号光入力端子を接続する 第1の端子から入力され
た光を、前記希土類元素ドープ光ファイバが接続される
第2の端子と第4の端子とに分岐出力し、また、第2の
端子から入力される、前記希土類元素ドープ光ファイバ
において発生した入力信号光以外の信号光を第1の端子
と第3の端子とに分岐出力する光分岐器と、前記光分岐器の第3の端子より出力された入力信号光以
外の信号光から入力 信号光波長成分を除去する光波長フ
ィルタと、前記光分岐器の第4の端子より出力された信号光波長成
分を受光する第1の受光器と、 前記光波長フィルタより出力された入力信号光波長以外
の波長成分を受光する 第2の受光器と、前記第1の受光器および前記第2の受光器の出力レベル
に基づいて前記励起光源の駆動制御を行う励起光源制御
回路と、 を備えた ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
3. A signal light input terminal, a rare earth element-doped optical fiber in which an optical fiber is doped with a rare earth element that amplifies signal light by irradiation of excitation light, and signal light amplification in the rare earth element-doped optical fiber.
Excitation light source that outputs excitation light used as energy
If, inputted from the first terminal for connecting the signal light input terminal
And the light is branched outputs to said rare earth doped optical fiber <br/> second connected terminal and the fourth terminal, also input from the second terminal, the rare earth element doped optical fiber
In the optical branching device for branching and outputting the signal light other than the input signal light generated in 1) to the first terminal and the third terminal, and the input signal light output from the third terminal of the optical branching device.
An optical wavelength filter for removing the input signal light wavelength component from the outside signal light, and a signal light wavelength component output from the fourth terminal of the optical branching device.
Other than the first optical receiver for receiving the light and the input signal light wavelength output from the optical wavelength filter
Second photoreceiver for receiving the wavelength component of , and output levels of the first photoreceiver and the second photoreceiver
Pump light source control for controlling drive of the pump light source based on
Optical fiber amplifier comprising the a circuit.
【請求項4】 信号光入力端子と、 励起光の照射により信号光を増幅する希土類元素を光フ
ァイバにドープした希土類元素ドープ光ファイバと、前記希土類元素ドープ光ファイバにおける信号光の増幅
エネルギとして用いられる励起光を出力する励起光源
と、 前記信号光入力端子が接続された入力端子から入力され
信号光を第1および第2の出力端子に分岐する光分岐
器と 1の端子から入力されるを前記希土類元素ドープ光
ファイバが接続された第2の端子から出力し、第2の端
子から入力される第3の端子から出力する光サーキ
ュレータと、前記光サーキュレータの第3の端子より出力された入力
信号光以外の信号光か ら入力 信号光波長成分を除去する
光波長フィルタと 記光分岐器の第2の出力端子より出力された信号光波
長成分を受光する第1の受光器と、 前記光波長フィルタより出力された入力信号光波長以外
の波長成分を受光する 第2の受光器と、 前記第1の受光器および前記第2の受光器の出力レベル
に基づいて前記励起光源の駆動制御を行う励起光源制御
回路と、 を備えた ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
4. A signal light input terminal, a rare earth element-doped optical fiber in which an optical fiber is doped with a rare earth element that amplifies the signal light by irradiation of excitation light, and signal light amplification in the rare earth element-doped optical fiber.
Excitation light source that outputs excitation light used as energy
When are input from the input terminal to which the signal light input terminal connected
That the signal light optical splitter for splitting the first and second output terminals and said rare earth element doped optical light inputted from the first terminal
Output from the second terminal fiber is connected, and an optical circulator for outputting light input from the second terminal from the third terminal, output from the third terminal of the optical circulator input
An optical wavelength filter for removing a signal light or et input signal light wavelength components other than the signal light, before Symbol optical splitter of the second output signal outputted light waves from the terminal
Other than the first light receiver for receiving the long component and the input signal light wavelength output from the optical wavelength filter
A second optical receiver for receiving the wavelength components, the first photodetector and said second photodetector output level
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