JPH0653588A - 光ファイバアンプ - Google Patents
光ファイバアンプInfo
- Publication number
- JPH0653588A JPH0653588A JP20460492A JP20460492A JPH0653588A JP H0653588 A JPH0653588 A JP H0653588A JP 20460492 A JP20460492 A JP 20460492A JP 20460492 A JP20460492 A JP 20460492A JP H0653588 A JPH0653588 A JP H0653588A
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- JP
- Japan
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- optical
- optical fiber
- erbium
- doped
- optical signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光信号増幅用のエルビウムドープ光ファイバの
励起光強度を高いレベルに保ったままアンプ利得を制御
し低利得でも低い雑音特性を得る。 【構成】エルビウムドープ光ファイバ２は、光ファイバ
１ａ，光分波器６ａおよび光合波器３を介して供給され
た光信号と、励起用半導体レーザ４および光合波器３を
介して供給された励起光とに応答して増幅光信号をアイ
ソレータ８の入力端に生じる。アイソレータ８の出力端
には可変光減衰器５が接続され、可変光減衰器５により
出力レベルが制御された光信号が光分波器６ｂを介して
光ファイバ１ｂから出射される。フォトダイオード７
ａ，７ｂは光分波器６ａ，６ｂを通る光信号をモニタす
る。
励起光強度を高いレベルに保ったままアンプ利得を制御
し低利得でも低い雑音特性を得る。 【構成】エルビウムドープ光ファイバ２は、光ファイバ
１ａ，光分波器６ａおよび光合波器３を介して供給され
た光信号と、励起用半導体レーザ４および光合波器３を
介して供給された励起光とに応答して増幅光信号をアイ
ソレータ８の入力端に生じる。アイソレータ８の出力端
には可変光減衰器５が接続され、可変光減衰器５により
出力レベルが制御された光信号が光分波器６ｂを介して
光ファイバ１ｂから出射される。フォトダイオード７
ａ，７ｂは光分波器６ａ，６ｂを通る光信号をモニタす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム等に使用
されて光信号を直接増幅する光ファイバアンプに関し、
特に出力光信号のレベルを変化できる光ファイバアンプ
に関する。
されて光信号を直接増幅する光ファイバアンプに関し、
特に出力光信号のレベルを変化できる光ファイバアンプ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の光ファイバアンプについ
て図４のブロック図を参照して説明する。
て図４のブロック図を参照して説明する。
【０００３】この光ファイバアンプは、光ファイバ１ａ
からの入力光信号を光分波器６ａで分波し、この入力光
信号の大部分を光合波器３の第１入射ポート３ａに供給
する。入力光信号の一部は、フォトダイオード７ａによ
って電気信号に変換され、モニタされる。一方、励起用
半導体レーザ４は、入力光信号の波長に対応する所定の
波長の励起光を生じ、この励起光を光合波器３の第２入
射ポート３ｂに供給する。光合波器３は、互いに波長の
異る入力光信号と励起光とを合波し、これらの光を出射
ポート３ｃに生じ、さらにこれらの光をエルビウムドー
プ光ファイバ２の光入射端に供給する。エルビウムドー
プ光ファイバ２は、上記励起光に励起されて上記光信号
を増幅し、この増幅光信号を光出射端に生ずる。増幅光
信号は、アイソレータ８を通り、さらに分波器６ｂを経
て大部分が光ファイバ１ｂに出力される。また、増幅光
信号の一部は、分波器６により分波され、さらにフォト
ダイオード７ｂで電気信号に変換されて、この光ファイ
バアンプの種々のモニタ信号とされる。
からの入力光信号を光分波器６ａで分波し、この入力光
信号の大部分を光合波器３の第１入射ポート３ａに供給
する。入力光信号の一部は、フォトダイオード７ａによ
って電気信号に変換され、モニタされる。一方、励起用
半導体レーザ４は、入力光信号の波長に対応する所定の
波長の励起光を生じ、この励起光を光合波器３の第２入
射ポート３ｂに供給する。光合波器３は、互いに波長の
異る入力光信号と励起光とを合波し、これらの光を出射
ポート３ｃに生じ、さらにこれらの光をエルビウムドー
プ光ファイバ２の光入射端に供給する。エルビウムドー
プ光ファイバ２は、上記励起光に励起されて上記光信号
を増幅し、この増幅光信号を光出射端に生ずる。増幅光
信号は、アイソレータ８を通り、さらに分波器６ｂを経
て大部分が光ファイバ１ｂに出力される。また、増幅光
信号の一部は、分波器６により分波され、さらにフォト
ダイオード７ｂで電気信号に変換されて、この光ファイ
バアンプの種々のモニタ信号とされる。
【０００４】上述した光ファイバアンプの利得制御は、
上記励起光を発生する励起用半導体レーザ４内蔵の半導
体レーザの注入電流の変化によって行っていた。即ち、
半導体レーザの注入電流を増加させると、上記励起光の
レベルが増加し、エルビウムドープ光ファイバ２による
光信号の増幅利得が増すことになる。逆に、この光ファ
イバアンプの光出射端に大きなレベルの光信号を必要と
しないときには、半導体レーザへの注入電流を減少させ
て上記励起光の強度を弱くする。
上記励起光を発生する励起用半導体レーザ４内蔵の半導
体レーザの注入電流の変化によって行っていた。即ち、
半導体レーザの注入電流を増加させると、上記励起光の
レベルが増加し、エルビウムドープ光ファイバ２による
光信号の増幅利得が増すことになる。逆に、この光ファ
イバアンプの光出射端に大きなレベルの光信号を必要と
しないときには、半導体レーザへの注入電流を減少させ
て上記励起光の強度を弱くする。
【０００５】しかし、この光ファイバアンプは、上記励
起光の強度を弱くすると雑音指数ＮＦが増大し、この光
ファイバアンプによって光信号の多段中継を行うと、シ
ステム雑音がシステムの使用に耐えないほど悪くなるこ
ともある。
起光の強度を弱くすると雑音指数ＮＦが増大し、この光
ファイバアンプによって光信号の多段中継を行うと、シ
ステム雑音がシステムの使用に耐えないほど悪くなるこ
ともある。
【０００６】なお、この光ファイバアンプの雑音指数Ｎ
Ｆは次式で表わされる。
Ｆは次式で表わされる。
【０００７】ＮＦ＝Ｐａｓｅ／（Ｇ・ｈν・Δν） ここで、Ｐａｓｅはエルビウムドープ光ファイバ２の自
然放出光強度，Ｇは光ファイバ２の利得，ｈはプランク
定数，νは光信号の周波数，Δνはこの光ファイバアン
プのフィルタ帯域である。
然放出光強度，Ｇは光ファイバ２の利得，ｈはプランク
定数，νは光信号の周波数，Δνはこの光ファイバアン
プのフィルタ帯域である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上述した従来技術による光ファイバアンプの欠点を
解消することにあり、雑音指数を増加させることなく光
信号の出力レベルを変化できる光ファイバアンプを提供
することにある。
は、上述した従来技術による光ファイバアンプの欠点を
解消することにあり、雑音指数を増加させることなく光
信号の出力レベルを変化できる光ファイバアンプを提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバアン
プは、所定の波長の励起光をエルビウムドープ光ファイ
バに取り込み、このエルビウムドープ光ファイバによっ
て所定の波長の光信号を増幅する光ファイバアンプにお
いて、前記エルビウムドープ光ファイバの光出力側に可
変光減衰器を接続し、この可変光減衰器によって前記光
ファイバアンプの利得を制御している。
プは、所定の波長の励起光をエルビウムドープ光ファイ
バに取り込み、このエルビウムドープ光ファイバによっ
て所定の波長の光信号を増幅する光ファイバアンプにお
いて、前記エルビウムドープ光ファイバの光出力側に可
変光減衰器を接続し、この可変光減衰器によって前記光
ファイバアンプの利得を制御している。
【００１０】前記可変光減衰器の一つとしては、曲げ損
失を発生しやすい光ファイバを用いている。そしてこの
光ファイバの曲げ半径の大小により光信号の損失を変化
させ、前記光ファイバアンプの利得を制御する。
失を発生しやすい光ファイバを用いている。そしてこの
光ファイバの曲げ半径の大小により光信号の損失を変化
させ、前記光ファイバアンプの利得を制御する。
【００１１】前記可変光減衰器の別の一つとしては、励
起光を可変させる別のエルビウムドープ光ファイバを用
いている。即ち、このエルビウムドープ光ファイバを入
力光信号の増幅開始以下の励起光強度で使用すると、励
起光強度の強弱により光信号の損失が変化するので、こ
の光ファイバアンプの利得を制御できる。
起光を可変させる別のエルビウムドープ光ファイバを用
いている。即ち、このエルビウムドープ光ファイバを入
力光信号の増幅開始以下の励起光強度で使用すると、励
起光強度の強弱により光信号の損失が変化するので、こ
の光ファイバアンプの利得を制御できる。
【００１２】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の第一の実施例のブロック図
である。
である。
【００１４】この光ファイバアンプは、図４の光ファイ
バアンプの備える光ファイバ１ａ，１ｂとエルビウムド
ープ光ファイバ２と光合波器３と励起用半導体レーザ４
ａと光分波器６ａ，６ｂとフォトダイオード７ａ，７ｂ
とアイソレータ８とに加え、アイソレータ８の出力端と
光分波器６ａの入力端との間に接続した可変光減衰器５
を備えている。可変光減衰器５は、アイソレータ８の出
力端に生ずる増幅光信号のレベルを可変減衰する。従っ
て、この光ファイバアンプは、エルビウムドープ光ファ
イバ２による高い利得を保持したままで、光ファイバ１
ｂに出射する光信号のレベルを変化できる。
バアンプの備える光ファイバ１ａ，１ｂとエルビウムド
ープ光ファイバ２と光合波器３と励起用半導体レーザ４
ａと光分波器６ａ，６ｂとフォトダイオード７ａ，７ｂ
とアイソレータ８とに加え、アイソレータ８の出力端と
光分波器６ａの入力端との間に接続した可変光減衰器５
を備えている。可変光減衰器５は、アイソレータ８の出
力端に生ずる増幅光信号のレベルを可変減衰する。従っ
て、この光ファイバアンプは、エルビウムドープ光ファ
イバ２による高い利得を保持したままで、光ファイバ１
ｂに出射する光信号のレベルを変化できる。
【００１５】図２は図１の実施例に使用した可変光減衰
器５の斜視図である。
器５の斜視図である。
【００１６】この可変光減衰器は、長さ約１ｍの光ファ
イバ２１を曲げ半径約１０ｍｍの弾性リール２３に巻い
ている。弾性リール２３は、２枚の押え板２２ａと２２
ｂとに挟まれている。押え板２２ａと２２ｂとで弾性リ
ール２３を押え付けると、弾性リール２３に巻かれた光
ファイバ２１の曲げ半径が小さくなるので、光ファイバ
２１を通過する光信号の損失が増大する。従って、この
押え板２２ａおよび２２ｂによる弾性リール２３への圧
力を変化させることにより、この可変光減衰器の光減衰
量を変化させることができる。
イバ２１を曲げ半径約１０ｍｍの弾性リール２３に巻い
ている。弾性リール２３は、２枚の押え板２２ａと２２
ｂとに挟まれている。押え板２２ａと２２ｂとで弾性リ
ール２３を押え付けると、弾性リール２３に巻かれた光
ファイバ２１の曲げ半径が小さくなるので、光ファイバ
２１を通過する光信号の損失が増大する。従って、この
押え板２２ａおよび２２ｂによる弾性リール２３への圧
力を変化させることにより、この可変光減衰器の光減衰
量を変化させることができる。
【００１７】図３は本発明の第二の実施例のブロック図
である。
である。
【００１８】この光ファイバアンプは、図１の実施例の
可変光減衰器５の代りに、ローカットフィルタ３１とエ
ルビウムドープ光ファイバ３２と光合波器３３と励起用
半導体レーザ３４とを備える。
可変光減衰器５の代りに、ローカットフィルタ３１とエ
ルビウムドープ光ファイバ３２と光合波器３３と励起用
半導体レーザ３４とを備える。
【００１９】エルビウムドープ光ファイバは、この図に
示すエルビウムドープ光ファイバ２および３２を含め、
励起光強度が一定のしきい値を越えると光増幅を行い、
逆に、励起光強度がしきい値以下ではこのエルビウムド
ープ光ファイバを通過する光信号を減衰させる。この光
減衰量は励起光強度が小さいほど増してくる。
示すエルビウムドープ光ファイバ２および３２を含め、
励起光強度が一定のしきい値を越えると光増幅を行い、
逆に、励起光強度がしきい値以下ではこのエルビウムド
ープ光ファイバを通過する光信号を減衰させる。この光
減衰量は励起光強度が小さいほど増してくる。
【００２０】図３において、アイソレータ８の出力端に
接続されたローカットフィルタ３１は、アイソレータ８
からの増幅光信号を通過させ、この光信号をエルビウム
ドープ光ファイバ３２の入力端に供給する。エルビウム
ドープ光ファイバ３２の出力端からの光信号は、光合波
器３３を介して光分波器６ｂの入力端に供給される。一
方、励起用半導体レーザ３４は発生した励起光（以下、
減衰器用励起光）を光合波器３３を介してエルビウムド
ープ光ファイバ３２に供給する。この減衰器用励起光の
強度を変化させることによって、エルビウムドープ光フ
ァイバ３２による光信号の減衰量が変化し、この光ファ
イバアンプは、エルビウムドープ光ファイバ２により光
信号の増幅利得を変化させることなく、光信号の出力レ
ベルを変化できる。なお、ローカットフィルタ３１は、
エルビウムドープ光ファイバ３２の入力端からアイソレ
ータ８方向への上記減衰器用励起光の進入を遮断する。
接続されたローカットフィルタ３１は、アイソレータ８
からの増幅光信号を通過させ、この光信号をエルビウム
ドープ光ファイバ３２の入力端に供給する。エルビウム
ドープ光ファイバ３２の出力端からの光信号は、光合波
器３３を介して光分波器６ｂの入力端に供給される。一
方、励起用半導体レーザ３４は発生した励起光（以下、
減衰器用励起光）を光合波器３３を介してエルビウムド
ープ光ファイバ３２に供給する。この減衰器用励起光の
強度を変化させることによって、エルビウムドープ光フ
ァイバ３２による光信号の減衰量が変化し、この光ファ
イバアンプは、エルビウムドープ光ファイバ２により光
信号の増幅利得を変化させることなく、光信号の出力レ
ベルを変化できる。なお、ローカットフィルタ３１は、
エルビウムドープ光ファイバ３２の入力端からアイソレ
ータ８方向への上記減衰器用励起光の進入を遮断する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
アンプは、光信号を増幅するエルビウムドープ光ファイ
バの励起光強度を高いレベルに保ったまま利得または出
力レベルの制御が可能であり、低利得動作においても低
い雑音指数を得ることができるという効果を有する。
アンプは、光信号を増幅するエルビウムドープ光ファイ
バの励起光強度を高いレベルに保ったまま利得または出
力レベルの制御が可能であり、低利得動作においても低
い雑音指数を得ることができるという効果を有する。
【図１】本発明の第一の実施例のブロック図である。
【図２】図１の実施例に使用した可変光減衰器５の斜視
図である。
図である。
【図３】本発明の第二の実施例のブロック図である。
【図４】従来の光ファイバアンプのブロック図である。
１ａ，１ｂ，２１ 光ファイバ ２，３２ エルビウムドープ光ファイバ ３，３３ 光合波器 ３ａ 第１入射ポート ３ｂ 第２入射ポート ３ｃ 出射ポート ４，３４ 励起用半導体レーザ ５ 可変減衰器 ６ａ，６ｂ 光分波器 ７ａ，７ｂ フォトダイオード ８ アイソレータ ２２ａ，２２ｂ 押え板 ２３ 弾性リール ３１ ローカットフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/07 8934−4Ｍ 3/094
Claims (3)
- 【請求項１】 光入射端に供給された光信号と励起光と
に応答して光出射端に増幅された前記光信号を生ずるエ
ルビウムドープ光ファイバと、前記光信号と励起光とを
前記エルビウムドープ光ファイバの光入射端に供給する
光供給手段と備える光ファイバアンプにおいて、 前記光ファイバアンプが、前記エルビウムドープ光ファ
イバの光出射端に接続され前記増幅光信号を可変減衰さ
せる可変光減衰器をさらに備えることを特徴とする光フ
ァイバアンプ。 - 【請求項２】 前記可変光減衰器が、前記増幅光信号の
減衰量を自身の曲げ半径の変化によって変える光ファイ
バであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバア
ンプ。 - 【請求項３】 前記可変光減衰器が、前記エルビウムド
ープ光ファイバの光出射端に接続された第２のエルビウ
ムドープ光ファイバと、この第２のエルビウムドープ光
ファイバを前記増幅光信号の増幅励起光レベルより低い
レベルで励起する減衰器用ファイバ励起手段とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20460492A JPH0653588A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 光ファイバアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20460492A JPH0653588A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 光ファイバアンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653588A true JPH0653588A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16493214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20460492A Pending JPH0653588A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 光ファイバアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653588A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255940A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| GB2314714A (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Northern Telecom Ltd | Optical amplifier modules |
| JP2010533373A (ja) * | 2007-07-09 | 2010-10-21 | エスピーアイ レーザーズ ユーケー リミテッド | 材料のレーザ加工を行うための装置および方法 |
| CN104677285A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于线性腔光纤激光器的双光纤光栅探针微尺度测量装置及方法 |
| CN105301697A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-03 | 中英海底系统有限公司 | 一种在光缆接续盒中接入光滤波器的方法 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP20460492A patent/JPH0653588A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255940A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| GB2314714A (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Northern Telecom Ltd | Optical amplifier modules |
| GB2314714B (en) * | 1996-06-26 | 2000-04-05 | Northern Telecom Ltd | Optical amplifier modules |
| JP2010533373A (ja) * | 2007-07-09 | 2010-10-21 | エスピーアイ レーザーズ ユーケー リミテッド | 材料のレーザ加工を行うための装置および方法 |
| CN104677285A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于线性腔光纤激光器的双光纤光栅探针微尺度测量装置及方法 |
| CN105301697A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-03 | 中英海底系统有限公司 | 一种在光缆接续盒中接入光滤波器的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981117 |