JPH05343783A - 光中継器 - Google Patents

光中継器

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JPH05343783A
JPH05343783A JP4147223A JP14722392A JPH05343783A JP H05343783 A JPH05343783 A JP H05343783A JP 4147223 A JP4147223 A JP 4147223A JP 14722392 A JP14722392 A JP 14722392A JP H05343783 A JPH05343783 A JP H05343783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pumping
optical
doped fiber
amplified
activating element
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.)
Pending
Application number
JP4147223A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Shigematsu
昌行 重松
Yoshio Miyamoto
善勇 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication of JPH05343783A publication Critical patent/JPH05343783A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 幹線での信号劣化を防止しかつ分配による減
衰を十分に補償する。 【構成】 分岐器4で分岐された信号光の一方は、Er
ドープファイバ8で増幅される。このErドープファイ
バ8は、波長0.98μmで励起され、かつ、前方向に
励起されているので、増幅された第1の出力光は低雑音
なものとなっている。よって、図示の光中継器を多段に
接続して幹線を中継しても、信号光に劣化が生じにく
い。分岐器4で分岐された信号光の他方は、Erドープ
ファイバ10で増幅される。このErドープファイバ1
0は、波長1.48μmで励起され、かつ、後方向に励
起されているので、第2の出力光は大きな利得で増幅さ
れる。この場合、第2の出力光の雑音は増大するが、一
定範囲内であれば、その後に増幅器を数段接続した場合
にも加入者に一定水準の信号を供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活性化元素を添加した
光ファイバを用いた光増幅器を備える光中継器に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図5
は、従来の光映像分配システムの一例を示した図であ
る。ヘッドエンドからの光映像信号は、幹線を伝送して
各分配網に分岐される。各分配網への分岐の直前には、
分岐によって幹線信号が減衰することを防止すべく光ア
ンプが付設されている。この光アンプで増幅された光映
像信号のうち分岐線に入射したものは、さらに分配され
て各加入者に供給される。
【0003】この場合、図示の光アンプとしては、幹線
での信号劣化を防止し、かつ、分配による減衰を十分に
補償すべく、低雑音で高出力であることが望まれる。し
かし一般に、光アンプで低雑音と高出力とは両立しな
い。例えば、Er添加ファイバを用いた波長1.55μ
m帯の光ファイバ増幅器では、ファイバ長が大きくなる
と高出力になるが、ファイバ長の増大に伴って雑音が増
加してしまう。また、励起方向を後方向にすると高出力
になるが、前方向の励起に比較して雑音が増加してしま
う。さらに、励起光として波長1.48μmのものを使
用すると高出力になるが、波長0.98μmのものを使
用した場合に比較して雑音が増加してしまう。
【0004】以上の問題点を解決するため、光中継器と
して、波長0.98μmの前方向励起と波長1.48μ
mの後方向励起とを直列に接続して組み合わせて、低雑
音と高出力とを狙ったものが存在する(Y.Aoki、
ECOC´90、WeC9−2)。しかし、各々の極限
値に達するまでの特性は得れていない。
【0005】そこで、本発明は、幹線での信号劣化を防
止し、かつ、分配による減衰を十分に補償することが可
能な光中継器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る第1の光中継器は、(a)所定の構
造、組成及び長さを有する第1の活性化元素添加ファイ
バを含む第1の光増幅器と、(b)第1の活性化元素添
加ファイバの組成、構造及び長さに対してその内の少な
くとも1つが異なる別の構造、組成及び長さを有する第
2の活性化元素添加ファイバを含む第2の光増幅器と、
(c)入力信号光を分岐して第1及び第2の光増幅器に
供給する分岐手段とを備えることとしている。
【0007】また、本発明に係る第2の光中継器は、
(a)第1の活性化元素添加ファイバと、所定の励起波
長及び励起方向でこの第1の活性化元素添加ファイバ中
の活性化元素を励起する第1の励起光源とを含む第1の
光増幅器と、(b)第2の活性化元素添加ファイバと、
第1の励起光源の励起波長及び励起方向に対してその内
の少なくとも1つが異なる別の励起波長及び励起方向で
この第2の活性化元素添加ファイバ中の活性化元素を励
起する第2の励起光源とを含む第2の光増幅器と、
(c)入力信号光を分岐して前記第1及び第2の光増幅
器に供給する分岐手段と、を備えることとしている。
【0008】
【作用】上記第1の光中継器では、分岐手段で分岐され
た一方の入力信号光を第1の光増幅器で増幅し、分岐さ
れた他方の入力信号光を第2の光増幅器で増幅する。こ
の場合、第1の光増幅器が有する第1の活性化元素添加
ファイバと第2の光増幅器が有する第2の活性化元素添
加ファイバとは、組成、構造及び長さの内の少なくとも
1つが互いに異なるものとなっている。したがって、第
1及び第2の光増幅器から分岐出力される各増幅信号光
の用途が異なる場合において、第1及び第2の光ファイ
バの組成、構造及び長さを適当に選定することによって
第1及び第2の光増幅器の増幅特性を調節し、このよう
に分岐出力される各増幅信号光をそれぞれの用途に応じ
た適当な出力、雑音等を有するものとすることができ
る。
【0009】また、上記第2の光中継器では、分岐手段
で分岐された一方の入力信号光を第1の光増幅器で増幅
し、分岐された他方の入力信号光を第2の光増幅器で増
幅する。この場合、第1の光増幅器が有する第1の励起
光源と第2の光増幅器が有する第2の励起光源とは、励
起波長及び励起方向の内の少なくとも1つが互いに異な
るものとなっている。したがって、第1及び第2の光増
幅器から分岐出力される各増幅信号光の用途が異なる場
合において、第1及び第2の光ファイバの励起波長及び
励起方向を適当に選定することによって第1及び第2の
光増幅器の増幅特性を調節し、このように分岐出力され
る各増幅信号光をそれぞれの用途に応じた適当な出力、
雑音等を有するものとすることができる。
【0010】以上の第1及び第2の光中継器において、
分岐手段は、第1及び第2の活性化元素添加ファイバの
各片端部を分岐結合したものとすることができる。これ
により、各光中継器の損失を低減させることができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明に係る第1実施例の光中継器
の構成を示した図である。幹線からの信号光である入力
光は、アイソレータ2を通過して分岐器4で所定の比率
に分岐される。分岐された一方の信号光は、波長多重合
波器(WDM)6を通過して第1のErドープファイバ
8に入射し、他方の信号光は、第2のErドープファイ
バ10に入射する。第1のErドープファイバ8で増幅
された信号光は、アイソレータ12を通過して第1の出
力光として光中継器の第1のポートから出射する。この
第1の出力光は、幹線に再び結合される。第2のErド
ープファイバ10で増幅された信号光は、WDM14及
びアイソレータ16を通過して第2の出力光として光中
継器の第2のポートから出射する。この第2の出力光
は、分岐線として分配線に、或いは直接加入者等に結合
される。WDM6は、励起光源であるレーザダイオード
18からの波長0.98μmの励起光を前方向励起でE
rドープファイバ10に結合する。また、WDM14
は、レーザダイオード20からの波長1.48μmの励
起光を後方向励起でErドープファイバ10に結合す
る。
【0012】以下、図1の光中継器の動作について説明
する。分岐器4で所定の比率に分岐された一方の信号光
は、第1のErドープファイバ8で増幅される。この第
1のErドープファイバ8は、波長0.98μmで励起
され、かつ、前方向に励起されているので、ここで増幅
された信号光は極めて低雑音なものとなっている。した
がって、第1のポートから幹線に出射する第1の出力光
は、入力光よりも強度が強く、雑音が少ない信号光とな
っている。よって、図1のような光中継器を多段に接続
して中継しても、信号光に劣化が生じにくい。分岐器4
で分岐された他方の信号光は、第2のErドープファイ
バ10で増幅される。この第2のErドープファイバ1
0は、波長1.48μmで励起され、かつ、後方向に励
起されているので、この信号光は十分な利得で増幅され
る。したがって、第2のポートから分岐線等に出射する
第2の出力光は、その後の分配・分割等によって減衰し
ても加入者等に十分な強度の信号を供給できる。この場
合、第2のポートに供給される信号の雑音は増大する
が、一定範囲内であれば、その後に増幅器を数段接続し
た場合にも加入者に一定水準の信号を供給できる。
【0013】以上説明したように、実施例の光中継器で
は、分岐先の要求に応じて適切な増幅利得、雑音等につ
いて所望の特性を有する信号光を供給できるので、CA
TVその他の光映像伝送システム等における網設計にフ
レキシビリティを持たせることができる。
【0014】上記実施例において、第2の出力光を複数
に分岐して出力する分岐器を内蔵した光中継器とするこ
ともできる。この場合、第2のポート側に1×N分岐器
22を接続する。
【0015】また、分岐器4による分岐比は、第1及び
第2の出力光の用途に応じて任意のものとすることがで
きる。ただし、第1のErドープファイバ8での増幅利
得には、一定の上限があるので、分岐比もこれに応じて
調節する必要がある。
【0016】さらに、第1及び第2のErドープファイ
バ8、10の構造、組成及び長さをのいずれか、或いは
それらの組合わせを調節することで、利得、雑音特性を
適当に調節することができる。この場合、必要に応じ、
活性化元素としてErのかわりにNd、Pr等を用いる
ことができる。
【0017】さらに、分岐器4の出力ポートを増加し
て、3以上の光アンプに接続することができる。この場
合、第2のErドープファイバ10と同様の構造で、励
起波長及び励起方向を同一とした第3のErドープファ
イバを設け、分岐器4からの分岐光を増幅する。
【0018】幹線等からの入力光にAM成分及びFM成
分が含まれている場合、これらの成分を分離してさらに
分岐することを目的として、上記の光中継器を用いるこ
とができる。具体的には、まずAM成分及びFM成分を
分岐し、AM成分を第1のErドープファイバ8で増幅
し、FM成分を第2のErドープファイバ10で増幅す
る。増幅されたAM成分は、比較的低出力ではあるが低
雑音であるので、その後の分配によって加入者等に供給
した場合にも、一定水準以上の信号を供給することがで
きる。増幅されたFM成分は、比較的高雑音であるが光
出力であるので、その後の分配によって加入者等に供給
した場合にも、一定水準以上の信号を供給することがで
きる。
【0019】図2は、本発明に係る第2実施例の光中継
器の構成を示した図である。幹線からの入力光は、WD
M52を通過して分岐器54で所定の比率に分岐された
後、一方が第1のErドープファイバ56に入射し、他
方が第2のErドープファイバ58に入射する。第1の
Erドープファイバ56で増幅された信号光は第1の出
力光として出射する。この第1の出力光は幹線に再び結
合される。第2のErドープファイバ58で増幅された
信号光は、1×N分岐器60で分岐された後に第2の出
力光として複数のポートから出射する。この第2の出力
光は分岐線等に結合される。なお、WDM52は、ポン
ピング用のレーザダイオード62からの波長1.48μ
mの励起光を幹線からの入力光と合波して各Erドープ
ファイバ56、58に結合する。また、分岐器54は、
各Erドープファイバ56、58の片端部を融着延延し
て形成したものである。
【0020】以下、図2の光中継器の動作について説明
する。分岐器54で所定の比率に分岐された一方の信号
光は、第1のErドープファイバ56で増幅される。こ
の第1のErドープファイバ56は、所定の構造、組成
及び長さを有し、信号光を極めて低雑音又は低歪みで増
幅する。分岐器54で分岐された他方の信号光は、第2
のErドープファイバ58で増幅される。この第2のE
rドープファイバ58は、第1のErドープファイバ5
6と異なる所定の構造、組成及び長さを有し、信号光を
極めて高利得で増幅する。したがって、幹線での多段の
増幅に起因する信号歪みを防止でき、かつ、加入者に適
性なレベル及び品質の信号光を供給できる。
【0021】第2実施例の場合、高価なポンピング用の
レーザを1個使用するだけで、2本のErドープファイ
バ56、58を効率良く励起することができる。また、
電気回路が一箇所になるので、光中継器全体の信頼性も
向上し、経済的な面でも有利なものとなる。
【0022】図3は、第2実施例の光中継器の変形例の
構成を示した図である。この場合、図2の分岐器54を
導波路デバイス等から構成したカプラの分岐器154に
置き換えている。他の部分は、同様の構造であるのでそ
の説明を省略する。
【0023】図4は、図2の光中継器を多段に接続した
光中継システムを示す。各光中継器201、202、2
03は、直列に接続されている。各光中継器201、2
02、203は、分岐器と、幹線用光アンプ201a、
202a、203aと、分岐線用光アンプ201b、2
02b、203bとを内蔵する。各分岐線用光アンプ2
01b、202b、203bの出力する信号光は、更に
複数に分配されて加入者等に供給される。このような光
中継システムは、CATV等の映像分配サービス用光フ
ァイバネットワークに最適なものとなっている。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の上記第1
の光中継器では、第1の活性化元素添加ファイバと第2
の活性化元素添加ファイバとは、組成、構造及び長さの
内の少なくとも1つが互いに異なっている。したがっ
て、第1及び第2の光増幅器から分岐出力される各増幅
信号光の用途が異なる場合において、第1及び第2の光
ファイバの組成、構造及び長さを適当に選定することに
よって第1及び第2の光増幅器の増幅特性を調節し、こ
のように分岐出力される各増幅信号光をそれぞれの用途
に応じた適当な出力及び雑音を有するものとすることが
できる。
【0025】また、本発明の第2の光中継器では、第1
の励起光源と第2の励起光源とは、励起波長及び励起方
向の内の少なくとも1つが互いに異なるものとなってい
る。したがって、第1及び第2の光増幅器から分岐出力
される各増幅信号光の用途が異なる場合において、第1
及び第2の光ファイバの励起波長及び励起方向を適当に
選定することによって第1及び第2の光増幅器の増幅特
性を調節し、このように分岐出力される各増幅信号光を
それぞれの用途に応じた適当な出力及び雑音を有するも
のとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の光中継器の構成を示した図であ
る。
【図2】第2実施例の光中継器の構成を示した図であ
る。
【図3】図2の光中継器の構成を示した図である。
【図4】図2の光中継器多段に接続した光中継システム
を示す図である。
【図5】従来の光中継器の構成を示した図である。
【符号の説明】
4、54、154…分岐手段、8、56…第1の活性化
元素添加ファイバ、10、58…第2の活性化元素添加
ファイバ、6、8、18、52、56、62…第1の光
増幅器、10、14、20、52、58、62…第2の
光増幅器。
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 H01S 3/094 H04B 10/02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の構造、組成及び長さを有する第1
    の活性化元素添加ファイバを含む第1の光増幅器と、 前記第1の活性化元素添加ファイバの組成、構造及び長
    さに対してその内の少なくとも1つが異なる別の構造、
    組成及び長さを有する第2の活性化元素添加ファイバを
    含む第2の光増幅器と、 入力信号光を分岐して前記第1及び第2の光増幅器に供
    給する分岐手段と、 を備える光中継器。
  2. 【請求項2】 第1の活性化元素添加ファイバと、所定
    の励起波長及び励起方向で当該第1の活性化元素添加フ
    ァイバ中の活性化元素を励起する第1の励起光源とを含
    む第1の光増幅器と、 第2の活性化元素添加ファイバと、前記第1の励起光源
    の励起波長及び励起方向に対してその内の少なくとも1
    つが異なる別の励起波長及び励起方向で当該第2の活性
    化元素添加ファイバ中の活性化元素を励起する第2の励
    起光源とを含む第2の光増幅器と、 入力信号光を分岐して前記第1及び第2の光増幅器に供
    給する分岐手段と、 を備える光中継器。
  3. 【請求項3】 前記分岐手段は、前記第1及び第2の活
    性化元素添加ファイバの各片端部を分岐結合したもので
    あることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか
    一項記載の光中継器。
JP4147223A 1992-06-08 1992-06-08 光中継器 Pending JPH05343783A (ja)

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JP4147223A JPH05343783A (ja) 1992-06-08 1992-06-08 光中継器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008053294A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008053294A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 光増幅器

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