JPH10117031A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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Publication number
JPH10117031A
JPH10117031A JP8270505A JP27050596A JPH10117031A JP H10117031 A JPH10117031 A JP H10117031A JP 8270505 A JP8270505 A JP 8270505A JP 27050596 A JP27050596 A JP 27050596A JP H10117031 A JPH10117031 A JP H10117031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
resonator
optical resonator
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP8270505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Tashiro
至男 田代
Akira Fujisaki
晃 藤崎
Haruki Ogoshi
春喜 大越
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate adverse effects on a signal beam by a laser beam oscillated in a resonator by generating stable inverted distributing condition in an optical amplifier of an optical resonator with a laser beam and then extracting the amplified signal beam with an optical isolator in such a direction that the laser beam does not leak within the optical resonator. SOLUTION: A first and a second wavelength multiplex optical isolators 8, 12 are provided. An optical amplifying fiber 1 is an erbium-doped fiber(EDF). When a signal beam is input to an optical fiber 10b, this signal beam is transmitted in the direction of arrow mark a within an optical resonator 2. Adequate amplification is executed, not depending on an input intensity in the EDF 1 where the inverted distributing condition is fixed and an output is provided from an optical fiber 10d via the second wavelength multiplex optical isolator 12. In the second wavelength multiplex optical isolator 12 from which the amplified signal beam can be extracted, the laser beam in the optical resonator in different running direction from the signal beam is hardly isolated, and therefore a laser beam which causes noise, etc., does not enter the signal beam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光信号の増幅を行う
光増幅器に関するものであり、特に波長多重光通信での
使用に適したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier for amplifying an optical signal, and more particularly, to an optical amplifier suitable for use in wavelength division multiplexed optical communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ通信システムにおいては、信
号光を電気信号に変換して増幅した後、再び信号光とし
て出力する再生中継器が使用されるが、近年これに代わ
り、光信号を直接増幅する光ファイバ増幅器、特にエル
ビウム添加光ファイバ光増幅器(EDFA)と呼ばれる
ものが急速に実用化されている。このEDFAはその適
用範囲が拡大されつつあり、これは大容量光通信として
注目されている波長多重光通信(WDM)にも及んでい
る。波長多重光通信は、複数の異なる波長の光を用い、
夫々の光に情報を載せ、これらを波長多重合分波器によ
って合波して光ファイバに伝送するものであり、一つの
光だけを用いるこれまでの光通信に比べてファイバ1本
当たりの通信容量を非常に大きくすることができるもの
である。
2. Description of the Related Art In an optical fiber communication system, a regenerative repeater that converts signal light into an electric signal, amplifies the signal, and outputs the signal again as a signal light is used. Optical fiber amplifiers, particularly those called erbium-doped optical fiber optical amplifiers (EDFAs), have been rapidly commercialized. The application range of the EDFA is expanding, and it also extends to wavelength division multiplexing optical communication (WDM), which has attracted attention as high-capacity optical communication. Wavelength multiplexing optical communication uses light of multiple different wavelengths,
Information is carried on each light, and these are combined by a wavelength division multiplexer and transmitted to an optical fiber. The communication per fiber compared to the conventional optical communication using only one light The capacity can be greatly increased.

【0003】前記EDFAは、WDMの波長多重された
光信号をも一括して増幅することが可能であり、WDM
システムにおいても従来の再生中継器に代わる簡易な線
形中継器として期待が高まっているが、EDFAをWD
Mシステムで使用するためには解決すべき問題もある。
EDFAは、エルビウム添加ファイバ(EDF)に所定
の波長の励起光を通してEDF中のエルビウムイオンを
励起させ、EDF中に電子の反転分布状態を作り出し、
この反転分布状態のEDFに信号光を通過させて、その
信号光と同じ波長の光を誘導放出させることにより通過
信号光の増幅を行うものである。その場合は、各波長
(チャンネル)の利得特性はEDF吸収係数、誘導放出
係数、反転分布状態等によりチャンネル間に利得の偏差
が生じ、また入力信号光の強度変化による反転分布状態
の変化によってもチャンネル間の利得偏差が生じるた
め、波長多重された信号光をチャンネル間の平均強度を
等価にしてEDFAに入力したとしても、EDFAから
出力される信号光に強度差が生じてしまうことがある。
即ち、EDFAの利得に波長依存性がある。そのためE
DFAを線形中継器として多段接続する場合、波長間の
利得差が積算されて増大するため、より大きな問題とな
り、システムの伝送特性が制限されてしまうことにな
る。
The EDFA can amplify a WDM wavelength-multiplexed optical signal at a time.
In systems, expectations are growing as simple linear repeaters that replace conventional regenerative repeaters.
There are also problems to be solved for use in the M system.
The EDFA excites erbium ions in the EDF by passing excitation light of a predetermined wavelength through an erbium-doped fiber (EDF) to create a population inversion state of electrons in the EDF,
The signal light is passed through the EDF in the inverted distribution state, and the light having the same wavelength as the signal light is stimulated to be emitted, thereby amplifying the passed signal light. In this case, the gain characteristic of each wavelength (channel) causes a gain deviation between the channels due to the EDF absorption coefficient, the stimulated emission coefficient, the inversion distribution state, and the like, and also due to the change in the inversion distribution state due to the change in the intensity of the input signal light. Since a gain deviation occurs between the channels, even if the wavelength-multiplexed signal light is input to the EDFA with the average intensity between the channels being equivalent, a difference in the intensity of the signal light output from the EDFA may occur.
That is, the gain of the EDFA has wavelength dependence. Therefore E
When a DFA is connected in multiple stages as a linear repeater, the gain difference between wavelengths is accumulated and increased, which causes a greater problem, and limits the transmission characteristics of the system.

【0004】このような問題を解決するため、EDFA
内に光共振器を形成してレーザ発振を起こし、このレー
ザ発振により反転分布を固定することにより、各チャン
ネルの利得を固定する方法が提案されている。図4はこ
の方法を採用したEDFAの例であり、EDFとその両
端側に設けられたファイバグレーティングBがファブリ
ーペロー型の光共振器Cを構成しており、励起光源Dか
ら波長多重光合波器Eを介してEDFに励起光が入射さ
れると光共振器C内で1520nmのレーザが発振さ
れ、この安定なレーザでEDF内に固定された反転分布
状態を作り出してその利得を固定するというものであ
り、入力ポート(Signal in) から光アイソレータFを介
して入力される信号光は利得が固定されたEDFで増幅
された後、光アイソレータG、リジェクションフィルタ
Hを介して出力ポート(Signal out)から出力される。
In order to solve such a problem, an EDFA
A method of fixing the gain of each channel by forming an optical resonator therein to cause laser oscillation and fixing the population inversion by the laser oscillation has been proposed. FIG. 4 shows an example of an EDFA adopting this method. The EDF and the fiber gratings B provided at both ends of the EDF constitute a Fabry-Perot optical resonator C. When excitation light is incident on the EDF via E, a 1520 nm laser is oscillated in the optical resonator C, and this stable laser creates a population inversion state fixed in the EDF to fix its gain. The signal light input from the input port (Signal in) through the optical isolator F is amplified by the EDF having a fixed gain, and then is output through the optical isolator G and the rejection filter H to the output port (Signal out). ) Is output.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図4のEDFAでは、
利得安定のためにファブリペロー型の光共振器C内で発
振させたレーザ光が信号光の出力ポート(Signal out)か
ら信号光と共に出力されてしまうため、このレーザ光が
信号光に悪影響を及ぼす虞がある。前記光増幅器では光
共振器C内で発振されるレーザ光が信号光の出力側に出
力されないようにするため、リジェクションフィルタH
を装備してはいるが、リジェクションフィルタHをもっ
てもレーザ光を完全に排除することは困難であり、この
解決が望まれていた。
The EDFA shown in FIG.
Since the laser light oscillated in the Fabry-Perot type optical resonator C for stabilizing the gain is output together with the signal light from the signal light output port (Signal out), the laser light adversely affects the signal light. There is a fear. In the optical amplifier, a rejection filter H is used to prevent laser light oscillated in the optical resonator C from being output to the output side of the signal light.
However, it is difficult to completely eliminate the laser beam even with the rejection filter H, and this solution has been desired.

【0006】本発明の目的は、波長多重光通信に使用し
てもチャンネル間の偏差が生じず、しかも共振器内で発
振されるレーザ光による信号光への悪影響をも排除する
ことができる波長多重通信に適した光増幅器を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wavelength multiplexing optical communication which does not cause a deviation between channels and which can also eliminate an adverse effect on signal light due to laser light oscillated in a resonator. An object of the present invention is to provide an optical amplifier suitable for multiplex communication.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1記
載の光増幅器は図1(a)、図2(a)に示すように、
光増幅ファイバ1、波長選択手段、進行方向規制手段を
備え、リング型に構成された光共振器2に励起光を注入
して前記波長選択手段で選択される波長のレーザ発振を
行わせると共に、同レーザ光を前記進行方向規制手段で
一方向のみの伝播とし、このレーザ光により光共振器2
中の光増幅ファイバ1に安定な反転分布状態を作り出
し、増幅する信号光は光共振器2に合波すると共に光増
幅ファイバ1に通し、同光増幅ファイバ1で増幅された
信号光は光共振器2内のレーザ光が漏れ出ない方向に分
波して取り出すようにしたものである。
The optical amplifier according to the first aspect of the present invention has the following features as shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a).
An optical amplifying fiber 1, a wavelength selecting means, a traveling direction restricting means, a pumping light is injected into an optical resonator 2 configured in a ring shape, and laser oscillation of a wavelength selected by the wavelength selecting means is performed; The laser light is propagated in only one direction by the traveling direction restricting means, and the laser light
A stable inversion distribution state is created in the optical amplification fiber 1 inside, and the signal light to be amplified is combined with the optical resonator 2 and passed through the optical amplification fiber 1, and the signal light amplified by the optical amplification fiber 1 is subjected to optical resonance. The laser beam in the vessel 2 is split and extracted in a direction in which it does not leak.

【0008】本発明のうち請求項2記載の光増幅器は、
光共振器2に入射される信号光の同光共振器2からの分
波を光分波器12により行い、進行方向規制手段で方向
付けられる光共振器2内のレーザ光の伝搬方向は、光分
波器12の分波特性に依存し、同光分波器12からのレ
ーザ光の漏れが少なくなるような方向に決定されている
ものである。
[0008] The optical amplifier according to claim 2 of the present invention comprises:
The signal light incident on the optical resonator 2 is split by the optical splitter 12 from the optical resonator 2, and the propagation direction of the laser light in the optical resonator 2, which is directed by the traveling direction restricting means, is: The direction is determined depending on the demultiplexing characteristics of the optical demultiplexer 12 so that the leakage of the laser light from the optical demultiplexer 12 is reduced.

【0009】本発明のうち請求項3記載の光増幅器は、
波長選択手段が光共振器2中に設けた光フィルタ3であ
り、進行方向規制手段が光共振器2中に設けた光アイソ
レータ4である。
An optical amplifier according to a third aspect of the present invention comprises:
The wavelength selecting means is the optical filter 3 provided in the optical resonator 2, and the traveling direction restricting means is the optical isolator 4 provided in the optical resonator 2.

【0010】本発明のうち請求項4記載の光増幅器は、
光共振器2中にレーザ光を分岐出力する光分岐器又は分
波器8を設けて同光共振器2中のレーザ光を一部出力さ
せるものである。
The optical amplifier according to claim 4 of the present invention comprises:
An optical splitter or splitter 8 for splitting and outputting laser light is provided in the optical resonator 2 to partially output the laser light in the optical resonator 2.

【0011】本発明のうち請求項5記載の光増幅器は図
2(a)に示すように、光共振器2中に方向性結合器5
を設けて同光共振器2中の励起光の進行方向を規制する
と共に、規制されていない方向の励起光は一度出力させ
てファイバグレーティング6に入射させて所望波長光の
みを反射させることとし、この反射された励起光を前記
方向性結合器5を介して光共振器2の規制されていない
方向へ送り込むことにより、光共振器2内を一方向に進
行するレーザ光を発生するようにしたものである。
As shown in FIG. 2A, the optical amplifier according to claim 5 of the present invention comprises a directional coupler 5 in an optical resonator 2.
Is provided to regulate the traveling direction of the pumping light in the optical resonator 2, and the pumping light in the unrestricted direction is outputted once and made incident on the fiber grating 6 to reflect only the desired wavelength light. By sending the reflected excitation light through the directional coupler 5 in the direction in which the optical resonator 2 is not restricted, a laser beam traveling in one direction in the optical resonator 2 is generated. Things.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態1】図1(a)は本発明の光増幅器
の第1の実施形態を示したものである。この光増幅器は
光ファイバ10aを用いてリング型に構成された光共振
器2を備え、同光共振器2上に、光増幅ファイバ1を始
めとして図中の矢印b方向に沿って順に、第1の波長多
重合波器11、第1の波長多重光分波器(光分岐器又は
光分波器)8、光アイソレータ4、光フィルタ3、第2
の波長多重光分波器12、第2の波長多重光合波器13
が取り付けられている。第2の波長多重光合波器13に
は光ファイバ10eを介して励起光源14が接続されて
おり、第1の波長多重光合波器11には信号光を入力す
るための光ファイバ10b、第1の波長多重光分波器8
には光共振器2内の不要なレーザ光を出力させるための
光ファイバ10c、第2の波長多重光分波器12には増
幅された信号光を出力させるための光ファイバ10dが
接続されている。
First Embodiment FIG. 1A shows a first embodiment of an optical amplifier according to the present invention. This optical amplifier includes an optical resonator 2 formed in a ring shape using an optical fiber 10a. On the optical resonator 2, a first optical amplifier fiber 1 and a second optical resonator 2 are arranged in the direction of the arrow b in FIG. 1, a wavelength division multiplexer 11, a first wavelength division multiplexing optical demultiplexer (optical splitter or optical demultiplexer) 8, an optical isolator 4, an optical filter 3, a second
Wavelength division multiplexer 12 and second wavelength division multiplexer 13
Is attached. An excitation light source 14 is connected to the second wavelength division multiplexing optical multiplexer 13 via an optical fiber 10e, and an optical fiber 10b for inputting signal light to the first wavelength division multiplexing optical multiplexer 11, Wavelength division multiplexing optical demultiplexer 8
Is connected to an optical fiber 10c for outputting unnecessary laser light in the optical resonator 2, and an optical fiber 10d for outputting amplified signal light to the second wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12. I have.

【0013】図1(a)に示される波長多重光合波器1
1、波長多重光分波器8、12はいずれも方向性を有す
るものであり、波長多重光合波器11は光ファイバ10
bの信号光を図中の矢印a方向の向きで光共振器2に合
波し、第1の波長多重光分波器8は光共振器2を矢印b
方向に進行する光(レーザ光)を分波して光ファイバ1
0cに出力し、第2の波長多重光分波器12は光共振器
2を矢印a方向に進行する光を分波して光ファイバ10
dに出力するようになっている。
The wavelength division multiplexing optical multiplexer 1 shown in FIG.
1. Each of the wavelength division multiplexing optical demultiplexers 8 and 12 has directionality.
b is multiplexed into the optical resonator 2 in the direction of the arrow a in the figure, and the first wavelength division multiplexing optical demultiplexer 8 moves the optical resonator 2 to the arrow b.
The light (laser light) traveling in the direction is demultiplexed into the optical fiber 1
0c, and the second wavelength division multiplexing optical splitter 12 splits the light traveling through the optical resonator 2 in the direction of arrow a to split the light into
d.

【0014】図1(a)に示される光増幅ファイバ1は
エルビウムドープファイバ(EDF)であり、光フィル
タ3は波長1532nmの光を透過するフィルタ、光ア
イソレータ4は光の透過方向を一方向に規制するもので
ある。また励起光源14は1480nmのレーザを発振
する半導体ダイオードであり、同レーザ光は第2の波長
多重光合波器13を介して光共振器2に合波されて伝播
されるようになっている。
An optical amplification fiber 1 shown in FIG. 1A is an erbium-doped fiber (EDF), an optical filter 3 is a filter that transmits light having a wavelength of 1532 nm, and an optical isolator 4 is such that the light transmission direction is one direction. It regulates. The pumping light source 14 is a semiconductor diode that oscillates a 1480 nm laser, and the laser light is multiplexed to the optical resonator 2 via the second wavelength division multiplexing optical multiplexer 13 and propagated.

【0015】前記励起光源14から出力されて光共振器
2に伝播される励起光は光共振器2のEDF1を励起
し、光共振器2内に光フィルタ3により選択された波
長、光アイソレータ4により選択された方向(矢印b方
向)でレーザ光が発振されるようになり、光共振器2中
のEDF1に固定化(安定化)された反転分布状態を作
り出す。なお、図1(b)は光増幅器の光共振器2にお
けるレーザ発振部分を示したものであり、光共振器2で
発振されるレーザ光は、その一部が第1の波長多重光分
波器8で分岐されて光ファイバ10cに出力されるよう
になっている。
Excitation light output from the excitation light source 14 and propagated to the optical resonator 2 excites the EDF 1 of the optical resonator 2, and the wavelength selected by the optical filter 3 in the optical resonator 2 and the optical isolator 4 Causes the laser beam to oscillate in the direction selected (the direction of the arrow b), thereby creating a population inversion state fixed (stabilized) to the EDF 1 in the optical resonator 2. FIG. 1B shows a laser oscillation portion in the optical resonator 2 of the optical amplifier. A part of the laser light oscillated by the optical resonator 2 is the first wavelength division multiplexed optical demultiplexing. The light is branched by the device 8 and output to the optical fiber 10c.

【0016】図1(a)の光増幅器では、光ファイバ1
0bに信号光を入力すると、同信号光が光共振器2を矢
印a方向に伝播されてEDF1に通され、反転分布状態
の固定されたEDF1で入力強度によらず適切な増幅が
なされ、第2の波長多重光分波器12を介して光ファイ
バ10dより出力される。増幅された信号光が取り出さ
れる第2の波長多重光分波器12においては、信号光と
進行方向の異なる光共振器2内のレーザ光はほとんど分
岐されないため、信号光に雑音等の原因となるレーザ光
が入り込まず、高品質の通信に適するものとなる。
In the optical amplifier shown in FIG.
When the signal light is input to 0b, the signal light propagates through the optical resonator 2 in the direction of the arrow a and passes through the EDF 1, and is appropriately amplified by the EDF 1 in which the population distribution is fixed regardless of the input intensity. The light is output from the optical fiber 10d via the second wavelength division multiplexing optical splitter 12. In the second wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12 from which the amplified signal light is taken out, the laser light in the optical resonator 2 having a different traveling direction from the signal light is hardly branched. Laser light does not enter, and is suitable for high-quality communication.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態2】図2(a)は本発明の光増幅器
の第2の実施形態を示したものであり、前記実施形態と
同様に光ファイバ10aを用いてリング型に構成された
光共振器2を備えている。但し、同光共振器2上には、
光増幅ファイバ1を始めとして図中の矢印b方向に沿っ
て順に、第1の波長多重合波器11と、方向性結合器5
と、第1の波長多重光分波器12と、第2の波長多重光
合波器13とが取り付けられている。
Embodiment 2 FIG. 2 (a) shows a second embodiment of the optical amplifier according to the present invention, which is formed in a ring shape using an optical fiber 10a in the same manner as in the above embodiment. An optical resonator 2 is provided. However, on the optical resonator 2,
Starting from the optical amplification fiber 1 and along the direction of the arrow b in the figure, the first wavelength-multiplexed wave coupler 11 and the directional coupler 5 are sequentially arranged.
, A first wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12, and a second wavelength division multiplexing optical multiplexer 13.

【0018】前記方向性結合器5は3つのポートを備
え、ポートに入力される光はポートへ、ポートに
入力される光はポートへ出力することができるが、ポ
ートに入力される光はポートへ出力されないもので
ある。この方向性結合器5のポート、に光共振器2
を構成する光ファイバ10aの端が接続され、ポート
にファイバグレーティング6が接続されている。また実
施形態1と同様に第2の波長多重光合波器13には光フ
ァイバ10eを介して励起光源14が接続され、第1の
波長多重光合波器11には信号光を入力するための光フ
ァイバ10a、第1の波長多重光分波器12には増幅さ
れた信号光を出力するための光ファイバ10dが接続さ
れている。
The directional coupler 5 has three ports. The light input to the port can be output to the port, and the light input to the port can be output to the port. Is not output to The port of the directional coupler 5 is connected to the optical resonator 2
Is connected, and a fiber grating 6 is connected to a port. Also, as in the first embodiment, an excitation light source 14 is connected to the second wavelength division multiplexing optical multiplexer 13 via an optical fiber 10e, and light for inputting signal light is input to the first wavelength division multiplexing optical multiplexer 11. An optical fiber 10d for outputting an amplified signal light is connected to the fiber 10a and the first wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12.

【0019】前記波長多重光合波器11、波長多重光分
波器12は図2(a)に現されるようにいずれも方向性
を有しており、波長多重光合波器11は光ファイバ10
bの信号光を図中の矢印a方向の向きで光共振器2に合
波し、第1の波長多重光分波器12は光共振器2を矢印
a方向に進行する光を分波することができる。
The wavelength multiplexing optical multiplexer 11 and the wavelength multiplexing optical demultiplexer 12 each have a directionality as shown in FIG. 2A, and the wavelength multiplexing optical multiplexer 11 is an optical fiber 10.
The signal light of b is multiplexed into the optical resonator 2 in the direction of arrow a in the figure, and the first wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12 demultiplexes the light traveling through the optical resonator 2 in the direction of arrow a. be able to.

【0020】前記光増幅ファイバ1はエルビウムドープ
ファイバ(EDF)であり、光ファイバグレーティング
6は波長1532nmの光を反射し、これ以外を透過す
るものであり、方向性結合器5は光の透過方向を一方向
に規制するものである。また励起光源14は1480n
mのレーザを発振する半導体ダイオードであり、同レー
ザ光は第2の波長多重光合波器13を介して光共振器2
に合波され伝播されるようになっている。
The optical amplification fiber 1 is an erbium-doped fiber (EDF), the optical fiber grating 6 reflects light having a wavelength of 1532 nm and transmits the other light, and the directional coupler 5 controls the light transmission direction. Is regulated in one direction. The excitation light source 14 is 1480 n
m is a semiconductor diode that oscillates a laser of m.
And propagated.

【0021】前記励起光源14から出力されて光共振器
2に伝播される励起光は、光共振器2のEDF1を励起
すると共に、この場合、ファイバグレーティング6によ
り選択された波長、且つ方向性結合器5により選択され
た方向(矢印b方向)の安定化されたレーザ光だけが結
果的に発振されるようになり、光共振器2中のEDF1
に固定化(安定化)された反転分布状態を作り出す。
The pumping light output from the pumping light source 14 and propagated to the optical resonator 2 excites the EDF 1 of the optical resonator 2 and, in this case, the wavelength and the directional coupling selected by the fiber grating 6. As a result, only the stabilized laser light in the direction (the direction of the arrow b) selected by the cavity 5 is oscillated, and the EDF 1 in the optical resonator 2 is oscillated.
To create a population inversion state fixed (stabilized) to

【0022】図3(a)は図2(a)の光増幅器による
実験の結果を示したものであり、光ファイバ10bに増
幅用の信号光を入力しない状態での光ファイバ10dに
おける出力スペクトルを示したものである。EDFA1
で増幅された自然放出光は波長多重光分波器12の特性
により1530nm付近がくぼんだスペクトルとなって
おり、光共振器2内の1532.2nmにおけるレーザ
光が−44.0dBmに抑えられているのがわかる。図
4(b)は図2(a)において方向性結合器5のポート
、を逆転し、図2(b)に示すように光共振器2内
に矢印a方向にレーザが進行するようにした時の、同じ
く入力信号光が無い状態での出力スペクトルである。こ
の場合は、光共振器2内のレーザ光である1532.2
nmの光強度が−6.23dBmと高くなっており、信
号光の出力ポートである光ファイバ10dにレーザ光が
漏れ出ていることがわかる。この対比例からも本発明の
光増幅器では光共振器2内で発生されるレーザ光が出力
側に漏れ出ないことが確認される。
FIG. 3 (a) shows the result of an experiment using the optical amplifier of FIG. 2 (a), and shows the output spectrum of the optical fiber 10d in a state where the signal light for amplification is not input to the optical fiber 10b. It is shown. EDFA1
The spontaneous emission light amplified in step (1) has a spectrum with a concave portion near 1530 nm due to the characteristics of the wavelength division multiplexing optical demultiplexer 12, and the laser light at 1532.2 nm in the optical resonator 2 is suppressed to -44.0 dBm. You can see that 4B, the port of the directional coupler 5 in FIG. 2A is reversed so that the laser travels in the optical resonator 2 in the direction of arrow a as shown in FIG. 2B. It is an output spectrum when there is no input signal light. In this case, the laser beam in the optical resonator 2 is 1532.2.
The light intensity in nm is as high as -6.23 dBm, and it can be seen that the laser light leaks out to the optical fiber 10d which is the output port of the signal light. This comparative example also confirms that the laser light generated in the optical resonator 2 does not leak to the output side in the optical amplifier of the present invention.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明の光増幅器を用いれば、光共振器
内で発振されるレーザ光が増幅された信号光の出力ポー
トに出力されるのを防止或いは抑制することができるの
で、雑音の発生を抑えた高品位の光通信が可能となる。
特に、光増幅器が何段もカスケード接続されるようなシ
ステムでは有効となる。
By using the optical amplifier of the present invention, it is possible to prevent or suppress the laser light oscillated in the optical resonator from being output to the output port of the amplified signal light. High-quality optical communication with reduced generation is possible.
This is particularly effective in a system in which optical amplifiers are connected in cascade in many stages.

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

【図1】(a)は本発明の光増幅器の第1の実施形態を
示した概略図、(b)は同増幅器における一方向進行型
リング共振器レーザ部分の概略図。
FIG. 1A is a schematic diagram showing a first embodiment of an optical amplifier of the present invention, and FIG. 1B is a schematic diagram of a one-way traveling ring resonator laser portion in the amplifier.

【図2】(a)は本発明の光増幅器の第2の実施形態を
示した概略図、(b)は同増幅器においてレーザ光と信
号光を同一方向に進行させる構成の例を示した概略図。
FIG. 2A is a schematic diagram showing a second embodiment of the optical amplifier of the present invention, and FIG. 2B is a schematic diagram showing an example of a configuration in which laser light and signal light travel in the same direction in the amplifier. FIG.

【図3】(a)は図2(a)の光増幅器における無信号
光状態での出力光スペクトルを示した説明図、(b)は
図2(b)の光増幅器における無信号光状態での出力ス
ペクトルを示した説明図。
3A is an explanatory diagram showing an output light spectrum in a no signal light state in the optical amplifier of FIG. 2A, and FIG. 3B is a view showing a no signal light state in the optical amplifier of FIG. 2B; FIG. 4 is an explanatory diagram showing an output spectrum of FIG.

【図4】従来の光増幅器の一例を示した概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a conventional optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光増幅ファイバ 2 光共振器 3 光フィルタ 4 光アイソレータ 5 方向性結合器 6 ファイバグレーティング 8 光分波器 12 光分波器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical amplification fiber 2 Optical resonator 3 Optical filter 4 Optical isolator 5 Directional coupler 6 Fiber grating 8 Optical splitter 12 Optical splitter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光増幅ファイバ(1)、波長選択手段、進
行方向規制手段を備え、リング型に構成された光共振器
(2)に励起光を注入して前記波長選択手段で選択され
る波長のレーザ発振を行わせると共に、同レーザ光を前
記進行方向規制手段で一方向のみの伝播とし、このレー
ザ光により光共振器(2)中の光増幅ファイバ(1)に
安定な反転分布状態を作り出し、増幅する信号光は光共
振器(2)に合波すると共に光増幅ファイバ(1)に通
し、同光増幅ファイバ(1)で増幅された信号光は光共
振器(2)内のレーザ光が漏れ出ない方向に分波して取
り出すようにしたことを特徴とする光増幅器。
1. An optical amplifying fiber (1), a wavelength selecting means, a traveling direction restricting means, and pump light is injected into a ring-shaped optical resonator (2) to be selected by said wavelength selecting means. A laser beam having a wavelength is emitted, and the laser beam is propagated in only one direction by the traveling direction restricting means. This laser beam causes a stable inversion distribution state in the optical amplification fiber (1) in the optical resonator (2). The signal light to be amplified is multiplexed into the optical resonator (2) and passed through the optical amplifier fiber (1), and the signal light amplified by the optical amplifier fiber (1) is output from the optical resonator (2). An optical amplifier, wherein a laser beam is split in a direction in which laser light does not leak out.
【請求項2】光共振器(2)に入射される信号光の同光
共振器(2)からの分波を光分波器(12)により行
い、進行方向規制手段で方向付けられる光共振器(2)
内のレーザ光の伝搬方向は、光分波器(12)の分波特
性に依存し、同光分波器(12)からのレーザ光の漏れ
が少なくなるような方向に決定されていることを特徴と
する請求項1記載の光増幅器。
2. The optical demultiplexer (12) demultiplexes the signal light incident on the optical resonator (2) from the optical resonator (2) and directs the signal light by the traveling direction restricting means. Tableware (2)
The propagation direction of the laser light inside the optical splitter (12) depends on the demultiplexing characteristics of the optical demultiplexer (12), and is determined so as to reduce the leakage of the laser light from the optical demultiplexer (12). The optical amplifier according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記波長選択手段は光共振器(2)中に設
けた光フィルタ(3)であり、進行方向規制手段は光共
振器(2)中に設けた光アイソレータ(4)であること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の光増幅器。
3. The wavelength selecting means is an optical filter (3) provided in an optical resonator (2), and the traveling direction restricting means is an optical isolator (4) provided in the optical resonator (2). 3. The optical amplifier according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記光共振器(2)中にレーザ光を分岐出
力する光分岐器又は分波器(8)を設けて同光共振器
(2)中のレーザ光を一部出力させることを特徴とする
請求項1乃至請求項3の夫々に記載の光増幅器。
4. An optical splitter or splitter (8) for splitting and outputting a laser beam in the optical resonator (2) and partially outputting the laser beam in the optical resonator (2). The optical amplifier according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】前記光共振器(2)中に方向性結合器
(5)を設けて同光共振器(2)中の励起光の進行方向
を規制すると共に、規制されていない方向の励起光は一
度出力させてファイバグレーティング(6)に入射させ
て所望波長光のみを反射させることとし、この反射され
た励起光を前記方向性結合器(5)を介して光共振器
(2)の規制されていない方向へ送り込むことにより、
光共振器(2)内を一方向に進行するレーザ光を発生す
るようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2記
載の光増幅器。
5. A directional coupler (5) is provided in the optical resonator (2) to regulate the traveling direction of the pump light in the optical resonator (2), and to excite the light in an unregulated direction. The light is output once and made incident on the fiber grating (6) to reflect only the desired wavelength light, and the reflected excitation light is transmitted through the directional coupler (5) to the optical resonator (2). By feeding in unregulated directions,
3. The optical amplifier according to claim 1, wherein a laser beam traveling in one direction in the optical resonator is generated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100423384C (en) * 2006-12-13 2008-10-01 北京航空航天大学 Single frequency tunable doped erbium optical fiber laser system
CN100423385C (en) * 2006-12-13 2008-10-01 北京航空航天大学 A linear resonant cavity wide narrow line tunable optical fiber laser

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CN100423384C (en) * 2006-12-13 2008-10-01 北京航空航天大学 Single frequency tunable doped erbium optical fiber laser system
CN100423385C (en) * 2006-12-13 2008-10-01 北京航空航天大学 A linear resonant cavity wide narrow line tunable optical fiber laser

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