JPH03215982A - ファイバ形光増幅器 - Google Patents
ファイバ形光増幅器Info
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- JPH03215982A JPH03215982A JP2011551A JP1155190A JPH03215982A JP H03215982 A JPH03215982 A JP H03215982A JP 2011551 A JP2011551 A JP 2011551A JP 1155190 A JP1155190 A JP 1155190A JP H03215982 A JPH03215982 A JP H03215982A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
-
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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〕
この発明は、例えば光通信システムに用いられる、希土
類ドープ光ファイバを用いたファイバ形光増幅器に関し
、特に双方向増幅するものの改良に関するものである。
類ドープ光ファイバを用いたファイバ形光増幅器に関し
、特に双方向増幅するものの改良に関するものである。
従来、この種の装置として第３図に示すようなものがあ
った。これは「島田禎晋， Ｅｒドープファイバー光増
幅器が光通信に与えるインパクト，Ｏｐｌｕｓ Ｅ，
ＩＩｋＬｌｌ３， ｐｐ．７５−８２ ． １９８９
ｊに示されたもので、図において、１は希土類ドープ光
ファイバで、例えば希土類元素であるエルビウムを長さ
数ｍ〜数十ｍ程度のシングルモード光ファイバにドープ
したものである。２は励起光源、３は駆動回路、４は光
カプラ、７ａは帯域通過光フィルタ、８は光アイソレー
タである。また、６ａ及び６ｂは信号光入出力端子であ
る。
った。これは「島田禎晋， Ｅｒドープファイバー光増
幅器が光通信に与えるインパクト，Ｏｐｌｕｓ Ｅ，
ＩＩｋＬｌｌ３， ｐｐ．７５−８２ ． １９８９
ｊに示されたもので、図において、１は希土類ドープ光
ファイバで、例えば希土類元素であるエルビウムを長さ
数ｍ〜数十ｍ程度のシングルモード光ファイバにドープ
したものである。２は励起光源、３は駆動回路、４は光
カプラ、７ａは帯域通過光フィルタ、８は光アイソレー
タである。また、６ａ及び６ｂは信号光入出力端子であ
る。
次に動作について説明する。
希土類ドープ光ファイバ１には光カブラ４が接続されて
いる。励起光源２は例えば波長１．４８μｍの半導体レ
ーザで、駆動回路３によって駆動され、安定した直流発
振状態となる。励起光源２から出力される数ｍＷ〜数十
ｍＷの励起光を光カプラ４を通じて希土類ドープ光ファ
イバ１に入力すると、希土類ドープ光ファイバ１は反転
分布状態となり、信号光入出力端子６ａから入力された
、波長１．５３μｍもしくは１．５５μｍの信号光が誘
導放出作用によって増幅され、信号光入出力端子６ｂに
出力する。このとき、例えば誘電体多層膜を用いて構成
された帯域通過光フィルタ７ａが、波長１．５３μｍも
しくは１．５５μｍの信号光のみを通過させ、１．４８
μｍの励起光を遮断する。また信号光入出力端子６ｂか
ら入力された信号光も増幅され、信号光入出力端子６ｂ
に出力される。つまり、この光増幅器は双方向光増幅器
として動作する。
いる。励起光源２は例えば波長１．４８μｍの半導体レ
ーザで、駆動回路３によって駆動され、安定した直流発
振状態となる。励起光源２から出力される数ｍＷ〜数十
ｍＷの励起光を光カプラ４を通じて希土類ドープ光ファ
イバ１に入力すると、希土類ドープ光ファイバ１は反転
分布状態となり、信号光入出力端子６ａから入力された
、波長１．５３μｍもしくは１．５５μｍの信号光が誘
導放出作用によって増幅され、信号光入出力端子６ｂに
出力する。このとき、例えば誘電体多層膜を用いて構成
された帯域通過光フィルタ７ａが、波長１．５３μｍも
しくは１．５５μｍの信号光のみを通過させ、１．４８
μｍの励起光を遮断する。また信号光入出力端子６ｂか
ら入力された信号光も増幅され、信号光入出力端子６ｂ
に出力される。つまり、この光増幅器は双方向光増幅器
として動作する。
従来のファイバ形光増幅器は以上のように構成されてい
るので、励起光を一方向にしか入力することができず、
励起光の伝搬方向と信号光の伝搬方向とが同じ場合と逆
の場合とで増幅特性が異なる。特に励起光と信号光の伝
搬方向とが逆の場合、雑音特性が劣化することが知られ
ている。このことは、例えばｒＲ． Ｏｌｓｈａｎｓｋ
ｙ Ｎｏｉｓｅ ｆｉｇｕｒｅ ｆｏｒＥｒｂｉｕｍ
−ｄｏｐｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｒｅ ａｍｐｌ
ｉｆｉｅｒｓ″， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ Ｖｏｌ． ２４＋ Ｎｏ． ２２＋ ｐｐ．１
３６３−１３６５． １９８８Ｊに詳しく論じられてい
る。
るので、励起光を一方向にしか入力することができず、
励起光の伝搬方向と信号光の伝搬方向とが同じ場合と逆
の場合とで増幅特性が異なる。特に励起光と信号光の伝
搬方向とが逆の場合、雑音特性が劣化することが知られ
ている。このことは、例えばｒＲ． Ｏｌｓｈａｎｓｋ
ｙ Ｎｏｉｓｅ ｆｉｇｕｒｅ ｆｏｒＥｒｂｉｕｍ
−ｄｏｐｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｒｅ ａｍｐｌ
ｉｆｉｅｒｓ″， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ Ｖｏｌ． ２４＋ Ｎｏ． ２２＋ ｐｐ．１
３６３−１３６５． １９８８Ｊに詳しく論じられてい
る。
従って、このファイバ形光増幅器を双方向光増幅器とし
て用いようとしたとき上記片方向の雑音特性劣化が大き
な問題であった。
て用いようとしたとき上記片方向の雑音特性劣化が大き
な問題であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、双方向の増幅特性、特に雑音特性が一致した
高利得のファイバ形光増幅器を得ることを目的とする。
たもので、双方向の増幅特性、特に雑音特性が一致した
高利得のファイバ形光増幅器を得ることを目的とする。
この発明に係るファイバ形光増幅器は、２本の希土類ド
ープ光ファイバを１個の光カプラを介して縦続接続し、
接続部分から逆方向に同一レベルの励起光を入力する構
成としたものである。
ープ光ファイバを１個の光カプラを介して縦続接続し、
接続部分から逆方向に同一レベルの励起光を入力する構
成としたものである。
この発明においては、２本の希土類ドープ光ファイバを
１個の光カブラを介して縦続接続し、接続部分から逆方
向に同一レベルの励起光を入力する構成としたから、希
土類ドープ光ファイバのカプラでの接続部分を中心に対
称な反転分布状態（第４図参照）を得ることができ、こ
の結果、信号光がどちらの方向から入力されても同一の
増幅特性を示す。
１個の光カブラを介して縦続接続し、接続部分から逆方
向に同一レベルの励起光を入力する構成としたから、希
土類ドープ光ファイバのカプラでの接続部分を中心に対
称な反転分布状態（第４図参照）を得ることができ、こ
の結果、信号光がどちらの方向から入力されても同一の
増幅特性を示す。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明によるファイハ形光増幅器の一実施例
を示す構成図である。第３図と同一符号は同一または相
当部分を示し、ｌａ，ｌｂは希土類ドープ光ファイバ、
７ａ及び７ｂは帯域通過光フィルタ、５は光分波器で、
例えば３ｄＢ光ファイバカプラや光導波路型Ｙ分岐回路
を用いて実現できるものである。
を示す構成図である。第３図と同一符号は同一または相
当部分を示し、ｌａ，ｌｂは希土類ドープ光ファイバ、
７ａ及び７ｂは帯域通過光フィルタ、５は光分波器で、
例えば３ｄＢ光ファイバカプラや光導波路型Ｙ分岐回路
を用いて実現できるものである。
次に動作について説明する。
従来例と同様に、駆動回路３により駆動される励起光源
２からは一定レベルの励起光が出力される。出力された
励起光は光分波器５で２分配され、分配された一方の励
起光は、光カプラ４の左側の端子を通じて希土類ドープ
光ファイバ１ｂに入力される。同じく分配されたもう一
方の励起光は光カプラ４の右側の端子を通じて希土類ド
ープ光ファイバ１ａに入力される。励起光を入力された
希土類ドープ光ファイバ１ａ及び１ｂは反転分布状態と
なるが、反転分布の状態は光カプラ４を中心に希土類ド
ープ光ファイバｌａ，ｌｂの長さ方向に対称となる。従
って、信号光入出力端子６ａもしくは６ｂから入力され
た信号光は同じ経路で増幅されることになり、双方向同
一の特性が得られるようになる。
２からは一定レベルの励起光が出力される。出力された
励起光は光分波器５で２分配され、分配された一方の励
起光は、光カプラ４の左側の端子を通じて希土類ドープ
光ファイバ１ｂに入力される。同じく分配されたもう一
方の励起光は光カプラ４の右側の端子を通じて希土類ド
ープ光ファイバ１ａに入力される。励起光を入力された
希土類ドープ光ファイバ１ａ及び１ｂは反転分布状態と
なるが、反転分布の状態は光カプラ４を中心に希土類ド
ープ光ファイバｌａ，ｌｂの長さ方向に対称となる。従
って、信号光入出力端子６ａもしくは６ｂから入力され
た信号光は同じ経路で増幅されることになり、双方向同
一の特性が得られるようになる。
このように本実施例によれば、２本の希土類ドープ光フ
ァイバｌａ，ｌｂを１個の光カプラ４を介して縦続接続
し、接続部分から逆方向に同一レベルの励起光を入力す
る構成としたから、希土類ドープ光ファイバのカプラ４
での接続部分を中心に対称な反転分布を得ることができ
、この結果、信号光がどちらの方向から入力されても同
一の増幅特性を示す、即ち双方向同一の増幅特性が得ら
れ、雑音特性が一致した、高利得なファイバ形光増幅器
を得ることができる。
ァイバｌａ，ｌｂを１個の光カプラ４を介して縦続接続
し、接続部分から逆方向に同一レベルの励起光を入力す
る構成としたから、希土類ドープ光ファイバのカプラ４
での接続部分を中心に対称な反転分布を得ることができ
、この結果、信号光がどちらの方向から入力されても同
一の増幅特性を示す、即ち双方向同一の増幅特性が得ら
れ、雑音特性が一致した、高利得なファイバ形光増幅器
を得ることができる。
なお、信号光入出力端子６ａから入力された信号光の一
部は光カプラ４を通じて励起光源２の方向に向かうが、
これは光アイソレータ８で遮断され、励起光源２に有害
な影響を及ぼずことはなく、同様に信号光入出力端子６
ｂから入力された信号光の一部も光カプラ４を通じて励
起光源２の方向に向かうが、これも光アイソレータ８で
遮断され、励起光源２に有害な影響を及ぼすことはない
。
部は光カプラ４を通じて励起光源２の方向に向かうが、
これは光アイソレータ８で遮断され、励起光源２に有害
な影響を及ぼずことはなく、同様に信号光入出力端子６
ｂから入力された信号光の一部も光カプラ４を通じて励
起光源２の方向に向かうが、これも光アイソレータ８で
遮断され、励起光源２に有害な影響を及ぼすことはない
。
なお、上記実施例では、励起光源として、単一の励起光
ａ２を用いる構成としたが、異なる２個の励起光源を用
いて光源からの励起光をぞれぞれ光カプラ４の２個の端
子に入力する構成とした場合も上記実施例と同様の効果
を奏する。
ａ２を用いる構成としたが、異なる２個の励起光源を用
いて光源からの励起光をぞれぞれ光カプラ４の２個の端
子に入力する構成とした場合も上記実施例と同様の効果
を奏する。
第２図はこの発明の他の実施例を示すものであり、８は
光アイソレータで、励起光源２からは前面光、及び背面
光の２つの光が励起光として出力される。
光アイソレータで、励起光源２からは前面光、及び背面
光の２つの光が励起光として出力される。
このように構成すれば上記実施例と同様の効果が得られ
るだけでなく、光分波器５がなくても光カプラ４の２端
子から励起光を入力することができ、励起光源２の利用
効率を高めることになり、ファイバ形光増幅器全体の消
費電力も減少できる効果がある。
るだけでなく、光分波器５がなくても光カプラ４の２端
子から励起光を入力することができ、励起光源２の利用
効率を高めることになり、ファイバ形光増幅器全体の消
費電力も減少できる効果がある。
以上のように、この発明に係るファイバ形光増幅器によ
れば、２本の希土類ドープ光ファイバを１個の光カプラ
を介して縦続接続し、接続部分から逆方向に同一レベル
の励起光を入力する構成としたので、希土類ドープ光フ
ァイバの接続部分を中心に対称な反転分布を得ることが
でき、この結果、信号光がどちらの方向から入力されて
も同一の増幅特性を示す双方向光増幅器が得られるとい
う効果がある。
れば、２本の希土類ドープ光ファイバを１個の光カプラ
を介して縦続接続し、接続部分から逆方向に同一レベル
の励起光を入力する構成としたので、希土類ドープ光フ
ァイバの接続部分を中心に対称な反転分布を得ることが
でき、この結果、信号光がどちらの方向から入力されて
も同一の増幅特性を示す双方向光増幅器が得られるとい
う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるファイバ形光増幅器
を示す構成図、第２図はこの発明の他の実施例によるフ
ァイバ形光増幅器を示す構成図、第３図は従来のファイ
バ形光増幅器を示す構成図、第４図はファイバ長さと、
反転分布量との関係を表す図である。 図において、１，ｌａ，ｌｂは希土類ドープ光ファイバ
、２は励起光源、３は駆動回路、４は光カプラ、５は光
分波器、６ａ，６ｂは信号光入出力端子、７ａ，７ｂは
光分波器、８は光アイソレータである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
を示す構成図、第２図はこの発明の他の実施例によるフ
ァイバ形光増幅器を示す構成図、第３図は従来のファイ
バ形光増幅器を示す構成図、第４図はファイバ長さと、
反転分布量との関係を表す図である。 図において、１，ｌａ，ｌｂは希土類ドープ光ファイバ
、２は励起光源、３は駆動回路、４は光カプラ、５は光
分波器、６ａ，６ｂは信号光入出力端子、７ａ，７ｂは
光分波器、８は光アイソレータである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）光の増幅媒質である希土類ドープ光ファイバを用
いたファイバ形光増幅器において、 光カプラを介して縦続接続された２本の希土類ドープ光
ファイバと、 励起光源とを備え、 上記励起光源から出力された励起光が上記光カプラの向
かい合う２つの端子を通じて上記２本の希土類ドープ光
ファイバにそれぞれ逆方向に入射するよう構成したこと
を特徴とするファイバ形光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011551A JPH03215982A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ファイバ形光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011551A JPH03215982A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ファイバ形光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215982A true JPH03215982A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11781090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011551A Pending JPH03215982A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ファイバ形光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215982A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0541061A2 (en) * | 1991-11-08 | 1993-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical-fiber light amplifier |
| EP0588557A1 (en) * | 1992-09-15 | 1994-03-23 | AT&T Corp. | Balanced optical amplifier |
| FR2708152A1 (fr) * | 1993-07-19 | 1995-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Appareil amplificateur de lumière. |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2011551A patent/JPH03215982A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0541061A2 (en) * | 1991-11-08 | 1993-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical-fiber light amplifier |
| US5367587A (en) * | 1991-11-08 | 1994-11-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical amplifier |
| EP0588557A1 (en) * | 1992-09-15 | 1994-03-23 | AT&T Corp. | Balanced optical amplifier |
| JPH06202176A (ja) * | 1992-09-15 | 1994-07-22 | American Teleph & Telegr Co <Att> | バランス型光増幅器 |
| FR2708152A1 (fr) * | 1993-07-19 | 1995-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Appareil amplificateur de lumière. |
| US5510930A (en) * | 1993-07-19 | 1996-04-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Light amplifying apparatus |
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