JPH0450825A - Optical fiber amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光通信に用いられる1、3μm帯光信号を直
接に増幅する光ファイバ増幅器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an optical fiber amplifier that directly amplifies a 1.3 μm band optical signal used in optical communication.
〈従来の技術〉
コアにエルビウム(Br”)をドープすることにより光
信号を直接に増幅することのできる石英系ファイバ、い
わゆるErドープファイバ増幅器は、■、55μm帯光
通信システムにおける新しい増幅器として、各研究機関
で活発に研究されている。<Prior art> A quartz-based fiber that can directly amplify optical signals by doping its core with erbium (Br"), the so-called Er-doped fiber amplifier, is used as a new amplifier for 55 μm band optical communication systems. It is being actively researched at various research institutions.
ここで、lErドープファイバ増幅器はファイバ中にド
ープされたEr原子の励起準位にある電子が1.50〜
1.60μm帯の光信号により誘導遷移を起こし、光強
度を増幅するも5のである。また、励起準位への励起光
源としてはは主として、1.48μm又は0.98μm
高出力半導体レーザが使用される。更に、Erドープフ
ァイバ増幅器は外形がファイバ形であるので、既存のシ
ステムとの結合が容易であり、偏波依存度が無く、高利
得が得られ、低雑音であり、温度変動による利得変動が
殆どないなど数多くの長所を有している。Here, in the lEr-doped fiber amplifier, the electrons at the excited level of Er atoms doped in the fiber are 1.50 to
5. The optical signal in the 1.60 μm band causes induced transition and amplifies the optical intensity. In addition, as an excitation light source for the excitation level, mainly 1.48 μm or 0.98 μm
High power semiconductor lasers are used. Furthermore, since the Er-doped fiber amplifier has a fiber-shaped outer shape, it is easy to connect to existing systems, has no polarization dependence, can obtain high gain, has low noise, and is free from gain fluctuations due to temperature fluctuations. It has many advantages such as almost no
しかし、結晶場の影響を受けにくい希土類元素であるE
r原子固有のエネルギ準位間の電子遷移を用いている為
に、1.55μm帯以外の波長の信号光を増幅すること
がてきるとの報告は未だされていない。However, E is a rare earth element that is not easily affected by the crystal field.
Since electronic transition between energy levels unique to the r atom is used, there has been no report yet that signal light having a wavelength other than the 1.55 μm band can be amplified.
一方、実用化されているもう一つの1.3μm帯光通信
システムにおいては、Erドープファイバ増幅器に類似
のNdトープファイバ増幅器が考案されている。このN
dドープファイバ増幅器は、コアにネオジミウム(Nd
)をドープすることにより、1.3μm帯において、発
光に寄与するレーザ始準位から終準位への遷移と、レー
ザ始準位から更に上準位への励起による吸収を伴う遷移
(励起吸収)との競合により発光させるものである。On the other hand, in another 1.3 μm band optical communication system that has been put into practical use, an Nd-topped fiber amplifier similar to the Er-doped fiber amplifier has been devised. This N
A d-doped fiber amplifier uses neodymium (Nd) in its core.
), in the 1.3 μm band, there is a transition from the laser starting level to the final level that contributes to light emission, and a transition accompanied by absorption due to excitation from the laser starting level to a higher level (excitation absorption). ), it emits light due to competition with
ここで、1.3μm帯ではガラス材料として、石英ガラ
ス、リン酸ガラス、フッ化ガラス等が試みられているが
、石英ガラスでは励起吸収の方が大きいので、1.3μ
m帯の発光は殆ど期待できない。一方、フッ化物ガラス
では、発光遷移の方が相対的に大きいので1,3μm帯
の発光が期待できる。Here, quartz glass, phosphate glass, fluoride glass, etc. have been tried as glass materials in the 1.3 μm band, but quartz glass has greater excitation absorption, so 1.3 μm
Almost no m-band light emission can be expected. On the other hand, in fluoride glass, the emission transition is relatively large, so light emission in the 1.3 μm band can be expected.
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、Ndドープファイバ増幅器は、Erドー
プファイバ増幅器に比べて利得が小さく、実用に際して
はもっと高利得なNdドープファイバ増幅器が求められ
ていた。<Problems to be Solved by the Invention> However, the Nd-doped fiber amplifier has a smaller gain than the Er-doped fiber amplifier, and in practical use, an Nd-doped fiber amplifier with a higher gain has been required.
そこで、本発明者等は上記要求に応えるために鋭意検討
、研究を重ねた結果、フッ化物ガラスファイバにNdを
Nd”として添加し、このファイバに波長0.78μm
のレーザ光を励起光として入射すると共に波長0.5μ
I程度の光を入射すると、1.3μm帯において、高効
率の光増幅が行われることを見出した。Therefore, as a result of intensive study and research in order to meet the above requirements, the present inventors added Nd as Nd'' to a fluoride glass fiber, and added Nd to this fiber at a wavelength of 0.78 μm.
A laser beam with a wavelength of 0.5μ is input as excitation light.
It has been found that when light of approximately I is incident, highly efficient optical amplification is performed in the 1.3 μm band.
これは、第2図(a)に示すように1.3μ山帯の増幅
利得が低い原因は、Nd”の’ F 3 z、= ’
G 7 / 2、または’G@/を準位への励起吸収が
’ F 2 / 2 = ’ I I 2 / 2への
誘導遷移と競合している為であるから、予め’GV/2
又は’Gl/2準位に電子を満たしておいてやれば、励
起吸収が抑えられ、その結果、1.3μm帯の発光が大
きくなるものと考えられる。As shown in Figure 2(a), the reason for the low amplification gain in the 1.3μ peak band is 'F 3 z, = ' of Nd''.
This is because the excitation absorption of G7/2 or 'G@/ to the level competes with the induced transition to 'F2/2 = 'I I2/2, so 'GV/2
Alternatively, if the 'Gl/2 level is filled with electrons, excitation absorption is suppressed, and as a result, it is thought that light emission in the 1.3 μm band becomes larger.
一方、Erドープファイバは、1.48μm、 0.9
8μm光を励起光として入射することにより、1.55
μm帯の光を増幅することができるが、励起強度を強く
するとアップコンバージョンにより波長約05μmで発
光することが知られている。On the other hand, the Er-doped fiber is 1.48 μm, 0.9
By entering 8 μm light as excitation light, 1.55
It is possible to amplify light in the μm band, but it is known that when the excitation intensity is increased, light is emitted at a wavelength of approximately 05 μm due to upconversion.
つまり、1.48μm励起の場合、第2図(b)に示す
ようにE「原子の基底準位から、1.48μmの波長に
より’myt準位に励起されるが、励起強度を強くして
いくと、4S47□、21(+ 1/2、’FT/2準
位に励起された後、基底準位まで一気に遷移する。In other words, in the case of 1.48 μm excitation, as shown in Figure 2(b), the E'atom is excited from its ground level to the 'myt level by a wavelength of 1.48 μm, but if the excitation intensity is increased, Then, after being excited to the 4S47□, 21(+1/2,'FT/2 level), it transitions all at once to the ground level.
この時、’S4/2、”H1+/2.4F77□準位の
相当分である約0.5μmの波長のエネルギを放出する
のである。従って、Erドープファイバのアップコンバ
ージョンにより発光する波長約0.5μmの光を利用す
れば、Nd”のドープされたフッ化物ガラスファイバの
高効率の増幅を容易に実現することが可能となる。At this time, it emits energy with a wavelength of approximately 0.5 μm, which is equivalent to the 'S4/2, H1+/2.4F77□ level. Therefore, the wavelength of light emitted by upconversion of the Er-doped fiber is approximately 0. By using .5 μm light, it is possible to easily achieve highly efficient amplification of Nd'' doped fluoride glass fibers.
本発明は、上記知見に基づいて成されたものであり、1
.3μm帯において増幅率が高く、且つ、光通信用赤外
光ファイバと低損失で接続可能な光ファイバ形状を有す
る増幅器を提供することを目的とするものである。The present invention has been made based on the above findings, and includes:
.. It is an object of the present invention to provide an amplifier having an optical fiber shape that has a high amplification factor in the 3 μm band and can be connected to an infrared optical fiber for optical communication with low loss.
く課題を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の構成はコアにNd”+の
ドープされたフッ化物ガラスファイバに、波長1.3μ
mの信号光と共に励起光を入射し、更に前記フッ化物ガ
ラスファイバの励起吸収を抑制する光を入射させること
により前記信号光を高効率で増幅することを特徴とする
。Means for Solving the Problems〉 The structure of the present invention to achieve the above object is to use a fluoride glass fiber whose core is doped with Nd''+, and a wavelength of 1.3 μm.
It is characterized in that the signal light is amplified with high efficiency by inputting excitation light together with the signal light of m and further inputting light that suppresses excitation absorption of the fluoride glass fiber.
更に、前記フッ化物ガラスファイバの励起吸収を抑制す
る光として、コアにEr3+のドープされた石英系ファ
イバのアップコンバーョンにより発光する波長0.5μ
mの光を使用すると一層好適である。Further, as light for suppressing excitation absorption of the fluoride glass fiber, a wavelength of 0.5μ is emitted by upconversion of a quartz fiber whose core is doped with Er3+.
It is even more preferable to use light of m.
〈作用〉
コアにNd”のドープされたフッ化物ガラスファイバに
、波長1.3μIの信号光と共に励起光を入射し、更に
前記フッ化物ガラスファイバの励起吸収を抑制する光を
入射させて4G7/□又は’Gl/!準位に電子を満た
せば、第2図(a)に示すように、4F27□−’11
3/2への誘導遷移が起こりやすくなるため、増幅率が
向上することとなる。<Function> A fluoride glass fiber whose core is doped with Nd is injected with excitation light together with a signal light having a wavelength of 1.3 μI, and light for suppressing excitation absorption of the fluoride glass fiber is injected into the 4G7/ If the □ or 'Gl/! level is filled with electrons, as shown in Figure 2 (a), 4F27□-'11
Since the induced transition to 3/2 becomes more likely to occur, the amplification factor improves.
また、第2図(b)に示すように、コアにEr”のドー
プされた石英系ファイバの励起強度を強くすると、アッ
プコンバーョンにより波長0.5μmの光が発光するの
で、この波長0.5μmの光によりフッ化物ガラスファ
イバの励起吸収を抑制することが可能である。Furthermore, as shown in Fig. 2(b), when the excitation intensity of a quartz fiber whose core is doped with Er'' is increased, light with a wavelength of 0.5 μm is emitted due to upconversion. It is possible to suppress the excitation absorption of the fluoride glass fiber with light of .5 μm.
〈実施例〉
以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。<Examples> The present invention will be described in detail below with reference to examples shown in the drawings.
第1図に本発明の第1の実施例を示す。同図に示す実施
例は、コアにNd3+のドープされたフッ化物ガラスフ
ァイバ7の励起吸収を抑制する為に、Erのドープされ
た石英系ファイバ12のアップコンバーョンにより発光
する波長0.5μmの光を利用するものである。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the embodiment shown in the figure, in order to suppress the excitation absorption of the fluoride glass fiber 7 whose core is doped with Nd3+, the wavelength of light emitted by the upconversion of the quartz fiber 12 doped with Er is 0.5 μm. It uses the light of
即ち、増幅媒体であるフッ化物ガラスファイバ7のコア
にはNd”がドープされ、このファイバ7の一端は光フ
ァイバ6.2に順に接続される一方、その他端は光ファ
イバ8.lOに順に接続されている。光ファイバ2と光
ファイバ6の間には合波器(カップラ)5が配置され、
この合波器5には光ファイバ4が接続されている。That is, the core of the fluoride glass fiber 7, which is an amplification medium, is doped with Nd'', and one end of this fiber 7 is connected to an optical fiber 6.2, while the other end is connected to an optical fiber 8.1O. A multiplexer (coupler) 5 is arranged between the optical fiber 2 and the optical fiber 6,
An optical fiber 4 is connected to this multiplexer 5 .
従って、信号光としてレーザ光lを光ファイバlの一端
に入射させると、このレーザ光lは合波器5.光ファイ
バ6を伝搬してフッ化物ガラスファイバ7に導かれる一
方、光ファイバ4の一端に励起光3を入射すると、この
励起光3は合波器5でレーザ光1と合波して光ファイバ
6を伝搬してフッ化物ガラスファイバ7に導かれる。Therefore, when the laser beam l is made to enter one end of the optical fiber l as a signal beam, this laser beam l is transmitted to the multiplexer 5. While being propagated through the optical fiber 6 and guided to the fluoride glass fiber 7, when the excitation light 3 is inputted to one end of the optical fiber 4, this excitation light 3 is combined with the laser beam 1 in the multiplexer 5 and is connected to the optical fiber. 6 and is guided to a fluoride glass fiber 7.
ここで、信号光であるレーザ光としては、波長1.3μ
mの光が使用され、また、励起光としては、励起媒質で
あるNd3+がドープされたフッ化物ガラスファイバ7
を励起するため波長0.78μmのレーザ光が使用され
る。このため、合波器5としては、0.8μm及び1.
3μmの波長分割多重型の光カップラが好適である。Here, the wavelength of the laser light, which is the signal light, is 1.3μ.
m light is used, and as excitation light, a fluoride glass fiber 7 doped with Nd3+, which is an excitation medium, is used.
A laser beam with a wavelength of 0.78 μm is used to excite the . For this reason, the multiplexer 5 has 0.8 μm and 1.0 μm.
A 3 μm wavelength division multiplexed optical coupler is preferred.
一方、光ファイバ8と光ファイバ10との間には合波B
(カップラ)9が配置され、この合波器9に光ファイバ
11が接続されている。この光ファイバ11の一端には
、コアにEr”+のドープされた、いわゆるE「ドープ
ファイバ12が接続されている。On the other hand, there is a multiplexer B between the optical fiber 8 and the optical fiber 10.
A (coupler) 9 is arranged, and an optical fiber 11 is connected to this multiplexer 9. A so-called E"-doped fiber 12 whose core is doped with Er"+ is connected to one end of this optical fiber 11.
従って、このBrドープファイバ12の一端から、励起
光13としてl、48μm又は0.98μmのレーザ光
を入射し、アップコンバーョンにより発光させると、こ
の光が合波器9を介して光ファイバ8、フッ化物ガラス
ファイバ7に伝搬することになる。Therefore, when a laser beam of 1, 48 μm or 0.98 μm is input as excitation light 13 from one end of this Br-doped fiber 12 and emitted by upconversion, this light passes through the multiplexer 9 to the optical fiber. 8, will propagate into the fluoride glass fiber 7.
ここで、アップコンバーョンにより発光する光の波長は
0.5μmである為、合波器9としては、0.5及び1
.3μmの波長分割多重型光カップラが好適である。こ
のアップバージョンにより発光する波長0,5μmの光
によりフッ化物ガラスファイバの励起吸収を抑制するこ
とが可能である。Here, since the wavelength of the light emitted by upconversion is 0.5 μm, the multiplexer 9 uses 0.5 and 1 μm.
.. A 3 μm wavelength division multiplexed optical coupler is preferred. With this upgrade, it is possible to suppress the excitation absorption of the fluoride glass fiber by the emitted light with a wavelength of 0.5 μm.
そこで、この波長0.5μmの光を特に第二励起光と呼
ぶこととする。Therefore, this light having a wavelength of 0.5 μm will be particularly referred to as second excitation light.
上記構成を有する本実施例の光ファイバ増幅器は次のよ
うに使用する。The optical fiber amplifier of this embodiment having the above configuration is used as follows.
先ず、励起光lを光ファイバ2に入射して合波器5、光
ファイバ6を通じてフッ化物ガラスファイバ7に導き、
このフッ化物ガラスファイバ7内の電子が反転分布とな
るように励起光1の出力を増加させる。この励起光1を
フッ化物ガラスファイバ7が発振し始める強度(閾値)
の約95%にしておき、信号光であるレーザ光3を光フ
ァイバ4に入射して合波器5に入力する。合波器5の波
長依存性により、レーザ光3は出射端である光ファイバ
6に出射して、光ファイバ6を通じてフッ化物ガラスフ
ァイバ7に導かれる。First, the excitation light l is input into the optical fiber 2 and guided to the fluoride glass fiber 7 through the multiplexer 5 and the optical fiber 6.
The output of the excitation light 1 is increased so that the electrons in the fluoride glass fiber 7 become population inverted. Intensity (threshold value) at which the fluoride glass fiber 7 starts to oscillate this excitation light 1
The laser beam 3, which is a signal beam, is input into the optical fiber 4 and into the multiplexer 5. Due to the wavelength dependence of the multiplexer 5, the laser beam 3 is emitted to the optical fiber 6, which is the output end, and guided to the fluoride glass fiber 7 through the optical fiber 6.
この時、励起光13をErドープファイバ12の一端か
ら入射して、アップバージョンにより波長0.5μmの
光を発光させると、この波長0,5μmの光は第二励起
光として合波器9、光ファイバ8に伝搬してフッ化物ガ
ラスファイバ7に導かれる。At this time, when the excitation light 13 is inputted from one end of the Er-doped fiber 12 and light with a wavelength of 0.5 μm is emitted by the upgrade, this light with a wavelength of 0.5 μm is used as the second excitation light to be sent to the multiplexer 9, It propagates to optical fiber 8 and is guided to fluoride glass fiber 7.
この第二励起光により、Nd原子の励起吸収を引き起こ
す上準位が満たされ、誘導放出が起こりやすくなり、高
強度に信号光を増幅するこことが可能となり、増幅され
た信号光は光ファイバlOを通じて出力される。This second excitation light fills the upper level that causes excitation absorption of Nd atoms, making it easier for stimulated emission to occur, making it possible to amplify the signal light to high intensity, and the amplified signal light is transferred to the optical fiber. It is output through IO.
ここで、Erドープファイバ12における、波長0.5
μ目の光の放出は次のように行われる。即ち、1.48
8m半導体レーザ等で励起したEr原子の電子は基底状
態から約6700cm−’上にある’Ill/2準位に
励起されるが、励起強度を大きくすると更に上の基底状
態からそれぞれ約20500CIIn−19400cm
−’、 18500cm−’am離れた’FT/2.2
HIl/2、’S4/2準位へと励起される。しかしな
がら、これらは高エネルギ状態であるため不安定状態で
あり、早い緩和により基底状態まで遷移する。Here, the wavelength in the Er-doped fiber 12 is 0.5
The μth light is emitted as follows. That is, 1.48
Electrons of Er atoms excited by an 8m semiconductor laser etc. are excited to the 'Ill/2 level, which is approximately 6700cm-' above the ground state, but when the excitation intensity is increased, the electrons are excited at about 20500CIIn-19400cm above the ground state, respectively.
-', 18500cm-'am away'FT/2.2
HIl/2,' is excited to the S4/2 level. However, these are unstable states because they are high-energy states, and transition to the ground state due to rapid relaxation.
その際に、そのエネルギ分を光として放出する。At that time, that energy is emitted as light.
これを、アップコンバージョンという。This is called upconversion.
フッ化物ガラスファイバ7においては、0.78μm半
導体レーザ励起により基底状態から約12800cl
’離れた’)Is、’を準位に励起され、基底状態から
約11500cm−’離れた’Fs72準位まで格子振
動を伴った非放射緩和をし、基底状態からそれぞれ60
00c「’、 4000cm−’、 2000cm−’
離れた’I+sz*+ ’l+3/l+ ’Ll/2準
位及び基底状態である’IS/!準位にそれぞれ1.8
a m、 1.05 μ[+1.0.9 tt mの
光の放出を伴いながら緩和する。1.3μm帯光通信に
寄与する遷移は’F3/2→’It3/2遭移であるが
、’F3/2よりも高エネルギ状態にある基底状態より
約19000〜20000cm”’離れたG9/2+’
G1/2準位への励起吸収が起こり、観測され1.3μ
m帯の発光は両者の差引て決まるものである。従って、
励起吸収の関与するG I/’2+ ’G7/□準位中
の電子状態密度を高くさせてやれば、励起吸収が抑制さ
れ、13μm帯の発光強度が増加するのことが期待でき
る。In the fluoride glass fiber 7, approximately 12,800 cl from the ground state was pumped by a 0.78 μm semiconductor laser.
'Away') Is,' is excited to the level, and undergoes non-radiative relaxation accompanied by lattice vibration to the 'Fs72 level, which is about 11,500 cm-' away from the ground state, and each 60 cm from the ground state.
00c "', 4000cm-', 2000cm-'
The distant 'I+sz*+'l+3/l+'Ll/2 level and the ground state 'IS/! 1.8 for each level
a m, 1.05 μ[+1.0.9 tt m. The transition that contributes to 1.3 μm band optical communication is 'F3/2→'It3/2 transition, but G9/ which is about 19,000 to 20,000 cm away from the ground state which is in a higher energy state than 'F3/2'2+'
Excitation absorption to the G1/2 level occurs and is observed at 1.3 μ
The m-band light emission is determined by subtracting the two. Therefore,
If the density of electronic states in the G I/'2+'G7/□ level, which is involved in excitation absorption, is increased, excitation absorption can be suppressed and the emission intensity in the 13 μm band can be expected to increase.
本発明者等は鋭意検討、研究を重ねた結果、波長約0.
5μmの光をNd原子に照射することにより、この事が
実現されることを見出した。光通信システムへの挿入の
容易さ考えた場合、Erドープファイバ12中のEr原
子のアップコンバージョンによる光が有利である。それ
は、接続損失が低く、Arレーザのように大型化を伴わ
ず、比較的コンパクトな大きさであり、従って取扱が容
易なためである。As a result of intensive study and research, the inventors of the present invention found that the wavelength of approximately 0.
It has been found that this can be achieved by irradiating Nd atoms with 5 μm light. When considering the ease of insertion into an optical communication system, light generated by upconversion of Er atoms in the Er-doped fiber 12 is advantageous. This is because the splice loss is low, the size is relatively compact unlike an Ar laser, and it is easy to handle.
尚、第二励起光源としてErドープファイバ12に代え
てA「レーザを使用した結果を第3図に破線で示すよう
に、実線で示す第二励起光を使用しない場合に比較して
利得が向上することが確認された。但し、信号光の入力
を−30,−40,−50dBとし、波長領域を1.3
0〜1.38μmとした。The results of using the A laser instead of the Er-doped fiber 12 as the second pumping light source are shown by the broken line in Figure 3, and the gain is improved compared to the case where the second pumping light is not used, which is shown by the solid line. However, the input of the signal light was -30, -40, -50 dB, and the wavelength range was 1.3.
The thickness was 0 to 1.38 μm.
本実施例で増幅媒体として使用されるフッ化物ガラスフ
ァイバ7に用いられる材料は、ZrFa−BaF2−L
aF、−AIF*−NaF系の7−/化物ガラスを主成
分とするものが使用できる。例えば、その好ましい組成
としてはZrF4=50〜58mo1%、BaF2=3
3〜36mo1%、LaFi = 3〜6mo1%、A
IFa=2〜5mo 1%、NaF = O〜20mo
1%であり、NdF*1mo1%以下である。更に、
このフッ化物ガラスファイバ7のコア径が5.5〜7.
5μm1 クラツド径が125μIであり、カットオフ
波長が0.78μm−0,8μ口であるようなシングル
モードファイバが好適である。また、励起光1としては
、高出力AlGaAs半導体レーザ等が使用される。The material used for the fluoride glass fiber 7 used as the amplification medium in this example is ZrFa-BaF2-L.
A material whose main component is aF, -AIF*-NaF-based 7-/compound glass can be used. For example, its preferred composition is ZrF4=50-58mol%, BaF2=3
3-36mo1%, LaFi = 3-6mo1%, A
IFa=2~5mo 1%, NaF=O~20mo
1%, which is less than NdF*1mo1%. Furthermore,
The core diameter of this fluoride glass fiber 7 is 5.5 to 7.
A single mode fiber having a cladding diameter of 125 μm and a cutoff wavelength of 0.78 μm-0.8 μm is suitable. Furthermore, as the excitation light 1, a high-power AlGaAs semiconductor laser or the like is used.
尚、フッ化物ガラスファイバ7の材料として、フッ化物
ガラスに代えて石英系ガラス等の材料を主成分とすると
、Ndを含有させても励起吸収の方がレーザ遷移に比べ
て支配的となるため好ましくない。Note that if the fluoride glass fiber 7 is made of a material such as quartz glass instead of fluoride glass, excitation absorption will be more dominant than laser transition even if Nd is included. Undesirable.
一方、上記実施例で第二励起光源として使用されるEr
ドープファイバ12としても、上記組成のフッ化物ファ
イバが使用できる。その場合、Er濃度は1mo196
以下であり、フッ化物ファイバのコア径が5.5〜7.
5μm1 クラツド径が125μmであり、カットオ)
波長が1,45μm程度であるようなシングルモードフ
ァイバが好適である。On the other hand, Er used as the second excitation light source in the above embodiment
A fluoride fiber having the above composition can also be used as the doped fiber 12. In that case, the Er concentration is 1mo196
or less, and the core diameter of the fluoride fiber is 5.5 to 7.
5μm1 cladding diameter is 125μm, cutoff)
A single mode fiber having a wavelength of about 1.45 μm is suitable.
励起光I3としては、1.48μ正付近にピーク波長を
有するGa1nAsP高出力半導体レーザ等が使用でき
る。As the excitation light I3, a Ga1nAsP high-power semiconductor laser or the like having a peak wavelength around 1.48μ positive can be used.
〈発明の効果〉
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発
明の光ファイバ増幅器は、励起光、信号光以外に励起吸
収をを抑制する光を入射したので、1.3μの通光を高
効率で増幅することだできると共に光ファイバとの結合
も容易である。<Effects of the Invention> As described above in detail based on the embodiments, the optical fiber amplifier of the present invention receives light that suppresses pump absorption in addition to pumping light and signal light, so that It is possible to amplify the light passing through with high efficiency, and it is also easy to couple with an optical fiber.
従って、本発明の光ファイバ増幅器は1.3μm帯光通
信システム中おける光ファイバ中継点て容易に連結する
ことのできる光増幅器としても有用なものである。Therefore, the optical fiber amplifier of the present invention is also useful as an optical amplifier that can be easily connected to an optical fiber relay point in a 1.3 μm band optical communication system.
第1図は本発明の第一の実施例に係る光ファイバ増幅器
の構成図、第2図(a) (b)はそれぞれLaFs結
晶中におけるNd’+のエネルギ準位、Er″2のエネ
ルギ準位を示すグラフ、第3図はArレーザを第二励起
光として使用した結果を示すグラフである。
図面中、
1.13は励起光、
2、4.6.8.10.11は光ファイバ、3はレーザ
光、
5.9は合波器、
7はフッ化物ガラスファイバ
12はErドープファイバである。Figure 1 is a block diagram of an optical fiber amplifier according to the first embodiment of the present invention, and Figures 2 (a) and (b) are the energy levels of Nd'+ and Er''2 in the LaFs crystal, respectively. Figure 3 is a graph showing the results of using an Ar laser as the second excitation light.In the drawing, 1.13 is the excitation light, 2, 4.6.8.10.11 is the optical fiber. , 3 is a laser beam, 5.9 is a multiplexer, 7 is a fluoride glass fiber 12 is an Er-doped fiber.
Claims (2)
スファイバに、波長1.3μmの信号光と共に励起光を
入射し、更に前記フッ化物ガラスファイバの励起吸収を
抑制する光を入射させることにより前記信号光を高効率
で増幅することを特徴とする光ファイバ増幅器。(1) Inject excitation light together with signal light with a wavelength of 1.3 μm into a fluoride glass fiber whose core is doped with Nd^3^+, and further inject light that suppresses excitation absorption of the fluoride glass fiber. An optical fiber amplifier characterized in that the signal light is amplified with high efficiency.
る光として、コアにEr^3^+のドープされた石英系
ファイバのアップコンバーョンにより発光する波長0.
5μmの光を使用することを特徴とする請求項(1)記
載の光ファイバ増幅器。(2) As the light for suppressing the excitation absorption of the fluoride glass fiber, light with a wavelength of 0.00000000000 is emitted by upconversion of a quartz fiber whose core is doped with Er^3^+.
The optical fiber amplifier according to claim 1, characterized in that light of 5 μm is used.
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JPH0450825A true JPH0450825A (en) | 1992-02-19 |
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