JPH07202305A - 前置光増幅器 - Google Patents
前置光増幅器Info
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- JPH07202305A JPH07202305A JP33866693A JP33866693A JPH07202305A JP H07202305 A JPH07202305 A JP H07202305A JP 33866693 A JP33866693 A JP 33866693A JP 33866693 A JP33866693 A JP 33866693A JP H07202305 A JPH07202305 A JP H07202305A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 縦多モードスペクトル光源であるファブリ・
ペロー型レーザ共振器から光伝送路を経て信号光を入力
され、選択された波長範囲に含まれる縦モードの各信号
成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅して受信器に
出力する前置光増幅器を提供する。 【構成】 送信器１００から発信されて縦多モードスペ
クトルを有する信号光は、伝送用光ファイバ２００を介
して前置光増幅器３００に入力され、光ファイバ増幅部
３１０の増幅用光ファイバで励起したＥｒの誘導放出に
より増幅され、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３
２０及びバンドパスフィルタ３３０を順次透過し、受信
器４００で受信される。ファブリ・ペロー型フイルタ３
２０が信号光の縦多モードスペクトルに対応した透過率
分布を有するので、信号光から取り出される光成分に縦
モードの各信号成分が保持される一方、大部分の雑音成
分が除去される。
ペロー型レーザ共振器から光伝送路を経て信号光を入力
され、選択された波長範囲に含まれる縦モードの各信号
成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅して受信器に
出力する前置光増幅器を提供する。 【構成】 送信器１００から発信されて縦多モードスペ
クトルを有する信号光は、伝送用光ファイバ２００を介
して前置光増幅器３００に入力され、光ファイバ増幅部
３１０の増幅用光ファイバで励起したＥｒの誘導放出に
より増幅され、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３
２０及びバンドパスフィルタ３３０を順次透過し、受信
器４００で受信される。ファブリ・ペロー型フイルタ３
２０が信号光の縦多モードスペクトルに対応した透過率
分布を有するので、信号光から取り出される光成分に縦
モードの各信号成分が保持される一方、大部分の雑音成
分が除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおい
てファブリ・ペロー型レーザ共振器等の縦多モードスペ
クトル光源から光伝送路を経て入力した信号光を良好な
Ｓ／Ｎ比で増幅し、受信器に出力する前置光増幅器に関
する。
てファブリ・ペロー型レーザ共振器等の縦多モードスペ
クトル光源から光伝送路を経て入力した信号光を良好な
Ｓ／Ｎ比で増幅し、受信器に出力する前置光増幅器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信システムにおける受信器の
前段に配置される前置光増幅器には、活性物質として希
土類元素が添加された光ファイバを利用した光ファイバ
増幅器が用いられている。特に、Ｅｒ添加ファイバを用
いる光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、石英系光ファイ
バの伝送損失が最低となる波長１．５μｍ帯の光成分を
増幅する特性を有するので、長距離伝送において有効で
ある。
前段に配置される前置光増幅器には、活性物質として希
土類元素が添加された光ファイバを利用した光ファイバ
増幅器が用いられている。特に、Ｅｒ添加ファイバを用
いる光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、石英系光ファイ
バの伝送損失が最低となる波長１．５μｍ帯の光成分を
増幅する特性を有するので、長距離伝送において有効で
ある。
【０００３】このような従来の前置光増幅器は、送信器
から光伝送路を経て入力した信号光を、Ｅｒ添加ファイ
バの誘導放出によって増幅する。さらに、この前置光増
幅器は、バンドパスフィルタによって雑音（ＡＳＥ）成
分を除去し、受信器に出力する。ここで、送信器として
は、分布帰還型レーザ共振器等の縦単一モードスペクト
ル光源や、ファブリ・ペロー型レーザ共振器等の縦多モ
ードスペクトル光源がある。受信器には、フォトダイオ
ード（ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰ
Ｄ）等の光検出器が用いられている。
から光伝送路を経て入力した信号光を、Ｅｒ添加ファイ
バの誘導放出によって増幅する。さらに、この前置光増
幅器は、バンドパスフィルタによって雑音（ＡＳＥ）成
分を除去し、受信器に出力する。ここで、送信器として
は、分布帰還型レーザ共振器等の縦単一モードスペクト
ル光源や、ファブリ・ペロー型レーザ共振器等の縦多モ
ードスペクトル光源がある。受信器には、フォトダイオ
ード（ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰ
Ｄ）等の光検出器が用いられている。
【０００４】図６に、従来の前置光増幅器における縦単
一モードスペクトルを有する信号光の増幅過程を示す。
図６（ａ）に示すスペクトルは、分布帰還型レーザ共振
器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力される信号光
である。この信号光では、単一モードの信号成分が一個
の共振波長を有している。図６（ｂ）に示すスペクトル
は、前置光増幅器に入力されてＥｒ添加ファイバの誘導
放出により増幅された信号光である。この信号光では、
信号成分が強度変動を受けると共に、広い波長幅に分布
したＡＳＥ成分が信号成分に付加されている。
一モードスペクトルを有する信号光の増幅過程を示す。
図６（ａ）に示すスペクトルは、分布帰還型レーザ共振
器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力される信号光
である。この信号光では、単一モードの信号成分が一個
の共振波長を有している。図６（ｂ）に示すスペクトル
は、前置光増幅器に入力されてＥｒ添加ファイバの誘導
放出により増幅された信号光である。この信号光では、
信号成分が強度変動を受けると共に、広い波長幅に分布
したＡＳＥ成分が信号成分に付加されている。
【０００５】図６（ｃ）に示すスペクトルは、Ｅｒ添加
ファイバから出力され、比較的広い透過波長幅を有する
バンドパスフィルタによって信号光から取り出された光
成分である。この光成分では、ＡＳＥ成分が信号光から
一部除去されている。図６（ｄ）に示すスペクトルは、
Ｅｒ添加ファイバから出力され、比較的狭い透過波長幅
を有するバンドパスフィルタによって信号光から取り出
された光成分である。この光成分では、図６（ｃ）に示
すスペクトルよりもさらに多くのＡＳＥ成分が信号光か
ら除去されている。
ファイバから出力され、比較的広い透過波長幅を有する
バンドパスフィルタによって信号光から取り出された光
成分である。この光成分では、ＡＳＥ成分が信号光から
一部除去されている。図６（ｄ）に示すスペクトルは、
Ｅｒ添加ファイバから出力され、比較的狭い透過波長幅
を有するバンドパスフィルタによって信号光から取り出
された光成分である。この光成分では、図６（ｃ）に示
すスペクトルよりもさらに多くのＡＳＥ成分が信号光か
ら除去されている。
【０００６】このように、図６（ｃ）及び（ｄ）それぞ
れのスペクトルを比較すると、透過波長幅の中心波長が
信号光の共振波長に一致しているバンドパスフィルタに
おいて、その透過波長幅が狭帯域である程、この前置光
増幅器から出力される信号光のＳ／Ｎ比が良好になって
いる。
れのスペクトルを比較すると、透過波長幅の中心波長が
信号光の共振波長に一致しているバンドパスフィルタに
おいて、その透過波長幅が狭帯域である程、この前置光
増幅器から出力される信号光のＳ／Ｎ比が良好になって
いる。
【０００７】図７に、従来の前置光増幅器における光フ
ィルタの透過波長幅と受信器の受光感度との関係を示
す。ここで、信号光は、分布帰還型レーザ共振器から光
伝送路を経て入力し、共振波長１５４０ｎｍを有してい
る。また、異なる線種で図示したグラフは、ビットレー
ト２．５Ｇｂｉｔ／ｓ及び６２２Ｍｂｉｔ／ｓにおい
て、論理値１を表すパワーに対する論理値０を表すパワ
ーの比ｒが０．１及び０．００１である場合をそれぞれ
示している。
ィルタの透過波長幅と受信器の受光感度との関係を示
す。ここで、信号光は、分布帰還型レーザ共振器から光
伝送路を経て入力し、共振波長１５４０ｎｍを有してい
る。また、異なる線種で図示したグラフは、ビットレー
ト２．５Ｇｂｉｔ／ｓ及び６２２Ｍｂｉｔ／ｓにおい
て、論理値１を表すパワーに対する論理値０を表すパワ
ーの比ｒが０．１及び０．００１である場合をそれぞれ
示している。
【０００８】このように、バンドパスフィルタの透過波
長幅が広帯域である程、信号光を受光する受信器の最小
受光感度、すなわちＳ／Ｎ比は劣化している。
長幅が広帯域である程、信号光を受光する受信器の最小
受光感度、すなわちＳ／Ｎ比は劣化している。
【０００９】なお、上述したような縦単一モードスペク
トルを有する信号光に対する光フィルタに、ファブリ・
ペロー型フィルタとバンドパスフィルタとを順次配置し
て狭帯域フィルタとして用いている前置光増幅器が、文
献"IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.4,no.3,pp.272-27
5,Mar.1992"に記載されている。
トルを有する信号光に対する光フィルタに、ファブリ・
ペロー型フィルタとバンドパスフィルタとを順次配置し
て狭帯域フィルタとして用いている前置光増幅器が、文
献"IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.4,no.3,pp.272-27
5,Mar.1992"に記載されている。
【００１０】また、上述したような光フィルタの透過波
長幅と受信器の受光感度との関係が、文献"IEEE Photo
n.Technol.Lett.,vol.5,no.3,pp.358-361,Mar.1993"に
詳細に記載されている。
長幅と受信器の受光感度との関係が、文献"IEEE Photo
n.Technol.Lett.,vol.5,no.3,pp.358-361,Mar.1993"に
詳細に記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の前置光増幅器では、縦多モードスペクトルを有する
信号光に対し、透過波長幅が狭帯域であるバンドパスフ
ィルタを安易に用いることができないことを、以下に説
明する。
来の前置光増幅器では、縦多モードスペクトルを有する
信号光に対し、透過波長幅が狭帯域であるバンドパスフ
ィルタを安易に用いることができないことを、以下に説
明する。
【００１２】図８に、従来の前置光増幅器における縦多
モードスペクトルを有する信号光の増幅過程を示す。図
８（ａ）に示すスペクトルは、ファブリ・ペロー型レー
ザ共振器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力される
信号光である。この信号光では、縦多モードの信号成分
が一定間隔で配列された多数の共振周波数を有してい
る。図８（ｂ）に示すスペクトルは、前置光増幅器に入
力されてＥｒ添加ファイバの誘導放出によって増幅され
た信号光である。この信号光では、信号成分が強度変動
を受けると共に、広い波長幅に分布したＡＳＥ成分が信
号成分に付加されている。
モードスペクトルを有する信号光の増幅過程を示す。図
８（ａ）に示すスペクトルは、ファブリ・ペロー型レー
ザ共振器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力される
信号光である。この信号光では、縦多モードの信号成分
が一定間隔で配列された多数の共振周波数を有してい
る。図８（ｂ）に示すスペクトルは、前置光増幅器に入
力されてＥｒ添加ファイバの誘導放出によって増幅され
た信号光である。この信号光では、信号成分が強度変動
を受けると共に、広い波長幅に分布したＡＳＥ成分が信
号成分に付加されている。
【００１３】図８（ｃ）に示すスペクトルは、Ｅｒ添加
ファイバから出力され、比較的広い透過波長幅を有する
バンドパスフィルタによって信号光から取り出された光
成分である。この光成分では、ＡＳＥ成分が信号光から
一部除去されている。図８（ｄ）に示すスペクトルは、
Ｅｒ添加ファイバから出力され、比較的狭い透過波長幅
を有するバンドパスフィルタによって信号光から取り出
された光成分である。この光成分では、図８（ｃ）に示
すスペクトルよりもさらに多くのＡＳＥ成分が信号光か
ら一部除去されている。
ファイバから出力され、比較的広い透過波長幅を有する
バンドパスフィルタによって信号光から取り出された光
成分である。この光成分では、ＡＳＥ成分が信号光から
一部除去されている。図８（ｄ）に示すスペクトルは、
Ｅｒ添加ファイバから出力され、比較的狭い透過波長幅
を有するバンドパスフィルタによって信号光から取り出
された光成分である。この光成分では、図８（ｃ）に示
すスペクトルよりもさらに多くのＡＳＥ成分が信号光か
ら一部除去されている。
【００１４】このように、比較的広い透過波長幅を有す
るバンドパスフィルタによって信号光から光成分を取り
出すと、図８（ｃ）に示すように縦モードの各信号成分
が保持される。しかし、縦モードの各信号成分に渡って
ＡＳＥ成分が付加されているので、この前置光増幅器か
ら出力される信号光のＳ／Ｎ比は劣化する。
るバンドパスフィルタによって信号光から光成分を取り
出すと、図８（ｃ）に示すように縦モードの各信号成分
が保持される。しかし、縦モードの各信号成分に渡って
ＡＳＥ成分が付加されているので、この前置光増幅器か
ら出力される信号光のＳ／Ｎ比は劣化する。
【００１５】一方、比較的狭い透過波長幅を有するバン
ドパスフィルタによって信号光から光成分を取り出す
と、図８（ｄ）に示すようにＡＳＥ成分が縦モードの各
信号成分から除去される。しかし、縦モードの信号成分
が一部除去されているので、この前置光増幅器から出力
される信号光に障害が発生する。
ドパスフィルタによって信号光から光成分を取り出す
と、図８（ｄ）に示すようにＡＳＥ成分が縦モードの各
信号成分から除去される。しかし、縦モードの信号成分
が一部除去されているので、この前置光増幅器から出力
される信号光に障害が発生する。
【００１６】そこで、本発明は、上記の問題点を解決
し、縦多モードスペクトル光源であるファブリ・ペロー
型レーザ共振器から光伝送路を経て信号光を入力され、
選択された波長範囲に含まれる縦モードの各信号成分を
保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅して受信器に出力す
る前置光増幅器を提供することを目的とする。
し、縦多モードスペクトル光源であるファブリ・ペロー
型レーザ共振器から光伝送路を経て信号光を入力され、
選択された波長範囲に含まれる縦モードの各信号成分を
保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅して受信器に出力す
る前置光増幅器を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、縦多モードスペクトルを有する信号光
を増幅して受信器に出力する前置光増幅器において、入
力した信号光を増幅する光ファイバ増幅部と、縦多モー
ドスペクトルに対応した透過率分布を有し、光ファイバ
増幅部から出力された信号光を入力するファブリ・ペロ
ー型フィルタと、信号光の信号成分が分布する波長幅に
対応した透過率分布を有し、ファブリ・ペロー型フィル
タから出力された信号光を入力するバンドパスフィルタ
とを備えることを特徴とする。
達成するために、縦多モードスペクトルを有する信号光
を増幅して受信器に出力する前置光増幅器において、入
力した信号光を増幅する光ファイバ増幅部と、縦多モー
ドスペクトルに対応した透過率分布を有し、光ファイバ
増幅部から出力された信号光を入力するファブリ・ペロ
ー型フィルタと、信号光の信号成分が分布する波長幅に
対応した透過率分布を有し、ファブリ・ペロー型フィル
タから出力された信号光を入力するバンドパスフィルタ
とを備えることを特徴とする。
【００１８】また、本発明は、上記の目的を達成するた
めに、縦多モードスペクトルを有する信号光を増幅して
受信器に出力する前置光増幅器において、入力した信号
光を増幅する光ファイバ増幅部と、信号光の信号成分が
分布する波長幅に対応した透過率分布を有し、光ファイ
バ増幅部から出力された信号光を入力するバンドパスフ
ィルタと、縦多モードスペクトルに対応した透過率分布
を有し、ファブリ・ペロー型フィルタから出力された信
号光を入力するファブリ・ペロー型フィルタとを備える
ことを特徴とする。
めに、縦多モードスペクトルを有する信号光を増幅して
受信器に出力する前置光増幅器において、入力した信号
光を増幅する光ファイバ増幅部と、信号光の信号成分が
分布する波長幅に対応した透過率分布を有し、光ファイ
バ増幅部から出力された信号光を入力するバンドパスフ
ィルタと、縦多モードスペクトルに対応した透過率分布
を有し、ファブリ・ペロー型フィルタから出力された信
号光を入力するファブリ・ペロー型フィルタとを備える
ことを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明によれば、一定間隔で配列された多数の
共振周波数に対応した縦多モードスペクトルを有する信
号光が、送信器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力
される。この信号光は、励起光源から入力された励起光
で励起した活性物質を有する光ファイバ増幅部で誘導放
出により増幅される。このとき、信号光において、信号
成分は強度変動を受けると共に、広い波長幅に分布する
雑音成分が信号成分に付加される。
共振周波数に対応した縦多モードスペクトルを有する信
号光が、送信器から光伝送路を経て前置光増幅器に入力
される。この信号光は、励起光源から入力された励起光
で励起した活性物質を有する光ファイバ増幅部で誘導放
出により増幅される。このとき、信号光において、信号
成分は強度変動を受けると共に、広い波長幅に分布する
雑音成分が信号成分に付加される。
【００２０】光ファイバ増幅部から出力された信号光は
ファブリ・ペロー型フイルタ及びバンドパスフィルタを
順次透過し、それぞれの透過率分布にしたがって光成分
が信号光から取り出されて受信器に出力される。このと
き、ファブリ・ペロー型フイルタが信号光の縦多モード
スペクトルに対応した透過率分布を有することにより、
信号光から取り出される光成分に縦モードの各信号成分
が保持される一方、大部分の雑音成分が除去される。ま
た、バンドパスフィルタが所定の波長範囲に対応した透
過率分布を有することにより、その波長範囲に含まれる
信号成分が信号光から取り出される。
ファブリ・ペロー型フイルタ及びバンドパスフィルタを
順次透過し、それぞれの透過率分布にしたがって光成分
が信号光から取り出されて受信器に出力される。このと
き、ファブリ・ペロー型フイルタが信号光の縦多モード
スペクトルに対応した透過率分布を有することにより、
信号光から取り出される光成分に縦モードの各信号成分
が保持される一方、大部分の雑音成分が除去される。ま
た、バンドパスフィルタが所定の波長範囲に対応した透
過率分布を有することにより、その波長範囲に含まれる
信号成分が信号光から取り出される。
【００２１】したがって、この前置光増幅器から出力さ
れる信号光は、選択された波長範囲に含まれる縦モード
の各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅され
ている。
れる信号光は、選択された波長範囲に含まれる縦モード
の各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増幅され
ている。
【００２２】
【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成及び作用に
ついて、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の
ものと必ずしも一致していない。
ついて、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の
ものと必ずしも一致していない。
【００２３】図１に、本発明の前置光増幅器を用いた光
通信システムに係る一実施例の構成を示す。この光通信
システムは、信号光を送信する送信器１００と、送信器
１００から出力された信号光を伝送する伝送用光ファイ
バ２００と、伝送用光ファイバ２００から出力された信
号光を増幅する前置光増幅器３００と、前置光増幅器３
００から出力された信号光を受信する受信器４００とか
ら構成されている。
通信システムに係る一実施例の構成を示す。この光通信
システムは、信号光を送信する送信器１００と、送信器
１００から出力された信号光を伝送する伝送用光ファイ
バ２００と、伝送用光ファイバ２００から出力された信
号光を増幅する前置光増幅器３００と、前置光増幅器３
００から出力された信号光を受信する受信器４００とか
ら構成されている。
【００２４】送信器１００は縦多モードスペクトル光源
のファブリ・ペロー型レーザ共振器であり、波長１．５
５μｍ帯の信号光を送信する。伝送用光ファイバ２００
は通常の石英ファイバであり、伝送損失が最低となる波
長１．５μｍ帯の信号光を伝送する。前置光増幅器３０
０は本発明の前置光増幅器に係る一実施例であり、波長
１．５μｍ帯の信号光を増幅する。受信器４００は、Ｐ
ＤやＡＰＤ等の光検出器であり、波長１．５μｍ帯の信
号光を受信する。
のファブリ・ペロー型レーザ共振器であり、波長１．５
５μｍ帯の信号光を送信する。伝送用光ファイバ２００
は通常の石英ファイバであり、伝送損失が最低となる波
長１．５μｍ帯の信号光を伝送する。前置光増幅器３０
０は本発明の前置光増幅器に係る一実施例であり、波長
１．５μｍ帯の信号光を増幅する。受信器４００は、Ｐ
ＤやＡＰＤ等の光検出器であり、波長１．５μｍ帯の信
号光を受信する。
【００２５】前置光増幅器３００は、伝送用光ファイバ
２００から出力された信号光を増幅する光ファイバ増幅
部（ＥＤＦＡ）３１０と、光ファイバ増幅部３０から出
力された信号光から雑音光であるＡＳＥ成分を除去する
ファブリ・ペロー型ファイバフィルタ３２０と、ファブ
リ・ペロー型ファイバフィルタ３２０から出力された信
号光から所定の波長範囲に含まれる信号成分を取り出す
バンドパスフィルタ３３０とから構成されている。
２００から出力された信号光を増幅する光ファイバ増幅
部（ＥＤＦＡ）３１０と、光ファイバ増幅部３０から出
力された信号光から雑音光であるＡＳＥ成分を除去する
ファブリ・ペロー型ファイバフィルタ３２０と、ファブ
リ・ペロー型ファイバフィルタ３２０から出力された信
号光から所定の波長範囲に含まれる信号成分を取り出す
バンドパスフィルタ３３０とから構成されている。
【００２６】図２に、光ファイバ増幅部３１０の構成を
示す。この光ファイバ増幅部３０は、励起光を発生する
励起光源３１１と、励起光源３１１から出力された励起
光と共に、伝送用光ファイバ２００から出力された信号
光を増幅用光ファイバ３１３に出力するＷＤＭ（波長分
割多重）カプラ３１２と、ＷＤＭカプラ３１２から出力
された励起光に基づく誘導放出により信号光を増幅する
増幅用光ファイバ３１３とから構成されている。
示す。この光ファイバ増幅部３０は、励起光を発生する
励起光源３１１と、励起光源３１１から出力された励起
光と共に、伝送用光ファイバ２００から出力された信号
光を増幅用光ファイバ３１３に出力するＷＤＭ（波長分
割多重）カプラ３１２と、ＷＤＭカプラ３１２から出力
された励起光に基づく誘導放出により信号光を増幅する
増幅用光ファイバ３１３とから構成されている。
【００２７】励起光源３１はＬＤであり、波長１．４８
μｍの励起光を発生する。ＷＤＭカプラ３２は溶融延伸
型波長分割多重ファイバカプラであり、波長１．４８μ
ｍの励起光及び波長１．５μｍ帯の信号光を合波する。
増幅用光ファイバ３３はコア部にＥｒがドープされたＥ
ｒ添加石英ファイバであり、波長１．４８μｍの励起光
によってＥｒが励起されて波長１．５μｍ帯の信号光を
増幅する。
μｍの励起光を発生する。ＷＤＭカプラ３２は溶融延伸
型波長分割多重ファイバカプラであり、波長１．４８μ
ｍの励起光及び波長１．５μｍ帯の信号光を合波する。
増幅用光ファイバ３３はコア部にＥｒがドープされたＥ
ｒ添加石英ファイバであり、波長１．４８μｍの励起光
によってＥｒが励起されて波長１．５μｍ帯の信号光を
増幅する。
【００２８】図３に、ファブリ・ペロー型ファイバフィ
ルタ３２０の構造を示す。このファブリ・ペロー型ファ
イバフィルタ３２０は、中空円筒状に成型されたスリー
ブ３２１の内部に干渉部３２８を介して二つの光ファイ
バ３２２及び３２５を設置して構成されている。光ファ
イバ３２２はフラッド部３２３及びコア部３２４を有
し、光ファイバ３２５はクラッド部３２６及びコア部３
２７を有する。これら光ファイバ３２２、３２５の相互
に対向する端面は、反射率Ｒのコーティングを施されて
いる。また、干渉部３２８は、ファイバ長方向に距離ｄ
を有し、液体樹脂が充填されているか、または中空に形
成されており、屈折率ｎを有する。
ルタ３２０の構造を示す。このファブリ・ペロー型ファ
イバフィルタ３２０は、中空円筒状に成型されたスリー
ブ３２１の内部に干渉部３２８を介して二つの光ファイ
バ３２２及び３２５を設置して構成されている。光ファ
イバ３２２はフラッド部３２３及びコア部３２４を有
し、光ファイバ３２５はクラッド部３２６及びコア部３
２７を有する。これら光ファイバ３２２、３２５の相互
に対向する端面は、反射率Ｒのコーティングを施されて
いる。また、干渉部３２８は、ファイバ長方向に距離ｄ
を有し、液体樹脂が充填されているか、または中空に形
成されており、屈折率ｎを有する。
【００２９】なお、バンドパス３３０は、所定の透過波
長幅を有する通常の干渉フィルタである。
長幅を有する通常の干渉フィルタである。
【００３０】図４に、ファブリ・ペロー型ファイバフィ
ルタ３２０及びバンドパスフィルタ３３０における光周
波数と透過率との関係を示す。図４（ａ）に示すファブ
リ・ペロー型ファイバフィルタ３２０の透過率分布は、
縦多モードスペクトル光源のファブリ・ペロー型レーザ
共振器からの信号光の縦多モードスペクトルに対応して
いる。この信号光において縦モードの各信号成分に対応
する共振周波数νM （Ｍは自然数である）が一定間隔Δ
νで配列されている場合、ファブリ・ペロー型ファイバ
フィルタ３２０の透過率分布ＴF は次式のように設定さ
れる。
ルタ３２０及びバンドパスフィルタ３３０における光周
波数と透過率との関係を示す。図４（ａ）に示すファブ
リ・ペロー型ファイバフィルタ３２０の透過率分布は、
縦多モードスペクトル光源のファブリ・ペロー型レーザ
共振器からの信号光の縦多モードスペクトルに対応して
いる。この信号光において縦モードの各信号成分に対応
する共振周波数νM （Ｍは自然数である）が一定間隔Δ
νで配列されている場合、ファブリ・ペロー型ファイバ
フィルタ３２０の透過率分布ＴF は次式のように設定さ
れる。
【００３１】 ＴF ＝（１−Ｒ）2 ／｛（１−Ｒ）2 ＋４Ｒｓｉｎ2 （δ／２）｝ ただし、Ｒは、二つの光ファイバ３２２及び３２５の端
面における同一の反射率である。δは、干渉部３２８内
部の光路長に対応する位相であり、δ＝４πｎｄ／λ0
となる。ｎは干渉部３２８内部の屈折率であり、ｄは干
渉部３２８の光路方向の距離であり、λ0 は真空中の光
速度ｃ0 と周波数νとに対応する波長ｃ0／νである。
面における同一の反射率である。δは、干渉部３２８内
部の光路長に対応する位相であり、δ＝４πｎｄ／λ0
となる。ｎは干渉部３２８内部の屈折率であり、ｄは干
渉部３２８の光路方向の距離であり、λ0 は真空中の光
速度ｃ0 と周波数νとに対応する波長ｃ0／νである。
【００３２】ここで、透過率ＴF は、δ＝２ｍπ、すな
わち νM ＝ｍｃ0 ／２ｎｄ で得られる共振周波数νM で最大値１をとり、δ＝（２
ｍ＋１）πで最小値 （１−Ｒ）2 ／（１＋Ｒ）2 を取る。なお、共振周波数の間隔Δνは、 Δν＝νM+1 −νM ＝ｃ0 ／２ｎｄ で得られる。また、共振周波数νM を波長に変換する
と、 λM ＝ｃ0 ／νM ， Δλ＝ｃ0 ／Δν を得る。
わち νM ＝ｍｃ0 ／２ｎｄ で得られる共振周波数νM で最大値１をとり、δ＝（２
ｍ＋１）πで最小値 （１−Ｒ）2 ／（１＋Ｒ）2 を取る。なお、共振周波数の間隔Δνは、 Δν＝νM+1 −νM ＝ｃ0 ／２ｎｄ で得られる。また、共振周波数νM を波長に変換する
と、 λM ＝ｃ0 ／νM ， Δλ＝ｃ0 ／Δν を得る。
【００３３】図４（ｂ）に示すバンドパスフィルタ３３
０の透過率分布は、周波数区間［να ，νβ ］におい
て透過率が増大するようになっている。この周波数区間
［να ，νβ ］は、信号光から取り出すように選択さ
れた縦モードの信号成分に対応して決定されている。な
お、周波数区間端να 及びνβ を波長に変換すると、 λα ＝ｃ0 ／να ， λβ ＝ｃ0 ／νβ を得る。
０の透過率分布は、周波数区間［να ，νβ ］におい
て透過率が増大するようになっている。この周波数区間
［να ，νβ ］は、信号光から取り出すように選択さ
れた縦モードの信号成分に対応して決定されている。な
お、周波数区間端να 及びνβ を波長に変換すると、 λα ＝ｃ0 ／να ， λβ ＝ｃ0 ／νβ を得る。
【００３４】したがって、図４（ｃ）に示す両光フィル
タを総和した透過率分布は、上述の共振周波数νM に対
応する各信号成分が周波数区間［να ，νβ ］で取り
出される状態になる。
タを総和した透過率分布は、上述の共振周波数νM に対
応する各信号成分が周波数区間［να ，νβ ］で取り
出される状態になる。
【００３５】次に、上記実施例の作用について説明す
る。
る。
【００３６】前置光増幅器３００における光ファイバ増
幅部３１０では、励起光源３１１で発生した励起光が、
ＷＤＭカプラ３１２を介して増幅用光ファイバ３１３に
入力され、そのコア部に添加されているＥｒを励起す
る。
幅部３１０では、励起光源３１１で発生した励起光が、
ＷＤＭカプラ３１２を介して増幅用光ファイバ３１３に
入力され、そのコア部に添加されているＥｒを励起す
る。
【００３７】この状態において、送信器１００から発信
されて縦多モードスペクトルを有する信号光は、伝送用
光ファイバ２００を介して前置光増幅器３００に入力さ
れる。前置光増幅器３００における光ファイバ増幅部３
１０では、信号光はＷＤＭカプラ３１２を介して増幅用
光ファイバ３１３に入力され、励起したＥｒの誘導放出
により増幅される。このとき、信号光において縦モード
の各信号成分が強度変動を受けると共に、広い波長幅に
分布するＡＳＥ成分が各信号成分に付加される。
されて縦多モードスペクトルを有する信号光は、伝送用
光ファイバ２００を介して前置光増幅器３００に入力さ
れる。前置光増幅器３００における光ファイバ増幅部３
１０では、信号光はＷＤＭカプラ３１２を介して増幅用
光ファイバ３１３に入力され、励起したＥｒの誘導放出
により増幅される。このとき、信号光において縦モード
の各信号成分が強度変動を受けると共に、広い波長幅に
分布するＡＳＥ成分が各信号成分に付加される。
【００３８】光ファイバ増幅部３１０から出力された信
号光は、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３２０及
びバンドパスフィルタ３３０を順次透過し、図４（ｃ）
に示す透過率分布にしたがって光成分を取り出される。
この光成分では、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ
３２０の透過率分布にしたがって大部分のＡＳＥ成分が
除去されると共に、バンドパスフィルタ３３０の透過率
分布にしたがって選択された波長範囲に含まれる縦モー
ドの各信号成分のみが取り出される。
号光は、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３２０及
びバンドパスフィルタ３３０を順次透過し、図４（ｃ）
に示す透過率分布にしたがって光成分を取り出される。
この光成分では、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ
３２０の透過率分布にしたがって大部分のＡＳＥ成分が
除去されると共に、バンドパスフィルタ３３０の透過率
分布にしたがって選択された波長範囲に含まれる縦モー
ドの各信号成分のみが取り出される。
【００３９】前置光増幅器３００から出力された信号光
は、受信器４００で受信されて検出される。
は、受信器４００で受信されて検出される。
【００４０】図５に、上記実施例における縦多モードス
ペクトルを有する信号光に対する増幅過程を示す。図５
（ａ）に示すスペクトルは、ファブリ・ペロー型レーザ
共振器である送信器１００から伝送用光ファイバ２００
を介して前置光増幅器３００に入力される信号光であ
る。この信号光では、縦多モードの各信号成分が一定間
隔Δλで配列された多数の共振波長λM （Ｍは自然数で
ある）を有している。
ペクトルを有する信号光に対する増幅過程を示す。図５
（ａ）に示すスペクトルは、ファブリ・ペロー型レーザ
共振器である送信器１００から伝送用光ファイバ２００
を介して前置光増幅器３００に入力される信号光であ
る。この信号光では、縦多モードの各信号成分が一定間
隔Δλで配列された多数の共振波長λM （Ｍは自然数で
ある）を有している。
【００４１】図５（ｂ）に示すスペクトルは、前置光増
幅器３００に入力されて増幅用光ファイバ３１３の誘導
放出によって増幅された信号光である。この信号光で
は、縦モードの各信号成分が強度変動を受けると共に、
広い波長幅に分布するＡＳＥ成分が各信号成分に付加さ
れている。
幅器３００に入力されて増幅用光ファイバ３１３の誘導
放出によって増幅された信号光である。この信号光で
は、縦モードの各信号成分が強度変動を受けると共に、
広い波長幅に分布するＡＳＥ成分が各信号成分に付加さ
れている。
【００４２】図５（ｃ）に示すスペクトルは、増幅用光
ファイバ３１３から出力され、ファブリ・ペロー型ファ
イバフイルタ３２０及びバンドパスフィルタ３３０によ
って信号光から取り出された光成分である。この光成分
では、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３２０の透
過率分布に対応し、間隔Δλで配列された共振波長λM
を有する縦モードの各信号成分を保持する一方、大部分
のＡＳＥ成分が除去される。さらに、バンドパスフィル
タ３３０の透過率分布に対応し、透過波長範囲
［λβ ，λα ］に含まれる縦モードの各信号成分が信
号光から取り出されている。
ファイバ３１３から出力され、ファブリ・ペロー型ファ
イバフイルタ３２０及びバンドパスフィルタ３３０によ
って信号光から取り出された光成分である。この光成分
では、ファブリ・ペロー型ファイバフイルタ３２０の透
過率分布に対応し、間隔Δλで配列された共振波長λM
を有する縦モードの各信号成分を保持する一方、大部分
のＡＳＥ成分が除去される。さらに、バンドパスフィル
タ３３０の透過率分布に対応し、透過波長範囲
［λβ ，λα ］に含まれる縦モードの各信号成分が信
号光から取り出されている。
【００４３】したがって、この前置光増幅器３００から
出力される信号光は、選択された波長範囲に含まれる縦
モードの各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増
幅されている。
出力される信号光は、選択された波長範囲に含まれる縦
モードの各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増
幅されている。
【００４４】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、種々の変形が可能である。
ではなく、種々の変形が可能である。
【００４５】例えば、上記実施例では、ファブリ・ペロ
ー型の光フィルタとしてファイバフィルタを用いている
が、２枚の半透明銀膜の間に透明膜の中間層をサンドイ
ッチした干渉フィルタを用いても、同様な作用効果が得
られる。
ー型の光フィルタとしてファイバフィルタを用いている
が、２枚の半透明銀膜の間に透明膜の中間層をサンドイ
ッチした干渉フィルタを用いても、同様な作用効果が得
られる。
【００４６】また、上記実施例では、ファブリ・ペロー
型フィルタ及びバンドパスフィルタを信号光の進行方向
に沿って順次配置しているが、両者の順序を置換して配
置しても、同様な作用効果が得られる。
型フィルタ及びバンドパスフィルタを信号光の進行方向
に沿って順次配置しているが、両者の順序を置換して配
置しても、同様な作用効果が得られる。
【００４７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
前置光増幅器によれば、ファブリ・ペロー型共振器から
光伝送路を経て入力して縦多モードスペクトルを有する
信号光が、光ファイバ増幅部で増幅された後、ファブリ
・ペロー型フイルタ及びバンドパスフィルタを透過す
る。ここで、ファブリ・ペロー型フイルタが信号光の縦
多モードスペクトルに対応した透過率分布を有するの
で、信号光から取り出される光成分に縦モードの各信号
成分が保持される一方、大部分の雑音成分が除去され
る。また、バンドパスフィルタが所定の波長範囲に対応
した透過率分布を有することにより、その波長範囲に含
まれる信号成分が信号光から取り出される。
前置光増幅器によれば、ファブリ・ペロー型共振器から
光伝送路を経て入力して縦多モードスペクトルを有する
信号光が、光ファイバ増幅部で増幅された後、ファブリ
・ペロー型フイルタ及びバンドパスフィルタを透過す
る。ここで、ファブリ・ペロー型フイルタが信号光の縦
多モードスペクトルに対応した透過率分布を有するの
で、信号光から取り出される光成分に縦モードの各信号
成分が保持される一方、大部分の雑音成分が除去され
る。また、バンドパスフィルタが所定の波長範囲に対応
した透過率分布を有することにより、その波長範囲に含
まれる信号成分が信号光から取り出される。
【００４８】したがって、縦多モードスペクトル光源で
あるファブリ・ペロー型レーザ共振器から光伝送路を経
て信号光を入力され、選択された波長範囲に含まれる縦
モードの各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増
幅して受信器に出力する前置光増幅器を提供することが
できる。
あるファブリ・ペロー型レーザ共振器から光伝送路を経
て信号光を入力され、選択された波長範囲に含まれる縦
モードの各信号成分を保持しつつ、良好なＳ／Ｎ比で増
幅して受信器に出力する前置光増幅器を提供することが
できる。
【図１】本発明の前置光増幅器を用いた光通信システム
に係る一実施例を示す構成図である。
に係る一実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施例における光ファイバ増幅部を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図３】図１に示す実施例におけるファブリ・ペロー型
ファイバフィルタの構造を示す断面図である。
ファイバフィルタの構造を示す断面図である。
【図４】図１に示す実施例のファブリ・ペロー型ファイ
バフィルタ及びバンドパスフィルタにおける光周波数と
透過率との関係を示すグラフである。
バフィルタ及びバンドパスフィルタにおける光周波数と
透過率との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す実施例の前置光増幅器における縦多
モードスペクトル光源から送信された信号光に対する増
幅過程を示すグラフである。
モードスペクトル光源から送信された信号光に対する増
幅過程を示すグラフである。
【図６】従来の前置光増幅器における縦単一モードスペ
クトルを有する信号光の増幅過程を示すグラフである。
クトルを有する信号光の増幅過程を示すグラフである。
【図７】従来の前置光増幅器における光フィルタの透過
波長幅と受信器の受光感度との関係を示すグラフであ
る。
波長幅と受信器の受光感度との関係を示すグラフであ
る。
【図８】従来の前置光増幅器における縦多モードスペク
トルを有する信号光の増幅過程を示すグラフである。
トルを有する信号光の増幅過程を示すグラフである。
１００…送信器、２００…伝送用光ファイバ、３００…
前置光増幅器、３１０…光ファイバ増幅部、３１１…励
起光源、３１２…ＷＤＭカプラ、３１３…増幅用光ファ
イバ、３２０…ファブリ・ペロー型ファイバフィルタ、
３２２，３２５…光ファイバ、３２３，３２６…クラッ
ド部、３２４，３２７…コア部、３２８…干渉部、３３
０…バンドパスフィルタ、４００…受信器。
前置光増幅器、３１０…光ファイバ増幅部、３１１…励
起光源、３１２…ＷＤＭカプラ、３１３…増幅用光ファ
イバ、３２０…ファブリ・ペロー型ファイバフィルタ、
３２２，３２５…光ファイバ、３２３，３２６…クラッ
ド部、３２４，３２７…コア部、３２８…干渉部、３３
０…バンドパスフィルタ、４００…受信器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/094 (72)発明者 本宮 秀俊 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 富田 信夫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 縦多モードスペクトルを有する信号光を
増幅して受信器に出力する前置光増幅器において、 入力した前記信号光を増幅する光ファイバ増幅部と、 前記縦多モードスペクトルに対応した透過率分布を有
し、前記光ファイバ増幅部から出力された前記信号光を
入力するファブリ・ペロー型フィルタと、 前記信号光の信号成分が分布する波長幅に対応した透過
率分布を有し、前記ファブリ・ペロー型フィルタから出
力された前記信号光を入力するバンドパスフィルタとを
備えることを特徴とする前置光増幅器。 - 【請求項２】 縦多モードスペクトルを有する信号光を
増幅して受信器に出力する前置光増幅器において、 入力した前記信号光を増幅する光ファイバ増幅部と、 前記信号光の信号成分が分布する波長幅に対応した透過
率分布を有し、前記光ファイバ増幅部から出力された前
記信号光を入力するバンドパスフィルタと、 前記縦多モードスペクトルに対応した透過率分布を有
し、前記ファブリ・ペロー型フィルタから出力された前
記信号光を入力するファブリ・ペロー型フィルタとを備
えることを特徴とする前置光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33866693A JPH07202305A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 前置光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33866693A JPH07202305A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 前置光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202305A true JPH07202305A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18320324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33866693A Pending JPH07202305A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 前置光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103762496A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-04-30 | 中国科学院物理研究所 | 基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33866693A patent/JPH07202305A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103762496A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-04-30 | 中国科学院物理研究所 | 基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置 |
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