JPH095806A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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JPH095806A
JPH095806A JP15175595A JP15175595A JPH095806A JP H095806 A JPH095806 A JP H095806A JP 15175595 A JP15175595 A JP 15175595A JP 15175595 A JP15175595 A JP 15175595A JP H095806 A JPH095806 A JP H095806A
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JP
Japan
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terminal
optical
signal light
rare earth
output
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Pending
Application number
JP15175595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kobayashi
雅彦 小林
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Publication of JPH095806A publication Critical patent/JPH095806A/en
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    • 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
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06754Fibre amplifiers

Abstract

PURPOSE: To decrease the number of parts of an optical amplifier and to lessen the loss of the optical amplifier which executes bidirectional transmission. CONSTITUTION: This optical amplifier has an optical circulator 66 which has forward direction transmission characteristics toward a first terminal A, a second terminal B and a third terminal C and is respectively connected with a rare earth-added optical fiber 62 to the second terminal B and a signal light output terminal to the third terminal C. Exciting light is supplied via the optical circulator 66 to the rare earth-added optical fiber 62. The signal light amplified by the rare earth-added optical fiber 62 is outputted from the signal light output terminal via the optical circulator 66.

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関し、特に
光ファイバを介して伝送される信号光を励起光が供給さ
れた希土類添加光ファイバを通過させて増幅する光増幅
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier, and more particularly to an optical amplifier for amplifying signal light transmitted through an optical fiber by passing it through a rare earth-doped optical fiber supplied with pumping light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5には、従来の光増幅器の構成が示さ
れている。この光増幅器は、入力信号光入力Piが供給
される光アイソレータ10と、光アイソレータ10の出
力端に接続された希土類添加光ファイバ12と、励起光
源14と、励起光源14の出力端に接続された光アイソ
レータ16と、希土類添加光ファイバ12の出力と光ア
イソレータ16の出力に接続された光合波器18と、光
合波器18の出力に接続された光アイソレータ20とを
備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows the configuration of a conventional optical amplifier. This optical amplifier is connected to an optical isolator 10 to which an input signal light input Pi is supplied, a rare earth-doped optical fiber 12 connected to the output end of the optical isolator 10, a pumping light source 14, and an output end of the pumping light source 14. Optical isolator 16, an optical multiplexer 18 connected to the output of the rare earth-doped optical fiber 12 and the output of the optical isolator 16, and an optical isolator 20 connected to the output of the optical multiplexer 18.

【0003】以上のように構成された光増幅器におい
て、入力信号光Piは、光アイソレータ10を経て希土
類添加光ファイバ12に入射する。一方、励起光源14
から放出された励起光は光アイソレータ16及び光合波
器18を経て希土類添加光ファイバ12に入射する。励
起光は添加した希土類イオンの励起準位に相当する波長
を有し、希土類添加光ファイバ12においては、励起光
により形成された希土類イオンのエネルギー準位の反転
分布により生ずる誘導放出現象により入射信号を増幅す
る。増幅された信号光は光アイソレータ20を介して信
号光出力Poとして出力される。ここで、入出力端に設
けられた光アイソレータ10、20は、外部からの反射
により信号光や自然放出光が再び増幅器内に戻り、発振
等の不安定状態に陥るのを防いでいる。また、励起光源
14の出力端に設けられた光アイソレータ16は、増幅
された信号光や自然放出光が励起光源14に入射するこ
とにより励起光源14に悪影響を及ぼすことを防止す
る。なお、光アイソレータ16に代えて信号光波長対を
阻止する光フィルタを用いる場合もある。
In the optical amplifier configured as described above, the input signal light Pi enters the rare earth-doped optical fiber 12 through the optical isolator 10. On the other hand, the excitation light source 14
The excitation light emitted from the laser beam enters the rare earth-doped optical fiber 12 via the optical isolator 16 and the optical multiplexer 18. The excitation light has a wavelength corresponding to the excitation level of the added rare earth ion, and in the rare earth-doped optical fiber 12, the incident signal is generated by the stimulated emission phenomenon caused by the population inversion of the energy level of the rare earth ion formed by the excitation light. To amplify. The amplified signal light is output as a signal light output Po via the optical isolator 20. Here, the optical isolators 10 and 20 provided at the input and output ends prevent signal light and spontaneous emission light from returning to the inside of the amplifier again due to reflection from the outside and falling into an unstable state such as oscillation. Further, the optical isolator 16 provided at the output end of the pumping light source 14 prevents the pumping light source 14 from being adversely affected by the amplified signal light or spontaneous emission light entering the pumping light source 14. An optical filter that blocks a pair of signal light wavelengths may be used instead of the optical isolator 16.

【0004】上記のように希土類添加光ファイバ12の
後方から励起する方法の他に、希土類添加光ファイバ1
2の前方または、図6に示すように前後双方から励起す
る方式もある。図6の従来の光増幅器は、信号光入力P
iを入力する光アイソレータ22と、第1の励起光源2
4と、光アイソレータ22と第1の励起光源24に接続
された光合波器26と、光合波器26に接続された希土
類添加光ファイバ28と、第2の励起光源30と、希土
類添加光ファイバ28の出力と第2の励起光源30の出
力端に接続された光合波器32と、光合波器32に接続
された光アイソレータ34とを備えている。このように
希土類添加光ファイバの前方(信号光入射側)及び後方
(信号光出射側)の双方から励起する方式によると、雑
音、利得特性及び飽和出力特性を高めることができる。
In addition to the method of exciting the rare earth-doped optical fiber 12 from the rear side as described above, the rare earth-doped optical fiber 1 is also used.
There is also a method of exciting from the front of No. 2 or both front and back as shown in FIG. The conventional optical amplifier of FIG. 6 has a signal light input P
Optical isolator 22 for inputting i and first pumping light source 2
4, an optical multiplexer 26 connected to the optical isolator 22 and the first pumping light source 24, a rare earth-doped optical fiber 28 connected to the optical multiplexer 26, a second pumping light source 30, and a rare earth-doped optical fiber An optical multiplexer 32 connected to the output of 28 and the output end of the second pumping light source 30 and an optical isolator 34 connected to the optical multiplexer 32. As described above, according to the method of pumping from both the front side (signal light incident side) and the rear side (signal light emitting side) of the rare earth-doped optical fiber, noise, gain characteristics and saturated output characteristics can be enhanced.

【0005】一般に、光伝送システムにおいては、伝送
系の信頼性を向上させるために伝送路を二重化し、伝送
路の断線等による障害発生時に予備系の伝送路に切り替
えるようになっている。このような二重化した系におい
て、光増幅器を用いる場合には、両方の系に光増幅器を
備える必要がある。図7に示すように、正常時は光ファ
イバ36から伝送された信号光を増幅器40によって増
幅し、光ファイバ36の系に異常が発生した場合に、系
を光ファイバ38側に切り替え、増幅器42によって信
号光を増幅する。
Generally, in an optical transmission system, in order to improve the reliability of the transmission system, the transmission line is duplicated, and when the failure occurs due to the disconnection of the transmission line or the like, the transmission line is switched to the standby system. When optical amplifiers are used in such a duplicated system, both systems must be equipped with optical amplifiers. As shown in FIG. 7, in a normal state, the signal light transmitted from the optical fiber 36 is amplified by the amplifier 40, and when an abnormality occurs in the system of the optical fiber 36, the system is switched to the optical fiber 38 side and the amplifier 42 The signal light is amplified by.

【0006】しかしながら、図7に示したような従来の
システムでは、2つの系を並列的に備える必要があり、
2つの増幅器が必要となり、コストが高くなる等の問題
点があった。そこで、図8に示すように、光カプラ48
によって2本の伝送路44、46を連結し、信号光入力
PiとPi’の一部を光増幅器50に入力し、この増幅
器50の出力を光りカプラ52によって分岐して出力す
る。この様な構成によれば、1つの増幅器を2つの伝送
路に共用できる。
However, in the conventional system as shown in FIG. 7, it is necessary to provide two systems in parallel,
Since two amplifiers are required, there is a problem that the cost becomes high. Therefore, as shown in FIG.
The two transmission lines 44 and 46 are connected by, a part of the signal light inputs Pi and Pi ′ is input to the optical amplifier 50, and the output of the amplifier 50 is branched by the optical coupler 52 and output. With such a configuration, one amplifier can be shared by two transmission lines.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した従来の光増幅器においては、光アイソレータや光
合波器等使用する光学部品の点数が多く、コスト的に不
利であると共に、光学部品同士の接続の際に過剰な損失
を招く等の問題点がある。また、図8に示した光増幅器
の構成によると、光カプラを介して伝送路を接続してい
るため、光信号の入出力において膨大な損失が生じる。
このような過剰損失は、信号品質の劣化を招き、中継距
離の減少につながるという不都合があった。
However, in the conventional optical amplifier shown in FIG. 5, the number of optical components used such as an optical isolator and an optical multiplexer is large, which is disadvantageous in terms of cost, and the optical components are different from each other. However, there is a problem in that an excessive loss is caused when the connection is made. Further, according to the configuration of the optical amplifier shown in FIG. 8, since the transmission line is connected via the optical coupler, a huge loss occurs in the input / output of the optical signal.
Such an excessive loss causes a deterioration in signal quality and leads to a reduction in relay distance, which is a disadvantage.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は上記のような従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、光増幅器の部品点数を減少さ
せることを目的とする。また、双方向伝送を行う光増幅
器の損失を減少させることを他の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object thereof is to reduce the number of parts of an optical amplifier. Another object is to reduce the loss of the optical amplifier that performs bidirectional transmission.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、従来用いられていた光アイソレ
ータ、光合波器に代えて、光サーキュレータを用いてい
る。すなわち、本出願の第1の発明においては、信号光
入力端子から入力された信号光を希土類添加光ファイバ
を通過させることによって増幅し、信号光出力端子から
出力するように構成された光増幅器において、第1端
子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性を有
し、当該第2端子に希土類添加光ファイバが、第3端子
に信号光出力端子が各々接続された光サーキュレータ
と、励起光を光サーキュレータの第1端子に入力する励
起光源とを備え、励起光が光サーキュレータを介して希
土類添加光ファイバに供給され、希土類添加光ファイバ
によって増幅された信号光が光サーキュレータを介して
信号光出力端子から出力されるようになっている。
In order to achieve the above object, in the present invention, an optical circulator is used in place of the conventionally used optical isolator and optical multiplexer. That is, in the first invention of the present application, in the optical amplifier configured to amplify the signal light input from the signal light input terminal by passing through the rare earth-doped optical fiber and output the signal light from the signal light output terminal. An optical circulator having forward transfer characteristics in the directions of the first terminal, the second terminal, and the third terminal, in which a rare earth-doped optical fiber is connected to the second terminal and a signal light output terminal is connected to the third terminal. A pumping light source for inputting pumping light to the first terminal of the optical circulator, the pumping light is supplied to the rare earth-doped optical fiber through the optical circulator, and the signal light amplified by the rare earth-doped optical fiber is passed through the optical circulator. And is output from the signal light output terminal.

【0010】また、本出願の他の発明においては、第1
及び第2の信号光入力端子から各々入力された第1及び
第2の信号光を希土類添加光ファイバを通過させること
によって増幅し、それぞれ第1及び第2の信号光出力端
子から出力するように構成された光増幅器において、第
1端子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性を
有し、当該第1端子に前記第1の信号光入力端子が接続
され、第2の端子が希土類添加光ファイバの一端に接続
され、第3の端子が第2の信号光出力端子に接続された
第1の光サーキュレータと、第1端子、第2端子、第3
端子の方向の順方向伝達特性を有し、当該第1端子に前
記第2の信号光入力端子が接続され、第2の端子に希土
類添加光ファイバの他端が接続され、第3の端子が第1
の信号光出力端子に接続された第2の光サーキュレータ
と、第1の励起光を希土類添加光ファイバの一端から入
力する第1の励起光源と、第2の励起光を希土類添加光
ファイバの他端から入力する第2の励起光源とを備え;
第1の信号光入力端子から入力された第1の信号光が、
第1の光サーキュレータの第1の端子、第2の端子、希
土類添加光ファイバ、第2の光サーキュレータの第2の
端子、第3の端子を介して第1の信号光出力端子より出
力され、第2の信号光入力端子から入力された第2の信
号光が、第2の光サーキュレータの第1の端子、第2の
端子、希土類添加光ファイバ、第1の光サーキュレータ
の第2の端子、第3の端子を介して第2の信号光出力端
子より出力されるようになっている。
In another invention of the present application, the first aspect
And the first and second signal lights respectively inputted from the first and second signal light input terminals are amplified by passing through the rare earth-doped optical fiber, and outputted from the first and second signal light output terminals, respectively. In the configured optical amplifier, the optical amplifier has forward transfer characteristics in the directions of the first terminal, the second terminal, and the third terminal, the first signal light input terminal is connected to the first terminal, and the second terminal Is connected to one end of a rare earth-doped optical fiber, and a third terminal is connected to a second signal light output terminal, a first optical circulator, a first terminal, a second terminal, and a third optical circulator.
Has a forward transfer characteristic in the direction of the terminal, the second signal light input terminal is connected to the first terminal, the other end of the rare earth-doped optical fiber is connected to the second terminal, and the third terminal is First
A second optical circulator connected to the signal light output terminal, a first pumping light source for inputting the first pumping light from one end of the rare earth-doped optical fiber, and a second pumping light for the rare earth-doped optical fiber. A second pumping light source input from the end;
The first signal light input from the first signal light input terminal is
Output from the first signal light output terminal via the first terminal of the first optical circulator, the second terminal, the rare earth-doped optical fiber, the second terminal of the second optical circulator, and the third terminal, The second signal light input from the second signal light input terminal is the first terminal of the second optical circulator, the second terminal, the rare earth-doped optical fiber, the second terminal of the first optical circulator, The signal light is output from the second signal light output terminal via the third terminal.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
具体的に説明する。図1には、本発明の第1の実施例に
係る光増幅器の構成が示されている。この光増幅器は、
入力信号光Piが入力する光アイソレータ60と、光ア
イソレータ60の一端に接続された希土類添加光ファイ
バ62と、希土類添加光ファイバ62の他端に接続され
た光サーキュレータ66と、光サーキュレータ66の1
つの端子(A)に接続された励起光源64とを備えてい
る。光サーキュレータ66は、3つの端子A,B,Cを
備え、A−B−Cの方向の順方向特性を有する。すなわ
ち、端子Aから入射した光は低損失で端子Bからのみ出
力され、他の端子からは出力されないという非相反特性
を有する。端子B及びCに入射した光についても同様で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the configuration of an optical amplifier according to the first embodiment of the present invention. This optical amplifier
The optical isolator 60 to which the input signal light Pi is input, the rare earth-doped optical fiber 62 connected to one end of the optical isolator 60, the optical circulator 66 connected to the other end of the rare earth-doped optical fiber 62, and the optical circulator 66
And a pumping light source 64 connected to one terminal (A). The optical circulator 66 includes three terminals A, B, and C, and has forward characteristics in the ABC direction. That is, it has a non-reciprocal characteristic that light incident from the terminal A is output only from the terminal B with low loss and is not output from other terminals. The same applies to the light incident on the terminals B and C.

【0012】以上のように構成された光増幅器において
は、入力信号光Piは光アイソレータ60を経て希土類
添加光ファイバ62に入力する。一方、励起光源64か
ら出射された励起光は光サーキュレータ66の端子Aに
入射し、端子Bを経て希土類添加光ファイバ62に入力
する。その後、希土類添加光ファイバ62において増幅
された信号光は、光サーキュレータ66の端子Bに入射
し、端子Cから出力信号光Poとして出力される。
In the optical amplifier configured as described above, the input signal light Pi is input to the rare earth-doped optical fiber 62 via the optical isolator 60. On the other hand, the excitation light emitted from the excitation light source 64 enters the terminal A of the optical circulator 66, and enters the rare earth-doped optical fiber 62 via the terminal B. After that, the signal light amplified in the rare earth-doped optical fiber 62 enters the terminal B of the optical circulator 66 and is output from the terminal C as output signal light Po.

【0013】光サーキュレータでは、正しく動作する波
長範囲が限られており、信号光と励起光の波長が大きく
異なる場合には両波長で動作することは難しいが、例え
ば希土類添としてEr(Erbium)を添加した光フ
ァイバの場合、増幅波長帯が1.55マイクロメータで
あるのに対し、これに最も近い励起波長帯は1.48マ
イクロメータであり、このように両波長が近接している
場合には光サーキュレータは両波長において正常に動作
する。ここでは、そのような前提の下で説明することと
する。
The optical circulator has a limited range of wavelengths that can operate correctly, and it is difficult to operate at both wavelengths when the wavelengths of the signal light and the pumping light are significantly different. For example, Er (Erbium) is used as a rare earth additive. In the case of the added optical fiber, the amplification wavelength band is 1.55 μm, whereas the excitation wavelength band closest to this is 1.48 μm, and when both wavelengths are close to each other, The optical circulator works normally at both wavelengths. Here, description will be given under such a premise.

【0014】希土類添加光ファイバ62において増幅さ
れた信号光や自然放出光は光サーキュレータ66によっ
て阻止され、励起光源64には至らないので、励起光源
64の前方に光アイソレータや光フィルタを設ける必要
がない。また、光増幅器の出力端側から戻ってくる不要
の反射光なども光サーキュレータ66によって阻止さ
れ、希土類添加光ファイバ62や励起光源64には至ら
ないので出力端に光アイソレータを設ける必要がない。
すなわち、図1の光サーキュレータ66が、図5に示し
た従来の光増幅器の光号波器18、光アイソレータ1
6、20の3つの光学素子の機能を兼ねていることがわ
かる。
The signal light and spontaneous emission light amplified in the rare earth-doped optical fiber 62 are blocked by the optical circulator 66 and do not reach the excitation light source 64. Therefore, it is necessary to provide an optical isolator and an optical filter in front of the excitation light source 64. Absent. Further, unnecessary reflected light returning from the output end side of the optical amplifier is also blocked by the optical circulator 66 and does not reach the rare earth-doped optical fiber 62 or the pumping light source 64, so that it is not necessary to provide an optical isolator at the output end.
That is, the optical circulator 66 shown in FIG. 1 corresponds to the optical multiplexer 18 and the optical isolator 1 of the conventional optical amplifier shown in FIG.
It can be seen that they also have the functions of the three optical elements 6 and 20.

【0015】図2には、本発明の第2の実施例に係る光
増幅器の構成が示されている。この光増幅器は、図1に
示した第1の実施例に係る増幅器の希土類添加光ファイ
バの後方にも励起光源を接続したものであり、入力信号
光Piが入力する光アイソレータ68と、励起光源70
と、励起光源70の出力端に接続されたアイソレータ7
2と、アイソレータ68と72に接続された光合波器7
4と、光合波器74に接続された希土類添加光ファイバ
76と、希土類添加光ファイバ76に接続された光サー
キュレータ80と、光サーキュレータ80の1つの端子
(A)に接続された励起光源78とを備えている。光サ
ーキュレータ66は、3つの端子A,B,Cを備え、A
−B−Cの方向の順方向特性を有する。すなわち、端子
Aから入射した光は低損失で端子Bからのみ出力され、
他の端子からは出力されないという非相反特性を有す
る。端子B及びCに入射した光についても同様である。
FIG. 2 shows the configuration of an optical amplifier according to the second embodiment of the present invention. In this optical amplifier, a pumping light source is connected also behind the rare earth-doped optical fiber of the amplifier according to the first embodiment shown in FIG. 1, and an optical isolator 68 to which the input signal light Pi is input and a pumping light source. 70
And the isolator 7 connected to the output end of the pumping light source 70.
2 and the optical multiplexer 7 connected to the isolators 68 and 72
4, a rare earth-doped optical fiber 76 connected to the optical multiplexer 74, an optical circulator 80 connected to the rare earth-doped optical fiber 76, and an excitation light source 78 connected to one terminal (A) of the optical circulator 80. Is equipped with. The optical circulator 66 has three terminals A, B and C,
It has a forward characteristic in the direction of -BC. That is, the light incident from the terminal A is output only from the terminal B with low loss,
It has a non-reciprocal characteristic that it is not output from other terminals. The same applies to the light incident on the terminals B and C.

【0016】以上のように構成された光増幅器において
は、入力信号光Piは光アイソレータ68、光合波器7
4を経て希土類添加光ファイバ76に入力する。一方、
励起光源70から出射された励起光は、アイソレータ7
2、光合波器74を経て希土類添加光ファイバ76に入
射する。また、励起光源78からの励起光は、光サーキ
ュレータ80の端子Aに入射し、端子Bを経て希土類添
加光ファイバ76に入力する。その後、希土類添加光フ
ァイバ76において増幅された信号光は、光サーキュレ
ータ80の端子Bに入射し、端子Cを経て出力信号光P
oとして出力される。
In the optical amplifier configured as described above, the input signal light Pi is the optical isolator 68 and the optical multiplexer 7.
Then, it is input to the rare earth-doped optical fiber 76 via 4. on the other hand,
The excitation light emitted from the excitation light source 70 is supplied to the isolator 7
2. It is incident on the rare earth-doped optical fiber 76 via the optical multiplexer 74. Further, the excitation light from the excitation light source 78 enters the terminal A of the optical circulator 80, and enters the rare earth-doped optical fiber 76 via the terminal B. After that, the signal light amplified in the rare earth-doped optical fiber 76 enters the terminal B of the optical circulator 80, and passes through the terminal C to output the signal light P.
Output as o.

【0017】図3には、本発明の第3の実施例に係る光
増幅器の構成が示されている。この光増幅器は、第1及
び第2の入力信号光Pi、Pi’を伝送する光ファイバ
82、89と、各々光ファイバ82、89に接続された
光サーキュレータ83、90と、各々光サーキュレータ
83、90に接続された光合波器85、88と、各光合
波器85、88に励起光を供給する励起光源84、87
と、光合波器85、88の間に接続された希土類添加光
ファイバ86とを備えている。光サーキュレータ83
は、3つの端子A、B,Cを備え、A−B−Cの方向の
順方向特性を有する。すなわち、端子Aから入射した光
は低損失で端子Bからのみ出力され、他の端子からは出
力されないという非相反特性を有する。端子B及びCに
入射した光についても同様である。端子Aに光ファイバ
82が接続され、端子Bに光合波器85が接続され、端
子Cに出力用の光ファイバ92が接続されている。ま
た、光サーキュレータ90は、3つの端子A’、B’、
C’を備え、A’−B’−C’の方向の順方向特性を有
し、端子A’に光ファイバ89が接続され、端子B’に
光合波器88が接続され、端子C’に出力用の光ファイ
バ91が接続されている。
FIG. 3 shows the configuration of an optical amplifier according to the third embodiment of the present invention. This optical amplifier includes optical fibers 82 and 89 for transmitting the first and second input signal lights Pi and Pi ′, optical circulators 83 and 90 connected to the optical fibers 82 and 89, and an optical circulator 83, respectively. Optical multiplexers 85 and 88 connected to 90, and pumping light sources 84 and 87 for supplying pumping light to the optical multiplexers 85 and 88, respectively.
And a rare earth-doped optical fiber 86 connected between the optical multiplexers 85 and 88. Optical circulator 83
Has three terminals A, B, and C and has a forward characteristic in the direction of ABC. That is, it has a non-reciprocal characteristic that light incident from the terminal A is output only from the terminal B with low loss and is not output from other terminals. The same applies to the light incident on the terminals B and C. The optical fiber 82 is connected to the terminal A, the optical multiplexer 85 is connected to the terminal B, and the optical fiber 92 for output is connected to the terminal C. The optical circulator 90 has three terminals A ′, B ′,
C ', has forward characteristics in the direction of A'-B'-C', an optical fiber 89 is connected to the terminal A ', an optical multiplexer 88 is connected to the terminal B', and a terminal C'is connected. An output optical fiber 91 is connected.

【0018】以上のように構成された光増幅器において
は、入力信号光Piは光サーキュレータ83の端子Aに
入射し、端子Bから光合波器85を介して希土類添加光
ファイバ86に入射される。励起光源84からの励起光
は、光合波器85を経て希土類添加光ファイバ86に入
射する。希土類添加光ファイバ86において増幅された
信号光は、光合波器88を通過し、光サーキュレータ9
0の端子B’に入射し、端子C’、出力用光ファイバ9
1を経て出力信号光Poとして出力される。一方、入力
信号光Pi’は光サーキュレータ90の端子A’に入射
し、端子B’から光合波器88を介して希土類添加光フ
ァイバ86に入射される。励起光源87からの励起光
は、光合波器88を経て希土類添加光ファイバ86に入
射する。希土類添加光ファイバ86において増幅された
信号光は、光合波器85を通過し、光サーキュレータ8
3の端子Bに入射し、端子C、及び出力用光ファイバ9
2を経て出力信号光Po’として出力される。
In the optical amplifier configured as described above, the input signal light Pi is incident on the terminal A of the optical circulator 83 and from the terminal B through the optical multiplexer 85 to the rare earth-doped optical fiber 86. Excitation light from the excitation light source 84 enters the rare earth-doped optical fiber 86 via the optical multiplexer 85. The signal light amplified in the rare earth-doped optical fiber 86 passes through the optical multiplexer 88, and the optical circulator 9
It is incident on the terminal B ′ of 0, the terminal C ′, the output optical fiber 9
It is output as the output signal light Po after passing through 1. On the other hand, the input signal light Pi ′ enters the terminal A ′ of the optical circulator 90 and enters the rare earth-doped optical fiber 86 from the terminal B ′ via the optical multiplexer 88. The excitation light from the excitation light source 87 enters the rare earth-doped optical fiber 86 via the optical multiplexer 88. The signal light amplified in the rare earth-doped optical fiber 86 passes through the optical multiplexer 85, and the optical circulator 8
3 is incident on the terminal B, the terminal C, and the output optical fiber 9
It is output as output signal light Po ′ after passing through 2.

【0019】この様に、図3に示された光増幅器におい
ては、入力信号光Piから信号光出力Poに至る経路
と、入力信号光Pi’から信号光出力Po’に至る経路
の2つの経路に対し、単一の希土類添加光ファイバ86
が共通に増幅作用を与えることになる。
As described above, in the optical amplifier shown in FIG. 3, there are two paths: a path from the input signal light Pi to the signal light output Po and a path from the input signal light Pi 'to the signal light output Po'. In contrast, a single rare earth-doped optical fiber 86
Will give an amplification effect in common.

【0020】図4には、本発明の第4の実施例に係る光
増幅器の構成が示されている。この光増幅器は、図3に
示した光増幅器を改良したものであり、ここでは、その
違いについてのみ詳細に説明することとする。すなわ
ち、上述した光サーキュレータ83と90に端子Dと
D’を加え、これらの端子D,D’どうしを光ファイバ
94で連結している。これにより、出力用光ファイバ9
1から入力する逆方向の信号光Pi−rは、光サーキュ
レータ90の端子C’に入射し、端子D’を経て光ファ
イバ94に入力する。光ファイバ94を通過した光は、
光サーキュレータ83の端子D、Aを経て光ファイバ8
2を介して信号光出力Po−rとして出力される。ま
た、出力用光ファイバ92から入力する逆方向の信号光
Pi−r’は、光サーキュレータ83の端子Cに入射
し、端子Dを経て光ファイバ94に入射する。光ファイ
バ94からの光は、光サーキュレータ90の端子D’、
A’を経て光ファイバ89を介して信号光出力Po−
r’として出力される。
FIG. 4 shows the configuration of an optical amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. This optical amplifier is an improvement of the optical amplifier shown in FIG. 3, and here, only the difference will be described in detail. That is, the terminals D and D ′ are added to the above-mentioned optical circulators 83 and 90, and these terminals D and D ′ are connected by the optical fiber 94. As a result, the output optical fiber 9
The backward signal light Pi-r input from 1 is incident on the terminal C ′ of the optical circulator 90, and is input to the optical fiber 94 via the terminal D ′. The light that has passed through the optical fiber 94 is
The optical fiber 8 passes through the terminals D and A of the optical circulator 83.
It is output as a signal light output Po-r via 2. The backward signal light Pi-r ′ input from the output optical fiber 92 enters the terminal C of the optical circulator 83, and enters the optical fiber 94 via the terminal D. The light from the optical fiber 94 is supplied to the terminal D ′ of the optical circulator 90,
Signal light output Po− via A ′ through the optical fiber 89
It is output as r '.

【0021】以上のように、図4に示した光増幅器にお
いては、図3の光増幅器の利点に加え、逆方向の信号伝
送も可能となる効果がある。なお、図3及び図4に示し
た光増幅器においては、希土類添加光ファイバ86の両
端からこれを励起する双方向励起方式を採用しており、
これによって2つの経路を経て増幅される信号光がバラ
ンス良く増幅されが、片側から希土類添加光ファイバを
励起する方式を採用することも可能である。
As described above, in the optical amplifier shown in FIG. 4, in addition to the advantages of the optical amplifier shown in FIG. 3, there is an effect that signal transmission in the reverse direction is possible. The optical amplifiers shown in FIGS. 3 and 4 employ a bidirectional pumping method in which the rare earth-doped optical fiber 86 is pumped from both ends.
As a result, the signal light amplified through the two paths is amplified in a well-balanced manner, but it is also possible to adopt a method of exciting the rare earth-doped optical fiber from one side.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光増
幅器によれば、光増幅器の部品点数を減少できる。ま
た、双方向伝送を行う光増幅器の損失を減少できるとい
う効果がある。
As described above, the optical amplifier according to the present invention can reduce the number of parts of the optical amplifier. Further, there is an effect that the loss of the optical amplifier that performs bidirectional transmission can be reduced.

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

【図1】本発明の第1の実施例に係る光増幅器の構成を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例に係る光増幅器の構成を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例に係る光増幅器の構成を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例に係る光増幅器の構成を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来技術に係る光増幅器の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a conventional technique.

【図6】従来技術に係る他の光増幅器の構成を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of another optical amplifier according to the related art.

【図7】従来技術を説明するための概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a conventional technique.

【図8】従来技術を説明するための概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

60、68、72・・・光アイソレータ 62、76、86・・・希土類添加光ファイバ 64、78、84、87・・・励起光源 66、80、83、90・・・光サーキュレータ 74、85、88・・・光合波器 82、89、91、92、94・・・光ファイバ 60, 68, 72 ... Optical isolator 62, 76, 86 ... Rare earth doped optical fiber 64, 78, 84, 87 ... Excitation light source 66, 80, 83, 90 ... Optical circulator 74, 85, 88 ... Optical multiplexer 82, 89, 91, 92, 94 ... Optical fiber

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号光入力端子から入力された信号光を
希土類添加光ファイバを通過させることによって増幅
し、信号光出力端子から出力するように構成された光増
幅器において、 第1端子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性
を有し、当該第2端子に前記希土類添加光ファイバが、
第3端子に前記信号光出力端子が各々接続された光サー
キュレータと、 励起光を前記光サーキュレータの第1端子に入力する励
起光源とを備え、 前記励起光が前記光サーキュレータを介して前記希土類
添加光ファイバに供給され、希土類添加光ファイバによ
って増幅された前記信号光が前記光サーキュレータを介
して前記信号光出力端子から出力されるように構成した
ことを特徴とする光増幅器。
1. An optical amplifier configured to amplify a signal light input from a signal light input terminal by passing through a rare earth-doped optical fiber and output the amplified signal light from a signal light output terminal. A forward transfer characteristic in the direction of the terminal and the third terminal, and the rare earth-doped optical fiber is attached to the second terminal,
An optical circulator having the third terminal connected to each of the signal light output terminals, and an excitation light source for inputting excitation light to the first terminal of the optical circulator, wherein the excitation light is added to the rare earth element via the optical circulator. An optical amplifier, characterized in that the signal light supplied to an optical fiber and amplified by a rare earth-doped optical fiber is output from the signal light output terminal via the optical circulator.
【請求項2】 信号光入力端子から入力された信号光を
希土類添加光ファイバを通過させることによって増幅
し、信号光出力端子から出力するように構成された光増
幅器において、 第1端子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性
を有し、当該第2端子に前記希土類添加光ファイバの出
力端が、当該第3端子に前記信号光出力端子が各々接続
された光サーキュレータと、 第1の励起光を前記光サーキュレータの第1端子に入力
する第1の励起光源と、 前記信号光入力端子と前記希土類添加光ファイバの入力
端との間に接続された光合波器と、 前記光合波器を介して前記希土類添加光ファイバに供給
される第2の励起光を生成する第2の励起光源とを備
え、 前記第1及び第2の励起光が各々前記光サーキュレータ
及び前記光合波器を介して前記希土類添加光ファイバに
供給され、希土類添加光ファイバによって増幅された前
記信号光が前記光サーキュレータを介して前記信号光出
力端子から出力されるように構成したことを特徴とする
光増幅器。
2. An optical amplifier configured to amplify a signal light input from a signal light input terminal by passing through a rare earth-doped optical fiber and output the amplified signal light from a signal light output terminal. An optical circulator having forward transfer characteristics in the direction of a terminal and a third terminal, wherein the output terminal of the rare earth-doped optical fiber is connected to the second terminal and the signal light output terminal is connected to the third terminal. A first pumping light source for inputting a first pumping light to a first terminal of the optical circulator; an optical multiplexer connected between the signal light input terminal and an input end of the rare earth-doped optical fiber; A second pumping light source for generating second pumping light supplied to the rare earth-doped optical fiber via an optical multiplexer, wherein the first and second pumping lights are the optical circulator and the optical multiplexer, respectively. Through the vessel The fed to the rare earth doped optical fiber, an optical amplifier, characterized in that the signal light amplified by the rare-earth doped optical fiber is configured to be outputted from the signal light output terminal through the optical circulator Te.
【請求項3】 第1及び第2の信号光入力端子から各々
入力された第1及び第2の信号光を希土類添加光ファイ
バを通過させることによって増幅し、それぞれ第1及び
第2の信号光出力端子から出力するように構成された光
増幅器において、 第1端子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性
を有し、当該第1端子に前記第1の信号光入力端子が接
続され、第2の端子が前記希土類添加光ファイバの一端
に接続され、第3の端子が前記第2の信号光出力端子に
接続された第1の光サーキュレータと、 第1端子、第2端子、第3端子の方向の順方向伝達特性
を有し、当該第1端子に前記第2の信号光入力端子が接
続され、第2の端子に前記希土類添加光ファイバの他端
が接続され、第3の端子が前記第1の信号光出力端子に
接続された第2の光サーキュレータと、 第1の励起光を第1の光合波器を介して前記希土類添加
光ファイバの一端から入力する第1の励起光源と、 第2の励起光を第2の光合波器を介して前記希土類添加
光ファイバの他端から入力する第2の励起光源とを備
え、 前記第1の信号光入力端子から入力された第1の信号光
が、前記第1の光サーキュレータの第1の端子、第2の
端子、前記第1の光合波器、前記希土類添加光ファイ
バ、前記第2の光合波器、第2の光サーキュレータの第
2の端子、第3の端子を介して前記第1の信号光出力端
子より出力され、前記第2の信号光入力端子から入力さ
れた第2の信号光が、前記第2の光サーキュレータの第
1の端子、第2の端子、前記第2の光合波器、前記希土
類添加光ファイバ、前記第1の光合波器、第1の光サー
キュレータの第2の端子、第3の端子を介して前記第2
の信号光出力端子より出力されるように構成したことを
特徴とする光増幅器。
3. The first and second signal lights respectively input from the first and second signal light input terminals are amplified by passing through the rare earth-doped optical fiber, and the first and second signal lights are respectively amplified. An optical amplifier configured to output from an output terminal has forward transfer characteristics in the directions of a first terminal, a second terminal, and a third terminal, and the first signal optical input terminal is provided at the first terminal. A first optical circulator having a second terminal connected to one end of the rare earth-doped optical fiber and a third terminal connected to the second signal light output terminal; and a first terminal and a second terminal , A forward transfer characteristic in the direction of the third terminal, the second signal light input terminal is connected to the first terminal, and the other end of the rare earth-doped optical fiber is connected to the second terminal, A second terminal whose third terminal is connected to the first signal light output terminal An optical circulator, a first pumping light source for inputting the first pumping light from one end of the rare earth-doped optical fiber via the first optical multiplexer, and a second pumping light for passing through the second optical multiplexer. And a second pumping light source input from the other end of the rare earth-doped optical fiber, and the first signal light input from the first signal light input terminal is the first signal light of the first optical circulator. The first terminal through the terminal, the second terminal, the first optical multiplexer, the rare-earth doped optical fiber, the second optical multiplexer, the second terminal of the second optical circulator, and the third terminal. Of the second optical signal output from the second optical signal input terminal and the second optical signal input from the second optical signal input terminal of the second optical circulator. Wave device, the rare earth-doped optical fiber, the first optical multiplexer, the first light The second terminal of the over Curator, through said third terminal second
An optical amplifier configured to be output from the signal light output terminal of.
【請求項4】 各々第1、第2、第3及び第4の信号光
を入力する第1、第2、第3及び第4の信号光入出力端
子と、 前記第1及び第2の信号光を増幅する希土類添加光ファ
イバと、 第1端子、第2端子、第3端子、第4端子の方向の順方
向伝達特性を有し、当該第1端子に前記第1の信号光入
出力端子が接続され、第2の端子が前記希土類添加光フ
ァイバの一端に接続され、第3の端子が前記第4の信号
光入出力端子に接続された第1の光サーキュレータと、 第1端子、第2端子、第3端子、第4端子の方向の順方
向伝達特性を有し、当該第1端子に前記第2の信号光入
出力端子が接続され、第2の端子に前記希土類添加光フ
ァイバの他端が接続され、第3の端子が前記第3の信号
光入出力端子に接続され、第4の端子が前記第1の光サ
ーキュレータの第4の端子に接続された第2の光サーキ
ュレータと、 第1の励起光を第1の光合波器を介して前記希土類添加
光ファイバの一端から入力する第1の励起光源と、 第2の励起光を第2の光合波器を介して前記希土類添加
光ファイバの他端から入力する第2の励起光源とを備
え、 前記第1の信号光入出力端子から入力された第1の信号
光が、前記第1の光サーキュレータの第1端子、第2端
子、前記第1の光合波器、前記希土類添加光ファイバ、
前記第2の光合波器、第2の光サーキュレータの第2端
子、第3端子を介して前記第3の信号光入出力端子より
出力され、前記第2の信号光入出力端子から入力された
第2の信号光が、前記第2の光サーキュレータの第1端
子、第2端子、前記第2の光合波器、前記希土類添加光
ファイバ、前記第1の光合波器、第1の光サーキュレー
タの第2端子、第3端子を介して前記第4の信号光入出
力端子より出力され、前記第3の信号光入出力端子から
入力された第3の信号光が、前記第2の光サーキュレー
タの第3端子、第4端子、前記第1の光サーキュレータ
の第4端子、第1端子を介して前記第1の信号光入出力
端子より出力され、前記第4の信号光入出力端子から入
力された第4の信号光が、前記第1の光サーキュレータ
の第3端子、第4端子、前記第2の光サーキュレータの
第4端子、第1端子を介して前記第2の信号光入出力端
子より出力されるように構成したことを特徴とする光増
幅器。
4. A first, a second, a third, and a fourth signal light input / output terminal for inputting first, second, third, and fourth signal lights, respectively, and said first and second signals. A rare earth-doped optical fiber that amplifies light, and forward transfer characteristics in the directions of the first terminal, the second terminal, the third terminal, and the fourth terminal, and the first signal light input / output terminal at the first terminal. A first optical circulator having a second terminal connected to one end of the rare earth-doped optical fiber and a third terminal connected to the fourth signal light input / output terminal; It has forward transfer characteristics in the directions of two terminals, a third terminal, and a fourth terminal, the second signal light input / output terminal is connected to the first terminal, and the rare earth-doped optical fiber is connected to the second terminal. The other end is connected, the third terminal is connected to the third signal light input / output terminal, and the fourth terminal is connected to the first optical server. A second optical circulator connected to the fourth terminal of the curator; a first pumping light source for inputting the first pumping light from one end of the rare earth-doped optical fiber via a first optical multiplexer; A second pumping light source for inputting two pumping lights from the other end of the rare earth-doped optical fiber through a second optical multiplexer, and a first pumping light input from the first signal light input / output terminal. The signal light is a first terminal, a second terminal of the first optical circulator, the first optical multiplexer, the rare earth-doped optical fiber,
It is output from the third signal light input / output terminal and is input from the second signal light input / output terminal via the second terminal and the third terminal of the second optical multiplexer and the second optical circulator. The second signal light is emitted from the first terminal of the second optical circulator, the second terminal, the second optical multiplexer, the rare earth-doped optical fiber, the first optical multiplexer, and the first optical circulator. The third signal light output from the fourth signal light input / output terminal via the second terminal and the third terminal and input from the third signal light input / output terminal is output from the second optical circulator. Output from the first signal light input / output terminal through the third terminal, the fourth terminal, the fourth terminal of the first optical circulator, and the first terminal, and input from the fourth signal light input / output terminal. The fourth signal light is transmitted to the third terminal of the first optical circulator and the fourth signal light. Child, the second fourth terminal of the optical circulator, an optical amplifier, characterized by being configured so as to be outputted from the through the first terminal and the second signal light output terminal.
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