JPH05206557A - 光増幅システム - Google Patents
光増幅システムInfo
- Publication number
- JPH05206557A JPH05206557A JP4148388A JP14838892A JPH05206557A JP H05206557 A JPH05206557 A JP H05206557A JP 4148388 A JP4148388 A JP 4148388A JP 14838892 A JP14838892 A JP 14838892A JP H05206557 A JPH05206557 A JP H05206557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- signal
- light
- optical waveguide
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 励起光を介した蛍光物質の誘導放出作用によ
り、蛍光物質を含む光導波路内の光信号を増幅するため
の光増幅システムとして、入力光信号の波形に依存しな
い光増幅特性をもつものを提供する。 【構成】 請求項１に記載された光増幅システムの場
合、光信号ｓ1 が光導波路内５に入力されているときは
励起光源８がオン、光信号ｓ1 が光導波路５内に入力さ
れていないときは励起光源８がオフとなり、励起光源８
がオンのとき、励起光源８からの励起光が光信号ｓ1 よ
りも遅延して光導波路５内に入力される。請求項９に記
載された光増幅システムの場合、光導波路５内が定常的
に励起されており、かつ、光信号ｓ1 が光導波路５内に
入力されていないときは、ダミー信号光ｓ3 が光導波路
５内に供給され、光信号ｓ1 が光導波路５内に入力され
たときは、ダミー信号光ｓ3 が光導波路５内に供給され
ない。 【効果】 入力される光信号の立ち上がり時に光増幅が
起こらず、光増幅特性が光信号の波形に依存しないの
で、安全かつ安定した光増幅システムとなる。
り、蛍光物質を含む光導波路内の光信号を増幅するため
の光増幅システムとして、入力光信号の波形に依存しな
い光増幅特性をもつものを提供する。 【構成】 請求項１に記載された光増幅システムの場
合、光信号ｓ1 が光導波路内５に入力されているときは
励起光源８がオン、光信号ｓ1 が光導波路５内に入力さ
れていないときは励起光源８がオフとなり、励起光源８
がオンのとき、励起光源８からの励起光が光信号ｓ1 よ
りも遅延して光導波路５内に入力される。請求項９に記
載された光増幅システムの場合、光導波路５内が定常的
に励起されており、かつ、光信号ｓ1 が光導波路５内に
入力されていないときは、ダミー信号光ｓ3 が光導波路
５内に供給され、光信号ｓ1 が光導波路５内に入力され
たときは、ダミー信号光ｓ3 が光導波路５内に供給され
ない。 【効果】 入力される光信号の立ち上がり時に光増幅が
起こらず、光増幅特性が光信号の波形に依存しないの
で、安全かつ安定した光増幅システムとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光の励起により光増幅
作用を示す光導波路を用いて、伝送損失の補償、受信感
度の改善をはかるための光増幅システムに関する。
作用を示す光導波路を用いて、伝送損失の補償、受信感
度の改善をはかるための光増幅システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ＣＡＴＶシステム、光線路の切り替え
などに適用することのできる光増幅手段として、光増幅
作用のある光ファイバを利用する光増幅システムがすで
に開発されており、実用化の段階に至っている。このよ
うな光増幅システムに関して、コアにエルビウム（Ｅ
ｒ）が添加された石英系シングルモード光ファイバを光
増幅器として用いた場合、１．５５μｍ帯の光が増幅で
きると報告されている。
などに適用することのできる光増幅手段として、光増幅
作用のある光ファイバを利用する光増幅システムがすで
に開発されており、実用化の段階に至っている。このよ
うな光増幅システムに関して、コアにエルビウム（Ｅ
ｒ）が添加された石英系シングルモード光ファイバを光
増幅器として用いた場合、１．５５μｍ帯の光が増幅で
きると報告されている。
【０００３】上述した光増幅システムは、図９に例示さ
れているように、光励起するための励起光源３１と、光
信号および励起光を合波するための合波器３２と、コア
に希土類元素が添加された光ファイバ３３とを備え、こ
れに光アイソレータ３４が付加されている。
れているように、光励起するための励起光源３１と、光
信号および励起光を合波するための合波器３２と、コア
に希土類元素が添加された光ファイバ３３とを備え、こ
れに光アイソレータ３４が付加されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、図９に例示さ
れたような光増幅システムは、利得が高く、応答速度が
きわめて速いために、超高速の伝送に適応することがで
きるが、入力信号の波形如何で不都合を生じることがあ
る。たとえば、ポストアンプとして用いられる上記光増
幅システムの場合、入力信号が通常の状態のとき、飽和
領域で動作するが、信号波形の立ち上がりが急峻となる
信号入力のときは、これに対する応答が速いために、入
力信号に応答して立ち上がり、後続システムの破壊、飽
和などを惹き起こす。これは、信号波形の立ち上がり部
分における光増幅システムが飽和領域でなく小信号領域
であるために、その立ち上がり部分において当該システ
ムが強烈な短パルスを発生するからである。
れたような光増幅システムは、利得が高く、応答速度が
きわめて速いために、超高速の伝送に適応することがで
きるが、入力信号の波形如何で不都合を生じることがあ
る。たとえば、ポストアンプとして用いられる上記光増
幅システムの場合、入力信号が通常の状態のとき、飽和
領域で動作するが、信号波形の立ち上がりが急峻となる
信号入力のときは、これに対する応答が速いために、入
力信号に応答して立ち上がり、後続システムの破壊、飽
和などを惹き起こす。これは、信号波形の立ち上がり部
分における光増幅システムが飽和領域でなく小信号領域
であるために、その立ち上がり部分において当該システ
ムが強烈な短パルスを発生するからである。
【０００５】図１０の（Ａ）（Ｂ）は、従来の光増幅シ
ステムが線路切替システムに適用されたときの波形を示
している。図１０を参照して明らかなように、増幅前の
波形（Ａ）は、スイッチングによる急峻な立ち上がりを
示しており、増幅後の波形（Ｂ）は、信号の立ち上がり
部分が増幅されて強烈なパルスを生じている。
ステムが線路切替システムに適用されたときの波形を示
している。図１０を参照して明らかなように、増幅前の
波形（Ａ）は、スイッチングによる急峻な立ち上がりを
示しており、増幅後の波形（Ｂ）は、信号の立ち上がり
部分が増幅されて強烈なパルスを生じている。
【０００６】本発明はこのような技術的課題に鑑み、入
力光信号の波形に依存しない光増幅特性をもつ光増幅シ
ステムを提供しようとするものである。
力光信号の波形に依存しない光増幅特性をもつ光増幅シ
ステムを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明は、所期の目的を達成するために、光増幅用の光導
波路を含む光増幅ユニットを備え、光導波路が励起光の
供給を受けたときに発生する光導波路内の光増幅作用に
より、光導波路内を伝送している光信号を増幅するため
の光増幅システムにおいて、光信号が光導波路内に入力
されていないときは、励起光が光導波路内に供給され
ず、光信号が光導波路内に入力されたときに、励起光が
光導波路内に供給されることを特徴する。
発明は、所期の目的を達成するために、光増幅用の光導
波路を含む光増幅ユニットを備え、光導波路が励起光の
供給を受けたときに発生する光導波路内の光増幅作用に
より、光導波路内を伝送している光信号を増幅するため
の光増幅システムにおいて、光信号が光導波路内に入力
されていないときは、励起光が光導波路内に供給され
ず、光信号が光導波路内に入力されたときに、励起光が
光導波路内に供給されることを特徴する。
【０００８】上記において光増幅の応答性を高めるため
には、請求項２に記載されているように、補助用の励起
光が光導波路内に供給されていることが望ましい。
には、請求項２に記載されているように、補助用の励起
光が光導波路内に供給されていることが望ましい。
【０００９】上記における光増幅ユニットは、請求項３
に記載されているように、光増幅用の光導波路、励起光
を光導波路内に供給するための合波器、励起光を発生さ
せるための励起光源、および、励起光源を駆動させるた
めの駆動回路を含んでおり、または、請求項４記載され
ているように、光増幅用の光導波路、光導波路内への励
起光の供給をオン、オフするためのを光スイッチ、励起
光を発生させるための励起光源、および、励起光源を駆
動させるための駆動回路を含んでいる。これら光増幅ユ
ニットの駆動回路、光スイッチには、光信号を検出し、
その検出信号を入力するための光検出器が接続されてい
る。
に記載されているように、光増幅用の光導波路、励起光
を光導波路内に供給するための合波器、励起光を発生さ
せるための励起光源、および、励起光源を駆動させるた
めの駆動回路を含んでおり、または、請求項４記載され
ているように、光増幅用の光導波路、光導波路内への励
起光の供給をオン、オフするためのを光スイッチ、励起
光を発生させるための励起光源、および、励起光源を駆
動させるための駆動回路を含んでいる。これら光増幅ユ
ニットの駆動回路、光スイッチには、光信号を検出し、
その検出信号を入力するための光検出器が接続されてい
る。
【００１０】上述のごとく光増幅の応答性を高めるため
には、請求項５に記載されているように、光増幅ユニッ
トの励起光源にバイアス電源が接続され、または、請求
項６に記載されているように、光増幅ユニットが補助用
の励起光源とその駆動回路をも含み、または、請求項７
に記載されているように、光増幅ユニットの後段に、光
信号と逆行して補助用の励起光を光導波路内に入力する
すための光励起用補助ユニットが接続され、または、請
求項８に記載されているように、光増幅ユニットの前段
に、定常起動型の光増幅用補助ユニットが接続される。
には、請求項５に記載されているように、光増幅ユニッ
トの励起光源にバイアス電源が接続され、または、請求
項６に記載されているように、光増幅ユニットが補助用
の励起光源とその駆動回路をも含み、または、請求項７
に記載されているように、光増幅ユニットの後段に、光
信号と逆行して補助用の励起光を光導波路内に入力する
すための光励起用補助ユニットが接続され、または、請
求項８に記載されているように、光増幅ユニットの前段
に、定常起動型の光増幅用補助ユニットが接続される。
【００１１】請求項９に記載された本発明は、所期の目
的を達成するために、光増幅用の光導波路を含む光増幅
ユニットを備え、かつ、光導波路が励起光の供給を受け
たときに発生する光導波路内の光増幅作用により、光導
波路内を伝送している光信号を増幅するための光増幅シ
ステムにおいて、光導波路内が常に励起光の供給を受け
て定常的に励起されており、光信号が光導波路内に入力
されていないときは、ダミー信号光が光導波路内に供給
され、光信号が光導波路内に入力されたときはダミー信
号光が光導波路内に供給されないことを特徴とする。
的を達成するために、光増幅用の光導波路を含む光増幅
ユニットを備え、かつ、光導波路が励起光の供給を受け
たときに発生する光導波路内の光増幅作用により、光導
波路内を伝送している光信号を増幅するための光増幅シ
ステムにおいて、光導波路内が常に励起光の供給を受け
て定常的に励起されており、光信号が光導波路内に入力
されていないときは、ダミー信号光が光導波路内に供給
され、光信号が光導波路内に入力されたときはダミー信
号光が光導波路内に供給されないことを特徴とする。
【００１２】請求項９に記載された光増幅システムの場
合、請求項１０に記載されているように、光増幅ユニッ
トが、光増幅用の光導波路、励起光を光導波路内に供給
するための励起光源、および、励起光源を駆動させるた
めの駆動回路を含んでおり、光増幅ユニットの前段に光
スイッチを介してダミー信号光源が接続されている。
合、請求項１０に記載されているように、光増幅ユニッ
トが、光増幅用の光導波路、励起光を光導波路内に供給
するための励起光源、および、励起光源を駆動させるた
めの駆動回路を含んでおり、光増幅ユニットの前段に光
スイッチを介してダミー信号光源が接続されている。
【００１３】
【作用】請求項１に記載された本発明光増幅システムの
場合、光信号が光導波路内に入力されたときのみ、励起
光が光導波路内に供給され、光信号が光導波路内に入力
されないとき、励起光は光導波路内に供給されない。こ
のようにして光導波路内に供給される励起光は、光信号
が光導波路内に入力された後、微小時間の遅れをともな
って光導波路内に供給されるので、光導波路内に入力さ
れた光信号の立ち上がり時に光導波路内での光増幅が起
こらず、光増幅特性が光信号の波形に依存しない。
場合、光信号が光導波路内に入力されたときのみ、励起
光が光導波路内に供給され、光信号が光導波路内に入力
されないとき、励起光は光導波路内に供給されない。こ
のようにして光導波路内に供給される励起光は、光信号
が光導波路内に入力された後、微小時間の遅れをともな
って光導波路内に供給されるので、光導波路内に入力さ
れた光信号の立ち上がり時に光導波路内での光増幅が起
こらず、光増幅特性が光信号の波形に依存しない。
【００１４】上記光増幅システムにおいて、補助用の励
起光が光導波路内に供給されている場合、本格的な励起
光が光導波路内に入力されたときに、光導波路内が高い
励起状態になるので、動作の安定性、応答性がより高ま
る。
起光が光導波路内に供給されている場合、本格的な励起
光が光導波路内に入力されたときに、光導波路内が高い
励起状態になるので、動作の安定性、応答性がより高ま
る。
【００１５】請求項９に記載された光増幅システムの場
合、定常的に励起されている光導波路内に光信号が入力
されてないとき、光導波路内にダミー信号光が供給さ
れ、定常的に励起されている光導波路内に光信号が入力
されたとき、ダミー信号光は光導波路内に供給されな
い。すなわち、光増幅システムの光導波路は、光信号が
入力されていないときにダミー信号光を増幅して飽和領
域で動作しているから、ダミー信号光に代わって光信号
が入力されたときも、通常の状態で動作する。したがっ
て、この光増幅システムによるときも、光信号の立ち上
がり部分に対して応答しなくなる。
合、定常的に励起されている光導波路内に光信号が入力
されてないとき、光導波路内にダミー信号光が供給さ
れ、定常的に励起されている光導波路内に光信号が入力
されたとき、ダミー信号光は光導波路内に供給されな
い。すなわち、光増幅システムの光導波路は、光信号が
入力されていないときにダミー信号光を増幅して飽和領
域で動作しているから、ダミー信号光に代わって光信号
が入力されたときも、通常の状態で動作する。したがっ
て、この光増幅システムによるときも、光信号の立ち上
がり部分に対して応答しなくなる。
【００１６】
【実施例】はじめに、図１に例示された光増幅システム
を説明する。図１に例示された光増幅システムは、光分
波器１から、光伝送路２、光合波器４、光導波路５を経
て光アイソレ−タ９にわたる光伝送系と、光分波器１か
ら、光伝送路３、光検出器６、駆動回路７、励起光源８
を経て光合波器４にわたる光電変換系とを含んでおり、
光合波器４、光導波路５、駆動回路７、励起光源８など
が、光増幅ユニット１０を構成している。
を説明する。図１に例示された光増幅システムは、光分
波器１から、光伝送路２、光合波器４、光導波路５を経
て光アイソレ−タ９にわたる光伝送系と、光分波器１か
ら、光伝送路３、光検出器６、駆動回路７、励起光源８
を経て光合波器４にわたる光電変換系とを含んでおり、
光合波器４、光導波路５、駆動回路７、励起光源８など
が、光増幅ユニット１０を構成している。
【００１７】上記において、光分波器１は、たとえば、
信号光を１：２０の割合で分波するためのビームスプリ
ッタからなる。光伝送路２、３は、たとえば、コア、ク
ラッドを備えた石英系の被覆光ファイバからなる。光合
波器４は、信号光と励起光とを合波するための光カプ
ラ、たとえば、ＷＤＦ(Wave Division Module)からな
る。光増幅用の光導波路５は、コア、クラッドを備えた
石英系あるいはフッ化物系のシングルモード光ファイバ
からなり、これの外周がプラスチックで被覆されてい
る。光導波路５のコアは、一例として、石英系またはフ
ッ化物系のホストガラスにＥｒ（エルビウム）、Ｎｄ
（ネオジウム）のごとき希土類元素が添加されたものか
らなり、その他の添加物として、Ｂｅ（ベリリウム）の
ごときアルカリ土類元素、ＹＡＧ（イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット合金）の酸化物、ＹＬＦ（イット
リウム−アルミニウム−フッ素合金）の酸化物、遷移金
属イオンなどの一つ以上を含んでいることがある。光導
波路５のコアは、他の一例として、Ｅｒ、Ｎｄなどがド
ープされたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3
−ＡｌＦ3 −ＮａＦ）系のフッ化物ガラスからなり、さ
らに、他の一例として、ＢａＦ2 、ＡｌＦ3 、ＮｄＦ3
などを含むフッ化物系のガラスからなる。光導波路５の
クラッドも、既述のドープ成分を含む石英系またはフッ
化物系のガラスからなるが、このクラッドの場合は、自
明のとおり、コアよりも屈折率が低い。検出器６は、た
とえば、周知のフォトダイオード（ＰＤ）からなり、駆
動回路７は、一例として、商用電源を含む電気回路から
なる。励起光源８は、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯、
または、１．４８μｍ帯のごとく、必要な波長の光を発
振するための半導体レーザからなる。光アイソレ−タ９
としては、たとえば、反射などに起因した増幅器（光導
波路５）の発振現象を抑制するために、偏波無依存型の
光学素子が用いられる。
信号光を１：２０の割合で分波するためのビームスプリ
ッタからなる。光伝送路２、３は、たとえば、コア、ク
ラッドを備えた石英系の被覆光ファイバからなる。光合
波器４は、信号光と励起光とを合波するための光カプ
ラ、たとえば、ＷＤＦ(Wave Division Module)からな
る。光増幅用の光導波路５は、コア、クラッドを備えた
石英系あるいはフッ化物系のシングルモード光ファイバ
からなり、これの外周がプラスチックで被覆されてい
る。光導波路５のコアは、一例として、石英系またはフ
ッ化物系のホストガラスにＥｒ（エルビウム）、Ｎｄ
（ネオジウム）のごとき希土類元素が添加されたものか
らなり、その他の添加物として、Ｂｅ（ベリリウム）の
ごときアルカリ土類元素、ＹＡＧ（イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット合金）の酸化物、ＹＬＦ（イット
リウム−アルミニウム−フッ素合金）の酸化物、遷移金
属イオンなどの一つ以上を含んでいることがある。光導
波路５のコアは、他の一例として、Ｅｒ、Ｎｄなどがド
ープされたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3
−ＡｌＦ3 −ＮａＦ）系のフッ化物ガラスからなり、さ
らに、他の一例として、ＢａＦ2 、ＡｌＦ3 、ＮｄＦ3
などを含むフッ化物系のガラスからなる。光導波路５の
クラッドも、既述のドープ成分を含む石英系またはフッ
化物系のガラスからなるが、このクラッドの場合は、自
明のとおり、コアよりも屈折率が低い。検出器６は、た
とえば、周知のフォトダイオード（ＰＤ）からなり、駆
動回路７は、一例として、商用電源を含む電気回路から
なる。励起光源８は、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯、
または、１．４８μｍ帯のごとく、必要な波長の光を発
振するための半導体レーザからなる。光アイソレ−タ９
としては、たとえば、反射などに起因した増幅器（光導
波路５）の発振現象を抑制するために、偏波無依存型の
光学素子が用いられる。
【００１８】図１に例示された光増幅システムの場合、
以下に述べるようにして光信号が増幅される。図１にお
いて、入力光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号
ｓ1 、ｓ2 に分波され（ｓ1 ：ｓ2 ＝２０：１）、これ
らの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送路２、３に入力さ
れたとき、一方の光伝送路２を伝送する入力光信号ｓ1
は光合波器４を経由して光導波路（Ｅｒ3+ドープト光フ
ァイバ）５内に入り、他方の光伝送路３を伝送する制御
光信号ｓ2 は、光検出器６により電気信号に変換されて
駆動回路７に入力される。駆動回路７は、光検出器６か
らの電気信号が入力されたときオンとなって励起光源８
を駆動（点灯）させるが、光検出器６からの電気信号が
入力されないオフのとき、励起光源８を駆動させない。
以下に述べるようにして光信号が増幅される。図１にお
いて、入力光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号
ｓ1 、ｓ2 に分波され（ｓ1 ：ｓ2 ＝２０：１）、これ
らの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送路２、３に入力さ
れたとき、一方の光伝送路２を伝送する入力光信号ｓ1
は光合波器４を経由して光導波路（Ｅｒ3+ドープト光フ
ァイバ）５内に入り、他方の光伝送路３を伝送する制御
光信号ｓ2 は、光検出器６により電気信号に変換されて
駆動回路７に入力される。駆動回路７は、光検出器６か
らの電気信号が入力されたときオンとなって励起光源８
を駆動（点灯）させるが、光検出器６からの電気信号が
入力されないオフのとき、励起光源８を駆動させない。
【００１９】上記において、オンとなった駆動回路７が
励起光源８を点灯させたとき、励起光源８からの励起光
が、光合波器４を経由して光導波路５内に入力される。
このとき、励起電子の緩和時間が約１０ｍｓであるため
に、光増幅システムはその緩和時間分だけ遅れて作動す
る。必要ならば、駆動回路７にて光増幅システムに遅延
をかける。図１に例示された光増幅システムは、このよ
うに作動するため、光導波路５内に入る光信号の立ち上
がり時に光信号ｓ1 を光増幅せず、その立ち上がり後の
わずかの遅れで光信号ｓ1 を増幅する。したがって、か
かる光増幅システムは、既述の問題を惹き起こすことな
く所定の光増幅を行なう。
励起光源８を点灯させたとき、励起光源８からの励起光
が、光合波器４を経由して光導波路５内に入力される。
このとき、励起電子の緩和時間が約１０ｍｓであるため
に、光増幅システムはその緩和時間分だけ遅れて作動す
る。必要ならば、駆動回路７にて光増幅システムに遅延
をかける。図１に例示された光増幅システムは、このよ
うに作動するため、光導波路５内に入る光信号の立ち上
がり時に光信号ｓ1 を光増幅せず、その立ち上がり後の
わずかの遅れで光信号ｓ1 を増幅する。したがって、か
かる光増幅システムは、既述の問題を惹き起こすことな
く所定の光増幅を行なう。
【００２０】図２は、図１に例示された光増幅システム
が線路切替システムに適用されたときの増幅前の波形を
示している。図２と前記図１０（Ａ）との対比で明らか
なように、図１の光増幅システムによるときは、入力光
信号の立ち上がりに応答せずに光増幅されている。
が線路切替システムに適用されたときの増幅前の波形を
示している。図２と前記図１０（Ａ）との対比で明らか
なように、図１の光増幅システムによるときは、入力光
信号の立ち上がりに応答せずに光増幅されている。
【００２１】図３は、図１に例示された光増幅システム
の変形例を示している。この図示例では、光導波路５に
よる光増幅の応答性を高めるために、光増幅ユニット１
０の励起電源７にバイアス電源１１が接続されている。
このようにした場合、励起光源８は、光信号ｓ2 が入力
されない駆動回路７のオフ状態でも、バイアス電源１１
からのバイアス電流を受けて、低レベルで定常的に光増
幅を可能にしているから、光信号ｓ2 による励起光の時
間遅れが生じても、バイアス電源１１にて事前に励起し
ておいた励起エネルギにより、光導波路５が光信号ｓ1
を即座に光増幅する。したがって、この例の場合、光信
号ｓ1 の立ち上がり時に光増幅しないのはもちろん、光
導波路５の高励起状態に依存して、光増幅システムの応
答性がより高まる。なお、上記のごとく励起光源８にバ
イアスをかけたときに発生する補助的な励起光は、主た
る励起光と波長が同一または近似しているが、光導波路
５を弱い励起状態にするために、主たる励起光よりも低
出力である。
の変形例を示している。この図示例では、光導波路５に
よる光増幅の応答性を高めるために、光増幅ユニット１
０の励起電源７にバイアス電源１１が接続されている。
このようにした場合、励起光源８は、光信号ｓ2 が入力
されない駆動回路７のオフ状態でも、バイアス電源１１
からのバイアス電流を受けて、低レベルで定常的に光増
幅を可能にしているから、光信号ｓ2 による励起光の時
間遅れが生じても、バイアス電源１１にて事前に励起し
ておいた励起エネルギにより、光導波路５が光信号ｓ1
を即座に光増幅する。したがって、この例の場合、光信
号ｓ1 の立ち上がり時に光増幅しないのはもちろん、光
導波路５の高励起状態に依存して、光増幅システムの応
答性がより高まる。なお、上記のごとく励起光源８にバ
イアスをかけたときに発生する補助的な励起光は、主た
る励起光と波長が同一または近似しているが、光導波路
５を弱い励起状態にするために、主たる励起光よりも低
出力である。
【００２２】つぎに、図４に例示された光増幅システム
を説明する。図４に例示された光増幅システムの場合、
基本となる技術的事項は、図１のものと同じであるが、
光増幅ユニット１０が光スイッチ１２を有する点、光検
出器６が光スイッチ１２に接続されている点が、図１の
ものと異なる。
を説明する。図４に例示された光増幅システムの場合、
基本となる技術的事項は、図１のものと同じであるが、
光増幅ユニット１０が光スイッチ１２を有する点、光検
出器６が光スイッチ１２に接続されている点が、図１の
ものと異なる。
【００２３】図４に例示された光増幅システムの場合、
励起光源８は駆動回路７を介して点灯されており、光検
出器６は、入力光信号ｓのないとき、光スイッチ１２を
オフにしている。上記において、入力光信号ｓが光分波
器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2 に分波され、これ
らの光信号ｓ1 、ｓ2 が各光伝送路２、３に入力された
とき、一方の光伝送路２を伝送する入力光信号ｓ1 は、
光合波器４を経由して光導波路５に入射され、他方の光
伝送路３を伝送する制御光信号ｓ2 は、光検出器６によ
り電気信号に変換されて、光スイッチ１２に入力され
る。光検出器６からの制御光信号ｓ2 を受けてオンとな
った光スイッチ１２は、励起光源８からの励起光を光合
波器４より光導波路５へと入力させる。この場合も、制
御光信号ｓ2 を介して光検出器６が動作し、光検出器６
からの検出信号にて光スイッチ１２が切り替わる分だ
け、励起光が入力光信号ｓ1 よりも遅れて光導波路５に
入力される。したがって、図４に例示された光増幅シス
テムも、光導波路５に入力された光信号ｓ1 の立ち上が
り時にこれを増幅せず、その立ち上がり後のわずかの遅
れで光信号ｓ1 を増幅するから、既述の問題を惹き起さ
ない。
励起光源８は駆動回路７を介して点灯されており、光検
出器６は、入力光信号ｓのないとき、光スイッチ１２を
オフにしている。上記において、入力光信号ｓが光分波
器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2 に分波され、これ
らの光信号ｓ1 、ｓ2 が各光伝送路２、３に入力された
とき、一方の光伝送路２を伝送する入力光信号ｓ1 は、
光合波器４を経由して光導波路５に入射され、他方の光
伝送路３を伝送する制御光信号ｓ2 は、光検出器６によ
り電気信号に変換されて、光スイッチ１２に入力され
る。光検出器６からの制御光信号ｓ2 を受けてオンとな
った光スイッチ１２は、励起光源８からの励起光を光合
波器４より光導波路５へと入力させる。この場合も、制
御光信号ｓ2 を介して光検出器６が動作し、光検出器６
からの検出信号にて光スイッチ１２が切り替わる分だ
け、励起光が入力光信号ｓ1 よりも遅れて光導波路５に
入力される。したがって、図４に例示された光増幅シス
テムも、光導波路５に入力された光信号ｓ1 の立ち上が
り時にこれを増幅せず、その立ち上がり後のわずかの遅
れで光信号ｓ1 を増幅するから、既述の問題を惹き起さ
ない。
【００２４】図５は、図４に例示された光増幅システム
の変形例を示している。図５に例示された光増幅システ
ムの場合、光導波路５での光増幅の応答性を高めるため
に、光増幅ユニット１０が、補助用の励起光源１３とそ
の駆動回路１４をも含み、これらが光合波器４と光スイ
ッチ１２との間に介在されている。この例の場合も、光
導波路５は、通常の使用よりも低い出力で駆動している
励起光源１３を介して常に弱い励起状態に保持されてい
るから、光信号ｓ1 が光導波路５に入力され、光信号ｓ
2 に基づく光スイッチ１２のオンにより、励起光源８か
ら所定の励起光が光導波路５に入力されたとき、光導波
路５は、図３の例と同様に、高い励起状態になる。な
お、励起光源１３から発生される補助的な励起光は、前
述したと同様、主たる励起光よりも低出力である。
の変形例を示している。図５に例示された光増幅システ
ムの場合、光導波路５での光増幅の応答性を高めるため
に、光増幅ユニット１０が、補助用の励起光源１３とそ
の駆動回路１４をも含み、これらが光合波器４と光スイ
ッチ１２との間に介在されている。この例の場合も、光
導波路５は、通常の使用よりも低い出力で駆動している
励起光源１３を介して常に弱い励起状態に保持されてい
るから、光信号ｓ1 が光導波路５に入力され、光信号ｓ
2 に基づく光スイッチ１２のオンにより、励起光源８か
ら所定の励起光が光導波路５に入力されたとき、光導波
路５は、図３の例と同様に、高い励起状態になる。な
お、励起光源１３から発生される補助的な励起光は、前
述したと同様、主たる励起光よりも低出力である。
【００２５】つぎに、図６に例示された光増幅システム
を説明する。図６に例示された光増幅システムの場合、
光分波器１、光検出器６、光増幅ユニット１０などにつ
いては、図１または図４に例示したものと同じである
が、光増幅ユニット１０の後段に、光合波器１５、励起
光源１６、駆動回路１７を含む光励起用補助ユニット１
８が接続されている点が、図１、図４に例示したものと
異なる。図６における光合波器１５、励起光源１６、駆
動回路１７などは、既述のものと同一またはこれらに準
ずるが、励起光源１６は、光導波路５を常に弱い励起状
態に保持するためのものであり、光合波器１５は、これ
の入射方向が信号光の伝わる方向と逆になる。
を説明する。図６に例示された光増幅システムの場合、
光分波器１、光検出器６、光増幅ユニット１０などにつ
いては、図１または図４に例示したものと同じである
が、光増幅ユニット１０の後段に、光合波器１５、励起
光源１６、駆動回路１７を含む光励起用補助ユニット１
８が接続されている点が、図１、図４に例示したものと
異なる。図６における光合波器１５、励起光源１６、駆
動回路１７などは、既述のものと同一またはこれらに準
ずるが、励起光源１６は、光導波路５を常に弱い励起状
態に保持するためのものであり、光合波器１５は、これ
の入射方向が信号光の伝わる方向と逆になる。
【００２６】図６に例示された光増幅システムの場合、
光増幅ユニット１０は、制御信号光ｓ1 に基づき、図１
または図４を参照して述べたと同様に動作する。この光
増幅システムでも、光導波路５が通常の使用よりも低い
出力で駆動している励起光源１６を介して常に弱い励起
状態に保持されているから、図３、図５の例と同様に、
高い励起状態になる。
光増幅ユニット１０は、制御信号光ｓ1 に基づき、図１
または図４を参照して述べたと同様に動作する。この光
増幅システムでも、光導波路５が通常の使用よりも低い
出力で駆動している励起光源１６を介して常に弱い励起
状態に保持されているから、図３、図５の例と同様に、
高い励起状態になる。
【００２７】図６に例示された光増幅システムの変形例
として、光励起用補助ユニット１８が光増幅ユニット１
０の前段に接続されることがある。この場合、光合波器
１５入射方向は、信号光の伝わる方向と同じになる。
として、光励起用補助ユニット１８が光増幅ユニット１
０の前段に接続されることがある。この場合、光合波器
１５入射方向は、信号光の伝わる方向と同じになる。
【００２８】つぎに、図７に例示された光増幅システム
を説明する。図７に例示された光増幅システムも、光分
波器１、光検出器６、光増幅ユニット１０などについて
は、図１または図４に例示したものと同じであるが、光
増幅ユニット１０の前段に、光合波器１９、光導波路２
０、励起光源２１、駆動回路２２を含む光増幅用補助ユ
ニット２３が接続されている点が、図１、図４に例示し
たものと異なる。図７における光合波器１９、光増幅用
の光導波路２０、励起光源２１、駆動回路２２などは、
既述のものと同一またはこれらに準ずるが、励起光源１
６は、光導波路５を常に弱い励起状態に保持するための
ものである。
を説明する。図７に例示された光増幅システムも、光分
波器１、光検出器６、光増幅ユニット１０などについて
は、図１または図４に例示したものと同じであるが、光
増幅ユニット１０の前段に、光合波器１９、光導波路２
０、励起光源２１、駆動回路２２を含む光増幅用補助ユ
ニット２３が接続されている点が、図１、図４に例示し
たものと異なる。図７における光合波器１９、光増幅用
の光導波路２０、励起光源２１、駆動回路２２などは、
既述のものと同一またはこれらに準ずるが、励起光源１
６は、光導波路５を常に弱い励起状態に保持するための
ものである。
【００２９】図７に例示された光増幅システムの場合、
入力光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、
ｓ2 に分波され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光
伝送路２、３に入力されたとき、一方の光伝送路２を伝
送する入力光信号ｓ1 は、光合波器１９、光導波路２
０、光合波器４を経由して光導波路５内に入り、他方の
光伝送路３を伝送する制御光信号ｓ2 は、光検出器６に
より電気信号に変換されて光増幅ユニット１０の駆動回
路７または光スイッチ１２に入力される。
入力光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、
ｓ2 に分波され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光
伝送路２、３に入力されたとき、一方の光伝送路２を伝
送する入力光信号ｓ1 は、光合波器１９、光導波路２
０、光合波器４を経由して光導波路５内に入り、他方の
光伝送路３を伝送する制御光信号ｓ2 は、光検出器６に
より電気信号に変換されて光増幅ユニット１０の駆動回
路７または光スイッチ１２に入力される。
【００３０】図７に例示された光増幅システムの変形例
として、光増幅用補助ユニット２３が光増幅ユニット１
０の後段に接続されることがあり、この場合の光合波器
１９は、これの光入射方向が信号光ｓ1 の伝送方向に対
して逆向きとなる。
として、光増幅用補助ユニット２３が光増幅ユニット１
０の後段に接続されることがあり、この場合の光合波器
１９は、これの光入射方向が信号光ｓ1 の伝送方向に対
して逆向きとなる。
【００３１】つぎに、図８に例示された光増幅システム
を説明する。図８に例示された光増幅システムは、光分
波器１から、光伝送路２、光スイッチ２４、光導波路５
を経て光アイソレ−タ９にわたる光伝送系と、光分波器
１から、光伝送路３、光検出器６、光スイッチ２４にわ
たる光電変換系とを含み、光スイッチ２４にダミー信号
光源２５が接続されている。この場合、光導波路５、励
起光源８、駆動回路７などが、光増幅ユニット１０を構
成しており、光スイッチ２４、ダミー信号光源２５、駆
動回路２６などが、光ダミーユニット２７を構成してい
る。ダミー信号光源２５は、駆動回路２６を介して励振
されたときに、信号光ｓに相当する波長のダミー信号光
または信号光ｓに近似した波長のダミー信号光を、パル
ス光または連続光として発生することができる。
を説明する。図８に例示された光増幅システムは、光分
波器１から、光伝送路２、光スイッチ２４、光導波路５
を経て光アイソレ−タ９にわたる光伝送系と、光分波器
１から、光伝送路３、光検出器６、光スイッチ２４にわ
たる光電変換系とを含み、光スイッチ２４にダミー信号
光源２５が接続されている。この場合、光導波路５、励
起光源８、駆動回路７などが、光増幅ユニット１０を構
成しており、光スイッチ２４、ダミー信号光源２５、駆
動回路２６などが、光ダミーユニット２７を構成してい
る。ダミー信号光源２５は、駆動回路２６を介して励振
されたときに、信号光ｓに相当する波長のダミー信号光
または信号光ｓに近似した波長のダミー信号光を、パル
ス光または連続光として発生することができる。
【００３２】図８に例示された光増幅システムの場合、
光導波路５内は、励起光源８を介して定常的に励起され
ている。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されてな
いとき、光スイッチ２４が接点ａ、ｃを閉じているの
で、ダミー信号光源２５からのダミー信号光ｓ3 が、光
スイッチ２４を介して光導波路５内に供給される。した
がって、信号光ｓがないとき、光導波路５は、ダミー信
号光ｓ3 を増幅しつつ飽和領域での動作を維持する。上
記光増幅システムに信号光ｓが入力されたとき、光信号
ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2 に分波
され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送路２、
３を伝わる。以下、光伝送路３を伝送する制御光信号ｓ
2 が光検出器６により電気信号に変換されて光スイッチ
２４に入力されたとき、光スイッチ２４がこれに基づく
切替動作により接点ｂ、ｃを閉じるので、光伝送路２を
伝送する入力光信号ｓ1 は、かかるスイッチ切り替えと
同時、すでに励起状態にある光導波路５内に入り、ここ
で増幅される。すなわち、図８に例示された光増幅シス
テムの場合、光信号ｓのないときに光導波路５がダミー
信号光ｓ3 を増幅して飽和領域で動作しているから、ダ
ミー信号光ｓ3 に代わり光信号ｓ1 が入力されたとき
も、光導波路５が通常の状態で動作する。したがって、
この光増幅システムも、光信号ｓ1 の立ち上がり部分に
対して応答しない。
光導波路５内は、励起光源８を介して定常的に励起され
ている。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されてな
いとき、光スイッチ２４が接点ａ、ｃを閉じているの
で、ダミー信号光源２５からのダミー信号光ｓ3 が、光
スイッチ２４を介して光導波路５内に供給される。した
がって、信号光ｓがないとき、光導波路５は、ダミー信
号光ｓ3 を増幅しつつ飽和領域での動作を維持する。上
記光増幅システムに信号光ｓが入力されたとき、光信号
ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2 に分波
され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送路２、
３を伝わる。以下、光伝送路３を伝送する制御光信号ｓ
2 が光検出器６により電気信号に変換されて光スイッチ
２４に入力されたとき、光スイッチ２４がこれに基づく
切替動作により接点ｂ、ｃを閉じるので、光伝送路２を
伝送する入力光信号ｓ1 は、かかるスイッチ切り替えと
同時、すでに励起状態にある光導波路５内に入り、ここ
で増幅される。すなわち、図８に例示された光増幅シス
テムの場合、光信号ｓのないときに光導波路５がダミー
信号光ｓ3 を増幅して飽和領域で動作しているから、ダ
ミー信号光ｓ3 に代わり光信号ｓ1 が入力されたとき
も、光導波路５が通常の状態で動作する。したがって、
この光増幅システムも、光信号ｓ1 の立ち上がり部分に
対して応答しない。
【００３３】図８に例示された光増幅システムの変形例
として、光ダミーユニット２７が光増幅ユニット１０の
後段に接続されることがある。この場合の光ダミーユニ
ット２７は、信号光ｓ1 の伝送方向に対して逆向きに光
を入射させるための光合波器（前例と同じ）を介して、
光増幅ユニット１０の後段に接続される。
として、光ダミーユニット２７が光増幅ユニット１０の
後段に接続されることがある。この場合の光ダミーユニ
ット２７は、信号光ｓ1 の伝送方向に対して逆向きに光
を入射させるための光合波器（前例と同じ）を介して、
光増幅ユニット１０の後段に接続される。
【００３４】本発明に係る光増幅システムの場合、たと
えば、光導波路５内の蛍光物質を励起する手段として、
よく知られているバックワード励起、両側励起などを採
用することもできる。本発明におけるその他の実施例と
して、たとえば、信号光ｓと励起光とを光増幅ユニット
１０に入力させる光増幅システムにおいて、信号光ｓを
励起光よりも遅らせて光導波路５に入力させることがあ
る。
えば、光導波路５内の蛍光物質を励起する手段として、
よく知られているバックワード励起、両側励起などを採
用することもできる。本発明におけるその他の実施例と
して、たとえば、信号光ｓと励起光とを光増幅ユニット
１０に入力させる光増幅システムにおいて、信号光ｓを
励起光よりも遅らせて光導波路５に入力させることがあ
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る光増幅システムの場合、入
力される光信号の立ち上がり時に光増幅が起こらず、光
増幅特性が光信号の波形に依存しないので、後続システ
ムの破壊、飽和などを惹き起こすことがなく、したがっ
て、安全かつ安定した光増幅システムとなる。
力される光信号の立ち上がり時に光増幅が起こらず、光
増幅特性が光信号の波形に依存しないので、後続システ
ムの破壊、飽和などを惹き起こすことがなく、したがっ
て、安全かつ安定した光増幅システムとなる。
【図１】本発明に係る光増幅システムの第一実施例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図２】本発明に係る光増幅システムの光増幅特性を示
した図である。
した図である。
【図３】第一実施例の変形例を示したブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る光増幅システムの第二実施例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図５】第二実施例の変形例を示したブロック図であ
る。
る。
【図６】本発明に係る光増幅システムの第三実施例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図７】本発明に係る光増幅システムの第四実施例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図８】本発明に係る光増幅システムの第五実施例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図９】従来の光増幅システムを示したブロック図であ
る。
る。
【図１０】（Ａ）は、従来の光増幅システムにおいて光
信号を増幅する前の波形を示した図、（Ｂ）は、従来の
光増幅システムにおいて光信号を増幅した後の光増幅特
性を示した図である。
信号を増幅する前の波形を示した図、（Ｂ）は、従来の
光増幅システムにおいて光信号を増幅した後の光増幅特
性を示した図である。
１ 分波器 ２ 光伝送路 ３ 光伝送路 ４ 光合波器 ５ 光導波路 ６ 光検出器 ７ 駆動回路 ８ 励起光源 ９ アイソレータ １０ 光増幅ユニット １１ バイアス電源 １２ 光スイッチ １３ 励起光源 １４ 駆動回路 １５ 光合波器 １６ 励起光源 １７ 駆動回路 １８ 光励起用補助ユニット １９ 光合波器 ２０ 光導波路 ２１ 励起光源 ２２ 駆動回路 ２３ 光増幅用補助ユニット ２４ 光スイッチ ２５ ダミー信号光源 ２６ 駆動回路 ２７ 光ダミーユニット ｓ 光信号 ｓ1 分割された光信号 ｓ2 分割された光信号 ｓ3 ダミー信号光
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、図９に例示さ
れた光増幅システムは、励起光を光ファイバ３３内に導
入することにより光ファイバ３３内の励起準位が高めら
れ、この高められた準位が元にもどるときに、光ファイ
バ３３内に導かれた光信号を増幅する。このような光増
幅システムは、利得が高く、応答速度がきわめて速いた
めに、超高速の伝送に適応することができる。しかしな
がら、光ファイバ３３内に励起光を導入し続けた状態に
おいて、数ミリ秒以上の長い間、光信号が光ファイバ３
３内に存在しないときは、前記励起準位が高められた状
態で蓄積し、この状態のときに、光信号が光ファイバ３
３内に導かれると、高い増幅率で光信号を増幅するとい
う特性をもつ。このために、光信号が長い間光ファイバ
３３内に入力されない状態が続き、その直後に光信号が
光ファイバ３３内に入力されると、光信号は、きわめて
高い増幅率で増幅され、かつ、強烈な光パルスとなって
発生し、後続システムの破壊、飽和などを惹き起こす。
れた光増幅システムは、励起光を光ファイバ３３内に導
入することにより光ファイバ３３内の励起準位が高めら
れ、この高められた準位が元にもどるときに、光ファイ
バ３３内に導かれた光信号を増幅する。このような光増
幅システムは、利得が高く、応答速度がきわめて速いた
めに、超高速の伝送に適応することができる。しかしな
がら、光ファイバ３３内に励起光を導入し続けた状態に
おいて、数ミリ秒以上の長い間、光信号が光ファイバ３
３内に存在しないときは、前記励起準位が高められた状
態で蓄積し、この状態のときに、光信号が光ファイバ３
３内に導かれると、高い増幅率で光信号を増幅するとい
う特性をもつ。このために、光信号が長い間光ファイバ
３３内に入力されない状態が続き、その直後に光信号が
光ファイバ３３内に入力されると、光信号は、きわめて
高い増幅率で増幅され、かつ、強烈な光パルスとなって
発生し、後続システムの破壊、飽和などを惹き起こす。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】図１０の（Ａ）（Ｂ）は、従来の光増幅シ
ステムが線路切替システムに適用されたときの波形を示
している。図１０の（Ａ）に示す増幅前の波形は、図１
０の（Ｂ）に示す増幅後の波形を参照して明らかなよう
に、信号の立ち上がり部分が増幅されて強烈なパルスを
生じている。
ステムが線路切替システムに適用されたときの波形を示
している。図１０の（Ａ）に示す増幅前の波形は、図１
０の（Ｂ）に示す増幅後の波形を参照して明らかなよう
に、信号の立ち上がり部分が増幅されて強烈なパルスを
生じている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】上記において、光分波器１は、たとえば、
信号光を１：２０の割合で分波するためのビームスプリ
ッタからなる。光伝送路２、３は、たとえば、コア、ク
ラッドを備えた石英系の被覆光ファイバからなる。光合
波器４は、信号光と励起光とを合波するための光カプ
ラ、たとえば、ＷＤＦ(Wave Division Module)からな
る。光増幅用の光導波路５は、コア、クラッドを備えた
石英系あるいはフッ化物系のシングルモード光ファイバ
からなり、これの外周がプラスチックで被覆されてい
る。光導波路５のコアは、一例として、石英系またはフ
ッ化物系のホストガラスにＥｒ（エルビウム）、Ｎｄ
（ネオジウム）のごとき希土類元素が添加されたものか
らなり、その他の添加物として、Ｂｅ（ベリリウム）の
ごときアルカリ土類元素、ＹＡＧ（イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット合金）の酸化物、ＹＬＦ（イット
リウム−ランタノイド−フッ素合金）の酸化物、遷移金
属イオンなどの一つ以上を含んでいることがある。光導
波路５のコアは、他の一例として、Ｅｒ、Ｎｄなどがド
ープされたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3
−ＡｌＦ3 −ＮａＦ）系のフッ化物ガラスからなり、さ
らに、他の一例として、ＢａＦ2 、ＡｌＦ3 、ＮｄＦ3
などを含むフッ化物系のガラスからなる。光導波路５の
クラッドも、既述のドープ成分を含む石英系またはフッ
化物系のガラスからなるが、このクラッドの場合は、自
明のとおり、コアよりも屈折率が低い。検出器６は、た
とえば、周知のフォトダイオード（ＰＤ）からなり、駆
動回路７は、一例として、商用電源を含む電気回路から
なる。励起光源８は、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯、
または、１．４８μｍ帯のごとく、必要な波長の光を発
振するための半導体レーザからなる。光アイソレ−タ９
としては、たとえば、反射などに起因した増幅器（光導
波路５）の発振現象を抑制するために、偏波無依存型の
光学素子が用いられる。
信号光を１：２０の割合で分波するためのビームスプリ
ッタからなる。光伝送路２、３は、たとえば、コア、ク
ラッドを備えた石英系の被覆光ファイバからなる。光合
波器４は、信号光と励起光とを合波するための光カプ
ラ、たとえば、ＷＤＦ(Wave Division Module)からな
る。光増幅用の光導波路５は、コア、クラッドを備えた
石英系あるいはフッ化物系のシングルモード光ファイバ
からなり、これの外周がプラスチックで被覆されてい
る。光導波路５のコアは、一例として、石英系またはフ
ッ化物系のホストガラスにＥｒ（エルビウム）、Ｎｄ
（ネオジウム）のごとき希土類元素が添加されたものか
らなり、その他の添加物として、Ｂｅ（ベリリウム）の
ごときアルカリ土類元素、ＹＡＧ（イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット合金）の酸化物、ＹＬＦ（イット
リウム−ランタノイド−フッ素合金）の酸化物、遷移金
属イオンなどの一つ以上を含んでいることがある。光導
波路５のコアは、他の一例として、Ｅｒ、Ｎｄなどがド
ープされたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3
−ＡｌＦ3 −ＮａＦ）系のフッ化物ガラスからなり、さ
らに、他の一例として、ＢａＦ2 、ＡｌＦ3 、ＮｄＦ3
などを含むフッ化物系のガラスからなる。光導波路５の
クラッドも、既述のドープ成分を含む石英系またはフッ
化物系のガラスからなるが、このクラッドの場合は、自
明のとおり、コアよりも屈折率が低い。検出器６は、た
とえば、周知のフォトダイオード（ＰＤ）からなり、駆
動回路７は、一例として、商用電源を含む電気回路から
なる。励起光源８は、０．８μｍ帯、０．９８μｍ帯、
または、１．４８μｍ帯のごとく、必要な波長の光を発
振するための半導体レーザからなる。光アイソレ−タ９
としては、たとえば、反射などに起因した増幅器（光導
波路５）の発振現象を抑制するために、偏波無依存型の
光学素子が用いられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】図２は、図１に例示された光増幅システム
が線路切替システムに適用されたときの増幅前の波形を
示している。図２と前記図１０（Ｂ）との対比で明らか
なように、図１の光増幅システムによるときは、入力光
信号の立ち上がりに応答せずに光増幅されている。
が線路切替システムに適用されたときの増幅前の波形を
示している。図２と前記図１０（Ｂ）との対比で明らか
なように、図１の光増幅システムによるときは、入力光
信号の立ち上がりに応答せずに光増幅されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】図８に例示された光増幅システムの場合、
光導波路５内は、励起光源８を介して定常的に励起され
ている。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されてな
いとき、光スイッチ２４が接点ａ、ｃを閉じているの
で、ダミー信号光源２５からのダミー信号光ｓ3 が、光
スイッチ２４を介して光導波路５内に供給される。した
がって、たとえば、１００ＫＨビット以上の信号光ｓ
が、数ミリ秒以上の長い間ないとき、光導波路５は、ダ
ミー信号光ｓ3 を増幅しつつ飽和領域での動作を維持す
る。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されたとき、
光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2
に分波され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送
路２、３を伝わる。以下、光伝送路３を伝送する制御光
信号ｓ2 が光検出器６により電気信号に変換されて光ス
イッチ２４に入力されたとき、光スイッチ２４がこれに
基づく切替動作により接点ｂ、ｃを閉じるので、光伝送
路２を伝送する入力光信号ｓ1 は、かかるスイッチ切り
替えと同時、すでに励起状態にある光導波路５内に入
り、ここで増幅される。すなわち、図８に例示された光
増幅システムの場合、光信号ｓのないときに光導波路５
がダミー信号光ｓ3 を増幅して飽和領域で動作している
から、ダミー信号光ｓ3 に代わり光信号ｓ1 が入力され
たときも、光導波路５が通常の状態で動作する。したが
って、この光増幅システムも、光信号ｓ1 の立ち上がり
部分に対して応答しない。
光導波路５内は、励起光源８を介して定常的に励起され
ている。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されてな
いとき、光スイッチ２４が接点ａ、ｃを閉じているの
で、ダミー信号光源２５からのダミー信号光ｓ3 が、光
スイッチ２４を介して光導波路５内に供給される。した
がって、たとえば、１００ＫＨビット以上の信号光ｓ
が、数ミリ秒以上の長い間ないとき、光導波路５は、ダ
ミー信号光ｓ3 を増幅しつつ飽和領域での動作を維持す
る。上記光増幅システムに信号光ｓが入力されたとき、
光信号ｓが光分波器１を介して二つの光信号ｓ1 、ｓ2
に分波され、これらの光信号ｓ1 、ｓ2 が二つの光伝送
路２、３を伝わる。以下、光伝送路３を伝送する制御光
信号ｓ2 が光検出器６により電気信号に変換されて光ス
イッチ２４に入力されたとき、光スイッチ２４がこれに
基づく切替動作により接点ｂ、ｃを閉じるので、光伝送
路２を伝送する入力光信号ｓ1 は、かかるスイッチ切り
替えと同時、すでに励起状態にある光導波路５内に入
り、ここで増幅される。すなわち、図８に例示された光
増幅システムの場合、光信号ｓのないときに光導波路５
がダミー信号光ｓ3 を増幅して飽和領域で動作している
から、ダミー信号光ｓ3 に代わり光信号ｓ1 が入力され
たときも、光導波路５が通常の状態で動作する。したが
って、この光増幅システムも、光信号ｓ1 の立ち上がり
部分に対して応答しない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】本発明に係る光増幅システムの場合、たと
えば、光導波路５内の蛍光物質を励起する手段として、
よく知られているバックワード励起、両側励起などを採
用することもできる。本発明におけるその他の実施例と
して、たとえば、信号光ｓと励起光とを光増幅ユニット
１０に入力させる光増幅システムにおいて、信号光ｓを
励起光よりも遅らせて光導波路５に入力させることがあ
る。本発明に係る光増幅システムにおいて、光信号が光
導波路内に入力されていない状態とは、既述の説明で明
らかなとおり、信号光が途絶えた場合、または、先行す
る信号光と後続する信号光との入力間隔が一定時間を越
える場合をいう。
えば、光導波路５内の蛍光物質を励起する手段として、
よく知られているバックワード励起、両側励起などを採
用することもできる。本発明におけるその他の実施例と
して、たとえば、信号光ｓと励起光とを光増幅ユニット
１０に入力させる光増幅システムにおいて、信号光ｓを
励起光よりも遅らせて光導波路５に入力させることがあ
る。本発明に係る光増幅システムにおいて、光信号が光
導波路内に入力されていない状態とは、既述の説明で明
らかなとおり、信号光が途絶えた場合、または、先行す
る信号光と後続する信号光との入力間隔が一定時間を越
える場合をいう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/35 ５０１ 7246−2Ｋ Ｈ０１Ｓ 3/07 8934−4Ｍ 3/094
Claims (10)
- 【請求項１】 光増幅用の光導波路を含む光増幅ユニッ
トを備え、光導波路が励起光の供給を受けたときに発生
する光導波路内の光増幅作用により、光導波路内を伝送
している光信号を増幅するための光増幅システムにおい
て、光信号が光導波路内に入力されていないときは、励
起光が光導波路内に供給されず、光信号が光導波路内に
入力されたときに、励起光が光導波路内に供給されるこ
とを特徴とする光増幅システム。 - 【請求項２】 補助用の励起光が光導波路内に供給され
ている請求項１記載の光増幅システム。 - 【請求項３】 光増幅ユニットが、光増幅用の光導波
路、励起光を光導波路内に供給するための合波器、励起
光を発生させるための励起光源、および、励起光源を駆
動させるための駆動回路を含み、光増幅ユニットの駆動
回路には、入力光信号を検出するためのための光検出器
が接続されている請求項１記載の光増幅システム。 - 【請求項４】光増幅ユニットが、光増幅用の光導波路、
光導波路内への励起光の供給をオン、オフするためのを
光スイッチ、励起光を発生させるための励起光源、およ
び、励起光源を駆動させるための駆動回路を含み、光増
幅ユニットの光スイッチには、入力光信号を検出するた
めの光検出器が接続されている請求項１記載の光増幅シ
ステム。 - 【請求項５】 光増幅ユニットの励起光源にバイアス電
源が接続されている請求項３または請求項４記載の光増
幅システム。 - 【請求項６】 光増幅ユニットが、補助用の励起光源と
その駆動回路をも含んでいる請求項３または請求項４記
載の光増幅システム。 - 【請求項７】 光増幅ユニットの後段に、光信号と逆行
して補助用の励起光を光導波路内に入力するすための光
励起用補助ユニットが接続されている請求請求項３また
は請求項４記載の光増幅システム。 - 【請求項８】 光増幅ユニットの前段に、定常起動型の
光増幅用補助ユニットが接続されている請求項３または
請求項４記載の光増幅システム。 - 【請求項９】 光増幅用の光導波路を含む光増幅ユニッ
トを備え、光導波路が励起光の供給を受けたときに発生
する光導波路内の光増幅作用により、光導波路内を伝送
している光信号を増幅するための光増幅システムにおい
て、光導波路内が常に励起光の供給を受けて定常的に励
起されており、光信号が光導波路内に入力されていない
ときは、ダミー信号光が光導波路内に供給され、光信号
が光導波路内に入力されたときは、ダミー信号光が光導
波路内に供給されないことを特徴とする光増幅システ
ム。 - 【請求項１０】 光増幅ユニットが、光増幅用の光導波
路、励起光を光導波路内に供給するための励起光源、お
よび、励起光源を駆動させるための駆動回路を含んでお
り、光増幅ユニットの前段に、光スイッチを介してダミ
ー信号光源が接続されている請求項９記載の光増幅シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148388A JP2651086B2 (ja) | 1991-05-20 | 1992-05-15 | 光増幅システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-143792 | 1991-05-20 | ||
| JP14379291 | 1991-05-20 | ||
| JP4148388A JP2651086B2 (ja) | 1991-05-20 | 1992-05-15 | 光増幅システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206557A true JPH05206557A (ja) | 1993-08-13 |
| JP2651086B2 JP2651086B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=26475426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148388A Expired - Lifetime JP2651086B2 (ja) | 1991-05-20 | 1992-05-15 | 光増幅システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651086B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06152034A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Sumitomo Cement Co Ltd | ダミー光入力制御型光ファイバ増幅方法 |
| JPH07240717A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光増幅器 |
| US6064514A (en) * | 1995-10-30 | 2000-05-16 | Nec Corporation | Optical surge preventing method and system for use with or in a rare earth doped fiber circuit |
| US6606189B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-08-12 | Nec Corporation | Light amplifier and light amplifying method |
| JP2007095768A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Central Glass Co Ltd | 光増幅器の制御方法 |
| WO2012099166A1 (ja) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社ニコン | レーザ装置 |
| WO2018135621A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 日本電気株式会社 | マルチコア光ファイバ増幅器およびマルチコア光ファイバ増幅媒体を用いた光増幅方法 |
| JP2019053310A (ja) * | 2018-10-30 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | パターン露光装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333831A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Nec Corp | 光増幅器 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4148388A patent/JP2651086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333831A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Nec Corp | 光増幅器 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06152034A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Sumitomo Cement Co Ltd | ダミー光入力制御型光ファイバ増幅方法 |
| JPH07240717A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光増幅器 |
| US6064514A (en) * | 1995-10-30 | 2000-05-16 | Nec Corporation | Optical surge preventing method and system for use with or in a rare earth doped fiber circuit |
| US6606189B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-08-12 | Nec Corporation | Light amplifier and light amplifying method |
| JP2007095768A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Central Glass Co Ltd | 光増幅器の制御方法 |
| WO2012099166A1 (ja) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社ニコン | レーザ装置 |
| JP5794237B2 (ja) * | 2011-01-19 | 2015-10-14 | 株式会社ニコン | レーザ装置 |
| WO2018135621A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 日本電気株式会社 | マルチコア光ファイバ増幅器およびマルチコア光ファイバ増幅媒体を用いた光増幅方法 |
| JPWO2018135621A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2019-11-21 | 日本電気株式会社 | マルチコア光ファイバ増幅器およびマルチコア光ファイバ増幅媒体を用いた光増幅方法 |
| US11398711B2 (en) | 2017-01-23 | 2022-07-26 | Nec Corporation | Multicore optical fiber amplifier and optical amplification method using multicore optical fiber amplification medium |
| JP2019053310A (ja) * | 2018-10-30 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | パターン露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651086B2 (ja) | 1997-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6178038B1 (en) | Optical amplifier having an improved noise figure | |
| US5526163A (en) | Optical amplifier and optical communication system with optical amplifier using pumping light beam | |
| JPH0521880A (ja) | 高出力光パルス発生器 | |
| US5537244A (en) | Light amplifier | |
| JPH08304859A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JP3042419B2 (ja) | 光直接増幅器とその制御方法 | |
| EP0515179B1 (en) | Optical amplifiers | |
| JP2651086B2 (ja) | 光増幅システム | |
| JPH10261826A (ja) | 光増幅器及び該光増幅器に適用可能な光ファイバ | |
| JPH0566430A (ja) | 高出力光パルス発生器 | |
| JP3599543B2 (ja) | 光ファイバアンプ | |
| JP2001044557A (ja) | 光ファイバ増幅装置および励起光生成回路 | |
| JP2000236127A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JP2007095768A (ja) | 光増幅器の制御方法 | |
| JPH11112065A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JP2744471B2 (ja) | 光増幅伝送回路 | |
| JP2651086C (ja) | ||
| JP2940194B2 (ja) | 光直接増幅方式 | |
| JP2769186B2 (ja) | 光受信回路 | |
| JP3503795B2 (ja) | 過飽和吸収体、及びこれを用いた光増幅器並びに光ファイバレーザ | |
| JP3062204B2 (ja) | 光増幅器 | |
| KR0138960B1 (ko) | 고효율 광섬유 증폭기 | |
| JP3195237B2 (ja) | 光伝送装置、光通信システム及び入力光信号の増幅方法 | |
| JP2001189510A (ja) | 光ファイバアンプ | |
| JP2002261360A (ja) | 光増幅装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |