JPH04344725A - 光増幅海底中継器の実装構造 - Google Patents
光増幅海底中継器の実装構造Info
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- JPH04344725A JPH04344725A JP3144239A JP14423991A JPH04344725A JP H04344725 A JPH04344725 A JP H04344725A JP 3144239 A JP3144239 A JP 3144239A JP 14423991 A JP14423991 A JP 14423991A JP H04344725 A JPH04344725 A JP H04344725A
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- semiconductor laser
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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】本発明は光ファイバ増幅器を備え
た光増幅海底中継器の実装構造に関する。
た光増幅海底中継器の実装構造に関する。
【０００２】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。
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。
【０００３】そこで、光信号を直接増幅できる光増幅器
の研究が盛んにすすめられており、最近の研究成果によ
ると、希土類元素（Ｅｒ，Ｎｂ，Ｙｂ等）をドープした
光ファイバと励起光を組み合わせた光ファイバ増幅器が
注目されている。
の研究が盛んにすすめられており、最近の研究成果によ
ると、希土類元素（Ｅｒ，Ｎｂ，Ｙｂ等）をドープした
光ファイバと励起光を組み合わせた光ファイバ増幅器が
注目されている。
【０００４】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。
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。
【０００５】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。
、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。
【０００６】
【従来の技術】図７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（Ｅ
ｒ）がドープされている。
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（Ｅ
ｒ）がドープされている。
【０００７】このようなＥｒドープファイバ２に励起光
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、この時光の誘
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。
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、この時光の誘
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。
【０００８】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。
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。
【０００９】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、半導体レーザ、フ
ォトダイオード等の光部品は電気部品と同一パネル上に
実装されており、上り回路ユニット及び下り回路ユニッ
トからなる一システムを複数のパネル（例えば６パネル
）を積層して構成していた。
の実装構造は種々提案されているが、半導体レーザ、フ
ォトダイオード等の光部品は電気部品と同一パネル上に
実装されており、上り回路ユニット及び下り回路ユニッ
トからなる一システムを複数のパネル（例えば６パネル
）を積層して構成していた。
【００１０】そして、光ファイバについてはそれほど長
くないので、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
。
くないので、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
。
【００１１】
【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を使用すると、上述し
たように信号光を直接増幅できるので、光海底中継器の
構成を大幅に簡素化することができる。従って、光海底
中継器は大幅に小型化する可能性がある。
ドープした希土類ドープファイバを使用すると、上述し
たように信号光を直接増幅できるので、光海底中継器の
構成を大幅に簡素化することができる。従って、光海底
中継器は大幅に小型化する可能性がある。
【００１２】しかし、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曲げ
に対して弱く、信頼度を確保するために直径６０ｍｍよ
り小さな曲率とすることは出来ない。
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曲げ
に対して弱く、信頼度を確保するために直径６０ｍｍよ
り小さな曲率とすることは出来ない。
【００１３】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２０
０〜３００ｍ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。
底中継器では、直径６０ｍｍ以上を確保し、且つ約２０
０〜３００ｍ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。
【００１４】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を含む効率的な光部品及び電気部
品の実装構造が必要となる。
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を含む効率的な光部品及び電気部
品の実装構造が必要となる。
【００１５】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、光部品及び電気部
品を効率良くコンパクトに実装して、小型化及び多シス
テム化を実現できる光増幅海底中継器の実装構造を提供
することである。
のであり、その目的とするところは、光部品及び電気部
品を効率良くコンパクトに実装して、小型化及び多シス
テム化を実現できる光増幅海底中継器の実装構造を提供
することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、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
に伝播させて信号光の増幅を行うようにした光増幅海底
中継器の実装構造において、第１パネル上に希土類ドー
プファイバ、励起光源、モニタ光用受光素子を含む光部
品を実装するとともに、第２パネル上に前記光部品の制
御をする制御回路を実装し、該第１及び第２パネルを積
層して構成したことを特徴とする。
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
に伝播させて信号光の増幅を行うようにした光増幅海底
中継器の実装構造において、第１パネル上に希土類ドー
プファイバ、励起光源、モニタ光用受光素子を含む光部
品を実装するとともに、第２パネル上に前記光部品の制
御をする制御回路を実装し、該第１及び第２パネルを積
層して構成したことを特徴とする。
【００１７】
【作用】光部品を一枚のパネル上に全て実装し、光部品
の制御回路を構成する電気部品を他のパネル上に実装す
るようにしたので、各部品を効率良く実装することがで
き、光海底中継器の小型化を図ることができる。
の制御回路を構成する電気部品を他のパネル上に実装す
るようにしたので、各部品を効率良く実装することがで
き、光海底中継器の小型化を図ることができる。
【００１８】
【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。
に説明する。
【００１９】図１は本発明実施例に係る一システムの構
成図を概略的に示している。一システムユニット１０は
同一構成の上り回路ユニット１２と下り回路ユニット１
４とから構成される。
成図を概略的に示している。一システムユニット１０は
同一構成の上り回路ユニット１２と下り回路ユニット１
４とから構成される。
【００２０】上り回路ユニット１２及び下り回路ユニッ
ト１４共、光部品搭載パネル１６と電気部品を搭載した
光部品制御パネル（制御回路搭載パネル）１８とを積層
して構成される。光部品搭載パネル１６の高さｈ１ は
約２０ｍｍであり、光部品制御パネル１８の高さｈ２
は約３０ｍｍである。よって、一システムユニット１０
の高さＨは約１００ｍｍとなり、一システムユニットを
非常に薄く構成することができる。
ト１４共、光部品搭載パネル１６と電気部品を搭載した
光部品制御パネル（制御回路搭載パネル）１８とを積層
して構成される。光部品搭載パネル１６の高さｈ１ は
約２０ｍｍであり、光部品制御パネル１８の高さｈ２
は約３０ｍｍである。よって、一システムユニット１０
の高さＨは約１００ｍｍとなり、一システムユニットを
非常に薄く構成することができる。
【００２１】図２は光部品搭載パネルの平面図を示して
おり、図３はその断面図を示している。光部品搭載パネ
ル１０上には励起光源として作用する２個の半導体レー
ザモジュール２０，２２と、モニタ光検出用のＡＰＤモ
ジュール２４が搭載されている。ＡＰＤモジュール２４
には２個のＡＰＤが収容されている。
おり、図３はその断面図を示している。光部品搭載パネ
ル１０上には励起光源として作用する２個の半導体レー
ザモジュール２０，２２と、モニタ光検出用のＡＰＤモ
ジュール２４が搭載されている。ＡＰＤモジュール２４
には２個のＡＰＤが収容されている。
【００２２】光部品搭載パネル１６上にはさらに、アイ
ソレータモジュール２６が搭載されており、Ｅｒドープ
ファイバを収容するリール２８が設けられている。この
リール２８に約２００〜３００ｍの長さを有するＥｒド
ープファイバを巻き取ることにより収容する。
ソレータモジュール２６が搭載されており、Ｅｒドープ
ファイバを収容するリール２８が設けられている。この
リール２８に約２００〜３００ｍの長さを有するＥｒド
ープファイバを巻き取ることにより収容する。
【００２３】半導体レーザモジュール２０の両側にはリ
ード線が通る一対の切欠３０が設けられており、同じく
半導体レーザモジュール２２の両側にも一対の切欠３２
が設けられている。ＡＰＤモジュール２４近傍にも切欠
３４が形成されている。
ード線が通る一対の切欠３０が設けられており、同じく
半導体レーザモジュール２２の両側にも一対の切欠３２
が設けられている。ＡＰＤモジュール２４近傍にも切欠
３４が形成されている。
【００２４】次に図４及び図５を参照して、制御回路搭
載パネル（光部品制御パネル）１８の構成について説明
する。図５から明らかなように制御回路搭載パネル１８
は箱形状をしており、その内部に制御回路が収容されて
いる。
載パネル（光部品制御パネル）１８の構成について説明
する。図５から明らかなように制御回路搭載パネル１８
は箱形状をしており、その内部に制御回路が収容されて
いる。
【００２５】制御回路搭載パネル１８の光部品搭載パネ
ル１６に近い側１８ａには半導体レーザモジュール接続
端子３６，３８と、ＡＰＤモジュール接続端子４０が設
けられている。そして、反対側１８ｂの内面には後述す
る各種の制御回路が搭載されている。
ル１６に近い側１８ａには半導体レーザモジュール接続
端子３６，３８と、ＡＰＤモジュール接続端子４０が設
けられている。そして、反対側１８ｂの内面には後述す
る各種の制御回路が搭載されている。
【００２６】即ち、図４に破線で示されているように、
制御回路搭載パネル１８の１８ｂ側内面には、半導体レ
ーザ温度制御回路４２，４４と、半導体レーザバイアス
回路４６と、ＡＰＣ回路４８が実装されている。
制御回路搭載パネル１８の１８ｂ側内面には、半導体レ
ーザ温度制御回路４２，４４と、半導体レーザバイアス
回路４６と、ＡＰＣ回路４８が実装されている。
【００２７】半導体レーザ温度制御回路４２，４４は半
導体レーザの温度をペルチェ素子により一定（１０〜４
０°Ｃ）に制御し、半導体レーザの出力を安定化するた
めの回路である。
導体レーザの温度をペルチェ素子により一定（１０〜４
０°Ｃ）に制御し、半導体レーザの出力を安定化するた
めの回路である。
【００２８】半導体レーザバイアス回路４６は、半導体
レーザに駆動電流を供給する回路である。また、ＡＰＣ
回路４８は、Ｅｒドープファイバにより増幅された信号
光の振幅が一定となるように、励起光源としての半導体
レーザの出力パワーを制御する回路である。
レーザに駆動電流を供給する回路である。また、ＡＰＣ
回路４８は、Ｅｒドープファイバにより増幅された信号
光の振幅が一定となるように、励起光源としての半導体
レーザの出力パワーを制御する回路である。
【００２９】次に図６を参照して上述した実装構造によ
り構成される光増幅中継海底器のブロック回路図につい
て説明する。
り構成される光増幅中継海底器のブロック回路図につい
て説明する。
【００３０】信号光は光カプラ５２及び光アイソレータ
５４を介してＥｒドープファイバ５６に入射される。通
常、半導体レーザモジュール２０が温度・電流コントロ
ーラ５８により駆動され、他の半導体レーザモジュール
２２は半導体レーザモジュール２０が故障等により機能
停止したときの予備の半導体レーザモジュールである。
５４を介してＥｒドープファイバ５６に入射される。通
常、半導体レーザモジュール２０が温度・電流コントロ
ーラ５８により駆動され、他の半導体レーザモジュール
２２は半導体レーザモジュール２０が故障等により機能
停止したときの予備の半導体レーザモジュールである。
【００３１】入射側において、光カプラ５２により取り
出されたモニタ光は、図２に示したＡＰＤモジュール２
４の一方を構成するＡＰＤ６０により電気信号に変換さ
れ、この電気信号はアンプ６２により増幅されて温度・
電流コントローラ５８に入力される。即ち、ＡＰＤ６０
は信号光が検出されなくなったとき、温度・電流コント
ローラ５８を制御して半導体レーザモジュール２０，２
２を停止させるためのものである。
出されたモニタ光は、図２に示したＡＰＤモジュール２
４の一方を構成するＡＰＤ６０により電気信号に変換さ
れ、この電気信号はアンプ６２により増幅されて温度・
電流コントローラ５８に入力される。即ち、ＡＰＤ６０
は信号光が検出されなくなったとき、温度・電流コント
ローラ５８を制御して半導体レーザモジュール２０，２
２を停止させるためのものである。
【００３２】半導体レーザモジュール２０又は２２から
出射された励起光は光カプラ６４を介して合波器６６に
入射され、この合波器６６によりＥｒドープファイバ５
６に結合されて、信号光と反対方向に伝播する。
出射された励起光は光カプラ６４を介して合波器６６に
入射され、この合波器６６によりＥｒドープファイバ５
６に結合されて、信号光と反対方向に伝播する。
【００３３】Ｅｒドープファイバ５６内を伝播するうち
に増幅された信号光は合波器６６、光アイソレータ６８
、光フィルタ７０及び光カプラ７２を介して出射側ファ
イバに出力される。光フィルタ７０は励起光の後方散乱
光を除去するために挿入されている。
に増幅された信号光は合波器６６、光アイソレータ６８
、光フィルタ７０及び光カプラ７２を介して出射側ファ
イバに出力される。光フィルタ７０は励起光の後方散乱
光を除去するために挿入されている。
【００３４】光カプラ６４、合波器６６、光アイソレー
タ６８、光フィルタ７０及び光カプラ７２は合波モジュ
ール７４として一つのモジュール構成となっている。
タ６８、光フィルタ７０及び光カプラ７２は合波モジュ
ール７４として一つのモジュール構成となっている。
【００３５】光カプラ７２で分岐されたモニタ光はＡＰ
Ｄモジュール２４を構成する他方のＡＰＤ７６により電
気信号に変換され、この電気信号はアンプ７８及びコン
パレータ８０から構成されるＡＰＣ回路４８に入力され
、ＡＰＣ回路４８により増幅された信号光の振幅が一定
レベルとなるように半導体レーザモジュール２０，２２
の出力が制御される。
Ｄモジュール２４を構成する他方のＡＰＤ７６により電
気信号に変換され、この電気信号はアンプ７８及びコン
パレータ８０から構成されるＡＰＣ回路４８に入力され
、ＡＰＣ回路４８により増幅された信号光の振幅が一定
レベルとなるように半導体レーザモジュール２０，２２
の出力が制御される。
【００３６】温度・電流コントローラ５８は図４に示し
た半導体レーザ温度制御回路４２，４４と半導体レーザ
バイアス回路４６とから構成される。
た半導体レーザ温度制御回路４２，４４と半導体レーザ
バイアス回路４６とから構成される。
【００３７】
【発明の効果】本発明の実装構造は以上詳述したように
構成したので、光部品及び電気部品を効率良くコンパク
トに実装することができ、その結果光増幅海底中継器の
小型化、多システム化を図ることができるという効果を
奏する。
構成したので、光部品及び電気部品を効率良くコンパク
トに実装することができ、その結果光増幅海底中継器の
小型化、多システム化を図ることができるという効果を
奏する。
【図１】本発明実施例に係る一システムの概略構成図で
ある。
ある。
【図２】光部品搭載パネル平面図である。
【図３】光部品搭載パネル断面図である。
【図４】制御回路搭載パネル平面図である。
【図５】制御回路搭載パネル側面図である。
【図６】光増幅海底中継器のブロック回路図である。
【図７】ドープ光ファイバによる光増幅の原理を示す模
式図である。
式図である。
１０ 一システムユニット
１２ 上り回路ユニット
１４ 下り回路ユニット
１６ 光部品搭載パネル
１８ 光部品制御パネル
２０，２２ 半導体レーザモジュール２４ ＡＰＤ
モジュール ２６ 光アイソレータ ２８ Ｅｒドープファイバ収容リール３６，３８，４
０ 端子 ４２，４４ 半導体レーザモジュール温度制御回路４
６ 半導体レーザモジュールバイアス回路４８ Ａ
ＰＣ回路 ５６ Ｅｒドープファイバ
モジュール ２６ 光アイソレータ ２８ Ｅｒドープファイバ収容リール３６，３８，４
０ 端子 ４２，４４ 半導体レーザモジュール温度制御回路４
６ 半導体レーザモジュールバイアス回路４８ Ａ
ＰＣ回路 ５６ Ｅｒドープファイバ
Claims (2)
- 【請求項１】 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播させて信号光の増
幅を行うようにした光増幅海底中継器の実装構造におい
て、第１パネル（１６）上に希土類ドープファイバ、励
起光源（２０，２２） 、モニタ光用受光素子（２４）
を含む光部品を実装するとともに、第２パネル（１８）
上に前記光部品の制御をする制御回路（４２，４４，４
６，４８） を実装し、該第１及び第２パネル（１６，
１８） を積層して構成したことを特徴とする光増幅海
底中継器の実装構造。 - 【請求項２】 前記希土類ドープファイバとしてＥｒ
ドープファイバ、励起光源（２０，２２） として半導
体レーザ、モニタ光用受光素子（２４）としてＡＰＤを
使用したことを特徴とする請求項１記載の光増幅海底中
継器の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144239A JPH04344725A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光増幅海底中継器の実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144239A JPH04344725A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光増幅海底中継器の実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344725A true JPH04344725A (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=15357487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144239A Withdrawn JPH04344725A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光増幅海底中継器の実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04344725A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7092149B1 (en) | 1995-03-17 | 2006-08-15 | Fujitsu Limited | Input monitoring system for optical amplifying repeater |
| US7580432B2 (en) | 1994-04-01 | 2009-08-25 | Imra America, Inc. | Scanning temporal ultrafast delay methods and apparatuses therefor |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP3144239A patent/JPH04344725A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7580432B2 (en) | 1994-04-01 | 2009-08-25 | Imra America, Inc. | Scanning temporal ultrafast delay methods and apparatuses therefor |
| US8265105B2 (en) | 1994-04-01 | 2012-09-11 | Imra America, Inc. | Scanning temporal ultrafast delay and methods and apparatuses therefor |
| US8630321B2 (en) | 1994-04-01 | 2014-01-14 | Imra America, Inc. | Scanning temporal ultrafast delay and methods and apparatuses therefor |
| US7092149B1 (en) | 1995-03-17 | 2006-08-15 | Fujitsu Limited | Input monitoring system for optical amplifying repeater |
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