JPH07335956A - 光増幅器及び受光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ通信に使用される光増幅器及び信
号光をモニタする受光装置に関する。 【構成】 筐体２３の一つの側面に対して垂直に第１及
び第２のコリメータ１、２が配置され、また前記側面と
対向する側面対してに垂直に第３及び第４のコリメータ
３、６と第１及び第２の端子４、５が配置され、第１の
コリメータ１から筐体内に入射された信号光の光線上に
は第１の光アイソレータ１５、第１の合波器１８、前記
第１の端子４が配置され、第１の端子４と第２の端子５
との間には希土類元素ドープファイバ９が設けられ、第
２の端子５から筐体内に入射される信号光の光線上には
第２の合波器１９、第２の光アイソレータ１６、前記第
２のコリメータ２が夫々配置され、一方、第３のコリメ
ータ３から筐体内に入射される励起光の光線上には第１
の反射鏡１７、前記第１の合波器１８、前記第１の端子
４が配置され、他方、第４のコリメータ６から筐体内に
入射される励起光の光線上には第２の反射鏡２０、前記
第２の合波器１９、前記第２の端子５を配置して構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信に使用
される光増幅器及び信号光をモニタする受光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの損失等による光信号の減衰
を補うための中継器として、光信号を直接増幅すること
のできる光増幅器の開発が進められており、その中、希
土類元素ドープファイバを用いた光ファイバ増幅器は、
偏波依存性を小さくし、また低雑音とすることができる
ことから光ファイバ通信の分野で注目されている。

【０００３】従来、双方向励起の光増幅器としては希土
類元素ドープファイバに前段で励起する光部品（図３）
と後段で励起する光部品（図４）とを別々の筐体に実装
していた（特願平５−２７４４８５）。図３、４におい
て、励起光は第３コリメータ３６から点線に沿って希土
類元素ドープファイバ３０に供給され、偏波信号光は実
線に沿って希土類元素ドープファイバ３０によって増幅
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の装置は実用化
に際して、光学部品を別々の筐体に実装しているために
部品の数が多くなり、構成上も好ましくない。またモニ
タ用受光素子が筐体の側面にあると取扱い難い等の問題
があった。さらにモニタ用のビームスプリッタ３４につ
いて偏波依存性のない条件を得ることが厳しく、この条
件から外れると正しい光量をモニタすることができなく
なり、光増幅器の出力制御が難しくなる。そこで本発明
は、かかる問題点を解決して光学部品を１つの筐体に実
装し、偏波依存性の生じないモニタ機能を有する光増幅
器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる光増幅器
は、希土類元素ドープファイバに励起光を入射し、また
該希土類元素ドープファイバの一端より定偏波信号光を
入射し、他端より出射して信号光を増幅する装置であっ
て、方形又は長方形の筐体の一つの側面に対して垂直に
第１及び第２のコリメータが配置され、また前記側面と
対向する側面に対して垂直に第３及び第４のコリメータ
と第１及び第２の端子が配置され、前記第１のコリメー
タから筐体内に入射された信号光の光線上には第１の光
アイソレータ、第１の光アイソレータの出力側には第１
の合波器、第１の合波器を通過する光線上には前記第１
の端子が夫々配置され、第１の端子と該端子と隣接して
設けられた第２の端子との間であって筐体の外側には希
土類元素ドープファイバが設けられ、第２の端子から筐
体内に入射される信号光の光線上には第２の合波器、第
２の合波器を通過した光線上には第２の光アイソレー
タ、第２の光アイソレータの出力側には前記第２のコリ
メータが夫々配置され、一方、前記第３のコリメータか
ら筐体内に入射される励起光の光線上には第１の反射
鏡、第１の反射鏡を反射する光線上には前記第１の合波
器、第１の合波器を反射する光線上には前記第１の端子
が配置され、他方、前記第４のコリメータから筐体内に
入射される励起光の光線上には第２の反射鏡、第２の反
射鏡を反射する光線上には前記第２の合波器、第２の合
波器を反射する光線上には前記第２の端子が配置された
ことを特徴とする。

【０００６】また、上記の光増幅器は、第１のコリメー
タと第１のアイソレータとの間の光線上には第１のビー
ムスプリッタが挿入・配置され、第１のビームスプリッ
タによって略９０度の方向に反射された信号光が筐体底
面に対して略直角方向に反射する第２のビームスプリッ
タ、第２のビームスプリッタの反射光線上に第１の光モ
ニタ用素子が夫々配置され、又、第２のアイソレータと
第２のコリメータとの光線上には第３のビームスプリッ
タが挿入・配置され、第３のビームスプリッタによって
略９０度の方向に反射された信号光が筐体底面に対して
略直角方向に反射する第４のビームスプリッタ、第４の
ビームスプリッタの反射光線上に第２の光モニタ用素子
が夫々配置され、さらに、光伝送路から反射された信号
光が第２のコリメータを介して筐体内に入射し、前記第
３のビームスプリッタによって略９０度の方向に反射さ
れた信号光が筐体底面に対して略直角方向に反射する第
４のビームスプリッタに到達し、第４のビームスプリッ
タの反射光線上に第３の光モニタ用素子が夫々配置され
たことを特徴とする。

【０００７】本発明に係わる受光装置は、２つのビーム
スプリッタを介して偏波光を受光する装置であって、偏
波光の入射角が略４５度、反射角が略４５度となるよう
に配置された１のビームスプリッタと、前記偏波光の反
射光が略４５度で入射し、かつ、前記１のビームスプリ
ッタの入射光と反射光とで形成する面に対して略直角方
向に反射するように配置された２のビームスプリッタ
と、２のビームスプリッタの反射光を受光する受光素子
とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の構成をとることによって、本発明に係わ
る光増幅器は増幅用の希土類元素ドープファイバに前後
２箇所の光源から励起光を導入するに際し、光学部品を
１つの筐体に実装しているため部品の数が少なく、コン
パクトに構成するので生産性が向上する。またモニタ用
素子が筐体の上又は下の面に配置されるので実装あるい
は取扱いが容易である。さらにモニタ用素子に入射する
信号光は２つのビームスプリッタを用いて直角方向に２
回反射させるので偏波の依存性が打ち消され、何れの方
向の偏波光についても正しい光量をモニタすることがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一
符号を付し、重複する説明を省略する。図１は本発明に
係わる光増幅器の構成を示す概略図であり、本実施例で
はＥｒ等の希土類元素をドープした光ファイバに励起光
を入射し、同時に減衰した定偏波信号光を入射して、こ
の信号光を増幅するものである。

【００１０】方形又は長方形の筐体２３の一つの側面に
対して垂直に第１及び第２のコリメータ１、２が配置さ
れ、この側面と対向する側面には第３及び第４のコリメ
ータ３、６と第１及び第２の端子４、５が垂直方向に配
置される。筐体を方形等に形成し、コリメータ等は筐体
側面に対して垂直に取り付けるので、筐体内における光
学部品の配置が単純化される。ここで、コリメータは光
ファイバの先端にレンズを取り付けて形成する。また、
筐体はステンレス等の金属あるいは硬質プラスチックの
部材を切削又は押出加工して一体に成形し、堅固で安定
性の良い構造とする。

【００１１】第１のコリメータ１から筐体２３内に入射
された信号光の光線上には矢印の方向にのみ光を通過し
逆方向の光を阻止する第１の光アイソレータ１５及び第
１の合波器１８が夫々配置され、第１の合波器１８を通
過する光線上には前記第１の端子４が配置される。第１
の端子４とこの端子に隣接して設けられた第２の端子５
との間であって、筐体の外側には信号光を増幅するため
の希土類元素ドープファイバ９が取付けられる。第２の
端子５から筐体内に入射される信号光の光線上には第２
の合波器１９及び第２の光アイソレータ１６が設けら
れ、この光アイソレータの出力側には第２のコリメータ
２が夫々配置される。

【００１２】一方、半導体レーザ等の励起光源７によっ
て発光した励起光は第３のコリメータ３を介して筐体内
に入射され、励起光の光線上には第１の反射鏡１７、第
１の反射鏡を反射する光線上には前記第１の合波器１
８、第１の合波器を反射する光線上には前記第１の端子
４が配置される。同様に、励起光源８によって発光した
励起光は第４のコリメータ６を介して筐体内に入射され
た励起光の光線上には第２の反射鏡２０、この反射鏡を
反射する光線上には第２の合波器１９、この合波器を反
射する光線上には第２の端子５が配置される。

【００１３】上記の構成によって双方向励起光増幅器を
実現することができるが、さらにこの増幅器を実用回線
に適用し、円滑に稼働させるためにフォトダイオード等
のモニタ用素子を付加する。即ち、第１のコリメータ１
と第１のアイソレータ１５との間の光線上には第１のビ
ームスプリッタ１３を挿入・配置し、このビームスプリ
ッタによって略９０度の方向に反射された信号光を筐体
底面２４に対して略直角方向に反射する第２のビームス
プリッタ１０、このビームスプリッタの反射光線上に第
１の光モニタ用素子２０を夫々配置して信号光をモニタ
する。

【００１４】又、第２のアイソレータ１６と第２のコリ
メータ２との光線上には第３のビームスプリッタ１４を
挿入・配置し、このビームスプリッタによって略９０度
の方向に反射された信号光を筐体底面２４に対して略直
角方向に反射する第４のビームスプリッタ１２、このビ
ームスプリッタの反射光線上に第２の光モニタ用素子２
２を夫々配置して増幅後の信号光をモニタする。

【００１５】さらに、伝送用光ファイバに断線等のトラ
ブルが生じると、第２のコリメータ２を介して反射され
た信号光が筐体内に入射する。これを検知するために第
３のビームスプリッタ１４によって略９０度の方向に反
射された信号光を筐体底面２４に対して略直角方向に反
射する第４のビームスプリッタ２１を配置し、このビー
ムスプリッタの反射光線上に第３の光モニタ用素子１１
を配置する。

【００１６】一般に、ビームスプリッタの反射特性は偏
波依存性がある。そこで図２に示すように、偏波光の入
射角が略４５度、反射角が略４５度になるように配置さ
れた１のビームスプリッタ（１３、１４）と、前記偏波
光の反射光が略４５度で入射し、かつ、前記１のビーム
スプリッタの入射光と反射光とで形成する面に対して略
直角方向に反射するように配置された２のビームスプリ
ッタ（１０、１１、１２）と、２のビームスプリッタの
反射光を受光する受光素子とを配置することによって、
ｓ偏光がｐ偏光に、あるいはｐ偏光をｓ偏光に変えるこ
とができる。そこで最初のビームスプリッタ（１３、１
４）の反射率と２個目のビームスプリッタ（１０、１
１、１２）の反射率の積を等しく設計することによって
偏波依存性をなくすことができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、双方向励起光増幅
器を形成するに際し、光学部品を１つの筐体に実装して
いるため部品の数が少なく、コンパクトに構成するので
生産性が向上する。またモニタ用素子が筐体の上又は下
の面に配置されるので実装あるいは取扱いが容易であ
る。さらにモニタ用素子に入射する信号光は２つのビー
ムスプリッタを用いて直角方向に反射させるので偏波の
依存性が打ち消され、何れの偏波光についても正しい光
量をモニタすることができる。さらに本発明を構成する
光学素子は筐体の側面又は底面に対して直角に取り付け
られるので組み立て・調整が簡単となり、生産性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係わる光増幅器の構成を示す概略図
である。

【図２】本実施例に係わる受光装置の構成を示す概略図
である。

【図３】従来例の光増幅器を説明するための概略図であ
る。

【図４】従来例の他の光増幅器を説明するための概略図
である。

【符号の説明】

１、２、３、６：コリメータ ４、５：端子 ７、８：励起光源 ９：希土類元素ドープファイバ １０、１１、１２、１３、１４：ビームスプリッタ １５、１６：光アイソレータ １７、２０：反射鏡 １８、１９：合波器 ２０、２１、２２：モニタ用フォトダイオード ２３：筐体 ２４：筐体底面 ２５：筐体上面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 希土類元素ドープファイバに励起光を入
   射し、また該希土類元素ドープファイバの一端より定偏
   波信号光を入射し、他端より出射して信号光を増幅する
   装置であって、 方形又は長方形の筐体の一つの側面に対して垂直に第１
   及び第２のコリメータが配置され、また前記側面と対向
   する側面に対して垂直に第３及び第４のコリメータと第
   １及び第２の端子が配置され、 前記第１のコリメータから筐体内に入射された信号光の
   光線上には第１の光アイソレータ、第１の光アイソレー
   タの出力側には第１の合波器、第１の合波器を通過する
   光線上には前記第１の端子が夫々配置され、 第１の端子と該端子と隣接して設けられた第２の端子と
   の間であって筐体の外側には希土類元素ドープファイバ
   が設けられ、 第２の端子から筐体内に入射される信号光の光線上には
   第２の合波器、第２の合波器を通過した光線上には第２
   の光アイソレータ、第２の光アイソレータの出力側には
   前記第２のコリメータが夫々配置され、 一方、前記第３のコリメータから筐体内に入射される励
   起光の光線上には第１の反射鏡、第１の反射鏡を反射す
   る光線上には前記第１の合波器、第１の合波器を反射す
   る光線上には前記第１の端子が配置され、 他方、前記第４のコリメータから筐体内に入射される励
   起光の光線上には第２の反射鏡、第２の反射鏡を反射す
   る光線上には前記第２の合波器、第２の合波器を反射す
   る光線上には前記第２の端子が配置されたことを特徴と
   する光増幅器。
2. 【請求項２】 第１のコリメータと第１のアイソレータ
   との間の光線上には第１のビームスプリッタが挿入配置
   され、第１のビームスプリッタによって略９０度の方向
   に反射された信号光が筐体底面に対して略直角方向に反
   射する第２のビームスプリッタ、第２のビームスプリッ
   タの反射光線上に第１の光モニタ用素子が夫々配置さ
   れ、 又、第２のアイソレータと第２のコリメータとの光線上
   には第３のビームスプリッタが挿入配置され、第３のビ
   ームスプリッタによって略９０度の方向に反射された信
   号光が筐体底面に対して略直角方向に反射する第４のビ
   ームスプリッタ、第４のビームスプリッタの反射光線上
   に第２の光モニタ用素子が夫々配置され、 さらに、光伝送路から反射された信号光が第２のコリメ
   ータを介して筐体内に入射し、前記第３のビームスプリ
   ッタによって略９０度の方向に反射された信号光が筐体
   底面に対して略直角方向に反射する第４のビームスプリ
   ッタに到達し、第４のビームスプリッタの反射光線上に
   第３の光モニタ用素子が夫々配置されたことを特徴とす
   る請求項１に記載の光増幅器。
3. 【請求項３】 ２つのビームスプリッタを介して偏波光
   を受光する装置であって、 偏波光の入射角が略４５度、反射角が略４５度となるよ
   うに配置された１のビームスプリッタと、前記偏波光の
   反射光が略４５度で入射し、かつ、前記１のビームスプ
   リッタの入射光と反射光とで形成する面に対して略直角
   方向に反射するように配置された２のビームスプリッタ
   と、２のビームスプリッタの反射光を受光する受光素子
   とを備えたことを特徴とする受光装置。