JPH08313945A - 光増幅器 - Google Patents

光増幅器

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JPH08313945A
JPH08313945A JP7120038A JP12003895A JPH08313945A JP H08313945 A JPH08313945 A JP H08313945A JP 7120038 A JP7120038 A JP 7120038A JP 12003895 A JP12003895 A JP 12003895A JP H08313945 A JPH08313945 A JP H08313945A
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JP
Japan
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optical
added
amplification
gain
optical fiber
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Pending
Application number
JP7120038A
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English (en)
Inventor
Yasutake Oishi
泰丈 大石
Atsushi Mori
淳 森
Makoto Yamada
誠 山田
Teruhisa Kanamori
照寿 金森
Makoto Shimizu
誠 清水
Shoichi Sudo
昭一 須藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH08313945A publication Critical patent/JPH08313945A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/041Non-oxide glass compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/122Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16Solid materials
    • H01S3/17Solid materials amorphous, e.g. glass
    • H01S3/177Solid materials amorphous, e.g. glass telluride glass

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のプラセオジム添加ファイバ増幅器の増
幅波長帯が狭いという欠点を解決し、広い波長域におい
て小さな利得変動で動作可能な1.3μm帯用の光増幅
器を提供する。 【構成】 異なるホスト成分からなるPr添加光ファイ
バを複数個用いて光増幅部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、増幅利得の信号波長依
存性が小さく広帯域な1.3μm帯用の光増幅器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバのコアに希土類元素を
添加した光ファイバを増幅媒体とした光ファイバ増幅器
の研究開発が進められ、光通信システムや光計測への応
用が盛んに進められている。
【0003】光ファイバ増幅器に求められる重要な特性
として、信号波長により増幅利得のばらつきが無いこ
と、いわゆる利得がフラットである特性がある。これ
は、将来見込まれる通信サービスの多様化に対応した伝
送容量の増大に対処するためのひとつの光伝送方式であ
る波長多重伝送方式で使用される場合に、特に要求され
る特性である。この特性が要求されるのは、信号波長に
よる増幅利得の変動が大きく、異なる波長の信号が多段
に中継増幅されると、信号間の強度のレベル差が大きく
なり、全ての信号に亘って均一な特性の伝送ができなく
なるためである。
【0004】光ファイバ増幅器のうち1.5μm帯で動
作するものとしては、Er(エルビウム)添加ファイバ
増幅器(EDFA)が開発されている。このEDFAに
おいては、その増幅利得をフラットにするために、内部
にフィルタ等を挿入するなどの方法が取られ、波長幅が
10nm程度に亘って利得がほぼフラットになるものの
開発が行われている。
【0005】また、1.3μm帯用の光ファイバ増幅器
としては、Pr(プラセオジム)添加ファイバ増幅器
(PDFA)の研究が進められている。前記1.5μm
帯の光ファイバ増幅器(EDFA)と同様に波長多重伝
送システム中で使用する場合には、該EDFAの場合の
ように、より広い波長域で利得の変動が少なく動作する
ものが望まれる。しかし、現状のZrF4 系フッ化物フ
ァイバをホストとしたPDFAでは、利得がほぼ一定に
なるのは、1.30μmから1.31μmの10nm程
度の狭い波長幅しかない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
のPDFAの増幅波長帯が狭いという欠点を解決し、広
い波長域において小さな利得変動で動作可能な1.3μ
m帯用の光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】本発明の光増幅器は、上
記目的を達成するために、異なるホスト成分からなるP
r添加光ファイバを複数個用いて光増幅部を構成するこ
とを、最も主要な特徴とする。
【0008】すなわち、本発明の請求項1の光増幅器
は、プラセオジム(Pr)が添加された物質を増幅媒体
とする光増幅器において、前記増幅媒体が少なくともフ
ッ化物ガラスおよび酸化テルライドガラスをホストとす
ることを特徴とする。
【0009】また、本発明の請求項2の光増幅器は、コ
アにプラセオジム(Pr)が添加されたフッ化物ガラス
光ファイバよりなる光増幅媒体と、コアにプラセオジム
(Pr)が添加された酸化テルライドガラス光ファイバ
よりなる光増幅媒体とが、各々最低1個づつ含まれるよ
うに直列に連結されていることを特徴とする。
【0010】
【作用】従来は、利得スペクトルをフラット化するため
に、増幅器内部に利得スペクトルを整形するためのフィ
ルタを挿入して、所定の特性を得ていた。しかし、この
従来の方法は、(i)利得スペクトルをフラット化する
ために、利得の高い波長域の利得を損失を与えることに
より下げて、低い利得に合わせる手法であるために、利
得を下げるという非効率なことを行わなければならない
という欠点と、(ii)利得スペクトルを整形する手法で
あるため、利得帯域は使用する増幅媒体の帯域により限
定され、そのために、利得帯域幅を広げるということに
はならないという欠点があった。
【0011】本発明の手法は、利得を部分的に下げると
いう非効率な手段を取ることなく、利得スペクトルをフ
ラット化し、かつ、増幅帯域も広げられるものであり、
それを実現にするために、増幅媒体として、これまで用
いられてきたPr添加フッ化物ファイバとともに、Pr
添加酸化テルライドファイバをも用いる。
【0012】これは、図1に示したように、酸化テルラ
イドガラス中では、Prの 1435 遷移による
1.3μm帯発光が、フッ化物ガラス中の場合よりも長
波長に、現われるため、この2種類のファイバの持つ利
得スペクトルを重ね合わせることにより、利得スペクト
ルは、フラットになり、かつ、広がるためである。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明は、これら実施例に限定されるものではな
い。
【0014】(実施例1)図2は、本発明の実施例であ
り、1,1′,1″は光アイソレータ、2,2′は光カ
ップラ、3,3′は励起光源、4,5は増幅用光ファイ
バである。
【0015】増幅用光ファイバ4として、Pr添加Zr
系フッ化物光ファイバ(Pr濃度=1000pp
m、長さ=15m、カットオフ波長=1μm、コア−ク
ラッド屈折率差(Δn)=3.7%)を用い、増幅用光
ファイバ5として、Pr添加TeO2 系光ファイバ(P
r濃度=1000ppm、長さ=15m、カットオフ波
長=1μm、Δn=2%)を用いた。コアガラス組成
は、TeO2 (75)−ZrO(15)−Na2
(3)−Bi23(7mol%)であり、クラッドガ
ラス組成は、TeO2 (75)−Na2 O(5)−Zn
O(20mol%)であった。
【0016】なお、前記Pr添加ZrF系フッ化物光
ファイバについては、「Kanamori,T.et
al., Proceedings of 9th I
nternational Symposium on
non−oxide glasses,P.74,1
994」に詳しく記載されている。
【0017】これら増幅用光ファイバ4、5を光アイソ
レータ1′を介して直列に接続し、それぞれを、光カッ
プラ2,2′を介して励起光源(InGaAs半導体レ
ーザ、発振波長1.02μm)3,3′により、光励起
した。この配置による光信号利得スペクトルを、図3に
示す。このスペクトルは、全励起光強度が600mW
で、入力信号が−40dBmのときに得られたものであ
り、1.29μmから1.33μmに亘って、利得の変
動は2dB以下であることがわかる。Pr添加ZrF4
系光ファイバを単独で用いたときには、上記の波長域で
は利得変動は5dB以上あり、従って、利得変動は半分
以下に抑えられたことになる。
【0018】また、入力信号強度を0dBmに上げ、飽
和領域での利得スペクトルを求めたところ、1.28μ
mから1.34μmの波長域で、利得変動は1dB以下
であった。Pr添加ZrF4 系光ファイバを単独で用い
たときには、飽和領域における利得変動が1dB以下の
波長領域は、1.29μmから1.305μmであるの
で、利得変動が1dB以下の領域が3倍以上拡大したこ
とになる。
【0019】(実施例2)増幅用光ファイバ4としてP
r添加InF3 系フッ化物光ファイバ(Pr濃度=10
00ppm、長さ=15m、カットオフ波長=1μm、
Δn=3.7%)を用いて、増幅特性を測定した。この
場合も、Pr添加ZrF4 系フッ化物光ファイバを用い
た場合と同様、InF3 系ファイバ単独で用いたときよ
りも、増幅帯域の拡大および増幅スペクトルのフラット
化の増加が確認できた。
【0020】なお、前記Pr添加InF3 系フッ化物光
ファイバについては、「H.Yanagita et
al.,in Technical Digest o
fOFC’95 PFP2」に詳しく記載されている。
【0021】(実施例3)増幅用光ファイバ5のガラス
系として、以下のものを用いた場合においても、増幅帯
域の拡大および増幅スペクトルのフラット化が確認でき
た。
【0022】TeO2 −BaO−Na2 O系、TeO2
−BaO−K2 O系、TeO2 −BaO−CaO系、T
eO2 −BaO−SrO系、TeO2 −SrO−CaO
系、TeO2 −Li2 O−Na2 O系、TeO2 −Li
O−K2 O系、TeO2 −Li2 O−BaO−CaO−
SrO系、TeO2 −La23 −Li2 O−K2 O−
Na2 O系、TeO2 −La23 −BaO−SrO
系、TeO2 −MgO−K2 O−Li2 O−Na2
系、TeO2 −MgO−BaO−SiO−CaO系、T
eO2 −MgO−La23 −Al23 系、TeO2
−ThO2 −K2 O−Li2 O−Na2 O系、TeO2
−ThO2 −BaO−SrO系、TeO2 −ThO2
MgO−BeO系、TeO2 −ThO2 −La23
Al23 系、TeO2 −BeO−K2 O−Li2 O−
Na2 O系、TeO2 −TiO2 −Li2 O−Na2
−K2 O系、TeO2 −TiO2 −BaO−SiO2
系、TeO2 −TiO2 −La23 −Al23 系、
TeO2 −TiO2 −ThO2 系、TeO2 −Ta2
−Li2 O−Na2 O−K2 O系、TeO2 −Ta2
5 −BaO−SrO系、TeO2 −Nb25 −Li
2 O−Na2 O−K2 O系、TeO2 −Nb25 −B
aO−CaO−SrO系、TeO2 −Nb25−Mg
O−BeO系、TeO2 −Nb25 −La23 −A
23 系、TeO2 −Nb25 −ThO2 −TiO
2 系、TeO2 −WO3 −K2 O−Li2O−Na2
系、TeO2 −WO3 −BaO−CaO−SrO系、T
eO2 −WO3 −MgO−BeO系、TeO2 −WO3
−La23 −Al23 系、TeO2 −WO3 −Th
2 −TiO2 系、または、TeO2 −WO3 −Ta2
5−Nb25 系ガラスまたは上記ガラスの2種類以
上の混合ガラス。
【0023】つまり、TeO2 を含むガラスをPrのホ
ストとすることにより、本発明の増幅帯域の拡大および
増幅スペクトルのフラット化が達成できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のPDFA
を用いると、増幅波長帯域が従来のPDFAより広げら
れるため、従来のものでは高利得が得にくかったNd:
YAGレーザの発振波長である1.317μmや1.3
19μmでも高利得が達成できる。従って、それらレー
ザを光源とする光映像伝送システム中で映像分配用に応
用でき、システムの経済化および高機能化に寄与でき
る。また、1.3μm帯の波長多重伝送方式中での光フ
ァイバ増幅器としても有効に応用でき、伝送容量の増大
を図り、通信コストの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フッ化物ガラスおよび酸化テルライドガラス中
のPrの1.3μm発光スペクトルを示す図である。
【図2】本発明の光増幅器の第1の実施例の構成図であ
る。
【図3】本発明の光増幅器における利得スペクトルを示
す図である。
【符号の説明】
1,1′,1″ 光アイソレータ 2,2′ 光カップラ 3,3′ 励起光源 4,5 増幅用光ファイバ
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 3/07 H01S 3/07 3/17 3/17 (72)発明者 金森 照寿 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 清水 誠 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 須藤 昭一 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラセオジム(Pr)が添加された物質
    を増幅媒体とする光増幅器において、 前記増幅媒体が少なくともフッ化物ガラスおよび酸化テ
    ルライドガラスをホストとすることを特徴とする光増幅
    器。
  2. 【請求項2】 コアにプラセオジム(Pr)が添加され
    たフッ化物ガラス光ファイバよりなる光増幅媒体と、コ
    アにプラセオジム(Pr)が添加された酸化テルライド
    ガラス光ファイバよりなる光増幅媒体とが、各々最低1
    個ずつ含まれるように直列に連結されていることを特徴
    とする光増幅器。
JP7120038A 1995-05-18 1995-05-18 光増幅器 Pending JPH08313945A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7120038A JPH08313945A (ja) 1995-05-18 1995-05-18 光増幅器

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JP7120038A JPH08313945A (ja) 1995-05-18 1995-05-18 光増幅器

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JPH08313945A true JPH08313945A (ja) 1996-11-29

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ID=14776374

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JP7120038A Pending JPH08313945A (ja) 1995-05-18 1995-05-18 光増幅器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298652C (zh) * 2005-03-02 2007-02-07 中国科学院上海光学精密机械研究所 含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298652C (zh) * 2005-03-02 2007-02-07 中国科学院上海光学精密机械研究所 含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃

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