JPH05259541A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JPH05259541A JPH05259541A JP5298892A JP5298892A JPH05259541A JP H05259541 A JPH05259541 A JP H05259541A JP 5298892 A JP5298892 A JP 5298892A JP 5298892 A JP5298892 A JP 5298892A JP H05259541 A JPH05259541 A JP H05259541A
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- JP
- Japan
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- optical
- light
- optical fiber
- fiber
- doped
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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
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- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
- H01S3/094023—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with ASE light recycling, with reinjection of the ASE light back into the fiber, e.g. by reflectors or circulators
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の構成と比較して少ない注入電流で十分
な励起光を希土類ドープファイバに供給できる高効率で
信頼性の高い光ファイバ増幅器を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明の光ファイバ増幅器にあっては、ファ
イバカプラ４とＥｒドープファイバ１とが接続され、フ
ァイバカプラ４の励起光が入射される側のポートにはＥ
ｒドープファイバ１で発生する増幅自然放出光と同じ波
長域の光を吸収あるいは反射させる光学フィルタ６が設
けられている。
な励起光を希土類ドープファイバに供給できる高効率で
信頼性の高い光ファイバ増幅器を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明の光ファイバ増幅器にあっては、ファ
イバカプラ４とＥｒドープファイバ１とが接続され、フ
ァイバカプラ４の励起光が入射される側のポートにはＥ
ｒドープファイバ１で発生する増幅自然放出光と同じ波
長域の光を吸収あるいは反射させる光学フィルタ６が設
けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類元素をドープし
た光ファイバを用いた光ファイバ増幅器に関する。
た光ファイバを用いた光ファイバ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エルビウム（Ｅｒ）あるいはプラ
セオジム（Ｐｒ）等の希土類元素をドープした光ファイ
バに適当な波長の励起光を導入する光ファイバ増幅器を
用いた光ファイバ伝送方式の研究開発が積極的に行われ
ている。光ファイバ増幅器は、例えば半導体レーザを用
いた半導体増幅器と比較して、偏波依存性が少ない，伝
送用光ファイバとの結合損失が小さい，温度特性に優れ
る，増幅用波長域が大きい等の特長を有しており、今後
の光通信システム構築において非常に有用となるものと
して期待されている。そして、現在、これらの特長を積
極的にシステムに適用すべく利得等の特性向上等が検討
されている。
セオジム（Ｐｒ）等の希土類元素をドープした光ファイ
バに適当な波長の励起光を導入する光ファイバ増幅器を
用いた光ファイバ伝送方式の研究開発が積極的に行われ
ている。光ファイバ増幅器は、例えば半導体レーザを用
いた半導体増幅器と比較して、偏波依存性が少ない，伝
送用光ファイバとの結合損失が小さい，温度特性に優れ
る，増幅用波長域が大きい等の特長を有しており、今後
の光通信システム構築において非常に有用となるものと
して期待されている。そして、現在、これらの特長を積
極的にシステムに適用すべく利得等の特性向上等が検討
されている。
【０００３】図６は上記の光ファイバ増幅器の一構成例
を示す図である。図６において１は入力される信号光を
増幅するＥｒドープ光ファイバ、２，３は光アイソレー
タ、４はファイバカプラ、５は励起光を出射する励起用
光源モジュールである。
を示す図である。図６において１は入力される信号光を
増幅するＥｒドープ光ファイバ、２，３は光アイソレー
タ、４はファイバカプラ、５は励起光を出射する励起用
光源モジュールである。
【０００４】図６のように構成した光ファイバ増幅器で
は、信号光と励起光とがファイバカプラ４で合波され、
光アイソレータ２を介してＥｒドープファイバ１で信号
光が増幅される。Ｅｒドープファイバ１の両端に設けら
れた光アイソレータ２，３は、Ｅｒドープファイバ１内
で発生する増幅自然放出光（ＡＳＥ）の発振を抑制する
ためのものであり、この光アイソレータ２，３により、
ＡＳＥがＥｒドープファイバに戻ることなく良好に信号
光の増幅を行うことができる。
は、信号光と励起光とがファイバカプラ４で合波され、
光アイソレータ２を介してＥｒドープファイバ１で信号
光が増幅される。Ｅｒドープファイバ１の両端に設けら
れた光アイソレータ２，３は、Ｅｒドープファイバ１内
で発生する増幅自然放出光（ＡＳＥ）の発振を抑制する
ためのものであり、この光アイソレータ２，３により、
ＡＳＥがＥｒドープファイバに戻ることなく良好に信号
光の増幅を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した構成の光ファ
イバ増幅器にあっては、ＡＳＥの発振は抑制されるもの
の、次のような問題点があった。すなわち、図６におい
て、励起用光源モジュール５からの出力はファイバカプ
ラ４と光アイソレータ２の二つの光学部品の損失をうけ
てしまうので、十分な励起効率が得られない。したがっ
て、この損失を補償するため、励起用光源モジュール５
に注入する電流を増大させるなどの措置が必要となり、
信頼性に関して大きな問題が生じていた。
イバ増幅器にあっては、ＡＳＥの発振は抑制されるもの
の、次のような問題点があった。すなわち、図６におい
て、励起用光源モジュール５からの出力はファイバカプ
ラ４と光アイソレータ２の二つの光学部品の損失をうけ
てしまうので、十分な励起効率が得られない。したがっ
て、この損失を補償するため、励起用光源モジュール５
に注入する電流を増大させるなどの措置が必要となり、
信頼性に関して大きな問題が生じていた。
【０００６】本発明は上記問題を解決すべくなされたも
ので、従来の場合と比較して、少ない注入電流で必要な
励起光を希土類ドープファイバに供給でき、結果として
信頼性の向上した光ファイバ増幅器を提供することを目
的とする。
ので、従来の場合と比較して、少ない注入電流で必要な
励起光を希土類ドープファイバに供給でき、結果として
信頼性の向上した光ファイバ増幅器を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、励起光を出力する励起光源と、前記励起光
及び信号光が入力され、これらの光を合分波する光合分
波部と、前記光合分波部と接続され、前記光合分波部よ
り出力される光が入力され、前記信号光の増幅を行う希
土類ドープ光ファイバと、前記光合分波部の前記励起光
が入力されるポート側に設けられ、前記希土類ドープ光
ファイバで発生する増幅自然放出光と同じ波長域の光を
吸収あるいは反射させる光フィルタにより構成される。
に本発明は、励起光を出力する励起光源と、前記励起光
及び信号光が入力され、これらの光を合分波する光合分
波部と、前記光合分波部と接続され、前記光合分波部よ
り出力される光が入力され、前記信号光の増幅を行う希
土類ドープ光ファイバと、前記光合分波部の前記励起光
が入力されるポート側に設けられ、前記希土類ドープ光
ファイバで発生する増幅自然放出光と同じ波長域の光を
吸収あるいは反射させる光フィルタにより構成される。
【０００８】
【作用】上記した構成の光ファイバ増幅器にあっては、
光合分波部の励起光が入力される側に設置された光フィ
ルタが、希土類ドープ光ファイバ内で発生する増幅自然
放出光を反射あるいは吸収して再び希土類ドープ光ファ
イバに戻さないようにし、増幅自然放出光の発振が抑制
されると共に、励起光が損失の大きい光アイソレータを
通過しないので、励起光の損失が極めて少なく十分な励
起効率を得ることができる。
光合分波部の励起光が入力される側に設置された光フィ
ルタが、希土類ドープ光ファイバ内で発生する増幅自然
放出光を反射あるいは吸収して再び希土類ドープ光ファ
イバに戻さないようにし、増幅自然放出光の発振が抑制
されると共に、励起光が損失の大きい光アイソレータを
通過しないので、励起光の損失が極めて少なく十分な励
起効率を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は本発明の光ファイバ増幅器の実施例
の全体構成を示す図であり、図２は本発明に用いられる
光学フィルタを示す図である。なお、図１において図６
と同一部分には同一符号を符し、詳しい説明は省略す
る。
の全体構成を示す図であり、図２は本発明に用いられる
光学フィルタを示す図である。なお、図１において図６
と同一部分には同一符号を符し、詳しい説明は省略す
る。
【００１１】図１に示すように、信号光が伝送される光
路には左から順に、光アイソレータ２、ファイバカプラ
４、Ｅｒドープファイバ１、光アイソレータ３が設けら
れている。そして、励起用光源モジュール５とファイバ
カプラ４との間には後述する光学フィルタ６が設けられ
ている。
路には左から順に、光アイソレータ２、ファイバカプラ
４、Ｅｒドープファイバ１、光アイソレータ３が設けら
れている。そして、励起用光源モジュール５とファイバ
カプラ４との間には後述する光学フィルタ６が設けられ
ている。
【００１２】光学フィルタ６は図２に示すように、励起
用光源モジュール５側の光ファイバ１１とファイバカプ
ラ４側の光ファイバ１２との間に、干渉膜フィルタ１３
が挿入され、３者は光学接着剤で一体化されている。干
渉膜フィルタ１３は光ファイバ１１，１２の長手方向の
軸に対して傾きをもって設置されており、励起光の波長
近傍の光は通過し、ＡＳＥの波長域である信号光の波長
近傍の光は反射するように設定されている。このように
構成された光ファイバ増幅器にあっては、Ｅｒドープフ
ァイバ１内で生じたＡＳＥのうちファイバカプラ４を通
って励起用光源モジュール５側に入ってくるＡＳＥは、
干渉膜フィルタ１３で反射され、光路外に放出されて再
びＥｒドープファイバ１内に戻ることはない。そのため
ＡＳＥの発振という問題は生じない。
用光源モジュール５側の光ファイバ１１とファイバカプ
ラ４側の光ファイバ１２との間に、干渉膜フィルタ１３
が挿入され、３者は光学接着剤で一体化されている。干
渉膜フィルタ１３は光ファイバ１１，１２の長手方向の
軸に対して傾きをもって設置されており、励起光の波長
近傍の光は通過し、ＡＳＥの波長域である信号光の波長
近傍の光は反射するように設定されている。このように
構成された光ファイバ増幅器にあっては、Ｅｒドープフ
ァイバ１内で生じたＡＳＥのうちファイバカプラ４を通
って励起用光源モジュール５側に入ってくるＡＳＥは、
干渉膜フィルタ１３で反射され、光路外に放出されて再
びＥｒドープファイバ１内に戻ることはない。そのため
ＡＳＥの発振という問題は生じない。
【００１３】ところで、前記従来の技術で説明した構成
例と本実施例との励起光の減衰の差は、図６の光アイソ
レータ２と図１の光学フィルタ６における損失の差であ
る。光アイソレータの損失は通常１．５ｄＢ程度である
が、その光学系は信号光の波長である１．５５μｍで最
適なように組み立てられるために、波長の異なる励起光
波長ではこれ以上の損失となる。これに対して図２に示
す光学フィルタ６を構成する干渉膜フィルタ１３での損
失は０．５ｄＢ以下とすることが容易である。この差を
励起用光源の注入電流の差として比較してみる。図３は
通常用いられる励起用光源モジュールの注入電流に対す
る光出力の代表的な特性を表すグラフであるが、例えば
２５ｍＷの光をＥｒドープファイバに入射させるために
は、ファイバカプラの損失は０．５ｄＢ程度であるの
で、前述した損失を考慮すると、図６に示す従来の構成
では注入電流が約４３０ｍＡ程度必要であるのに対し、
本実施例の構成では約２９０ｍＡ程度ですむことにな
る。このように、本実施例によれば、同等の出力の励起
光を希土類ドープファイバに入射するのに必要な励起用
光源モジュールへの注入電流が従来の場合より少なくて
すみ、結果的に信頼性の高い励起用光源が実現できる。
例と本実施例との励起光の減衰の差は、図６の光アイソ
レータ２と図１の光学フィルタ６における損失の差であ
る。光アイソレータの損失は通常１．５ｄＢ程度である
が、その光学系は信号光の波長である１．５５μｍで最
適なように組み立てられるために、波長の異なる励起光
波長ではこれ以上の損失となる。これに対して図２に示
す光学フィルタ６を構成する干渉膜フィルタ１３での損
失は０．５ｄＢ以下とすることが容易である。この差を
励起用光源の注入電流の差として比較してみる。図３は
通常用いられる励起用光源モジュールの注入電流に対す
る光出力の代表的な特性を表すグラフであるが、例えば
２５ｍＷの光をＥｒドープファイバに入射させるために
は、ファイバカプラの損失は０．５ｄＢ程度であるの
で、前述した損失を考慮すると、図６に示す従来の構成
では注入電流が約４３０ｍＡ程度必要であるのに対し、
本実施例の構成では約２９０ｍＡ程度ですむことにな
る。このように、本実施例によれば、同等の出力の励起
光を希土類ドープファイバに入射するのに必要な励起用
光源モジュールへの注入電流が従来の場合より少なくて
すみ、結果的に信頼性の高い励起用光源が実現できる。
【００１４】図４は本発明の他の実施例を説明するため
の図で、図１の光学フィルタ６をプラセオジム（Ｐｒ）
ドープファイバで構成した例を示す。図示するように、
この光学フィルタは、励起用光源側の光ファイバ１４と
ファイバカプラ側の光ファイバ１５との間に、コア径等
のパラメータが光ファイバ１４，１５と同じで、コアに
Ｐｒがドープされた光ファイバ１６が融着接続された構
成となっている。Ｐｒドープファイバは図５に示すよう
に，１．５μｍ近傍に大きな吸収帯があることから、こ
の特性を利用することによって光学フィルタに適用でき
る。例えば図１の構成で、励起光の波長を０．８２μｍ
近傍とすれば、図４に示すフィルタでは励起光は透過す
るが、ＡＳＥは吸収されるのでＡＳＥは再びＰｒドープ
ファイバ１６に戻ることなく図２の光学フィルタ６と同
等の働きをする。
の図で、図１の光学フィルタ６をプラセオジム（Ｐｒ）
ドープファイバで構成した例を示す。図示するように、
この光学フィルタは、励起用光源側の光ファイバ１４と
ファイバカプラ側の光ファイバ１５との間に、コア径等
のパラメータが光ファイバ１４，１５と同じで、コアに
Ｐｒがドープされた光ファイバ１６が融着接続された構
成となっている。Ｐｒドープファイバは図５に示すよう
に，１．５μｍ近傍に大きな吸収帯があることから、こ
の特性を利用することによって光学フィルタに適用でき
る。例えば図１の構成で、励起光の波長を０．８２μｍ
近傍とすれば、図４に示すフィルタでは励起光は透過す
るが、ＡＳＥは吸収されるのでＡＳＥは再びＰｒドープ
ファイバ１６に戻ることなく図２の光学フィルタ６と同
等の働きをする。
【００１５】
【発明の効果】以上のべたように、本発明の光ファイバ
増幅器によれば、増幅自然放出光の発振は抑制され、少
ない注入電流で十分な励起光を希土類ドープファイバに
供給できるので、高い信頼性を得ることができる。
増幅器によれば、増幅自然放出光の発振は抑制され、少
ない注入電流で十分な励起光を希土類ドープファイバに
供給できるので、高い信頼性を得ることができる。
【図１】 本発明の光ファイバ増幅器の全体構成を示す
図。
図。
【図２】 本発明に用いられる光フィルタの構成を示す
図。
図。
【図３】 励起用光源モジュールの注入電流に対する光
出力の特性を示す図。
出力の特性を示す図。
【図４】 本発明の他の実施例における光フィルタの構
成を示す図。
成を示す図。
【図５】 Ｐｒドープファイバの特性を示す図。
【図６】 従来の光ファイバ増幅器の全体構成を示す
図。
図。
１…Ｅｒドープ光ファイバ ２，３…光アイソレ
ータ ４…ファイバカプラ ５…励起用光源モジ
ュール ６…光フィルタ １３…干渉膜フィル
タ １６…Ｐｒドープファイバ
ータ ４…ファイバカプラ ５…励起用光源モジ
ュール ６…光フィルタ １３…干渉膜フィル
タ １６…Ｐｒドープファイバ
Claims (1)
- 【請求項１】励起光を出力する励起光源と、前記励起光
及び信号光が入力され、これらの光を合分波する光合分
波部と、前記光合分波部と接続され、前記光合分波部よ
り出力される光が入力され、前記信号光の増幅を行う希
土類ドープ光ファイバと、前記光合分波部の前記励起光
が入力されるポート側に設けられ、前記希土類ドープ光
ファイバ内で発生する増幅自然放出光と同じ波長域の光
を吸収あるいは反射させる光フィルタとを具備したこと
を特徴とする光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298892A JPH05259541A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298892A JPH05259541A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259541A true JPH05259541A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12930305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298892A Pending JPH05259541A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259541A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319219A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Fujikura Ltd | 多モード光ファイバ及びその利用 |
| JP2008040252A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学的モジュール |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP5298892A patent/JPH05259541A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319219A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Fujikura Ltd | 多モード光ファイバ及びその利用 |
| JP2008040252A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学的モジュール |
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