JPH04234736A - Fiber type optical amplifier - Google Patents
Fiber type optical amplifierInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は光励起により光増幅作用
を示す希土類元素イオンがド−プされた光ファイバを用
いたファイバ形光増幅装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber type optical amplification device using an optical fiber doped with rare earth element ions which exhibits an optical amplification effect upon optical excitation.
【0002】0002
【従来の技術】近年、石英系光ファイバのコア内にEr
やNd等の希土類元素イオンを混入させて、これらのイ
オンの光励起時における光増幅作用を利用した光ファイ
バの研究が盛んに行なわれている。例えば、Erイオン
を数10〜100ppm程度混入された石英系単一モ−
ド光ファイバ(Erド−プファイアバ)中に、励起光源
(例えば半導体レ−ザ)から発生される波長1450n
m〜1540nmの励起光を光合波器を通して入力する
と、1530nm〜1650nmの信号光を増幅するこ
とができる。[Prior Art] In recent years, Er has been added to the core of silica-based optical fibers.
Research is actively being carried out on optical fibers that incorporate rare earth element ions such as Nd and Nd and utilize the optical amplification effect of these ions upon optical excitation. For example, a quartz-based single molten resin containing several tens to 100 ppm of Er ions is used.
In a doped optical fiber (Er-doped fiber), a wavelength of 1450 nm generated from an excitation light source (for example, a semiconductor laser)
When pumping light of m to 1540 nm is input through an optical multiplexer, signal light of 1530 nm to 1650 nm can be amplified.
【0003】Erド−プファイバの場合は励起光の波長
が980nm近傍でも有望である。また、光増幅作用は
Er以外の他の希土類元素や遷移金属を混入させたファ
イバでも発現が可能である。In the case of Er-doped fibers, a pumping light wavelength of around 980 nm is also promising. Furthermore, the optical amplification effect can also be achieved with fibers mixed with rare earth elements or transition metals other than Er.
【0004】この光ファイバは図2のように他の光学部
材と組合わせてファイバ型光増幅装置とすることができ
る。図2に示すファイバ形光増幅装置は半導体レ−ザ等
の励起用光源11から送り出される励起光と、入力端子
12から光ファイバ13に入力される信号光とが光ファ
イバカプラ14により合波されて希土類元素イオンがド
−プされている光ファイバ15に導かれ、同希土類元素
イオンが励起光により光学的に励起されて前記信号光が
増幅されるようにしてある。[0004] This optical fiber can be combined with other optical members to form a fiber-type optical amplification device as shown in FIG. In the fiber type optical amplifier shown in FIG. 2, pumping light sent out from a pumping light source 11 such as a semiconductor laser and signal light input from an input terminal 12 to an optical fiber 13 are combined by an optical fiber coupler 14. The signal light is guided to an optical fiber 15 doped with rare earth element ions, and the rare earth element ions are optically excited by the excitation light to amplify the signal light.
【0005】図3において16は光アイソレ−タ、17
は出力端子である。また、図3の光アイソレ−タ16と
光ファイバ15とは接続点Oにおいて融着接続またはコ
ネクタ接続されている。In FIG. 3, 16 is an optical isolator, and 17 is an optical isolator.
is the output terminal. Further, the optical isolator 16 and the optical fiber 15 in FIG. 3 are fusion spliced or connected with a connector at a connection point O.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、励起光
用光源は経時劣化により励起光の出力が低下したり、損
傷により励起光が全く出力されなくなったりすることが
ある。このような場合は光ファイバ内での希土類元素イ
オンの励起が不十分になったり、全く励起されなかった
りするので、光ファイバでの光増幅も不十分になる。However, the light source for excitation light may deteriorate over time, resulting in a decrease in the output of the excitation light, or may become damaged, causing no excitation light to be output at all. In such a case, the rare earth element ions within the optical fiber are insufficiently excited or are not excited at all, resulting in insufficient optical amplification in the optical fiber.
【0007】[0007]
【発明の目的】本発明の目的は励起光用光源が正常動作
しなくなっても、希土類元素を励起するのに十分なレベ
ルの励起光が得られるようにしたファイバ形光増幅装置
を実現することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to realize a fiber-type optical amplification device that can obtain pumping light of a sufficient level to pump rare earth elements even if the pumping light source stops operating normally. It is in.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のファイバ形光増
幅装置は図1に示すように、希土類元素イオンがド−プ
された光ファイバ1に、同希土類元素イオンを励起する
励起光を励起用光源2から伝送して、同光ファイバ1に
供給される信号光aを増幅し、同光ファイバ1からの出
力光bの一部を取り出してそのレベルをモニタ用光検出
部3でモニタし、そのモニタ結果に応じて励起用光源2
に供給する駆動電流を制御部4で制御して、励起用光源
2から出力される励起光のレベルを制御すると共に光フ
ァイバ1からの出力光レベルを安定化させるようにした
ファイバ形光増幅装置において、前記励起用光源を二以
上設け、いずれかの励起用光源2又は5から出力される
励起光レベルが所定値以下になると、その励起用光源2
又は5から他の励起用光源5又は2に切替部6により自
動的に切替えるようにしたものである。[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, the fiber type optical amplification device of the present invention pumps excitation light for exciting rare earth element ions into an optical fiber 1 doped with rare earth element ions. The signal light a transmitted from the optical light source 2 and supplied to the optical fiber 1 is amplified, a part of the output light b from the optical fiber 1 is taken out, and its level is monitored by the monitoring light detector 3. , depending on the monitoring results, the excitation light source 2
A fiber-type optical amplification device in which a drive current supplied to the optical fiber 1 is controlled by a control unit 4 to control the level of pumping light output from a pumping light source 2 and to stabilize the level of output light from an optical fiber 1. In this case, two or more excitation light sources are provided, and when the excitation light level output from any of the excitation light sources 2 or 5 becomes below a predetermined value, the excitation light source 2
or 5 to another excitation light source 5 or 2 by a switching unit 6.
【0009】[0009]
【作用】本発明のファイバ形光増幅装置では、一方の励
起用光源2又は5から出力される励起光のレベルが所定
値以下になると使用中の励起用光源2又は5から使用さ
れていない他の励起用光源5又は2に切替部6により自
動的に切替えられて、新たな励起用光源5又は2から励
起光が出力されるので、それまで使用していた励起用光
源2又は5が経時劣化や損傷等により正常動作しなくな
っても光ファイバ1に伝送される励起光のレベルは低下
しない。[Operation] In the fiber type optical amplifier of the present invention, when the level of the pumping light output from one of the pumping light sources 2 or 5 becomes below a predetermined value, the pumping light source 2 or 5 that is in use is not used. The switching unit 6 automatically switches to the excitation light source 5 or 2, and excitation light is output from the new excitation light source 5 or 2. Even if the optical fiber 1 ceases to operate normally due to deterioration or damage, the level of the excitation light transmitted to the optical fiber 1 does not decrease.
【0010】0010
【実施例】本発明のファイバ形光増幅装置の一実施例を
示す図1において、1は光増幅機能を有する光ファイバ
である。この光ファイバ1にはErやNd等の希土類元
素イオンを混入させたもの、例えばErイオンが530
ppm添加された単一モ−ドファイバが使用される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1 showing an embodiment of the fiber type optical amplification device of the present invention, reference numeral 1 denotes an optical fiber having an optical amplification function. This optical fiber 1 has rare earth element ions such as Er and Nd mixed therein, for example, Er ions contain 530
A ppm doped single mode fiber is used.
【0011】図1の2及び5は励起用光源であり、これ
らには例えば発振波長が1470〜1480nmの半導
体レ−ザが用いられる。この二つの励起用光源2、5は
偏波カプラ−又はメカニカルスイッチ等の合波器21に
より結合されている。この合波器21の出力側光ファイ
バ22を光合波器23により前記光ファイバ1の入力側
に結合して、励起用光源2又は5から発生する励起光が
光ファイバ1に伝送されるようにしてある。Reference numerals 2 and 5 in FIG. 1 are excitation light sources, for example, semiconductor lasers having an oscillation wavelength of 1470 to 1480 nm are used. These two excitation light sources 2 and 5 are coupled by a multiplexer 21 such as a polarization coupler or a mechanical switch. The output side optical fiber 22 of this multiplexer 21 is coupled to the input side of the optical fiber 1 by an optical multiplexer 23 so that the excitation light generated from the excitation light source 2 or 5 is transmitted to the optical fiber 1. There is.
【0012】図1の25はアイソレ−タ、26はフィル
タである。図1の27は光分波器であり、これは光ファ
イバ1の出力側とモニタ用光検出器3とを結合して、光
ファイバ1の出力光bの一部をモニタ用光検出部3に分
波するためのものである。In FIG. 1, 25 is an isolator, and 26 is a filter. Reference numeral 27 in FIG. 1 is an optical demultiplexer, which connects the output side of the optical fiber 1 and the monitoring photodetector 3 to send a part of the output light b of the optical fiber 1 to the monitoring photodetector 3. This is for splitting into two.
【0013】前記モニタ用光検出部3は光ファイバ1の
出力光のレベルを検出するためのものであり、それには
例えばファトダイオ−ドPDが使用される。The monitoring light detection section 3 is for detecting the level of the output light from the optical fiber 1, and uses, for example, a phato diode PD.
【0014】図1の4は制御部であり、これはモニタ用
光検出部3におけるモニタ結果に応じて励起用光源2に
に供給する駆動電流を制御して、同励起用光源2から出
力される励起光のレベルを制御し、それにより光ファイ
バ1における光増幅を制御して、同光ファイバ1から出
力される光信号bのレベルを安定化するためのものであ
る。Reference numeral 4 in FIG. 1 is a control section, which controls the drive current supplied to the excitation light source 2 in accordance with the monitoring result in the monitoring light detection section 3, and outputs the excitation light source 2 from the excitation light source 2. The purpose of this is to control the level of the pumping light, thereby controlling the optical amplification in the optical fiber 1, and to stabilize the level of the optical signal b output from the optical fiber 1.
【0015】図1の6は切替部であり、これは、それま
で使用されていた一方の励起用光源2から出力される励
起光のレベルが所定値以下になると、同励起用光源2か
らそれまで使用されていない他の励起用光源5に切替え
るためのものである。この場合、励起光のレベル検出は
例えば次のようにして行なう。制御部4から励起用光源
2に供給される駆動電流をモニタし、その駆動電流が所
定値以上になる(多くの駆動電流が必要になる)と、使
用中の励起用光源2の励起光出力能力が低下したと判断
し、その判断に基づいて切替部6によりそれまで使用さ
れていない他の励起用光源5に切替える。なお、前記励
起光レベルの検出は前記駆動電流を直接モニタして行な
うのではなく、その駆動電流を制御する抵抗値を測定し
、その抵抗値から間接的に駆動電流を検出して行なうと
か、その他の方法で行なうこともできる。Reference numeral 6 in FIG. 1 is a switching unit, which switches the excitation light from one of the excitation light sources 2 that has been used until then when the level of the excitation light output from the excitation light source 2 becomes below a predetermined value. This is for switching to another excitation light source 5 that has not been used until now. In this case, the level detection of the excitation light is performed, for example, as follows. The drive current supplied from the control unit 4 to the excitation light source 2 is monitored, and when the drive current exceeds a predetermined value (a large amount of drive current is required), the excitation light output of the excitation light source 2 in use is It is determined that the capacity has decreased, and based on that determination, the switching unit 6 switches to another excitation light source 5 that has not been used up to that point. Note that the excitation light level is detected not by directly monitoring the drive current, but by measuring a resistance value that controls the drive current, and indirectly detecting the drive current from the resistance value. Other methods are also possible.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明のファイバ形光増幅装置は次のよ
うな効果がある。
■.使用中の励起用光源2又は5が経時劣化や故障等に
より正常動作しなくなると、それまで使用されていない
他の励起用光源5又は2から自動的に励起光が出力され
るので、一方の励起用光源2又は5が正常動作しなくな
っても、光ファイバ1に伝送される励起光のレベルは安
定する。
■.故障した励起用光源を新しい励起用光源と交換する
場合でも、光ファイバ1への励起光の伝送が中断されな
いので、光ファイバ1に信号光aを伝送して行なわれて
いる通信も中断しない。[Effects of the Invention] The fiber type optical amplification device of the present invention has the following effects. ■. If the excitation light source 2 or 5 in use ceases to operate normally due to deterioration over time or failure, excitation light is automatically output from the other excitation light source 5 or 2 that has not been used up to that time. Even if the excitation light source 2 or 5 stops operating normally, the level of excitation light transmitted to the optical fiber 1 remains stable. ■. Even when a failed excitation light source is replaced with a new excitation light source, the transmission of the excitation light to the optical fiber 1 is not interrupted, so the communication being carried out by transmitting the signal light a to the optical fiber 1 is also not interrupted.
【図1】本発明のファイバ形光増幅装置の一実施例を示
す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a fiber type optical amplification device of the present invention.
【図2】従来のファイバ形光増幅装置の一例を示す説明
図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a conventional fiber-type optical amplification device.
【符号の説明】 1 光ファイバ 2 励起用光源 3 モニタ用光検出部 4 制御部 5 励起用光源 6 切替部[Explanation of symbols] 1 Optical fiber 2. Excitation light source 3. Monitoring light detection section 4 Control section 5. Excitation light source 6 Switching section
Claims (1)
ァイバ1に、同希土類元素イオンを励起する励起光を励
起用光源2から伝送して、同光ファイバ1に供給される
信号光aを増幅し、同光ファイバ1からの出力光bの一
部を取り出してそのレベルをモニタ用光検出部3におい
てモニタし、そのモニタ結果に応じて励起用光源2に供
給する駆動電流を制御部4で制御して、励起用光源2か
ら出力される励起光のレベルを制御すると共に光ファイ
バ1からの出力光レベルを安定化させるようにしたファ
イバ形光増幅装置において、前記励起用光源を二以上設
け、いずれかの励起用光源2又は5から出力される励起
光レベルが所定値以下になると、その励起用光源2又は
5から他の励起用光源5又は2に切替え部6により自動
的に切替えるようにしたことを特徴とするファイバ形光
増幅装置。1. A signal light a supplied to the optical fiber 1 by transmitting excitation light for exciting the rare earth element ions from an excitation light source 2 to the optical fiber 1 doped with rare earth element ions. A part of the output light b from the optical fiber 1 is amplified and its level is monitored by the monitoring light detection unit 3, and the control unit 4 controls the drive current to be supplied to the excitation light source 2 according to the monitoring result. In the fiber type optical amplifier device, the level of the pumping light output from the pumping light source 2 is controlled by the pumping light source 2, and the level of the output light from the optical fiber 1 is stabilized. When the level of excitation light output from any of the excitation light sources 2 or 5 falls below a predetermined value, the switching unit 6 automatically switches from that excitation light source 2 or 5 to the other excitation light source 5 or 2. A fiber type optical amplification device characterized by the following features.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1138291A JPH04234736A (en) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | Fiber type optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1138291A JPH04234736A (en) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | Fiber type optical amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04234736A true JPH04234736A (en) | 1992-08-24 |
Family
ID=11776463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1138291A Pending JPH04234736A (en) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | Fiber type optical amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04234736A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05267757A (en) * | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | Fiber type light amplifier |
-
1991
- 1991-01-07 JP JP1138291A patent/JPH04234736A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05267757A (en) * | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | Fiber type light amplifier |
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