JPH06268284A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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Publication number
JPH06268284A
JPH06268284A JP5049639A JP4963993A JPH06268284A JP H06268284 A JPH06268284 A JP H06268284A JP 5049639 A JP5049639 A JP 5049639A JP 4963993 A JP4963993 A JP 4963993A JP H06268284 A JPH06268284 A JP H06268284A
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JP
Japan
Prior art keywords
active element
optical
optical amplifier
fiber
doped
Prior art date
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Pending
Application number
JP5049639A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Taya
実 田家
Kazuo Kamiya
和雄 神屋
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide an optical amplifier which can maintain a stable performance for a long time even under moisture and hydrogen atmosphere. CONSTITUTION:In the title amplifier for amplifying signal light by allowing signal light and excitation light to enter an optical fiber 1 which is doped with an activated element and then amplifying signal light by the induction release light of the active element, the optical fiber 1 doped with the active element is placed inside a container 2 and is sealed with a sealing agent 3. Therefore, even if it is used under an atmosphere where it is exposed to moisture and hydrogen for a long time, amplification characteristics do not deteriorate.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光通信システム中の一部
を構成する光増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier forming a part of an optical communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムにおいて、長距離伝送に
よって減衰した光信号の増幅は、従来、光信号を一旦電
気信号に変換して電気的増幅をした後、再度光信号に変
換する方法が実施されている。しかしながらこのような
方法では、高速性が求められる多重通信の中継には自ず
から制限があるうえ、システムが複雑になるという問題
があり、最近では光信号を電気信号に変換することなく
直接光信号を増幅することのできる光増幅器が利用され
つつある。光増幅器は、コア部にErなどの活性元素を
ドープした光ファイバを通過する信号光が、前記信号光
とともに前記活性元素ドープ光ファイバに入射された励
起光により励起した活性元素の誘導放出により直接増幅
されるものである。活性元素としてErをドープした光
ファイバを使用した光増幅器は1.55μm帯光通信用
の光増幅に適しており、すでに実用化されつつある。ま
た1.3μm帯光通信用の光増幅についてはNdやPr
をドープした光ファイバが注目されている。
2. Description of the Related Art In an optical communication system, amplification of an optical signal attenuated by long-distance transmission is conventionally carried out by converting an optical signal into an electric signal, electrically amplifying the electric signal, and then converting the electric signal again. Has been done. However, in such a method, there is a problem that the relay of the multiplex communication, which requires high speed, is naturally limited, and there is a problem that the system becomes complicated. Optical amplifiers that can amplify are being used. In the optical amplifier, the signal light passing through the optical fiber whose core portion is doped with an active element such as Er is directly emitted by the stimulated emission of the active element excited by the excitation light incident on the active element-doped optical fiber together with the signal light. It is amplified. An optical amplifier using an optical fiber doped with Er as an active element is suitable for optical amplification for 1.55 μm band optical communication and is already in practical use. For optical amplification for 1.3 μm band optical communication, Nd and Pr are used.
The optical fiber doped with is attracting attention.

【0003】光増幅器の主要構成部品としては、活性元
素をドープした光ファイバの他に、活性元素を励起する
ための励起光源、およびその励起光源を駆動するための
電源回路、励起光源からの励起光を活性元素ドープファ
イバに入射させるための光合分波器、励起光あるいは信
号光の反射光を除去するための光アイソレータなどがあ
る。活性元素ドープファイバへの励起光の入射方向とし
ては、信号光の活性元素ドープファイバへの入射側から
励起する前方向励起、出射側から励起する後方向励起、
入射側と出射側の双方から励起する双方向励起があり、
それぞれ光増幅器の使用目的に応じて、使い分けること
ができる。
The main components of an optical amplifier are, in addition to an optical fiber doped with an active element, a pumping light source for pumping the active element, a power supply circuit for driving the pumping light source, and pumping from the pumping light source. There are an optical multiplexer / demultiplexer for making light incident on the active element-doped fiber, an optical isolator for removing reflected light of pumping light or signal light, and the like. As the incident direction of the pumping light to the active element-doped fiber, the forward pumping pumped from the incident side to the active element-doped fiber of the signal light, the backward pumping pumped from the exit side,
There is bidirectional excitation that is excited from both the incident side and the output side,
Each of them can be used properly according to the purpose of use of the optical amplifier.

【0004】光増幅器に使用される活性元素ドープファ
イバは、コア中の活性元素濃度やファイバ構造によって
長さが異なり、10m未満のものから200m以上のも
のまで種々採用され、光増幅器全体をコンパクトなもの
にするために、直径数cmのリールに巻き付けられてい
る。
The active element-doped fiber used in the optical amplifier has a length which varies depending on the active element concentration in the core and the fiber structure, and various lengths from less than 10 m to more than 200 m are adopted, and the entire optical amplifier is compact. It is wrapped around a reel with a diameter of a few centimeters for the sake of simplicity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】光ファイバが湿気や水
素に長時間曝されると、性能が劣化し、伝送損失が増加
することが一般に知られている。光増幅器に使用される
活性元素ドープファイバも湿気や水素に長時間曝される
と増幅特性が劣化する。耐水素特性を向上させる手段と
して、ファイバにカーボンコートを施す方法があるが、
この場合、線引装置にカーボンコートを施すためのCV
D装置や膜厚を測定するための装置を取り付けるなど大
がかりな改造が必要であった。
It is generally known that when an optical fiber is exposed to moisture or hydrogen for a long time, its performance is deteriorated and transmission loss is increased. The active element-doped fiber used in the optical amplifier also deteriorates in amplification characteristics when exposed to moisture or hydrogen for a long time. As a means to improve the hydrogen resistance, there is a method of coating the fiber with carbon.
In this case, a CV for applying a carbon coat to the drawing device
It required a major modification such as mounting a D device and a device for measuring the film thickness.

【0006】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、湿気や水素の雰囲気の中でも長期間
安定した性能を維持できる光増幅器を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an optical amplifier capable of maintaining stable performance for a long period of time even in an atmosphere of humidity or hydrogen.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の光増幅器は、実施例に対応する図1に示すよ
うに、活性元素をドープした光ファイバ1に信号光と励
起光を入射させ、前記活性元素の誘導放出により前記信
号光を増幅する光増幅器において、前記活性元素をドー
プした光ファイバ1を容器2に入れて封止剤3で密閉し
てある。
An optical amplifier according to the present invention for achieving this object, as shown in FIG. 1 corresponding to an embodiment, transmits signal light and pumping light to an optical fiber 1 doped with an active element. In an optical amplifier which is incident and amplifies the signal light by stimulated emission of the active element, an optical fiber 1 doped with the active element is put in a container 2 and sealed with a sealant 3.

【0008】[0008]

【作用】活性元素をドープした光ファイバ1を容器2に
入れて封止剤3で密閉してあるから湿気や水素に長時間
曝される環境で使用されても、増幅特性が劣化すること
がない。
Since the optical fiber 1 doped with the active element is placed in the container 2 and sealed with the encapsulant 3, the amplification characteristic may deteriorate even when used in an environment exposed to moisture or hydrogen for a long time. Absent.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。図1は本発明を適用する1.55μm帯用光増
幅器の実施例である。同図に示す本発明の光増幅器は、
入射側の信号光伝送用ファイバ11から出射側の信号光
伝送用ファイバ12に至る途中に挿入される。入射側の
信号光伝送用ファイバ11には1.55μm帯用光アイソ
レータ4が接続され、さらに活性元素ドープファイバ1
の一端が接続される。活性元素ドープファイバ1はルー
プ状に巻かれ、ステンレス製の密閉容器2に入れられ
る。活性元素ドープファイバ1の末端近くが密閉容器2
の器壁に開けられた孔を通過し、その孔が封止剤3であ
るエポキシ樹脂で封鎖され、活性元素ドープファイバ1
が入れられた密閉容器2の内部が気密に保たれる。活性
元素ドープファイバ1のもう一端は光合分波器5の入力
端に接続される。光合分波器5の信号光出力側に分岐し
たポートの一方にはアイソレータ7を介して出射側の信
号光伝送用ファイバ12に接続され、他方のポートには
アイソレータ6を介して励起光源8が接続されている。
励起光源8は駆動電源回路9に接続されている。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a 1.55 μm band optical amplifier to which the present invention is applied. The optical amplifier of the present invention shown in FIG.
It is inserted midway from the signal-side optical transmission fiber 11 on the incident side to the signal-optical transmission fiber 12 on the output side. A 1.55 μm band optical isolator 4 is connected to the signal light transmission fiber 11 on the incident side, and the active element-doped fiber 1 is further connected.
One end of is connected. The active element-doped fiber 1 is wound into a loop and placed in a stainless steel closed container 2. The closed container 2 is near the end of the active element-doped fiber 1.
Of the active element-doped fiber 1 through the hole formed in the wall of the
The inside of the closed container 2 in which is put is kept airtight. The other end of the active element-doped fiber 1 is connected to the input end of the optical multiplexer / demultiplexer 5. One of the ports branched to the signal light output side of the optical multiplexer / demultiplexer 5 is connected to the signal light transmission fiber 12 on the emission side via the isolator 7, and the pump light source 8 is connected to the other port via the isolator 6. It is connected.
The excitation light source 8 is connected to the drive power supply circuit 9.

【0010】本実施例での光増幅器は1.55μm帯用
であるので活性元素ドープファイバ中の活性元素として
はErが用いられる。活性元素ドープファイバ1の全長
は本例では30mである。入射側の信号光伝送用ファイ
バ11から入射した信号光は、アイソレータ4を経て活
性元素ドープファイバ1に入る。一方活性元素ドープフ
ァイバ1には、励起光源8からの励起光が光合分波器5
の結合機能により入射している。信号光は、活性元素ド
ープファイバ1を通過する間、励起光により励起された
活性元素の誘導放出により増幅され光合分波器5を経
て、アイソレータ7を介して出射側の信号光伝送用ファ
イバ12に出射していく。上記の構成で励起光は、光合
分波器5を経て活性元素ドープファイバ1に、信号光の
伝送方向とは逆向きに入射する、いわゆる後方向励起の
光増幅器である。
Since the optical amplifier in this embodiment is for the 1.55 μm band, Er is used as the active element in the active element-doped fiber. The total length of the active element-doped fiber 1 is 30 m in this example. The signal light incident from the signal light transmission fiber 11 on the incident side enters the active element-doped fiber 1 via the isolator 4. On the other hand, in the active element-doped fiber 1, the pumping light from the pumping light source 8 is added to the optical multiplexer / demultiplexer 5.
It is incident due to the coupling function of. While passing through the active element-doped fiber 1, the signal light is amplified by the stimulated emission of the active element excited by the excitation light, passes through the optical multiplexer / demultiplexer 5, and passes through the isolator 7 to the signal light transmission fiber 12 on the emission side. It goes out to. In the above configuration, the pumping light is a so-called backward pumping optical amplifier in which the pumping light enters the active element-doped fiber 1 through the optical multiplexer / demultiplexer 5 in the direction opposite to the transmission direction of the signal light.

【0011】図2は本発明を適用する光増幅器の別な実
施例である。この実施例の光増幅器は、図1に示した実
施例の光増幅器と光学的接続は全て同一であるが、活性
元素ドープファイバ1を密閉する構成が異なっている。
すなわち活性元素ドープファイバ1は、密閉容器2であ
るアルミニウムのシームレスパイプに挿入され、シーム
レスパイプの端末が封止剤3であるエポキシ樹脂で封鎖
され容器2の内部が気密に保たれる。活性元素ドープフ
ァイバ1が入れられたシームレスパイプは曲げてループ
にされて、光増幅器をコンパクトに保っている。
FIG. 2 shows another embodiment of the optical amplifier to which the present invention is applied. The optical amplifier of this embodiment has the same optical connection as that of the optical amplifier of the embodiment shown in FIG. 1, but is different in the structure for sealing the active element-doped fiber 1.
That is, the active element-doped fiber 1 is inserted into the aluminum seamless pipe that is the closed container 2, the end of the seamless pipe is sealed with the epoxy resin that is the sealant 3, and the inside of the container 2 is kept airtight. The seamless pipe containing the active element-doped fiber 1 is bent into a loop to keep the optical amplifier compact.

【0012】図3は本発明を適用する光増幅器のさらに
別な実施例である。この実施例の光増幅器は、図1、図
2に示した実施例の光増幅器と機能的には同一である
が、光学的接続は異なっており、いわゆる前方向励起の
光増幅器である。さらに活性元素ドープファイバ1を密
閉する構成が図2に示した実施例と同一であるが、各部
品の配置が異なっている。すなわち図3に示す実施例の
光増幅器は、以下のとおりである。入射側の信号光伝送
用ファイバ11にアイソレータ4が接続され、光合分波
器5の第1の入力ポートに接続される。光合分波器5の
第2の入力ポートにはアイソレータ6を介して励起用光
源8が接続されている。励起用光源8は駆動電源回路9
に接続されている。光合分波器5の第1の出力ポートに
は活性元素ドープファイバ1の一端が接続される。活性
元素ドープファイバ1は密閉容器2であるアルミニウム
のシームレスパイプに挿入され、シームレスパイプの端
末が封止剤3であるエポキシ樹脂で封鎖され容器2の内
部が気密に保たれる。活性元素ドープファイバ1のもう
一端は、アイソレータ7を介して出射側の信号光伝送用
ファイバ12に接続される。活性元素ドープファイバ1
が入れられたシームレスパイプは曲げてループにされ、
さらにそのループの内側に前記した必要部品のアイソレ
ータ4、光合分波器5、アイソレータ6、励起用光源
8、駆動電源回路9が配置され、光増幅器をさらにコン
パクトにしている。
FIG. 3 shows another embodiment of the optical amplifier to which the present invention is applied. The optical amplifier of this embodiment is functionally the same as the optical amplifier of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but has different optical connections, and is a so-called forward pump optical amplifier. Further, the structure for sealing the active element-doped fiber 1 is the same as that of the embodiment shown in FIG. 2, but the arrangement of each component is different. That is, the optical amplifier of the embodiment shown in FIG. 3 is as follows. The isolator 4 is connected to the signal light transmission fiber 11 on the incident side, and is connected to the first input port of the optical multiplexer / demultiplexer 5. A pumping light source 8 is connected to a second input port of the optical multiplexer / demultiplexer 5 via an isolator 6. The excitation light source 8 is a drive power circuit 9
It is connected to the. One end of the active element-doped fiber 1 is connected to the first output port of the optical multiplexer / demultiplexer 5. The active element-doped fiber 1 is inserted into an aluminum seamless pipe which is a hermetically sealed container 2, the end of the seamless pipe is sealed with an epoxy resin which is a sealant 3, and the interior of the container 2 is kept airtight. The other end of the active element-doped fiber 1 is connected to the signal light transmission fiber 12 on the emission side via the isolator 7. Active element doped fiber 1
The seamless pipe containing is bent into a loop,
Further, the isolator 4, the optical multiplexer / demultiplexer 5, the isolator 6, the pumping light source 8 and the drive power supply circuit 9 which are the necessary components described above are arranged inside the loop, and the optical amplifier is made more compact.

【0013】上記実施例では、密閉容器2としてステン
レス、アルミニウムを使用しているが、アルミニウムの
合金、チタンまたはその合金、鉛またはその合金なども
使用できる。特に鉛またはその合金でできた容器を用い
れば、活性元素ドープファイバ1の耐湿性や耐水素性だ
けでなく耐放射線性も向上させることができる。また金
属以外にセラミックスの容器など軽量でかつ耐腐食性に
優れたものが使用できる。容器2内は、乾燥した不活性
ガスで置換しておくことが望ましい。
In the above embodiment, stainless steel and aluminum are used as the closed container 2, but aluminum alloy, titanium or its alloy, lead or its alloy, etc. can also be used. In particular, if a container made of lead or an alloy thereof is used, not only the moisture resistance and hydrogen resistance of the active element-doped fiber 1 but also the radiation resistance can be improved. In addition to metal, a ceramic container that is lightweight and has excellent corrosion resistance can be used. It is desirable to replace the inside of the container 2 with a dry inert gas.

【0014】さらに前記実施例のように前方向励起、後
方向励の光増幅器だけでなく、入射側と出射側の双方か
ら励起する双方向励起の光増幅器にも使用できる。
Further, it can be used not only for the forward-pumping and backward-pumping optical amplifiers as in the above-described embodiment, but also for the bidirectional pumping optical amplifiers pumping from both the incident side and the outgoing side.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の光増
幅器は、活性元素ドープファイバを容器に入れて密閉し
たことにより、湿気や水素の含まれた雰囲気の中でもフ
ァイバの増幅機能が劣化しないので長期間安定した性能
を維持できる。従来のようにカーボンコートを施さなく
ても耐水素特性に優れた光増幅器になる。
As described above in detail, in the optical amplifier of the present invention, the active element-doped fiber is placed in a container and hermetically sealed so that the amplification function of the fiber does not deteriorate even in an atmosphere containing moisture or hydrogen. Therefore, stable performance can be maintained for a long time. It becomes an optical amplifier excellent in hydrogen resistance even without carbon coating as in the past.

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

【図1】本発明を適用する光増幅器の実施例の斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an optical amplifier to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用する光増幅器の別な実施例の斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of the optical amplifier to which the present invention is applied.

【図3】本発明を適用する光増幅器の別な実施例の斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view of another embodiment of the optical amplifier to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は活性元素ドープファイバ、2は密閉容器、3は封止
剤、4・6・7は光アイソレータ、5は光合分波器、8
は励起用光源、9は駆動電源回路、11・12は信号光
伝送用ファイバである。
1 is an active element doped fiber, 2 is a closed container, 3 is a sealant, 4/6 and 7 are optical isolators, 5 is an optical multiplexer / demultiplexer, and 8
Is a pumping light source, 9 is a drive power supply circuit, and 11 and 12 are signal light transmitting fibers.

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/10 Z 8934−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01S 3/10 Z 8934-4M

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性元素をドープした光ファイバに信号
光と励起光を入射させ、前記活性元素の誘導放出光によ
り前記信号光を増幅する光増幅器において、前記活性元
素をドープした光ファイバを容器に入れて封止剤で密閉
したことを特徴とする光増幅器。
1. An optical amplifier for injecting signal light and excitation light into an optical fiber doped with an active element and amplifying the signal light by stimulated emission light of the active element, wherein the optical fiber doped with the active element is a container. An optical amplifier characterized by being placed in a container and sealed with a sealant.
JP5049639A 1993-03-10 1993-03-10 Optical amplifier Pending JPH06268284A (en)

Priority Applications (1)

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JP5049639A JPH06268284A (en) 1993-03-10 1993-03-10 Optical amplifier

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JP5049639A JPH06268284A (en) 1993-03-10 1993-03-10 Optical amplifier

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008087953A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber for amplification and optical fiber amplifier

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WO2008087953A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber for amplification and optical fiber amplifier
US8023181B2 (en) 2007-01-19 2011-09-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber for amplification and optical fiber amplifier

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