JPH08248275A - Optical circuit module for optical amplifier - Google Patents

Optical circuit module for optical amplifier

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Publication number
JPH08248275A
JPH08248275A JP4865595A JP4865595A JPH08248275A JP H08248275 A JPH08248275 A JP H08248275A JP 4865595 A JP4865595 A JP 4865595A JP 4865595 A JP4865595 A JP 4865595A JP H08248275 A JPH08248275 A JP H08248275A
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JP
Japan
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optical
signal light
collimator
light
circuit module
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Application number
JP4865595A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Kudo
美行 工藤
Ikuo Fukuzaki
郁夫 福崎
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08248275A publication Critical patent/JPH08248275A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an optical circuit module for optical amplifier reducing a coupling loss. CONSTITUTION: In an optical circuit module for optical amplifier utilized by attaching to an optical amplifier for amplifying a signal light beam transmitted from an EDF 1 by introducing exciting light to the EDF (erbium doped optical fiber), this module is provided at least a pair of signal light collimators 22, 24 arranged on both end surfaces of the optical circuit module and inputting/ outputting signal light, comprises a first optical path for optically coupling signal light beams having specified wavelengths with parallel beams as the beam shapes mutually in coincident through a LWPF 26 and an isolator 29 between the pair of signal light collimators 22, 24 and a second optical path for optically coupling another exciting light having a specified wavelength with parallel beams as the bean shapes mutually in coincident between the signal light collimator 22 in the pair of the signal light collimators and a LD collimator 34 of the exciting light and an aspherical lens for LD collimator 33 and a semiconductor laser element 32 for transmitting the exciting light are arranged on the second optical path in the optical circuit module by a prescribed interval (d).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は光増幅器に付設する光
回路モジュールに関し、特に希土類元素ドープ光ファイ
バで光ファイバ増幅器を構成してなる光増幅器に付設す
る光増幅器用光回路モジュールに関するものである。こ
こで、この発明に係る光増幅器は、光ファイバの非線形
性を利用して光の直接増幅を行うものであり、上述の希
土類元素ドープ光ファイバの中でも特にエルビウムドー
プ光ファイバ(以下EDFという)を使用した光増幅器
が、現在実用段階にある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical circuit module attached to an optical amplifier, and more particularly to an optical circuit module for an optical amplifier attached to an optical amplifier having an optical fiber amplifier made of a rare earth element-doped optical fiber. . The optical amplifier according to the present invention directly amplifies light by utilizing the non-linearity of the optical fiber. Particularly, among the above-mentioned rare earth element-doped optical fibers, an erbium-doped optical fiber (hereinafter referred to as EDF) is used. The optical amplifier used is currently in practical use.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の光増幅器の基本構成を示す
説明図であり、図10は図9の点線で示したA部を集積
化した光回路モジュールの模式説明図である。図9にお
いて、1はEDFであり、2は信号光入力コネクタ、3
はアイソレータ、4は励起光源の半導体レーザモジュー
ル、5は1.48μm帯励起光を反射し、1.55μm
帯信号光を通過するLWPF(ロングウェーブパスフィ
ルタの通称名)、6はアイソレータ、7,8はいずれも
信号光を分岐するカプラ、9は信号光をモニタする受光
素子、10は反射光をモニタする受光素子、11はモニ
タ光出力コネクタ、12は信号光出力コネクタである。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a conventional optical amplifier, and FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of an optical circuit module in which a portion A shown by a dotted line in FIG. 9 is integrated. In FIG. 9, 1 is an EDF, 2 is a signal light input connector, 3
Is an isolator, 4 is a semiconductor laser module of an excitation light source, and 5 is a 1.55 μm reflecting a 1.48 μm band excitation light.
LWPF (common name for long wave pass filter) that passes band signal light, 6 is an isolator, 7 and 8 are couplers that branch signal light, 9 is a light receiving element that monitors the signal light, and 10 is a reflected light monitor Is a monitor light output connector, and 12 is a signal light output connector.

【0003】まず、図9の従来例の動作を説明する。励
起光源として使用する半導体レーザモジュール4から出
力された1.48μm帯励起光は、LWPF5で反射
し、EDF1に入力する。一方、信号光入力コネクタ2
から入力される1.55μm帯信号光はアイソレータ3
を通過してEDF1に入力して、ここで前記の1.48
μm帯励起光により増幅される。この増幅された信号光
はLWPF5を介してアイソレータ6を通過した後、カ
プラ7で一部分岐(例えば10:1)し、大部分の信号
光はカプラ7を通過して信号光出力コネクタ12から出
力される。一方、カプラ7で反射した信号光はカプラ8
を通過して受光素子9に入力し、電気変換される。この
電気信号はモニタ出力として出力され、この出力の変化
は常時監視され、励起光源の出力にフィードバツクされ
て、信号出力を一定に保つように、オートレベルコント
ロール(ALC)の機能に用いられる。そして、カプラ
8で分岐した信号光は、モニタ光としてモニタ光出力コ
ネクタ11から出力される。上述のような動作原理で増
幅する光増幅器は後方励起型と呼ばれれている。
First, the operation of the conventional example shown in FIG. 9 will be described. The 1.48 μm band pump light output from the semiconductor laser module 4 used as the pump light source is reflected by the LWPF 5 and input to the EDF 1. On the other hand, the signal light input connector 2
The 1.55 μm band signal light input from the isolators 3
And then input to EDF1, where 1.48 above
Amplified by the μm band excitation light. The amplified signal light passes through the isolator 6 via the LWPF 5, and then is partly branched (for example, 10: 1) by the coupler 7, and most of the signal light passes through the coupler 7 and is output from the signal light output connector 12. To be done. On the other hand, the signal light reflected by the coupler 7 is the coupler 8
After passing through, the light is input to the light receiving element 9 and is electrically converted. This electric signal is output as a monitor output, and the change in this output is constantly monitored and fed back to the output of the pumping light source to be used for the function of automatic level control (ALC) so as to keep the signal output constant. Then, the signal light branched by the coupler 8 is output from the monitor light output connector 11 as monitor light. An optical amplifier that amplifies based on the above-described operation principle is called a backward pumping type.

【0004】ここで、光コネクタ等が外れた場合を想定
する。この場合、高出力のレーザ光が伝送路に送出され
ているから、周囲の人間に悪影響を及ぼす可能性があ
る。このようなトラブルが発生した場合、これを防止す
る方法として、次のような機能が作用するようになって
いる。例えば、信号光出力コネクタ12が外れた場合、
その端面はファイバと空気とが境界する関係になり、フ
ァイバの屈折率と空気の屈折率が外れる前より著しく異
なることにより、約−14dBの反射減衰量で反射光が
戻ってくる。その反射光はカプラ7で一部反射して受光
素子10に入力され電気変換される。この電気レベルを
監視して一定レベルの光が入力されたら、信号光出力コ
ネクタ12が外れたとして、光増幅器の出力をダウンさ
せる。例えば、半導体レーザモジュール4の駆動を停止
する。その他の事故防止策としては、例えば、アイソレ
ータ6は矢印の方向へは光を通過させるが、その反対方
向へは光を通過させないようになっている構成が挙げら
れる。これは光増幅器内の光部品の反射によって生ずる
発振を防止する役目をするものである。
Here, it is assumed that the optical connector or the like is disconnected. In this case, since high-power laser light is sent to the transmission line, it may adversely affect people around. When such a trouble occurs, the following functions work as a method of preventing it. For example, when the signal light output connector 12 is disconnected,
The end face has a boundary between the fiber and the air, and since the refractive index of the fiber and the refractive index of the air are significantly different from each other before the deviation, the reflected light returns with a return loss of about −14 dB. The reflected light is partially reflected by the coupler 7 and input to the light receiving element 10 to be electrically converted. When this electrical level is monitored and a certain level of light is input, it is determined that the signal light output connector 12 is disconnected, and the output of the optical amplifier is lowered. For example, the driving of the semiconductor laser module 4 is stopped. As another accident prevention measure, for example, there is a configuration in which the isolator 6 allows light to pass in the direction of the arrow but does not allow light to pass in the opposite direction. This serves to prevent oscillation caused by reflection of optical components in the optical amplifier.

【0005】そして、現在では光増幅器の小型化を図る
ため、図10に示すように図9のAの部分の光機能を集
積化した光回路モジュールが使用されるようになってい
る。図10において、21は光回路モジュールのケース
本体であり、22,23,24及び25は光ファイバと
レンズを用いて(図示は省略)、平行ビームを構成する
コリメータである。すなわち、22は信号光入力コリメ
ータ、23は励起光入力コリメータ、24は信号光出力
コリメータ、そして25はモニタ光出力コリメータであ
る。26は誘電体多層膜で構成され励起光の1.48μ
m帯励起光を反射し、1.55μm帯信号光を通過する
LWPF、27,28は信号光をモニタするために光を
分岐するカプラである。そして、29はアイソレータで
あり、30は信号光モニタ用受光素子、31は反射光を
モニタするためのモニタ用受光素子である。図10の光
回路モジュールでは、部品番号を変えたことと、ケース
本体に信号光入力コリメータ22と励起光入力コリメー
タとを取付けた以外は、原理的に図9の構成と同様であ
るので機能の説明は省略する。
At present, in order to miniaturize the optical amplifier, as shown in FIG. 10, an optical circuit module integrating the optical function of the portion A of FIG. 9 is used. In FIG. 10, reference numeral 21 is a case body of the optical circuit module, and reference numerals 22, 23, 24 and 25 are collimators that form parallel beams by using optical fibers and lenses (not shown). That is, 22 is a signal light input collimator, 23 is an excitation light input collimator, 24 is a signal light output collimator, and 25 is a monitor light output collimator. Reference numeral 26 is a dielectric multilayer film, which is 1.48 μm of excitation light.
LWPFs 27, 28 that reflect the m-band pumping light and pass the 1.55 μm-band signal light are couplers that branch the light in order to monitor the signal light. Reference numeral 29 is an isolator, 30 is a light receiving element for signal light monitoring, and 31 is a light receiving element for monitoring for monitoring reflected light. The optical circuit module of FIG. 10 is basically the same as the configuration of FIG. 9 except that the part number is changed and the signal light input collimator 22 and the excitation light input collimator are attached to the case body, and therefore the function is the same. The description is omitted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の光増幅器用光回路モジュールでは、励起光
源として使用する半導体レーザモジュールが個別のデバ
イスとして搭載されているため、励起光入力コリメータ
使用して光回路モジュールを構成しなければならない。
従って、励起光系の損失合計は、励起光源の半導体レー
ザモジュール構成時の結合損失2.2dB、光回路モジ
ュール内における信号光入力コリメータと励起光入力コ
リメータとの対向損失0.5dB及び励起光源の半導体
レーザモジュールのファイバ端と励起光入力コリメータ
のファイバ端との融着接続損失0.1dBの加算分とな
り、2.8dBもの損失(結合効率43%)となってし
まうという問題があった。
However, in the conventional optical circuit module for optical amplifier as described above, the semiconductor laser module used as the pumping light source is mounted as a separate device, and therefore the pumping light input collimator is used. Optical circuit module.
Therefore, the total loss of the pumping light system is 2.2 dB in the structure of the semiconductor laser module of the pumping light source, the opposing loss of 0.5 dB between the signal light input collimator and the pumping light input collimator in the optical circuit module, and the pumping light source's loss. There was a problem that the fusion splicing loss of 0.1 dB between the fiber end of the semiconductor laser module and the fiber end of the pumping light input collimator was added, resulting in a loss of 2.8 dB (coupling efficiency 43%).

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅器用
光回路モジュールは、希土類元素ドープ光ファイバに励
起光を導入して希土類元素ドープ光ファイバから出射さ
れる信号光の増幅を行い、この増幅信号光を出力する光
増幅器に付設して使用する光増幅器用光回路モジュール
において、光回路モジュールの両端面に配設され信号光
が入出力する少なくとも一対の信号光コリメータを備
え、一対の信号光コリメータの間でLWPFとアイソレ
ータとを介して特定波長の信号光が相互に一致するビー
ム形状である平行ビームで光結合する第1の光路と、特
定波長とは異なる別の特定波長の励起光が前述の一対の
信号光コリメータの内の1つの信号光コリメータと励起
光のLDコリメータとの間で、LWPFを介して相互に
一致するビーム形状である平行ビームで光結合する第2
の光路とを有し、LDコリメータ用非球面レンズと励起
光を出射する半導体レーザ素子とを、光回路モジュール
内の第2の光路上に、所定間隔をおいて配設したもので
ある。
An optical circuit module for an optical amplifier according to the present invention amplifies signal light emitted from a rare earth element-doped optical fiber by introducing pumping light into the rare earth element-doped optical fiber. An optical amplifier optical circuit module used by being attached to an optical amplifier for outputting amplified signal light, comprising at least a pair of signal light collimators arranged on both end faces of the optical circuit module for inputting and outputting the signal light. A first optical path optically coupled by a parallel beam having a beam shape in which signal lights of a specific wavelength are mutually matched via an LWPF and an isolator between optical collimators, and pumping light of another specific wavelength different from the specific wavelength Is a beam shape in which one of the pair of signal light collimators described above and the LD collimator of the excitation light are mutually matched through the LWPF. Second optically coupled with some parallel beam
And an aspherical lens for an LD collimator and a semiconductor laser element for emitting excitation light are arranged on the second optical path in the optical circuit module at a predetermined interval.

【0008】ここで、この光増幅器用光回路モジュール
において、励起光の前記別の特定波長を1.48μm、
信号光の特定波長を1.55μmとすれば、光増幅器に
使用する希土類元素ドープ光ファイバとしてEDFに適
用するのが好適である。そして、第1の光路に設けられ
た一対の信号光コリメータはいずれもコリメータを構成
するシングルモードファイバ(EDF)と非球面レンズ
との間の距離を調整することにより光学的結合損失が最
小になるように配設され、さらに第2の光路上に配設さ
れたLDコリメータ用非球面レンズの非球面レンズと半
導体レーザ素子との間の距離を調整することにより信号
光コリメータのいずれか1つとの結合効率が最大となる
ように配設されている。また、この場合半導体レーザ素
子及び励起光のLDコリメータ用非球面レンズと信号光
コリメータの内の1つとは、その結合効率が前述の別の
特定波長において最大となるように配設され、LDコリ
メータのビーム形状が信号光コリメータのピーム形状に
ほぼ一致するような光パワーの光学調整により得られて
いることが必要である。
Here, in this optical circuit module for optical amplifier, the other specific wavelength of the pumping light is 1.48 μm,
When the specific wavelength of the signal light is 1.55 μm, it is suitable to be applied to EDF as a rare earth element-doped optical fiber used for an optical amplifier. In each of the pair of signal light collimators provided in the first optical path, the optical coupling loss is minimized by adjusting the distance between the single mode fiber (EDF) forming the collimator and the aspherical lens. And the one of the signal light collimators by adjusting the distance between the aspherical lens of the aspherical lens for LD collimator arranged on the second optical path and the semiconductor laser element. It is arranged so that the coupling efficiency is maximized. Further, in this case, the semiconductor laser element, the aspherical lens for the LD collimator of the pumping light, and one of the signal light collimators are arranged so that the coupling efficiency thereof is maximized at the other specific wavelength described above. It is necessary that the beam shape is obtained by the optical adjustment of the optical power so that it substantially matches the beam shape of the signal light collimator.

【0009】また、他の構成で形成される光増幅器用光
回路モジュールとして、この光回路モジュールの信号光
の光路(前記第1の光路に相当)上に配設されたLWP
Fと、このLWPFにより反射されて希土類元素ドープ
光ファイバに導入される励起光を出射する励起用半導体
レーザ素子及び励起光のLDコリメータ用非球面レンズ
からなる励起光の光路(前記第2の光路に相当)とを内
設したものであってもよい。ここで、いま述べた簡略型
光増幅器用光回路モジュールにもう1つの光学部品を追
加して、光回路モジュールの信号光の光路上に配設され
たLWPFの外にアイソレータを備えたものとしてもよ
い。
Further, as an optical circuit module for an optical amplifier formed by another structure, an LWP arranged on the optical path (corresponding to the first optical path) of the signal light of this optical circuit module.
An optical path of the excitation light, which is composed of F, an excitation semiconductor laser element that emits the excitation light reflected by the LWPF and introduced into the rare-earth element-doped optical fiber, and an aspherical lens for the LD collimator of the excitation light (the second optical path). (Corresponding to) and) may be internally provided. Here, another optical component may be added to the optical circuit module for the simplified optical amplifier described above, and an isolator may be provided outside the LWPF arranged on the optical path of the signal light of the optical circuit module. Good.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、まず、信号光の特定波長と
は異なる別の特定波長の励起光用の光学部品のLDコリ
メータ用非球面レンズと励起用半導体レーザ素子とが光
回路モジュールに内蔵されており、LDコリメータ用非
球面レンズの特性から、励起光が一対の信号光コリメー
タの内の1つの信号光コリメータと相互にほぼ一致する
ビーム形状である平行ビームで光結合するさせることが
可能であり、励起用半導体レーザ素子の出力パワーを高
結合効率でEDF中へ結合させることができるため、低
結合損失の励起光の光路が構成される。
According to the present invention, first, an aspherical lens for an LD collimator, which is an optical component for pumping light of a specific wavelength different from the specific wavelength of signal light, and a semiconductor laser element for pumping are built in an optical circuit module. Due to the characteristics of the aspherical lens for the LD collimator, it is possible to optically couple the excitation light to one signal light collimator of the pair of signal light collimators by a parallel beam having a beam shape that substantially matches each other. Since the output power of the pumping semiconductor laser device can be coupled into the EDF with high coupling efficiency, an optical path of pumping light with low coupling loss is formed.

【0011】さらに、別の発明においては、光回路モジ
ュールを、少なくとも信号光の光路上のLWPFと、こ
のLWPFにより反射されて希土類元素ドープ光ファイ
バに導入される励起光を出射する励起用半導体レーザ素
子及び励起光のLDコリメータ用非球面レンズからなる
励起光の光路とのみを内設したもので構成した場合は、
前方励起型と後方励起型の両方の光増幅器に適用可能な
構成となる。また、いま述べた光回路モジュールの構成
に信号光の光路にアイソレータを付加して形成した光回
路モジュールも、前方励起型と後方励起型の両方の光増
幅器に適用可能である。そして、これらの別の発明の構
成に、モニタ用カプラと受光素子と信号入力コネクタと
を付加した構成のものは、例えば前方励起型専用の光増
幅器として応用可能となる。
According to another aspect of the invention, an optical circuit module is provided with at least an LWPF on an optical path of a signal light and a pumping semiconductor laser for emitting pumping light reflected by the LWPF and introduced into a rare earth element-doped optical fiber. In the case where the element and the optical path of the excitation light including the aspherical lens for the LD collimator of the excitation light are provided internally,
The configuration is applicable to both the forward-pumped and backward-pumped optical amplifiers. Further, an optical circuit module formed by adding an isolator to the optical path of signal light in the configuration of the optical circuit module described above is also applicable to both the forward pumping type and backward pumping type optical amplifiers. Then, a configuration in which a monitor coupler, a light receiving element, and a signal input connector are added to the configurations of these other inventions can be applied as, for example, an optical amplifier dedicated to the forward pumping type.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

[第1の実施例]図1は本発明による光増幅器用光回路
モジュールの一実施例を示す模式構成図である。図から
明らかなように、光回路モジュール内に励起光を出射す
る半導体レーザ素子及び励起光コリメート用の光学系を
内蔵させた構成となっている。図1の構成において、ま
ず、本光回路モジュールの光学系では特定波長の1.5
5μm帯信号光の損失の最小化を最優先するため、信号
光入力コリメータ22と信号光出力コリメータ24に
は、所定の対向距離L1+L2で最適調整されたコリメ
ータ対向を設定している。今述べた最適調整とは、特定
の信号光波長において、光パワーの結合損失が最小とな
るように、コリメータを構成するシングルモードファイ
バとレンズ間の対向距離を調整することである。なお、
この構成による調整ずみの光の通路を本光回路モジュー
ル内の第1の光路と称している。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an optical circuit module for an optical amplifier according to the present invention. As is apparent from the figure, the optical circuit module has a configuration in which a semiconductor laser element for emitting excitation light and an optical system for excitation light collimation are incorporated. In the configuration of FIG. 1, first, in the optical system of the present optical circuit module, 1.5
In order to minimize the loss of the signal light of 5 μm band, the signal light input collimator 22 and the signal light output collimator 24 are set to the collimator facing optimally adjusted at a predetermined facing distance L1 + L2. The optimum adjustment just described is adjusting the facing distance between the single mode fiber and the lens forming the collimator so that the coupling loss of the optical power is minimized at a specific signal light wavelength. In addition,
The adjusted light path according to this configuration is referred to as a first optical path in the present optical circuit module.

【0013】図8は、第1の光路すなわち信号光のコリ
メータ対向を示す説明図であり、シングルモードファイ
バ1aから出射した光は非球面レンズ41で、コリメー
トビーム(平行ビーム)に変換され、対向距離L1+L
2を経て、非球面レンズ42によってシングルモードフ
ァイバ1bに結合するようになっている。この場合、シ
ングルモードファイバ1bと非球面レンズ42とによっ
て逆方向に進むビームもコリメートビーム(平行ビー
ム)となって光結合するようになっている。ただし、こ
の構成は図10の従来例の場合も同様となっている。こ
の信号光コリメータ対向を達成するための具体的構成
は、次に示す通りである。非球面レンズ41,42には
f2.5非球面レンズを用い、8度斜め研磨のシングル
モードファイバ1a,1bを使用して、対向距離L1+
L2=50mmで最適調整を行った結果、対向損失0.
2dBで最適構成が得られた。ここで、励起光を反射さ
せるLWPF26は、所定の距離L1の位置に固定され
る。ただし、この構成は図9の従来例の場合も同様とな
っている。
FIG. 8 is an explanatory view showing the first optical path, that is, the collimator facing of the signal light, in which the light emitted from the single mode fiber 1a is converted into a collimated beam (parallel beam) by the aspherical lens 41 and facing. Distance L1 + L
After passing through 2, the single mode fiber 1b is coupled by the aspherical lens 42. In this case, the single mode fiber 1b and the aspherical lens 42 also make a beam traveling in the opposite direction into a collimated beam (parallel beam) for optical coupling. However, this configuration is similar in the case of the conventional example of FIG. The specific structure for achieving the opposition to the signal light collimator is as follows. F2.5 aspherical lenses are used as the aspherical lenses 41 and 42, and single-mode fibers 1a and 1b obliquely polished by 8 degrees are used, and the facing distance L1 +
As a result of optimal adjustment with L2 = 50 mm, the opposing loss is 0.
The optimum configuration was obtained at 2 dB. Here, the LWPF 26 that reflects the excitation light is fixed at a position of a predetermined distance L1. However, this configuration is similar in the case of the conventional example of FIG.

【0014】一方、本実施例では、前述のような励起系
の損失という従来装置の問題を解決するために、励起光
源の半導体レーザ素子とそのLDコリメータ用非球面レ
ンズをケース本体21内に設置するようになっている。
そこで、別の特定波長の1.48μm帯励起光は、励起
用半導体レーザ素子32の出射ビームをLDコリメータ
用非球面レンズ33でコリメートビームに変換し、結合
距離L1+L3で信号光入力コリメータ22へ結合させ
る構成を採用した。ここで、励起用半導体レーザ素子3
2とLDコリメータ用非球面レンズ33のLD側端面と
の距離をdとし、LDコリメータ用非球面レンズ33の
コリメートビーム出射側の端面とLWPF26との距離
をL3とする。そして、LDコリメータ用非球面レンズ
33にはf0.75非球面レンズ、1.48μm帯励起
用半導体レーザ素子32にはFFP(Far−Fiel
d Pattern:遠視野像)24度(1/e、半
角)のものを用いた。
On the other hand, in the present embodiment, in order to solve the problem of the conventional apparatus such as the loss of the excitation system as described above, the semiconductor laser element of the excitation light source and the aspherical lens for the LD collimator are installed in the case body 21. It is supposed to do.
Therefore, the 1.48 μm band pumping light of another specific wavelength converts the outgoing beam of the pumping semiconductor laser element 32 into a collimated beam by the LD collimator aspherical lens 33 and couples it to the signal light input collimator 22 at the coupling distance L1 + L3. Adopted a configuration to allow. Here, the excitation semiconductor laser device 3
The distance between 2 and the end surface of the LD collimator aspherical lens 33 on the LD side is d, and the distance between the end surface of the LD collimator aspherical lens 33 on the collimated beam exit side and the LWPF 26 is L3. The LD collimator aspherical lens 33 has an f0.75 aspherical lens, and the 1.48 μm band excitation semiconductor laser element 32 has an FFP (Far-Field).
d Pattern: far field image) 24 ° (1 / e 2 , half angle) was used.

【0015】図1に示す信号光入力コリメータ22と励
起用LDコリメータ34との結合効率は結合距離L1+
L3が20〜70mmの範囲で68%以上となるような
高結合効率となる結合特性を持っている。すなわち、こ
の構成では、コリメータ対向間の対向距離例えば信号光
入力コリメータ22と励起用LDコリメータ34の光軸
方向の軸ずれ距離に大きく依存しないで高効率結合特性
が得られるような構成となっている。このような構成が
得られる第2の光路の結合条件について、図2を用いて
以下説明する。
The coupling efficiency between the signal light input collimator 22 and the pumping LD collimator 34 shown in FIG. 1 is the coupling distance L1 +.
It has a binding property with high coupling efficiency such that L3 is 68% or more in the range of 20 to 70 mm. That is, in this configuration, a highly efficient coupling characteristic is obtained without largely depending on the facing distance between the facing collimators, for example, the axial deviation distance between the signal light input collimator 22 and the pumping LD collimator 34 in the optical axis direction. There is. The coupling condition of the second optical path with which such a configuration is obtained will be described below with reference to FIG.

【0016】図2にみられるように、高結合の結合特性
が得られた時の結合系のビーム形状は、結合損失のない
コリメータ同士の結合系であって、互いのコリメートビ
ーム形状が一致していることである。すなわち、図2に
示したように、信号光入力コリメータ22から出射され
る1.48μm励起光のコリメートビーム形状(イ)と
励起用半導体レーザ素子32とLDコリメータ用非球面
レンズ33が構成するLDコリメートビームの形状
(ロ)が相互に一致した時に、結合効率は100%とな
る。よって、高結合効率を得るためには、LDコリメー
トビームの形状(ロ)を信号光入力コリメータ22から
のコリメートビーム形状(イ)に一致させればよい。こ
の場合、LDコリメートビームの形状(ロ)はLDコリ
メータ用非球面レンズ33で決定されるが、前述の距離
dの変化にも依存する。従って、dを調整してやること
によって、高効率結合が設定される。
As shown in FIG. 2, the beam shape of the coupling system when a high coupling characteristic is obtained is a coupling system of collimators with no coupling loss, and the collimated beam shapes of the collimators are the same. It is that. That is, as shown in FIG. 2, the LD formed by the collimated beam shape (a) of the 1.48 μm pumping light emitted from the signal light input collimator 22, the pumping semiconductor laser element 32, and the LD collimator aspherical lens 33. When the shapes (b) of the collimated beams match each other, the coupling efficiency becomes 100%. Therefore, in order to obtain high coupling efficiency, the shape (b) of the LD collimated beam may be matched with the shape (a) of the collimated beam from the signal light input collimator 22. In this case, the shape (b) of the LD collimated beam is determined by the LD collimator aspherical lens 33, but also depends on the change in the distance d. Therefore, by adjusting d, high efficiency coupling is set.

【0017】図3は他の比較例(図4,図5及び図6)
との比較をし易いように図2を書き直した説明図である
が、これらの各図において、ビーム位置の太い実線は信
号光入力コリメータ22からのコリメートビーム形状
(イ)(コリメートビームの進行方向に対して垂直な面
内に分布する光強度のうち、光強度のピーク値から1/
となる点をビームの進行方向に対してプロットした
もの)を示し、太い点線はLDコリメートビームの形状
(ロ)を示している。図3の場合のように、ほぼ完全な
平行ビーム形状で結合する場合の他に、図4,図5及び
図6の比較例に示すようなビーム形状の組合わせも高結
合効率を得ることができる。その理由は、いずれの場合
も、実線のビームと点線のビームが一致するような構成
になっているからである。しかし、図3のように平行ビ
ーム形状でないので、コリメータ対向間のコリメータの
光軸方向への軸ずれによって結合効率が大きく変化する
ようになり、対向距離に大きく依存している形状であ
る。従って、以上のべた3つの比較例と本実施例との比
較結果に基づいて、本光学結合系では、図3に示す平行
ビーム形状で、かつ距離dを調整することによって、最
適結合となるような信号光コリメータ対向とLDコリメ
ータとを構成して本実施例に採用している。
FIG. 3 shows another comparative example (FIGS. 4, 5 and 6).
FIG. 3 is an explanatory diagram in which FIG. 2 is rewritten for easy comparison with FIG. 2. In each of these figures, a thick solid line indicates the collimated beam shape (a) from the signal light input collimator 22 (the traveling direction of the collimated beam). Of the light intensity distributed in the plane perpendicular to the
(e 2 ) is plotted with respect to the traveling direction of the beam), and the thick dotted line indicates the shape (b) of the LD collimated beam. As in the case of FIG. 3, a combination of beam shapes as shown in the comparative examples of FIGS. 4, 5 and 6 can obtain high coupling efficiency in addition to the case of combining in a nearly perfect parallel beam shape. it can. The reason is that, in any case, the beam of the solid line and the beam of the dotted line coincide with each other. However, since it is not a parallel beam shape as shown in FIG. 3, the coupling efficiency changes greatly due to the axial deviation of the collimator between the collimator facings, and the shape depends largely on the facing distance. Therefore, based on the comparison result between the above three comparative examples and this embodiment, the present optical coupling system has the parallel beam shape shown in FIG. 3 and the optimum coupling can be achieved by adjusting the distance d. A signal light collimator facing and an LD collimator are configured and used in this embodiment.

【0018】なお、上述の図3の説明において、「ほぼ
完全な平行ビーム形状で結合する」ということは、厳密
には完全な平行ビームではないことによるものである。
その理由は、コリメータで構成される平行ビームは、必
ずビームウエストと呼ばれる光強度分布が狭くなるくび
れを持ち、完全な平行とはならないからである(光の波
動性から光強度がガウシアンビームで表されることによ
る。)。ただし、このくびれ方をできるだけ小さくする
ことによって、平行ビームに近づけることが可能とな
り、ほぼ完全な平行ビーム形状といえる。
In the above description of FIG. 3, "combining in a substantially perfect parallel beam shape" is because it is not a perfect parallel beam in a strict sense.
The reason for this is that the collimator parallel beam does not always have a constriction called a beam waist that narrows the light intensity distribution, and is not perfectly parallel (the light intensity is expressed as a Gaussian beam). By being done.) However, by making this constriction as small as possible, it becomes possible to make it close to a parallel beam, and it can be said that it is a nearly perfect parallel beam shape.

【0019】以下、動作について説明する。1.48μ
m帯励起用半導体レーザ素子32から出射される励起光
は、LDコリメータ用非球面レンズ33でコリメートビ
ームに変換され、LWPF26で反射し、信号光入力コ
リメータ22に結合して、EDF1に入力する。一方、
信号光入力コネクタ2から入力される1.55μm帯信
号光は、アイソレータ3を通過し、EDF1に入力さ
れ、ここでいま述べた励起光の入力によって増幅され
る。増幅された信号光は信号光入力コリメータ22でコ
リメートビームとなり、LWPF26を通過しアイソレ
ータ29を通過した後、カプラ27で一部分岐(例えば
10:1)し、大部分の信号光はカプラ27を通過して
信号光出力コネクタ24へ結合し、信号光出力コネクタ
12から出力される。一方、カプラ27で反射した信号
光はカプラ28を通過して信号光モニタ用受光素子30
に入力し、電気変換される。この電気信号はモニタ出力
として出力され、この出力の変化は常時監視され、励起
光源の出力にフィードバツクされて、信号出力を一定に
保つように、オートレベルコントロール(ALC)の機
能に用いられる。そして、カプラ28で分岐した信号光
は、モニタ光としてモニタ光出力コネクタ11から出力
される。
The operation will be described below. 1.48μ
The excitation light emitted from the m-band excitation semiconductor laser element 32 is converted into a collimated beam by the LD collimator aspherical lens 33, reflected by the LWPF 26, coupled to the signal light input collimator 22, and input to the EDF 1. on the other hand,
The 1.55 μm band signal light input from the signal light input connector 2 passes through the isolator 3, is input to the EDF 1, and is amplified by the input of the pump light described here. The amplified signal light becomes a collimated beam at the signal light input collimator 22, passes through the LWPF 26 and the isolator 29, and then is partially branched (for example, 10: 1) by the coupler 27, and most of the signal light passes through the coupler 27. Then, it is coupled to the signal light output connector 24 and output from the signal light output connector 12. On the other hand, the signal light reflected by the coupler 27 passes through the coupler 28 and receives the signal light monitoring light receiving element 30.
Input to and converted to electricity. This electric signal is output as a monitor output, and the change in this output is constantly monitored and fed back to the output of the pumping light source to be used for the function of automatic level control (ALC) so as to keep the signal output constant. The signal light branched by the coupler 28 is output from the monitor light output connector 11 as monitor light.

【0020】ここで、光コネクタ等が外れた場合、高出
力のレーザ光が伝送路に送出されているから、人体に悪
影響を及ぼすことがある。このようなトラブルを防止す
る方法として、次のような機能が作用するようになって
いる。例えば、信号光出力コネクタ12が外れた場合、
その端面はファイバと空気とが境界する関係になり、フ
ァイバの屈折率と空気の屈折率が異なることにより、約
−14dBの反射減衰量で反射光が戻ってくる。その反
射光はカプラ27で一部反射して受光素子31に入力さ
れ電気変換される。このレベルを監視して一定レベルの
光が入力されたら、信号光出力コネクタ12が外れたと
して、光増幅器の出力をダウンさせる。例えば、半導体
レーザモジュール4の駆動を停止する。その他の事故防
止策としては、例えば、アイソレータ29は矢印の方向
へは光を通過させるが、その反対方向へは光を通過させ
ないようになっている構成が挙げられる。これは光増幅
器内の光部品の反射によって生ずる発振を防止する役目
をするものである。本実施例のような動作・作用による
光増幅器は、従来例で説明したものと同様で、後方励起
型のものである。
Here, if the optical connector or the like is disconnected, high-power laser light is sent to the transmission path, which may adversely affect the human body. As a method of preventing such a trouble, the following functions have come to work. For example, when the signal light output connector 12 is disconnected,
The end surface has a relationship in which the fiber and the air are bound to each other, and since the refractive index of the fiber and the refractive index of the air are different, the reflected light returns with a return loss of about −14 dB. The reflected light is partially reflected by the coupler 27 and input to the light receiving element 31 to be electrically converted. When this level is monitored and a certain level of light is input, it is determined that the signal light output connector 12 is disconnected, and the output of the optical amplifier is lowered. For example, the driving of the semiconductor laser module 4 is stopped. As another accident prevention measure, for example, there is a configuration in which the isolator 29 allows light to pass in the direction of the arrow but does not allow light to pass in the opposite direction. This serves to prevent oscillation caused by reflection of optical components in the optical amplifier. The optical amplifier according to the operation / action as in this embodiment is the same as that described in the conventional example, and is of the backward pumping type.

【0021】以上詳細に説明したように第1の実施例の
光回路モジュールの光学系では、例えば励起光学系の対
向距離L1+L3=70mmの時、励起用半導体レーザ
素子の出力パワーを結合損失1.25dB(結合効率7
5%)でEDFへ結合させることが可能となる。これ
は、図9の従来例に示すような従来の個別デバイスとし
て搭載されていた場合における損失合計2.8dBに対
して、約1.5dB改善されたことになり、本発明によ
る光学系は十分に低損失化が達成できるという効果を示
したものである。さらに、EDFへの励起光入力として
100mWが要望された場合、その実現には100mW
出力の半導体レーザ素子をモジュール化し、これを光回
路モジュール内で2個偏波合成することで達成していた
が、この第1の実施例の結果から、130mW(100
mW/0.75)出力の半導体レーザ素子1個で対応で
きるようになった。このため、装置全体の小型化、低損
失化、低消費電力化が図れるという効果が得られる。
As described in detail above, in the optical system of the optical circuit module of the first embodiment, for example, when the opposing distance L1 + L3 of the pumping optical system is L = 70 mm, the output power of the pumping semiconductor laser device is reduced to the coupling loss 1. 25 dB (coupling efficiency 7
It is possible to bind to EDF at 5%). This is an improvement of about 1.5 dB from the total loss of 2.8 dB when mounted as a conventional individual device as shown in the conventional example of FIG. 9, and the optical system according to the present invention is sufficiently effective. It shows the effect that low loss can be achieved. Furthermore, if 100 mW is required as the pumping light input to the EDF, 100 mW is required to realize it.
This was achieved by modularizing the output semiconductor laser device and combining two polarized waves in the optical circuit module. From the results of the first embodiment, 130 mW (100
A single semiconductor laser device with an output of mW / 0.75) can be used. Therefore, it is possible to obtain the effects of downsizing the entire device, reducing loss, and reducing power consumption.

【0022】[第2の実施例]図7は本発明の他の実施
例を示す模式説明図である。本実施例は、図1の実施例
のモジュールが後方励起型のものであるのに対して、前
方励起型の光増幅器の一例を構成するものである。そし
て、本実施例は、図1の実施例と同じ構成部品を使用す
るが、それらの光学配置を若干変えるだけの構成からな
っている。すなわち、この場合の光増幅器用光回路モジ
ュールは、図7の波線枠内に示す構成部品を内蔵して光
回路モジュールを形成したものである。まず励起系光学
部品としてのLWPF(WDMともいう)26、励起用
半導体レーザ素子32及びLDコリメータ用非球面レン
ズ33と、次に後方で利用したアイソレータ3と、さら
に入力信号光系部品のモニタ用のカプラ28、信号光モ
ニタ用受光素子30及び信号光入力コネクタとを内蔵さ
せて、前方励起型の光増幅器の光回路モジュールを形成
している。
[Second Embodiment] FIG. 7 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the module of the embodiment shown in FIG. 1 is of the backward pumping type, but constitutes an example of the forward pumping type optical amplifier. Further, this embodiment uses the same components as those of the embodiment of FIG. 1, but has a configuration in which their optical arrangements are slightly changed. That is, the optical circuit module for an optical amplifier in this case is one in which the components shown in the broken line frame in FIG. 7 are built in to form the optical circuit module. First, an LWPF (also referred to as WDM) 26 as an excitation optical component, an excitation semiconductor laser element 32, an aspherical lens 33 for an LD collimator, an isolator 3 used in the rear, and a monitor for an input signal optical component. The coupler 28, the signal light monitoring light receiving element 30 and the signal light input connector are built in to form an optical circuit module of a forward pumping type optical amplifier.

【0023】重複を避けて詳細な説明は省略するが、こ
の構成では、EDF1を前述の励起系光学部品の前方
(信号光出力側)に配設し、このEDF1にLWPF2
6を反射した励起光を入力することによって前方励起型
の光増幅が行われる。そして、増幅された信号光が直接
信号光出力コネクタ12から出力されるようになる。
Although detailed description is omitted to avoid duplication, in this configuration, the EDF 1 is arranged in front of the above-mentioned pumping system optical component (signal light output side), and the LWPF 2 is attached to this EDF 1.
By inputting the pumping light reflected by 6, the forward pumping type optical amplification is performed. Then, the amplified signal light is directly output from the signal light output connector 12.

【0024】[第3の実施例]この実施例は、図7の太
い点線枠内の構成部品を、図示の配置で光増幅器の光回
路モジュールとして構成するものである。すなわち、励
起系光学部品としてのLWPF26、励起用半導体レー
ザ素子32及びLDコリメータ用非球面レンズ33及び
信号光の方向を規制するのアイソレータ3を1つのケー
ス本体内に組み込んで光増幅器用の光回路モジュールを
形成したものである。この構成は、LWPF26とアイ
ソレータ3の向きによって、前方励起型と後方励起型の
いずれにも対応できる光回路モジュールを提供できるこ
とを特徴とするものである。
[Third Embodiment] In this embodiment, the components within the thick dotted line frame of FIG. 7 are configured as an optical circuit module of an optical amplifier in the arrangement shown in the drawing. That is, the LWPF 26 as the pumping optical component, the pumping semiconductor laser element 32, the aspherical lens 33 for the LD collimator, and the isolator 3 for controlling the direction of the signal light are incorporated in one case body to provide an optical circuit for an optical amplifier. It is a module. This configuration is characterized in that it is possible to provide an optical circuit module that can be used for both the forward pumping type and the backward pumping type, depending on the orientations of the LWPF 26 and the isolator 3.

【0025】[第4の実施例]本実施例は図7の太い実
線枠内の構成部品を、図示の配置で光増幅器の光回路モ
ジュールとして構成するものである。すなわち、励起系
光学部品としてのLWPF26、励起用半導体レーザ素
子32及びLDコリメータ用非球面レンズ33だけを内
蔵して、光増幅器用の光回路モジュールを形成してい
る。この構成は、前方励起型と後方励起型の両方に対応
できる光回路モジュールを提供するものである。
[Fourth Embodiment] In this embodiment, the components within the thick solid line frame in FIG. 7 are configured as an optical circuit module of an optical amplifier in the arrangement shown in the drawing. That is, the optical circuit module for the optical amplifier is formed by incorporating only the LWPF 26 as the excitation system optical component, the excitation semiconductor laser element 32, and the aspherical lens 33 for the LD collimator. This configuration provides an optical circuit module that can be used for both the forward pumping type and the backward pumping type.

【0026】以上詳細に説明したように第2の実施例の
光回路モジュールの光学系によれば、図1の実施例と同
じ構成部品の一部主要部を使用し、それらの光学配置を
若干変えた構成とし、まず図7の波線枠内に示す構成部
品を内蔵して光回路モジュールを形成したから、比較的
簡単に前方励起型の光増幅器の光回路モジュールを形成
することができる効果がある。また、第3,第4の実施
例の光回路モジュールの光学系によれば、図1の実施例
に使用した部品の内、LWPF、励起用半導体レーザ素
子及びLDコリメータ用非球面レンズのみ、又はこれら
の部品に加えてアイソレータを使用して光回路モジュー
ルを形成しているから、いずれも、前方励起型と後方励
起型の両方の光増幅器に対応できる光回路モジュールを
備えることができる効果が得られる。
As described in detail above, according to the optical system of the optical circuit module of the second embodiment, some main parts of the same components as those of the embodiment of FIG. 1 are used, and their optical arrangement is slightly changed. Since the optical circuit module is formed by incorporating the components shown in the wavy frame in FIG. 7 into a different configuration, the optical circuit module of the forward pumping type optical amplifier can be formed relatively easily. is there. Further, according to the optical systems of the optical circuit modules of the third and fourth embodiments, among the components used in the embodiment of FIG. 1, only the LWPF, the pumping semiconductor laser element and the aspherical lens for the LD collimator, or Since an optical circuit module is formed by using an isolator in addition to these components, both have the effect that an optical circuit module that can support both forward-pumped and backward-pumped optical amplifiers can be provided. To be

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、特に励起光光学系を構成する励起用半導体レーザ素
子及びLDコリメータ用非球面レンズを光回路モジュー
ル内に所定の光学配置により内蔵させたので、励起用半
導体レーザ素子の出力パワーを結合損失1.25dB
(結合効率75%)でEDFへ結合させることが可能と
なるという効果が得られた。これは、従来の個別デバイ
スとして搭載されていた半導体レーザモジュールの場合
における損失合計2.8dBに対して、約1.5dB改
善されたことになり、本発明による光学系は十分に低損
失化が達成できる効果を得ることができた。さらに、E
DFへの励起光入力の一例として100mWが要望され
た場合、その実現には100mW出力の半導体レーザ素
子をモジュール化し、これを光回路モジュール内で2個
偏波合成することで達成していたが、本発明のの結果か
ら、130mW出力の半導体レーザ素子1個で対応でき
るようになり、さらに光ファイバの取り回しを無くすこ
とができるので、装置全体の小型化、低損失化、低消費
電力化が図れるという効果が得られる。また、光回路モ
ジュール内に配置する部品を少数の主要部品例えば励起
光用光学系やそれらに加えてせいぜい1個のアイソレー
タのもののみに限定した簡易型光回路モジュールを構成
することにより、前方励起型又は後方励起型の光増幅器
に対応できる。
As described in detail above, according to the present invention, in particular, a pumping semiconductor laser element and an aspherical lens for LD collimator that constitute a pumping light optical system are incorporated in an optical circuit module by a predetermined optical arrangement. As a result, the output power of the pumping semiconductor laser device is reduced to a coupling loss of 1.25 dB.
The effect that it was possible to bind to EDF with (coupling efficiency of 75%) was obtained. This is an improvement of about 1.5 dB from the total loss of 2.8 dB in the case of the semiconductor laser module mounted as a conventional individual device, and the optical system according to the present invention has a sufficiently low loss. I was able to obtain the achievable effect. Furthermore, E
When 100 mW was requested as an example of pumping light input to the DF, the realization was achieved by modularizing a semiconductor laser device with a 100 mW output and combining two polarizations in an optical circuit module. According to the results of the present invention, one semiconductor laser device having an output of 130 mW can be used, and since the handling of the optical fiber can be eliminated, the overall size of the device can be reduced, the loss can be reduced, and the power consumption can be reduced. The effect that it can be achieved is obtained. Further, by constructing a simplified optical circuit module in which the components to be arranged in the optical circuit module are limited to a small number of main components such as an optical system for pumping light and at most one isolator, forward pumping Type or backward pumping type optical amplifier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光増幅器用光回路モジュールの一
実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical circuit module for an optical amplifier according to the present invention.

【図2】本発明の励起光光学系の結合状態を説明する模
式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a coupled state of the excitation light optical system of the present invention.

【図3】他の比較例とのビーム形状を比較し易く書き直
した図2の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of FIG. 2 in which a beam shape of another comparative example is rewritten for easy comparison.

【図4】本発明の励起光光学系の結合状態と比較する一
比較例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a comparative example for comparison with the coupled state of the pumping light optical system of the present invention.

【図5】本発明の励起光光学系の結合状態と比較する他
の比較例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of another comparative example for comparison with the coupled state of the excitation light optical system of the present invention.

【図6】本発明の励起光光学系の結合状態と比較する別
の比較例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another comparative example for comparison with the coupled state of the excitation light optical system of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例を示す模式説明図である。FIG. 7 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の信号光のコリメータ対向を示す説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a signal light of the present invention facing a collimator.

【図9】従来の光増幅器の基本構成を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a conventional optical amplifier.

【図10】図9の点線で示したA部を集積化した光回路
モジュールの模式説明図である。
FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of an optical circuit module in which the portion A shown by the dotted line in FIG. 9 is integrated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エルビウムドープ光ファイバ(EDF) 1a,1b シングルモードファイバ 2,22 信号光入力コネクタ 3,6,29 アイソレータ 4 半導体レーザモジュール 5,26 LWPF(ロングウェーブパスフィルタ) 7,8,27,28 カプラ 9,10 受光素子 11 モニタ出力コネクタ 12 信号光出力コネクタ 21 ケース本体 23 励起光入力コリメータ 24 信号光出力コリメータ 25 モニタ出力コリメータ 30 信号光モニタ用受光素子 31 モニタ用受光素子 32 励起用半導体レーザ素子 33 LDコリメータ用非球面レンズ 34 励起用LDコリメータ 41,42 非球面レンズ 1 Erbium Doped Optical Fiber (EDF) 1a, 1b Single Mode Fiber 2,22 Signal Optical Input Connector 3,6,29 Isolator 4 Semiconductor Laser Module 5,26 LWPF (Long Wave Pass Filter) 7,8,27,28 Coupler 9 , 10 light receiving element 11 monitor output connector 12 signal light output connector 21 case body 23 excitation light input collimator 24 signal light output collimator 25 monitor output collimator 30 signal light monitoring light receiving element 31 monitor light receiving element 32 excitation semiconductor laser element 33 LD Aspherical lens for collimator 34 LD collimator for excitation 41, 42 Aspherical lens

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希土類元素ドープ光ファイバに励起光を
導入して前記希土類元素ドープ光ファイバから出射され
る信号光の増幅を行い、この増幅信号光を出力する光増
幅器に付設して使用する光増幅器用光回路モジュールに
おいて、 この光回路モジュールの両端面に配設され前記信号光が
入出力する少なくとも一対の信号光コリメータを備え、
前記一対の信号光コリメータの間でロングウェーブパス
フィルタとアイソレータとを介して特定波長の前記信号
光が相互に一致するビーム形状である平行ビームで光結
合する第1の光路と、 前記特定波長とは異なる別の特定波長の前記励起光が前
記一対の信号光コリメータの内の1つの信号光コリメー
タと前記励起光のLDコリメータ用非球面レンズとの間
で、前記ロングウェーブパスフィルタを介して相互に一
致するビーム形状である平行ビームで光結合する第2の
光路とを有し、前記LDコリメータ用非球面レンズと前
記励起光を出射する半導体レーザ素子とを、前記光回路
モジュール内の前記第2の光路上に、所定間隔をおいて
配設し、励起用LDコリメータを構成したことを特徴と
する光増幅器用光回路モジュール。
1. Light used by being attached to an optical amplifier for amplifying signal light emitted from the rare earth element-doped optical fiber by introducing pumping light into the rare earth element-doped optical fiber and outputting the amplified signal light. In an optical circuit module for an amplifier, the optical circuit module is provided with at least a pair of signal light collimators which are arranged on both end surfaces and through which the signal light is input and output,
A first optical path that optically couples a pair of signal light collimators through a long wave pass filter and an isolator with parallel beams having a beam shape in which the signal lights having a specific wavelength match each other, and the specific wavelength. Between the signal light collimator of the pair of signal light collimators and the aspherical lens for LD collimator of the pump light through the long wave pass filter. A second optical path for optically coupling with a parallel beam having a beam shape corresponding to the aspherical lens for LD collimator and a semiconductor laser element for emitting the excitation light, the second optical path in the optical circuit module. An optical circuit module for an optical amplifier, characterized in that an LD collimator for excitation is formed by arranging the LD collimator at a predetermined interval on the optical path 2.
【請求項2】 前記希土類元素ドープ光ファイバはエル
ビウムドープ光ファイバであり、前記励起光の前記別の
特定波長は1.48μm、前記信号光の特定波長は1.
55μmであることを特徴とする請求項1記載の光増幅
器用光回路モジュール。
2. The rare earth element-doped optical fiber is an erbium-doped optical fiber, the other specific wavelength of the pumping light is 1.48 μm, and the specific wavelength of the signal light is 1.48 μm.
The optical circuit module for an optical amplifier according to claim 1, wherein the optical circuit module has a thickness of 55 μm.
【請求項3】 前記第1の光路に設けられた前記一対の
信号光コリメータはいずれもコリメータを構成するシン
グルモードファイバと非球面レンズとの間の距離を調整
することにより光学的結合損失が最小になるように配設
され、この第1の光路の結合損失が最小となることを最
優先して配設された後、さらに前記第2の光路上に配設
された前記LDコリメータ用非球面レンズの非球面レン
ズと前記半導体レーザ素子との間の距離を調整すること
により前記信号光コリメータのいずれか1つとの結合効
率が最大となるように配設され、励起用LDコリメータ
を構成していることを特徴とする請求項1記載の光増幅
器用光回路モジュール。
3. The optical coupling loss is minimized by adjusting the distance between the single mode fiber and the aspherical lens that constitute the collimator in each of the pair of signal light collimators provided in the first optical path. The LD collimator aspherical surface is further arranged on the second optical path after the first optical path is arranged so that the coupling loss of the first optical path is minimized. By adjusting the distance between the aspherical lens of the lens and the semiconductor laser element, it is arranged so that the coupling efficiency with any one of the signal light collimators is maximized, and an LD collimator for excitation is configured. The optical circuit module for an optical amplifier according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記半導体レーザ素子及び前記励起光の
LDコリメータ用非球面レンズと前記信号光コリメータ
の内の1つとはその結合効率が前記別の特定波長におい
て最大となるように配設されて励起用LDコリメータが
構成され、前記励起用LDコリメータのビーム形状が前
記信号光コリメータのピーム形状にほぼ一致する光学調
整により得られていることを特徴とする請求項3記載の
光増幅器用光回路モジュール。
4. The semiconductor laser device, the aspherical lens for LD collimator of the pumping light, and one of the signal light collimators are arranged so that the coupling efficiency thereof becomes maximum at the another specific wavelength. 4. An optical circuit for an optical amplifier according to claim 3, wherein a pumping LD collimator is configured, and the beam shape of the pumping LD collimator is obtained by optical adjustment that substantially matches the beam shape of the signal light collimator. module.
【請求項5】 希土類元素ドープ光ファイバに励起光を
導入して前記希土類元素ドープ光ファイバに入力される
信号光の増幅を行い、この増幅光を出力する光増幅器に
付設して使用する光増幅器用光回路モジュールにおい
て、 この光回路モジュールの信号光の光路上に配設されたロ
ングウェーブパスフィルタとこのロングウェーブパスフ
ィルタにより反射されて前記希土類元素ドープ光ファイ
バに導入される励起光を出射する励起用半導体レーザ素
子及び前記励起光のLDコリメータ用レンズとを内設し
たことを特徴とする光増幅器用光回路モジュール。
5. An optical amplifier attached to an optical amplifier for amplifying signal light input to said rare earth element-doped optical fiber by introducing pumping light into said rare earth element-doped optical fiber and outputting the amplified light. In the optical circuit module for use, a long wave pass filter disposed on the optical path of the signal light of the optical circuit module and pumping light reflected by the long wave pass filter and introduced into the rare earth element-doped optical fiber are emitted. An optical circuit module for an optical amplifier, wherein a pumping semiconductor laser element and a lens for an LD collimator for pumping light are provided inside.
【請求項6】 前記光回路モジュールの信号光の光路上
に配設されたロングウェーブパスフィルタの外にアイソ
レータを備えたことを特徴とする請求項5記載の光増幅
器用光回路モジュール。
6. The optical circuit module for an optical amplifier according to claim 5, wherein an isolator is provided outside the long wave pass filter arranged on the optical path of the signal light of the optical circuit module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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