JPH08111550A - 光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム - Google Patents
光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システムInfo
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- JPH08111550A JPH08111550A JP7196892A JP19689295A JPH08111550A JP H08111550 A JPH08111550 A JP H08111550A JP 7196892 A JP7196892 A JP 7196892A JP 19689295 A JP19689295 A JP 19689295A JP H08111550 A JPH08111550 A JP H08111550A
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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- H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
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- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
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- H01S3/2333—Double-pass amplifiers
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- Signal Processing (AREA)
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長の異なる複数の信号光を波長多重して均
一な利得で増幅する光ファイバ増幅器と、波長の異なる
複数の信号光を波長多重して均一な利得で増幅し光ファ
イバ伝送路を伝送する光伝送システムを提供する。 【解決手段】 光ファイバ増幅器は、希土類添加光ファ
イバ１５と、励起光発生手段と、信号光入力用光ファイ
バ１１と、信号光出力用光ファイバ１２と、少なくとも
３端子の光サーキュレータ１３とを有している。信号光
波長に応じて希土類添加光ファイバ１５中の特定の位置
に特定の反射率を有する反射器２６を設置している。
一な利得で増幅する光ファイバ増幅器と、波長の異なる
複数の信号光を波長多重して均一な利得で増幅し光ファ
イバ伝送路を伝送する光伝送システムを提供する。 【解決手段】 光ファイバ増幅器は、希土類添加光ファ
イバ１５と、励起光発生手段と、信号光入力用光ファイ
バ１１と、信号光出力用光ファイバ１２と、少なくとも
３端子の光サーキュレータ１３とを有している。信号光
波長に応じて希土類添加光ファイバ１５中の特定の位置
に特定の反射率を有する反射器２６を設置している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ増幅器お
よび光ファイバ伝送システムに関する。より詳細には、
波長の異なる複数の信号光を波長多重したものを均一な
利得で増幅する光ファイバ増幅器、および該光ファイバ
増幅器を複数接続した光ファイバ伝送システムに関す
る。
よび光ファイバ伝送システムに関する。より詳細には、
波長の異なる複数の信号光を波長多重したものを均一な
利得で増幅する光ファイバ増幅器、および該光ファイバ
増幅器を複数接続した光ファイバ伝送システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器は、希土類添加光ファ
イバと、前記光ファイバ中の希土類元素を光学的に励起
する励起用半導体レーザ光源と、前記励起用半導体レー
ザからの励起光（レーザ光）を希土類添加光ファイバに
結合する光合波器とを備えている。入力信号と励起光が
エルビウム等の希土類添加光ファイバに入力されると、
希土類添加光ファイバ内で励起光による反転分布状態が
形成され、その結果、信号光がファイバ中で誘導増幅を
受ける。
イバと、前記光ファイバ中の希土類元素を光学的に励起
する励起用半導体レーザ光源と、前記励起用半導体レー
ザからの励起光（レーザ光）を希土類添加光ファイバに
結合する光合波器とを備えている。入力信号と励起光が
エルビウム等の希土類添加光ファイバに入力されると、
希土類添加光ファイバ内で励起光による反転分布状態が
形成され、その結果、信号光がファイバ中で誘導増幅を
受ける。
【０００３】このような原理を用いる光ファイバ増幅器
の一種として、反射型の光ファイバ増幅器が文献１（小
林, 石原, 後藤, "反射型光増幅器の低雑音化の検討",
１９９３年電子情報通信学会秋季大会予稿集B-883, p4-
124, 1993.）や文献2（浅井,託摩, "反射型EDFAを試作
雑音特性向上の可能性を実証", 光新時代（株）工業通
信, 12月号, No. 49, pp.23-25, 1993.）に報告されて
いる。
の一種として、反射型の光ファイバ増幅器が文献１（小
林, 石原, 後藤, "反射型光増幅器の低雑音化の検討",
１９９３年電子情報通信学会秋季大会予稿集B-883, p4-
124, 1993.）や文献2（浅井,託摩, "反射型EDFAを試作
雑音特性向上の可能性を実証", 光新時代（株）工業通
信, 12月号, No. 49, pp.23-25, 1993.）に報告されて
いる。
【０００４】このような従来の光ファイバ増幅器を第７
図に示す。図７の光ファイバ増幅器は、信号光入力用光
ファイバ７１１と、信号光入力用光ファイバ７１１に光
サーキュレータ７１３を介して接続された光ファイバ７
１４と、光ファイバ７１４に光サーキュレータ７１３を
介して接続された信号出力用光ファイバ７１２とを備え
ている。光ファイバ７１４は、波長合成カプラ７１７を
介してエルビウム添加光ファイバ７１５に接続されてい
る。励起用半導体レーザ７１８から放射された励起光
は、波長合成カプラ７１７を介して、エルビウム添加光
ファイバ７１５の一端に入力される。エルビウム添加光
ファイバ７１５の他端には、反射器７１６が設けられて
いる。
図に示す。図７の光ファイバ増幅器は、信号光入力用光
ファイバ７１１と、信号光入力用光ファイバ７１１に光
サーキュレータ７１３を介して接続された光ファイバ７
１４と、光ファイバ７１４に光サーキュレータ７１３を
介して接続された信号出力用光ファイバ７１２とを備え
ている。光ファイバ７１４は、波長合成カプラ７１７を
介してエルビウム添加光ファイバ７１５に接続されてい
る。励起用半導体レーザ７１８から放射された励起光
は、波長合成カプラ７１７を介して、エルビウム添加光
ファイバ７１５の一端に入力される。エルビウム添加光
ファイバ７１５の他端には、反射器７１６が設けられて
いる。
【０００５】以下、図７の光ファイバ増幅器の動作を説
明する。
明する。
【０００６】信号光入力用光ファイバ７１１を伝搬して
きた信号光は、光サーキュレータ７１３により、図７の
矢印方向に経路を変えて、光ファイバ７１４に入力され
る。信号光は、その後、波長合成カプラ７１７によっ
て、励起用半導体レーザ７１８からの励起光と合成さ
れ、エルビウム添加光ファイバ７１５に導かれる。エル
ビウム添加光ファイバ７１５を伝播するうちに信号光は
増幅され、増幅された信号光は反射器７１６で反射され
て進路を変える。反射器７１６で反射された信号光は、
再びエルビウム添加光ファイバ７１５を伝播するうちに
増幅され、光ファイバ７１４に戻る。信号光は、その
後、光サーキュレータ７１３の働きにより矢印方向に経
路を変え、信号光出力用光ファイバ７１２に出力され
る。
きた信号光は、光サーキュレータ７１３により、図７の
矢印方向に経路を変えて、光ファイバ７１４に入力され
る。信号光は、その後、波長合成カプラ７１７によっ
て、励起用半導体レーザ７１８からの励起光と合成さ
れ、エルビウム添加光ファイバ７１５に導かれる。エル
ビウム添加光ファイバ７１５を伝播するうちに信号光は
増幅され、増幅された信号光は反射器７１６で反射され
て進路を変える。反射器７１６で反射された信号光は、
再びエルビウム添加光ファイバ７１５を伝播するうちに
増幅され、光ファイバ７１４に戻る。信号光は、その
後、光サーキュレータ７１３の働きにより矢印方向に経
路を変え、信号光出力用光ファイバ７１２に出力され
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の光ファイバ増幅
器に対して、異なる波長を持つ複数の信号光を同時に入
力すると、各波長ごとに利得が異なるという問題があ
る。図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、八つの異なる
波長の信号光を上記光ファイバ増幅器に入力した場合
の、入力信号強度と増幅後光出力強度スペクトルとを示
すグラフである。
器に対して、異なる波長を持つ複数の信号光を同時に入
力すると、各波長ごとに利得が異なるという問題があ
る。図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、八つの異なる
波長の信号光を上記光ファイバ増幅器に入力した場合
の、入力信号強度と増幅後光出力強度スペクトルとを示
すグラフである。
【０００８】図８（ａ）及び（ｂ）から判るように、複
数の信号光が波長毎に異なる大きさの利得を受けるた
め、入力光信号強度が等しく設定されたにも拘らず、増
幅後には、光出力強度が波長毎に大きく異なってしま
う。これは図９に示すように、光ファイバ中に添加した
希土類元素であるエルビウムの吸収断面積及び発光断面
積が波長依存して変化するためであり、増幅器の構成に
因らず起こる。一般に、希土類元素エルビウムの信号光
波長λsに対する、単位長さ当たりの利得G(λs)は、発
光断面積σe(λs)と吸収断面積σa(λs)と下準位のイオ
ン数Noと上準位に励起されたイオン数Neによって、下式
で表され、波長に対して利得は均一にはならない。
数の信号光が波長毎に異なる大きさの利得を受けるた
め、入力光信号強度が等しく設定されたにも拘らず、増
幅後には、光出力強度が波長毎に大きく異なってしま
う。これは図９に示すように、光ファイバ中に添加した
希土類元素であるエルビウムの吸収断面積及び発光断面
積が波長依存して変化するためであり、増幅器の構成に
因らず起こる。一般に、希土類元素エルビウムの信号光
波長λsに対する、単位長さ当たりの利得G(λs)は、発
光断面積σe(λs)と吸収断面積σa(λs)と下準位のイオ
ン数Noと上準位に励起されたイオン数Neによって、下式
で表され、波長に対して利得は均一にはならない。
【０００９】G(λs)＝σe(λs)・Ne−σa(λs)・No このことは、波長多重した複数の光信号を光ファイバと
光ファイバ増幅器を用いて伝送する光伝送システムに於
いては由々しき問題となる。例えば、文献３（E.L.Gold
stein, A.F. Elrefaie, N. Jackman, and S. Zaidi, "M
ultiwavelengthfiber-amplifier cascades in unidirec
tional interoffice ring networks",Technical digest
of conference on Optical Fiber Communication(OFC/
IOOC'93), TuJ3, pp. 42-44, 1993.）には、１４の波長
多重信号光を光ファイバにより接続された１４台の光フ
ァイバ増幅器を通した時の各波長に対する不均一な利得
による問題が報告されている。
光ファイバ増幅器を用いて伝送する光伝送システムに於
いては由々しき問題となる。例えば、文献３（E.L.Gold
stein, A.F. Elrefaie, N. Jackman, and S. Zaidi, "M
ultiwavelengthfiber-amplifier cascades in unidirec
tional interoffice ring networks",Technical digest
of conference on Optical Fiber Communication(OFC/
IOOC'93), TuJ3, pp. 42-44, 1993.）には、１４の波長
多重信号光を光ファイバにより接続された１４台の光フ
ァイバ増幅器を通した時の各波長に対する不均一な利得
による問題が報告されている。
【００１０】このような問題を解決するために、波長に
対する利得差を波長に対する損失特性で補償する方法が
試みられている。例えば、文献４（M. Wilkinson, A. B
eddington, S.A. Cassidy andP. McKee, "D-fibre filt
er for Erbium gain spectrum flattering", Electroni
cs Letters, vol. 28, No. 2, pp.131-132, 1992.）で
は、ファイバ中の回折格子の波長損失特性を用いること
が提案され、また文献５（S. F. Su, R. Olshansky, G.
Joyce, D.A. Smith, J.E. Baran, "Use of acoustoopt
ic tunable filters as equalizers in WDM lightwave
systems", Technical digest of Conference on Optica
l Fiber Communication(OFC'92), ThC4,pp203-204, 199
2.）では、超音波による光の変調器の波長損失特性を用
いる方法が提案されているが、完全には利得を均一化す
るには至っていない。
対する利得差を波長に対する損失特性で補償する方法が
試みられている。例えば、文献４（M. Wilkinson, A. B
eddington, S.A. Cassidy andP. McKee, "D-fibre filt
er for Erbium gain spectrum flattering", Electroni
cs Letters, vol. 28, No. 2, pp.131-132, 1992.）で
は、ファイバ中の回折格子の波長損失特性を用いること
が提案され、また文献５（S. F. Su, R. Olshansky, G.
Joyce, D.A. Smith, J.E. Baran, "Use of acoustoopt
ic tunable filters as equalizers in WDM lightwave
systems", Technical digest of Conference on Optica
l Fiber Communication(OFC'92), ThC4,pp203-204, 199
2.）では、超音波による光の変調器の波長損失特性を用
いる方法が提案されているが、完全には利得を均一化す
るには至っていない。
【００１１】波長の異なる信号光間のレベル差が大きな
時には、文献６（光田,雄谷,宇野,"双方向光ファイバ増
幅器のアナログ伝送特性", １９９４年電子情報通信学
会春季大会予稿集C-398,1994.）に報告されているよう
に、長波長側に大きな信号光入力が入ると短波長側の利
得が減少する利得のクロストーク現象が起きる。文献５
では、短波長側の利得がほとんど得られなくなることが
実験的に調べられている。このような場合には、前述し
た文献４、５のような波長に対する利得差を波長に対す
る損失特性で補償する方法を用いることは不可能であ
り、波長多重光伝送の大きな課題であった。
時には、文献６（光田,雄谷,宇野,"双方向光ファイバ増
幅器のアナログ伝送特性", １９９４年電子情報通信学
会春季大会予稿集C-398,1994.）に報告されているよう
に、長波長側に大きな信号光入力が入ると短波長側の利
得が減少する利得のクロストーク現象が起きる。文献５
では、短波長側の利得がほとんど得られなくなることが
実験的に調べられている。このような場合には、前述し
た文献４、５のような波長に対する利得差を波長に対す
る損失特性で補償する方法を用いることは不可能であ
り、波長多重光伝送の大きな課題であった。
【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、単位長さ当
たりの利得が波長依存性を持つ場合に、波長の異なる複
数の信号光に対して、均一な利得を与えることのできる
光ファイバ増幅器、及び光ファイバ伝送システムを提供
することにある。
れたものであり、その目的とするところは、単位長さ当
たりの利得が波長依存性を持つ場合に、波長の異なる複
数の信号光に対して、均一な利得を与えることのできる
光ファイバ増幅器、及び光ファイバ伝送システムを提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
器は、希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイ
バを光学的に励起する励起光発生器と、を備えた光ファ
イバ増幅器であって、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された信号光を選択的に該入力端へ反射し、そ
れによって、該信号光に利得を与える反射手段を更に備
えており、そのことにより上記目的が達成される。
器は、希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイ
バを光学的に励起する励起光発生器と、を備えた光ファ
イバ増幅器であって、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された信号光を選択的に該入力端へ反射し、そ
れによって、該信号光に利得を与える反射手段を更に備
えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】本発明の他の光ファイバ増幅器は、希土類
添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的に
励起する励起光発生器とを備え、該希土類添加光ファイ
バの単位長さ当たりの利得が波長依存性を持つ光ファイ
バ増幅器であって、複数の反射器を備えており、該複数
の反射器の各々が、該希土類添加光ファイバの入力端か
ら入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域にあ
る信号光を選択的に反射する反射器であり、その結果、
該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等しく調整
されており、そのことにより上記目的が達成される。
添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的に
励起する励起光発生器とを備え、該希土類添加光ファイ
バの単位長さ当たりの利得が波長依存性を持つ光ファイ
バ増幅器であって、複数の反射器を備えており、該複数
の反射器の各々が、該希土類添加光ファイバの入力端か
ら入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域にあ
る信号光を選択的に反射する反射器であり、その結果、
該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等しく調整
されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１５】ある実施形態では、前記複数の反射器は、
少なくとも第１及び第２の反射器を含んでおり、第１の
波長を持つ信号光に与えられる第１の利得が、第２の波
長を持つ信号光に与えられる第２の利得に実質的に等し
くなるように、前記希土類添加光ファイバの前記入力端
から前記第１の反射器までの距離と該希土類添加光ファ
イバの該入力端から前記第２の反射器までの距離が調整
されている。
少なくとも第１及び第２の反射器を含んでおり、第１の
波長を持つ信号光に与えられる第１の利得が、第２の波
長を持つ信号光に与えられる第２の利得に実質的に等し
くなるように、前記希土類添加光ファイバの前記入力端
から前記第１の反射器までの距離と該希土類添加光ファ
イバの該入力端から前記第２の反射器までの距離が調整
されている。
【００１６】ある実施形態では、前記複数の反射器の反
射率がそれぞれ調整されており、その結果、該複数の信
号光に与えられる利得が実質的に等しくなっている。
射率がそれぞれ調整されており、その結果、該複数の信
号光に与えられる利得が実質的に等しくなっている。
【００１７】前記励起光を選択的に反射する励起光反射
器を更に備えていてもよい。
器を更に備えていてもよい。
【００１８】前記反射器は、内部にグレーティングを有
するファイバグレーティング部を備えているものであっ
てもよいし、誘電体多層構造を有しているものであって
もよい。
するファイバグレーティング部を備えているものであっ
てもよいし、誘電体多層構造を有しているものであって
もよい。
【００１９】好ましい実施形態では、前記希土類添加光
ファイバの前記入力端に接続された光サーキュレータ
と、該光サーキュレータに接続され、前記信号光を該入
力端に供給する信号光入力用光ファイバと、該光サーキ
ュレータに接続され、該信号光を該入力端から受け取る
信号光出力用光ファイバとを更に備えている。
ファイバの前記入力端に接続された光サーキュレータ
と、該光サーキュレータに接続され、前記信号光を該入
力端に供給する信号光入力用光ファイバと、該光サーキ
ュレータに接続され、該信号光を該入力端から受け取る
信号光出力用光ファイバとを更に備えている。
【００２０】本発明の光ファイバ伝送システムは、複数
の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送システ
ムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、希土
類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的
に励起する励起光発生器と、を備えた光ファイバ増幅器
であって、該希土類添加光ファイバの入力端から入力さ
れた信号光を選択的に該入力端へ反射し、それによっ
て、該信号光に利得を与える反射手段を更に備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送システ
ムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、希土
類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的
に励起する励起光発生器と、を備えた光ファイバ増幅器
であって、該希土類添加光ファイバの入力端から入力さ
れた信号光を選択的に該入力端へ反射し、それによっ
て、該信号光に利得を与える反射手段を更に備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【００２１】本発明の他の光ファイバ伝送システムは、
複数の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送シ
ステムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、
希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器とを備えており、該希土類
添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長依存性を
持つ光ファイバ増幅器であって、更に、該複数の光ファ
イバ増幅器の各々は、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域に
ある信号光を選択的に反射する複数の反射器を備えてお
り、該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等し
く、そのことにより上記目的が達成される。
複数の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送シ
ステムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、
希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器とを備えており、該希土類
添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長依存性を
持つ光ファイバ増幅器であって、更に、該複数の光ファ
イバ増幅器の各々は、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域に
ある信号光を選択的に反射する複数の反射器を備えてお
り、該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等し
く、そのことにより上記目的が達成される。
【００２２】本発明の更に他の光ファイバ伝送システム
は、複数の光ファイバ増幅器が光ファイバを介してリン
グ状に接続された光ファイバ伝送システムであって、該
複数の光ファイバ増幅器の各々は、一方の端を介して該
光ファイバに接続された希土類添加光ファイバと、該希
土類添加光ファイバを光学的に励起する励起光発生器
と、該一方の端から該希土類添加光ファイバに入力され
た複数の信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を
該一方の端へ選択的に反射する反射器手段と、を備えて
おり、該反射手段は、該複数の信号光のうち各光ファイ
バ増幅器に固有の波長帯域に属する信号光を透過し、該
希土類添加光ファイバの他方の端から出力させ、そのこ
とにより上記目的が達成される。
は、複数の光ファイバ増幅器が光ファイバを介してリン
グ状に接続された光ファイバ伝送システムであって、該
複数の光ファイバ増幅器の各々は、一方の端を介して該
光ファイバに接続された希土類添加光ファイバと、該希
土類添加光ファイバを光学的に励起する励起光発生器
と、該一方の端から該希土類添加光ファイバに入力され
た複数の信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を
該一方の端へ選択的に反射する反射器手段と、を備えて
おり、該反射手段は、該複数の信号光のうち各光ファイ
バ増幅器に固有の波長帯域に属する信号光を透過し、該
希土類添加光ファイバの他方の端から出力させ、そのこ
とにより上記目的が達成される。
【００２３】複数の信号光を使用する場合、本発明で
は、波長毎に異なる利得特性を補正するために、反射型
構成の光ファイバ増幅器の希土類添加光ファイバの特定
の位置に各光信号波長に対する特定の反射器を配置する
ことにより、光学的な利得媒体である希土類添加光ファ
イバを１本のみしか用いないにもかかわらず各信号波長
域毎に利得を受けるを実効的な距離（作用長）を変化さ
せ、それによって、各波長に対する利得が一定になるよ
うにしている。
は、波長毎に異なる利得特性を補正するために、反射型
構成の光ファイバ増幅器の希土類添加光ファイバの特定
の位置に各光信号波長に対する特定の反射器を配置する
ことにより、光学的な利得媒体である希土類添加光ファ
イバを１本のみしか用いないにもかかわらず各信号波長
域毎に利得を受けるを実効的な距離（作用長）を変化さ
せ、それによって、各波長に対する利得が一定になるよ
うにしている。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。
明する。
【００２５】まず、図１を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第１の実施形態を説明する。
光ファイバ増幅器の第１の実施形態を説明する。
【００２６】図１の光ファイバ増幅器は、信号光入力用
光ファイバ１１と、信号光入力用光ファイバ１１に光サ
ーキュレータ１３を介して接続された光ファイバ１４
と、光ファイバ１４に光サーキュレータ１３を介して接
続された信号出力用光ファイバ１２とを備えている。光
ファイバ１４は、波長合成カプラ１７を介してエルビウ
ム添加光ファイバ１５に接続されている。励起用半導体
レーザ１８から放射された励起光（波長1.48μｍもしく
は波長0.98μｍのレーザ光）は、波長合成カプラ１７を
介して、エルビウム添加光ファイバ１５の一端に入力さ
れる。
光ファイバ１１と、信号光入力用光ファイバ１１に光サ
ーキュレータ１３を介して接続された光ファイバ１４
と、光ファイバ１４に光サーキュレータ１３を介して接
続された信号出力用光ファイバ１２とを備えている。光
ファイバ１４は、波長合成カプラ１７を介してエルビウ
ム添加光ファイバ１５に接続されている。励起用半導体
レーザ１８から放射された励起光（波長1.48μｍもしく
は波長0.98μｍのレーザ光）は、波長合成カプラ１７を
介して、エルビウム添加光ファイバ１５の一端に入力さ
れる。
【００２７】これらの点で、図１の光ファイバ増幅器
は、図７の光ファイバ増幅器と変わりない。図１の光フ
ァイバ増幅器で特徴的な点は、所定の波長帯域の光を選
択的に反射する波長選択型反射器２６がエルビウム添加
光ファイバ１５の他端に設けられている点にある。上記
所定の波長帯域外に波長を持つ光は、波長選択型反射器
２６によって反射されない。本実施形態では、波長選択
型反射器２６によって信号光が反射されるように波長選
択性が調整されている。
は、図７の光ファイバ増幅器と変わりない。図１の光フ
ァイバ増幅器で特徴的な点は、所定の波長帯域の光を選
択的に反射する波長選択型反射器２６がエルビウム添加
光ファイバ１５の他端に設けられている点にある。上記
所定の波長帯域外に波長を持つ光は、波長選択型反射器
２６によって反射されない。本実施形態では、波長選択
型反射器２６によって信号光が反射されるように波長選
択性が調整されている。
【００２８】以下、本光ファイバ増幅器の動作を説明す
る。
る。
【００２９】信号光入力用光ファイバ１１を伝搬してき
た信号光は、光サーキュレータ１３により、図１の矢印
方向に経路を変えて、光ファイバ１４に入力される。信
号光は、その後、波長合成カプラ１７によって、励起用
半導体レーザ１８からの励起光と合成され、エルビウム
添加光ファイバ１５に導かれる。エルビウム添加光ファ
イバ１５を伝播するうちに信号光は増幅され、増幅され
た信号光は波長選択型反射器２６で反射されて進路を変
え、波長選択型反射器１６で反射された信号光は、再び
エルビウム添加光ファイバ１５を伝播するうちに増幅さ
れ、光ファイバ１４に戻る。信号光は、その後、光サー
キュレータ１３の働きにより矢印方向に経路を変え、信
号光出力用光ファイバ１２に出力される。
た信号光は、光サーキュレータ１３により、図１の矢印
方向に経路を変えて、光ファイバ１４に入力される。信
号光は、その後、波長合成カプラ１７によって、励起用
半導体レーザ１８からの励起光と合成され、エルビウム
添加光ファイバ１５に導かれる。エルビウム添加光ファ
イバ１５を伝播するうちに信号光は増幅され、増幅され
た信号光は波長選択型反射器２６で反射されて進路を変
え、波長選択型反射器１６で反射された信号光は、再び
エルビウム添加光ファイバ１５を伝播するうちに増幅さ
れ、光ファイバ１４に戻る。信号光は、その後、光サー
キュレータ１３の働きにより矢印方向に経路を変え、信
号光出力用光ファイバ１２に出力される。
【００３０】エルビウム添加光ファイバでは、自然放出
光が発生し、増幅された自然放出光は雑音を構成する。
図８（ｂ）のグラフにおいて、緩やかに変化する曲線
は、自然放出光の出力強度分布を示している。本実施形
態では、波長選択型反射器２６が自然放出光の大部分を
透過し、信号光を含む狭い波長帯域成分のみを反射する
ように、波長選択型反射器２６の波長選択性を調整して
いる。このため、出力光は、信号光の他に、自然放出光
のうち波長選択型反射器２６によって反射される帯域成
分のみを含む。このために、不要な自然放出光成分を除
去しながら、信号光を増幅することができ、増幅した信
号光に含まれる信号／雑音（自然放出光成分）比が改善
される。
光が発生し、増幅された自然放出光は雑音を構成する。
図８（ｂ）のグラフにおいて、緩やかに変化する曲線
は、自然放出光の出力強度分布を示している。本実施形
態では、波長選択型反射器２６が自然放出光の大部分を
透過し、信号光を含む狭い波長帯域成分のみを反射する
ように、波長選択型反射器２６の波長選択性を調整して
いる。このため、出力光は、信号光の他に、自然放出光
のうち波長選択型反射器２６によって反射される帯域成
分のみを含む。このために、不要な自然放出光成分を除
去しながら、信号光を増幅することができ、増幅した信
号光に含まれる信号／雑音（自然放出光成分）比が改善
される。
【００３１】次に、図２（ａ）及び（ｂ）を参照しなが
ら、波長選択型反射器２６の具体的構成を説明する。図
２（ａ）は、誘電体多層膜からなる反射器である。屈折
率の異なる誘電体層を積層することにより、所望のロー
パス特性あるいはハイパス特性あるいはバンドパス特性
を得ることができる。レンズを用いた光学系により光フ
ァイバ１５に接続される。
ら、波長選択型反射器２６の具体的構成を説明する。図
２（ａ）は、誘電体多層膜からなる反射器である。屈折
率の異なる誘電体層を積層することにより、所望のロー
パス特性あるいはハイパス特性あるいはバンドパス特性
を得ることができる。レンズを用いた光学系により光フ
ァイバ１５に接続される。
【００３２】図２（ｂ）は、ファイバグレーティングと
呼ばれる反射器である。エキシマレーザ等の紫外レーザ
光を外部から光ファイバ１５の一部に照射することによ
って、光ファイバ１５の一部に直接的にグレーティング
を形成する。光ファイバ１５を切断することなく、光フ
ァイバ１５の長さ方向の任意の位置に特定の波長域に対
する反射器を形成することができる。反射される波長
は、グレーティングの周期により制御する。反射率は、
レーザの露光量を制御し、光ファイバ内の屈折率変化量
を制御すれば、調整される。このようなファイバグレー
ティングは、基本的にバンドパスの透過特性を有し、特
定の波長帯域のみに大きな反射率を有する。また、製造
に際して、光ファイバを切断する必要が無いため、低損
失かつ高反射率の特性が得られ、高温の状況下でも安定
である。
呼ばれる反射器である。エキシマレーザ等の紫外レーザ
光を外部から光ファイバ１５の一部に照射することによ
って、光ファイバ１５の一部に直接的にグレーティング
を形成する。光ファイバ１５を切断することなく、光フ
ァイバ１５の長さ方向の任意の位置に特定の波長域に対
する反射器を形成することができる。反射される波長
は、グレーティングの周期により制御する。反射率は、
レーザの露光量を制御し、光ファイバ内の屈折率変化量
を制御すれば、調整される。このようなファイバグレー
ティングは、基本的にバンドパスの透過特性を有し、特
定の波長帯域のみに大きな反射率を有する。また、製造
に際して、光ファイバを切断する必要が無いため、低損
失かつ高反射率の特性が得られ、高温の状況下でも安定
である。
【００３３】図２（ａ）または（ｂ）に示す波長選択型
反射器によれば、例えば、１．５５０から１．５６０μ
ｍの波長帯域の光に対して、９５％程度以上の反射率を
与え、その帯域以外の光に対しては、０．００１％程度
以下の反射率を与えるようにすることができる。
反射器によれば、例えば、１．５５０から１．５６０μ
ｍの波長帯域の光に対して、９５％程度以上の反射率を
与え、その帯域以外の光に対しては、０．００１％程度
以下の反射率を与えるようにすることができる。
【００３４】図２（ｃ）は、図７の反射器７１６の反射
率の波長依存性を模式的に示しており、図２（ｄ）は、
本発明で使用する反射率の波長依存性を模式的に示して
いる。
率の波長依存性を模式的に示しており、図２（ｄ）は、
本発明で使用する反射率の波長依存性を模式的に示して
いる。
【００３５】図２（ｄ）に示すように、本発明の反射器
の反射率プロファイルは、その幅が、利得プロファイル
の幅よりも狭いことが好ましい。このような反射率を持
つ反射器を使用すれば、図８（ｂ）の自然放出光の大部
分を出力光から除去することができる。
の反射率プロファイルは、その幅が、利得プロファイル
の幅よりも狭いことが好ましい。このような反射率を持
つ反射器を使用すれば、図８（ｂ）の自然放出光の大部
分を出力光から除去することができる。
【００３６】次に、図３を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第２の実施形態を説明する。図３に
おいて、図１の光ファイバ増幅器の各要素に対応する要
素には、同一の参照番号を付与している。
光ファイバ増幅器の第２の実施形態を説明する。図３に
おいて、図１の光ファイバ増幅器の各要素に対応する要
素には、同一の参照番号を付与している。
【００３７】本実施形態では、３つの信号光（波長λ
１、λ２、λ３）が入力され、増幅される。本実施形態
の光ファイバ増幅器は、複数の波長選択型反射器２６−
１、２６−２、２６−３を備えており、これらの反射器
は、それぞれ、異なる波長選択帯域の光を選択的に反射
する。より詳細には、反射器２６−１が波長λ１の光を
反射し、反射器２６−２が波長λ２の光を反射し、反射
器２６−３が波長λ３の光を反射する。反射器として
は、図２（ａ）または（ｂ）に示すものが用いられ得
る。
１、λ２、λ３）が入力され、増幅される。本実施形態
の光ファイバ増幅器は、複数の波長選択型反射器２６−
１、２６−２、２６−３を備えており、これらの反射器
は、それぞれ、異なる波長選択帯域の光を選択的に反射
する。より詳細には、反射器２６−１が波長λ１の光を
反射し、反射器２６−２が波長λ２の光を反射し、反射
器２６−３が波長λ３の光を反射する。反射器として
は、図２（ａ）または（ｂ）に示すものが用いられ得
る。
【００３８】光サーキュレータ１３から波長選択型反射
器２６−３まで、第１の光ファイバ１４−１、第１のエ
ルビウム添加光ファイバ（長さL１）２５−１、第２の
エルビウム添加光ファイバ（長さL２）２５−２、及び
第２の光ファイバ１４−２が、この順番で接続されてい
る。
器２６−３まで、第１の光ファイバ１４−１、第１のエ
ルビウム添加光ファイバ（長さL１）２５−１、第２の
エルビウム添加光ファイバ（長さL２）２５−２、及び
第２の光ファイバ１４−２が、この順番で接続されてい
る。
【００３９】λ１＝1.56μｍの周波数多重したアナログ
信号光、λ２＝1.535μｍにベースバンドデジタル信号
光、λ３＝1.538μｍにベースバンドデジタル信号光を
用いるとき、以下の条件で、３つの波長信号に対して等
しく１８dBの利得が得られた。 条件： 励起光出力１
００mW、希土類添加光ファイバのエルビウムイオン濃度
２５０ppm、L１＝５０m、L２＝２０m、アナログ信号光
の入力強度０dBm、他のデジタル信号光強度を−２０dB
m。
信号光、λ２＝1.535μｍにベースバンドデジタル信号
光、λ３＝1.538μｍにベースバンドデジタル信号光を
用いるとき、以下の条件で、３つの波長信号に対して等
しく１８dBの利得が得られた。 条件： 励起光出力１
００mW、希土類添加光ファイバのエルビウムイオン濃度
２５０ppm、L１＝５０m、L２＝２０m、アナログ信号光
の入力強度０dBm、他のデジタル信号光強度を−２０dB
m。
【００４０】本実施形態で使用する希土類添加光ファイ
バによる単位長さ当たりの利得は、λ１＝1.56μｍで最
も高く、λ２＝1.535μｍ及びλ３＝1.538μｍでは、そ
れよりも幾分低い。λ２＝1.535μｍ及びλ３＝1.538μ
ｍでは、単位長さ当たりの利得に大差はない。
バによる単位長さ当たりの利得は、λ１＝1.56μｍで最
も高く、λ２＝1.535μｍ及びλ３＝1.538μｍでは、そ
れよりも幾分低い。λ２＝1.535μｍ及びλ３＝1.538μ
ｍでは、単位長さ当たりの利得に大差はない。
【００４１】本実施形態では、波長λ１の信号光が伝播
する希土類添加光ファイバの長さは、L１である。他
方、波長λ２及びλ３の信号光が伝播する希土類添加光
ファイバの長さは、ともに、L１＋L２である。光ファイ
バ１４−２に、エルピウムは添加されていないので、波
長λ３の信号光は、光ファイバ１４−２では増幅されな
い。
する希土類添加光ファイバの長さは、L１である。他
方、波長λ２及びλ３の信号光が伝播する希土類添加光
ファイバの長さは、ともに、L１＋L２である。光ファイ
バ１４−２に、エルピウムは添加されていないので、波
長λ３の信号光は、光ファイバ１４−２では増幅されな
い。
【００４２】波長λ２及びλ３の信号光が伝播する希土
類添加光ファイバの長さを等しくしたのは、両信号光の
入力強度が小さく、また、波長λ２及びλ３が比較的近
いためである。
類添加光ファイバの長さを等しくしたのは、両信号光の
入力強度が小さく、また、波長λ２及びλ３が比較的近
いためである。
【００４３】なお、光ファイバ１４−２の代わりに、希
土類添加光ファイバを用いてもよい。そうすれば、３つ
の信号光に与える利得を独立して制御できる。本実施形
態では、アナログ信号光とデジタルの信号光を例にとっ
て説明を行ったが、本発明は信号光の変調方式に何等制
限を与えるものではない。
土類添加光ファイバを用いてもよい。そうすれば、３つ
の信号光に与える利得を独立して制御できる。本実施形
態では、アナログ信号光とデジタルの信号光を例にとっ
て説明を行ったが、本発明は信号光の変調方式に何等制
限を与えるものではない。
【００４４】なお、多数の信号光を増幅する場合は、使
用する信号光の波長や利得の波長依存性を考慮して、波
長選択型反射器の数の最適な選択波長帯域の設定を行
う。
用する信号光の波長や利得の波長依存性を考慮して、波
長選択型反射器の数の最適な選択波長帯域の設定を行
う。
【００４５】次に、図４を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第３の実施形態を説明する。本実施
形態と図３の実施形態との構造上の相違点は、第２の光
ファイバ１４−２の端に、励起光（波長λp）を選択的
に反射する励起光反射器３６を設けた点にある。
光ファイバ増幅器の第３の実施形態を説明する。本実施
形態と図３の実施形態との構造上の相違点は、第２の光
ファイバ１４−２の端に、励起光（波長λp）を選択的
に反射する励起光反射器３６を設けた点にある。
【００４６】ここで、λ１＝1.56μｍの周波数多重した
アナログ信号光、λ２＝1.535μｍにベースバンドデジ
タル信号光を入力する場合、以下の条件で、２つの信号
光に対して等しく１９dBの利得が与えられた。
アナログ信号光、λ２＝1.535μｍにベースバンドデジ
タル信号光を入力する場合、以下の条件で、２つの信号
光に対して等しく１９dBの利得が与えられた。
【００４７】条件： 励起光出力１００mW、希土類添加
光ファイバのエルビウムイオン濃度２５０ppm、L１＝５
０m、L２＝２０m、アナログ信号光の入力強度０dBm、デ
ジタル信号光強度を−２０dBm。
光ファイバのエルビウムイオン濃度２５０ppm、L１＝５
０m、L２＝２０m、アナログ信号光の入力強度０dBm、デ
ジタル信号光強度を−２０dBm。
【００４８】本実施形態では、希土類添加光ファイバ２
５−１、２５−２に吸収されずに、これらの光ファイバ
を通過した励起光成分が、励起光反射器３６により反射
されて再び希土類添加光ファイバ２５−１、２５−２を
再励起する。このため、励起光反射器を用いない場合と
比較して、増幅利得を向上することができる。
５−１、２５−２に吸収されずに、これらの光ファイバ
を通過した励起光成分が、励起光反射器３６により反射
されて再び希土類添加光ファイバ２５−１、２５−２を
再励起する。このため、励起光反射器を用いない場合と
比較して、増幅利得を向上することができる。
【００４９】励起光として波長λp＝1.48μｍのレーザ
光を使用する場合、例えば、波長帯域１．４６０から
１．４８５μｍの光に対して反射率９８％程度以上とな
り、それ以外の波長帯域では反射率が０．１％程度以下
になる反射器を用いることが好ましい。
光を使用する場合、例えば、波長帯域１．４６０から
１．４８５μｍの光に対して反射率９８％程度以上とな
り、それ以外の波長帯域では反射率が０．１％程度以下
になる反射器を用いることが好ましい。
【００５０】次に、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しなが
ら、本発明による光ファイバ伝送システムの実施形態を
説明する。
ら、本発明による光ファイバ伝送システムの実施形態を
説明する。
【００５１】本光ファイバ伝送システムにおいては、図
５（ａ）に示されるように、光ファイバ増幅器１００−
１、１００−２、１００−３及び１００−４と、光ファ
イバ１１０−１、１１０−２、１１０−３及び１１０−
４とが、交互に接続されている。光ファイバ増幅器１０
０−１、１００−２、１００−３および１００−４の各
々は、図３の光ファイバ増幅器と同様の構成を有してお
り、８つの異なる波長の信号光に対して実質的に等しい
利得を与えるように設計されている。
５（ａ）に示されるように、光ファイバ増幅器１００−
１、１００−２、１００−３及び１００−４と、光ファ
イバ１１０−１、１１０−２、１１０−３及び１１０−
４とが、交互に接続されている。光ファイバ増幅器１０
０−１、１００−２、１００−３および１００−４の各
々は、図３の光ファイバ増幅器と同様の構成を有してお
り、８つの異なる波長の信号光に対して実質的に等しい
利得を与えるように設計されている。
【００５２】図５（ｂ）は、入力光信号１２０のスペク
トルを示し、図５（ｃ）は、伝送後光出力１３０のスペ
クトルを示している。従来の光伝送で見られるような利
得不均一にともなう信号波長ごとの信号強度変化は見ら
れない。また、伝送後出力には、従来のような自然放出
光成分の累積による大きな自然放出光強度は観測され
ず、高い信号／雑音強度比が得られた。
トルを示し、図５（ｃ）は、伝送後光出力１３０のスペ
クトルを示している。従来の光伝送で見られるような利
得不均一にともなう信号波長ごとの信号強度変化は見ら
れない。また、伝送後出力には、従来のような自然放出
光成分の累積による大きな自然放出光強度は観測され
ず、高い信号／雑音強度比が得られた。
【００５３】最後に、図６を参照しながら、本発明によ
る光ファイバ伝送システムの他の実施形態を説明する。
る光ファイバ伝送システムの他の実施形態を説明する。
【００５４】図６において、２００−１、２００−２、
２００−３、２００−４は、図３の実施形態と同様の光
ファイバ増幅器で、多波長信号に対する利得均一化を行
ったものである。２１０は、各光ファイバ増幅器を接続
する周回状光ファイバである。
２００−３、２００−４は、図３の実施形態と同様の光
ファイバ増幅器で、多波長信号に対する利得均一化を行
ったものである。２１０は、各光ファイバ増幅器を接続
する周回状光ファイバである。
【００５５】光ファイバ伝送路には、波長の異なる複数
の信号光（λi,λj,λk,λl,・・・）が伝送されてい
る。光ファイバ増幅器２００−１は、複数の信号光のう
ちλiの波長に対する波長選択型反射器を有さないので
λiの信号光が光ファイバ増幅器２００−１の希土類添
加光ファイバの光サーキュレータに接続されるとは異な
る端から外部に取り出される。同様に光ファイバ増幅器
２００−２では波長λjの信号光が、光ファイバ増幅器
２００−３では波長λkの信号光が、ファイバ増幅器２
００−４では波長λlの信号光が外部に取り出される。
また光ファイバ増幅器２００−３では波長λkの信号光
が希土類添加光ファイバの光サーキュレータに接続され
るとは異なる端から入力され、ファイバ増幅器２００−
４では波長λlの信号光が希土類添加光ファイバの光サ
ーキュレータに接続されるとは異なる端から入力され
る。この伝送システムに於いては、同一の波長の信号光
が周回状光ファイバ２１００を周回することから信号の
重なりを防ぐことができる。また利得が波長に対して均
一化されるので、大きな自然放出光の影響は観測され
ず、高い信号／雑音強度比が得られた。この伝送システ
ムを用いれば、ローカルエリア ネットワークのような
複数のユーザからの異なる信号を物理的には共通の光フ
ァイバ伝送路を用いて自由に相手方のユーザに伝送する
システムを構築することがことが可能である。
の信号光（λi,λj,λk,λl,・・・）が伝送されてい
る。光ファイバ増幅器２００−１は、複数の信号光のう
ちλiの波長に対する波長選択型反射器を有さないので
λiの信号光が光ファイバ増幅器２００−１の希土類添
加光ファイバの光サーキュレータに接続されるとは異な
る端から外部に取り出される。同様に光ファイバ増幅器
２００−２では波長λjの信号光が、光ファイバ増幅器
２００−３では波長λkの信号光が、ファイバ増幅器２
００−４では波長λlの信号光が外部に取り出される。
また光ファイバ増幅器２００−３では波長λkの信号光
が希土類添加光ファイバの光サーキュレータに接続され
るとは異なる端から入力され、ファイバ増幅器２００−
４では波長λlの信号光が希土類添加光ファイバの光サ
ーキュレータに接続されるとは異なる端から入力され
る。この伝送システムに於いては、同一の波長の信号光
が周回状光ファイバ２１００を周回することから信号の
重なりを防ぐことができる。また利得が波長に対して均
一化されるので、大きな自然放出光の影響は観測され
ず、高い信号／雑音強度比が得られた。この伝送システ
ムを用いれば、ローカルエリア ネットワークのような
複数のユーザからの異なる信号を物理的には共通の光フ
ァイバ伝送路を用いて自由に相手方のユーザに伝送する
システムを構築することがことが可能である。
【００５６】なお、信号波長、信号光強度、励起光条
件、希土類添加光ファイバ等の条件は、使用条件に応じ
て設定されるものであり、上記複数の実施形態について
示した値に限るものではない。
件、希土類添加光ファイバ等の条件は、使用条件に応じ
て設定されるものであり、上記複数の実施形態について
示した値に限るものではない。
【００５７】また、希土類材料としてのエルビウムが添
加された波長1.5μｍ帯の光増幅器について述べたが、
本発明は、ネオヂウムやプラセオジウム等の他の希土類
材料を用いた光増幅器に対しても適用できる。
加された波長1.5μｍ帯の光増幅器について述べたが、
本発明は、ネオヂウムやプラセオジウム等の他の希土類
材料を用いた光増幅器に対しても適用できる。
【００５８】
【発明の効果】このように本発明によれば、不要な自然
放出光成分を除去しながら、信号光を増幅することが可
能である。また、複数の信号光波長に対して利得が一定
になるように増幅することが可能となる。その結果、複
数の光ファイバ増幅器を用いて波長多重光伝送を行うよ
うな長距離あるいは分配系あるいはLAN(Local Area Net
work)といった種類の光ファイバ伝送システムの構築に
大きく貢献する。
放出光成分を除去しながら、信号光を増幅することが可
能である。また、複数の信号光波長に対して利得が一定
になるように増幅することが可能となる。その結果、複
数の光ファイバ増幅器を用いて波長多重光伝送を行うよ
うな長距離あるいは分配系あるいはLAN(Local Area Net
work)といった種類の光ファイバ伝送システムの構築に
大きく貢献する。
【図１】本発明の光ファイバ増幅器の第一の実施形態の
構成図である。
構成図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明で使用する反射器
の構成図、（ｃ）は、図７の反射器の反射率を示すグラ
フ、（ｄ）は本発明で使用する波長選択型反射器の反射
率の一例を示すグラフである。
の構成図、（ｃ）は、図７の反射器の反射率を示すグラ
フ、（ｄ）は本発明で使用する波長選択型反射器の反射
率の一例を示すグラフである。
【図３】本発明の光ファイバ増幅器の第二の実施形態の
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明の光ファイバ増幅器の第三の実施形態の
構成図である。
構成図である。
【図５】（ａ）は、本発明の光ファイバ伝送システムの
実施形態の構成図、（ｂ）は入力信号スペクトルを示す
グラフ、（ｃ）は伝送後の出力信号スペクトルを示すグ
ラフ。
実施形態の構成図、（ｂ）は入力信号スペクトルを示す
グラフ、（ｃ）は伝送後の出力信号スペクトルを示すグ
ラフ。
【図６】本発明の光ファイバ伝送システムの他の実施形
態の構成図である。
態の構成図である。
【図７】従来例の反射型光ファイバ増幅器の構成図であ
る。
る。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、従来の光ファイバ増幅器
の伝送特性を示す図である。
の伝送特性を示す図である。
【図９】エルビウム添加光ファイバの吸収／発行断面積
の波長依存性を示す図である。
の波長依存性を示す図である。
１１・・・信号光入力用光ファイバ １２・・・信号光出力用光ファイバ １３・・・光サーキュレータ １４・・・光ファイバ １５・・・エルビウム添加光ファイバ １７・・・波長合成カプラ １８・・・励起用半導体レーザ ２６・・・波長選択型反射器 ３６・・・励起光反射器
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｂ 10/16
Claims (11)
- 【請求項１】 希土類添加光ファイバと、該希土類添加
光ファイバを光学的に励起する励起光発生器と、を備え
た光ファイバ増幅器であって、 該希土類添加光ファイバの入力端から入力された信号光
を選択的に該入力端へ反射し、それによって、該信号光
に利得を与える反射手段を更に備えている、光ファイバ
増幅器。 - 【請求項２】 希土類添加光ファイバと、該希土類添加
光ファイバを光学的に励起する励起光発生器とを備え、
該希土類添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長
依存性を持つ光ファイバ増幅器であって、 複数の反射器を備えており、該複数の反射器の各々が、
該希土類添加光ファイバの入力端から入力された複数の
信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を選択的に
反射する反射器であり、その結果、該複数の信号光に与
えられる利得が実質的に等しく調整されている、光ファ
イバ増幅器。 - 【請求項３】 前記複数の反射器は、少なくとも第１及
び第２の反射器を含んでおり、 第１の波長を持つ信号光に与えられる第１の利得が、第
２の波長を持つ信号光に与えられる第２の利得に実質的
に等しくなるように、前記希土類添加光ファイバの前記
入力端から前記第１の反射器までの距離と該希土類添加
光ファイバの該入力端から前記第２の反射器までの距離
が調整されている、請求項２に記載の光ファイバ増幅
器。 - 【請求項４】 前記複数の反射器の反射率がそれぞれ調
整されており、その結果、該複数の信号光に与えられる
利得が実質的に等しくなっている、請求項２に記載の光
ファイバ増幅器。 - 【請求項５】 前記励起光を選択的に反射する励起光反
射器を更に備えている請求項１から４に記載の光ファイ
バ増幅器。 - 【請求項６】 前記反射器は、内部にグレーティングを
有するファイバグレーティング部を備えている請求項１
から５に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項７】 前記反射器は、誘電体多層構造を有して
いる請求項１から５に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項８】 前記希土類添加光ファイバの前記入力端
に接続された光サーキュレータと、 該光サーキュレータに接続され、前記信号光を該入力端
に供給する信号光入力用光ファイバと、 該光サーキュレータに接続され、該信号光を該入力端か
ら受け取る信号光出力用光ファイバと、 を更に備えている請求項１から７に記載の光ファイバ増
幅器。 - 【請求項９】 複数の光ファイバ増幅器が接続された光
ファイバ伝送システムであって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器と、を備えた光ファイバ増
幅器であって、該希土類添加光ファイバの入力端から入
力された信号光を選択的に該入力端へ反射し、それによ
って、該信号光に利得を与える反射手段を更に備えてい
る、光ファイバ伝送システム。 - 【請求項１０】 複数の光ファイバ増幅器が接続された
光ファイバ伝送システムであって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器とを備えており、該希土類
添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長依存性を
持つ光ファイバ増幅器であって、 更に、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 該希土類添加光ファイバの入力端から入力された複数の
信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を選択的に
反射する複数の反射器を備えており、該複数の信号光に
与えられる利得が実質的に等しい、光ファイバ伝送シス
テム。 - 【請求項１１】 複数の光ファイバ増幅器が光ファイバ
を介してリング状に接続された光ファイバ伝送システム
であって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 一方の端を介して該光ファイバに接続された希土類添加
光ファイバと、 該希土類添加光ファイバを光学的に励起する励起光発生
器と、 該一方の端から該希土類添加光ファイバに入力された複
数の信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を該一
方の端へ選択的に反射する反射器手段と、を備えてお
り、 該反射手段は、該複数の信号光のうち各光ファイバ増幅
器に固有の波長帯域に属する信号光を透過し、該希土類
添加光ファイバの他方の端から出力させる、光ファイバ
伝送シテム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196892A JP2760482B2 (ja) | 1994-08-18 | 1995-08-01 | 光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19408694 | 1994-08-18 | ||
| JP6-194086 | 1994-08-18 | ||
| JP7196892A JP2760482B2 (ja) | 1994-08-18 | 1995-08-01 | 光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111550A true JPH08111550A (ja) | 1996-04-30 |
| JP2760482B2 JP2760482B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=26508298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7196892A Expired - Fee Related JP2760482B2 (ja) | 1994-08-18 | 1995-08-01 | 光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760482B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6404525B1 (en) | 1997-07-31 | 2002-06-11 | Nec Corporation | Optical add-drop multiplexer |
| JP2010256527A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Fujitsu Ltd | 波長分散補償器 |
| WO2022107707A1 (ja) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 株式会社ニコン | 光増幅装置および光増幅方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06177467A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-06-24 | General Instr Corp | 平坦化した利得の傾斜を有する光学ファイバー増幅器およびレーザー |
| JPH07226560A (ja) * | 1994-02-14 | 1995-08-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ増幅器 |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP7196892A patent/JP2760482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06177467A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-06-24 | General Instr Corp | 平坦化した利得の傾斜を有する光学ファイバー増幅器およびレーザー |
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| JP4698746B2 (ja) * | 2009-04-23 | 2011-06-08 | 富士通株式会社 | 波長分散補償器 |
| WO2022107707A1 (ja) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 株式会社ニコン | 光増幅装置および光増幅方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2760482B2 (ja) | 1998-05-28 |
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