JP3495578B2 - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信などに用い
られる光ファイバ増幅器に関するものである。
られる光ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光を光のまま増幅するＥｒ（エル
ビウム）ドープ光ファイバの開発が行われ、このＥｒド
ープ光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が提案されて
いる。この光ファイバアンプは、Ｅｒドープ光ファイバ
と、Ｅｒドープ光ファイバにドープされているＥｒを励
起させるためのレーザダイオード等の励起光源を有して
おり、励起光源からの光をＥｒドープ光ファイバに入射
させるためのＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）カプラや反射抑圧のた
めの光アイソレータなどの光受動部品を接続して構成さ
れている。
ビウム）ドープ光ファイバの開発が行われ、このＥｒド
ープ光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が提案されて
いる。この光ファイバアンプは、Ｅｒドープ光ファイバ
と、Ｅｒドープ光ファイバにドープされているＥｒを励
起させるためのレーザダイオード等の励起光源を有して
おり、励起光源からの光をＥｒドープ光ファイバに入射
させるためのＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）カプラや反射抑圧のた
めの光アイソレータなどの光受動部品を接続して構成さ
れている。
【０００３】なお、励起光源や光アイソレータ、ＷＤＭ
カプラにはそれぞれ他の光部品との接続用光ファイバが
設けられており、接続用光ファイバ同士は融着接続され
ている。このような光ファイバアンプに用いられるＥｒ
ドープ光ファイバの長さは、増幅特性や雑音特性を考慮
して設定されるものであり、現在用いられている光ファ
イバアンプにおいては、一般に、数ｍ〜数１０ｍ程度の
長さに設定されている。
カプラにはそれぞれ他の光部品との接続用光ファイバが
設けられており、接続用光ファイバ同士は融着接続され
ている。このような光ファイバアンプに用いられるＥｒ
ドープ光ファイバの長さは、増幅特性や雑音特性を考慮
して設定されるものであり、現在用いられている光ファ
イバアンプにおいては、一般に、数ｍ〜数１０ｍ程度の
長さに設定されている。
【０００４】ところで、光ファイバ増幅器を例えば光変
調器などの偏波依存性が大きい光部品とともに使用する
場合、光ファイバ増幅器への入力光の偏波状態を保った
まま、光ファイバ増幅器によって入力光の増幅を行うこ
とが要求され、そのために、光ファイバ増幅器のＥｒド
ープ光ファイバおよび接続用光ファイバを偏波保持型の
光ファイバにより構成した偏波保持型光ファイバ増幅器
が用いられている。なお、偏波保持型光ファイバは、光
ファイバ断面（横断面）の互いに直角を成すＸ軸とＹ軸
の屈折率分布が異なるように形成されており、それによ
り、光伝搬速度が遅い偏波成分軸であるスロー軸と、ス
ロー軸に直交しスロー軸よりも光伝搬速度が速いファス
ト軸を有している。そして、偏波保持型光ファイバ増幅
器への入力光は、偏波保持型光ファイバのスロー軸又は
ファスト軸の何れか一方向の直線偏波が用いられる。
調器などの偏波依存性が大きい光部品とともに使用する
場合、光ファイバ増幅器への入力光の偏波状態を保った
まま、光ファイバ増幅器によって入力光の増幅を行うこ
とが要求され、そのために、光ファイバ増幅器のＥｒド
ープ光ファイバおよび接続用光ファイバを偏波保持型の
光ファイバにより構成した偏波保持型光ファイバ増幅器
が用いられている。なお、偏波保持型光ファイバは、光
ファイバ断面（横断面）の互いに直角を成すＸ軸とＹ軸
の屈折率分布が異なるように形成されており、それによ
り、光伝搬速度が遅い偏波成分軸であるスロー軸と、ス
ロー軸に直交しスロー軸よりも光伝搬速度が速いファス
ト軸を有している。そして、偏波保持型光ファイバ増幅
器への入力光は、偏波保持型光ファイバのスロー軸又は
ファスト軸の何れか一方向の直線偏波が用いられる。
【０００５】上記偏波保持型光ファイバ増幅器の特性の
一つとして消光比がある。消光比とは、偏波保持型光フ
ァイバのスロー軸からファスト軸、又はファスト軸から
スロー軸への光強度の漏れの程度を示す指標であり、入
力光の偏波状態を保ったまま光の増幅を行うためには、
この消光比を大きく保つ必要があり、消光比が大きい偏
波保持型光ファイバ増幅器の開発が望まれている。
一つとして消光比がある。消光比とは、偏波保持型光フ
ァイバのスロー軸からファスト軸、又はファスト軸から
スロー軸への光強度の漏れの程度を示す指標であり、入
力光の偏波状態を保ったまま光の増幅を行うためには、
この消光比を大きく保つ必要があり、消光比が大きい偏
波保持型光ファイバ増幅器の開発が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏波保
持型の光ファイバ増幅器において、十分な利得を得るた
めには光ファイバ増幅器に設けられる偏波保持型のＥｒ
ドープ光ファイバの長さを比較的長くする必要があり、
Ｅｒドープ光ファイバの長さが長くなると、その分だけ
Ｅｒドープ光ファイバのスロー軸からファスト軸、又は
ファスト軸からスロー軸への光強度の漏れが大きくな
り、消光比が小さくなりがちであった。
持型の光ファイバ増幅器において、十分な利得を得るた
めには光ファイバ増幅器に設けられる偏波保持型のＥｒ
ドープ光ファイバの長さを比較的長くする必要があり、
Ｅｒドープ光ファイバの長さが長くなると、その分だけ
Ｅｒドープ光ファイバのスロー軸からファスト軸、又は
ファスト軸からスロー軸への光強度の漏れが大きくな
り、消光比が小さくなりがちであった。
【０００７】また、光ファイバ増幅器は、前記の如く、
励起光源や光アイソレータ、ＷＤＭカプラなどの多数の
光部品を有しており、これらの光部品に設けられている
接続用光ファイバ同士の融着接続箇所が多いことから、
数多くの光部品を光が伝搬するときに前記光強度の漏れ
が生じ、さらに、融着接続部位における偏波保持型光フ
ァイバの主軸のずれ等によっても前記光強度の漏れが生
じるため、ますます消光比が小さくなりやすい。そのた
め、従来の光ファイバ増幅器においては、入力光が光フ
ァイバ増幅器を伝搬していくときに、光の偏波状態が不
安定になり、入力された直線偏波の状態を保ったまま光
増幅を行って光ファイバ増幅器の出力端から光を出力す
ることが困難であった。
励起光源や光アイソレータ、ＷＤＭカプラなどの多数の
光部品を有しており、これらの光部品に設けられている
接続用光ファイバ同士の融着接続箇所が多いことから、
数多くの光部品を光が伝搬するときに前記光強度の漏れ
が生じ、さらに、融着接続部位における偏波保持型光フ
ァイバの主軸のずれ等によっても前記光強度の漏れが生
じるため、ますます消光比が小さくなりやすい。そのた
め、従来の光ファイバ増幅器においては、入力光が光フ
ァイバ増幅器を伝搬していくときに、光の偏波状態が不
安定になり、入力された直線偏波の状態を保ったまま光
増幅を行って光ファイバ増幅器の出力端から光を出力す
ることが困難であった。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するために
成されたものであり、その目的は、入力光の偏波状態
（直線偏波）を保ったまま光増幅を安定して行うことが
できる光ファイバ増幅器を提供することにある。
成されたものであり、その目的は、入力光の偏波状態
（直線偏波）を保ったまま光増幅を安定して行うことが
できる光ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本発明は、偏波保持型
のＥｒドープ光ファイバと、該Ｅｒドープ光ファイバを
励起する励起光源とを有する光ファイバ増幅器におい
て、前記Ｅｒドープ光ファイバの出射端側には該Ｅｒド
ープ光ファイバを通って増幅された増幅光の一部をモニ
タ光として分岐させ、該増幅光の残りを光ファイバ増幅
器の出力端側に導く光分岐カプラが配置されており、該
光分岐カプラの分岐端側には前記モニタ光の強度に基づ
いて前記励起光源の駆動電流を制御することにより光フ
ァイバ増幅器の出力が一定になるように前記励起光源を
駆動制御する励起光源駆動回路が設けられ、前記Ｅｒド
ープ光ファイバの出射端と前記光分岐カプラの入射端と
の間には偏波保持型光ファイバの光伝搬速度が遅い偏波
成分軸であるスロー軸と該スロー軸に直交し該スロー軸
よりも光伝搬速度が速いファスト軸のいずれか一方の軸
方向の直線偏波のみを透過させる直線偏波透過部品が設
けられており、前記直線偏波透過部品と前記光分岐カプ
ラ間は接続用の光ファイバを介在せずに直線偏波透過部
品の出力光を前記光分岐カプラに射光伝搬することによ
り消光比の劣化を防止している構成をもって課題を解決
するための手段としている。
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本発明は、偏波保持型
のＥｒドープ光ファイバと、該Ｅｒドープ光ファイバを
励起する励起光源とを有する光ファイバ増幅器におい
て、前記Ｅｒドープ光ファイバの出射端側には該Ｅｒド
ープ光ファイバを通って増幅された増幅光の一部をモニ
タ光として分岐させ、該増幅光の残りを光ファイバ増幅
器の出力端側に導く光分岐カプラが配置されており、該
光分岐カプラの分岐端側には前記モニタ光の強度に基づ
いて前記励起光源の駆動電流を制御することにより光フ
ァイバ増幅器の出力が一定になるように前記励起光源を
駆動制御する励起光源駆動回路が設けられ、前記Ｅｒド
ープ光ファイバの出射端と前記光分岐カプラの入射端と
の間には偏波保持型光ファイバの光伝搬速度が遅い偏波
成分軸であるスロー軸と該スロー軸に直交し該スロー軸
よりも光伝搬速度が速いファスト軸のいずれか一方の軸
方向の直線偏波のみを透過させる直線偏波透過部品が設
けられており、前記直線偏波透過部品と前記光分岐カプ
ラ間は接続用の光ファイバを介在せずに直線偏波透過部
品の出力光を前記光分岐カプラに射光伝搬することによ
り消光比の劣化を防止している構成をもって課題を解決
するための手段としている。
【００１０】また、前記直線偏波透過部品は偏光子とし
たこと、前記直線偏波透過部品は偏波依存型アイソレー
タとしたことも本発明の特徴的な構成とされている。さ
らに、直線偏波透過部品は偏波依存型アイソレータによ
り構成され、Ｅｒドープ光ファイバの出射端と前記偏波
依存型アイソレータとの間にはＥｒドープ光ファイバを
通って増幅された増幅光を偏波依存型アイソレータに向
けるとともに励起光源から入力する励起光をＥｒドープ
光ファイバに向けるＷＤＭカプラが設けられ、前記ＷＤ
Ｍカプラと偏波依存型アイソレータと光分岐カプラは一
体化されて複合モジュールと成し、ＷＤＭカプラと偏波
依存型アイソレータ間および偏波依存型アイソレータと
光分岐カプラ間には接続用の光ファイバを介在せずにＷ
ＤＭカプラからの増幅光の出力光は偏波依存型アイソレ
ータに射光伝搬させ、偏波依存型アイソレータの出力光
は光分岐カプラに射光伝搬させたことも本発明の特徴的
な構成とされており、さらに、光ファイバ増幅器の出力
光は光ファイバ増幅器への入力光の偏波状態を保持して
いる構成としたことも本発明の特徴とするところであ
る。
たこと、前記直線偏波透過部品は偏波依存型アイソレー
タとしたことも本発明の特徴的な構成とされている。さ
らに、直線偏波透過部品は偏波依存型アイソレータによ
り構成され、Ｅｒドープ光ファイバの出射端と前記偏波
依存型アイソレータとの間にはＥｒドープ光ファイバを
通って増幅された増幅光を偏波依存型アイソレータに向
けるとともに励起光源から入力する励起光をＥｒドープ
光ファイバに向けるＷＤＭカプラが設けられ、前記ＷＤ
Ｍカプラと偏波依存型アイソレータと光分岐カプラは一
体化されて複合モジュールと成し、ＷＤＭカプラと偏波
依存型アイソレータ間および偏波依存型アイソレータと
光分岐カプラ間には接続用の光ファイバを介在せずにＷ
ＤＭカプラからの増幅光の出力光は偏波依存型アイソレ
ータに射光伝搬させ、偏波依存型アイソレータの出力光
は光分岐カプラに射光伝搬させたことも本発明の特徴的
な構成とされており、さらに、光ファイバ増幅器の出力
光は光ファイバ増幅器への入力光の偏波状態を保持して
いる構成としたことも本発明の特徴とするところであ
る。
【００１１】上記構成の本発明において、Ｅｒドープ光
ファイバを通って増幅された増幅光は、その一部が光分
岐カプラにより、モニタ光として分岐され、残りは光フ
ァイバ増幅器の出力端側に導かれるが、この光分岐カプ
ラの入射端とＥｒドープ光ファイバの出射端との間に
は、偏波保持型光ファイバのスロー軸とファスト軸の何
れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過させる直線偏波
透過部品が設けられているために、前記増幅光に消光比
の劣化が生じていても（スロー軸からファスト軸又はフ
ァスト軸からスロー軸への光の漏れが生じていても）、
光分岐カプラには光ファイバ増幅器への入力光に対応し
たスロー軸又はファスト軸方向の直線偏波のみが入射す
る。そのため、前記増幅光のうち、スロー軸からファス
ト軸に漏れた光やファスト軸からスロー軸に漏れた光は
無視できるようになり、入力光の偏波状態が保たれて出
力され、上記課題が解決される。
ファイバを通って増幅された増幅光は、その一部が光分
岐カプラにより、モニタ光として分岐され、残りは光フ
ァイバ増幅器の出力端側に導かれるが、この光分岐カプ
ラの入射端とＥｒドープ光ファイバの出射端との間に
は、偏波保持型光ファイバのスロー軸とファスト軸の何
れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過させる直線偏波
透過部品が設けられているために、前記増幅光に消光比
の劣化が生じていても（スロー軸からファスト軸又はフ
ァスト軸からスロー軸への光の漏れが生じていても）、
光分岐カプラには光ファイバ増幅器への入力光に対応し
たスロー軸又はファスト軸方向の直線偏波のみが入射す
る。そのため、前記増幅光のうち、スロー軸からファス
ト軸に漏れた光やファスト軸からスロー軸に漏れた光は
無視できるようになり、入力光の偏波状態が保たれて出
力され、上記課題が解決される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１には、本発明に係る光ファイ
バ増幅器の第１実施形態例が示されている。なお、同図
において、破線は電気信号の流れを示している。同図に
おいて、光ファイバ増幅器の入力端９には、偏波無依存
型アイソレータ１ａを介して偏波保持型のＥｒドープ光
ファイバ２の入射端側が接続されており、Ｅｒドープ光
ファイバ２の出射端１９にはＷＤＭカプラ３ａの入射端
側が接続され、ＷＤＭカプラ３ａの出射端側には、その
一方側に偏波無依存型アイソレータ１ｂが、他方側に励
起光源４ａがそれぞれ接続されており、本実施形態例
は、後方向励起型の光ファイバ増幅器と成している。な
お、図中、５は偏波保持型接続用光ファイバを示してお
り、１３はシングルモード光ファイバを示している。
に基づいて説明する。図１には、本発明に係る光ファイ
バ増幅器の第１実施形態例が示されている。なお、同図
において、破線は電気信号の流れを示している。同図に
おいて、光ファイバ増幅器の入力端９には、偏波無依存
型アイソレータ１ａを介して偏波保持型のＥｒドープ光
ファイバ２の入射端側が接続されており、Ｅｒドープ光
ファイバ２の出射端１９にはＷＤＭカプラ３ａの入射端
側が接続され、ＷＤＭカプラ３ａの出射端側には、その
一方側に偏波無依存型アイソレータ１ｂが、他方側に励
起光源４ａがそれぞれ接続されており、本実施形態例
は、後方向励起型の光ファイバ増幅器と成している。な
お、図中、５は偏波保持型接続用光ファイバを示してお
り、１３はシングルモード光ファイバを示している。
【００１３】偏波無依存型アイソレータ１ｂの出射端側
には、偏光子６を介して、Ｅｒドープ光ファイバ２を通
って増幅された増幅光の一部をモニタ光として分岐さ
せ、増幅光の残りを光ファイバ増幅器の出力端１０側に
導く光分岐カプラとしての１％分岐カプラ７の入射端１
２側が接続されている。なお、１％分岐カプラ７は光増
幅器の出力端１０のすぐ手前側に設けられており、１％
分岐カプラ７は、１％分岐カプラ７に入射した前記増幅
光の９９％を出力端１０側に導き、該増幅光の１％をモ
ニタ光として分岐端１６側に分岐する。
には、偏光子６を介して、Ｅｒドープ光ファイバ２を通
って増幅された増幅光の一部をモニタ光として分岐さ
せ、増幅光の残りを光ファイバ増幅器の出力端１０側に
導く光分岐カプラとしての１％分岐カプラ７の入射端１
２側が接続されている。なお、１％分岐カプラ７は光増
幅器の出力端１０のすぐ手前側に設けられており、１％
分岐カプラ７は、１％分岐カプラ７に入射した前記増幅
光の９９％を出力端１０側に導き、該増幅光の１％をモ
ニタ光として分岐端１６側に分岐する。
【００１４】１％分岐カプラ７の分岐端１６側には、前
記モニタ光の光強度を電気信号に変換するフォトダイオ
ード８が設けられており、また、この変換された電気信
号の電圧を基準電圧と比較することによって、前記モニ
タ光の強度に基づいて励起光源４ａの駆動電流を制御す
ることにより、光ファイバ増幅器の出力が一定になるよ
うに励起光源４ａを駆動制御する励起光源駆動回路１１
が設けられている。
記モニタ光の光強度を電気信号に変換するフォトダイオ
ード８が設けられており、また、この変換された電気信
号の電圧を基準電圧と比較することによって、前記モニ
タ光の強度に基づいて励起光源４ａの駆動電流を制御す
ることにより、光ファイバ増幅器の出力が一定になるよ
うに励起光源４ａを駆動制御する励起光源駆動回路１１
が設けられている。
【００１５】前記偏光子６は、同図に示す如く、Ｅｒド
ープ光ファイバ２の出射端１９と１％分岐カプラ７の入
射端１２との間に設けられ、偏波保持型光ファイバの光
伝搬速度が遅い偏波成分軸であるスロー軸と、スロー軸
に直交しスロー軸よりも光伝搬速度が速いファスト軸の
何れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過させる直線偏
波透過部品として機能するものである。なお、この直線
偏波透過方向は、入力光に対応させて設定されるもので
あり、入力光の偏波状態がスロー軸方向の直線偏波であ
るときには、偏光子６の光透過方向はスロー軸方向の直
線偏波のみを透過させる方向に設定され、入力光の偏波
状態がファスト軸方向の直線偏波であるときには偏光子
６の光透過方向はファスト軸方向の直線偏波のみを透過
させる方向に設定される。
ープ光ファイバ２の出射端１９と１％分岐カプラ７の入
射端１２との間に設けられ、偏波保持型光ファイバの光
伝搬速度が遅い偏波成分軸であるスロー軸と、スロー軸
に直交しスロー軸よりも光伝搬速度が速いファスト軸の
何れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過させる直線偏
波透過部品として機能するものである。なお、この直線
偏波透過方向は、入力光に対応させて設定されるもので
あり、入力光の偏波状態がスロー軸方向の直線偏波であ
るときには、偏光子６の光透過方向はスロー軸方向の直
線偏波のみを透過させる方向に設定され、入力光の偏波
状態がファスト軸方向の直線偏波であるときには偏光子
６の光透過方向はファスト軸方向の直線偏波のみを透過
させる方向に設定される。
【００１６】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、光ファイバ増幅器の入力端９から入力された入力光
は、偏波無依存型アイソレータ１ａを介してＥｒドープ
光ファイバ２に入射し、Ｅｒドープ光ファイバ２によっ
て増幅され、その増幅光は、ＷＤＭカプラ３ａ、偏波無
依存型アイソレータ１ｂ、偏光子６、１％分岐カプラ７
を順に伝搬して出力端１０側に導かれる。
り、光ファイバ増幅器の入力端９から入力された入力光
は、偏波無依存型アイソレータ１ａを介してＥｒドープ
光ファイバ２に入射し、Ｅｒドープ光ファイバ２によっ
て増幅され、その増幅光は、ＷＤＭカプラ３ａ、偏波無
依存型アイソレータ１ｂ、偏光子６、１％分岐カプラ７
を順に伝搬して出力端１０側に導かれる。
【００１７】そうすると、たとえ偏波保持型の光部品で
あっても、スロー軸とファスト軸間での光強度の往来は
生じるので（すなわち消光比は無限大ではないので）、
Ｅｒドープ光ファイバ２およびＷＤＭカプラ３ａなどの
光部品を伝搬することによって消光比の劣化が生じ、さ
らに、偏波保持型接続用光ファイバ５の融着接続部位に
おける偏波保持型光ファイバ同士の主軸方向の微妙なず
れによって消光比の劣化が生じるが、本実施形態例で
は、１％分岐カプラ７の入射側に偏光子６が設けられて
おり、入力光と同方向の直線偏波のみを透過させるため
に、偏光子６に入射する増幅光に生じたスロー軸からフ
ァスト軸への光強度の漏れ又はファスト軸からスロー軸
への光強度の漏れは無視できることになり、入力光と同
方向の（スロー軸又はファスト軸方向の）直線偏波のみ
が１％分岐カプラ７に入射し、光ファイバー増幅器の入
力端１０側に導かれる。
あっても、スロー軸とファスト軸間での光強度の往来は
生じるので（すなわち消光比は無限大ではないので）、
Ｅｒドープ光ファイバ２およびＷＤＭカプラ３ａなどの
光部品を伝搬することによって消光比の劣化が生じ、さ
らに、偏波保持型接続用光ファイバ５の融着接続部位に
おける偏波保持型光ファイバ同士の主軸方向の微妙なず
れによって消光比の劣化が生じるが、本実施形態例で
は、１％分岐カプラ７の入射側に偏光子６が設けられて
おり、入力光と同方向の直線偏波のみを透過させるため
に、偏光子６に入射する増幅光に生じたスロー軸からフ
ァスト軸への光強度の漏れ又はファスト軸からスロー軸
への光強度の漏れは無視できることになり、入力光と同
方向の（スロー軸又はファスト軸方向の）直線偏波のみ
が１％分岐カプラ７に入射し、光ファイバー増幅器の入
力端１０側に導かれる。
【００１８】また、入力光と同方向の直線偏波のみが１
％分岐カプラ７によってモニタ光として分岐されてフォ
トダイオード８に入射し、このモニタ光の光強度に基づ
いて、励起光源駆動回路１１により励起光源４ａの駆動
制御が的確に行われ、励起光源４ａは、光ファイバ増幅
器の出力が一定になるように的確に駆動制御される。
％分岐カプラ７によってモニタ光として分岐されてフォ
トダイオード８に入射し、このモニタ光の光強度に基づ
いて、励起光源駆動回路１１により励起光源４ａの駆動
制御が的確に行われ、励起光源４ａは、光ファイバ増幅
器の出力が一定になるように的確に駆動制御される。
【００１９】本実施形態例によれば、上記のように、Ｅ
ｒドープ光ファイバによって増幅される増幅光を光ファ
イバ増幅器の出力端に導く１％分岐カプラ７の入射側に
偏光子６を設け、入力光と同方向の直線偏波のみを偏光
子６によって透過させて１％分岐カプラ７に入射させる
ことにより、増幅光が偏光子６に入射する以前に生じた
消光比の劣化を修正することが可能となり、入力光の偏
波状態を保持したまま光増幅を行うことが可能となり、
消光比の大きい光ファイバ増幅器とすることができる。
ｒドープ光ファイバによって増幅される増幅光を光ファ
イバ増幅器の出力端に導く１％分岐カプラ７の入射側に
偏光子６を設け、入力光と同方向の直線偏波のみを偏光
子６によって透過させて１％分岐カプラ７に入射させる
ことにより、増幅光が偏光子６に入射する以前に生じた
消光比の劣化を修正することが可能となり、入力光の偏
波状態を保持したまま光増幅を行うことが可能となり、
消光比の大きい光ファイバ増幅器とすることができる。
【００２０】また、本実施形態例によれば、前記の如
く、偏光子６によって、入力光と同方向の直線偏波のみ
を１％分岐カプラ７に入射させてその一部をモニタ光と
して分岐し、このモニタ光の光強度に基づいて励起光源
４ａの駆動制御を行うため、励起光源４ａの駆動制御を
非常に的確に行うことが可能となり、それにより、光フ
ァイバ増幅器の出力の変動を抑制し、非常に安定した出
力で光増幅を行うことができる優れた光ファイバ増幅器
とすることができる。
く、偏光子６によって、入力光と同方向の直線偏波のみ
を１％分岐カプラ７に入射させてその一部をモニタ光と
して分岐し、このモニタ光の光強度に基づいて励起光源
４ａの駆動制御を行うため、励起光源４ａの駆動制御を
非常に的確に行うことが可能となり、それにより、光フ
ァイバ増幅器の出力の変動を抑制し、非常に安定した出
力で光増幅を行うことができる優れた光ファイバ増幅器
とすることができる。
【００２１】以上のように、本実施形態例によれば、Ｅ
ｒドープ光ファイバ２によって増幅した増幅光のうち入
力光と同方向の直線偏波のみを透過させる偏光子６を１
％分岐カプラ７の入射側１２に設けることにより、光フ
ァイバ増幅器の出力側に導かれる光の偏波状態を入力光
の偏波状態と同様に保ちつつ、且つ、安定した出力で光
増幅を行えるといった優れた効果を有する光増幅器とす
ることができる。
ｒドープ光ファイバ２によって増幅した増幅光のうち入
力光と同方向の直線偏波のみを透過させる偏光子６を１
％分岐カプラ７の入射側１２に設けることにより、光フ
ァイバ増幅器の出力側に導かれる光の偏波状態を入力光
の偏波状態と同様に保ちつつ、且つ、安定した出力で光
増幅を行えるといった優れた効果を有する光増幅器とす
ることができる。
【００２２】図２には、本発明に係る光ファイバ増幅器
の第２実施形態例が示されている。なお、同図におい
て、上記第１実施形態例と同一名称部分には同一符号が
付してあり、その重複説明は省略する。本実施形態例が
上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、前記直線
偏波透過部品として、偏光子６の代わりに偏波依存型ア
イソレータ１４を１％分岐カプラ７の入射側に設けたこ
とである。なお、図中、３ｂはＷＤＭカプラを示し、４
ｂは励起光源を示しており、本実施形態例では、Ｅｒド
ープ光ファイバ２の入射端１８側にも励起光源４ｂを接
続して双方向励起としている。
の第２実施形態例が示されている。なお、同図におい
て、上記第１実施形態例と同一名称部分には同一符号が
付してあり、その重複説明は省略する。本実施形態例が
上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、前記直線
偏波透過部品として、偏光子６の代わりに偏波依存型ア
イソレータ１４を１％分岐カプラ７の入射側に設けたこ
とである。なお、図中、３ｂはＷＤＭカプラを示し、４
ｂは励起光源を示しており、本実施形態例では、Ｅｒド
ープ光ファイバ２の入射端１８側にも励起光源４ｂを接
続して双方向励起としている。
【００２３】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、本実施形態例でも、例えば偏波保持型光ファイバの
スロー軸方向の直線偏波が入力光として光ファイバ増幅
器に入力されると、入力光はＥｒドープ光ファイバ２を
通って増幅され、増幅光のうち、入力光と同方向の、前
記スロー軸方向の直線偏波のみが偏波依存型アイソレー
タ１４を透過して１％分岐カプラ７の入射端１２から１
％分岐カプラ７に入射し、光ファイバ増幅器の出力端１
０に導かれる。また、１％分岐カプラ７によって分岐さ
れたモニタ光に基づいて、励起光源駆動回路１１によ
り、励起光源４ａ，４ｂの駆動制御が行われ、光ファイ
バ増幅器の出力が一定になるように制御される。
り、本実施形態例でも、例えば偏波保持型光ファイバの
スロー軸方向の直線偏波が入力光として光ファイバ増幅
器に入力されると、入力光はＥｒドープ光ファイバ２を
通って増幅され、増幅光のうち、入力光と同方向の、前
記スロー軸方向の直線偏波のみが偏波依存型アイソレー
タ１４を透過して１％分岐カプラ７の入射端１２から１
％分岐カプラ７に入射し、光ファイバ増幅器の出力端１
０に導かれる。また、１％分岐カプラ７によって分岐さ
れたモニタ光に基づいて、励起光源駆動回路１１によ
り、励起光源４ａ，４ｂの駆動制御が行われ、光ファイ
バ増幅器の出力が一定になるように制御される。
【００２４】本実施形態例も上記動作により、上記第１
実施形態例と同様の効果を奏することができる。また、
本実施形態例によれば、直線偏波透過部品を偏波依存型
アイソレータ１４とすることにより、偏波無依存型アイ
ソレータ１ｂを省略することが可能となり、その分だけ
光ファイバ増幅器の部品点数を少なくすることが可能と
なり、その分だけ消光比を向上させることができる。
実施形態例と同様の効果を奏することができる。また、
本実施形態例によれば、直線偏波透過部品を偏波依存型
アイソレータ１４とすることにより、偏波無依存型アイ
ソレータ１ｂを省略することが可能となり、その分だけ
光ファイバ増幅器の部品点数を少なくすることが可能と
なり、その分だけ消光比を向上させることができる。
【００２５】図３には、本発明に係る光ファイバ増幅器
の第３実施形態例が示されている。同図においても、上
記第１、第２実施形態例と同一名称部分には同一符号が
付してあり、その重複説明は省略する。本実施形態例が
上記第２実施形態例と異なる特徴的なことは、Ｅｒドー
プ光ファイバ２の出射端１９側に、図２におけるＷＤＭ
カプラ３ａと偏波依存型アイソレータ１４と１％分岐カ
プラ７を一体化した複合モジュール１５を設けたことで
ある。
の第３実施形態例が示されている。同図においても、上
記第１、第２実施形態例と同一名称部分には同一符号が
付してあり、その重複説明は省略する。本実施形態例が
上記第２実施形態例と異なる特徴的なことは、Ｅｒドー
プ光ファイバ２の出射端１９側に、図２におけるＷＤＭ
カプラ３ａと偏波依存型アイソレータ１４と１％分岐カ
プラ７を一体化した複合モジュール１５を設けたことで
ある。
【００２６】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、本実施形態例も上記第２実施形態例と同様に動作
し、同様の効果を奏することができる。また、本実施形
態例では、Ｅｒドープ光ファイバ２の出射端１９側に複
合モジュール１５を設け、ＷＤＭカプラ３ａと偏波依存
型アイソレータ１４と１％分岐カプラ７を一体型したこ
とにより、ＷＤＭカプラ３ａと偏波依存型アイソレータ
１４と１％分岐カプラ７を接続するための偏波保持型接
続用光ファイバ５を省略することができるために、省略
した分だけ、光が偏波保持型接続用光ファイバ５を伝搬
するときに生じる消光比の劣化を防ぐことができるし、
偏波保持型接続用光ファイバ５同士の融着接続による消
光比の劣化を防ぐことができるために、より一層消光比
を向上させることができる。
り、本実施形態例も上記第２実施形態例と同様に動作
し、同様の効果を奏することができる。また、本実施形
態例では、Ｅｒドープ光ファイバ２の出射端１９側に複
合モジュール１５を設け、ＷＤＭカプラ３ａと偏波依存
型アイソレータ１４と１％分岐カプラ７を一体型したこ
とにより、ＷＤＭカプラ３ａと偏波依存型アイソレータ
１４と１％分岐カプラ７を接続するための偏波保持型接
続用光ファイバ５を省略することができるために、省略
した分だけ、光が偏波保持型接続用光ファイバ５を伝搬
するときに生じる消光比の劣化を防ぐことができるし、
偏波保持型接続用光ファイバ５同士の融着接続による消
光比の劣化を防ぐことができるために、より一層消光比
を向上させることができる。
【００２７】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記第１実施形態例では、励起光源４ａをＥｒドープ光
ファイバ２の後方側に設けて後方向励起とし、上記第
２、第３実施形態例では、励起光源４ａ，４ｂをＥｒド
ープ光ファイバ２の前方側と後方側の両方に設けて双方
向励起としたが、励起光源をＥｒドープ光ファイバ２の
前方側にのみ設けて前方向励起としてもよい。
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記第１実施形態例では、励起光源４ａをＥｒドープ光
ファイバ２の後方側に設けて後方向励起とし、上記第
２、第３実施形態例では、励起光源４ａ，４ｂをＥｒド
ープ光ファイバ２の前方側と後方側の両方に設けて双方
向励起としたが、励起光源をＥｒドープ光ファイバ２の
前方側にのみ設けて前方向励起としてもよい。
【００２８】また、上記第１実施形態例では、１％分岐
カプラ７の入射端１２側に、直線偏波透過部品として偏
光子６を設け、上記第２、第３実施形態例では直線偏波
透過部品として偏波依存型アイソレータ１４を設けた
が、直線偏波透過部品は偏光子６や偏波依存型アイソレ
ータ１４に限定されるものではなく、光ファイバ増幅器
への入力光と同方向の、偏波保持型光ファイバのスロー
軸とファスト軸の何れか一方の軸方向の直線偏波のみを
透過させることができる光部品であればよい。
カプラ７の入射端１２側に、直線偏波透過部品として偏
光子６を設け、上記第２、第３実施形態例では直線偏波
透過部品として偏波依存型アイソレータ１４を設けた
が、直線偏波透過部品は偏光子６や偏波依存型アイソレ
ータ１４に限定されるものではなく、光ファイバ増幅器
への入力光と同方向の、偏波保持型光ファイバのスロー
軸とファスト軸の何れか一方の軸方向の直線偏波のみを
透過させることができる光部品であればよい。
【００２９】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
増幅器の出力端１０側に１％分岐カプラ７を設け、Ｅｒ
ドープ光ファイバ２を通って増幅された増幅光のうちの
１％の光をモニタ光として分岐し、残りの光を出力端１
０側に導くようにしたが、モニタ光として分岐させる光
の割合は特に限定されるものではなく、適宜設定される
ものであり、分岐される光の割合によって光ファイバ増
幅器の出力端１０側に適宜の光分岐カプラを設ければよ
い。
増幅器の出力端１０側に１％分岐カプラ７を設け、Ｅｒ
ドープ光ファイバ２を通って増幅された増幅光のうちの
１％の光をモニタ光として分岐し、残りの光を出力端１
０側に導くようにしたが、モニタ光として分岐させる光
の割合は特に限定されるものではなく、適宜設定される
ものであり、分岐される光の割合によって光ファイバ増
幅器の出力端１０側に適宜の光分岐カプラを設ければよ
い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、Ｅｒドープ光ファイバ
を通って増幅された増幅光の一部をモニタ光として分岐
し、残りを光ファイバ増幅器の出力端側に導く光分岐カ
プラの入射端側に偏波保持型光ファイバのスロー軸とフ
ァスト軸の何れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過さ
せる直線偏波透過部品を設けたものであるから、光ファ
イバ増幅器の入力光を前記スロー軸とファスト軸の何れ
か一方の軸方向の直線偏波とし、この直線偏波の方向と
同方向の直線偏波のみを直線偏波透過部品によって透過
させることにより、直線偏波透過部品に入射する以前に
生じるスロー軸とファスト軸の間の光の往来の影響を全
く受けることなく、入力光の偏波状態を保持したまま光
を出力することが可能な、消光比の大きい優れた光ファ
イバ増幅器とすることができる。
を通って増幅された増幅光の一部をモニタ光として分岐
し、残りを光ファイバ増幅器の出力端側に導く光分岐カ
プラの入射端側に偏波保持型光ファイバのスロー軸とフ
ァスト軸の何れか一方の軸方向の直線偏波のみを透過さ
せる直線偏波透過部品を設けたものであるから、光ファ
イバ増幅器の入力光を前記スロー軸とファスト軸の何れ
か一方の軸方向の直線偏波とし、この直線偏波の方向と
同方向の直線偏波のみを直線偏波透過部品によって透過
させることにより、直線偏波透過部品に入射する以前に
生じるスロー軸とファスト軸の間の光の往来の影響を全
く受けることなく、入力光の偏波状態を保持したまま光
を出力することが可能な、消光比の大きい優れた光ファ
イバ増幅器とすることができる。
【００３１】そして、本発明によれば、前記モニタ光に
基づいて、励起光源駆動回路によって、励起光源の駆動
電流を制御することにより、光ファイバ増幅器の出力が
一定になるように励起光源を駆動制御するものであるか
ら、励起光源の駆動制御を前記モニタ光に基づいて非常
に的確に行うことが可能となり、したがって、入力光の
偏波状態を保持したまま、常に安定した出力で光増幅を
行うことができる優れた光ファイバ増幅器とすることが
でできる。
基づいて、励起光源駆動回路によって、励起光源の駆動
電流を制御することにより、光ファイバ増幅器の出力が
一定になるように励起光源を駆動制御するものであるか
ら、励起光源の駆動制御を前記モニタ光に基づいて非常
に的確に行うことが可能となり、したがって、入力光の
偏波状態を保持したまま、常に安定した出力で光増幅を
行うことができる優れた光ファイバ増幅器とすることが
でできる。
【００３２】また、前記直線偏波透過部品を偏光子とし
たり、偏波依存型のアイソレータとすることにより、上
記効果を有する優れた光ファイバ増幅器を容易に構成す
ることが可能となる。特に、直線偏波透過部品を偏波依
存型のアイソレータとすれば、従来、光ファイバ増幅器
に設けられていた偏波無依存型アイソレータを省略し、
偏波無依存型アイソレータの代わりに偏波依存型のアイ
ソレータを設けて光ファイバ増幅器を構成することがで
きるために、その分だけ光ファイバ増幅器の部品点数を
少なくすることが可能となり、より一層消光比を向上さ
せることができる。
たり、偏波依存型のアイソレータとすることにより、上
記効果を有する優れた光ファイバ増幅器を容易に構成す
ることが可能となる。特に、直線偏波透過部品を偏波依
存型のアイソレータとすれば、従来、光ファイバ増幅器
に設けられていた偏波無依存型アイソレータを省略し、
偏波無依存型アイソレータの代わりに偏波依存型のアイ
ソレータを設けて光ファイバ増幅器を構成することがで
きるために、その分だけ光ファイバ増幅器の部品点数を
少なくすることが可能となり、より一層消光比を向上さ
せることができる。
【図１】本発明に係る光ファイバ増幅器の第１実施形態
例を示す要部構成図である。
例を示す要部構成図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ増幅器の第２実施形態
例を示す要部構成図である。
例を示す要部構成図である。
【図３】本発明に係る光ファイバ増幅器の第３実施形態
例を示す要部構成図である。
例を示す要部構成図である。
２ Ｅｒドープ光ファイバ
４ａ，４ｂ 励起光源
５ 偏波保持型接続用光ファイバ
６ 偏光子
７ １％分岐カプラ
１１ 励起光源駆動回路
１４ 偏波依存型アイソレータ
１５ 複合モジュール
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−28106（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−45682（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−327104（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−327094（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−162476（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−248275（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−335956（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−174933（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−15073（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 3/00 - 3/30
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】 偏波保持型のＥｒドープ光ファイバと、
該Ｅｒドープ光ファイバを励起する励起光源とを有する
光ファイバ増幅器において、前記Ｅｒドープ光ファイバ
の出射端側には該Ｅｒドープ光ファイバを通って増幅さ
れた増幅光の一部をモニタ光として分岐させ、該増幅光
の残りを光ファイバ増幅器の出力端側に導く光分岐カプ
ラが配置されており、該光分岐カプラの分岐端側には前
記モニタ光の強度に基づいて前記励起光源の駆動電流を
制御することにより光ファイバ増幅器の出力が一定にな
るように前記励起光源を駆動制御する励起光源駆動回路
が設けられ、前記Ｅｒドープ光ファイバの出射端と前記
光分岐カプラの入射端との間には偏波保持型光ファイバ
の光伝搬速度が遅い偏波成分軸であるスロー軸と該スロ
ー軸に直交し該スロー軸よりも光伝搬速度が速いファス
ト軸のいずれか一方の軸方向の直線偏波のみを透過させ
る直線偏波透過部品が設けられており、前記直線偏波透
過部品と前記光分岐カプラ間は接続用の光ファイバを介
在せずに直線偏波透過部品の出力光を前記光分岐カプラ
に射光伝搬することにより消光比の劣化を防止している
ことを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 直線偏波透過部品は偏光子としたことを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 直線偏波透過部品は偏波依存型の光アイ
ソレータとしたことを特徴とする請求項１記載の光ファ
イバ増幅器。 - 【請求項４】 直線偏波透過部品は偏波依存型アイソレ
ータにより構成され、Ｅｒドープ光ファイバの出射端と
前記偏波依存型アイソレータとの間にはＥｒドープ光フ
ァイバを通って増幅された増幅光を偏波依存型アイソレ
ータに向けるとともに励起光源から入力する励起光をＥ
ｒドープ光ファイバに向けるＷＤＭカプラが設けられ、
前記ＷＤＭカプラと偏波依存型アイソレータと光分岐カ
プラは一体化されて複合モジュールと成し、ＷＤＭカプ
ラと偏波依存型アイソレータ間および偏波依存型アイソ
レータと光分岐カプラ間には接続用の光ファイバを介在
せずにＷＤＭカプラからの増幅光の出力光は偏波依存型
アイソレータに射光伝搬させ、偏波依存型アイソレータ
の出力光は光分岐カプラに射光伝搬させたことを特徴と
する請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項５】 光ファイバ増幅器の出力光は光ファイバ
増幅器への入力光の偏波状態を保持していることを特徴
とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の光フ
ァイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28793597A JP3495578B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28793597A JP3495578B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112065A JPH11112065A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3495578B2 true JP3495578B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=17723647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28793597A Expired - Lifetime JP3495578B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495578B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6597494B2 (en) | 2001-07-13 | 2003-07-22 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining optical fiber amplifier and optical amplifier |
| JP2003031875A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-31 | Fujikura Ltd | 偏波保持型光ファイバ増幅器 |
| JP2003069114A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-07 | Fujikura Ltd | 光増幅器 |
| KR100416688B1 (ko) | 2001-11-08 | 2004-01-31 | 주식회사 한택 | 광소자가 집적된 광섬유 블럭 |
| JP2007273600A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバレーザ |
| JP6736504B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2020-08-05 | Kddi株式会社 | 光増幅装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545682A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| JPH05327094A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-12-10 | Nec Corp | 光ファイバ増幅器および光前置増幅器 |
| JPH05327104A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ増幅器 |
| JPH0715073A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-17 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| JPH0728106A (ja) * | 1993-07-14 | 1995-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバ増幅器および光信号伝送システム |
| JPH07174933A (ja) * | 1993-11-02 | 1995-07-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光分岐・合波モジュール及び筐体 |
| JPH07335956A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅器及び受光装置 |
| JPH08248275A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光増幅器用光回路モジュール |
| JPH09162476A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅装置 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP28793597A patent/JP3495578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11112065A (ja) | 1999-04-23 |
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