JPH0293623A - 反射型光増幅器 - Google Patents
反射型光増幅器Info
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- JPH0293623A JPH0293623A JP63247210A JP24721088A JPH0293623A JP H0293623 A JPH0293623 A JP H0293623A JP 63247210 A JP63247210 A JP 63247210A JP 24721088 A JP24721088 A JP 24721088A JP H0293623 A JPH0293623 A JP H0293623A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
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〕
本発明は光通信などに用いられる光増幅器に関する。
従来、光増幅器としてファプリーペロー型半導体レーザ
の両端面の反射率を低減した構造のものが広く用いられ
ている。この構造の光増幅器は、例、t ハ、エムージ
エイ・オマホニ((M、J、O’Mahony )によ
るセミコンダクタ レーザ オプティカル アンプリフ
ァイヤズ フォ ユース イン ツユ−チャー ファイ
バ システムズ(S em −1conductor
La5er 0ptical Amplifiers
foruse in Future Fiber S
ystems)と題するアイトリプルイー(IEEE)
7)1988年のジャーナルオプ ライトウニイブ テ
クノロジ(J ournal ofLightwave
Technology)の第6巻、第4号記載の論文
にあるように、構造は半導体レーザとほぼ同じ構造であ
るが、両端面の反射率を低減して発振閾値を高くし、そ
の発振閾値以下の注入電流領域において光増幅器として
用いるものである。この様な構造の光増幅器には従来の
半導体レーザで蓄積された製造技術をそのまま用いるこ
とが出来ると言う利点がある。
の両端面の反射率を低減した構造のものが広く用いられ
ている。この構造の光増幅器は、例、t ハ、エムージ
エイ・オマホニ((M、J、O’Mahony )によ
るセミコンダクタ レーザ オプティカル アンプリフ
ァイヤズ フォ ユース イン ツユ−チャー ファイ
バ システムズ(S em −1conductor
La5er 0ptical Amplifiers
foruse in Future Fiber S
ystems)と題するアイトリプルイー(IEEE)
7)1988年のジャーナルオプ ライトウニイブ テ
クノロジ(J ournal ofLightwave
Technology)の第6巻、第4号記載の論文
にあるように、構造は半導体レーザとほぼ同じ構造であ
るが、両端面の反射率を低減して発振閾値を高くし、そ
の発振閾値以下の注入電流領域において光増幅器として
用いるものである。この様な構造の光増幅器には従来の
半導体レーザで蓄積された製造技術をそのまま用いるこ
とが出来ると言う利点がある。
しかし、上述のような構造の光増幅器においては通常T
EモードとTMモード間の利得に差があるから、光フア
イバ線路の途中に挿入して用いるような系においては、
光増幅器に入射する光の偏光状態が変動すると光増幅器
で増幅される光の利得も変動する。このように従来の光
増幅器には解決すべき課題があった。
EモードとTMモード間の利得に差があるから、光フア
イバ線路の途中に挿入して用いるような系においては、
光増幅器に入射する光の偏光状態が変動すると光増幅器
で増幅される光の利得も変動する。このように従来の光
増幅器には解決すべき課題があった。
本発明の目的は、上述の課題を解決し、光増幅器に入射
する光の偏光状態によらず一定の利得が得られる反射型
光増幅器を提供することにある。
する光の偏光状態によらず一定の利得が得られる反射型
光増幅器を提供することにある。
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
第1及び第2の端子を備え、該第1の端子に入力した光
を増幅して前記第2の端子から出力し、該第2の端子か
ら入力した光を増幅して前記第1の端子から出力する半
導体光増幅素子と、第3.第4及び第5の端子を備え、
該第3の端子から入力した光をTEモード成分及びTM
モード成分に分離し、これらTEモード成分及びTMモ
ード成分を前記第4及び第5の端子からそれぞれ出力し
、これら第4及び第5の端子から入力した光を合成して
前記第3の端子から出力するTE−TMモード分離素子
と、 第6及び第7の端子を備え、該第6の端子から入力した
TEモード光をTMモードに変換して前記第7の端子か
ら出力し、該第7の端子から入力したTMモード光をT
Eモード光に変換し前記第6の端子から出力するTEモ
ード−TMモード変換素子と、 前記第2の端子と前記第3の端子とを接続する第1の偏
波面保存光導波路と、 前記第4の端子と前記第6の端子とを接続する第2の偏
波面保存光導波路と、 前記第5の端子と前記第7の端子とを接続する第3の偏
波面保存光導波路とからなる反射型光増幅器である。
を増幅して前記第2の端子から出力し、該第2の端子か
ら入力した光を増幅して前記第1の端子から出力する半
導体光増幅素子と、第3.第4及び第5の端子を備え、
該第3の端子から入力した光をTEモード成分及びTM
モード成分に分離し、これらTEモード成分及びTMモ
ード成分を前記第4及び第5の端子からそれぞれ出力し
、これら第4及び第5の端子から入力した光を合成して
前記第3の端子から出力するTE−TMモード分離素子
と、 第6及び第7の端子を備え、該第6の端子から入力した
TEモード光をTMモードに変換して前記第7の端子か
ら出力し、該第7の端子から入力したTMモード光をT
Eモード光に変換し前記第6の端子から出力するTEモ
ード−TMモード変換素子と、 前記第2の端子と前記第3の端子とを接続する第1の偏
波面保存光導波路と、 前記第4の端子と前記第6の端子とを接続する第2の偏
波面保存光導波路と、 前記第5の端子と前記第7の端子とを接続する第3の偏
波面保存光導波路とからなる反射型光増幅器である。
本発明の構成によれば、増幅対象の光に同一の半導体光
増幅素子を2度にわたって通過させ、かつ、その際に増
幅対次光の直交する2つの偏光成分を1度目とで入れ換
えて該光半導体増幅素子へ入射させることになる。この
ような構成の採用により、どのような偏光状態の光も一
定の利得で増幅される。
増幅素子を2度にわたって通過させ、かつ、その際に増
幅対次光の直交する2つの偏光成分を1度目とで入れ換
えて該光半導体増幅素子へ入射させることになる。この
ような構成の採用により、どのような偏光状態の光も一
定の利得で増幅される。
第1図は本発明の反射型光増幅器の一実施例の構成およ
びそれに接続された伝送路の構成図である。伝送路であ
る第1の光ファイバ1を伝搬してきた波長1.3μmの
信号光は3dB分岐素子2の第1の端子21に入射し、
その信号光のパワーの半分が3dB分岐素子2の第2の
端子22がら出力される。第2の出射端22がら出射さ
れた信号光は第2の光ファイバ3を通って反射型光増幅
器100に入射する。この反射型光増幅器100ではま
ず半導体光増幅素子4の第1の端子41へ入射する。
びそれに接続された伝送路の構成図である。伝送路であ
る第1の光ファイバ1を伝搬してきた波長1.3μmの
信号光は3dB分岐素子2の第1の端子21に入射し、
その信号光のパワーの半分が3dB分岐素子2の第2の
端子22がら出力される。第2の出射端22がら出射さ
れた信号光は第2の光ファイバ3を通って反射型光増幅
器100に入射する。この反射型光増幅器100ではま
ず半導体光増幅素子4の第1の端子41へ入射する。
この半導体光増幅素子4は第2図に示すようにInGa
As層を活性層とし、通常良く用いられるファプリ・ペ
ロー型半導体レーザの両端面に反射率10 の無反射コ
ーテイング膜を施した構造となっている。その構造の詳
細については、例えば、エム・ジェイ・オマホニ((M
、J、O’Mahony)Kよるセミコンダクタ レー
ザ オプティヵルアンプリファイヤス フォ ユース
イン ツユ−チャー ファイバ システムズ(S em
iconductorLaser 0ptical A
mplifiers for use in Futu
reF 1ber Systems)と題するアイトリ
プルイー(IEEE)の1988年のジャーナル オプ
ライトウニイブ テクノロジ(Journal of
Lfghtwave Te−chnology)の第
6巻、第4号の第531頁から第544頁記載の論文に
詳しい。
As層を活性層とし、通常良く用いられるファプリ・ペ
ロー型半導体レーザの両端面に反射率10 の無反射コ
ーテイング膜を施した構造となっている。その構造の詳
細については、例えば、エム・ジェイ・オマホニ((M
、J、O’Mahony)Kよるセミコンダクタ レー
ザ オプティヵルアンプリファイヤス フォ ユース
イン ツユ−チャー ファイバ システムズ(S em
iconductorLaser 0ptical A
mplifiers for use in Futu
reF 1ber Systems)と題するアイトリ
プルイー(IEEE)の1988年のジャーナル オプ
ライトウニイブ テクノロジ(Journal of
Lfghtwave Te−chnology)の第
6巻、第4号の第531頁から第544頁記載の論文に
詳しい。
さて、この構造の半導体光増幅素子4においては、TE
モードと7Mモードの間で利得差がアシ、注入電流70
mAにおいて、TEモードで入射した信号光成分に対し
ては15dFIの利得となっている。
モードと7Mモードの間で利得差がアシ、注入電流70
mAにおいて、TEモードで入射した信号光成分に対し
ては15dFIの利得となっている。
半導体光増幅素子4で増幅された信号光は、その第2の
端子42から出力され第1の偏波面保存光ファイバ5に
結合される。このとき、半導体光増幅素子4のTEモー
ドと7Mモードの偏波面の方向が第1の偏波面保存ファ
イバ5の主軸の何れかと一致するように結合される。こ
の第1の偏波面保存光ファイバ5に結合された信号光は
同党ファイバ5を通ってT E −T Mモード分能素
子6の第1の端子61に入射する。
端子42から出力され第1の偏波面保存光ファイバ5に
結合される。このとき、半導体光増幅素子4のTEモー
ドと7Mモードの偏波面の方向が第1の偏波面保存ファ
イバ5の主軸の何れかと一致するように結合される。こ
の第1の偏波面保存光ファイバ5に結合された信号光は
同党ファイバ5を通ってT E −T Mモード分能素
子6の第1の端子61に入射する。
このTE−TMモード分離素子6は第3図に示すようK
、ダブルモード光導波路とそれにつながるY分岐光導波
路で構成されておシ、LiNbO5基板上に形成されて
いる。この詳細についてはアプライド・フィジックス・
レター(App目cd Physics Letter
)誌の第44巻第6号の第583頁から第585頁記載
のデイーeヤップ(D、Yap)他による1パツ7ブT
i : L 1Nb03チヤネル ウニイブガイド
TE−TMモードスプリッタ(PassiveTi:L
iNbO3channel waveguid TE−
TM modesplitter) ”と題する論文に
詳しい。
、ダブルモード光導波路とそれにつながるY分岐光導波
路で構成されておシ、LiNbO5基板上に形成されて
いる。この詳細についてはアプライド・フィジックス・
レター(App目cd Physics Letter
)誌の第44巻第6号の第583頁から第585頁記載
のデイーeヤップ(D、Yap)他による1パツ7ブT
i : L 1Nb03チヤネル ウニイブガイド
TE−TMモードスプリッタ(PassiveTi:L
iNbO3channel waveguid TE−
TM modesplitter) ”と題する論文に
詳しい。
とのTE−TMモード分#1素子6でTEモードと7M
モードに分離された信号光は、それぞれ第2の端子62
と第3の端子63から出力される。
モードに分離された信号光は、それぞれ第2の端子62
と第3の端子63から出力される。
TE−7Mモード分i隊索子6の第2の端子62と第3
の端子63はそれぞれTE−TMモード変換索子7の第
1の端子71と第2の端子72に接続さtている。ここ
で、これらの接続にはそれぞれ第2の偏波面保存ファイ
バ8と第3の偏波面保存ファイバ9が用いられている。
の端子63はそれぞれTE−TMモード変換索子7の第
1の端子71と第2の端子72に接続さtている。ここ
で、これらの接続にはそれぞれ第2の偏波面保存ファイ
バ8と第3の偏波面保存ファイバ9が用いられている。
また、その際、偏波面保存ファイバ8,9の主軸のいず
れかがTE−TMモード分離素子6の第2の端子62と
第3の端子63からの出力光の偏波面と一致するように
接続されている。TE−7Mモード変換素子7の第1の
端子71からTEモードとしてTE−7Mモード変換素
子7に入射した信号光は、該TE−TMモード変換素子
7において7Mモードに変換され、同変換素子7の第2
の端子72から出力される。同櫟に、TE−7Mモード
変換素子7の第2の9シ1子72から7Mモードとして
TE−TMモード変換紫子7に入射した信号光は、該T
E−TMモード変換を子7においてT F、モードに変
換され、同変換素子7の第1の端子71から出力される
。
れかがTE−TMモード分離素子6の第2の端子62と
第3の端子63からの出力光の偏波面と一致するように
接続されている。TE−7Mモード変換素子7の第1の
端子71からTEモードとしてTE−7Mモード変換素
子7に入射した信号光は、該TE−TMモード変換素子
7において7Mモードに変換され、同変換素子7の第2
の端子72から出力される。同櫟に、TE−7Mモード
変換素子7の第2の9シ1子72から7Mモードとして
TE−TMモード変換紫子7に入射した信号光は、該T
E−TMモード変換を子7においてT F、モードに変
換され、同変換素子7の第1の端子71から出力される
。
ここで、TE−7Mモード変換素子7は第4図に示すよ
うに入力端と出力端で主軸の方向を90度回転させた偏
波面保存ファイバで構成されている。
うに入力端と出力端で主軸の方向を90度回転させた偏
波面保存ファイバで構成されている。
偏波面を変換されたこれらTE、7Mモードに分離され
ていた信号光は再びtx2の偏波面保存ファイバ8と第
3の偏波面保存ファイバ9を通ってTE−TMモード分
離素子6にその第2の端子62と第3の端子63から入
射し、TE、7Mモードが合波されて該TE−TMモー
ド分離素子6の第1の端子61から出力される。さらに
、第1の偏波面保存ファイバ5を通ってTE/TMの偏
波面を保ったまま再び半導体光増幅素子4に入射する。
ていた信号光は再びtx2の偏波面保存ファイバ8と第
3の偏波面保存ファイバ9を通ってTE−TMモード分
離素子6にその第2の端子62と第3の端子63から入
射し、TE、7Mモードが合波されて該TE−TMモー
ド分離素子6の第1の端子61から出力される。さらに
、第1の偏波面保存ファイバ5を通ってTE/TMの偏
波面を保ったまま再び半導体光増幅素子4に入射する。
半導体増幅素子4に入射した信号光は前述のようにTE
モードで入射した信号光成分に対してはパワーが20d
B増幅され、7Mモードで入射した信号光成分に対して
はパワーが15dB増幅される。ここで、信号光のパワ
ーが半導体増幅素子4において第1回目に増幅されたと
きTEモードであった信号光成分は第2回目においては
7Mモードとなっている。また、第1回目の増幅時に7
Mモードであった信号光成分は第2回目においてはTE
モードとなっている。この2回の増幅により、信号光の
パワーは偏光状態の如伺によらず35dB(=20dB
+15dB)増幅される。
モードで入射した信号光成分に対してはパワーが20d
B増幅され、7Mモードで入射した信号光成分に対して
はパワーが15dB増幅される。ここで、信号光のパワ
ーが半導体増幅素子4において第1回目に増幅されたと
きTEモードであった信号光成分は第2回目においては
7Mモードとなっている。また、第1回目の増幅時に7
Mモードであった信号光成分は第2回目においてはTE
モードとなっている。この2回の増幅により、信号光の
パワーは偏光状態の如伺によらず35dB(=20dB
+15dB)増幅される。
以上の如くにして反射型光増幅器100で増幅された信
号光は、第2の光ファイバ3を通って再び3dB分岐素
子2に第2の端子22から入射し、そのパワーの半分が
3dB分岐素子2の第3の端子23から、伝送路である
第3の光ファイバ10に結合される。ここで、伝送路で
ある第1の光7アイパ1を伝搬してきた信号光は、3d
B分岐素子2および反射型光増幅器100を通って伝送
路である第3の光ファイバに結合される段階で29dB
増幅されたことになる。
号光は、第2の光ファイバ3を通って再び3dB分岐素
子2に第2の端子22から入射し、そのパワーの半分が
3dB分岐素子2の第3の端子23から、伝送路である
第3の光ファイバ10に結合される。ここで、伝送路で
ある第1の光7アイパ1を伝搬してきた信号光は、3d
B分岐素子2および反射型光増幅器100を通って伝送
路である第3の光ファイバに結合される段階で29dB
増幅されたことになる。
以上、本発明の一実施例について説明した。ここで、半
導体光増幅素子4として1nGaAsP層を活性層とす
るものを用いたが、増幅すべき波長が異なる場合、例え
ば波長0.85μmの場合にはGaAs層を活性層とす
る半導体光増幅素子など、他の組成の活性層を有する半
導体光−増幅素子を用いても良いことは言うまでもない
。また、本実施例においては、TE−TMモード分離素
子6にLiNb0j基板上に形成された光導波路素子を
用いたが、誘電体多層膜を用いたTE−TMモード分離
素子などを用いても良い。さらに、TE−TMモード変
換素子7には入力端と出力端で主軸の方向を90度回転
させた偏波面保存ファイバで構成されたものをもちいた
が、LiNb0.基板上に形成された光導波路間でのT
E−TMモード間の結合を利用したTE−TMモード変
換素子などを用いても良い。
導体光増幅素子4として1nGaAsP層を活性層とす
るものを用いたが、増幅すべき波長が異なる場合、例え
ば波長0.85μmの場合にはGaAs層を活性層とす
る半導体光増幅素子など、他の組成の活性層を有する半
導体光−増幅素子を用いても良いことは言うまでもない
。また、本実施例においては、TE−TMモード分離素
子6にLiNb0j基板上に形成された光導波路素子を
用いたが、誘電体多層膜を用いたTE−TMモード分離
素子などを用いても良い。さらに、TE−TMモード変
換素子7には入力端と出力端で主軸の方向を90度回転
させた偏波面保存ファイバで構成されたものをもちいた
が、LiNb0.基板上に形成された光導波路間でのT
E−TMモード間の結合を利用したTE−TMモード変
換素子などを用いても良い。
上述のように、本発明の反射型光幅器によれば、増幅す
べき信号光の偏光状態の如何にかかわらず一定の利得が
得られる。
べき信号光の偏光状態の如何にかかわらず一定の利得が
得られる。
第1図は本発明の反射型光増幅器の一実施例の構成およ
びそれに接続された伝送路の構成図、第2図は第1図に
おける半導体光増幅素子4の構成図、第3図は第1図に
おけるTE−TMモード分離素子6の構成図、第4図は
第1図におけるTE=TMモード変換素子7の構成図で
ある。 1.3.10 ・・・・・・光ファイバ、2・・・・・
・3dB分岐素子、4・・・・・・半導体光増幅素子、
5,8.9・・・・・・偏波面保存ファイバ、6・・・
・・・TE−TMモード分離素子、7・・・・・・TE
−TMモード変換素子、100・・・・・・反射型光増
幅器。
びそれに接続された伝送路の構成図、第2図は第1図に
おける半導体光増幅素子4の構成図、第3図は第1図に
おけるTE−TMモード分離素子6の構成図、第4図は
第1図におけるTE=TMモード変換素子7の構成図で
ある。 1.3.10 ・・・・・・光ファイバ、2・・・・・
・3dB分岐素子、4・・・・・・半導体光増幅素子、
5,8.9・・・・・・偏波面保存ファイバ、6・・・
・・・TE−TMモード分離素子、7・・・・・・TE
−TMモード変換素子、100・・・・・・反射型光増
幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1及び第2の端子を備え、該第1の端子に入力した光
を増幅して前記第2の端子から出力し、該第2の端子か
ら入力した光を増幅して前記第1の端子から出力する半
導体光増幅素子と、 第3、第4及び第5の端子を備え、該第3の端子から入
力した光をTEモード成分及びTMモード成分に分離し
、これらTEモード成分及びTMモード成分を前記第4
及び第5の端子からそれぞれ出力し、これら第4及び第
5の端子から入力した光を合成して前記第3の端子から
出力するTE−TMモード分離素子と、 第6及び第7の端子を備え、該第6の端子から入力した
TEモード光をTMモードに変換して前記第7の端子か
ら出力し、該第7の端子から入力したTMモード光をT
Eモード光に変換し前記第6の端子から出力するTEモ
ード−TMモード変換素子と、 前記第2の端子と前記第3の端子とを接続する第1の偏
波面保存光導波路と、 前記第4の端子と前記第6の端子とを接続する第2の偏
波面保存光導波路と、 前記第5の端子と前記第7の端子とを接続する第3の偏
波面保存光導波路とからなる反射型光増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63247210A JPH0293623A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 反射型光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63247210A JPH0293623A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 反射型光増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0293623A true JPH0293623A (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=17160083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63247210A Pending JPH0293623A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 反射型光増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0293623A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02933A (ja) * | 1988-03-25 | 1990-01-05 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
US5295016A (en) * | 1991-07-15 | 1994-03-15 | Koninklijke Ptt Nederland, N.V. | Polarization insensitive amplification device |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247210A patent/JPH0293623A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02933A (ja) * | 1988-03-25 | 1990-01-05 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
US5295016A (en) * | 1991-07-15 | 1994-03-15 | Koninklijke Ptt Nederland, N.V. | Polarization insensitive amplification device |
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