JPH0854511A - Optical amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に用いられる光
増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier used for optical communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】光信号を用いた通信は、広い分野で利用
されており、例えば公衆網を使用する光通信では、現
在、波長が0.8μm帯域、1.3μm帯域および1.
55μm帯域の信号が用いられている。このような光信
号を、電気信号に換えることなく直接光信号のままで増
幅するいわゆる光増幅器の1つに、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器がある。2. Description of the Related Art Communication using optical signals is used in a wide range of fields. For example, in optical communication using a public network, wavelengths of 0.8 μm band, 1.3 μm band and 1.
A signal in the 55 μm band is used. An erbium-doped optical fiber amplifier is one of so-called optical amplifiers that directly amplify such an optical signal as it is without converting it to an electrical signal.
【0003】図2は、従来のエルビウムドープ光ファイ
バ増幅器の構成図を示す。エルビウムドープ光ファイバ
増幅器1では、図2に示されているように、光増幅機能
を有する光ファイバとして、エルビウムドープ光ファイ
バ2が用いられている。また、1.55μm帯域λ1の
光信号が入力されるエルビウムドープ光ファイバ2を励
起するために、光信号よりも高いエネルギーを有する、
例えば、0.98μmあるいは1.48μmの波長λ2
のレーザ光源が、励起光源3として用いられている。こ
の励起光源3からのレーザ光λ2が、光カプラ4を介し
て光ファイバ2に導かれると、エルビウムドープ光ファ
イバ2は、反転分布状態におかれ、光信号λ1が光ファ
イバ2の誘導放出作用によって増幅されて、出力され
る。FIG. 2 shows a block diagram of a conventional erbium-doped optical fiber amplifier. In the erbium-doped optical fiber amplifier 1, as shown in FIG. 2, an erbium-doped optical fiber 2 is used as an optical fiber having an optical amplification function. Further, since the erbium-doped optical fiber 2 into which the optical signal in the 1.55 μm band λ1 is input is excited, it has higher energy than the optical signal.
For example, a wavelength λ2 of 0.98 μm or 1.48 μm
This laser light source is used as the excitation light source 3. When the laser light λ2 from the pumping light source 3 is guided to the optical fiber 2 via the optical coupler 4, the erbium-doped optical fiber 2 is placed in the population inversion state, and the optical signal λ1 causes the stimulated emission of the optical fiber 2. Is amplified and output by.
【0004】増幅器1の入出力端側には、それぞれ信号
光λ1の逆流を防止するためのアイソレータ5,6が設
けられている。また、信号光λ1の励起光源3への流入
は、その反射波λ1*を生じさせ、多重反射を引き起こ
す原因となることから、これを防止するために、励起光
源3と、光カプラ4との間には、従来、信号光λ1の励
起光源3への流入を防止するための1.55μm用アイ
ソレータ7が用いられていた。Isolators 5 and 6 for preventing backflow of the signal light λ1 are provided on the input and output ends of the amplifier 1, respectively. Further, the inflow of the signal light λ1 into the pumping light source 3 causes the reflected wave λ1 * thereof, which causes multiple reflections. Therefore, in order to prevent this, the pumping light source 3 and the optical coupler 4 are combined. In the meantime, conventionally, the isolator 7 for 1.55 μm for preventing the signal light λ1 from flowing into the pumping light source 3 has been used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、励起光
源3と、光カプラ4との間に設けられるアイソレータ7
は、励起光源3から出てエルビウムドープ光ファイバ2
へ向かう励起光λ2を減衰させてしまい、大きな光損失
を引き起こす。このために、励起光源による励起効率の
向上を図ることが強く望まれていた。However, the isolator 7 provided between the pumping light source 3 and the optical coupler 4 is used.
Is emitted from the excitation light source 3 and the erbium-doped optical fiber 2
The excitation light λ2 traveling toward the end is attenuated, causing a large optical loss. Therefore, it has been strongly desired to improve the excitation efficiency by the excitation light source.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために、光増幅機能を有する光ファイバのため
の励起光源と、この励起光源からの励起光を光ファイバ
に導くための光カプラとの間に、従来のアイソレータに
換えて、励起光の光カプラへ向けての通過を許し信号光
の励起光源へ向けての通過を阻止する光フィルタを設け
たことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pumping light source for an optical fiber having an optical amplification function, and a pumping light from this pumping light source to the optical fiber. An optical filter is provided between the optical coupler and the optical isolator, instead of the conventional isolator, to allow the pumping light to pass toward the optical coupler and to block the signal light from passing toward the pumping light source.
【0007】[0007]
【作用】本発明の光増幅器では、励起光源から発せられ
た、増幅すべき光信号の波長と異なる波長の励起光は、
光フィルタで大きな減衰を生じることはなく、光カプラ
から光増幅機能を有する光ファイバに効率的に導入され
る。他方、励起光と異なる波長の信号光は、光フィルタ
によって、励起光源への流入が阻止される。In the optical amplifier of the present invention, the pumping light emitted from the pumping light source and having a wavelength different from the wavelength of the optical signal to be amplified is
The optical filter does not cause large attenuation, and is efficiently introduced from the optical coupler to the optical fiber having the optical amplification function. On the other hand, the signal light having a wavelength different from that of the pumping light is blocked from flowing into the pumping light source by the optical filter.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に沿って詳細に
説明する。図1は本発明に係る光増幅器を示す構成図で
ある。本発明に係る光増幅器10は、図1に示されてい
るように、光増幅媒体として、例えばエルビウムが添加
された光ファイバ2と、この光ファイバ2を励起するた
めの例えば半導体レーザからなる励起光源3と、励起光
源からの励起光を光ファイバ2に導くための光カプラ4
と、励起光源3からの光を光カプラ4に案内するための
光ファイバ8と、この光ファイバ8の励起光源3および
光カプラ4間に設けられた光フィルタ12とを含む。The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an optical amplifier according to the present invention. As shown in FIG. 1, an optical amplifier 10 according to the present invention includes an optical fiber 2 doped with, for example, erbium as an optical amplification medium, and a pump including a semiconductor laser for pumping the optical fiber 2. Light source 3 and optical coupler 4 for guiding pumping light from the pumping light source to the optical fiber 2.
And an optical fiber 8 for guiding the light from the pumping light source 3 to the optical coupler 4, and an optical filter 12 provided between the pumping light source 3 and the optical coupler 4 of the optical fiber 8.
【0009】エルビウムが添加されたいわゆるエルビウ
ムドープ光ファイバ2は、1.55μm帯域の光信号を
最も効率的に増幅することから、1.55μm帯域λ1
の光信号の光増幅素子として用いられる。また、この光
信号の増幅のためにエルビウムドープ光ファイバ2を励
起する励起光源3は、光信号よりも高いエネルギーを有
する、すなわち短い波長の例えば、0.98μmあるい
は1.48μmの波長λ2のレーザ光源が用いられる。
この励起光源3からのレーザ光λ2が、光ファイバ8を
経て光カプラ4からエルビウムドープ光ファイバ2に導
かれると、エルビウムドープ光ファイバ2は、反転分布
状態におかれ、光信号λ1が光ファイバ2の誘導放出作
用によって増幅されて、出力される。増幅器1の入出力
端側には、それぞれ信号光λ1の逆流を防止するための
アイソレータ5,6が設けられている。Since the so-called erbium-doped optical fiber 2 doped with erbium amplifies the optical signal in the 1.55 μm band most efficiently, the 1.55 μm band λ1
Is used as an optical amplifying element for the optical signal. Further, the pumping light source 3 for pumping the erbium-doped optical fiber 2 for amplifying this optical signal has a higher energy than the optical signal, that is, a laser having a short wavelength, for example, a wavelength λ2 of 0.98 μm or 1.48 μm. A light source is used.
When the laser light λ2 from the pumping light source 3 is guided from the optical coupler 4 to the erbium-doped optical fiber 2 via the optical fiber 8, the erbium-doped optical fiber 2 is placed in the inverted distribution state, and the optical signal λ1 is transmitted to the optical fiber. It is amplified and output by the stimulated emission action of 2. Isolators 5 and 6 for preventing backflow of the signal light λ1 are provided on the input and output ends of the amplifier 1, respectively.
【0010】信号光λ1の励起光源3への流入は、その
反射波λ1*を生じさせ、多重反射を引き起こす原因と
なることから、これを防止するために、光ファイバ8に
おける励起光源3と、光カプラ4との間には、励起光の
光カプラ4へ向けての通過を許し信号光λ1の励起光源
3へ向けての通過を阻止する光フィルタ12が挿入され
ている。Since the inflow of the signal light λ1 into the pumping light source 3 causes the reflected wave λ1 * to cause multiple reflections, in order to prevent this, the pumping light source 3 in the optical fiber 8 and An optical filter 12 that allows the pumping light to pass toward the optical coupler 4 and blocks the signal light λ1 from passing toward the pumping light source 3 is inserted between the optical coupler 4 and the optical coupler 4.
【0011】図3は、本発明に係る光フィルタ12とし
て用いられるデュアルコア型光フィルタの構造図であ
る。デュアルコア型光フィルタ12は、図3に示す例で
は、図中左方が光カプラ4側に位置し、図中右方が励起
光源3側に位置するように、光ファイバ8に挿入されて
いる。光フィルタ12は、励起光源の光通路となる光フ
ァイバ8のコア8Aに整合して配置される第1のコア1
4と、第1のコアに並行して配置され、中間部Zを第1
のコア14との間に光の結合であるエバネッセント結合
をなすように該第1のコアに近接して配置された第2の
コア16と、両コアを取り巻くクラッド18とを備え
る。第2のコア16の直径は、第1のコア14のそれよ
り小さく、両端が光ファイバ8のクラッド8Aの端面に
対向する。また、両コア14および16が近接するクラ
ッド18の中間部分には、減径部20が形成されてい
る。FIG. 3 is a structural diagram of a dual core type optical filter used as the optical filter 12 according to the present invention. In the example shown in FIG. 3, the dual core type optical filter 12 is inserted into the optical fiber 8 so that the left side in the figure is located on the optical coupler 4 side and the right side in the figure is located on the excitation light source 3 side. There is. The optical filter 12 is arranged in alignment with the core 8A of the optical fiber 8 serving as the optical path of the excitation light source.
4 is arranged in parallel with the first core, and the intermediate portion Z is
A second core 16 disposed in proximity to the first core so as to form an evanescent coupling, which is a coupling of light, with the core 14, and a clad 18 surrounding both cores. The diameter of the second core 16 is smaller than that of the first core 14, and both ends face the end surface of the cladding 8A of the optical fiber 8. Further, a reduced diameter portion 20 is formed in an intermediate portion of the clad 18 where the two cores 14 and 16 are close to each other.
【0012】デュアルコア型光フィルタ12では、両コ
ア14および16が結合する結合長Z等の条件を適宜選
択することにより、フィルタ12の一端から入射した光
を他端において第1のコア14および第2のコア16
に、波長に応じて、分離することができる。このことか
ら、結合長等を選択することにより、図3に二重矢印で
示されように光フィルタ12の左端側から第1のコア1
4に入った光信号λ1を第2のコア16によってクラッ
ド8Bに導き、符号22で指し示すようなクラッドモー
ドとして除去することができる。このクラッドモードに
より、光信号λ1は、フィルタ12を通過することを効
果的に阻止される。また、励起光源側からの励起光λ2
は、フィルタ12の第1のコア14を経て、従来のよう
な強い減衰を受けることなく光カプラ4に案内される。In the dual core type optical filter 12, by appropriately selecting the conditions such as the coupling length Z at which the two cores 14 and 16 are coupled, the light incident from one end of the filter 12 is fed to the first core 14 and the other at the other end. Second core 16
In addition, they can be separated according to the wavelength. From this, by selecting the coupling length or the like, as shown by the double arrow in FIG. 3, from the left end side of the optical filter 12 to the first core 1
The optical signal λ1 entering 4 can be guided to the cladding 8B by the second core 16 and removed as a cladding mode as indicated by reference numeral 22. This cladding mode effectively blocks the optical signal λ1 from passing through the filter 12. Also, the excitation light λ2 from the excitation light source side
Are guided to the optical coupler 4 through the first core 14 of the filter 12 without undergoing strong attenuation as in the conventional case.
【0013】従って、励起光源3からの励起光に大きな
減衰を生じるさせることなく、励起光をエルビウムドー
プ光ファイバ2に効率的に導入することができることか
ら、励起光源による励起効率の向上を図ることができ
る。また、信号光の励起光源3へ流入を確実に阻止する
ことから、励起光源と、光カプラとの間に、高価なアイ
ソレータを使用することなく、信号光の励起光源への流
入を確実に阻止して、その反射波による多重反射を確実
に防止できる。Therefore, since the pumping light from the pumping light source 3 can be efficiently introduced into the erbium-doped optical fiber 2 without causing a large attenuation, the pumping efficiency of the pumping light source is improved. You can Further, since the signal light is surely blocked from flowing into the pumping light source 3, the signal light is reliably blocked from flowing into the pumping light source without using an expensive isolator between the pumping light source and the optical coupler. Then, multiple reflection due to the reflected wave can be reliably prevented.
【0014】光増幅媒体としてエルビウム以外の希土類
元素あるいはその他のドープ材を添加した光ファイバを
光増幅素子として用いることができる。また、図示の例
では、励起光源が後方励起の例を示したが、これに限ら
ず前方励起あるいは双方向励起に本願発明を適用するこ
とができる。An optical fiber doped with a rare earth element other than erbium or another doping material can be used as an optical amplification element as an optical amplification medium. In the illustrated example, the pumping light source is backward pumping, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to forward pumping or bidirectional pumping.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅器
では、光フィルタが、励起光源からの励起光に大きな減
衰を生じるさせることなくこれを光ファイバに効率的に
導入し、他方、信号光の励起光源へ流入を確実に阻止す
ることから、励起光源と、光カプラとの間に、高価なア
イソレータを使用することなく、信号光の励起光源への
流入を確実に阻止して、その反射波による多重反射を確
実に防止できる。また、励起光源による励起効率の向上
を図ることができる。As described above, in the optical amplifier of the present invention, the optical filter efficiently introduces the pumping light from the pumping light source into the optical fiber without causing large attenuation, while Since the inflow of the light to the pumping light source is surely blocked, the inflow of the signal light to the pumping light source is reliably blocked without using an expensive isolator between the pumping light source and the optical coupler. It is possible to reliably prevent multiple reflection due to reflected waves. In addition, the excitation efficiency of the excitation light source can be improved.
【図1】本発明に係る光増幅器を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical amplifier according to the present invention.
【図2】従来の光増幅器を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional optical amplifier.
【図3】本発明に係るデュアルコア型光フィルタの構造
図である。FIG. 3 is a structural diagram of a dual core type optical filter according to the present invention.
2 光ファイバ λ1 光信号波長 3 励起光源 λ2 励起光波長 4 光カプラ 12 光フィルタ 2 Optical fiber λ1 Optical signal wavelength 3 Pumping light source λ2 Pumping light wavelength 4 Optical coupler 12 Optical filter
Claims (3)
る、前記光ファイバのための励起光源と、 該励起光源からの励起光を前記光ファイバに導くための
光カプラと、 該光カプラと前記励起光源との間にあって前記励起光の
前記光カプラへ向けての通過を許し前記信号光の前記励
起光源へ向けての通過を阻止する光フィルタとを含むこ
とを特徴とする光増幅器。1. An optical fiber having an optical amplification function, a pumping light source for the optical fiber which emits pumping light having a wavelength different from the wavelength of an optical signal to be amplified, and the pumping light from the pumping light source An optical coupler for guiding to a fiber, and light that exists between the optical coupler and the pumping light source and allows passage of the pumping light toward the optical coupler and blocks passage of the signal light toward the pumping light source. An optical amplifier comprising: a filter.
ィルタである請求項1に記載の光増幅器。2. The optical amplifier according to claim 1, wherein the optical filter is a dual core type optical filter.
路に整合して挿入され、励起光を案内する第1のコア
と、該第1のコアに並行して配置され前記光信号を分離
すべく前記第1のコアに結合された第2のコアと、前記
第1および第2のコアを取り巻くクラッドとを備える請
求項1に記載の光増幅器。3. The optical filter is inserted in alignment with the optical path of the pumping light source, and is provided with a first core for guiding the pumping light, and arranged in parallel with the first core to separate the optical signal. The optical amplifier according to claim 1, further comprising: a second core coupled to the first core, and a clad surrounding the first and second cores.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6211805A JPH0854511A (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
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JP6211805A JPH0854511A (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Optical amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0854511A true JPH0854511A (en) | 1996-02-27 |
Family
ID=16611900
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6211805A Pending JPH0854511A (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Optical amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0854511A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2758392A1 (en) * | 1997-01-16 | 1998-07-17 | Nec Corp | Optical fibre amplifier control device for telecommunications |
US6954304B2 (en) | 2001-08-10 | 2005-10-11 | Fujitsu Limited | Raman amplifier |
CN105190225A (en) * | 2013-03-25 | 2015-12-23 | 弗劳恩霍夫应用促进研究协会 | Fibre-optic sensor and use thereof |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP6211805A patent/JPH0854511A/en active Pending
Cited By (5)
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