JPH04104202A - 光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造 - Google Patents
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造Info
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- JPH04104202A JPH04104202A JP2221172A JP22117290A JPH04104202A JP H04104202 A JPH04104202 A JP H04104202A JP 2221172 A JP2221172 A JP 2221172A JP 22117290 A JP22117290 A JP 22117290A JP H04104202 A JPH04104202 A JP H04104202A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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】
概要
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造に関
し、 希土類ドープファイバに曲げに起因する損失を与えるこ
となく、長さの比較的長い希土類ドープファイバをコン
パクトに収容することのできる光海底中継器の実装構造
を提供することを目的とし、希土類元素をドープした希
土類ドープファイバに励起光を信号光と共に伝搬させて
前記信号光の増幅を行うようにした光ファイバ増幅器を
備えるとともに、中継器内部ユニットを円筒状ケース中
に収容した光海底中継器であって、希土類ドープファイ
バを前記円筒状ケースの外周に巻き付けて収容するよう
に構成する。
し、 希土類ドープファイバに曲げに起因する損失を与えるこ
となく、長さの比較的長い希土類ドープファイバをコン
パクトに収容することのできる光海底中継器の実装構造
を提供することを目的とし、希土類元素をドープした希
土類ドープファイバに励起光を信号光と共に伝搬させて
前記信号光の増幅を行うようにした光ファイバ増幅器を
備えるとともに、中継器内部ユニットを円筒状ケース中
に収容した光海底中継器であって、希土類ドープファイ
バを前記円筒状ケースの外周に巻き付けて収容するよう
に構成する。
産業上の利用分野
本発明は光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装
構造に関する。
構造に関する。
現在実用化されている光ファイバ通信システムにおいて
は、光ファイバの損失による光信号の減衰を補償するた
めに、一定距離毎に中継器を挿入している。中継器では
、光信号をフォトダイオードにより電気信号に変換して
、電子増幅器により信号を増幅した後、半導体レーザ等
により光信号に再変換し、光ファイバ伝送路に再び送り
出すという構成をとっている。もし、この光信号を低雑
音で直接光信号のまま増幅することができれば、光中継
器の小型化、経済化を図ることができる。
は、光ファイバの損失による光信号の減衰を補償するた
めに、一定距離毎に中継器を挿入している。中継器では
、光信号をフォトダイオードにより電気信号に変換して
、電子増幅器により信号を増幅した後、半導体レーザ等
により光信号に再変換し、光ファイバ伝送路に再び送り
出すという構成をとっている。もし、この光信号を低雑
音で直接光信号のまま増幅することができれば、光中継
器の小型化、経済化を図ることができる。
そこで、光信号を直接増幅できる光増幅器の研究が盛ん
に進められており、最近の研究成果によると、希土類光
ａ （Ｅｒ、Ｎｂ、Ｙｂ等）をドープした光ファイバと
ポンピング光を組み合わせた光ファイバ増幅器が注目さ
れている。この光ファイバ増幅器は、偏波依存性がない
こと、低雑音であること、光ファイバ伝送路との結合損
失が小さいといった優れた特徴があり、光ファイバ伝送
システムにおける伝送中継距離の飛躍的増大、光信号の
多数への分配を可能にすると期待されている。
に進められており、最近の研究成果によると、希土類光
ａ （Ｅｒ、Ｎｂ、Ｙｂ等）をドープした光ファイバと
ポンピング光を組み合わせた光ファイバ増幅器が注目さ
れている。この光ファイバ増幅器は、偏波依存性がない
こと、低雑音であること、光ファイバ伝送路との結合損
失が小さいといった優れた特徴があり、光ファイバ伝送
システムにおける伝送中継距離の飛躍的増大、光信号の
多数への分配を可能にすると期待されている。
一方、光海底ケーブル伝送方式においては、光海底ケー
ブルの伝送特性の劣化を防止し信号を増幅又は再生する
ために、所定間隔毎に光海底中継器が設けられており、
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器も開発されつつ
ある。
ブルの伝送特性の劣化を防止し信号を増幅又は再生する
ために、所定間隔毎に光海底中継器が設けられており、
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器も開発されつつ
ある。
従来の技術
第４図に希土類元素ドープファイバによる光増幅の原理
を示す。２はコア４及びクラッド６から構成された光フ
ァイバであり、コア４中にエルビウム（Ｅｒ）がドープ
されている。このようなＥｒドープファイバ２にポンピ
ング光（励起光）が入射されると、Ｅｒ原子が高いエネ
ルギー準位に励起される。このように高いエネルギー準
位に励起された光ファイバ２中のＥｒ原子に信号光が入
ってくると、Ｅｒ原子が低いエネルギー準位に遷移する
が、このとき光の誘導放出が生じ、信号光のパワーが光
ファイバに沿って次第に大きくなり信号光の増幅が行わ
れる。
を示す。２はコア４及びクラッド６から構成された光フ
ァイバであり、コア４中にエルビウム（Ｅｒ）がドープ
されている。このようなＥｒドープファイバ２にポンピ
ング光（励起光）が入射されると、Ｅｒ原子が高いエネ
ルギー準位に励起される。このように高いエネルギー準
位に励起された光ファイバ２中のＥｒ原子に信号光が入
ってくると、Ｅｒ原子が低いエネルギー準位に遷移する
が、このとき光の誘導放出が生じ、信号光のパワーが光
ファイバに沿って次第に大きくなり信号光の増幅が行わ
れる。
このよ′うな光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器は
未だ実用化されているものはなく、現在の光海底中継器
では全てフォトダイオード等の受光素子で光信号を一旦
電気信号に変換してから、この電気信号を増幅した後半
導体レーザを駆動して光信号に再変換し、光ファイバ伝
送路に送り出す構成をとっている。このような構成をと
る従来の光海底中継器の実装構造は種々提案されている
が、光ファイバについては光ファイバの余長部及びスプ
ライス部を中継器ユニット内に収容する構成が一般的に
とられている。
未だ実用化されているものはなく、現在の光海底中継器
では全てフォトダイオード等の受光素子で光信号を一旦
電気信号に変換してから、この電気信号を増幅した後半
導体レーザを駆動して光信号に再変換し、光ファイバ伝
送路に送り出す構成をとっている。このような構成をと
る従来の光海底中継器の実装構造は種々提案されている
が、光ファイバについては光ファイバの余長部及びスプ
ライス部を中継器ユニット内に収容する構成が一般的に
とられている。
発明が解決しようとする課題
Ｅｒ等の希土類元素をドープした希土類ドープファイバ
は、所望の利得を得るためには約２００〜３００ｍの長
さを必要とする。また、光ファイバはそれ自身の持つ特
性から折り曲げに対し弱く、信頼度を確保するために直
径６０艶より小さな曲率とすることはできない。このた
め、光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器では、直径
６０ｍｍ以上を確保し、且つ約２００〜３００ｍの比較
的長いファイバをそのシステム数に対応した本数（１シ
ステムに２本の割合）で中継器筐体内に収容しなければ
ならないという問題がある。従って、光海底中継器の実
装密度を高め、小型化及び多システム実装を実現するた
めには、希土類ドープファイバの実装方法をより効率的
に行うことが課題となっている。
は、所望の利得を得るためには約２００〜３００ｍの長
さを必要とする。また、光ファイバはそれ自身の持つ特
性から折り曲げに対し弱く、信頼度を確保するために直
径６０艶より小さな曲率とすることはできない。このた
め、光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器では、直径
６０ｍｍ以上を確保し、且つ約２００〜３００ｍの比較
的長いファイバをそのシステム数に対応した本数（１シ
ステムに２本の割合）で中継器筐体内に収容しなければ
ならないという問題がある。従って、光海底中継器の実
装密度を高め、小型化及び多システム実装を実現するた
めには、希土類ドープファイバの実装方法をより効率的
に行うことが課題となっている。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、希土類ドープファイバに曲げに
起因する損失を与えることなく、長さの比較的長い希土
類ドープファイバをコンパクトに収容することのできる
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装ａ造を提
供することである。
の目的とするところは、希土類ドープファイバに曲げに
起因する損失を与えることなく、長さの比較的長い希土
類ドープファイバをコンパクトに収容することのできる
光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装ａ造を提
供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、上述した課題を解決するために、希土類元素
をドープした希土類ドープファイバに励起光を信号光と
共に伝搬させて前記信号光の増幅を行うようにした光フ
ァイバ増幅器を備えるとともに、中継器内部ユニットを
円筒状ケース中に収容した光海底中継器であって、希土
類ドープファイバを前記円筒状ケースの外周に巻き付け
て収容することを特徴とする特 作 用 上述したように、希土類ドープファイバは直径約６０ｍ
ｍ以下に曲げることはできない上に、約２００〜３００
ｍの長さを必要とするため、この長さを有効に収容する
必要がある。中継器ユニットは直径的２５ｃｍの円筒状
ケース内に収容されているため、希土類ドープファイバ
を円筒状ケースの外周に巻き付けることが、その収容ス
ペースを節約できるとともに、希土類ドープファイバの
収容に必要な曲面も確保でき、光海底中継器の信頼性を
高める上で極めて都合が良い。
をドープした希土類ドープファイバに励起光を信号光と
共に伝搬させて前記信号光の増幅を行うようにした光フ
ァイバ増幅器を備えるとともに、中継器内部ユニットを
円筒状ケース中に収容した光海底中継器であって、希土
類ドープファイバを前記円筒状ケースの外周に巻き付け
て収容することを特徴とする特 作 用 上述したように、希土類ドープファイバは直径約６０ｍ
ｍ以下に曲げることはできない上に、約２００〜３００
ｍの長さを必要とするため、この長さを有効に収容する
必要がある。中継器ユニットは直径的２５ｃｍの円筒状
ケース内に収容されているため、希土類ドープファイバ
を円筒状ケースの外周に巻き付けることが、その収容ス
ペースを節約できるとともに、希土類ドープファイバの
収容に必要な曲面も確保でき、光海底中継器の信頼性を
高める上で極めて都合が良い。
実 施 例
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は本発明実施例の部分断面図を示しており、中継
器内部ユニット１０は実質上同一構成の３つのシステム
、システム１〜システム３により構成されている。各々
のシステムは、上り回路部と下り回路部とから構成され
ており、各回路部はプリント配線板Ｉ２が実装された電
子回路収容部１４と、光部品１６．１８が実装された光
回路収容部２０とから構成されている。
器内部ユニット１０は実質上同一構成の３つのシステム
、システム１〜システム３により構成されている。各々
のシステムは、上り回路部と下り回路部とから構成され
ており、各回路部はプリント配線板Ｉ２が実装された電
子回路収容部１４と、光部品１６．１８が実装された光
回路収容部２０とから構成されている。
このような構成を有するシステム１〜システム３は第２
図に示すような半割カバー２２を２つ組み合わせた円筒
状ケース２３内に収容されており、この円筒状ケース２
３の外周面上にはＥｒドープファイバ２４が巻回されて
収容されている。即ち、中継器内部ユニット内の光回路
に接続されたＥｒファイバ２４は、中継器の軸方向に伸
ばして端部から円筒状ケース２３の外部に引き出され、
円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けて収容してから
、再び円筒状ケース２３内に引き込まれ内部回路に接続
される。円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けられた
Ｅｒドープファイバ２４の上からポリエチレン製の絶縁
シリンダ２６を被せて、中継器内部ユニット１０と外部
との絶縁をとってから、内部ユニットを敷設時の衝撃か
ら守る図示しないクツション構造を介してこの中継器内
部ユニット１０は耐圧筐体内に収容される。円筒状ケー
ス２３の直径は概略約２５ｃｍであり、Ｅｒドープファ
イバ２４を円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けるこ
とにより、必要とするＥｒドープファイバ２４の最小曲
率以上の曲率を有効に確保することができる。
図に示すような半割カバー２２を２つ組み合わせた円筒
状ケース２３内に収容されており、この円筒状ケース２
３の外周面上にはＥｒドープファイバ２４が巻回されて
収容されている。即ち、中継器内部ユニット内の光回路
に接続されたＥｒファイバ２４は、中継器の軸方向に伸
ばして端部から円筒状ケース２３の外部に引き出され、
円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けて収容してから
、再び円筒状ケース２３内に引き込まれ内部回路に接続
される。円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けられた
Ｅｒドープファイバ２４の上からポリエチレン製の絶縁
シリンダ２６を被せて、中継器内部ユニット１０と外部
との絶縁をとってから、内部ユニットを敷設時の衝撃か
ら守る図示しないクツション構造を介してこの中継器内
部ユニット１０は耐圧筐体内に収容される。円筒状ケー
ス２３の直径は概略約２５ｃｍであり、Ｅｒドープファ
イバ２４を円筒状ケース２３の外周面上に巻き付けるこ
とにより、必要とするＥｒドープファイバ２４の最小曲
率以上の曲率を有効に確保することができる。
また、円筒状ケース２３表面は耐圧筐体により外部環境
から隔離されているたＺＳＥｒドープファイバ２４が劣
化を受けることはない。
から隔離されているたＺＳＥｒドープファイバ２４が劣
化を受けることはない。
次に、第３図を参照して、上述した本発明実施例に採用
した光ファイバ増幅中継器のブロック回路図について簡
単に説明する。システム１回路３０１ は、上り回路
と下り回路とから構成される。
した光ファイバ増幅中継器のブロック回路図について簡
単に説明する。システム１回路３０１ は、上り回路
と下り回路とから構成される。
同様にシステム２回路３０２．・・・、システム１回路
３０． も上り回路と下り回路とから構成される。
３０． も上り回路と下り回路とから構成される。
システム１回路３０１ の上り回路では、光海底ケーブ
ル３１を伝送されてきた光信号は合分波器３２でＬＤモ
ジュール４２からの励起光と合波され、信号光と励起光
がＥｒドープファイバ２４中を伝搬して信号光の増幅が
行われる。合分波器３４で信号光と励起光が分波され、
増幅された信号光は光海底ケーブル３１を介して伝送さ
れる。一方、合分波器３４で分波された励起光はフォト
ダイオード（ＰＤ）３６で電気信号に変換され、ＡＧＣ
回路３８により増幅器の利得が一定となるように制御さ
れる。ＡＧＣ回路３８の出力はＬＤドライバ４０に入力
され、励起光源としてのＬＤモジュール４２がＬＤドラ
イバ４０により駆動される。
ル３１を伝送されてきた光信号は合分波器３２でＬＤモ
ジュール４２からの励起光と合波され、信号光と励起光
がＥｒドープファイバ２４中を伝搬して信号光の増幅が
行われる。合分波器３４で信号光と励起光が分波され、
増幅された信号光は光海底ケーブル３１を介して伝送さ
れる。一方、合分波器３４で分波された励起光はフォト
ダイオード（ＰＤ）３６で電気信号に変換され、ＡＧＣ
回路３８により増幅器の利得が一定となるように制御さ
れる。ＡＧＣ回路３８の出力はＬＤドライバ４０に入力
され、励起光源としてのＬＤモジュール４２がＬＤドラ
イバ４０により駆動される。
このように上り回路では、信号光と励起光が同方向に伝
搬するフォワードボンピングであるが、下り回路では信
号光と励起光が逆方向に伝搬するバックワードボンピン
グを採用している。増幅作用的には、フォワードポンピ
ングもバックワードポンピングも同様である。電源はパ
ワー回路４４から供給される。
搬するフォワードボンピングであるが、下り回路では信
号光と励起光が逆方向に伝搬するバックワードボンピン
グを採用している。増幅作用的には、フォワードポンピ
ングもバックワードポンピングも同様である。電源はパ
ワー回路４４から供給される。
上述した実施例では、Ｅｒドープファイバの収容構造に
ついて説明したが、信号光の波長帯域によってはＮｂ、
Ｙｂ等の他の希土類元素ドープファイバも使用可能であ
る。
ついて説明したが、信号光の波長帯域によってはＮｂ、
Ｙｂ等の他の希土類元素ドープファイバも使用可能であ
る。
発明の効果
本発明は以上詳述したように構成したので、希土類ドー
プファイバに曲げに起因する損失を与えることなく、長
さの比較的長い希土類ドープファイバをコンパクトに収
容することができるという効果を奏する。これにより、
光海底中継器の小型化、高密度化が可能となる。
プファイバに曲げに起因する損失を与えることなく、長
さの比較的長い希土類ドープファイバをコンパクトに収
容することができるという効果を奏する。これにより、
光海底中継器の小型化、高密度化が可能となる。
第１図は本発明実施例の部分断面図、
第２図は半割カバー斜視図、
第３図は本発明実施例に採用した光ファイバ増幅中継器
のブロック回路図、 第４図は希土類ドープファイバによる光増幅の原理を示
す模式図である。 １０・・・中継器内部ユニット、 ２２・・・半割カバー ２３・・・円筒状ケース、 ２４・・・Ｅｒドープファイバ ６・・・絶縁シリンダ、 ２．３４・・・合分波器、 ６・・・ＦＤ。 ２・・・ＬＤモジニール。
のブロック回路図、 第４図は希土類ドープファイバによる光増幅の原理を示
す模式図である。 １０・・・中継器内部ユニット、 ２２・・・半割カバー ２３・・・円筒状ケース、 ２４・・・Ｅｒドープファイバ ６・・・絶縁シリンダ、 ２．３４・・・合分波器、 ６・・・ＦＤ。 ２・・・ＬＤモジニール。
Claims (1)
- 希土類元素をドープした希土類ドープファイバ（２４）
に励起光を信号光と共に伝搬させて前記信号光の増幅を
行うようにした光ファイバ増幅器を備えるとともに、中
継器内部ユニット（１０）を円筒状ケース（２３）中に
収容した光海底中継器であって、希土類ドープファイバ
（２４）を前記円筒状ケース（２３）の外周に巻き付け
て収容することを特徴とする光ファイバ増幅器を備えた
光海底中継器の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2221172A JPH04104202A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2221172A JPH04104202A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104202A true JPH04104202A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16762607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2221172A Pending JPH04104202A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光ファイバ増幅器を備えた光海底中継器の実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04104202A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05313036A (ja) * | 1992-05-13 | 1993-11-26 | Fujikura Ltd | 機能性光ファイバモジュール |
| JPH0653575A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
| EP0595395A1 (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-04 | PIRELLI CAVI S.p.A. | A compact-size optical amplifier having separate functions |
| CN102185245A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-14 | 南京大学 | 基于长微光纤的多环光学谐振腔的模具化制备和封装方法 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2221172A patent/JPH04104202A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05313036A (ja) * | 1992-05-13 | 1993-11-26 | Fujikura Ltd | 機能性光ファイバモジュール |
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| CN102185245A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-14 | 南京大学 | 基于长微光纤的多环光学谐振腔的模具化制备和封装方法 |
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