JPH06252486A - Optical fiber amplifier - Google Patents

Optical fiber amplifier

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Publication number
JPH06252486A
JPH06252486A JP5033378A JP3337893A JPH06252486A JP H06252486 A JPH06252486 A JP H06252486A JP 5033378 A JP5033378 A JP 5033378A JP 3337893 A JP3337893 A JP 3337893A JP H06252486 A JPH06252486 A JP H06252486A
Authority
JP
Japan
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output
light
pumping
optical fiber
excitation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5033378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nishimura
正幸 西村
Masayuki Shigematsu
昌行 重松
Tomonori Kashiwada
智徳 柏田
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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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP5033378A priority Critical patent/JPH06252486A/en
Publication of JPH06252486A publication Critical patent/JPH06252486A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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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    • H01S3/094011Processes 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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Abstract

PURPOSE:To make a bidirectional excitation method of a high performance possible at a low cost, by so controlling the outputs of first and second excitation lights based on the output of a monitoring part that the output or gain of an amplified light is kept constant, and by making the excitation lights highly reliable. CONSTITUTION:When the output of one of first or second excitation light is reduced, the controlling part of a means 6 for driving excitation light sources so controls the other excitation light that its output is increased. Thereby, since the outputs of third and fourth excitation lights are made constant, the excitation state of an amplifying optical fiber continues to be stable. Therefore, the output or gain of an amplified light is kept constant by virtue of the highly reliable excitation lights, and the long-term reliability of an optical fiber amplifier 1 can be improved. Also, since the third and fourth excitation lights branched by an optical mixing/branching device 4 have equal intensities to each other, even when the output of the first or second excitation light is varied, the states of the excitations applied to the amplifying optical fiber 1 from both its sides are balanced with each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、双方向励起方式の光フ
ァイバ増幅器に関し、より詳しくは、光増幅の高性能化
および高信頼化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional pumping type optical fiber amplifier, and more particularly to high performance and high reliability of optical amplification.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ファイバ増幅器においては、励
起光源として主に使用する半導体レーザから発生する励
起光の出力低下または劣化に影響される長期信頼性を向
上するため、複数の励起光源を用いる冗長性が施されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical fiber amplifier, a plurality of pumping light sources are used in order to improve long-term reliability which is affected by a reduction or deterioration in output of pumping light generated from a semiconductor laser mainly used as a pumping light source. Has redundancy.

【0003】図2は、光スイッチ方式の光ファイバ増幅
器を示す構成図である。励起光源駆動装置6により励起
光源5a、5bから発生した励起光の一方のみが、光ス
イッチ8により光合波器2に入射され、光合波器2によ
り増幅用光ファイバ1の一端に入射されて増幅用光ファ
イバ1を励起する。入力端から入力された信号光は、光
アイソレータ3aを通過して光合波器2により励起光と
合波されて増幅用光ファイバ1に入射され、増幅用光フ
ァイバ1により増幅されて光アイソレータ3bを通過し
て出力端から出力される。光合波器2に入射する一方の
励起光源から発生した励起光の出力が低下した場合、光
スイッチ駆動装置8の制御により光スイッチ7を切り替
えるので、他方の励起光源から発生した励起光が光合波
器2に入射するように切り替えることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing an optical fiber amplifier of an optical switch system. Only one of the excitation lights generated from the excitation light sources 5a and 5b by the excitation light source driving device 6 is incident on the optical multiplexer 2 by the optical switch 8 and is incident on one end of the amplification optical fiber 1 by the optical multiplexer 2 to be amplified. The optical fiber 1 for excitation is excited. The signal light input from the input end passes through the optical isolator 3a, is multiplexed with the pumping light by the optical multiplexer 2, enters the amplification optical fiber 1, is amplified by the amplification optical fiber 1, and is amplified by the optical isolator 3b. And is output from the output end. When the output of the pumping light generated from one pumping light source entering the optical multiplexer 2 decreases, the optical switch 7 is switched by the control of the optical switch driving device 8, so that the pumping light generated from the other pumping light source is optically multiplexed. It can be switched to be incident on the vessel 2.

【0004】図3は、偏波合成方式の光ファイバ増幅器
を示す構成図である。励起光源駆動装置6により励起光
源5a、5bから発生した励起光は、偏波保持型光ファ
イバ10a、10bにより偏波を保持して偏波合成器9
に入射され、偏波合成器9により合成されて光合波器2
に入射され、光合波器2により増幅用光ファイバ1の一
端に入射されて増幅用光ファイバ1を励起する。入力端
から入力された信号光は、光アイソレータ3aを通過し
て光合波器2により励起光と合波されて増幅用光ファイ
バ1に入射され、増幅用光ファイバ1により増幅されて
光アイソレータ3bを通過して出力端から出力される。
一方の励起光源から発生した励起光の出力が低下した場
合、光源駆動装置6の制御により、他方の励起光源から
発生した励起光の出力を増加することができる。
FIG. 3 is a block diagram showing a polarization combining type optical fiber amplifier. The pumping light generated from the pumping light sources 5a and 5b by the pumping light source driving device 6 retains polarization by the polarization-maintaining optical fibers 10a and 10b, and the polarization combiner 9 is used.
Incident on the optical multiplexer 2 and combined by the polarization combiner 9
To the one end of the amplification optical fiber 1 by the optical multiplexer 2 to excite the amplification optical fiber 1. The signal light input from the input end passes through the optical isolator 3a, is multiplexed with the pumping light by the optical multiplexer 2, enters the amplification optical fiber 1, is amplified by the amplification optical fiber 1, and is amplified by the optical isolator 3b. And is output from the output end.
When the output of the pumping light generated from one pumping light source decreases, the output of the pumping light generated from the other pumping light source can be increased by controlling the light source drive device 6.

【0005】図4は、従来の双方向励起方式の光ファイ
バ増幅器を示す構成図である。励起光源駆動装置6によ
り励起光源5a、5bから発生した励起光は、それぞれ
光合波器2a、2bに入射され、光合波器2a、2bに
よりそれぞれ増幅用光ファイバ1の一端、他端に入射さ
れて双方向から増幅用光ファイバ1を励起する。入力端
から入力された信号光は、光アイソレータ3aを通過し
て光合波器2aにより励起光と合波されて増幅用光ファ
イバ1に入射され、増幅用光ファイバ1により増幅され
て光合波器2bおよび光アイソレータ3bを通過して出
力端から出力される。双方向励起方式の光ファイバ増幅
器は、図2および図3に示す励起方式の光ファイバ増幅
器に比較し、良好な雑音特性および高い変換効率という
点で優れている。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional bidirectional pumping type optical fiber amplifier. The pumping light generated by the pumping light source driving device 6 from the pumping light sources 5a and 5b is incident on the optical multiplexers 2a and 2b, respectively, and is incident on one end and the other end of the amplification optical fiber 1 by the optical multiplexers 2a and 2b, respectively. The optical fiber 1 for amplification is excited bidirectionally. The signal light input from the input end passes through the optical isolator 3a, is multiplexed with the excitation light by the optical multiplexer 2a, is incident on the amplification optical fiber 1, and is amplified by the amplification optical fiber 1 to be combined with the optical multiplexer. It is output from the output end after passing through 2b and the optical isolator 3b. The bidirectional pumping type optical fiber amplifier is superior to the pumping type optical fiber amplifiers shown in FIGS. 2 and 3 in terms of good noise characteristics and high conversion efficiency.

【0006】上記の従来技術は、特開平4−16533
4号公報および“Paper WeP2.7,p493
〜496,ECOC(1992)”などに記載されてい
る。
The above-mentioned prior art is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-16533.
No. 4 publication and "Paper WeP 2.7, p493.
~ 496, ECOC (1992) "and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
スイッチ方式の光ファイバ増幅器では、挿入損失の小さ
い光スイッチとしては機械式に励起光を切り替えるタイ
プしかなく、その切替時間に10msec程度の下限が
あるために励起光の瞬断が発生し、また、機械式光スイ
ッチそのものの信頼性が低いという問題がある。
However, in the above optical switch type optical fiber amplifier, the only optical switch with a small insertion loss is a type that mechanically switches pumping light, and the switching time has a lower limit of about 10 msec. Therefore, there is a problem that the pumping light is momentarily interrupted, and the reliability of the mechanical optical switch itself is low.

【0008】また、上記偏波合成方式の光ファイバ増幅
器では、励起光源から偏波合成器に偏波を保持して励起
光を伝送する必要があるため、偏波面のアライメント等
を考慮すると光学系の組立コストが高くなり、また、偏
波合成器そのものに偏波プリムズ等の高価な光学部品が
必要であるという問題がある。
Further, in the above polarization synthesizing type optical fiber amplifier, since it is necessary to maintain the polarization from the pumping light source to the polarization synthesizing device to transmit the pumping light, the optical system is considered in consideration of the alignment of the polarization plane. However, there is a problem in that the assembling cost becomes high and that the polarization combiner itself requires expensive optical parts such as polarization prims.

【0009】さらに、上記従来の双方向励起方式の光フ
ァイバ増幅器では、励起光源から発生した励起光の出力
低下または劣化が生じた場合、実質的に前方向励起また
は後方向励起となり雑音特性および変換特性が変化する
ので、信号光の出力または利得を一定に保持することあ
るいは雑音性能を保持することが困難になるという問題
がある。
Further, in the above-described conventional bidirectional pumping type optical fiber amplifier, when the output of the pumping light generated from the pumping light source is reduced or deteriorated, it becomes substantially forward pumping or backward pumping and noise characteristics and conversion. Since the characteristics change, there is a problem that it becomes difficult to keep the output or gain of the signal light constant or the noise performance.

【0010】そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みて
なされたものであり、信頼性が高い励起光により高性能
な双方向励起方式を低コストで実現する光ファイバ増幅
器を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an optical fiber amplifier which realizes a high-performance bidirectional pumping system at a low cost with highly reliable pumping light. To aim.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
器は、上記の目的を達成するために、第1の励起光を発
生する第1の励起光源と、第2の励起光を発生する第2
の励起光源と、第1および第2の励起光を合波すると共
に、第3および第4の励起光に分岐する光合分岐器と、
信号光と第3の励起光とを合波する第1の光合波器と、
信号光と第4の励起光とを合波する第2の光合波器と、
第1の光合波器を介して一端から信号光と同一方向に入
射した第3の励起光と第2の光合波器を介して他端から
信号光と逆方向に入射した第4の励起光とにより励起さ
れると共に、第1の光合波器を介して一端から入射した
信号光を増幅して他端から第2の光合波器を介して増幅
光を出射する増幅用光ファイバと、第1および第2の励
起光の出力を監視するモニタ部と、増幅光の出力または
利得を一定に保持するようにモニタ部の出力に基づいて
第1および第2の励起光の出力を制御する制御部とを備
えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical fiber amplifier of the present invention comprises a first pumping light source for generating a first pumping light and a second pumping light for generating a second pumping light. Two
And an optical multiplexer / demultiplexer that multiplexes the first and second excitation lights and splits the third and fourth excitation lights.
A first optical multiplexer for multiplexing the signal light and the third pump light;
A second optical multiplexer for multiplexing the signal light and the fourth pump light,
Third pumping light that is incident in the same direction as the signal light from one end via the first optical multiplexer, and fourth pumping light that is incident in the opposite direction to the signal light from the other end via the second optical multiplexer. An optical fiber for amplification which is excited by and which amplifies the signal light incident from one end via the first optical multiplexer and emits the amplified light from the other end via the second optical multiplexer; A monitor unit that monitors the outputs of the first and second pumping lights, and a control that controls the outputs of the first and second pumping lights based on the output of the monitor unit so as to keep the output or gain of the amplified light constant. And a section.

【0012】なお、上記第3および第4の励起光は、同
一の光強度を有することが好適である。
The third and fourth excitation lights preferably have the same light intensity.

【0013】また、上記モニタ部は、さらに増幅光の出
力または利得を監視することが好適である。
Further, it is preferable that the monitor section further monitors the output or gain of the amplified light.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、第1および第2励起光源それ
ぞれから発光した第1および第2の励起光は光合分岐器
に入射され、この光合分岐器により合波され、さらに第
3および第4の励起光に分岐される。第3の励起光は第
1の光合波器に入射され、この第1の光合波器により増
幅用光ファイバの一端に入射され、この増幅用光ファイ
バを励起する。一方、第4の励起光は第2の光合波器に
入射され、この第2の光合波器により増幅用光ファイバ
の他端に入射され、この増幅用光ファイバを励起する。
入力端から入力された信号光は第1の光合波器に入射さ
れ、この第1の光合波器により第1の励起光と合波され
て増幅用光ファイバの一端に入射される。この信号光は
増幅用光ファイバにより増幅され、増幅光として第2の
光合波器に入射され、この第2の光合波器により第3の
励起光と逆方向に出射されて光ファイバ増幅器の出力端
から出力される。ここで、第1および第2励起光の出力
はモニタ部により監視され、このモニタ部の出力に基づ
いて制御部により制御され、増幅光の出力または利得が
一定に保持される。
According to the present invention, the first and second pumping lights emitted from the first and second pumping light sources respectively enter the optical multiplexer / demultiplexer, are combined by the optical multiplexer / demultiplexer, and are further combined into the third and the third. It is split into four excitation lights. The third pump light is incident on the first optical multiplexer, and is incident on one end of the amplification optical fiber by the first optical multiplexer to excite the amplification optical fiber. On the other hand, the fourth pump light is incident on the second optical multiplexer, and is incident on the other end of the amplification optical fiber by the second optical multiplexer to excite the amplification optical fiber.
The signal light input from the input end is incident on the first optical multiplexer, is combined with the first pump light by the first optical multiplexer, and is incident on one end of the amplification optical fiber. This signal light is amplified by the amplification optical fiber, is incident on the second optical multiplexer as amplified light, is emitted in the opposite direction to the third pumping light by this second optical multiplexer, and is output from the optical fiber amplifier. It is output from the end. Here, the outputs of the first and second pumping lights are monitored by the monitor, and are controlled by the controller based on the output of the monitor, so that the output or gain of the amplified light is kept constant.

【0015】従って、第1および第2の励起光の一方の
出力が低下すると、増幅光の出力または利得が低下する
ので、制御部が他方の励起光の出力を上昇するように制
御する。そのため、第3および第4の励起光の出力は一
定であり、増幅用光ファイバの励起光による励起状態は
安定するので、増幅光の出力または利得が一定に保持さ
れる。
Therefore, when the output of one of the first and second pumping lights is lowered, the output or gain of the amplified light is lowered, so that the control unit controls the output of the other pumping light to rise. Therefore, the outputs of the third and fourth pumping lights are constant and the pumping state of the amplifying optical fiber by the pumping light is stable, so that the output or gain of the amplified light is held constant.

【0016】また、本発明によれば、第3および第4の
励起光は光合分岐器により同一の光強度を有するように
分岐されるので、増幅用光ファイバは双方向から等しく
励起される。従って、第1または第2の励起光の出力が
変動しても、光合分岐器により第3および第4の励起光
の強度は常に等しいので、増幅用光ファイバにおける双
方向からの励起状態は平衡を保持する。そのため、増幅
光の雑音特性は良好であり、変換特性は高くなる。
Further, according to the present invention, since the third and fourth pump lights are branched by the optical multiplexer / demultiplexer so as to have the same light intensity, the amplification optical fiber is equally excited in both directions. Therefore, even if the output of the first or second pumping light fluctuates, the intensities of the third and fourth pumping lights are always equal by the optical multiplexer / demultiplexer, so that the pumping states in both directions in the amplification optical fiber are balanced. Hold. Therefore, the noise characteristics of the amplified light are good and the conversion characteristics are high.

【0017】また、本発明によれば、モニタ部は第1お
よび第2励起光の出力に加えて、増幅光の出力または利
得を直接に監視するので、このモニタ部の出力に基づい
て制御部は第1および第2励起光の出力を制御する。従
って、増幅光の出力または利得はより正確に一定に保持
される。
Further, according to the present invention, since the monitor section directly monitors the output or gain of the amplified light in addition to the outputs of the first and second pumping lights, the control section is based on the output of this monitor section. Controls the outputs of the first and second excitation lights. Therefore, the output or gain of the amplified light is more accurately kept constant.

【0018】[0018]

【実施例】以下、添付図面の図1を参照して、本発明に
係る一実施例の構成および作用について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure and operation of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings.

【0019】図1は、本発明に係る双方向励起方式の光
ファイバ増幅器における一実施例を示す構成図である。
励起光源5a、5bは、波長1.48μmの励起光を発
生する半導体レーザであり、その光出力を監視する光出
力モニタ用PD(フォトダイオード)を備えている。励
起光源駆動装置6は、2個の励起光源5a、5bをそれ
ぞれ駆動する駆動回路と、各励起光源5a、5bに備わ
る光出力モニタ用PDの出力電流を監視するモニタ部
と、モニタ部の出力に基づいて駆動回路を制御する制御
部とから構成されている。光合分岐器4は挿入損失3d
Bのカプラであり、励起光源5a、5bからの励起光を
合波して強度の等しい二つの励起光に分岐する溶融延伸
型ファイバカプラから構成されている。光合波器2a、
2bはWDM(波長多重分割)カプラであり、波長1.
48μmの励起光と波長1.55μmの信号光を合波す
る溶融延伸型ファイバカプラから構成されている。増幅
用光ファイバ1は、波長1.48μmの励起光で励起さ
れたErの誘導放出により波長1.55μmの信号光を
増幅するEr添加石英ファイバである。光アイソレータ
3a、3bは、反射戻り光を除去する偏波無依存型光ア
イソレータであり、入射端と光合波器5aとの間、光合
波器5bと出力端との間にそれぞれ配置される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a bidirectional pumping type optical fiber amplifier according to the present invention.
The pumping light sources 5a and 5b are semiconductor lasers that generate pumping light having a wavelength of 1.48 μm, and are provided with a PD (photodiode) for monitoring a light output thereof. The pumping light source driving device 6 drives the two pumping light sources 5a and 5b respectively, a monitor unit that monitors the output current of the optical output monitor PD provided in each pumping light source 5a and 5b, and the output of the monitor unit. And a control unit for controlling the drive circuit based on the above. The optical multiplexer / demultiplexer 4 has an insertion loss of 3d.
The coupler B is composed of a melt-stretching type fiber coupler that combines the pumping lights from the pumping light sources 5a and 5b and branches them into two pumping lights having the same intensity. Optical multiplexer 2a,
2b is a WDM (wavelength division multiplexing) coupler having a wavelength of 1.
It is composed of a melt-stretching type fiber coupler that combines the excitation light of 48 μm and the signal light of wavelength 1.55 μm. The amplification optical fiber 1 is an Er-doped quartz fiber that amplifies signal light having a wavelength of 1.55 μm by stimulated emission of Er excited by excitation light having a wavelength of 1.48 μm. The optical isolators 3a and 3b are polarization independent optical isolators that remove reflected return light, and are arranged between the incident end and the optical multiplexer 5a, and between the optical multiplexer 5b and the output end.

【0020】次に、図1に示す実施例の動作について説
明する。まず、励起光源駆動装置6の制御部は駆動回路
を制御し、励起光源5a、5bの一方、例えば励起光源
5aのみをON状態とする。励起光源駆動装置6のモニ
タ部は励起光源5aの光出力モニタ用PDからの出力電
流を監視し、これがあらかじめ定められた所定値になる
ように、制御部は励起光源5aの駆動電流を制御する。
他方の励起光源5bは、OFF状態のままである。以
下、これを第1の初期状態とする。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. First, the control unit of the excitation light source driving device 6 controls the drive circuit to turn on only one of the excitation light sources 5a and 5b, for example, the excitation light source 5a. The monitor unit of the excitation light source drive device 6 monitors the output current from the optical output monitor PD of the excitation light source 5a, and the control unit controls the drive current of the excitation light source 5a so that this becomes a predetermined value. .
The other pumping light source 5b remains in the OFF state. Hereinafter, this is referred to as a first initial state.

【0021】励起光源5aから発生した波長1.48μ
mの励起光は、光合分岐器4に入射して同一の強度の励
起光に分岐され、それぞれ光合波器2a、2bに入射さ
れる。光合波器2aを出射した励起光は、増幅用光ファ
イバ1の左端に入射して希土類元素Erを励起する。一
方、光合波器2bを出射した励起光は、光ファイバ増幅
器1の右端に入射して希土類元素Erを励起する。この
状態において、入力端から入力した波長1.55μmの
信号光は、光アイソレータ3aを通過して光合波器3a
に入射し、波長1.48μmの励起光と合波される。光
合波器2aを出射した信号光は、増幅用光ファイバ1の
左端に入射し、励起されたErの誘導放出により増幅さ
れる。増幅用光ファイバ1を出射した波長1.55μm
の増幅光は、光合波器2bに入射して波長1.48μm
の励起光と逆方向に出射される。光合波器2bを出射し
た増幅光は、光アイソレータ3bを通過して出力端から
出力される。
Wavelength 1.48μ generated from excitation light source 5a
The pumping light of m is incident on the optical multiplexer / demultiplexer 4, is branched into pumping light of the same intensity, and is incident on the optical multiplexers 2a and 2b, respectively. The excitation light emitted from the optical multiplexer 2a enters the left end of the amplification optical fiber 1 and excites the rare earth element Er. On the other hand, the excitation light emitted from the optical multiplexer 2b is incident on the right end of the optical fiber amplifier 1 to excite the rare earth element Er. In this state, the signal light having a wavelength of 1.55 μm input from the input end passes through the optical isolator 3a and passes through the optical multiplexer 3a.
And is combined with excitation light having a wavelength of 1.48 μm. The signal light emitted from the optical multiplexer 2a enters the left end of the amplification optical fiber 1 and is amplified by stimulated emission of excited Er. Wavelength of 1.55 μm emitted from amplification optical fiber 1
The amplified light is incident on the optical multiplexer 2b and has a wavelength of 1.48 μm.
Is emitted in the direction opposite to the excitation light of. The amplified light emitted from the optical multiplexer 2b passes through the optical isolator 3b and is output from the output end.

【0022】第1の初期状態で、定格値内の駆動電流に
対して励起光源5aからの励起光の出力が低下した場
合、励起光源駆動装置6のモニタ部は、励起光源5aの
光出力モニタ用PDからの出力電流の低下を検知する。
励起光源駆動装置6の制御部は、モニタ部の出力により
励起光源5aは劣化したと判断し、駆動回路を制御して
励起光源5aをOFF状態、励起光源5bをON状態と
する。励起光源駆動装置6のモニタ部は励起光源5bの
光出力モニタ用PDからの出力電流を監視し、これがあ
らかじめ定められた所定値になるように、制御部は励起
光源5bの駆動電流を制御する。そのため、増幅用光フ
ァイバ1の励起状態は励起光源5aの出力劣化に関わら
ず安定することになり、増幅光の利得は一定に保持され
る。
In the first initial state, when the output of the pumping light from the pumping light source 5a decreases with respect to the driving current within the rated value, the monitor unit of the pumping light source driving device 6 causes the optical output monitor of the pumping light source 5a. The decrease of the output current from the PD for use in the vehicle is detected.
The control unit of the pumping light source driving device 6 determines that the pumping light source 5a has deteriorated due to the output of the monitor unit, and controls the driving circuit to turn the pumping light source 5a off and the pumping light source 5b on. The monitor unit of the pumping light source driving device 6 monitors the output current from the optical output monitoring PD of the pumping light source 5b, and the control unit controls the driving current of the pumping light source 5b so that this becomes a predetermined value. . Therefore, the pumped state of the amplification optical fiber 1 becomes stable regardless of the output deterioration of the pumping light source 5a, and the gain of the amplified light is held constant.

【0023】また、初期状態が上記とは異なることもあ
る。励起光源駆動装置6の制御部は駆動回路を制御し、
励起光源5a、5bを共にON状態とする。励起光源駆
動装置6のモニタ部は励起光源5a、5bそれぞれの光
出力モニタ用PDからの出力電流を監視し、これが励起
光の最大出力の1/2以下の出力に対応する所定値にな
るように、制御部は励起光源5a、5bの駆動電流を制
御する。以下、これを第2の初期状態とする。
The initial state may be different from the above. The control unit of the excitation light source driving device 6 controls the driving circuit,
Both the excitation light sources 5a and 5b are turned on. The monitor unit of the pumping light source driving device 6 monitors the output currents from the optical output monitoring PDs of the pumping light sources 5a and 5b so that this becomes a predetermined value corresponding to an output that is ½ or less of the maximum output of the pumping light. In addition, the control unit controls the drive current of the excitation light sources 5a and 5b. Hereinafter, this is referred to as a second initial state.

【0024】励起光源5a、5bから発生した波長1.
48μmの励起光は、それぞれ光合分岐器4に入射して
合波され、同一の強度の励起光に分岐され、それぞれ光
合波器2a、2bに入射される。その他の動作は、第1
の初期状態における場合と同様である。
Wavelengths generated from the excitation light sources 5a and 5b 1.
The excitation light of 48 μm is incident on the optical multiplexer / demultiplexer 4 to be multiplexed, is branched into excitation light of the same intensity, and is incident on the optical multiplexers 2a and 2b, respectively. Other operations are the first
The same as in the initial state of.

【0025】第2の初期状態で、定格値内の駆動電流に
対して励起光源5a、5bの一方、例えば励起光源5a
からの励起光の出力が低下した場合、励起光源駆動装置
6のモニタ部は、励起光源5aの光出力モニタ用PDか
らの出力電流の低下を検知する。励起光源駆動装置6の
制御部は、モニタ部の出力により励起光源5aは劣化し
たと判断し、駆動回路を制御して励起光源5bからの励
起光の出力を増加する。励起光源駆動装置6のモニタ部
は励起光源5bの光出力モニタ用PDからの出力電流を
監視し、これが励起光源5a、5bからの励起光の一定
の出力合計に対応する所定値に一致するように、制御部
はあらかじめ設定されたアルゴリズムに従って励起光源
5bの駆動電流を制御する。そのため、増幅用光ファイ
バ1の励起状態は励起光源5aの出力劣化に関わらず安
定することになり、増幅光の利得は一定に保持される。
In the second initial state, one of the pumping light sources 5a and 5b, for example, the pumping light source 5a, for a drive current within the rated value.
When the output of the pumping light from the pump light source decreases, the monitor unit of the pumping light source driving device 6 detects the decrease in the output current from the optical output monitoring PD of the pumping light source 5a. The control unit of the excitation light source driving device 6 determines that the excitation light source 5a has deteriorated due to the output of the monitor unit, and controls the drive circuit to increase the output of the excitation light from the excitation light source 5b. The monitor unit of the pumping light source driving device 6 monitors the output current from the optical output monitoring PD of the pumping light source 5b so that it matches a predetermined value corresponding to a constant total output of the pumping light from the pumping light sources 5a and 5b. In addition, the control unit controls the drive current of the excitation light source 5b according to a preset algorithm. Therefore, the pumped state of the amplification optical fiber 1 becomes stable regardless of the output deterioration of the pumping light source 5a, and the gain of the amplified light is held constant.

【0026】なお、上記実施例では、励起光源駆動装置
6のモニタ部は励起光源5の光出力モニタ用PDの出力
電流のみを監視しているが、出力端に光出力モニタ用P
Dを設置してその出力電流をもモニタ部が監視すること
により、増幅光の出力または利得をより正確に一定に保
持することができる。
In the above embodiment, the monitor section of the pumping light source driving device 6 monitors only the output current of the PD for monitoring the optical output of the pumping light source 5, but the output terminal P for monitoring the optical output is monitored.
By installing D and monitoring the output current by the monitor unit, the output or gain of the amplified light can be more accurately kept constant.

【0027】また、上記実施例では、光合分岐器4は入
射された二つの励起光を合波して同一強度の二つの励起
光に分岐しているが、増幅用光ファイバ1の最適な励起
状態に対応するために、合波した励起光を異なる強度の
励起光に分岐してもよい。
Further, in the above embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 4 multiplexes the two incident pumping lights and splits them into two pumping lights of the same intensity, but the optimum pumping of the amplification optical fiber 1 is performed. In order to correspond to the state, the combined pumping light may be split into pumping lights of different intensities.

【0028】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made.

【0029】例えば、上記実施例では、光合波器2およ
び光合分岐器4を溶融延伸型ファイバカプラを用いて構
成しているが、光フィルタを用いて構成しても、同様な
作用効果が得られる。
For example, in the above-mentioned embodiment, the optical multiplexer 2 and the optical multiplexer / demultiplexer 4 are constructed by using the melt-stretching fiber coupler. However, even if they are constructed by using an optical filter, the same operational effect can be obtained. To be

【0030】また、上記実施例では、第2の初期状態に
おいて、励起光源から出射される励起光の出力上限を最
大出力の1/2としているが、出力上限は適切な値であ
ればよい。
In the above embodiment, the upper limit of the output power of the pumping light emitted from the pumping light source is set to 1/2 of the maximum output in the second initial state, but the upper limit of the output may be an appropriate value.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、第1または第2の
励起光の一方の出力が低下した場合、制御部が他方の励
起光の出力を上昇するように制御することにより、第3
および第4の励起光の出力は一定しているので、増幅用
光ファイバの励起状態が安定したままである。そのた
め、増幅光の出力または利得は信頼性の高い励起光によ
り一定に保持され、光ファイバ増幅器の長期的信頼性を
向上させることができる。また、光合分岐器は第3およ
び第4の励起光を同一の強度で分岐するので、第1また
は第2の励起光の出力が変動する場合でも、増幅用光フ
ァイバにおける双方向からの励起状態は平衡を保持す
る。この光合分岐器は比較的安価な光部品で構成される
ので、雑音特性および変換特性に優れる高性能な双方向
励起を増幅用光ファイバに低コストで行うことができ
る。
As described above, when the output of one of the first and second pumping lights is lowered, the control unit controls the other pumping light so that the output of the other pumping light is raised.
Since the output of the fourth pumping light is constant, the pumping state of the amplification optical fiber remains stable. Therefore, the output or gain of the amplified light is kept constant by the highly reliable pumping light, and the long-term reliability of the optical fiber amplifier can be improved. Further, since the optical multiplexer / demultiplexer splits the third and fourth pumping lights with the same intensity, even when the output of the first or second pumping light fluctuates, the pumping state in both directions in the amplification optical fiber is changed. Holds equilibrium. Since this optical multiplexer / demultiplexer is composed of relatively inexpensive optical components, high-performance bidirectional pumping with excellent noise characteristics and conversion characteristics can be performed on the amplification optical fiber at low cost.

【0032】従って、低コストな光合分岐器から高信頼
性の励起光を出力する高性能な双方向励起方式の光ファ
イバ増幅器を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide a high-performance bidirectional pumping type optical fiber amplifier which outputs highly reliable pumping light from a low-cost optical multiplexer / demultiplexer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る双方向励起方式の光ファイバ増幅
器における一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a bidirectional pumping type optical fiber amplifier according to the present invention.

【図2】光スイッチ方式の光ファイバ増幅器を示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an optical fiber amplifier of an optical switch system.

【図3】偏波合成方式の光ファイバ増幅器を示す構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a polarization combining type optical fiber amplifier.

【図4】従来の双方向励起方式の光ファイバ増幅器を示
す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional bidirectional pumping type optical fiber amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…増幅用光ファイバ、2…光合波器、3…光アイソレ
ータ、4…光合分岐器、5…励起光源、6…励起光源駆
動装置、7…光スイッチ、8…光スイッチ駆動回路、9
…偏波合成器、10…偏波保持型光ファイバ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber for amplification, 2 ... Optical multiplexer, 3 ... Optical isolator, 4 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 5 ... Excitation light source, 6 ... Excitation light source drive device, 7 ... Optical switch, 8 ... Optical switch drive circuit, 9
... polarization combiner, 10 ... polarization-maintaining optical fiber.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の励起光を発生する第1の励起光源
と、第2の励起光を発生する第2の励起光源と、前記第
1および第2の励起光を合波すると共に、第3および第
4の励起光に分岐する光合分岐器と、信号光と前記第3
の励起光とを合波する第1の光合波器と、前記信号光と
前記第4の励起光とを合波する第2の光合波器と、前記
第1の光合波器を介して一端から前記信号光と同一方向
に入射した前記第3の励起光と前記第2の光合波器を介
して他端から該信号光と逆方向に入射した前記第4の励
起光とにより励起されると共に、該第1の光合波器を介
して該一端から入射した前記信号光を増幅して該他端か
ら該第2の光合波器を介して増幅光を出射する増幅用光
ファイバと、前記第1および第2の励起光の出力を監視
するモニタ部と、前記増幅光の出力または利得を一定に
保持するように前記モニタ部の出力に基づいて前記第1
および第2の励起光の出力を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする光ファイバ増幅器。
1. A first pumping light source that generates a first pumping light, a second pumping light source that generates a second pumping light, and the first and second pumping lights are multiplexed. An optical multiplexer / demultiplexer for branching into third and fourth pumping lights, the signal light and the third light
Via the first optical multiplexer, the second optical multiplexer that combines the signal light and the fourth excitation light, and one end through the first optical multiplexer. Is excited by the third pumping light that has entered in the same direction as the signal light and the fourth pumping light that has entered in the opposite direction from the signal light from the other end via the second optical multiplexer. And an amplification optical fiber that amplifies the signal light incident from the one end via the first optical multiplexer and emits amplified light from the other end via the second optical multiplexer, A monitor unit for monitoring the outputs of the first and second pumping lights, and the first unit based on the output of the monitor unit so as to keep the output or gain of the amplified light constant.
And a control unit for controlling the output of the second pumping light.
【請求項2】 前記第3および第4の励起光は、同一の
光強度を有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. The optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the third and fourth pump lights have the same light intensity.
【請求項3】 前記モニタ部は、さらに前記増幅光の出
力または利得を監視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。
3. The optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the monitor section further monitors the output or gain of the amplified light.
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