JPH0237330A - ファイバブリュアン光増幅装置 - Google Patents
ファイバブリュアン光増幅装置Info
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- JPH0237330A JPH0237330A JP63185559A JP18555988A JPH0237330A JP H0237330 A JPH0237330 A JP H0237330A JP 63185559 A JP63185559 A JP 63185559A JP 18555988 A JP18555988 A JP 18555988A JP H0237330 A JPH0237330 A JP H0237330A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ファイバブリユアン光増幅装置に関し、特に
、光ファイバの誘導ブリユアン散乱を用いて信号光を光
ファイバ内で光増幅するファイバブリユアン光増幅装置
に関する。
、光ファイバの誘導ブリユアン散乱を用いて信号光を光
ファイバ内で光増幅するファイバブリユアン光増幅装置
に関する。
近年、光通信システムの長距離化や高機能化を目的とし
て、信号光を光の状態で増幅する光増幅に関する研究開
発が活発に行われている。その光増幅の有力な一手段と
して、光ファイバのｍ４ブリユアン散乱を用いる方式が
ある（アイ・イー・イー ジャーナル オブ ライトウ
ニイブ テクノロジー（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ。
て、信号光を光の状態で増幅する光増幅に関する研究開
発が活発に行われている。その光増幅の有力な一手段と
して、光ファイバのｍ４ブリユアン散乱を用いる方式が
ある（アイ・イー・イー ジャーナル オブ ライトウ
ニイブ テクノロジー（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ。
ｇｙ） 、第ＬＴ−５巻、 １９８７年、 １４７−１
５３ページ）。
５３ページ）。
この誘導ブリユアン散乱を用いる方式では、光ファイバ
のブリユアン利得係数が大きいことから光ファイバへの
励起入力パワーが１０ｍＷ程度で２０ｄＢ以上の増幅利
得が実現できる。
のブリユアン利得係数が大きいことから光ファイバへの
励起入力パワーが１０ｍＷ程度で２０ｄＢ以上の増幅利
得が実現できる。
この誘導ブリユアン散乱を用いて信号光を増幅するには
、信号光とともにその周波数よりもブリユアンシフト量
（〜１０ＧＨｚ ）だけ周波数の大きな励起光を、信号
光とは逆方向に伝搬するように光ファイバに入射させる
ことによって行うことができる。このときに得られる増
幅度Ｇは、次式で表される。
、信号光とともにその周波数よりもブリユアンシフト量
（〜１０ＧＨｚ ）だけ周波数の大きな励起光を、信号
光とは逆方向に伝搬するように光ファイバに入射させる
ことによって行うことができる。このときに得られる増
幅度Ｇは、次式で表される。
・ ・ ・（１）
ただし、ｇｔｒは光ファイバの誘導ブリユアン利得係数
（４，６Ｘ １０− ” ｍ／Ｗ） 、Ｐは光ファイバ
への励起入力パワー、Ａはコア実効断面積、Δν、は光
ファイバのブリユアン利得帯域幅、Δν、は励起光のス
ペクトル幅であり、また、記号■は、Δν１゜とΔνＢ
のコンポルージョンを表しており、ブリユアン光増幅の
実効的利得帯域幅Δν、■Δν８の値は、およそΔν、
とΔν８の和で近似できる。
（４，６Ｘ １０− ” ｍ／Ｗ） 、Ｐは光ファイバ
への励起入力パワー、Ａはコア実効断面積、Δν、は光
ファイバのブリユアン利得帯域幅、Δν、は励起光のス
ペクトル幅であり、また、記号■は、Δν１゜とΔνＢ
のコンポルージョンを表しており、ブリユアン光増幅の
実効的利得帯域幅Δν、■Δν８の値は、およそΔν、
とΔν８の和で近似できる。
また、（１１式中、Ｌ、は増幅に寄与する正味のファイ
バ長を与え、実効長と呼ばれている。これは、次式 で与えられるもので、（２）式中、αは光ファイバの伝
送損失、ｌはファイバ長である。
バ長を与え、実効長と呼ばれている。これは、次式 で与えられるもので、（２）式中、αは光ファイバの伝
送損失、ｌはファイバ長である。
上述のように、光ファイバの誘導ブリユアン散乱を用い
て信号光を光の状態で増幅する場合には、励起光を使用
し、かつ、それが光ファイバ中を前記信号光と逆方向に
伝搬するように光ファイバへ、入射させる。
て信号光を光の状態で増幅する場合には、励起光を使用
し、かつ、それが光ファイバ中を前記信号光と逆方向に
伝搬するように光ファイバへ、入射させる。
ところが、このようなファイバブリユアン光増幅では、
励起光と信号光との周波数差が１０ＧＨｚ程度と狭い。
励起光と信号光との周波数差が１０ＧＨｚ程度と狭い。
このために、従来の装置では、励起光を信号光とは前述
したような方向性をもって光ファイバ中を伝搬させるよ
うにする場合、光ファイバカップラ等の光方向性結合器
を用いて励起光を光ファイバに入射させている。
したような方向性をもって光ファイバ中を伝搬させるよ
うにする場合、光ファイバカップラ等の光方向性結合器
を用いて励起光を光ファイバに入射させている。
かかる光方向性結合器を用いるとき、次のような点が問
題となっている。
題となっている。
すなわち、光方向性結合器を用いて励起光を光ファイバ
に入射させる場合、増幅利得を大きくするために励起光
の大部分が光ファイバに入射できるように光方向性結合
器の光結合率を設定すると、この光方向性結合器での信
号光の損失が大き−くなる結果、正味の増幅利得を大き
くできなかった。
に入射させる場合、増幅利得を大きくするために励起光
の大部分が光ファイバに入射できるように光方向性結合
器の光結合率を設定すると、この光方向性結合器での信
号光の損失が大き−くなる結果、正味の増幅利得を大き
くできなかった。
一方、光方向性結合器での信号光の損失が小さくなるよ
うに光結合率を設定すると、励起光を効率よ（光ファイ
バに結合できなくなり、この場合にも正味の増幅利得を
大きくできなかった。
うに光結合率を設定すると、励起光を効率よ（光ファイ
バに結合できなくなり、この場合にも正味の増幅利得を
大きくできなかった。
本発明の目的は、以上述べたような従来の欠点を除去し
、従来に比べて正味利得を大きくしたファイバブリユア
ン光増幅装置を提供することにある。
、従来に比べて正味利得を大きくしたファイバブリユア
ン光増幅装置を提供することにある。
本発明のファイバブリユアン光増幅装置は、信号光を伝
送させるための光ファイバと、励起光を出射する励起光
源と、 第１の端子と第２の端子、第１の端子と第３の端子間が
光学的に導通している少なくとも３個の端子を有する光
方向性結合器とを含み、前記第１の端子は前記光ファイ
バ端と光接続され、前記第３の端子は前記励起光が前記
光ファイバ中を前記信号光と逆方向に伝１般するべく前
記励起光源と光接続され、かつ、前記第２の端子は、前
記励起光によって前記光ファイバ中に生ずる誘導ブリユ
アン散乱によって光増幅された増幅信号光を取り出すた
めに用いるファイバブリユアン光増幅装置であって、 前記光方向性結合器の第１の端子と第２の端子間の光結
合率ηが、 ただし、 ｇＢ ：光ファイバのブリユアン利得係数Ａ ：光ファ
イバのコア実効断面積 α ：光ファイバの伝送損失 ｌ ：光ファイバの長さ η。：光方向性結合器の光透過率 Ｐ、：光方向性結合器の第２の端子に入力される励起光
パワー Δシア：励起光のスペクトル幅 ΔシＩｌ：光ファイバのブリユアン利得帯域幅であるこ
とを特徴としている。
送させるための光ファイバと、励起光を出射する励起光
源と、 第１の端子と第２の端子、第１の端子と第３の端子間が
光学的に導通している少なくとも３個の端子を有する光
方向性結合器とを含み、前記第１の端子は前記光ファイ
バ端と光接続され、前記第３の端子は前記励起光が前記
光ファイバ中を前記信号光と逆方向に伝１般するべく前
記励起光源と光接続され、かつ、前記第２の端子は、前
記励起光によって前記光ファイバ中に生ずる誘導ブリユ
アン散乱によって光増幅された増幅信号光を取り出すた
めに用いるファイバブリユアン光増幅装置であって、 前記光方向性結合器の第１の端子と第２の端子間の光結
合率ηが、 ただし、 ｇＢ ：光ファイバのブリユアン利得係数Ａ ：光ファ
イバのコア実効断面積 α ：光ファイバの伝送損失 ｌ ：光ファイバの長さ η。：光方向性結合器の光透過率 Ｐ、：光方向性結合器の第２の端子に入力される励起光
パワー Δシア：励起光のスペクトル幅 ΔシＩｌ：光ファイバのブリユアン利得帯域幅であるこ
とを特徴としている。
本発明では、信号光の正味の増幅利得が最大になるよう
に光方向性結合器の光結合率が最適に設定される。この
結果、従来に比べて、より大きな光パワーの信号光を取
り出せる。
に光方向性結合器の光結合率が最適に設定される。この
結果、従来に比べて、より大きな光パワーの信号光を取
り出せる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示す。第１図では、本実
施例に係るファイバブリユアン光増幅装置を適用した伝
送システムの信号光源側の構成をも含めて示されており
、信号光源側装置１００と、信号光を伝送させるための
光ファイバ３と、光方向性結合器４と、励起光源側装置
２００とを備えている。
施例に係るファイバブリユアン光増幅装置を適用した伝
送システムの信号光源側の構成をも含めて示されており
、信号光源側装置１００と、信号光を伝送させるための
光ファイバ３と、光方向性結合器４と、励起光源側装置
２００とを備えている。
信号光源側装置１００は、信号光源１と、電気信号入力
端子５２を有する外部光変調器５１と、レンズ２１、２
２とで構成されており、信号光は光ファイバ３のファイ
バ端３１に入力され、光ファイバ３の信号光出力ファイ
バ端３２へ伝送されるようになっている。
端子５２を有する外部光変調器５１と、レンズ２１、２
２とで構成されており、信号光は光ファイバ３のファイ
バ端３１に入力され、光ファイバ３の信号光出力ファイ
バ端３２へ伝送されるようになっている。
励起光源側装置２００は、励起光を出射する励起光源６
と、変調部７と、レンズ２３とを備えている。
と、変調部７と、レンズ２３とを備えている。
ブリユアン散乱を用いる本実施例のファイバブリユアン
光増幅装置は、光ファイバ３と、励起光源６と、光方向
性結合器４を含んで構成される。
光増幅装置は、光ファイバ３と、励起光源６と、光方向
性結合器４を含んで構成される。
光方向性結合器４は、以下のような構成とされている。
すなわち、光方向性結合器４は、少なくとも第１〜第３
の３個の端子を備え、第１の端子であるファイバ端子４
１（以下、端子Ａと表記する場合もある）と第２の端子
である光ファイバ端子４２（同じく、端子Ｂと表記する
場合もある）、第１のファイバ端子４１ （Ａ）と第３
の端子であるファイバ端子４３（同じく、端子Ｃと表記
する場合もある）間が光学的に導通している。
の３個の端子を備え、第１の端子であるファイバ端子４
１（以下、端子Ａと表記する場合もある）と第２の端子
である光ファイバ端子４２（同じく、端子Ｂと表記する
場合もある）、第１のファイバ端子４１ （Ａ）と第３
の端子であるファイバ端子４３（同じく、端子Ｃと表記
する場合もある）間が光学的に導通している。
ファイバ端子４１は、光ファイバ３の信号光出力ファイ
バ端３２と光接続されている。一方、ファイバ端子４３
は、励起光源６からの励起光が光ファイバ３中を信号光
と逆方向に伝搬するように励起光源６と光接続されてい
る。
バ端３２と光接続されている。一方、ファイバ端子４３
は、励起光源６からの励起光が光ファイバ３中を信号光
と逆方向に伝搬するように励起光源６と光接続されてい
る。
ファイバ端子４２については、これは、励起光によって
光ファイバ３中に生ずる誘導ブリユアン散乱によって光
増幅された増幅信号光を取り出すために用いられ、後続
の所要の光学的装置に光接続される。
光ファイバ３中に生ずる誘導ブリユアン散乱によって光
増幅された増幅信号光を取り出すために用いられ、後続
の所要の光学的装置に光接続される。
さらに、上記光方向性結合器４は、その第１のファイバ
端子４１（Ａ）と第２のファイバ端子４２（Ｂ）間の光
結合率ηが次式により設定した値に選定されている。
端子４１（Ａ）と第２のファイバ端子４２（Ｂ）間の光
結合率ηが次式により設定した値に選定されている。
Ａα ΔシＰ■ΔシＢ・ ・ ・（３
） ここに、 ｇｓは光ファイバ３のブリユアン利得係数、Ａは光ファ
イバ３のコア実効断面積、 αは光ファイバ３の伝送損失、 ｌは光ファイバ３の長さ、 η０は光方向性結合器４の光透過率、 Ｐ、は光方向性結合器４の第３のファイバ端子４３（Ｃ
）に入力される励起光パワー Δν、は励起光のスペクトル幅、 Δν、は光ファイバ３のブリユアン利得帯域幅である。
） ここに、 ｇｓは光ファイバ３のブリユアン利得係数、Ａは光ファ
イバ３のコア実効断面積、 αは光ファイバ３の伝送損失、 ｌは光ファイバ３の長さ、 η０は光方向性結合器４の光透過率、 Ｐ、は光方向性結合器４の第３のファイバ端子４３（Ｃ
）に入力される励起光パワー Δν、は励起光のスペクトル幅、 Δν、は光ファイバ３のブリユアン利得帯域幅である。
上述のように、本ファイバブリユアン光増幅装置は、信
号光を伝送させるための光ファイバ３と、励起光を出射
する励起光源６と、それぞれ端子Ａ（４１）と端子Ｂ
（４２） 、端子Ａ （４１）と端子Ｃ（４３）間が光
学的に導通している少なくとも３個の端子を有する光方
向性結合器４とを含み、端子Ａ （４１）は光ファイバ
３の信号光出力ファイバ端３２と光接続され、端子Ｃ（
４３）は励起光が光ファイバ３中を信号光と逆方向に伝
搬するように、励起光源６と光接続され、かつ、端子Ｂ
（４２）は、励起光によって光ファイバ３中に生ずる
誘導ブリユアン散乱によって光増幅された増幅信号光を
取り出すために用いるファイバブリユアン光増幅装置に
おいて、光方向性結合器４の端子Ａ （４１）と端子Ｂ
（４２）間の光結合率ηを上記（３）式に従った値に
設定しである。
号光を伝送させるための光ファイバ３と、励起光を出射
する励起光源６と、それぞれ端子Ａ（４１）と端子Ｂ
（４２） 、端子Ａ （４１）と端子Ｃ（４３）間が光
学的に導通している少なくとも３個の端子を有する光方
向性結合器４とを含み、端子Ａ （４１）は光ファイバ
３の信号光出力ファイバ端３２と光接続され、端子Ｃ（
４３）は励起光が光ファイバ３中を信号光と逆方向に伝
搬するように、励起光源６と光接続され、かつ、端子Ｂ
（４２）は、励起光によって光ファイバ３中に生ずる
誘導ブリユアン散乱によって光増幅された増幅信号光を
取り出すために用いるファイバブリユアン光増幅装置に
おいて、光方向性結合器４の端子Ａ （４１）と端子Ｂ
（４２）間の光結合率ηを上記（３）式に従った値に
設定しである。
上記構成において、信号光を光ファイバ３により伝送す
る場合において光増幅を行うとき、励起光を光ファイバ
３に入射させるのに光方向性結合器を使用しても、信号
光の正味の増幅利得を最大とすることができ、光方向性
結合器４の第２ファイバ端子４２（Ｂ）から取り出す増
幅信号光パワーは、これを最大にすることができる。
る場合において光増幅を行うとき、励起光を光ファイバ
３に入射させるのに光方向性結合器を使用しても、信号
光の正味の増幅利得を最大とすることができ、光方向性
結合器４の第２ファイバ端子４２（Ｂ）から取り出す増
幅信号光パワーは、これを最大にすることができる。
これを、まず、第２図をも参照して説明する。
第２図は、光方向性結合器４の働きを説明するための図
であって、光方向性結合器としては、ファイバブリユア
ン光増幅装置において用いられる典型的な光ファイバカ
ップラを示した図である。
であって、光方向性結合器としては、ファイバブリユア
ン光増幅装置において用いられる典型的な光ファイバカ
ップラを示した図である。
この第２図において、第１図に示したような使用光ファ
イバを伝搬してきた信号光は端子へから入射されその一
部が端子Ｂから取り出されると仮定する。また、励起光
は信号光と逆方向に光ファイバを伝搬するように端子Ｃ
から入射されてその一部が端子Ａを通じて光ファイバに
結合されるとする。さらに、この光ファイバカップラの
端子Ａと端子Ｂ間の光結合率をη（ただし、０〈ηく１
）、端子へと端子Ｃ間の光結合率を１−ηとする。また
、光方向性結合器の光透過率をη。と定める。
イバを伝搬してきた信号光は端子へから入射されその一
部が端子Ｂから取り出されると仮定する。また、励起光
は信号光と逆方向に光ファイバを伝搬するように端子Ｃ
から入射されてその一部が端子Ａを通じて光ファイバに
結合されるとする。さらに、この光ファイバカップラの
端子Ａと端子Ｂ間の光結合率をη（ただし、０〈ηく１
）、端子へと端子Ｃ間の光結合率を１−ηとする。また
、光方向性結合器の光透過率をη。と定める。
上記のような光方向性結合器を用いてファイバブリユア
ン光増幅装置を構成した場合、端子Ｂより出射される増
幅信号光パワーＰ、は、（１１，（２）弐を用いること
により、 Ｐｓ”’ＰｓｏηηＯ これら（５１，（６１式より、 ・ ・（６） と表される。
ン光増幅装置を構成した場合、端子Ｂより出射される増
幅信号光パワーＰ、は、（１１，（２）弐を用いること
により、 Ｐｓ”’ＰｓｏηηＯ これら（５１，（６１式より、 ・ ・（６） と表される。
ここで、Ｐ、。は端子Ａにおける非増幅時の信号光パワ
ー、Ｐ、は端子Ｃに入射される励起光パワーである。こ
の（４）式をηについて微分すると、以下の式が得られ
る。
ー、Ｐ、は端子Ｃに入射される励起光パワーである。こ
の（４）式をηについて微分すると、以下の式が得られ
る。
ｄＰ。
ｄη
Ｐｓｏ７７ｏ （Ｉ Ｃ７７ｏ７７） ｅ ＸＰ
（Ｃ７７ｏ （１−η））・・・（５） ただし、（５）式において、Ｃは次式で示される値であ
る。
（Ｃ７７ｏ （１−η））・・・（５） ただし、（５）式において、Ｃは次式で示される値であ
る。
たがって、端子Ｂより出射される増幅信号光パワ■
ときに最大になることが判る。言い換えれば、光結合率
ηを下記の値、 すなわち、前記（３）式に示した光結合率に設定するこ
とにより、正味の増幅利得を最大にできるのであり、こ
れにより、第１図の構成によれば、光方向性結合器４を
用いていても、光ファイバ３により伝送されてくる信号
光の増幅時に、従来に比しより大きな光パワーの信号光
が取り出される。
ηを下記の値、 すなわち、前記（３）式に示した光結合率に設定するこ
とにより、正味の増幅利得を最大にできるのであり、こ
れにより、第１図の構成によれば、光方向性結合器４を
用いていても、光ファイバ３により伝送されてくる信号
光の増幅時に、従来に比しより大きな光パワーの信号光
が取り出される。
以下、数値例、並びに実験結果をも含めて、本実施例装
置について更に具体的に説明する。
置について更に具体的に説明する。
第１図において、信号光源１および励起光源６は、発振
波長が約１．５５μｍのＩｎＧａＡｓＰ／１ｎＰ分布帰
還型半導体レーザを、レンズ２１．２２゜２３はいずれ
も先球セルフォックレンズを、また、光ファイバ３は、
実効コア径が１０μｍ、ファイバ長が１１００ｋ 、波
長１．５５μｍ帯での伝送損失が０．２８ｄＢ／ｋｍの
単一モード光ファイバを、さらに光方向性結合器４は２
本の単一モード光ファイバを溶融接続した光透過率η。
波長が約１．５５μｍのＩｎＧａＡｓＰ／１ｎＰ分布帰
還型半導体レーザを、レンズ２１．２２゜２３はいずれ
も先球セルフォックレンズを、また、光ファイバ３は、
実効コア径が１０μｍ、ファイバ長が１１００ｋ 、波
長１．５５μｍ帯での伝送損失が０．２８ｄＢ／ｋｍの
単一モード光ファイバを、さらに光方向性結合器４は２
本の単一モード光ファイバを溶融接続した光透過率η。
が０．９９の単一モード光ファイバカップラを、それぞ
れ用いるとともに、外部光変調器５１についてはＬ ｉ
Ｎ ｂ Ｏｌ光強度変調器を用いている。ここで、光
ファイバ３のファイバ端３２と光方向性結合器４として
の単一モード光ファイバカップラのファイバ端子４１（
Ａ）は接続損失０．１ｄＢ以下の状態で融着接続されて
いる。
れ用いるとともに、外部光変調器５１についてはＬ ｉ
Ｎ ｂ Ｏｌ光強度変調器を用いている。ここで、光
ファイバ３のファイバ端３２と光方向性結合器４として
の単一モード光ファイバカップラのファイバ端子４１（
Ａ）は接続損失０．１ｄＢ以下の状態で融着接続されて
いる。
本実施例において、外部光変調器５１としてのＬｉＮｂ
ｏ、光強度変調器の電気信号入力端子５２には１００Ｍ
ｂ／ｓの２値符号電気パルスが印加されており、信号光
源１から出射された信号光はこの光強度変調器によって
１００Ｍｂ／ｓで強度変調されるようになされている。
ｏ、光強度変調器の電気信号入力端子５２には１００Ｍ
ｂ／ｓの２値符号電気パルスが印加されており、信号光
源１から出射された信号光はこの光強度変調器によって
１００Ｍｂ／ｓで強度変調されるようになされている。
そして、この１００Ｍｂ／ｓ変調信号光は、レンズ２２
としての先球セルフォックレンズによって単一モード光
ファイバ３に結合されている。一方、励起光源６から出
射された励起光は、レンズ２３としての先球セルフォッ
クレンズによって光方向性結合器４としての単一モード
光ファイバカップラのファイバ端子４３（Ｃ）に結合さ
れて、単一モード光ファイバ３に入力されるようになっ
ている。ここで、本実施例でのファイバ端子４３に入射
された励起光パワーは約５ｍＷである。そして、単一モ
ード光ファイバ３内のｆｆｌ！ブリユアン散乱によって
光増幅された１００Ｍｂ／ｓ変調信号光はファイバ端子
４２（Ｂ）よりその一部が取り出されるようになってい
る。
としての先球セルフォックレンズによって単一モード光
ファイバ３に結合されている。一方、励起光源６から出
射された励起光は、レンズ２３としての先球セルフォッ
クレンズによって光方向性結合器４としての単一モード
光ファイバカップラのファイバ端子４３（Ｃ）に結合さ
れて、単一モード光ファイバ３に入力されるようになっ
ている。ここで、本実施例でのファイバ端子４３に入射
された励起光パワーは約５ｍＷである。そして、単一モ
ード光ファイバ３内のｆｆｌ！ブリユアン散乱によって
光増幅された１００Ｍｂ／ｓ変調信号光はファイバ端子
４２（Ｂ）よりその一部が取り出されるようになってい
る。
さらに、励起光源６については、次のような点から５０
０ＭＨｚの正弦波による直接周波数変調を行っている。
０ＭＨｚの正弦波による直接周波数変調を行っている。
すなわち、本実施例で用いた単一モード光ファイバ３の
ブリユアン利得帯域幅Δν８は約３０Ｍ）ｌｚであり、
１００Ｍｂ／ｓ変調信号光を波形歪みなく光増幅するに
は利得帯域幅が不充分であったため、この点から、本実
施例においては、励起光源６を変調部７からの５００Ｍ
Ｈｚの正弦波により直接周波数変調し、実効的な利得帯
域幅ΔνＰ■Δν８を約３００Ｍ１ｌｚに拡大すること
としている。
ブリユアン利得帯域幅Δν８は約３０Ｍ）ｌｚであり、
１００Ｍｂ／ｓ変調信号光を波形歪みなく光増幅するに
は利得帯域幅が不充分であったため、この点から、本実
施例においては、励起光源６を変調部７からの５００Ｍ
Ｈｚの正弦波により直接周波数変調し、実効的な利得帯
域幅ΔνＰ■Δν８を約３００Ｍ１ｌｚに拡大すること
としている。
さて、上記条件の下、光増幅を行うと、本実施例におい
て、ファイバ端子４２より出射される増幅信号光パワー
Ｐ、は、前記（４）式から計算されるように、Ｐｓ −
０，９９ηＰ ｓｏｅ ｘ ｐ （６，３（１−η）
）となる。そして、このＰ、の値は、η＝０．１６のと
きにＰ５＝３２Ｐｓｏとなって最大になる。すなわち、
η＝ ０．１６のときに正味の増幅利得として最大約１
５ｄＢが得られることとなる。これを確認するため、本
実施例では、光方向性結合器４である単一モード光ファ
イバカップラとして、ファイバ端子４１とファイバ端子
４２の間の光結合効率がη＝０．１６のものを使用し、
実験を行った。このとき、予測通り、正味の増幅利得と
して１５ｄＢが実現できた。
て、ファイバ端子４２より出射される増幅信号光パワー
Ｐ、は、前記（４）式から計算されるように、Ｐｓ −
０，９９ηＰ ｓｏｅ ｘ ｐ （６，３（１−η）
）となる。そして、このＰ、の値は、η＝０．１６のと
きにＰ５＝３２Ｐｓｏとなって最大になる。すなわち、
η＝ ０．１６のときに正味の増幅利得として最大約１
５ｄＢが得られることとなる。これを確認するため、本
実施例では、光方向性結合器４である単一モード光ファ
イバカップラとして、ファイバ端子４１とファイバ端子
４２の間の光結合効率がη＝０．１６のものを使用し、
実験を行った。このとき、予測通り、正味の増幅利得と
して１５ｄＢが実現できた。
一方、これと比較するために、光結合率ηが、η−０，
０５，０，１０，０，３５，０，５の種々の単一モード
光ファイバカ・ノブラを用いて同様に実験を行った。
０５，０，１０，０，３５，０，５の種々の単一モード
光ファイバカ・ノブラを用いて同様に実験を行った。
この結果、これらの場合は、いずれもη−０，１６の場
合よりも正味の増幅利得は低下した。
合よりも正味の増幅利得は低下した。
上記実験結果により、本発明に従えば、最も正味の増幅
利得が大きな状態で信号光を増幅し取り出すことのでき
るファイバブリユアン光増幅装置が得られることが確認
できた。
利得が大きな状態で信号光を増幅し取り出すことのでき
るファイバブリユアン光増幅装置が得られることが確認
できた。
なお、上記においては、本発明によるファイバブリユア
ン光増幅装置について一実施例を用いて説明したが、本
発明は本実施例に限られることなくいくつかの変形が考
えられる。
ン光増幅装置について一実施例を用いて説明したが、本
発明は本実施例に限られることなくいくつかの変形が考
えられる。
例えば、本実施例では励起光源、信号光源として［ｎＧ
ａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レーザを用いたが、他の材料の
半導体レーザ、あるいは他種のレーザを用いてもよい。
ａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レーザを用いたが、他の材料の
半導体レーザ、あるいは他種のレーザを用いてもよい。
また、光ファイバは分散シフトファイバを始めとして１
、Ｇｅｍ２． Ｐ２Ｏ。
、Ｇｅｍ２． Ｐ２Ｏ。
などのその他の組成の光ファイバを使用してもよい。さ
らに、レンズや光方向性結合器は、その所要性能を有す
る限り、いかなる構造、種類であっても良いことはいう
までもない。
らに、レンズや光方向性結合器は、その所要性能を有す
る限り、いかなる構造、種類であっても良いことはいう
までもない。
以上説明したように、本発明のファイバブリユアン光増
幅装置によれば、信号光の正味の増幅利得が最大になる
ように光方向性結合器の光結合率を最適に設定すること
ができ、この結果、従来に比べて、より大きな光パワー
の信号光を取り出すことができるという利点がある。
幅装置によれば、信号光の正味の増幅利得が最大になる
ように光方向性結合器の光結合率を最適に設定すること
ができ、この結果、従来に比べて、より大きな光パワー
の信号光を取り出すことができるという利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は光方
向性結合器の働きを説明するための図である。 ｌ・・ ３・・ ４・・ ６・・ ７・・ ２１、２２゜ 信号光源 光ファイバ 光方向性結合器 励起光源 変調部 ・・レンズ ３１、３２・・・ファイバ端 ４１、４２．４３・・・ファイバ端子 合器の端子） 外部光変調器 電気信号入力端子 信号光源側装置 励起光源側装置 ５１・ ５２・ （光方向性結
向性結合器の働きを説明するための図である。 ｌ・・ ３・・ ４・・ ６・・ ７・・ ２１、２２゜ 信号光源 光ファイバ 光方向性結合器 励起光源 変調部 ・・レンズ ３１、３２・・・ファイバ端 ４１、４２．４３・・・ファイバ端子 合器の端子） 外部光変調器 電気信号入力端子 信号光源側装置 励起光源側装置 ５１・ ５２・ （光方向性結
Claims (1)
- （１）信号光を伝送させるための光ファイバと、励起光
を出射する励起光源と、 第１の端子と第２の端子、第１の端子と第３の端子間が
光学的に導通している少なくとも３個の端子を有する光
方向性結合器とを含み、 前記第１の端子は前記光ファイバ端と光接続され、前記
第３の端子は前記励起光が前記光ファイバ中を前記信号
光と逆方向に伝搬するべく前記励起光源と光接続され、
かつ、前記第２の端子は、前記励起光によって前記光フ
ァイバ中に生ずる誘導ブリュアン散乱によって光増幅さ
れた増幅信号光を取り出すために用いるファイバブリュ
アン光増幅装置であって、 前記光方向性結合器の第１の端子と第２の端子間の光結
合率ηが、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、ｇ＿Ｂ：光ファイバのブリュアン利得係数Ａ：
光ファイバのコア実効断面積 α：光ファイバの伝送損失 ｌ：光ファイバの長さ η＿Ｏ：光方向性結合器の光透過率 Ｐ＿Ｐ：光方向性結合器の第２の端子に入力される励起
光パワー Δν＿ｐ：励起光のスペクトル幅 Δν＿Ｂ：光ファイバのブリュアン利得帯域幅であるこ
とを特徴とするファイバブリュアン光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185559A JPH0237330A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ファイバブリュアン光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185559A JPH0237330A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ファイバブリュアン光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0237330A true JPH0237330A (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=16172929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185559A Pending JPH0237330A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ファイバブリュアン光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0237330A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939838A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-05 | Nippon Petrochem Co Ltd | 新規なノルボルナン誘導体、その製法およびそれを含む香料組成物 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63185559A patent/JPH0237330A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939838A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-05 | Nippon Petrochem Co Ltd | 新規なノルボルナン誘導体、その製法およびそれを含む香料組成物 |
| JPH0443892B2 (ja) * | 1982-08-31 | 1992-07-20 | Nippon Petrochemicals Co Ltd |
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