JPH04214540A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH04214540A JPH04214540A JP2410431A JP41043190A JPH04214540A JP H04214540 A JPH04214540 A JP H04214540A JP 2410431 A JP2410431 A JP 2410431A JP 41043190 A JP41043190 A JP 41043190A JP H04214540 A JPH04214540 A JP H04214540A
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- Japan
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- optical
- erbium
- optical fiber
- doped
- doped optical
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- Pending
Links
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 38
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅器に関し、特に
光中継器に用いられるエルビウムドープ光ファイバ式の
光増幅器に関するものである。
光中継器に用いられるエルビウムドープ光ファイバ式の
光増幅器に関するものである。
【０００２】現在研究が進められている光直接増幅器と
しては、Ｅｒ（エルビウム）ドープ光ファイバや、半導
体レーザーや、光ファイバラマン等を用いたものがある
が、半導体レーザーの場合には、装置自体から雑音が発
生されることや、製品にバラツキがあり、また、光ファ
イバラマンの場合には伝送路の光ファイバ自体を増幅器
として用いるので数ｋｍの長い大規模な構造を必要とし
且つ励起光源の出力が大きくなければならない等の点か
ら、光中継器としては数１００ｍの光ファイバをボビン
等に巻くことにより小型化され且つ励起出力も小さくて
済むエルビウムドープ光ファイバを用いることが望まれ
ている。
しては、Ｅｒ（エルビウム）ドープ光ファイバや、半導
体レーザーや、光ファイバラマン等を用いたものがある
が、半導体レーザーの場合には、装置自体から雑音が発
生されることや、製品にバラツキがあり、また、光ファ
イバラマンの場合には伝送路の光ファイバ自体を増幅器
として用いるので数ｋｍの長い大規模な構造を必要とし
且つ励起光源の出力が大きくなければならない等の点か
ら、光中継器としては数１００ｍの光ファイバをボビン
等に巻くことにより小型化され且つ励起出力も小さくて
済むエルビウムドープ光ファイバを用いることが望まれ
ている。
【０００３】
【従来の技術】図３は、従来のエルビウムドープ光ファ
イバを用いた光増幅器を示したもので、１はエルビウム
ドープ光ファイバ、２は逆光信号を遮断する光アイソレ
ータ、３は光アイソレータ２からの光信号を分岐するビ
ームスプリッタ、４はビームスプリッタ３からの分岐光
を電気信号に変換する光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）、５は
光−電気変換部４からの電気信号により一定出力レベル
を保つための自動出力制御部（ＡＰＣ）、６は自動出力
制御部５の出力信号によってレーザーダイオード（ＬＤ
）を駆動するドライバ（ＤＲＩＶ）、そして、８はレー
ザーダイオード７からの励起光により光入力信号に対し
てポンプ光を与えて光直接増幅するための光カプラであ
る。
イバを用いた光増幅器を示したもので、１はエルビウム
ドープ光ファイバ、２は逆光信号を遮断する光アイソレ
ータ、３は光アイソレータ２からの光信号を分岐するビ
ームスプリッタ、４はビームスプリッタ３からの分岐光
を電気信号に変換する光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）、５は
光−電気変換部４からの電気信号により一定出力レベル
を保つための自動出力制御部（ＡＰＣ）、６は自動出力
制御部５の出力信号によってレーザーダイオード（ＬＤ
）を駆動するドライバ（ＤＲＩＶ）、そして、８はレー
ザーダイオード７からの励起光により光入力信号に対し
てポンプ光を与えて光直接増幅するための光カプラであ
る。
【０００４】このような構成の従来例においては、光入
力信号に対して光カプラ８でレーザーダイオード７から
のポンプ光によりポンピングを行って光直接増幅し、次
の光中継器へ送出する。
力信号に対して光カプラ８でレーザーダイオード７から
のポンプ光によりポンピングを行って光直接増幅し、次
の光中継器へ送出する。
【０００５】このとき送出される光出力をビームスプリ
ッタ３で分岐させ、光−電気変換部４で変換された電気
信号を自動出力制御部５において、該電気信号（即ち光
出力）が一定になるように自動出力制御を行ってドライ
バ６によりレーザーダイオード７を駆動して所望のポン
プ光を光カプラ８に与えている。
ッタ３で分岐させ、光−電気変換部４で変換された電気
信号を自動出力制御部５において、該電気信号（即ち光
出力）が一定になるように自動出力制御を行ってドライ
バ６によりレーザーダイオード７を駆動して所望のポン
プ光を光カプラ８に与えている。
【０００６】また、光アイソレータ２は、図示のような
光信号だけを光出力して逆方向の光を阻止するためのも
のである。
光信号だけを光出力して逆方向の光を阻止するためのも
のである。
【０００７】図４は、この光アイソレータ２の具体的な
構成を示したもので、入力側の光ファイバ１と出力側の
光ファイバ１との間には、球レンズ１１ａと１１ｂとが
挿入されており、更にこれらの球レンズ１１ａと１１ｂ
との間には、偏光面選択方向が互いに４５°に設定され
た偏光子１２ａと検光子１２ｂとが挿入され、そして更
にこれら偏光子１２ａと検光子１２ｂとの間にファラデ
ー回転子としてのＹＩＧ（イットリウム・アイアン・ガ
ーネット）単結晶１３が挿入されている。また、ＹＩＧ
単結晶１３には、この偏光面が磁界の方向に対して右ね
じの方向に４５°傾くように励磁するための磁石１４が
設けられている。
構成を示したもので、入力側の光ファイバ１と出力側の
光ファイバ１との間には、球レンズ１１ａと１１ｂとが
挿入されており、更にこれらの球レンズ１１ａと１１ｂ
との間には、偏光面選択方向が互いに４５°に設定され
た偏光子１２ａと検光子１２ｂとが挿入され、そして更
にこれら偏光子１２ａと検光子１２ｂとの間にファラデ
ー回転子としてのＹＩＧ（イットリウム・アイアン・ガ
ーネット）単結晶１３が挿入されている。また、ＹＩＧ
単結晶１３には、この偏光面が磁界の方向に対して右ね
じの方向に４５°傾くように励磁するための磁石１４が
設けられている。
【０００８】このような光アイソレータ２においては、
入力側の光ファイバ１から出力された直線偏光の光信号
は球レンズ１１ａで平行光に変換されて偏光子１２ａに
入射される。そして、偏光子１２ａを通過した光信号は
、ＹＩＧ単結晶１３よって偏光面が磁石１４による磁界
の方向に対して右ネジ方向に４５°回転させられて検光
子１２ｂに与えられる。この検光子１２ｂは偏光子１２
ａと４５°偏光面が傾いているので、ＹＩＧ単結晶１３
を通った光信号は検光子１２ｂを通過することとなる。
入力側の光ファイバ１から出力された直線偏光の光信号
は球レンズ１１ａで平行光に変換されて偏光子１２ａに
入射される。そして、偏光子１２ａを通過した光信号は
、ＹＩＧ単結晶１３よって偏光面が磁石１４による磁界
の方向に対して右ネジ方向に４５°回転させられて検光
子１２ｂに与えられる。この検光子１２ｂは偏光子１２
ａと４５°偏光面が傾いているので、ＹＩＧ単結晶１３
を通った光信号は検光子１２ｂを通過することとなる。
【０００９】従って、出力側の光ファイバ１からの光信
号については、検光子１２ｂの偏光面選択方向の成分光
のみがＹＩＧ単結晶１３に入射され、ここで更に磁界の
方向に対して４５°回転させられるので、偏光子１２ａ
の偏光面に対しては９０°ずれた偏光成分だけが偏光子
１２ａに入射されることとなり、この光は偏光子１２ａ
で阻止されるため、逆方向からの光は遮断されることと
なる。
号については、検光子１２ｂの偏光面選択方向の成分光
のみがＹＩＧ単結晶１３に入射され、ここで更に磁界の
方向に対して４５°回転させられるので、偏光子１２ａ
の偏光面に対しては９０°ずれた偏光成分だけが偏光子
１２ａに入射されることとなり、この光は偏光子１２ａ
で阻止されるため、逆方向からの光は遮断されることと
なる。
【００１０】このように、光アイソレータは不要な反射
波による光増幅器の不安定動作を防ぐために用いられて
いる。
波による光増幅器の不安定動作を防ぐために用いられて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すような光アイソレータでは、入力側の光ファイバ１
からの光信号は、球レンズ１１ａ、偏光子１２ａ、ＹＩ
Ｇ単結晶１３、検光子１２ｂ、球レンズ１１ｂ、及び出
力側の光ファイバ１の入射面のそれぞれにおいて何らか
らの反射が存在し、その内の特に球レンズ１１ａ、偏光
子１２ａ、及びＹＩＧ単結晶１３で反射された光はその
ままエルビウムドープ光ファイバ１に戻ってしまい、光
増幅器の動作を不安定にしてしまう。
示すような光アイソレータでは、入力側の光ファイバ１
からの光信号は、球レンズ１１ａ、偏光子１２ａ、ＹＩ
Ｇ単結晶１３、検光子１２ｂ、球レンズ１１ｂ、及び出
力側の光ファイバ１の入射面のそれぞれにおいて何らか
らの反射が存在し、その内の特に球レンズ１１ａ、偏光
子１２ａ、及びＹＩＧ単結晶１３で反射された光はその
ままエルビウムドープ光ファイバ１に戻ってしまい、光
増幅器の動作を不安定にしてしまう。
【００１２】このため、光アイソレータの反射減衰量特
性として、例えば４０ｄＢ以上の高性能が要求されると
いう問題点があった。
性として、例えば４０ｄＢ以上の高性能が要求されると
いう問題点があった。
【００１３】従って、本発明は、エルビウムドープ光フ
ァイバにより所定のゲインを与える光増幅器において、
光アイソレータによる反射光の影響をできるだけ排除す
ることを目的とする。
ァイバにより所定のゲインを与える光増幅器において、
光アイソレータによる反射光の影響をできるだけ排除す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明に係る光
増幅器の構成を原理的に示したもので、本発明では、エ
ルビウムドープ光ファイバを複数１１ 〜１ｎ に分割
し、その間に光アイソータ２１ 〜２ｎ−１ を設けた
ものである。
増幅器の構成を原理的に示したもので、本発明では、エ
ルビウムドープ光ファイバを複数１１ 〜１ｎ に分割
し、その間に光アイソータ２１ 〜２ｎ−１ を設けた
ものである。
【００１５】
【作用】図１において、このエルビウムドープ光ファイ
バを用いて光増幅器全体で必要とする所定ゲインを例え
ばＧとすると、これらの分割されたエルビウムドープ光
ファイバ１１ 〜１ｎ の各ゲインはＧ／ｎでよい。
バを用いて光増幅器全体で必要とする所定ゲインを例え
ばＧとすると、これらの分割されたエルビウムドープ光
ファイバ１１ 〜１ｎ の各ゲインはＧ／ｎでよい。
【００１６】従って、光アイソレータ２１ 〜２ｎ−１
がそれぞれ従来と同じものであっても、反射されて各
エルビウムドープ光ファイバ１１ 〜１ｎ に戻されて
逆方向に増幅されるゲインは単一のエルビウムドープ光
ファイバを用いた場合と比べて１／ｎで済むこととなり
、その分だけ各光アイソレータの所要反射減衰量特性を
緩和することができる。
がそれぞれ従来と同じものであっても、反射されて各
エルビウムドープ光ファイバ１１ 〜１ｎ に戻されて
逆方向に増幅されるゲインは単一のエルビウムドープ光
ファイバを用いた場合と比べて１／ｎで済むこととなり
、その分だけ各光アイソレータの所要反射減衰量特性を
緩和することができる。
【００１７】
【実施例】図２は、本発明に係る光増幅器の一実施例を
示したものであり、この実施例では、エルビウムドープ
光ファイバを２つに分割したものであり、従って光アイ
ソレータはエルビウムドープ光ファイバ１１ と１２
との間に１つだけ設ければよい。その他の構成は図３に
示したものを用いることができる。
示したものであり、この実施例では、エルビウムドープ
光ファイバを２つに分割したものであり、従って光アイ
ソレータはエルビウムドープ光ファイバ１１ と１２
との間に１つだけ設ければよい。その他の構成は図３に
示したものを用いることができる。
【００１８】このような構成において、光入力信号に対
して光カプラ８でレーザーダイオード７からのポンプ光
によりポンピングを行って、まずエルビウムドープ光フ
ァイバ１１ によるゲインＧ／２の光直接増幅を行い、
光アイソレータ２を経て更にエルビウムドープ光ファイ
バ１２ によるゲインＧ／２の光直接増幅を行って次の
光中継器へ送出する。
して光カプラ８でレーザーダイオード７からのポンプ光
によりポンピングを行って、まずエルビウムドープ光フ
ァイバ１１ によるゲインＧ／２の光直接増幅を行い、
光アイソレータ２を経て更にエルビウムドープ光ファイ
バ１２ によるゲインＧ／２の光直接増幅を行って次の
光中継器へ送出する。
【００１９】このとき送出される光出力をビームスプリ
ッタ３で分岐させ、光−電気変換部４で変換された電気
信号を自動出力制御部５において、該電気信号（即ち光
出力）が一定になるように自動出力制御を行ってドライ
バ６によりレーザーダイオード７を駆動して所望のポン
プ光を光カプラ８に与える。
ッタ３で分岐させ、光−電気変換部４で変換された電気
信号を自動出力制御部５において、該電気信号（即ち光
出力）が一定になるように自動出力制御を行ってドライ
バ６によりレーザーダイオード７を駆動して所望のポン
プ光を光カプラ８に与える。
【００２０】従って、光アイソレータ２で反射された光
成分はエルビウムドープ光ファイバ１１ において図３
の例の１／２の増幅を受けるだけであるので、その分、
光アイソレータ２の反射減衰量特性を緩和することがで
きる。
成分はエルビウムドープ光ファイバ１１ において図３
の例の１／２の増幅を受けるだけであるので、その分、
光アイソレータ２の反射減衰量特性を緩和することがで
きる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る光増幅
器によれば、エルビウムドープ光ファイバを複数に分割
し、その間に光アイソータを設けたので、例えばｎ分割
された各エルビウムドープ光ファイバの所定ゲインを分
割前の１／ｎに減少させることができ、光アイソレータ
の所要反射減衰量特性を緩和することができる。このた
め、より簡易で廉価な光増幅器が実現できることとなる
。
器によれば、エルビウムドープ光ファイバを複数に分割
し、その間に光アイソータを設けたので、例えばｎ分割
された各エルビウムドープ光ファイバの所定ゲインを分
割前の１／ｎに減少させることができ、光アイソレータ
の所要反射減衰量特性を緩和することができる。このた
め、より簡易で廉価な光増幅器が実現できることとなる
。
【図１】本発明に係る光増幅器の原理的な構成図である
。
。
【図２】本発明に係る光増幅器の一実施例を示したブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】従来の光増幅器を示すブロック図である。
【図４】光アイソレータの一般的な構造を示した図であ
る。
る。
１１ 〜１ｎ エルビウムドープ光ファイバ２１
〜２ｎ−１ 光アイソレータ ３ ビームスプリッタ ４ 光−電気変換部 ５ 自動出力制御部 ６ ドライバ ７ レーザーダイオード ８ 光カプラ
〜２ｎ−１ 光アイソレータ ３ ビームスプリッタ ４ 光−電気変換部 ５ 自動出力制御部 ６ ドライバ ７ レーザーダイオード ８ 光カプラ
Claims (1)
- 【請求項１】 エルビウムドープ光ファイバにより所
定のゲインを与える光増幅器において、該エルビウムド
ープ光ファイバを複数（１１ 〜１ｎ） に分割し、そ
の間に光アイソータ（２１ 〜２ｎ−１）を設けたこと
を特徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410431A JPH04214540A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410431A JPH04214540A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214540A true JPH04214540A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=18519599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2410431A Pending JPH04214540A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04214540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211367A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-08-20 | Alcatel Nv | 増幅光ファイバを用いた増幅器 |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP2410431A patent/JPH04214540A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211367A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-08-20 | Alcatel Nv | 増幅光ファイバを用いた増幅器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001024 |