JPH04250429A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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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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- H01S3/091—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
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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、Ｅｒ添加光ファイバ中
で信号光を光増幅する光ファイバ増幅器に関する。
で信号光を光増幅する光ファイバ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信用中継器の小型化・経済化
、あるいは光分岐による損失の補償などを目的として、
信号光を光電変換することなく増幅する光増幅器に関す
る研究が活発に行なわれている。光増幅方式としては、
これまでに半導体レーザ媒質を用いるものや、コア部に
Ｅｒ等の希土類元素を添加した光ファイバを用いるもの
等が報告されている。これらの中で、Ｅｒ添加光ファイ
バを用いる光増幅器（Ｅｒ添加光ファイバ増幅器）は、
光ファイバの最低損失波長域である波長１．５５μｍ帯
で３０ｄＢ以上という高利得が得られることや、利得の
偏光依存性がほとんどない等の特長を有することから最
近盛んに研究開発が行なわれている（例えば、応用物理
学会誌、第５９巻（１９９０年）、１１７５−１１９２
ページを参照）。
、あるいは光分岐による損失の補償などを目的として、
信号光を光電変換することなく増幅する光増幅器に関す
る研究が活発に行なわれている。光増幅方式としては、
これまでに半導体レーザ媒質を用いるものや、コア部に
Ｅｒ等の希土類元素を添加した光ファイバを用いるもの
等が報告されている。これらの中で、Ｅｒ添加光ファイ
バを用いる光増幅器（Ｅｒ添加光ファイバ増幅器）は、
光ファイバの最低損失波長域である波長１．５５μｍ帯
で３０ｄＢ以上という高利得が得られることや、利得の
偏光依存性がほとんどない等の特長を有することから最
近盛んに研究開発が行なわれている（例えば、応用物理
学会誌、第５９巻（１９９０年）、１１７５−１１９２
ページを参照）。
【０００３】このＥｒ添加光ファイバ増幅器では、Ｅｒ
イオンの吸収波長に等しい波長の励起光と、蛍光波長に
対応した波長の信号光を同時に光ファイバに入射して光
増幅を行なう。励起光の入射方向としては、信号光と励
起光が同一方向に光ファイバ中を伝搬するように入射さ
せる前方励起、逆方向に伝搬するように入射させる後方
励起、さらに前方励起と後方励起を併用する両方励起が
知られている。また、励起光の波長に関しては、０．５
μｍ帯、０．６μｍ帯、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯
、１．４８μｍ帯などが見出されているが、これらの中
でも０．９８μｍ帯と１．４８μｍ帯は、Ｅｘｃｉｔｅ
ｄ ｓｔａｔｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ（励起され
た電子が、励起光によってさらに上の準位に励起される
現象）がなく、高利得が得られることや、既に励起光源
として半導体レーザが開発されており、最も実用的であ
ると考えられている。
イオンの吸収波長に等しい波長の励起光と、蛍光波長に
対応した波長の信号光を同時に光ファイバに入射して光
増幅を行なう。励起光の入射方向としては、信号光と励
起光が同一方向に光ファイバ中を伝搬するように入射さ
せる前方励起、逆方向に伝搬するように入射させる後方
励起、さらに前方励起と後方励起を併用する両方励起が
知られている。また、励起光の波長に関しては、０．５
μｍ帯、０．６μｍ帯、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯
、１．４８μｍ帯などが見出されているが、これらの中
でも０．９８μｍ帯と１．４８μｍ帯は、Ｅｘｃｉｔｅ
ｄ ｓｔａｔｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ（励起され
た電子が、励起光によってさらに上の準位に励起される
現象）がなく、高利得が得られることや、既に励起光源
として半導体レーザが開発されており、最も実用的であ
ると考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ｅｒ添加光ファイバ増
幅器を光通信などに適用する際、光増幅器の性能として
は、飽和出力が大きく、かつ、低雑音である（雑音指数
が小さい）ことが望ましい。しかしながら、１．４８μ
ｍ帯励起の場合には、飽和出力は大きいが雑音も大きく
、一方、０．９８μｍ励起の場合には、飽和出力は小さ
いが雑音も小さいという相反する特性を有している。 すなわち、まず、飽和出力Ｐｓ は、理論的には、
Ｐｓ ＝（λｐ ／λｓ ）Ｐｐ
（１）で与えられる。ただし、λｓ は信
号光波長、λｐ は励起光波長である。したがって、飽
和出力は、励起光波長が信号光波長に近く長波長になる
ほど大きくなり、例えば、λｓ ＝１．５５μｍの時、
１．４８μｍ帯励起では励起光の９５％が信号光に変換
される。これに対して、０．９８μｍ励起の場合には、
変換効率は、理論的にも最大６３％である。
幅器を光通信などに適用する際、光増幅器の性能として
は、飽和出力が大きく、かつ、低雑音である（雑音指数
が小さい）ことが望ましい。しかしながら、１．４８μ
ｍ帯励起の場合には、飽和出力は大きいが雑音も大きく
、一方、０．９８μｍ励起の場合には、飽和出力は小さ
いが雑音も小さいという相反する特性を有している。 すなわち、まず、飽和出力Ｐｓ は、理論的には、
Ｐｓ ＝（λｐ ／λｓ ）Ｐｐ
（１）で与えられる。ただし、λｓ は信
号光波長、λｐ は励起光波長である。したがって、飽
和出力は、励起光波長が信号光波長に近く長波長になる
ほど大きくなり、例えば、λｓ ＝１．５５μｍの時、
１．４８μｍ帯励起では励起光の９５％が信号光に変換
される。これに対して、０．９８μｍ励起の場合には、
変換効率は、理論的にも最大６３％である。
【０００５】次に、雑音指数ＮＦは、一般的に上準位の
電子数をＮ２ 、下準位の電子数をＮ１ とすると、
ＮＦ＝２Ｎ２ ／（Ｎ２ −Ｎ１ ）
（２）と表される。０．９８μｍ励起の場合は
、励起準位と上準位のエネルギー差が十分大きいので、
高励起状態ではＮ１ ＝０となりＮＦ＝３ｄＢとなる。 しかし、１．４８μｍ帯励起の場合には、励起準位と上
準位が近接しているために、いかに励起光パワーを増や
しても励起準位と下準位に電子が存在し、Ｎ１ ＝０．
３８Ｎ２ の電子が残存する。この結果、１．４８μｍ
帯励起ではＮＦ＝５．１ｄＢとなり、これ以下にはでき
ないという欠点がある。
電子数をＮ２ 、下準位の電子数をＮ１ とすると、
ＮＦ＝２Ｎ２ ／（Ｎ２ −Ｎ１ ）
（２）と表される。０．９８μｍ励起の場合は
、励起準位と上準位のエネルギー差が十分大きいので、
高励起状態ではＮ１ ＝０となりＮＦ＝３ｄＢとなる。 しかし、１．４８μｍ帯励起の場合には、励起準位と上
準位が近接しているために、いかに励起光パワーを増や
しても励起準位と下準位に電子が存在し、Ｎ１ ＝０．
３８Ｎ２ の電子が残存する。この結果、１．４８μｍ
帯励起ではＮＦ＝５．１ｄＢとなり、これ以下にはでき
ないという欠点がある。
【０００６】本発明の目的は、上記のような０．９８μ
ｍ励起と１．４８μｍ帯励起の欠点を除去し、従来に比
べて低雑音で、かつ、飽和出力が大きなＥｒ添加光ファ
イバ増幅器を提供することにある。
ｍ励起と１．４８μｍ帯励起の欠点を除去し、従来に比
べて低雑音で、かつ、飽和出力が大きなＥｒ添加光ファ
イバ増幅器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明の光ファイバ
増幅器は、Ｅｒ添加光ファイバと、このＥｒ添加光ファ
イバの吸収波長帯のひとつに対応する波長λ１ の励起
光を出力する第１の励起光源と、λ１ とは異なる吸収
波長λ２ （λ１ ＜λ２ ）の励起光を出力する第２
の励起光源と、信号光と前記波長λ１ の励起光を合波
して前記Ｅｒ添加光ファイバに同一方向から入射させる
ための第１の光合分波手段と、前記波長λ２ の励起光
を前記Ｅｒ添加光ファイバの信号光出射側から入射させ
るとともに、増幅された信号光を前記波長λ２ の励起
光と分離して取りだすための第２の光合分波手段とを備
えたことを特徴とする。
増幅器は、Ｅｒ添加光ファイバと、このＥｒ添加光ファ
イバの吸収波長帯のひとつに対応する波長λ１ の励起
光を出力する第１の励起光源と、λ１ とは異なる吸収
波長λ２ （λ１ ＜λ２ ）の励起光を出力する第２
の励起光源と、信号光と前記波長λ１ の励起光を合波
して前記Ｅｒ添加光ファイバに同一方向から入射させる
ための第１の光合分波手段と、前記波長λ２ の励起光
を前記Ｅｒ添加光ファイバの信号光出射側から入射させ
るとともに、増幅された信号光を前記波長λ２ の励起
光と分離して取りだすための第２の光合分波手段とを備
えたことを特徴とする。
【０００８】第２の発明の光ファイバ増幅器は、光学的
に縦続接続された２本以上のＥｒ添加光ファイバと、こ
のＥｒ添加光ファイバの吸収波長に対応する波長λ１
、λ２ （λ１ ＜λ２ ）の励起光源をそれぞれ少な
くとも一個は含む複数個の励起光源と、これらの励起光
源から出力される励起光を前記Ｅｒ添加光ファイバにそ
れぞれ入射させるための光結合手段と、被増幅信号光を
前記Ｅｒ添加光ファイバに入射させる光信号入力部と、
増幅された信号光を前記Ｅｒ添加光ファイバから取り出
すための光出力部とを備え、光信号入力部側の前記Ｅｒ
添加光ファイバは波長λ１ の励起光によって励振され
、かつ、光信号出力部側の前記Ｅｒ添加光ファイバは波
長λ２ の励起光によって励振されるように前記励起光
源を配置したことを特徴とする。
に縦続接続された２本以上のＥｒ添加光ファイバと、こ
のＥｒ添加光ファイバの吸収波長に対応する波長λ１
、λ２ （λ１ ＜λ２ ）の励起光源をそれぞれ少な
くとも一個は含む複数個の励起光源と、これらの励起光
源から出力される励起光を前記Ｅｒ添加光ファイバにそ
れぞれ入射させるための光結合手段と、被増幅信号光を
前記Ｅｒ添加光ファイバに入射させる光信号入力部と、
増幅された信号光を前記Ｅｒ添加光ファイバから取り出
すための光出力部とを備え、光信号入力部側の前記Ｅｒ
添加光ファイバは波長λ１ の励起光によって励振され
、かつ、光信号出力部側の前記Ｅｒ添加光ファイバは波
長λ２ の励起光によって励振されるように前記励起光
源を配置したことを特徴とする。
【０００９】第２の発明は好適な光ファイバ増幅器は、
各々のＥｒ添加光ファイバ間に光アイソレータを挿入し
たことを特徴とする。
各々のＥｒ添加光ファイバ間に光アイソレータを挿入し
たことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は、０．９８μｍ帯の様に信号光波長よ
りも十分に短波長での励起では低雑音、１．４８μｍ帯
励起の様に信号光波長近傍で励起した場合には高飽和出
力が得られることに着目し、波長λ１ 、λ２ （λ１
＜λ２ ）が異なる２種類の励起光源を用いる。そし
て、被増幅信号光パワーが小さな領域では波長λ１ で
Ｅｒ添加光ファイバを励起することによって低雑音を実
現する。また、信号光パワーが比較的大きくなった領域
では、波長λ２ での励起を用いて飽和出力の増大を計
るものである。すなわち、第１の発明では、Ｅｒ添加光
ファイバを波長λ１ の励起光で前方励起、波長λ２
の励起光で後方励起している。また、第２の発明では、
光学的に縦続接続された２本以上のＥｒ添加光ファイバ
を使用し、少なくとも信号入力側の初段の光ファイバ増
幅部は波長λ１ で励起し、最終段の光ファイバ増幅
部は波長λ２ で励起する。この場合には、Ｅｒ添加光
ファイバが複数本必要ではあるが、励起方式は、前方励
起もしくは後方励起のいずれも可能であり、自由に選択
できる。ここで、各々の光増幅部での利得を大きくした
時には、増幅部間での相互作用が生じる場合もあるが、
これはＥｒ添加光ファイバ間に光アイソレータを挿入す
ることによって回避できる。
りも十分に短波長での励起では低雑音、１．４８μｍ帯
励起の様に信号光波長近傍で励起した場合には高飽和出
力が得られることに着目し、波長λ１ 、λ２ （λ１
＜λ２ ）が異なる２種類の励起光源を用いる。そし
て、被増幅信号光パワーが小さな領域では波長λ１ で
Ｅｒ添加光ファイバを励起することによって低雑音を実
現する。また、信号光パワーが比較的大きくなった領域
では、波長λ２ での励起を用いて飽和出力の増大を計
るものである。すなわち、第１の発明では、Ｅｒ添加光
ファイバを波長λ１ の励起光で前方励起、波長λ２
の励起光で後方励起している。また、第２の発明では、
光学的に縦続接続された２本以上のＥｒ添加光ファイバ
を使用し、少なくとも信号入力側の初段の光ファイバ増
幅部は波長λ１ で励起し、最終段の光ファイバ増幅
部は波長λ２ で励起する。この場合には、Ｅｒ添加光
ファイバが複数本必要ではあるが、励起方式は、前方励
起もしくは後方励起のいずれも可能であり、自由に選択
できる。ここで、各々の光増幅部での利得を大きくした
時には、増幅部間での相互作用が生じる場合もあるが、
これはＥｒ添加光ファイバ間に光アイソレータを挿入す
ることによって回避できる。
【００１１】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明のＥｒ添加光
ファイバについて詳細に説明する。
ファイバについて詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明による光ファイバ増幅器の
第１の実施例の構成図である。この図において、Ｅｒ添
加光ファイバ１は、内付け化学的気相析出法（ＭＣＶＤ
法）によって作製したコア径７μｍ、長さ２０ｍ、Ｅｒ
濃度３００ｐｐｍのＥｒ添加単一モード光ファイバ、第
１の励起光源２１は、波長０．９８μｍ、最大出力１０
０ｍＷのＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ歪超格子半導体レ
ーザ、第２の励起光源２２は、波長１．４８μｍ、最大
出力２００ｍＷのＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰファブリペロ
型半導体レーザである。また、光合分波器３１は、波長
１．５５μｍ信号光と波長０．９８μｍ励起光との合分
波が可能な単一モード光ファイバカップラ、光合分波器
３２は、波長１．５５μｍ信号光と波長１．４８μｍ励
起光との合分波用単一モード光ファイバカップラである
。これらの光ファイバカップラは、いずれも波長１．５
５μｍでの損失が０．５ｄＢ以下であり、Ｅｒ添加光フ
ァイバとは損失０．１ｄＢ以下でスプライス接続されて
いる。
第１の実施例の構成図である。この図において、Ｅｒ添
加光ファイバ１は、内付け化学的気相析出法（ＭＣＶＤ
法）によって作製したコア径７μｍ、長さ２０ｍ、Ｅｒ
濃度３００ｐｐｍのＥｒ添加単一モード光ファイバ、第
１の励起光源２１は、波長０．９８μｍ、最大出力１０
０ｍＷのＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ歪超格子半導体レ
ーザ、第２の励起光源２２は、波長１．４８μｍ、最大
出力２００ｍＷのＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰファブリペロ
型半導体レーザである。また、光合分波器３１は、波長
１．５５μｍ信号光と波長０．９８μｍ励起光との合分
波が可能な単一モード光ファイバカップラ、光合分波器
３２は、波長１．５５μｍ信号光と波長１．４８μｍ励
起光との合分波用単一モード光ファイバカップラである
。これらの光ファイバカップラは、いずれも波長１．５
５μｍでの損失が０．５ｄＢ以下であり、Ｅｒ添加光フ
ァイバとは損失０．１ｄＢ以下でスプライス接続されて
いる。
【００１３】本実施例の光ファイバ増幅器では、信号光
は、励起光源２１から出射された波長０．９８μｍの励
起光と光ファイバカップラ３１によって合波された後に
、Ｅｒ添加光ファイバ１に入射される。そして、このＥ
ｒ添加光ファイバ中で増幅された信号光は、光ファイバ
カップラ３２によって分波され出力される。一方、励起
光源２２からの波長１．４８μｍ励起光は、光ファイバ
カップラ３２によって後方励起構成でＥｒ添加光ファイ
バ１に入射されている。
は、励起光源２１から出射された波長０．９８μｍの励
起光と光ファイバカップラ３１によって合波された後に
、Ｅｒ添加光ファイバ１に入射される。そして、このＥ
ｒ添加光ファイバ中で増幅された信号光は、光ファイバ
カップラ３２によって分波され出力される。一方、励起
光源２２からの波長１．４８μｍ励起光は、光ファイバ
カップラ３２によって後方励起構成でＥｒ添加光ファイ
バ１に入射されている。
【００１４】図２は、この実施例において、波長０．９
８μｍの励起光パワー２０ｍＷ、波長１．４８μｍの励
起光パワー５０ｍＷで励起した場合の信号出力対利得特
性を示した図である。従来との比較のために、それぞれ
励起光源として波長０．９８μｍ、１．４８μｍの半導
体レーザのみを用いた場合を併記した。ここで、いずれ
の場合も小信号利得は４０ｄＢで一定になる様に、励起
光パワーを調節した。この図に示した様に、本実施例で
は飽和出力について、１．４８μｍ励起を用いた場合と
ほぼ同程度の出力特性が実現された。
８μｍの励起光パワー２０ｍＷ、波長１．４８μｍの励
起光パワー５０ｍＷで励起した場合の信号出力対利得特
性を示した図である。従来との比較のために、それぞれ
励起光源として波長０．９８μｍ、１．４８μｍの半導
体レーザのみを用いた場合を併記した。ここで、いずれ
の場合も小信号利得は４０ｄＢで一定になる様に、励起
光パワーを調節した。この図に示した様に、本実施例で
は飽和出力について、１．４８μｍ励起を用いた場合と
ほぼ同程度の出力特性が実現された。
【００１５】図３は、図２と同一の実験条件で測定した
利得対雑音光パワー特性を示した。この図においても、
従来との比較のために、それぞれ波長０．９８μｍ、１
．４８μｍ励起のみを用いた場合を併記した。この結果
から、本実施例での雑音指数を見積もると、ＮＦ＝３．
５ｄＢとなり、低雑音である０．９８μｍ励起の場合と
遜色のない特性が得られた。
利得対雑音光パワー特性を示した。この図においても、
従来との比較のために、それぞれ波長０．９８μｍ、１
．４８μｍ励起のみを用いた場合を併記した。この結果
から、本実施例での雑音指数を見積もると、ＮＦ＝３．
５ｄＢとなり、低雑音である０．９８μｍ励起の場合と
遜色のない特性が得られた。
【００１６】次に、図４は、本発明による光ファイバ増
幅器の第２の実施例の構成図である。この実施例では、
３本のＥｒ添加光ファイバを縦続接続して用いている。 図において、Ｅｒ添加光ファイバ１１，１２，１３は、
第１の実施例と同種のもので長さは１０ｍである。励起
光源は、光源４１，４２が波長０．９８μｍのＩｎＧａ
Ａｓ／ＡｌＧａＡｓ歪超格子半導体レーザ、励起光源４
３が、波長１．４８μｍのＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰファ
ブリペロ型半導体レーザである。また、光合分波器５１
，５２は１．５５μｍ／０．９８μｍ合分波用単一モー
ド光ファイバカップラ、光合分波器５３は、１．５５μ
ｍ／１．４８μｍ合分波用単一モード光ファイバカップ
ラである。光アイソレータ６１，６２，６３は、挿入損
失１．５ｄＢの偏光無依存型光アイソレータである。
幅器の第２の実施例の構成図である。この実施例では、
３本のＥｒ添加光ファイバを縦続接続して用いている。 図において、Ｅｒ添加光ファイバ１１，１２，１３は、
第１の実施例と同種のもので長さは１０ｍである。励起
光源は、光源４１，４２が波長０．９８μｍのＩｎＧａ
Ａｓ／ＡｌＧａＡｓ歪超格子半導体レーザ、励起光源４
３が、波長１．４８μｍのＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰファ
ブリペロ型半導体レーザである。また、光合分波器５１
，５２は１．５５μｍ／０．９８μｍ合分波用単一モー
ド光ファイバカップラ、光合分波器５３は、１．５５μ
ｍ／１．４８μｍ合分波用単一モード光ファイバカップ
ラである。光アイソレータ６１，６２，６３は、挿入損
失１．５ｄＢの偏光無依存型光アイソレータである。
【００１７】この第２の実施例では、信号光は、まず励
起光源４１から出射された０．９８μｍ励起光と光ファ
イバカップラ５１によって合波され、光アイソレータ６
１を通過した後に、Ｅｒ添加光ファイバ１１に入射され
る。このＥｒ添加光ファイバ中で増幅された信号光は、
同様の手順を２回経て、さらに増幅された後に光ファイ
バカップラ５４によって励起光と分波されて出力される
。ここで、励起方式としては、すべて前方励起方式を用
いている。
起光源４１から出射された０．９８μｍ励起光と光ファ
イバカップラ５１によって合波され、光アイソレータ６
１を通過した後に、Ｅｒ添加光ファイバ１１に入射され
る。このＥｒ添加光ファイバ中で増幅された信号光は、
同様の手順を２回経て、さらに増幅された後に光ファイ
バカップラ５４によって励起光と分波されて出力される
。ここで、励起方式としては、すべて前方励起方式を用
いている。
【００１８】この構成において、波長０．９８μｍのそ
れぞれの励起光パワーを３０ｍＷ、波長１．４８μｍの
励起光パワーを１００ｍＷとした場合、小信号利得とし
て６５ｄＢ、飽和信号出力（利得が３ｄＢ低下する信号
出力）として約１４ｄＢｍという高出力が得られた。こ
のときの雑音指数は、ＮＦ＝３．２ｄＢであり、高飽和
出力であるとともに理論限界に近い低雑音光ファイバ増
幅器が実現された。
れぞれの励起光パワーを３０ｍＷ、波長１．４８μｍの
励起光パワーを１００ｍＷとした場合、小信号利得とし
て６５ｄＢ、飽和信号出力（利得が３ｄＢ低下する信号
出力）として約１４ｄＢｍという高出力が得られた。こ
のときの雑音指数は、ＮＦ＝３．２ｄＢであり、高飽和
出力であるとともに理論限界に近い低雑音光ファイバ増
幅器が実現された。
【００１９】以上、本発明による光ファイバ増幅器につ
いて実施例を用いて説明したが、本発明はこの実施例に
限られることなくいくつかの変形が考えられる。
いて実施例を用いて説明したが、本発明はこの実施例に
限られることなくいくつかの変形が考えられる。
【００２０】例えば、短波長側の励起光源は、実施例で
は波長０．９８μｍとしたが、波長０．５μｍ、０．６
μｍ、０．８μｍ帯などのＥｒイオンのその他の吸収波
長に合致させてもよく、使用するレーザはいかなるレー
ザでも良い。また、励起光の高合分波手段は、ダイクロ
イックミラーなどを用いてもよく、その性能を有する限
りいかなる素子、要素であってもよいことは言うまでも
ない。さらに、Ｅｒ添加光ファイバのＥｒ濃度やサイズ
、および縦続接続される本数等も本実施例に限定されな
い。
は波長０．９８μｍとしたが、波長０．５μｍ、０．６
μｍ、０．８μｍ帯などのＥｒイオンのその他の吸収波
長に合致させてもよく、使用するレーザはいかなるレー
ザでも良い。また、励起光の高合分波手段は、ダイクロ
イックミラーなどを用いてもよく、その性能を有する限
りいかなる素子、要素であってもよいことは言うまでも
ない。さらに、Ｅｒ添加光ファイバのＥｒ濃度やサイズ
、および縦続接続される本数等も本実施例に限定されな
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の光ファイバ
増幅器では、波長λ１ 、λ２ （λ１ ＜λ２ ）が
異なる２種類の励起光源を用い、被増幅信号光パワーが
小さな領域では短波長λ１ の励起光でＥｒ添加光ファ
イバを励振し、かつ、信号光パワーが比較的大きくなっ
た領域では、長波長λ２ の励起光を用いている。この
結果、低雑音であるとともに飽和出力が大きな光ファイ
バ増幅器が得られるという利点がある。
増幅器では、波長λ１ 、λ２ （λ１ ＜λ２ ）が
異なる２種類の励起光源を用い、被増幅信号光パワーが
小さな領域では短波長λ１ の励起光でＥｒ添加光ファ
イバを励振し、かつ、信号光パワーが比較的大きくなっ
た領域では、長波長λ２ の励起光を用いている。この
結果、低雑音であるとともに飽和出力が大きな光ファイ
バ増幅器が得られるという利点がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】第１の実施例における信号光出力対利得特性を
示す図である。
示す図である。
【図３】第１の実施例で得られた利得対雑音光パワー特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図である。
１，１１，１２，１３ Ｅｒ添加光ファイバ２１，２
２，４１，４２，４３ 励起光源３１，３２，５１，
５２，５３，５４ 光合分波器６１，６２，６３
光アイソレータ
２，４１，４２，４３ 励起光源３１，３２，５１，
５２，５３，５４ 光合分波器６１，６２，６３
光アイソレータ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｅｒ添加光ファイバと、このＥｒ添加
光ファイバの吸収波長帯のひとつに対応する波長λ１
の励起光を出力する励起光源と、λ１とは異なる吸収帯
波長λ２ （λ１ ＜λ２ ）の励起光を出力する第２
の励起光源と、信号光と前記波長λ１ の励起光を合波
して前記Ｅｒ添加光ファイバに同一方向から入射させる
ための第１の光合分波手段と、前記波長λ２ の励起光
を前記Ｅｒ添加光ファイバの信号光出射側から入射させ
るとともに、増幅された信号光を前記波長λ２ の励起
光と分離して取りだすための第２の光合分波手段とを備
えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 光学的に縦続接続された２本以上のＥ
ｒ添加光ファイバと、このＥｒ添加光ファイバの吸収波
長に対応する波長λ１ 、λ２ （λ１ ＜λ２ ）の
励起光源をそれぞれ少なくとも一個は含む複数個の励起
光源と、これらの励起光源から出力される励起光を前記
Ｅｒ添加光ファイバにそれぞれ入射させるための光結合
手段と、被増幅信号光を前記Ｅｒ添加光ファイバに入射
させる光信号入力部と、増幅された信号光を前記Ｅｒ添
加光ファイバから取り出すための光出力部とを備え、光
信号入力部側の前記Ｅｒ添加光ファイバは波長λ１ の
励起光によって励振され、かつ、光信号出力部側の前記
Ｅｒ添加光ファイバは波長λ２ の励起光によって励振
されるように前記励起光源を配置したことを特徴とする
光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 請求項２記載の光ファイバ増幅器にお
いて、各々のＥｒ添加光ファイバ間に光アイソレータを
挿入したことを特徴とする光ファイバ増幅器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008180A JP2734209B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光ファイバ増幅器 |
| CA002060000A CA2060000C (en) | 1991-01-28 | 1992-01-27 | Optical fiber amplifier |
| EP92101277A EP0497246B1 (en) | 1991-01-28 | 1992-01-27 | Optical fiber amplifier |
| DE69201244T DE69201244T2 (de) | 1991-01-28 | 1992-01-27 | Lichtverstärker mit optischer Faser. |
| US07/826,999 US5218608A (en) | 1991-01-28 | 1992-01-28 | Optical fiber amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008180A JP2734209B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250429A true JPH04250429A (ja) | 1992-09-07 |
| JP2734209B2 JP2734209B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=11686115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008180A Expired - Lifetime JP2734209B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5218608A (ja) |
| EP (1) | EP0497246B1 (ja) |
| JP (1) | JP2734209B2 (ja) |
| CA (1) | CA2060000C (ja) |
| DE (1) | DE69201244T2 (ja) |
Cited By (4)
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| JPH05121818A (ja) * | 1991-04-08 | 1993-05-18 | Alcatel Nv | エルビウムをドープした光フアイバを用いた光増幅器 |
| JPH05211367A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-08-20 | Alcatel Nv | 増幅光ファイバを用いた増幅器 |
| JPH06202176A (ja) * | 1992-09-15 | 1994-07-22 | American Teleph & Telegr Co <Att> | バランス型光増幅器 |
| WO2011115275A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ増幅器、及び、それを用いたファイバレーザ装置 |
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| JP3284751B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2002-05-20 | 日本電信電話株式会社 | 光パルス圧縮装置 |
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- 1992-01-27 DE DE69201244T patent/DE69201244T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-27 CA CA002060000A patent/CA2060000C/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-27 EP EP92101277A patent/EP0497246B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-28 US US07/826,999 patent/US5218608A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| EP0497246B1 (en) | 1995-01-25 |
| DE69201244D1 (de) | 1995-03-09 |
| CA2060000C (en) | 1995-12-12 |
| EP0497246A3 (en) | 1993-04-14 |
| JP2734209B2 (ja) | 1998-03-30 |
| US5218608A (en) | 1993-06-08 |
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|---|---|---|---|
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