JPH07254883A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気回路の組立てを通常の環境下において容易
に行うことができ、かつ調整も容易に行うことができ
る、組立て時の作業性の極めて良い光ファイバ増幅器を
提供する。 【構成】光回路基板１と電気回路基板２とを設け、光回
路基板１には光増幅部６を構成する各光部品を実装し、
また電気回路基板２には入力断検出回路、出力レベル検
出回路、ＡＬＣおよびＬＤ駆動回路を構成する電気部品
を実装した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、増幅用光ファイバを用
いて入力光信号を光の状態のまま増幅する光ファイバ増
幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光信号を電気信号に変換すること
なく、直接増幅することができる光ファイバ増幅器が開
発されている。この光ファイバ増幅器は、例えばＥｒ
（エルビウム）などの希土類元素がドープされてなる増
幅用光ファイバに、励起光発光源で発せられた励起光を
合波したのちの光信号を入射することにより、増幅用光
ファイバを励起光によって励起し、これにより生じる誘
導放出により光信号を増幅するものである。従って、光
信号を電気信号に変換することなしに、光の状態のまま
で増幅することができる。なお上記機能を実現するため
には、光カプラ、アイソレータ、ＷＤＭカプラ、増幅用
光ファイバ、光バンドパスフィルタ、レーザダイオード
（ＬＤ）モジュールおよびフォトダイオード（ＰＤ）モ
ジュールなどの光部品を用いて光回路を構成する。

【０００３】しかし、増幅後の光信号のレベルの監視や
制御を行う場合、このような処理を行うためには電気回
路が必要であり、光回路と電気回路とが混在することに
なる。そして従来においては、これらの光回路および電
気回路を単一の基板上に混在させて実装し、光ファイバ
増幅器を構成している。

【０００４】ところで光回路の組立ては、埃のない環境
下で行う必要がある。このため、電気回路の組立てに関
してもクリーン度が要求されることになる。また、電気
回路の組立てのための半田付けの際の熱により光ファイ
バを損傷してしまうおそれがある。光ファイバの損傷を
防ぐためには、細心の注意をもって作業を行わなければ
ならず、作業性が悪化する。またさらに、電気回路の調
整を行う場合にも、調整すべき電気部品の近傍に光ファ
イバが通っていると、作業性が悪い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の光
ファイバ増幅器では、光回路と電気回路とを同一基板上
に実装しているため、電気回路の組立てにもクリーン度
が要求される上に、組立て時および調整時の作業性が悪
いという不具合があった。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、電気回路の組
立てを通常の環境下において容易に行うことができ、か
つ調整も容易に行うことができる、組立て時の作業性の
極めて良い光ファイバ増幅器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、例えば光回路基板などの光用基板と例え
ば電気回路基板などの電気用基板とを設け、前記光用基
板には少なくとも光部品を、また前記電気用基板には少
なくとも電気部品をそれぞれ実装した。

【０００８】

【作用】このような手段を講じたことにより、組み立て
時においては、光用基板に光回路を、また電気用基板に
電気回路をおのおの実装したのち、光用基板に形成した
光回路と電気用基板に形成した電気回路とを接続すれば
良い。従って、光回路の組み立てと電気回路の組み立て
とを個別に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。 （第１実施例）図１および図２は本実施例に係る光ファ
イバ増幅器の構成を示す図であり、図１は外観を示す斜
視図、図２は回路構成を示す機能ブロック図である。

【００１０】図中、１は光回路基板、２は電気回路基板
であり、光回路基板１は表面側（図１に示されている面
側）に、また電気回路基板２は裏面側（図１に示されて
いない面側）に、それぞれスペーサ３がねじ止めなどに
より固定される。かくして光回路基板１および電気回路
基板２は、電気回路基板２が光回路基板１の表面側に位
置する状態で互いに一定の間隔をもって配置され、スペ
ーサ３を介して連結される。

【００１１】光回路基板１には、光コネクタ５、光増幅
部６および光電変換モジュール７が実装されている。光
増幅部６は、光カプラ１１、アイソレータ１２、ＷＤＭ
カプラ１３、増幅用光ファイバ１４、アイソレータ１
５、光バンドパスフィルタ１６および光カプラ１７など
の光部品からなる。また光電変換モジュール７は、フォ
トダイオードモジュール（ＰＤモジュール）２１，２２
およびレーザダイオードモジュール（ＬＤモジュール）
２２などの光・電気部品からなる。

【００１２】また電気回路基板２には、入力断検出回路
３１、出力レベル検出回路３２、自動出力レベル制御回
路（ＡＬＣ）３３およびＬＤ駆動回路３４を含む電気回
路を構成する電気部品が実装される。

【００１３】そして、光回路基板１に実装された光電変
換モジュール７と電気回路基板２に実装された電気回路
とが電気ケーブル４により接続されている。さて光増幅
部６は、光コネクタ５を介して入力された光信号を、光
カプラ１１、アイソレータ１２、ＷＤＭカプラ１３、増
幅用光ファイバ１４、アイソレータ１５、光バンドパス
フィルタ１６、光カプラ１７の順で伝達し、光コネクタ
５を介して外部へと出力される。このとき光信号には、
増幅用光ファイバ１４に入力されるのに先立って、ＬＤ
モジュール２３が発している所定波長の励起光がＷＤＭ
カプラ１３にて合波される。

【００１４】増幅用光ファイバ１４は、例えばＥｒ（エ
ルビウム）などの希土類元素をドープした石英光ファイ
バよりなり、ＬＤモジュール２３が発する励起光により
励起されることによって誘導放出を生じ、光信号の成分
を増幅する。また光バンドパスフィルタ１６において
は、増幅用光ファイバ１４から出力された光のうちの光
信号成分のみを透過し、励起光成分を除去する。

【００１５】なおアイソレータ１２，１５は、反射によ
り光信号の逆流が生じることを防止する。一方、ＰＤモ
ジュール２１は、光カプラ１１により分配された光信号
を電気信号に変換し、電気ケーブル４を介して入力断検
出回路３１に与える。入力断検出回路３１は、ＰＤモジ
ュール２１から与えられる電気信号の状態から光信号の
入力状態を監視し、入力断などの異常を検出する。

【００１６】ＰＤモジュール２２は、光カプラ１７によ
り分配された光信号（増幅後）を電気信号に変換し、電
気ケーブル４を介して出力レベル検出回路３２に与え
る。出力レベル検出回路３２は、ＰＤモジュール２２か
ら与えられる電気信号に基づいて、増幅後の光信号のレ
ベル、すなわち本光ファイバ増幅器の出力レベルを検出
し、ＡＬＣ３３に通知する。

【００１７】ＡＬＣ３３は、出力レベル検出回路３２に
て検出される出力レベルが所定のレベルとなるよう、Ｌ
Ｄ駆動回路３４を制御する。ＬＤ駆動回路３４は、ＡＬ
Ｃ３３の制御の下に、ＬＤモジュール２３が発生する励
起光の強度を電気ケーブル４を介して制御する。

【００１８】かくして本実施例によれば、光回路基板１
と電気回路基板２とを設け、光部品および光・電気部品
は光回路基板１に、また電気部品は電気回路基板２にそ
れぞれ集中して実装し、両基板間は電気ケーブルによっ
て接続するようにしたので、光回路の組立てと電気回路
の組立てとをそれぞれ個別に行うことができる。従っ
て、電気回路の組立てに関してはクリーン度があまり要
求されず、通常の環境下において容易に作業を行うこと
が可能となる。また電気回路の組立てにおける半田付け
の際の熱が光ファイバに伝わってしまうことはなく、光
ファイバの損傷の危険性がない。これにより、光ファイ
バに注意しながらの作業を行う必要がなく、作業が容易
となる。

【００１９】また電気回路基板２には光ファイバが配置
されていないので、光ファイバが電気部品の調整作業の
妨げとなることがなく、電気部品の調整作業を容易に行
える。さらに本実施例では、光回路基板１は電気回路基
板２の裏面側に位置するため、光回路基板１が電気部品
の調整作業の妨げとなることはない。

【００２０】また、光回路基板１は絶縁性を有する必要
がないので、放熱効率の良い金属などから構成すること
ができる。このようにすれば、光回路基板１を放熱器と
しても機能させることができ、専用の放熱器を省略して
装置の小型化を図ることが可能となる。

【００２１】（第２実施例）図３は本実施例に係る光フ
ァイバ増幅器の外観を示す斜視図である。なお、図１と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００２２】ここで本実施例が前記第１実施例と異なる
ところは、光回路基板１の位置と電気回路基板２の位置
とを逆とした点である。すなわち光回路基板１は裏面側
（図１に示されていない面側）に、また電気回路基板２
は表面側（図１に示されている面側）に、それぞれスペ
ーサ３がねじ止めなどにより固定される。かくして光回
路基板１および電気回路基板２は、光回路基板１が電気
回路基板２の表面側に位置する状態で互いに一定の間隔
をもって配置され、スペーサ３を介して連結される。

【００２３】かくして本実施例によっても、前記第１実
施例と同様な効果を得られる。また本実施例によれば、
電気回路基板２は光回路基板１の裏面側に位置するた
め、光回路基板１の表面側に実装された光回路が大きく
露出しており、放熱を良好に行うことができる。なお、
電気回路基板２の表面側に光回路基板１が位置するた
め、前記第１実施例の場合に比べると電気回路の調整が
若干行いずらくなるが、光回路基板１と電気回路基板２
との間隔を大きめに設定しておいたり、あるいは光回路
基板１を容易に着脱することができるようにしておけ
ば、問題なく電気回路の調整を行うことができる。

【００２４】（第３実施例）図４は本実施例に係る光フ
ァイバ増幅器の外観を示す斜視図である。なお、図１お
よび図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。

【００２５】ここで本実施例が前記第２実施例と異なる
ところは、光コネクタ５を光回路基板１から除去すると
ともに、電気回路基板２に電気コネクタと光コネクタと
を一体としたコネクタ８を設け、このコネクタ８に光カ
プラ１１に接続された光ファイバ１１ａおよび光カプラ
１７に接続された光ファイバ１７ａをそれぞれ接続する
ようにした点である。

【００２６】かくして本実施例によっても、前記第２実
施例と同様な効果を得られる。また本実施例によれば、
コネクタの数を減少することができ、コスト、組み立て
作業の手間の低減を図ることができ、また小型化を図る
ことができる。

【００２７】（第４実施例）図５は本実施例に係る光フ
ァイバ増幅器の外観を示す斜視図である。なお、図１お
よび図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。

【００２８】ここで本実施例が前記第２実施例と異なる
ところは、光電変換モジュール７を電気回路基板２側に
実装し、光回路基板１と電気回路基板２との間を光ファ
イバ９により接続するようにした点である。

【００２９】なお図中の１０は、光回路に光ファイバ９
を接続するための光コネクタである。ただし、光回路へ
の光ファイバ９の接続は、スプライス接続としても構わ
ない。この場合には、光回路からの光ファイバ９の着脱
ができないので、まず光回路基板１側に光電変換モジュ
ール７を接続しておき、光回路基板１と電気回路基板２
とを連結する際に光電変換モジュール７を電気回路基板
２に実装するようにする。

【００３０】かくして本実施例によっても、前記第２実
施例と同様な効果を得られる。このように、光・電気部
品は光回路基板１および電気回路基板２のいずれに設け
ても構わない。なお本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形実施が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、例えば光回路基板などの光用
基板と例えば電気回路基板などの電気用基板とを設け、
前記光用基板には少なくとも光部品を、また前記電気用
基板には少なくとも電気部品をそれぞれ実装したので、
電気回路の組立てを通常の環境下において容易に行うこ
とができ、かつ調整も容易に行うことができる、組立て
時の作業性の極めて良い光ファイバ増幅器となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光ファイバ増幅器の
外観を示す斜視図。

【図２】本発明の第１実施例に係る光ファイバ増幅器の
回路構成を示す機能ブロック図。

【図３】本発明の第２実施例に係る光ファイバ増幅器の
外観を示す斜視図。

【図４】本発明の第３実施例に係る光ファイバ増幅器の
外観を示す斜視図。

【図５】本発明の第４実施例に係る光ファイバ増幅器の
外観を示す斜視図。

【符号の説明】

１…光回路基板 ２…電気回路基板 ３…スペーサ ４…電気ケーブル ５…光コネクタ ６…光増幅部 ７…光電変換モジュール ８…コネクタ ９…光ファイバ １０…光コネクタ １１…光カプラ １２…アイソレータ １３…ＷＤＭカプラ １４…増幅用光ファイバ １５…アイソレータ １６…光バンドパスフィルタ １７…光カプラ ２１，２２…フォトダイオードモジュール（ＰＤモジュ
ール） ２３…レーザダイオードモジュール（ＬＤモジュール） ３１…入力断検出回路 ３２…出力レベル検出回路 ３３…自動出力レベル制御回路（ＡＬＣ） ３４…ＬＤ駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光部品、電気部品および光・電気部品を
   それぞれ用いて構成された光ファイバ増幅器において、 光用基板と電気用基板とを設け、前記光用基板には少な
   くとも前記光部品を、また前記電気用基板には少なくと
   も前記電気部品をそれぞれ実装したことを特徴とする光
   ファイバ増幅器。