JPH0951136A - 光増幅装置 - Google Patents

光増幅装置

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JPH0951136A
JPH0951136A JP19940195A JP19940195A JPH0951136A JP H0951136 A JPH0951136 A JP H0951136A JP 19940195 A JP19940195 A JP 19940195A JP 19940195 A JP19940195 A JP 19940195A JP H0951136 A JPH0951136 A JP H0951136A
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JP
Japan
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active lens
optical fiber
light
signal light
optical
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JP19940195A
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English (en)
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Junya Kosaka
淳也 小坂
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】通信回線としての光ファイバ1に接続される希
土類元素を添加したレンズ2と、レンズ2を励起させる
役割を有する励起光源3とを備える。 【効果】光通信システムに適用される光増幅装置の小型
化を図ることができ、かつ製造性を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム及び長距
離光伝送システムにおいて使用される光増幅装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光伝送システムにおいて希土類添加光フ
ァイバ増幅器は利得が偏波に依存しない、高利得増幅が
可能等の理由から特に長距離光伝送システムにおいて必
要な要素となっている。
【0003】これに対する従来の方式として、特開平4
−312988号公報「ドープされた活性光ファイバを
有する光増幅器」において図8に示す方式が検討されて
いる。図8を概要的に説明すれば、波長λsを有する伝
送信号はダイクロイックカプラ22に送出され、ダイク
ロイックカプラ22では、伝送信号が励起レーザ23が
発生した波長λpの励起信号と固有のファイバ24上で
合流する。適当な長さの活性光ファイバ25は、ダイク
ロイックカプラ22を出て行くファイバ24に接続され
ており、伝送信号が増幅された後、光ファイバ回線26
に導入されてその送信先へ送出される。この構成では、
活性光ファイバ25を用いエルビウムの励起遷移を利用
することにより、伝送信号の増幅が得られるようにして
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光増幅器が伝送回線上
で積極的に使用されるに伴い、構成の簡略化や、小型化
要求が強まってきた。
【0005】従来の光増幅器を構成する希土類添加光フ
ァイバには、次のような問題があった。1)使用する希
土類添加光ファイバの長さが数十mに渡り繁雑となる。
2)構成される希土類添加光ファイバ増幅器の大きさが
ファイバを巻く直径に制限される。3)励起光源となる
半導体レーザ光を希土類添加光ファイバに導くための合
波手段が必須である。
【0006】本発明の目的は、簡単で、かつ小型に構成
できる光増幅装置及び光増幅方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明による光増幅装置では、通信回線としての光
ファイバに接続される、希土類元素を添加した活性レン
ズと、前記活性レンズを励起させる役割を有する励起光
源とを備えている。
【0008】本発明による光増幅装置では、通信回線と
しての光ファイバに接続される希土類元素を添加した活
性レンズと、前記活性レンズを励起させる役割を有する
励起光源と前記励起光源からの励起光を効率的に前記希
土類元素を添加した活性レンズに照射するための反射鏡
を備えている。
【0009】本発明による光増幅装置では、通信回線と
しての光ファイバに接続される、希土類元素を添加した
活性レンズと、前記活性レンズを励起させる役割を有す
る励起光源と前記希土類元素を添加した活性レンズの前
段又は後段あるいは両者に信号光に対して設置された光
アイソレータを備えている。
【0010】本発明による光増幅装置では、通信回線と
しての光ファイバに接続される、希土類元素を添加した
活性レンズと、前記活性レンズを励起させる役割を有す
る励起光源と前記希土類元素を添加した活性レンズの前
段又は後段に信号光に対して設置された一つ以上の光分
岐手段と、前記分岐手段によって分岐された光のパワー
を検出する一つ以上の光検出器を備えている。
【0011】本発明による光増幅装置では、通信回線と
しての光ファイバに接続される、希土類元素を添加した
活性レンズと、前記活性レンズを励起させる役割を有す
る励起光源と前記希土類元素を添加した活性レンズに対
し信号光の進行方向とは異なる方向に設置された一つ以
上の光検出手段を備えている。
【0012】
【作用】次に本発明による光増幅装置の作用を説明す
る。
【0013】図1は本発明の基本構成を示したものであ
る。図中、1は通信回線としての光ファイバであり、光
ファイバ1を出た信号光は、希土類元素を添加した活性
レンズ2に照射される。活性レンズ2を通過し集光され
た信号光は、再び通信回線としての光ファイバ2に入力
されて伝達される。活性レンズ2には同時に励起光源3
よりの光が照射されており、活性レンズ2内の希土類を
励起して信号光を増幅することを可能としている。
【0014】図2は信号光入力の増幅過程に寄与する希
土類添加活性レンズ2内部の、希土類元素の励起過程及
び信号光の増幅過程を模式的に示した図である。図中、
4は希土類元素の基底準位、5は励起準位、6は励起吸
収、7は自然放出、8は誘導放出、9は励起光入力、1
0は信号光入力、11は信号光出力である。活性レンズ
2内に励起光入力9が導入されると、活性レンズ2内に
添加されている希土類元素は、励起吸収6によって基底
準位4から励起準位5へ持ち上げられる。この状態で信
号光入力10が活性レンズ2内に入ると誘導放出8を誘
発し、信号光とほぼ同じ波長の光が放出される。結果と
して信号光入力10は増幅され、信号光出力11として
取り出される。尚、自然放出7による光は活性レンズ2
内の希土類元素の励起状態に対応し、活性レンズ2より
全ての方向に放出される。誘導放出8によって誘発され
た光は信号光と同じ方向に進むため、増幅された信号光
出力11は拡散されることなく信号光入力10の入射角
度に対応した方向へ効率良く集光させることが可能であ
る。
【0015】
【実施例】図1は本発明の基本機能を示し、かつ第1の
実施例を示す説明図である。本実施例によれば、図中1
は通信回線としての光ファイバであり、例えば、クラッ
ド125μm、コア径10μmの光ファイバとした。2は
希土類を添加した希土類添加活性レンズであり、例え
ば、エルビウムを添加した、直径が1mmの球レンズであ
る。また活性レンズ2内のエルビウムの添加量は200
0ppmであり、活性レンズ2内に均一に添加されるよう
にしている。ここで、照射される励起光が効率良く活性
レンズ2内のエルビウムに行き渡るよう、励起光が照射
される側の濃度を濃くし、反対側を薄くするよう添加し
てもよい。一方、3は励起光源であり、例えば、0.9
8μmの半導体レーザである。励起光源3よりの励起光
はレンズ2に照射されるが、なるべく活性レンズ2全体
に励起光が照射されるよう励起光源出射端と活性レンズ
2との距離を約0.5mmとしている。信号光入力は活性
レンズ2内で増幅をうけて活性レンズ2他端より出射す
る。出射した光は集光されて通信回線としての光ファイ
バ2に再び入力されるようになっている。ここで球レン
ズを用いることにより、信号光の進む方向とは異なる方
向より、簡単に励起光を活性レンズ内に導くことができ
る。また、励起光源3の位置ずれもある程度許容可能で
ある。
【0016】活性レンズは光ファイバに信号光を導入可
能な形態であれば良く、例えば、光ファイバ先端に取り
付けられた集光作用のある活性レンズに希土類を添加し
てもよい。活性レンズを用いれば、光ファイバと活性レ
ンズの間の光損失を低減できるため、光増幅装置全体の
利得を向上させることが可能となる。
【0017】一般に半導体レーザからの光は断面が通常
楕円形に広がって行く。従って、励起光源3と希土類添
加活性レンズ2の間に励起光を水平に進行させるコリメ
ートレンズを設置すれば、励起光源と希土類添加活性レ
ンズの位置を自由に変えることができ、製造性が向上す
る。
【0018】また、励起光源は一度光ファイバ中を伝送
させ、光ファイバからの出力を活性レンズ2に照射する
ようにしてもよい。このようにすれば、励起光源を設置
する際の融通性が向上し、光増幅装置全体の製造性を向
上させる。
【0019】図3は本発明の第2の実施例を示すもので
ある。本実施例によれば、図中12は活性レンズ2に照
射される励起光が平行な光になるよう、励起光と活性レ
ンズ2の間に挿入されたコリメートレンズである。ま
た、13は活性レンズより透過してきた光を再び活性レ
ンズに導く反射鏡である。反射鏡13を設置することに
より、活性レンズ2内のエルビウムによって励起吸収を
受けずそのまま透過してきた光を再び活性レンズ2内に
戻すことができる。
【0020】また反射鏡13により反射され、活性レン
ズ2を再び透過した光が半導体レーザ3に戻らぬよう、
半導体レーザ3と活性レンズ2の間に光アイソレータを
挿入し戻り光を遮断してもよい。
【0021】図4は本発明の第2の実施例の他の具体例
を示した説明図である。図中、通信回線としての光ファ
イバ1より放出された入力信号光は、活性レンズ2に入
力され増幅を受けた後、活性レンズ2を出た光は半透過
反射鏡13により反射され、再び活性レンズ2において
増幅を受けた後、元の光ファイバ1に戻る構成となって
いる。光ファイバ1の途中には光サーキュレータ14を
配置しており、入力信号光と、出力信号光が光ファイバ
の相異なるファイバ端より導入あるいは導出できるよう
に構成している。一方、励起光は半透過反射鏡13に対
し、活性レンズ2と反対の位置に配置され、励起光が半
透過反射鏡13を通過した後、活性レンズ2に照射され
るような構成となっている。このように構成することに
より、活性レンズ2内で信号光が励起される分布が、信
号光進行方向に対して均一になるため、ファイバ内の光
の強さの偏りを防止することが可能となる。従って、光
通信システムに適用される光学部品の特性ばらつきなど
を防止することができる。
【0022】図5は本発明の第3の実施例を示すもので
ある。本実施例によれば、図中15は活性レンズ2前段
に設置された光アイソレータであり、16は後段に設置
された光アイソレータである。光アイソレータ15は、
活性レンズ2へ光が導入する時に反射され信号光とは逆
方向に戻る光を遮断することができる。光アイソレータ
16は活性レンズ2より光ファイバ1へ導入されるとき
にファイバ端にて反射され信号光とは逆方向に進む光を
遮断することができる。このように構成することによ
り、結果として信号光の利得増幅率が減少することのな
いようにしている。
【0023】図6は本発明の第4の実施例を示すもので
ある。本実施例によれば、図中17又は18は活性レン
ズの前段あるいは後段において信号光を一部分岐する分
岐手段として、反射率10%の反射鏡を用いている。ま
た19又は20は反射鏡によって反射した光のパワーを
検出する光検出器である。このように構成することによ
り、入力信号あるいは出力信号の光のパワーを相対的に
検出することができる。
【0024】図7は本発明の第5の実施例を示すもので
ある。本実施例によれば、図中21はレンズから放出さ
れる光のうち、信号光の進行方向とは異なる位置に設置
された光検出器である。本構成によれば、光検出器は、
レンズ2よりの自然放出光7を検出することができる。
前述したように自然放出光はレンズにおける増幅状態に
依存している。従ってレンズにおける信号光の利得を相
対的に検出することができる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、通信回線としての光フ
ァイバに接続される、希土類元素を添加したレンズと、
レンズを励起させる役割を有する励起光源とを備えたの
で、簡単で、かつ小型に構成できる光増幅装置及び光増
幅方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光増幅装置の基本機能及び第一の実施
例を示す説明図。
【図2】本発明の希土類添加レンズの作用の説明図。
【図3】本発明の光増幅装置の第二の実施例を示す説明
図。
【図4】本発明の光増幅装置の第二の実施例の説明図。
【図5】本発明の光増幅装置の第三の実施例を示す説明
図。
【図6】本発明の光増幅装置の第四の実施例を示す説明
図。
【図7】本発明の光増幅装置の第四の実施例を示す説明
図。
【図8】従来の光増幅器の説明図。
【符号の説明】
1…光ファイバ、2…希土類添加光レンズ、3…励起光
源。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通信回線としての光ファイバに間接あるい
    は直接に接続され、前記光ファイバよりの信号光を集光
    し、前記光ファイバへ信号光を導入する、希土類元素を
    添加された活性レンズと、前記活性レンズに光を導入し
    前記活性レンズを励起させるための励起光源とを具えた
    ことを特徴とする光増幅装置。
  2. 【請求項2】通信回線としての光ファイバに接続され、
    前記ファイバよりの信号光を集光し、前記光ファイバへ
    信号光を導入する希土類元素を添加した活性レンズと、
    前記活性レンズに光を導入し前記活性レンズを励起させ
    るための励起光源と、前記励起光源よりの励起光を前記
    活性レンズに集光するための反射鏡を具えたことを特徴
    とする光増幅装置。
  3. 【請求項3】通信回線としての光ファイバに接続され、
    前記光ファイバよりの信号光を集光し、前記光ファイバ
    へ信号光を導入する希土類元素を添加した活性レンズ
    と、前記活性レンズに光を導入し前記活性レンズを励起
    させるための励起光源と、前記活性レンズの前段又は後
    段あるいは両者に信号光に対して設置された光アイソレ
    ータを具えたことを特徴とする光増幅装置。
  4. 【請求項4】通信回線としての光ファイバに接続され、
    前記光ファイバよりの信号光を集光し、前記光ファイバ
    へ信号光を導入する希土類元素を添加した活性レンズ
    と、前記活性レンズに光を導入し前記活性レンズを励起
    させるための励起光源と、前記活性レンズの前段又は後
    段に信号光に対して設置された一つ以上の光分岐手段光
    と前記分岐手段によって分岐された光のパワーを検出す
    る一つ以上の光検出器を具えたことを特徴とする光増幅
    装置。
  5. 【請求項5】通信回線としての光ファイバに接続され、
    前記光ファイバよりの信号光を集光し、前記光ファイバ
    へ信号光を導入する、希土類元素を添加した活性レンズ
    と、前記活性レンズに光を導入し前記活性レンズを励起
    させるための励起光源と、活性レンズに対し信号光の進
    行方向とは異なる方向に設置された一つ以上の光検出手
    段を具えたことを特徴とする光増幅装置。
  6. 【請求項6】光ファイバよりの信号光を集光し、前記光
    ファイバへ信号光を導入する、希土類元素を添加した活
    性レンズは球レンズを用いる請求項1,2,3,4また
    は5に記載の光増幅装置。
JP19940195A 1995-08-04 1995-08-04 光増幅装置 Pending JPH0951136A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128502A2 (en) * 1999-12-02 2001-08-29 JDS Uniphase Inc. Optical amplifier using bulk optics
JP2008503096A (ja) * 2004-06-14 2008-01-31 フランス テレコム エス アー 光電磁波増幅集束器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128502A2 (en) * 1999-12-02 2001-08-29 JDS Uniphase Inc. Optical amplifier using bulk optics
US6433927B1 (en) * 1999-12-02 2002-08-13 Jds Uniphase Inc. Low cost amplifier using bulk optics
EP1128502A3 (en) * 1999-12-02 2004-04-28 JDS Uniphase Inc. Optical amplifier using bulk optics
JP2008503096A (ja) * 2004-06-14 2008-01-31 フランス テレコム エス アー 光電磁波増幅集束器

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