JPH10163554A - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents
光ファイバ増幅装置Info
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- JPH10163554A JPH10163554A JP8331596A JP33159696A JPH10163554A JP H10163554 A JPH10163554 A JP H10163554A JP 8331596 A JP8331596 A JP 8331596A JP 33159696 A JP33159696 A JP 33159696A JP H10163554 A JPH10163554 A JP H10163554A
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- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
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- H01S2303/00—Pumping wavelength
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094096—Multi-wavelength pumping
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力光の信号レベルが高い場合でも、雑音特
性を低く押さえたまま、+20dBmを上回る高出力な光ファ
イバ増幅装置を提供する。 【解決手段】 前段部１０Ａと後段部１０Ｂに前段部増
幅光ファイバ１１と後段部増幅光ファイバ１２を備え、
前段部増幅光ファイバ１１は信号光入力端１３に信号光
と同方向に励起光を合波する第一の合波器１４と信号光
出力端１５に信号光と逆方向に励起光を合波する第二の
合波器１６を有し、後段部増幅光ファイバ１２は信号光
入力端１９が第二の合波器１６の出力端に接続され信号
光出力端２０に信号光と逆方向に励起光を合波する第三
の合波器２１を有し、第一の合波器１４には波長1480nm
の励起光を発生する第一の励起光源１７が、第二の合波
器１６には波長980nm の励起光を発生する第二の励起光
源１８が、第三の合波器２１には波長1480nmの励起光を
発生する第三の励起光源２２がそれぞれ接続されてい
る。
性を低く押さえたまま、+20dBmを上回る高出力な光ファ
イバ増幅装置を提供する。 【解決手段】 前段部１０Ａと後段部１０Ｂに前段部増
幅光ファイバ１１と後段部増幅光ファイバ１２を備え、
前段部増幅光ファイバ１１は信号光入力端１３に信号光
と同方向に励起光を合波する第一の合波器１４と信号光
出力端１５に信号光と逆方向に励起光を合波する第二の
合波器１６を有し、後段部増幅光ファイバ１２は信号光
入力端１９が第二の合波器１６の出力端に接続され信号
光出力端２０に信号光と逆方向に励起光を合波する第三
の合波器２１を有し、第一の合波器１４には波長1480nm
の励起光を発生する第一の励起光源１７が、第二の合波
器１６には波長980nm の励起光を発生する第二の励起光
源１８が、第三の合波器２１には波長1480nmの励起光を
発生する第三の励起光源２２がそれぞれ接続されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光映像分配システ
ムや波長多重通信に使用される光ファイバ増幅装置に関
するもので、更に詳しくは高出力で低雑音な光ファイバ
増幅装置に関するものである。
ムや波長多重通信に使用される光ファイバ増幅装置に関
するもので、更に詳しくは高出力で低雑音な光ファイバ
増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Erドープ光ファイバ増幅装置（以下、単
に光ファイバ増幅装置という）では、励起光源として波
長980nm および1480nmが一般的に用いられている。励起
光源として波長980nm を用いた場合、光ファイバ増幅装
置の雑音指数（Noise Figure, NF）は３dBとなり大変良
好である。しかし、波長980nm で励起した場合、励起光
のエネルギーが信号光のエネルギーに変換される効率は
約５０％とあまり良くない。
に光ファイバ増幅装置という）では、励起光源として波
長980nm および1480nmが一般的に用いられている。励起
光源として波長980nm を用いた場合、光ファイバ増幅装
置の雑音指数（Noise Figure, NF）は３dBとなり大変良
好である。しかし、波長980nm で励起した場合、励起光
のエネルギーが信号光のエネルギーに変換される効率は
約５０％とあまり良くない。
【０００３】この変換効率は本質的なものであり、次の
（１）式より計算できる。 変換効率＝（プランク定数×信号光の振動数／プランク定数×励起光の振動数 ）・・・・・（１） この式で計算できる値は理論限界値である。したがっ
て、実際の変換効率は光ファイバ増幅装置の構成により
異なり、理論値よりは当然小さな値となる。波長980nm
で励起した場合の雑音指数については、例えば Optical
Society of America 主催の国際会議 Topical Meeting
on Optical Amplifiers（1990年8月開催）における講
演番号TuB3（134 〜137 ページ）に発表されている。ま
た、実際の光ファイバ増幅装置における変換効率の特性
例については、例えば前述した国際学会の講演番号MB3
（16〜19ページ）に発表されている。
（１）式より計算できる。 変換効率＝（プランク定数×信号光の振動数／プランク定数×励起光の振動数 ）・・・・・（１） この式で計算できる値は理論限界値である。したがっ
て、実際の変換効率は光ファイバ増幅装置の構成により
異なり、理論値よりは当然小さな値となる。波長980nm
で励起した場合の雑音指数については、例えば Optical
Society of America 主催の国際会議 Topical Meeting
on Optical Amplifiers（1990年8月開催）における講
演番号TuB3（134 〜137 ページ）に発表されている。ま
た、実際の光ファイバ増幅装置における変換効率の特性
例については、例えば前述した国際学会の講演番号MB3
（16〜19ページ）に発表されている。
【０００４】波長1480nmで励起した場合の、光ファイバ
増幅装置の雑音指数は6dB 〜9dB となり、波長980nm で
励起した場合と比較すると良くない。しかしながら、前
述の変換効率を示す（１）式から判るように、例えば信
号光波長を、例えば1530nmとした場合、励起光波長と信
号光波長が近いため、変換効率は70% 〜85% と良好であ
る。波長1480nmで励起した場合の雑音指数については、
例えばOptical Society ofAmerica主催の国際会議 Topi
cal Meeting on Optical Amplifiers（1990年8 月開
催）における講演番号MD7 （68〜71ページ）に発表され
ている。更に、波長1480nmで励起した場合の実際の変換
効率の例については、例えば前述した国際学会の講演番
号TuC3（156 〜159 ページ）に発表されている。
増幅装置の雑音指数は6dB 〜9dB となり、波長980nm で
励起した場合と比較すると良くない。しかしながら、前
述の変換効率を示す（１）式から判るように、例えば信
号光波長を、例えば1530nmとした場合、励起光波長と信
号光波長が近いため、変換効率は70% 〜85% と良好であ
る。波長1480nmで励起した場合の雑音指数については、
例えばOptical Society ofAmerica主催の国際会議 Topi
cal Meeting on Optical Amplifiers（1990年8 月開
催）における講演番号MD7 （68〜71ページ）に発表され
ている。更に、波長1480nmで励起した場合の実際の変換
効率の例については、例えば前述した国際学会の講演番
号TuC3（156 〜159 ページ）に発表されている。
【０００５】ところで近年、光通信網の発展により、例
えば光映像分配システムにおいても分岐数の増大、波長
多重通信における波長数の増大のためより高出力でかつ
低雑音の光ファイバ増幅装置が求められている。そのた
め、従来は+16dBm〜+19dBm程度の光出力で十分であった
ものが、+20dBm以上という高出力の光ファイバ増幅装置
が要求されている。ここで、高出力で低雑音の光ファイ
バ増幅装置を実現する方法として、前述した波長980nm
励起の低雑音特性と波長1480nm励起の高出力特性を組み
合わせた光ファイバ増幅装置が特開平４−１４９５２５
号公報で提案されている。図６は特開平４−１４９５２
５号公報の光ファイバ増幅装置６０を示すもので、増幅
光ファイバ６１の入力側に波長980nm の励起光源６２
を、増幅光ファイバ６１の出力側に波長1480nmの励起光
源６３を配置したものである。図６において６４は光合
波器である。また、同様の光ファイバ増幅装置が米国特
許第5140456 号で提案されている。
えば光映像分配システムにおいても分岐数の増大、波長
多重通信における波長数の増大のためより高出力でかつ
低雑音の光ファイバ増幅装置が求められている。そのた
め、従来は+16dBm〜+19dBm程度の光出力で十分であった
ものが、+20dBm以上という高出力の光ファイバ増幅装置
が要求されている。ここで、高出力で低雑音の光ファイ
バ増幅装置を実現する方法として、前述した波長980nm
励起の低雑音特性と波長1480nm励起の高出力特性を組み
合わせた光ファイバ増幅装置が特開平４−１４９５２５
号公報で提案されている。図６は特開平４−１４９５２
５号公報の光ファイバ増幅装置６０を示すもので、増幅
光ファイバ６１の入力側に波長980nm の励起光源６２
を、増幅光ファイバ６１の出力側に波長1480nmの励起光
源６３を配置したものである。図６において６４は光合
波器である。また、同様の光ファイバ増幅装置が米国特
許第5140456 号で提案されている。
【０００６】図７（イ）は図６に示した光ファイバ増幅
装置の出力特性、図７（ロ）は図６に示した光ファイバ
増幅装置の雑音特性を示すものである。使用している励
起光源は、波長980nm の励起光源６２は90mW、波長1480
nmの励起光源６３は140mW で、いずれも励起LDモジュー
ルの光ファイバーピグテイル出力である。単体の励起LD
モジュールの出力としては、現時点では実用的に実現で
きる最大クラスの出力である。図７（イ）（ロ）に示す
ように、この場合雑音特性は良好であるが得られる出力
は、せいぜい+19dBm〜+20dBm程度である。
装置の出力特性、図７（ロ）は図６に示した光ファイバ
増幅装置の雑音特性を示すものである。使用している励
起光源は、波長980nm の励起光源６２は90mW、波長1480
nmの励起光源６３は140mW で、いずれも励起LDモジュー
ルの光ファイバーピグテイル出力である。単体の励起LD
モジュールの出力としては、現時点では実用的に実現で
きる最大クラスの出力である。図７（イ）（ロ）に示す
ように、この場合雑音特性は良好であるが得られる出力
は、せいぜい+19dBm〜+20dBm程度である。
【０００７】そこで、更に、低雑音特性を維持したまま
高出力を得るためには、図８に示すように光ファイバ増
幅装置７０の増幅部を２段にする方法がある。図８にお
いて、７１は前段の励起光源、７２、７３は後段の励起
光源、７４は前段の増幅光ファイバ、７５は後段の増幅
光ファイバである。前段光ファイバ増幅器７０Ａは波長
980nm で励起を行い低雑音特性を維持し、後段光ファイ
バ増幅器７０Ｂは波長1480nmの励起光源７２、７３を双
方向励起とすることで高出力特性を実現している。
高出力を得るためには、図８に示すように光ファイバ増
幅装置７０の増幅部を２段にする方法がある。図８にお
いて、７１は前段の励起光源、７２、７３は後段の励起
光源、７４は前段の増幅光ファイバ、７５は後段の増幅
光ファイバである。前段光ファイバ増幅器７０Ａは波長
980nm で励起を行い低雑音特性を維持し、後段光ファイ
バ増幅器７０Ｂは波長1480nmの励起光源７２、７３を双
方向励起とすることで高出力特性を実現している。
【０００８】上記のように、波長1480nmで双方向励起を
行った場合、増幅光ファイバ７５が励起光のエネルギー
を吸収して十分な変換効率を確保して高出力を得るため
には増幅光ファイバ長を長くする必要がある。こうした
２段構成の光ファイバ増幅装置７０において後段光ファ
イバ増幅器７０Ｂの増幅光ファイバ７５を長くすると、
後段部から逆進してくる増幅された自然放出光（以下、
逆進してくる増幅された自然放出光を単にBackword ASE
という。また自然放出光を単に ASEという。 ASE：Ampl
ified Spontaneous Emission）が前段部の増幅光ファイ
バ７４の利得を飽和させる方向に働き、前段光ファイバ
増幅器７０Ａの利得を低下させる。２段構成の光ファイ
バ増幅装置の総合の雑音指数（NF）は、一般には次の
（２）式で表される。 総合NF＝前段部のNF＋｛（後段部NF-1）／前段部利得｝・・・・・（２）
行った場合、増幅光ファイバ７５が励起光のエネルギー
を吸収して十分な変換効率を確保して高出力を得るため
には増幅光ファイバ長を長くする必要がある。こうした
２段構成の光ファイバ増幅装置７０において後段光ファ
イバ増幅器７０Ｂの増幅光ファイバ７５を長くすると、
後段部から逆進してくる増幅された自然放出光（以下、
逆進してくる増幅された自然放出光を単にBackword ASE
という。また自然放出光を単に ASEという。 ASE：Ampl
ified Spontaneous Emission）が前段部の増幅光ファイ
バ７４の利得を飽和させる方向に働き、前段光ファイバ
増幅器７０Ａの利得を低下させる。２段構成の光ファイ
バ増幅装置の総合の雑音指数（NF）は、一般には次の
（２）式で表される。 総合NF＝前段部のNF＋｛（後段部NF-1）／前段部利得｝・・・・・（２）
【０００９】ここで、前段部の利得が小さくなると後段
部のNFが無視できなくなり、全体のNFが劣化するので、
この後段部からのBackword ASEの影響を取り除くあるい
は軽減する方法が要求されている。この要求に応えるも
のとして次の方法が提案されている。 （１）前段部と後段部の中間に光アイソレータを挿入す
る方法；例えば、米国特許第5233463 号公報。 （２）前段部と後段部の中間に1530nm帯のASE を除去す
る光フィルタを挿入する方法；例えば、米国特許第5406
411 号公報。 （３）後段部の増幅光ファイバを相対的に短くして後段
部にて発生するASE を小さく押さえる方法。
部のNFが無視できなくなり、全体のNFが劣化するので、
この後段部からのBackword ASEの影響を取り除くあるい
は軽減する方法が要求されている。この要求に応えるも
のとして次の方法が提案されている。 （１）前段部と後段部の中間に光アイソレータを挿入す
る方法；例えば、米国特許第5233463 号公報。 （２）前段部と後段部の中間に1530nm帯のASE を除去す
る光フィルタを挿入する方法；例えば、米国特許第5406
411 号公報。 （３）後段部の増幅光ファイバを相対的に短くして後段
部にて発生するASE を小さく押さえる方法。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の３
つの方法を取ったとしても、光映像分配システムや波長
多重通信に用いられる光ファイバ増幅装置では信号光の
入力レベルが高いため前段部の利得が飽和状態となり前
段部の利得が小さくなり、最終的に総合NFを劣化させて
しまう。また図８に示す構成の光ファイバ増幅装置にお
いて、例えば前記軽減法（３）の方法を用いた場合に
は、波長1480nmの励起エネルギーが十分増幅光ファイバ
７５に吸収されず、残留励起エネルギーは無駄に捨てら
れ、結果として図７に示す特性例のように高出力が得ら
れなくなってしまう。さらに、励起光源は100mW 以上の
光パワーを連続発振する必要があるため、高い信頼性が
要求される。しかしながら、特に、波長980nm の励起光
源では光学的に突然停止することが知られている。
つの方法を取ったとしても、光映像分配システムや波長
多重通信に用いられる光ファイバ増幅装置では信号光の
入力レベルが高いため前段部の利得が飽和状態となり前
段部の利得が小さくなり、最終的に総合NFを劣化させて
しまう。また図８に示す構成の光ファイバ増幅装置にお
いて、例えば前記軽減法（３）の方法を用いた場合に
は、波長1480nmの励起エネルギーが十分増幅光ファイバ
７５に吸収されず、残留励起エネルギーは無駄に捨てら
れ、結果として図７に示す特性例のように高出力が得ら
れなくなってしまう。さらに、励起光源は100mW 以上の
光パワーを連続発振する必要があるため、高い信頼性が
要求される。しかしながら、特に、波長980nm の励起光
源では光学的に突然停止することが知られている。
【００１１】そこで、光ファイバ増幅装置を使用するシ
ステムの信頼性を増すためにも、光ファイバ増幅装置の
励起方法および構成としては、波長980nm の励起光源が
突然動作を停止した場合でも、他の励起光源により一定
水準以上の光学特性を維持できることが望ましい。図８
に示す構成の光ファイバ増幅装置において、例えば波長
980nm の励起光源が動作を停止すると、前段の増幅光フ
ァイバ７４は光信号に対して吸収媒体となり、雑音指数
の劣化および光出力パワーの低下を引き起こす。
ステムの信頼性を増すためにも、光ファイバ増幅装置の
励起方法および構成としては、波長980nm の励起光源が
突然動作を停止した場合でも、他の励起光源により一定
水準以上の光学特性を維持できることが望ましい。図８
に示す構成の光ファイバ増幅装置において、例えば波長
980nm の励起光源が動作を停止すると、前段の増幅光フ
ァイバ７４は光信号に対して吸収媒体となり、雑音指数
の劣化および光出力パワーの低下を引き起こす。
【００１２】本発明は上記の課題を解決し、入力光の信
号レベルが高い場合でも、雑音特性を低く押さえたま
ま、+20dBmを上回る高出力で、波長980nm の励起光源が
突然動作を停止した場合でも一定水準以上の光特性を維
持できる光ファイバ増幅装置を提供することを目的とす
るものである。
号レベルが高い場合でも、雑音特性を低く押さえたま
ま、+20dBmを上回る高出力で、波長980nm の励起光源が
突然動作を停止した場合でも一定水準以上の光特性を維
持できる光ファイバ増幅装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【００１４】本発明のうち請求項１の光ファイバ増幅装
置は、前段部と後段部にそれぞれ希土類元素を添加した
前段部増幅光ファイバと後段部増幅光ファイバを備えた
光ファイバ増幅装置であって、前記前段部増幅光ファイ
バは信号光入力端に信号光と同方向に励起光を合波する
第一の合波器と信号光出力端に信号光と逆方向に励起光
を合波する第二の合波器を有し、前記後段部増幅光ファ
イバは信号光入力端が前記第二の合波器の出力端に接続
され信号光出力端に信号光と逆方向に励起光を合波する
第三の合波器を有し、前記第一の合波器には波長1480nm
の励起光を発生する第一の励起光源が、前記第二の合波
器には波長980nm の励起光を発生する第二の励起光源
が、前記第三の合波器には波長1480nmの励起光を発生す
る第三の励起光源がそれぞれ接続されていることを特徴
とする。
置は、前段部と後段部にそれぞれ希土類元素を添加した
前段部増幅光ファイバと後段部増幅光ファイバを備えた
光ファイバ増幅装置であって、前記前段部増幅光ファイ
バは信号光入力端に信号光と同方向に励起光を合波する
第一の合波器と信号光出力端に信号光と逆方向に励起光
を合波する第二の合波器を有し、前記後段部増幅光ファ
イバは信号光入力端が前記第二の合波器の出力端に接続
され信号光出力端に信号光と逆方向に励起光を合波する
第三の合波器を有し、前記第一の合波器には波長1480nm
の励起光を発生する第一の励起光源が、前記第二の合波
器には波長980nm の励起光を発生する第二の励起光源
が、前記第三の合波器には波長1480nmの励起光を発生す
る第三の励起光源がそれぞれ接続されていることを特徴
とする。
【００１５】本発明のうち請求項２の光ファイバ増幅装
置は、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの
入力端の間に光アイソレータが配置されていることを特
徴とする。
置は、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの
入力端の間に光アイソレータが配置されていることを特
徴とする。
【００１６】本発明のうち請求項３の光ファイバ増幅装
置は、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの
入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィルタ
が配置されていることを特徴とする。
置は、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの
入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィルタ
が配置されていることを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項１の光ファイバ増幅装置に
よれば、前段部の増幅光ファイバの入力端に波長1480nm
の励起光源と出力端に波長980nm の励起光源が接続され
ているので、入力信号光パワーが大きい場合でも前段部
の増幅光ファイバは波長1480nmの励起光源の出力を大き
く取れるため利得飽和を起こすことなく、あるいは利得
飽和を小さく押さえることができ、十分な利得を確保で
きる。例えば、波長980nm の励起光源で実用的に得られ
ている励起光パワーは90mW程度であるのに対し、波長14
80nmの励起光源では140mW 程度まで得られている。一
方、光ファイバ増幅装置全体の雑音指数は前段部の雑音
指数に支配されることになるが、前段部の増幅光ファイ
バは波長980nm でも励起を行っているので前段部の増幅
光ファイバの雑音指数は理論値3dB により近い良好な特
性を維持可能であり、光ファイバ増幅装置総合の雑音指
数としても良好な特性を得ることができる。
よれば、前段部の増幅光ファイバの入力端に波長1480nm
の励起光源と出力端に波長980nm の励起光源が接続され
ているので、入力信号光パワーが大きい場合でも前段部
の増幅光ファイバは波長1480nmの励起光源の出力を大き
く取れるため利得飽和を起こすことなく、あるいは利得
飽和を小さく押さえることができ、十分な利得を確保で
きる。例えば、波長980nm の励起光源で実用的に得られ
ている励起光パワーは90mW程度であるのに対し、波長14
80nmの励起光源では140mW 程度まで得られている。一
方、光ファイバ増幅装置全体の雑音指数は前段部の雑音
指数に支配されることになるが、前段部の増幅光ファイ
バは波長980nm でも励起を行っているので前段部の増幅
光ファイバの雑音指数は理論値3dB により近い良好な特
性を維持可能であり、光ファイバ増幅装置総合の雑音指
数としても良好な特性を得ることができる。
【００１８】また、前段部の増幅光ファイバの入力端に
は波長1480nmの励起光源が接続されているため、前段部
の増幅光ファイバで吸収されなかった励起光の残留励起
エネルギーは前段部と後段部を接続する合波器を通過し
て後段部の増幅光ファイバに達し、後段部増幅光ファイ
バの励起に寄与するため、励起エネルギーが無駄になら
ずに有効に利用される。
は波長1480nmの励起光源が接続されているため、前段部
の増幅光ファイバで吸収されなかった励起光の残留励起
エネルギーは前段部と後段部を接続する合波器を通過し
て後段部の増幅光ファイバに達し、後段部増幅光ファイ
バの励起に寄与するため、励起エネルギーが無駄になら
ずに有効に利用される。
【００１９】更に、前段部と後段部の間に光アイソレー
タ等の非相反素子が接続されていない場合には、後段部
の増幅光ファイバの出力端に接続されている波長1480nm
の励起光源の励起光が後段部の増幅光ファイバにて吸収
されず残留しても、この残留励起エネルギーは前段部と
後段部を接続する合波器を通過して前段部の増幅光ファ
イバに達し、前段部増幅光ファイバの励起に寄与するた
め、励起エネルギーが無駄にならずに有効に利用され
る。したがって、本発明の光ファイバ増幅器では+20dBm
の高出力を得ることができる。
タ等の非相反素子が接続されていない場合には、後段部
の増幅光ファイバの出力端に接続されている波長1480nm
の励起光源の励起光が後段部の増幅光ファイバにて吸収
されず残留しても、この残留励起エネルギーは前段部と
後段部を接続する合波器を通過して前段部の増幅光ファ
イバに達し、前段部増幅光ファイバの励起に寄与するた
め、励起エネルギーが無駄にならずに有効に利用され
る。したがって、本発明の光ファイバ増幅器では+20dBm
の高出力を得ることができる。
【００２０】更にまた、前段部の波長980nm の励起光源
が動作を停止しても、前段部および後段部の増幅光ファ
イバには波長1480nmの励起光が引き続き入射されるの
で、わずかに雑音特性と出力特性が劣化するのみであ
り、一定水準以上の光源特性を維持できる。
が動作を停止しても、前段部および後段部の増幅光ファ
イバには波長1480nmの励起光が引き続き入射されるの
で、わずかに雑音特性と出力特性が劣化するのみであ
り、一定水準以上の光源特性を維持できる。
【００２１】本発明の請求項２の光ファイバ増幅装置に
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に光アイソレータが配置されているので、
後段部からの Backword ASE が前段部に到達するのが防
止され、前段部の利得飽和を小さくすることができる。
第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの入力端
の間に配置された光アイソレータは、例えば波長1480nm
に対する挿入損失は約0.6dB 程度と小さいため前段部の
波長1480nmの残留励起光は後段部まで達することがで
き、励起エネルギーを有効に活用することができる。
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に光アイソレータが配置されているので、
後段部からの Backword ASE が前段部に到達するのが防
止され、前段部の利得飽和を小さくすることができる。
第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの入力端
の間に配置された光アイソレータは、例えば波長1480nm
に対する挿入損失は約0.6dB 程度と小さいため前段部の
波長1480nmの残留励起光は後段部まで達することがで
き、励起エネルギーを有効に活用することができる。
【００２２】本発明の請求項３の光ファイバ増幅装置に
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タが配置されているので、後段部からの Backword ASE
が前段部に到達するのが防止され、前段部の利得飽和を
小さくすることができる。第二の合波器の出力端と後段
部増幅光ファイバの入力端の間に配置された1530nm波長
帯をカットするノッチフィルタは、例えば波長1480nmに
対する挿入損失は約0.5dB 程度と小さいため前段部の波
長1480nmの残留励起光は後段部まで達することができ、
励起エネルギーを有効に活用することができる。
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タが配置されているので、後段部からの Backword ASE
が前段部に到達するのが防止され、前段部の利得飽和を
小さくすることができる。第二の合波器の出力端と後段
部増幅光ファイバの入力端の間に配置された1530nm波長
帯をカットするノッチフィルタは、例えば波長1480nmに
対する挿入損失は約0.5dB 程度と小さいため前段部の波
長1480nmの残留励起光は後段部まで達することができ、
励起エネルギーを有効に活用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る光ファイバ増
幅装置の実施の形態について図１ないし図５を参照して
より詳細に説明する。
幅装置の実施の形態について図１ないし図５を参照して
より詳細に説明する。
【００２４】（実施の形態１）図１に示す光ファイバ増
幅装置１０は、前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０
Ｂの２段で増幅するもので、前段部増幅器１０Ａと後段
部増幅器１０Ｂのそれぞれに前段部増幅光ファイバ１１
と後段部増幅光ファイバ１２を備えている。前段部増幅
光ファイバ１１は信号光入力端１３に信号光と同方向に
励起光を合波する第一の合波器１４が接続され、信号光
出力端１５に信号光と逆方向に励起光を合波する第二の
合波器１６が接続されている。第一の合波器１４には波
長1480nmの励起光を発生する第一の励起光源１７が、第
二の合波器には波長980nm の励起光を発生する第二の励
起光源１８がそれぞれ接続されている。
幅装置１０は、前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０
Ｂの２段で増幅するもので、前段部増幅器１０Ａと後段
部増幅器１０Ｂのそれぞれに前段部増幅光ファイバ１１
と後段部増幅光ファイバ１２を備えている。前段部増幅
光ファイバ１１は信号光入力端１３に信号光と同方向に
励起光を合波する第一の合波器１４が接続され、信号光
出力端１５に信号光と逆方向に励起光を合波する第二の
合波器１６が接続されている。第一の合波器１４には波
長1480nmの励起光を発生する第一の励起光源１７が、第
二の合波器には波長980nm の励起光を発生する第二の励
起光源１８がそれぞれ接続されている。
【００２５】後段部増幅光ファイバ１２の信号光入力端
１９は第二の合波器１６の出力端に接続され、後段部増
幅光ファイバ１２の信号光出力端２０には信号光と逆方
向に励起光を合波する第三の合波器２１が接続されてい
る。第三の合波器２１には波長1480nmの励起光を発生す
る第三の励起光源２２が接続されている。図１におい
て、２３は入力側光アイソレータ、２４は出力側光アイ
ソレータである。
１９は第二の合波器１６の出力端に接続され、後段部増
幅光ファイバ１２の信号光出力端２０には信号光と逆方
向に励起光を合波する第三の合波器２１が接続されてい
る。第三の合波器２１には波長1480nmの励起光を発生す
る第三の励起光源２２が接続されている。図１におい
て、２３は入力側光アイソレータ、２４は出力側光アイ
ソレータである。
【００２６】（具体例）図１に示す光ファイバ増幅装置
１０の一具体例を以下に示す。 前段部増幅光ファイバ１１の長さ：６ｍ。 後段部増幅光ファイバ１２の長さ：２０ｍ。 前段部増幅器１０Ａの入力側光部品のトータルの挿入損
失：0.9 dB。 前段部増幅器１０Ａの出力側光部品のトータルの挿入損
失：0.8 dB。 前段部増幅器１０Ａの合波器１４に対する波長1480nmの
励起光の挿入損失：0.4 dB。 前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０Ｂの間の第二の
合波器１６に対する波長980nm の励起光の挿入損失：0.
4 dB。 前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０Ｂの間の第二の
合波器１６に対する信号光の挿入損失：0.5 dB。 後段部増幅器１０Ｂの第三の合波器２１に対する波長14
80nmの励起光の挿入損失：0.4 dB。 増幅光ファイバ１１、１２のパラメータ： モードフィールド径：7.0 μm 。 Erイオン濃度：1000ppm 。 Alイオン濃度：30000ppmw 。
１０の一具体例を以下に示す。 前段部増幅光ファイバ１１の長さ：６ｍ。 後段部増幅光ファイバ１２の長さ：２０ｍ。 前段部増幅器１０Ａの入力側光部品のトータルの挿入損
失：0.9 dB。 前段部増幅器１０Ａの出力側光部品のトータルの挿入損
失：0.8 dB。 前段部増幅器１０Ａの合波器１４に対する波長1480nmの
励起光の挿入損失：0.4 dB。 前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０Ｂの間の第二の
合波器１６に対する波長980nm の励起光の挿入損失：0.
4 dB。 前段部増幅器１０Ａと後段部増幅器１０Ｂの間の第二の
合波器１６に対する信号光の挿入損失：0.5 dB。 後段部増幅器１０Ｂの第三の合波器２１に対する波長14
80nmの励起光の挿入損失：0.4 dB。 増幅光ファイバ１１、１２のパラメータ： モードフィールド径：7.0 μm 。 Erイオン濃度：1000ppm 。 Alイオン濃度：30000ppmw 。
【００２７】図２に上記の光ファイバ増幅装置１０の特
性を示す。図２において横軸は励起光パワー、縦軸左側
は出力光パワー、縦軸右側は雑音指数である。出力光パ
ワーは後段部増幅器１０Ｂの増幅光ファイバ１２の信号
光出力端２０での値であり、雑音指数は入力側の合波器
１４等の光部品の挿入損失の値を含まない値である。ま
た励起光パワーは直接増幅光ファイバ１１、１２に入射
される光パワーを示している。波長1480nmの励起光パワ
ーは、前段部増幅器１０Ａの第一の励起光源１７と後段
部増幅器１０Ｂの第三の励起光源２２の波長1480nmの励
起光パワーの総和を示している。
性を示す。図２において横軸は励起光パワー、縦軸左側
は出力光パワー、縦軸右側は雑音指数である。出力光パ
ワーは後段部増幅器１０Ｂの増幅光ファイバ１２の信号
光出力端２０での値であり、雑音指数は入力側の合波器
１４等の光部品の挿入損失の値を含まない値である。ま
た励起光パワーは直接増幅光ファイバ１１、１２に入射
される光パワーを示している。波長1480nmの励起光パワ
ーは、前段部増幅器１０Ａの第一の励起光源１７と後段
部増幅器１０Ｂの第三の励起光源２２の波長1480nmの励
起光パワーの総和を示している。
【００２８】本実施の形態では、両励起光源１７、２２
の励起光パワーは等しくなるように調整してある。ま
た、本実施の形態においては、例えば実用的に得られる
波長1480nm、出力140mW の励起レーザモジュールを使用
した場合、合波器１４、２１の挿入損失が0.4dB である
のでそれぞれの増幅光ファイバ１１、１２に入射される
波長1480nmの励起光パワーは各々約128mW であり、両者
の励起光パワーのトータルは約255mW である。この場
合、図２より後段増幅器１０Ｂの出力端２０Ａで22.8dB
m が得られ、後段増幅器１０Ｂの光部品のトータルの挿
入損失が0.8dB であるので、光ファイバ増幅装置１０の
出力として22.0dBm という高出力が得られている。また
雑音指数としても、入力信号光パワーが0dBmという高い
入力レベルにもかかわらず、理論限界値3dB に近い4.5d
B 前後を実現している。
の励起光パワーは等しくなるように調整してある。ま
た、本実施の形態においては、例えば実用的に得られる
波長1480nm、出力140mW の励起レーザモジュールを使用
した場合、合波器１４、２１の挿入損失が0.4dB である
のでそれぞれの増幅光ファイバ１１、１２に入射される
波長1480nmの励起光パワーは各々約128mW であり、両者
の励起光パワーのトータルは約255mW である。この場
合、図２より後段増幅器１０Ｂの出力端２０Ａで22.8dB
m が得られ、後段増幅器１０Ｂの光部品のトータルの挿
入損失が0.8dB であるので、光ファイバ増幅装置１０の
出力として22.0dBm という高出力が得られている。また
雑音指数としても、入力信号光パワーが0dBmという高い
入力レベルにもかかわらず、理論限界値3dB に近い4.5d
B 前後を実現している。
【００２９】（実施の形態２）図３に本発明の他の実施
の形態の光ファイバ増幅装置３０を示す。光ファイバ増
幅装置３０の特徴は、前段部増幅器１０Ａの第二の合波
器１６と後段部増幅器１０Ｂの間に光アイソレータ３１
を配置したことである。その他の構成は実施の形態１と
同様に付き同一部材には同一の符号を付して詳細な説明
を省略する。光アイソレータ３１を第二の合波器１６と
後段部増幅器１０Ｂの間に配置することによって、後段
部増幅器１０Ｂからの Backword ASE を前段部増幅器１
０Ａに到達するのを防ぐことができるので、前段部増幅
器１０Ａの利得飽和をより小さくすることができる。ま
た、光アイソレータ３１は、例えば波長1480nmに対する
挿入損失が約0.6dB程度と小さいので、前段部増幅器１
０Ａの第一の励起光源１７の波長1480nmの残留励起光パ
ワーは後段部増幅器１０Ｂまで達することができ、励起
エネルギーを有効に活用することができる。
の形態の光ファイバ増幅装置３０を示す。光ファイバ増
幅装置３０の特徴は、前段部増幅器１０Ａの第二の合波
器１６と後段部増幅器１０Ｂの間に光アイソレータ３１
を配置したことである。その他の構成は実施の形態１と
同様に付き同一部材には同一の符号を付して詳細な説明
を省略する。光アイソレータ３１を第二の合波器１６と
後段部増幅器１０Ｂの間に配置することによって、後段
部増幅器１０Ｂからの Backword ASE を前段部増幅器１
０Ａに到達するのを防ぐことができるので、前段部増幅
器１０Ａの利得飽和をより小さくすることができる。ま
た、光アイソレータ３１は、例えば波長1480nmに対する
挿入損失が約0.6dB程度と小さいので、前段部増幅器１
０Ａの第一の励起光源１７の波長1480nmの残留励起光パ
ワーは後段部増幅器１０Ｂまで達することができ、励起
エネルギーを有効に活用することができる。
【００３０】（実施の形態３）図４に本発明のその他の
実施の形態の光ファイバ増幅装置４０を示す。光ファイ
バ増幅装置４０の特徴は、前段部増幅器１０Ａの第二の
合波器１６と後段部増幅器１０Ｂの間にASE レベルが他
の波長よりも大きい1530nm波長帯をカットするノッチフ
ィルタ４１を配置したことである。その他の構成は実施
の形態１と同様に付き同一部材には同一の符号を付して
詳細な説明を省略する。ノッチフィルタ４１を第二の合
波器１６と後段部増幅器１０Ｂの間に配置することによ
って、後段部増幅器１０Ｂからの Backword ASE を前段
部増幅器１０Ａに到達するのを防ぐことができるので、
前段部増幅器１０Ａの利得飽和をより小さくすることが
できる。また、1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タ４１は、例えば波長1480nmに対する挿入損失が約0.5d
B 程度と小さいので、前段部増幅器１０Ａの第一の励起
光源１７の波長1480nmの残留励起光パワーは後段部増幅
器１０Ｂまで達することができ、励起エネルギーを有効
に活用することができる。
実施の形態の光ファイバ増幅装置４０を示す。光ファイ
バ増幅装置４０の特徴は、前段部増幅器１０Ａの第二の
合波器１６と後段部増幅器１０Ｂの間にASE レベルが他
の波長よりも大きい1530nm波長帯をカットするノッチフ
ィルタ４１を配置したことである。その他の構成は実施
の形態１と同様に付き同一部材には同一の符号を付して
詳細な説明を省略する。ノッチフィルタ４１を第二の合
波器１６と後段部増幅器１０Ｂの間に配置することによ
って、後段部増幅器１０Ｂからの Backword ASE を前段
部増幅器１０Ａに到達するのを防ぐことができるので、
前段部増幅器１０Ａの利得飽和をより小さくすることが
できる。また、1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タ４１は、例えば波長1480nmに対する挿入損失が約0.5d
B 程度と小さいので、前段部増幅器１０Ａの第一の励起
光源１７の波長1480nmの残留励起光パワーは後段部増幅
器１０Ｂまで達することができ、励起エネルギーを有効
に活用することができる。
【００３１】（実施の形態４）図５に本発明のその他の
実施の形態の光ファイバ増幅装置５０を示す。光ファイ
バ増幅装置５０の特徴は、後段部増幅器１０Ｂの出力端
２０Ａに分岐器５１を設けて光ファイバ増幅装置５０の
出力光パワーを受光器５２でモニターするように構成さ
れていることである。受光器５２でモニターした光ファ
イバ増幅装置５０の出力光パワーの結果を光ファイバ増
幅器５３を内蔵した光出力一定制御回路５４に送り、前
段部増幅器１０Ａの第一の励起光源１７と後段部増幅器
１０Ｂの第三の励起光源２２の波長1480nmの励起光パワ
ーを制御して光ファイバ増幅装置５０の出力光パワーを
一定に維持する。図５において、５５は前段部増幅器１
０Ａの第二の励起光源１８の駆動電流を一定にする制御
回路である。その他の構成は実施の形態１と同様に付き
同一部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
実施の形態の光ファイバ増幅装置５０を示す。光ファイ
バ増幅装置５０の特徴は、後段部増幅器１０Ｂの出力端
２０Ａに分岐器５１を設けて光ファイバ増幅装置５０の
出力光パワーを受光器５２でモニターするように構成さ
れていることである。受光器５２でモニターした光ファ
イバ増幅装置５０の出力光パワーの結果を光ファイバ増
幅器５３を内蔵した光出力一定制御回路５４に送り、前
段部増幅器１０Ａの第一の励起光源１７と後段部増幅器
１０Ｂの第三の励起光源２２の波長1480nmの励起光パワ
ーを制御して光ファイバ増幅装置５０の出力光パワーを
一定に維持する。図５において、５５は前段部増幅器１
０Ａの第二の励起光源１８の駆動電流を一定にする制御
回路である。その他の構成は実施の形態１と同様に付き
同一部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【００３２】この光ファイバ増幅装置５０によれば、波
長980nm の第二の励起光源１８が動作を停止した場合に
波長1480nmの第一の励起光源１７と第三の励起光源２２
の励起光パワーが増加するので光ファイバ増幅装置５０
の光出力を一定に維持することができる。また、波長98
0nm の第二の励起光源１８が動作を停止しても波長1480
nmの第一の励起光源１７による増幅光ファイバ１１への
励起が続けられるので、雑音指数の劣化は一部に留ま
る。
長980nm の第二の励起光源１８が動作を停止した場合に
波長1480nmの第一の励起光源１７と第三の励起光源２２
の励起光パワーが増加するので光ファイバ増幅装置５０
の光出力を一定に維持することができる。また、波長98
0nm の第二の励起光源１８が動作を停止しても波長1480
nmの第一の励起光源１７による増幅光ファイバ１１への
励起が続けられるので、雑音指数の劣化は一部に留ま
る。
【００３３】表１は本実施の形態の光ファイバ増幅装置
５０と図８に示す従来の光ファイバ増幅装置７０の波長
980nm の励起光源が停止した場合の光学特性の変化の比
較を示すものである。波長980nm の励起光源が停止した
場合、従来の光ファイバ増幅装置７０では前段部増幅器
の前段部増幅光ファイバが入力信号光に対して吸収媒体
となり、雑音指数が著しく劣化しているのがわかる。こ
れに対して、本実施の形態の光ファイバ増幅装置５０で
は劣化量はごくわずかとなっている。
５０と図８に示す従来の光ファイバ増幅装置７０の波長
980nm の励起光源が停止した場合の光学特性の変化の比
較を示すものである。波長980nm の励起光源が停止した
場合、従来の光ファイバ増幅装置７０では前段部増幅器
の前段部増幅光ファイバが入力信号光に対して吸収媒体
となり、雑音指数が著しく劣化しているのがわかる。こ
れに対して、本実施の形態の光ファイバ増幅装置５０で
は劣化量はごくわずかとなっている。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１の
光ファイバ増幅装置によれば、前段部の増幅光ファイバ
の入力端に波長1480nmの励起光源と出力端に波長980nm
の励起光源が接続されているので、入力信号光パワーが
大きい場合でも前段部の増幅光ファイバは波長1480nmの
励起光源の出力を大きく取れるので利得飽和を起こすこ
となく十分な利得を確保できる。また、利得飽和を小さ
く押さえることができるので十分な利得を確保できる。
一方、光ファイバ増幅装置全体の雑音指数は前段部の雑
音指数に支配されることになるが、前段部の増幅光ファ
イバは波長980nm でも励起を行っているので前段部の増
幅光ファイバの雑音指数は理論値3dB により近い良好な
特性を維持可能であり、光ファイバ増幅装置総合の雑音
指数としても良好な特性を得ることができる。
光ファイバ増幅装置によれば、前段部の増幅光ファイバ
の入力端に波長1480nmの励起光源と出力端に波長980nm
の励起光源が接続されているので、入力信号光パワーが
大きい場合でも前段部の増幅光ファイバは波長1480nmの
励起光源の出力を大きく取れるので利得飽和を起こすこ
となく十分な利得を確保できる。また、利得飽和を小さ
く押さえることができるので十分な利得を確保できる。
一方、光ファイバ増幅装置全体の雑音指数は前段部の雑
音指数に支配されることになるが、前段部の増幅光ファ
イバは波長980nm でも励起を行っているので前段部の増
幅光ファイバの雑音指数は理論値3dB により近い良好な
特性を維持可能であり、光ファイバ増幅装置総合の雑音
指数としても良好な特性を得ることができる。
【００３６】また、前段部の増幅光ファイバの入力端に
は波長1480nmの励起光源が接続されているため、前段部
の増幅光ファイバで吸収されなかった励起光の残留励起
エネルギーは前段部と後段部を接続する合波器を通過し
て後段部の増幅光ファイバに達し、後段部増幅光ファイ
バの励起に寄与するため、励起エネルギーが無駄になら
ずに有効に利用される。
は波長1480nmの励起光源が接続されているため、前段部
の増幅光ファイバで吸収されなかった励起光の残留励起
エネルギーは前段部と後段部を接続する合波器を通過し
て後段部の増幅光ファイバに達し、後段部増幅光ファイ
バの励起に寄与するため、励起エネルギーが無駄になら
ずに有効に利用される。
【００３７】更に、前段部と後段部の間に光アイソレー
タ等の非相反素子が接続されていない場合には、後段部
の増幅光ファイバの出力端に接続されている波長1480nm
の励起光源の励起光が後段部の増幅光ファイバにて吸収
されず残留しても、この残留励起エネルギーは前段部と
後段部を接続する合波器を通過して前段部の増幅光ファ
イバに達し、前段部増幅光ファイバの励起に寄与するた
め、励起エネルギーが無駄にならずに有効に利用され
る。したがって、本発明の光ファイバ増幅器では+20dBm
以上の高出力を得ることができる。
タ等の非相反素子が接続されていない場合には、後段部
の増幅光ファイバの出力端に接続されている波長1480nm
の励起光源の励起光が後段部の増幅光ファイバにて吸収
されず残留しても、この残留励起エネルギーは前段部と
後段部を接続する合波器を通過して前段部の増幅光ファ
イバに達し、前段部増幅光ファイバの励起に寄与するた
め、励起エネルギーが無駄にならずに有効に利用され
る。したがって、本発明の光ファイバ増幅器では+20dBm
以上の高出力を得ることができる。
【００３８】更にまた、前段部の波長980nm の励起光源
が動作を停止しても、前段部および後段部の増幅光ファ
イバには波長1480nmの励起光が引き続き入射されるの
で、わずかに雑音特性と出力特性が劣化するのみであ
り、一定水準以上の光学特性を維持できる。
が動作を停止しても、前段部および後段部の増幅光ファ
イバには波長1480nmの励起光が引き続き入射されるの
で、わずかに雑音特性と出力特性が劣化するのみであ
り、一定水準以上の光学特性を維持できる。
【００３９】本発明の請求項２の光ファイバ増幅装置に
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に光アイソレータが配置されているので、
後段部からの Backword ASE が前段部に到達するのが防
止され、前段部の利得飽和を小さくすることができる。
第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの入力端
の間に配置された光アイソレータは、例えば波長1480nm
に対する挿入損失は約0.6dB 程度と小さいため前段部の
波長1480nmの残留励起光は後段部まで達することがで
き、励起エネルギーを有効に活用することができる。
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に光アイソレータが配置されているので、
後段部からの Backword ASE が前段部に到達するのが防
止され、前段部の利得飽和を小さくすることができる。
第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバの入力端
の間に配置された光アイソレータは、例えば波長1480nm
に対する挿入損失は約0.6dB 程度と小さいため前段部の
波長1480nmの残留励起光は後段部まで達することがで
き、励起エネルギーを有効に活用することができる。
【００４０】本発明の請求項３の光ファイバ増幅装置に
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タが配置されているので、後段部からの Backword ASE
が前段部に到達するのが防止され、前段部の利得飽和を
小さくすることができる。第二の合波器の出力端と後段
部増幅光ファイバの入力端の間に配置された1530nm波長
帯をカットするノッチフィルタは、例えば波長1480nmに
対する挿入損失は約0.5dB 程度と小さいため前段部の波
長1480nmの残留励起光は後段部まで達することができ、
励起エネルギーを有効に活用することができる。
よれば、第二の合波器の出力端と後段部増幅光ファイバ
の入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチフィル
タが配置されているので、後段部からの Backword ASE
が前段部に到達するのが防止され、前段部の利得飽和を
小さくすることができる。第二の合波器の出力端と後段
部増幅光ファイバの入力端の間に配置された1530nm波長
帯をカットするノッチフィルタは、例えば波長1480nmに
対する挿入損失は約0.5dB 程度と小さいため前段部の波
長1480nmの残留励起光は後段部まで達することができ、
励起エネルギーを有効に活用することができる。
【図１】本発明の光ファイバ増幅装置の一実施の形態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】図１の光ファイバ増幅装置の光学特性の説明図
である。
である。
【図３】本発明の光ファイバ増幅装置の他の実施の形態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の光ファイバ増幅装置のその他の実施の
形態を示す説明図である。
形態を示す説明図である。
【図５】本発明の光ファイバ増幅装置のさらにその他の
実施の形態を示す説明図である。
実施の形態を示す説明図である。
【図６】従来の光ファイバ増幅装置の一例を示す説明図
である。
である。
【図７】図７（イ）、（ロ）は図６の従来の光ファイバ
増幅装置の光学特性を示す説明図である。
増幅装置の光学特性を示す説明図である。
【図８】従来の光ファイバ増幅装置の他の例を示す説明
図である。
図である。
１０ 光ファイバ増幅装置 １０Ａ 前段部増幅器 １０Ｂ 後段部増幅器 １１ 前段部増幅光ファイバ １２ 後段部増幅光ファイバ １３ 前段部増幅光ファイバの信号光入力端 １４ 第一の合波器 １５ 前段部増幅光ファイバの信号光出力端 １６ 第二の合波器 １７ 第一の励起光源 １８ 第二の励起光源 １９ 後段部増幅光ファイバの信号光入力端 ２０ 後段部増幅光ファイバの信号光出力端 ２０Ａ 光ファイバ増幅装置の出力端 ２１ 第三の合波器 ２２ 第三の励起光源 ２３ 光アイソレータ ２４ 光アイソレータ
Claims (3)
- 【請求項１】 前段部と後段部にそれぞれ希土類元素を
添加した前段部増幅光ファイバと後段部増幅光ファイバ
を備えた光ファイバ増幅装置であって、前記前段部増幅
光ファイバは信号光入力端に信号光と同方向に励起光を
合波する第一の合波器と信号光出力端に信号光と逆方向
に励起光を合波する第二の合波器を有し、前記後段部増
幅光ファイバは信号光入力端が前記第二の合波器の出力
端に接続され信号光出力端に信号光と逆方向に励起光を
合波する第三の合波器を有し、前記第一の合波器には波
長1480nmの励起光を発生する第一の励起光源が、前記第
二の合波器には波長980nm の励起光を発生する第二の励
起光源が、前記第三の合波器には波長1480nmの励起光を
発生する第三の励起光源がそれぞれ接続されていること
を特徴とする光ファイバ増幅装置。 - 【請求項２】 第二の合波器の出力端と後段部増幅光フ
ァイバの入力端の間に光アイソレータが配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増幅装
置。 - 【請求項３】 第二の合波器の出力端と後段部増幅光フ
ァイバの入力端の間に1530nm波長帯をカットするノッチ
フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１に
記載の光ファイバ増幅装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331596A JPH10163554A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光ファイバ増幅装置 |
| EP97307522A EP0845840A3 (en) | 1996-11-27 | 1997-09-25 | Optical fibre amplifier |
| US08/970,540 US6028698A (en) | 1996-11-27 | 1997-11-14 | High-output and low-noise optical fiber amplifier |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331596A JPH10163554A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光ファイバ増幅装置 |
| US08/970,540 US6028698A (en) | 1996-11-27 | 1997-11-14 | High-output and low-noise optical fiber amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163554A true JPH10163554A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=26573901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8331596A Pending JPH10163554A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光ファイバ増幅装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6028698A (ja) |
| EP (1) | EP0845840A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10163554A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6411432B1 (en) | 1999-03-19 | 2002-06-25 | Nec Corporation | Laser oscillator and laser amplifier |
| US6914915B2 (en) * | 2000-03-01 | 2005-07-05 | Nec Corporation | Optical fiber amplifier that can attain sufficient gain shift effect, small noise property and high operation efficiency at the same time even in two-wavelength excitation tm dopant optical fiber amplifier, and optical amplifier having the same |
| JP2008182072A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ファイバ増幅器 |
| US8385743B2 (en) | 2000-02-14 | 2013-02-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Channel allocation method for multi-channel optical transmission and optical transmission system utilizing the method |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6631025B2 (en) * | 2000-01-12 | 2003-10-07 | Xtera Communications, Inc. | Low-noise distributed Raman amplifier using bi-directional pumping using multiple Raman orders |
| US6545799B1 (en) | 1998-09-02 | 2003-04-08 | Corning Incorporated | Method and apparatus for optical system link control |
| US6246515B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-06-12 | Corning Incorporated | Apparatus and method for amplifying an optical signal |
| US6297903B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-10-02 | Sdl, Inc. | Multiple stage optical fiber amplifier and signal generator |
| US6421172B1 (en) * | 1999-12-27 | 2002-07-16 | Corning Incorporated | Long band optical amplifier |
| JP2001196671A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Nec Corp | 波長多重伝送用光ファイバ増幅器 |
| US6381063B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-04-30 | Corning Incorporated | Long band optical amplifier |
| US6377394B1 (en) * | 2000-03-30 | 2002-04-23 | Nortel Networks Limited | Optical amplifier gain control |
| US6636345B2 (en) | 2001-02-27 | 2003-10-21 | Corning Incorporated | Optical fiber pumping system |
| US6943936B2 (en) | 2001-08-03 | 2005-09-13 | The Regents Of The University Of Michigan | Co-propagating Raman amplifiers |
| US6825973B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-11-30 | Xtera Communications, Inc. | Reducing leading edge transients using co-propagating pumps |
| GB2398922A (en) | 2003-02-26 | 2004-09-01 | Bookham Technology Plc | Optical amplifiers |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2734209B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1998-03-30 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| US5140456A (en) * | 1991-04-08 | 1992-08-18 | General Instrument Corporation | Low noise high power optical fiber amplifier |
| US5280383A (en) * | 1992-12-02 | 1994-01-18 | At&T Bell Laboratories | Dual-stage low power optical amplifier |
| JPH06318754A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバ増幅器および光信号伝送システム |
| US5406411A (en) * | 1993-10-14 | 1995-04-11 | Corning Incorporated | Fiber amplifier having efficient pump power utilization |
| IT1270032B (it) * | 1994-04-14 | 1997-04-28 | Pirelli Cavi Spa | Sistema di telecomunicazione amplificata a multiplazione a divisione di lunghezza d'onda |
| JPH07297469A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Hitachi Cable Ltd | 多段型光ファイバ増幅器及びその光学部品 |
| JPH08250790A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅装置 |
| JP4036489B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2008-01-23 | 富士通株式会社 | 波長多重信号を光増幅する光増幅器を制御するための方法と装置 |
| JPH09139534A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Hitachi Cable Ltd | 希土類元素添加ファイバ増幅器 |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP8331596A patent/JPH10163554A/ja active Pending
-
1997
- 1997-09-25 EP EP97307522A patent/EP0845840A3/en not_active Withdrawn
- 1997-11-14 US US08/970,540 patent/US6028698A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6411432B1 (en) | 1999-03-19 | 2002-06-25 | Nec Corporation | Laser oscillator and laser amplifier |
| US8385743B2 (en) | 2000-02-14 | 2013-02-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Channel allocation method for multi-channel optical transmission and optical transmission system utilizing the method |
| US6914915B2 (en) * | 2000-03-01 | 2005-07-05 | Nec Corporation | Optical fiber amplifier that can attain sufficient gain shift effect, small noise property and high operation efficiency at the same time even in two-wavelength excitation tm dopant optical fiber amplifier, and optical amplifier having the same |
| JP2008182072A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ファイバ増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0845840A2 (en) | 1998-06-03 |
| EP0845840A3 (en) | 2000-05-24 |
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