JPH05145161A - 双方向励起型のフアイバアンプ - Google Patents
双方向励起型のフアイバアンプInfo
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- JPH05145161A JPH05145161A JP30916291A JP30916291A JPH05145161A JP H05145161 A JPH05145161 A JP H05145161A JP 30916291 A JP30916291 A JP 30916291A JP 30916291 A JP30916291 A JP 30916291A JP H05145161 A JPH05145161 A JP H05145161A
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- JP
- Japan
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- light
- optical fiber
- output
- light source
- pumping
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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
-
- 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
- H01S3/094011—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with bidirectional pumping, i.e. with injection of the pump light from both two ends of the fibre
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の励起用光源を有し、かつ、安定に動作
するファイバアンプ。 【構成】 光ファイバ６はコアにＥｒを添加した光増幅
用のファイバである。第１及び第２の光源１２，１４
は、コア内に添加されたＥｒを光増幅のために励起する
励起光を発生する。方向性結合器４０、４２は、第１及
び第２の光源１２、１４からの励起光をそれぞれ所定の
比率の２成分に分岐する。合波器４４は分岐された励起
光の一方の同率成分同士を合波して光ファイバ６の一端
側に供給する。合波器４６は分岐された励起光の他方の
同率成分同士を合波して光ファイバ６の他端側に供給す
る。第２の光源１４の出力は、その後方向出力をモニタ
するＡＰＣ１２２によって一定に保たれる。第１の光源
１４の出力は、光方向性結合器のカプラ１６によって分
岐された出力信号光をモニタするＡＰＣ１２０によって
制御されて出力信号光のパワを一定に保つ。
するファイバアンプ。 【構成】 光ファイバ６はコアにＥｒを添加した光増幅
用のファイバである。第１及び第２の光源１２，１４
は、コア内に添加されたＥｒを光増幅のために励起する
励起光を発生する。方向性結合器４０、４２は、第１及
び第２の光源１２、１４からの励起光をそれぞれ所定の
比率の２成分に分岐する。合波器４４は分岐された励起
光の一方の同率成分同士を合波して光ファイバ６の一端
側に供給する。合波器４６は分岐された励起光の他方の
同率成分同士を合波して光ファイバ６の他端側に供給す
る。第２の光源１４の出力は、その後方向出力をモニタ
するＡＰＣ１２２によって一定に保たれる。第１の光源
１４の出力は、光方向性結合器のカプラ１６によって分
岐された出力信号光をモニタするＡＰＣ１２０によって
制御されて出力信号光のパワを一定に保つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｅｒ等の活性物質を添
加した光ファイバからなる双方向励起型のファイバアン
プに関する。
加した光ファイバからなる双方向励起型のファイバアン
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の双方向励起型のファイバ
アンプの構成を示した図である。このファイバアンプで
は、双方向励起のために一対のレーザダイオードを光源
として用いている。入力信号光は、合波器２およびアイ
ソレータ４を通過してコアにＥ．ｒを添加した光増幅用
の光ファイバ６に入射する。前方向励起用の光源１２か
らの励起光は、合波器１０を介して光ファイバ６に入射
してＥｒを励起する。後方向励起用の光源１４からの励
起光は、合波器２を介して光ファイバ６に入射してＥｒ
を励起する。励起されたＥｒの誘導放出によって増幅さ
れた入力信号光は、光方向性結合器のカプラ１６を通過
して出力光信号として外部に出力される。この場合、出
力光信号の一部がカプラ１６の一方の出力光としてフォ
トダイオード１８でモニタされ、ＡＰＣ回路２０を介し
て両光源１２、１４にフィードバックされる。これによ
り、ファイバアンプの光出力を一定に保つことができ
る。
アンプの構成を示した図である。このファイバアンプで
は、双方向励起のために一対のレーザダイオードを光源
として用いている。入力信号光は、合波器２およびアイ
ソレータ４を通過してコアにＥ．ｒを添加した光増幅用
の光ファイバ６に入射する。前方向励起用の光源１２か
らの励起光は、合波器１０を介して光ファイバ６に入射
してＥｒを励起する。後方向励起用の光源１４からの励
起光は、合波器２を介して光ファイバ６に入射してＥｒ
を励起する。励起されたＥｒの誘導放出によって増幅さ
れた入力信号光は、光方向性結合器のカプラ１６を通過
して出力光信号として外部に出力される。この場合、出
力光信号の一部がカプラ１６の一方の出力光としてフォ
トダイオード１８でモニタされ、ＡＰＣ回路２０を介し
て両光源１２、１４にフィードバックされる。これによ
り、ファイバアンプの光出力を一定に保つことができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のファイ
バアンプでは、出力光信号のモニタによって前方向励起
用の光源１２と後方向励起用の光源１４とを並列の回路
でひとまとめに制御しているので、制御系が不安定とな
って一方の光源にのみ負荷が集中するといった問題や、
前方向励起と後方向励起との比率を制御することができ
ないといった問題があった。
バアンプでは、出力光信号のモニタによって前方向励起
用の光源１２と後方向励起用の光源１４とを並列の回路
でひとまとめに制御しているので、制御系が不安定とな
って一方の光源にのみ負荷が集中するといった問題や、
前方向励起と後方向励起との比率を制御することができ
ないといった問題があった。
【０００４】そこで、本発明は複数の励起用の光源を有
する双方向励起型のファイバアンプであって、安定に動
作するファイバアンプを提供することを目的とする。
する双方向励起型のファイバアンプであって、安定に動
作するファイバアンプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る双方向励起型のファイバアンプは、
（ａ）光ファイバに添加された光増幅用の活性物質を励
起する励起光を発生する第１及び第２の光源と、（ｂ）
第１の光源からの励起光を所定の比率の２成分に分岐す
る第１の分岐手段と、（ｃ）第２の光源からの励起光を
前記所定の比率の２成分に分岐する第２の分岐手段と、
（ｄ）第１及び第２の分岐手段によって分岐された励起
光の同率成分同士の一方を光ファイバの一端から導入す
る第１のカプラと、（ｅ）第１及び第２の分岐手段によ
って分岐された励起光の同率成分同士の他方を光ファイ
バの他端から導入する第２のカプラと、（ｆ）第１の光
源からの励起光を監視することによって第１の光源の出
力を制御する第１の出力制御手段と、（ｇ）光ファイバ
から出射した増幅出力を監視することによって第２の光
源の出力を制御する第２の出力制御手段とを備えること
としている。
め、本発明に係る双方向励起型のファイバアンプは、
（ａ）光ファイバに添加された光増幅用の活性物質を励
起する励起光を発生する第１及び第２の光源と、（ｂ）
第１の光源からの励起光を所定の比率の２成分に分岐す
る第１の分岐手段と、（ｃ）第２の光源からの励起光を
前記所定の比率の２成分に分岐する第２の分岐手段と、
（ｄ）第１及び第２の分岐手段によって分岐された励起
光の同率成分同士の一方を光ファイバの一端から導入す
る第１のカプラと、（ｅ）第１及び第２の分岐手段によ
って分岐された励起光の同率成分同士の他方を光ファイ
バの他端から導入する第２のカプラと、（ｆ）第１の光
源からの励起光を監視することによって第１の光源の出
力を制御する第１の出力制御手段と、（ｇ）光ファイバ
から出射した増幅出力を監視することによって第２の光
源の出力を制御する第２の出力制御手段とを備えること
としている。
【０００６】
【作用】上記の双方向励起型のファイバアンプでは、第
１及び第２の出力制御手段が第１及び第２の光源を独立
に制御しているので、一方の光源にのみ負荷が集中する
などといった動作の不安定性の問題がなくなる。また、
かかるファイバアンプによれば、第１および第２の光源
からの各励起光が第１および第２の分岐手段によってそ
れぞれ所定の比率に分岐された後、同率成分同士の一方
が第１のカプラによって光ファイバの一端から導入され
て同率成分同士の他方が第２のカプラによって光ファイ
バの他端から導入されるので、光ファイバの一端から導
入される全励起光と光ファイバの他端から導入される全
励起光との強度比をほぼ一定の所定値に保つことができ
る。これにより、双方向励起型のファイバアンプの増幅
出力のＳ／Ｎ比を安定化させることができる。さらに、
第１および第２の分岐手段の分岐比を変更し、或いは第
１および第２の分岐手段を異なる分岐比のものに交換す
ることによって、光ファイバの両端から導入される励起
光の強度比を任意に変更することもできる。
１及び第２の出力制御手段が第１及び第２の光源を独立
に制御しているので、一方の光源にのみ負荷が集中する
などといった動作の不安定性の問題がなくなる。また、
かかるファイバアンプによれば、第１および第２の光源
からの各励起光が第１および第２の分岐手段によってそ
れぞれ所定の比率に分岐された後、同率成分同士の一方
が第１のカプラによって光ファイバの一端から導入され
て同率成分同士の他方が第２のカプラによって光ファイ
バの他端から導入されるので、光ファイバの一端から導
入される全励起光と光ファイバの他端から導入される全
励起光との強度比をほぼ一定の所定値に保つことができ
る。これにより、双方向励起型のファイバアンプの増幅
出力のＳ／Ｎ比を安定化させることができる。さらに、
第１および第２の分岐手段の分岐比を変更し、或いは第
１および第２の分岐手段を異なる分岐比のものに交換す
ることによって、光ファイバの両端から導入される励起
光の強度比を任意に変更することもできる。
【０００７】
【実施例】図１は、実施例の双方向励起型のファイバア
ンプの構成を示した図である。レーザダイオードを用い
た第１の光源１２と同様の構成を有する第２の光源１４
とは、光増幅用の光ファイバ６のコア内に添加されたＥ
ｒを励起するための励起光を発生する。第１の光源１２
からの励起光は、光ファイバを溶着延伸して形成した方
向性結合器４０によって、減衰量Ｘ（ｄＢ）に対応した
所定の比率（ｘ：１−ｘ）の２成分に分岐される。第２
の光源１４からの励起光も、同様の構成の方向性結合器
４２によって、同様の比率の２成分に分岐される。合波
器４４は分岐された励起光の一方の同率成分同士（ｘ
側）を合波して出力し、合波器１０は合波器４４の出力
光を励起光として光ファイバ６内に結合する。合波器４
６は分岐された励起光の他方の同率成分同士（１−ｘ
側）を合波して出力し、合波器２は合波器４６の出力光
を励起光として光ファイバ６内に結合する。アイソレー
タ４は入力信号光等の逆方向伝播を防止する。
ンプの構成を示した図である。レーザダイオードを用い
た第１の光源１２と同様の構成を有する第２の光源１４
とは、光増幅用の光ファイバ６のコア内に添加されたＥ
ｒを励起するための励起光を発生する。第１の光源１２
からの励起光は、光ファイバを溶着延伸して形成した方
向性結合器４０によって、減衰量Ｘ（ｄＢ）に対応した
所定の比率（ｘ：１−ｘ）の２成分に分岐される。第２
の光源１４からの励起光も、同様の構成の方向性結合器
４２によって、同様の比率の２成分に分岐される。合波
器４４は分岐された励起光の一方の同率成分同士（ｘ
側）を合波して出力し、合波器１０は合波器４４の出力
光を励起光として光ファイバ６内に結合する。合波器４
６は分岐された励起光の他方の同率成分同士（１−ｘ
側）を合波して出力し、合波器２は合波器４６の出力光
を励起光として光ファイバ６内に結合する。アイソレー
タ４は入力信号光等の逆方向伝播を防止する。
【０００８】第１および第２の光源１２、１４の制御の
ための構成について簡単に説明する。第２の光源１４の
出力は、その後方向出力をモニタするＡＰＣ１２２によ
って制御されてほぼ一定に保たれる。入力信号光を増幅
した出力光信号は、光方向性結合器のカプラ１６によっ
て分岐され、その一部（約１３ｄＢの減衰成分）がフォ
トダイオード１８でモニタされる。ＡＰＣ５２は、フォ
トダイオード１８のモニタ出力に基づいて光源１４の出
力を制御し、ファイバアンプの光出力のパワを一定に保
つ。
ための構成について簡単に説明する。第２の光源１４の
出力は、その後方向出力をモニタするＡＰＣ１２２によ
って制御されてほぼ一定に保たれる。入力信号光を増幅
した出力光信号は、光方向性結合器のカプラ１６によっ
て分岐され、その一部（約１３ｄＢの減衰成分）がフォ
トダイオード１８でモニタされる。ＡＰＣ５２は、フォ
トダイオード１８のモニタ出力に基づいて光源１４の出
力を制御し、ファイバアンプの光出力のパワを一定に保
つ。
【０００９】図１の双方向励起型のファイバアンプの動
作について簡単に説明する。第１の光源１２からの励起
光は、方向性結合器４０によってｘ：１−ｘに分岐され
る。分岐された一方の励起光は前方向励起光として合波
器４４と合波器１０を介して光ファイバ６に入射し、分
岐された他方の励起光は後方向励起光として合波器４６
と合波器２を介して光ファイバ６に入射する。第２の光
源１４からの励起光も、方向性結合器４２によってｘ：
１−ｘに分岐され、それぞれ前方向励起光および後方向
励起光として光ファイバ６に入射する。この結果、第１
および第２の光源１２、１４の出力の変動にかかわら
ず、光ファイバ６の左端から導入される前方向励起光と
光ファイバ６の右端から導入される後方向励起光との強
度比をほぼ一定のｘ：１−ｘに保つことができる。光フ
ァイバ６に一定の強度比で導入される前方向励起光およ
び後方向励起光は、光ファイバ６内のＥｒを励起する。
この状態で、入力信号光が合波器２およびアイソレータ
４を通過して光ファイバ６に入射すると、光ファイバ６
中の励起されたＥｒの誘導放出によって入力信号光が増
幅され、出力光信号として外部に出力される。
作について簡単に説明する。第１の光源１２からの励起
光は、方向性結合器４０によってｘ：１−ｘに分岐され
る。分岐された一方の励起光は前方向励起光として合波
器４４と合波器１０を介して光ファイバ６に入射し、分
岐された他方の励起光は後方向励起光として合波器４６
と合波器２を介して光ファイバ６に入射する。第２の光
源１４からの励起光も、方向性結合器４２によってｘ：
１−ｘに分岐され、それぞれ前方向励起光および後方向
励起光として光ファイバ６に入射する。この結果、第１
および第２の光源１２、１４の出力の変動にかかわら
ず、光ファイバ６の左端から導入される前方向励起光と
光ファイバ６の右端から導入される後方向励起光との強
度比をほぼ一定のｘ：１−ｘに保つことができる。光フ
ァイバ６に一定の強度比で導入される前方向励起光およ
び後方向励起光は、光ファイバ６内のＥｒを励起する。
この状態で、入力信号光が合波器２およびアイソレータ
４を通過して光ファイバ６に入射すると、光ファイバ６
中の励起されたＥｒの誘導放出によって入力信号光が増
幅され、出力光信号として外部に出力される。
【００１０】以上の説明から明らかなように、実施例の
ファイバアンプでは第１および第２の光源１２、１４の
出力が独立して制御されているので、一方の光源にのみ
負荷が集中するといったことがない。このため、複数の
小型の光源を組み合わせて高出力の励起光を得たい場合
にも、動作の安定性を確保することができる。またこの
場合、前方向励起光と後方向励起光の強度比がほぼ一定
に保たれているので、この双方向励起型のファイバアン
プの出力信号光のＳ／Ｎ比はほぼ一定に保たれる。
ファイバアンプでは第１および第２の光源１２、１４の
出力が独立して制御されているので、一方の光源にのみ
負荷が集中するといったことがない。このため、複数の
小型の光源を組み合わせて高出力の励起光を得たい場合
にも、動作の安定性を確保することができる。またこの
場合、前方向励起光と後方向励起光の強度比がほぼ一定
に保たれているので、この双方向励起型のファイバアン
プの出力信号光のＳ／Ｎ比はほぼ一定に保たれる。
【００１１】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はない。例えば方向性結合器４０、４２のかわりにハー
フミラー等の適当な光学手段を用いることができる。ま
た、更に多くの独立動作の光源を並列に結合してもよ
い。この場合、カプラ１６から分岐した複数の出力信号
光によってＡＰＣおよび光源の複数対を動作させること
ができる。
はない。例えば方向性結合器４０、４２のかわりにハー
フミラー等の適当な光学手段を用いることができる。ま
た、更に多くの独立動作の光源を並列に結合してもよ
い。この場合、カプラ１６から分岐した複数の出力信号
光によってＡＰＣおよび光源の複数対を動作させること
ができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の双方向励
起型のファイバアンプによれば、第１及び第２の出力制
御手段が第１及び第２の光源を独立に制御しているの
で、一方の光源にのみ負荷が集中するなどといった動作
の不安定性の問題がなくなる。また、かかるファイバア
ンプによれば、光ファイバの一端から導入される全励起
光と光ファイバの他端から導入される全励起光との強度
比をほぼ一定の所定値に保つことができるので、双方向
励起型のファイバアンプの増幅出力のＳ／Ｎ比を安定化
させることができる。
起型のファイバアンプによれば、第１及び第２の出力制
御手段が第１及び第２の光源を独立に制御しているの
で、一方の光源にのみ負荷が集中するなどといった動作
の不安定性の問題がなくなる。また、かかるファイバア
ンプによれば、光ファイバの一端から導入される全励起
光と光ファイバの他端から導入される全励起光との強度
比をほぼ一定の所定値に保つことができるので、双方向
励起型のファイバアンプの増幅出力のＳ／Ｎ比を安定化
させることができる。
【図１】第１実施例のファイバアンプの構成を示した図
である。
である。
【図２】従来のファイバアンプの構成を示した図であ
る。
る。
２、１０…第１及び第２のカプラ ６…光ファイバ １２、１４…第１及び第２の光源 ４０、４２…第１及び第２の分岐手段 １２２…第１の出力制御手段 １２０…第２の出力制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバに添加された光増幅用の活性
物質を励起する励起光を発生する第１及び第２の光源
と、 前記第１の光源からの励起光を所定の比率の２成分に分
岐する第１の分岐手段と、 前記第２の光源からの励起光を前記所定の比率の２成分
に分岐する第２の分岐手段と、 第１及び第２の分岐手段によって分岐された励起光の同
率成分同士の一方を前記光ファイバの一端から導入する
第１のカプラと、 第１及び第２の分岐手段によって分岐された励起光の同
率成分同士の他方を前記光ファイバの他端から導入する
第２のカプラと、 前記第１の光源からの励起光を監視することによって該
第１の光源の出力を制御する第１の出力制御手段と、 前記光ファイバから出射した増幅出力を監視することに
よって前記第２の光源の出力を制御する第２の出力制御
手段と、 を備える双方向励起型のファイバアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30916291A JPH05145161A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 双方向励起型のフアイバアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30916291A JPH05145161A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 双方向励起型のフアイバアンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145161A true JPH05145161A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17989676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30916291A Pending JPH05145161A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 双方向励起型のフアイバアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145161A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2758664A1 (fr) * | 1997-01-23 | 1998-07-24 | Nec Corp | Amplificateur a fibre optique |
| US6426833B1 (en) * | 2000-07-28 | 2002-07-30 | Ciena Corporation | Optical amplifier configuration including shared pumps |
| US6690507B2 (en) * | 2002-01-30 | 2004-02-10 | Corning Incorporated | Double-pumped raman amplifier |
| WO2018143284A1 (ja) | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ、供給方法、及び製造方法 |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP30916291A patent/JPH05145161A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2758664A1 (fr) * | 1997-01-23 | 1998-07-24 | Nec Corp | Amplificateur a fibre optique |
| US6426833B1 (en) * | 2000-07-28 | 2002-07-30 | Ciena Corporation | Optical amplifier configuration including shared pumps |
| US6690507B2 (en) * | 2002-01-30 | 2004-02-10 | Corning Incorporated | Double-pumped raman amplifier |
| WO2018143284A1 (ja) | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ、供給方法、及び製造方法 |
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