JPH10190114A - 多重通路光増幅器のクロストーク抑制 - Google Patents
多重通路光増幅器のクロストーク抑制Info
- Publication number
- JPH10190114A JPH10190114A JP9304248A JP30424897A JPH10190114A JP H10190114 A JPH10190114 A JP H10190114A JP 9304248 A JP9304248 A JP 9304248A JP 30424897 A JP30424897 A JP 30424897A JP H10190114 A JPH10190114 A JP H10190114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- band
- wavelength
- signal
- path
- amplification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2972—Each direction being amplified separately
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多重増幅通路光増幅器を提供する。
【解決手段】 増幅器は、第１帯域内光通信信号を伝搬
させて増幅する第１増幅通路と、第１増幅通路に沿った
帯域外光通信信号の伝搬及び増幅を遮断するスペクトル
選択フィルタと、第２帯域内光通信信号を伝搬させて増
幅する第２増幅通路と、第２増幅通路に沿った帯域外光
通信信号の伝搬及び増幅を遮断するスペクトル選択フィ
ルタを含み、各増幅通路でのスペクトル選択フィルタの
位置は、目標の雑音指数性能及び目標の出力電力性能が
装置から得られるように選択されている。スペクトル選
択挿入損は、マルチパス干渉や反射減衰、自己振動を発
生させるクロストークや光の漏れを抑制する。
させて増幅する第１増幅通路と、第１増幅通路に沿った
帯域外光通信信号の伝搬及び増幅を遮断するスペクトル
選択フィルタと、第２帯域内光通信信号を伝搬させて増
幅する第２増幅通路と、第２増幅通路に沿った帯域外光
通信信号の伝搬及び増幅を遮断するスペクトル選択フィ
ルタを含み、各増幅通路でのスペクトル選択フィルタの
位置は、目標の雑音指数性能及び目標の出力電力性能が
装置から得られるように選択されている。スペクトル選
択挿入損は、マルチパス干渉や反射減衰、自己振動を発
生させるクロストークや光の漏れを抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多重波長光信号増
幅装置とかかる装置を使用した光遠隔通信システムとに
関し、特に、クロストーク誘導多重通路干渉（ＭＰＩ）
と反射減衰量（ＲＬ）と自己振動を抑制する選択配置ス
ペクトルフィルタを有するとともにフィルタの挿入損の
増加にも拘わらず所望レベルの雑音指数性能及び出力電
力性能（すなわち、励起利用効率）を提供するする２重
増幅通路（マルチチャネル）光増幅器に関する。
幅装置とかかる装置を使用した光遠隔通信システムとに
関し、特に、クロストーク誘導多重通路干渉（ＭＰＩ）
と反射減衰量（ＲＬ）と自己振動を抑制する選択配置ス
ペクトルフィルタを有するとともにフィルタの挿入損の
増加にも拘わらず所望レベルの雑音指数性能及び出力電
力性能（すなわち、励起利用効率）を提供するする２重
増幅通路（マルチチャネル）光増幅器に関する。
【０００２】
【背景技術】本発明にて使用される用語「クロストー
ク」は、多重通路干渉（MPI）と反射減衰量（RL）と自
己振動との発生源である増幅器の利得及び反射依存現象
であり、多重通路干渉（MPI）と反射減衰量（RL）と自
己振動との各々は、光増幅器を含むファイバ光通信シス
テムの良好な性能に対して有害である。クロストーク誘
導MPI源を図１に示す。図１は、例えば波長Δλ1に対す
る西から東の光信号伝送・増幅通路１−２−３（１及び
３はそれぞれ西及び東の反射であり、２は西から東まで
の利得である）と、波長Δλ2に対する東から西の光信
号伝送・増幅通路３−４−１（４は東から西への利得で
ある）とを含む双方向光増幅器を示す。Δλ1 MPIルー
プは、ノード１−２−３−４−１（すなわちΔλ1 入力
−Ｇ1−ＲE−Ｇ2−ＲW）によって表される。最初に伝送
されたΔλ1信号とMPIループを横切るΔλ1信号との間
の干渉は、MPIを発生する。同様に、ノード通路３−４
−１−２−３は、Δλ2 MPIループを表す。
ク」は、多重通路干渉（MPI）と反射減衰量（RL）と自
己振動との発生源である増幅器の利得及び反射依存現象
であり、多重通路干渉（MPI）と反射減衰量（RL）と自
己振動との各々は、光増幅器を含むファイバ光通信シス
テムの良好な性能に対して有害である。クロストーク誘
導MPI源を図１に示す。図１は、例えば波長Δλ1に対す
る西から東の光信号伝送・増幅通路１−２−３（１及び
３はそれぞれ西及び東の反射であり、２は西から東まで
の利得である）と、波長Δλ2に対する東から西の光信
号伝送・増幅通路３−４−１（４は東から西への利得で
ある）とを含む双方向光増幅器を示す。Δλ1 MPIルー
プは、ノード１−２−３−４−１（すなわちΔλ1 入力
−Ｇ1−ＲE−Ｇ2−ＲW）によって表される。最初に伝送
されたΔλ1信号とMPIループを横切るΔλ1信号との間
の干渉は、MPIを発生する。同様に、ノード通路３−４
−１−２−３は、Δλ2 MPIループを表す。
【０００３】反射減衰量（ＲＬ）は、ノード通路２−３
−４（すなわちＧ1−ＲE−Ｇ2）を進行するΔλ1信号や
通路４−１−２を進行するΔλ2信号を参照し、通信シ
ステムによって見られるように、増幅器の有効戻り反射
率を表す。利得が損失を上回るループすなわちキャビテ
ィが組み立てられるとき、増幅器の自己振動（レーザ振
動）が発生する。その結果、例えばＧ1＋ＲW＋Ｇ2＋ＲE
＞０であれば、レーザ動作が発生する傾向がある。
−４（すなわちＧ1−ＲE−Ｇ2）を進行するΔλ1信号や
通路４−１−２を進行するΔλ2信号を参照し、通信シ
ステムによって見られるように、増幅器の有効戻り反射
率を表す。利得が損失を上回るループすなわちキャビテ
ィが組み立てられるとき、増幅器の自己振動（レーザ振
動）が発生する。その結果、例えばＧ1＋ＲW＋Ｇ2＋ＲE
＞０であれば、レーザ動作が発生する傾向がある。
【０００４】本明細書は、双方向（方向が互いに反対と
なる２つの増幅通路）光増幅器の観点から発明を説明し
ているが、本発明は、マルチチャネル一方向性（方向が
同一となる２つの増幅通路）光増幅器にも等しく適用で
きる。双方向光信号増幅装置の多くは、特定の周波数帯
域（例えば、「赤」帯域、すなわち本発明においてはΔ
λ1）内の１つ以上の帯域内通信チャネルに対して一方
向の（例えば、東から西）単一の増幅通路と、別の周波
数帯域（例えば「青」、すなわち本発明においてはΔλ
2）内の１つ以上の帯域内通信チャネルに対して伝搬方
向が反対になる（すなわち、西から東）の第２信号増幅
通路とを備えている。光通信伝送システムにおいて使用
される光増幅器は、大抵、増幅通路に光アイソレータを
組み込んでおり、増幅器やシステム性能に悪影響をもた
らす不要な反射をフィルタ処理したり自然放射の発生を
抑制する。例えばエルビウム添加ファイバ増幅器（EDF
A）や半導体増幅器などの大抵の「全ての光」増幅器
は、信号が装置に入ってくる方向に拘わらず入力信号を
増幅することは良く知られているが、増幅通路でのアイ
ソレータの使用は、かかる装置を一方向動作に制限す
る。機能的に双方向の光増幅器、特に各々反対に伝搬す
る信号帯域に対する一方向性増幅通路を含む光増幅器
は、対応する反対方向の増幅通路を経由して送られる１
次信号用の手段を必要とする。１次反伝搬信号を送る手
段は、例えば双方向増幅器の各入力・出力ポートにおけ
る光サーキュレータや波長選択方向性フィルタを含む。
光サーキュレータは、双方向光増幅器の入力・出力部で
の使用に対して１次信号送り素子は好ましくない。何と
なれば、光サーキュレータは、波長選択装置ではなく、
さらに高価であるからである。特に単一ステージ素子な
どの実際に利用可能な波長選択方向性フィルタは、所望
の狭スペクトル範囲内の所望程度のスペクトル帯域識別
力を提供する能力に欠ける。例えば、EDFAにおいて、利
得スペクトルウインドは、３０nm（１５３０−１５６０
nm）に類似している。図１に示すように、典型的な干渉
フィルタは、反射からの減衰を介しておよそ１０dBのス
ペクトル帯域識別力を提供できる。しかし、これは、信
号帯域に隣接するおよそ３−１０nmのスペクトル「デッ
ドゾーン」と伴う有限のスペクトル範囲に亘って、理想
的なステップ関数の替わりに、図５に示すように発生す
る。故に、デッドゾーンは、既に制限されているスペク
トルウィンドゥの通信信号チャネル可用性を減らす。さ
らに、１０dBの減衰は、大抵、例えばΔλ1光に対する
１次増幅通路を伝搬して増幅される（コネクタやレイリ
ー散乱からの）反射及び２重反射Δλ2光によるMPI、R
L、及び自己振動作用の除去には不十分である。特に、
双方向光増幅装置における波長選択性アイソレーション
に対して最も重要な需要は、クロストーク誘導MPI、R
L、自己振動を抑制することである。一方向性増幅通路
においてアイソレーションを使用しても、例えばMPI
は、増幅器を介して伝搬し、システムの光路にある機構
によって反射され、Δλ2光に対する１次増幅通路に沿
って増幅器を経て反対に伝搬する光（例えば帯域内Δλ
1）によって発生し（すなわち、帯域外Δλ1として、Δ
λ1用の通常の抑制パスを介して１０dB波長選択送りフ
ィルタを通過することによって）、増幅器の他方側で別
のシステム反射を叩き、最後に再びΔλ1の最初に意図
した方向に（帯域内Δλ1として）伝搬し、再び増幅さ
れる。この問題に対して提案された対策は、例えば増幅
器の入力・出力ポートでマルチステージフィルタを使用
することによって、各帯域内信号に対する１次一方向性
増幅通路に向けて、増幅器の入力・出力送り位置でのス
ペクトルアイソレーションを増やすことである。しか
し、これも、装置への挿入損の増大を招き、光増幅器の
入力端部での挿入損の増加は、装置の雑音指数の全体の
増加（信号自然ビート雑音による）につながるととも
に、増幅器の出力端部での挿入損の増加がある励起電力
に対する出力電力の低下につながることが当業者に対し
て周知であるので、好ましくない。
なる２つの増幅通路）光増幅器の観点から発明を説明し
ているが、本発明は、マルチチャネル一方向性（方向が
同一となる２つの増幅通路）光増幅器にも等しく適用で
きる。双方向光信号増幅装置の多くは、特定の周波数帯
域（例えば、「赤」帯域、すなわち本発明においてはΔ
λ1）内の１つ以上の帯域内通信チャネルに対して一方
向の（例えば、東から西）単一の増幅通路と、別の周波
数帯域（例えば「青」、すなわち本発明においてはΔλ
2）内の１つ以上の帯域内通信チャネルに対して伝搬方
向が反対になる（すなわち、西から東）の第２信号増幅
通路とを備えている。光通信伝送システムにおいて使用
される光増幅器は、大抵、増幅通路に光アイソレータを
組み込んでおり、増幅器やシステム性能に悪影響をもた
らす不要な反射をフィルタ処理したり自然放射の発生を
抑制する。例えばエルビウム添加ファイバ増幅器（EDF
A）や半導体増幅器などの大抵の「全ての光」増幅器
は、信号が装置に入ってくる方向に拘わらず入力信号を
増幅することは良く知られているが、増幅通路でのアイ
ソレータの使用は、かかる装置を一方向動作に制限す
る。機能的に双方向の光増幅器、特に各々反対に伝搬す
る信号帯域に対する一方向性増幅通路を含む光増幅器
は、対応する反対方向の増幅通路を経由して送られる１
次信号用の手段を必要とする。１次反伝搬信号を送る手
段は、例えば双方向増幅器の各入力・出力ポートにおけ
る光サーキュレータや波長選択方向性フィルタを含む。
光サーキュレータは、双方向光増幅器の入力・出力部で
の使用に対して１次信号送り素子は好ましくない。何と
なれば、光サーキュレータは、波長選択装置ではなく、
さらに高価であるからである。特に単一ステージ素子な
どの実際に利用可能な波長選択方向性フィルタは、所望
の狭スペクトル範囲内の所望程度のスペクトル帯域識別
力を提供する能力に欠ける。例えば、EDFAにおいて、利
得スペクトルウインドは、３０nm（１５３０−１５６０
nm）に類似している。図１に示すように、典型的な干渉
フィルタは、反射からの減衰を介しておよそ１０dBのス
ペクトル帯域識別力を提供できる。しかし、これは、信
号帯域に隣接するおよそ３−１０nmのスペクトル「デッ
ドゾーン」と伴う有限のスペクトル範囲に亘って、理想
的なステップ関数の替わりに、図５に示すように発生す
る。故に、デッドゾーンは、既に制限されているスペク
トルウィンドゥの通信信号チャネル可用性を減らす。さ
らに、１０dBの減衰は、大抵、例えばΔλ1光に対する
１次増幅通路を伝搬して増幅される（コネクタやレイリ
ー散乱からの）反射及び２重反射Δλ2光によるMPI、R
L、及び自己振動作用の除去には不十分である。特に、
双方向光増幅装置における波長選択性アイソレーション
に対して最も重要な需要は、クロストーク誘導MPI、R
L、自己振動を抑制することである。一方向性増幅通路
においてアイソレーションを使用しても、例えばMPI
は、増幅器を介して伝搬し、システムの光路にある機構
によって反射され、Δλ2光に対する１次増幅通路に沿
って増幅器を経て反対に伝搬する光（例えば帯域内Δλ
1）によって発生し（すなわち、帯域外Δλ1として、Δ
λ1用の通常の抑制パスを介して１０dB波長選択送りフ
ィルタを通過することによって）、増幅器の他方側で別
のシステム反射を叩き、最後に再びΔλ1の最初に意図
した方向に（帯域内Δλ1として）伝搬し、再び増幅さ
れる。この問題に対して提案された対策は、例えば増幅
器の入力・出力ポートでマルチステージフィルタを使用
することによって、各帯域内信号に対する１次一方向性
増幅通路に向けて、増幅器の入力・出力送り位置でのス
ペクトルアイソレーションを増やすことである。しか
し、これも、装置への挿入損の増大を招き、光増幅器の
入力端部での挿入損の増加は、装置の雑音指数の全体の
増加（信号自然ビート雑音による）につながるととも
に、増幅器の出力端部での挿入損の増加がある励起電力
に対する出力電力の低下につながることが当業者に対し
て周知であるので、好ましくない。
【０００５】故に、発明者は、増幅器に対して各通信信
号帯域を効率良く送るとともに、抑制しなければクロス
トーク誘導MPI、RL、自己振動を生成する増幅器による
不要な（帯域外）波長伝搬を抑制しながらも、スペクト
ルフィルタ処理の結果生じる挿入損の増大による増幅器
の雑音指数及び出力電力性能に悪影響を与えない手段を
設けることの必要性を理解した。
号帯域を効率良く送るとともに、抑制しなければクロス
トーク誘導MPI、RL、自己振動を生成する増幅器による
不要な（帯域外）波長伝搬を抑制しながらも、スペクト
ルフィルタ処理の結果生じる挿入損の増大による増幅器
の雑音指数及び出力電力性能に悪影響を与えない手段を
設けることの必要性を理解した。
【０００６】
【発明の概要】次に、本発明の特徴及び効果を説明す
る。本発明の目的及び効果は、添付図面に基づき、明細
書及び請求項に記載された装置及び方法によって達成さ
れ実現されるものである。本発明の目的を達成し効果を
得るために、本発明は、実施例として光信号増幅装置を
説明する。本発明の光信号増幅装置は、帯域内波長帯域
Δλ1を増幅する第１の一方向性１次増幅通路と、異な
る帯域内波長帯域Δλ2を増幅する第２の一方向性１次
増幅通路と有し、第１及び第２増幅通路の少なくとも１
つは、増幅通路における帯域外信号の伝搬を遮断する波
長選択挿入損を含み、さらに、増幅通路における波長選
択挿入損の位置は、装置から目標の雑音性能や出力電力
性能のいずれかを提供するように選択される。
る。本発明の目的及び効果は、添付図面に基づき、明細
書及び請求項に記載された装置及び方法によって達成さ
れ実現されるものである。本発明の目的を達成し効果を
得るために、本発明は、実施例として光信号増幅装置を
説明する。本発明の光信号増幅装置は、帯域内波長帯域
Δλ1を増幅する第１の一方向性１次増幅通路と、異な
る帯域内波長帯域Δλ2を増幅する第２の一方向性１次
増幅通路と有し、第１及び第２増幅通路の少なくとも１
つは、増幅通路における帯域外信号の伝搬を遮断する波
長選択挿入損を含み、さらに、増幅通路における波長選
択挿入損の位置は、装置から目標の雑音性能や出力電力
性能のいずれかを提供するように選択される。
【０００７】本実施例の概念において、波長選択挿入損
は、誘電体光干渉フィルタである。本実施例の他の概念
において、波長選択挿入損は、例えばファイバ分布型ブ
ラッグ反射器、長周期格子カップラフィルタ、ツイスト
エバネセントやマルチクラッドタイプのWDM装置などの
波長依存性フィルタカップラ装置から得られる。本実施
例の概念において、増幅通路は、例えばエルビウム添加
ファイバ（ＥＤＦ）などの希土類添加光ファイバ導波路
を含む。しかし、本発明は、ファイバ利得媒体に限定さ
れず、プレーナ利得媒体を含む場合もあり、前記利得媒
体は、シリカ、ＺＢＬＡ（Ｘ）、ハロゲン化酸素（例え
ば、フッ化酸素）、または内部に適宜のレーザ動作ドー
パントを含むガラスセラミック成分を含む様々なホスト
ガラス構造を含む。
は、誘電体光干渉フィルタである。本実施例の他の概念
において、波長選択挿入損は、例えばファイバ分布型ブ
ラッグ反射器、長周期格子カップラフィルタ、ツイスト
エバネセントやマルチクラッドタイプのWDM装置などの
波長依存性フィルタカップラ装置から得られる。本実施
例の概念において、増幅通路は、例えばエルビウム添加
ファイバ（ＥＤＦ）などの希土類添加光ファイバ導波路
を含む。しかし、本発明は、ファイバ利得媒体に限定さ
れず、プレーナ利得媒体を含む場合もあり、前記利得媒
体は、シリカ、ＺＢＬＡ（Ｘ）、ハロゲン化酸素（例え
ば、フッ化酸素）、または内部に適宜のレーザ動作ドー
パントを含むガラスセラミック成分を含む様々なホスト
ガラス構造を含む。
【０００８】他の実施例において、本発明は、光信号帯
域Δλ1及び光信号帯域Δλ2の各々に対する入力・出力
ポートと、光信号帯域Δλ2及び光信号帯域Δλ1の各々
に対する別の入力・出力ポートとを含む双方向光信号増
幅装置を説明する。この装置において、帯域内Δλ1に
対する第１の一方向１次増幅通路は、導波利得媒体と、
前記利得媒体に沿って配置されて前記第１増幅通路に沿
った帯域外Δλ2の伝搬を遮断しながらも前記増幅通路
に沿った帯域内Δλ1の伝搬を許容する第１波長選択挿
入損とを含む。帯域内Δλ2に対する第２の一方向１次
増幅通路は、導波利得媒体と、前記利得媒体に沿って配
置されて前記第２増幅通路に沿った帯域外Δλ1の伝搬
を遮断しながらも前記増幅通路に沿った帯域内Δλ2の
伝搬を許容する波長選択挿入損とを含む。第１通信信号
送り手段は、Δλ1−入力／Δλ2−出力ポートに接続さ
れ、さらに前記第１増幅通路に接続されて、前記ポート
に入力される前記Δλ1通信信号を前記第１増幅通路に
差し向ける。また、第２通信信号送り手段は、Δλ2−
入力／Δλ1−出力ポートに接続され、さらに前記第２
増幅通路に接続されて、前記ポートに入力される前記Δ
λ2通信信号を前記第２増幅通路に差し向ける。本実施
例の概念において、方向性送り手段及び波長選択挿入損
は、両者とも、例えば、ファイバ分布型ブラッグ反射器
と、長周期格子カップラフィルタと、ツイストエバネセ
ントまたはマルチクラッドタイプのWDM装置などの波長
依存性ファイバカップラ装置とを含むことができる。
域Δλ1及び光信号帯域Δλ2の各々に対する入力・出力
ポートと、光信号帯域Δλ2及び光信号帯域Δλ1の各々
に対する別の入力・出力ポートとを含む双方向光信号増
幅装置を説明する。この装置において、帯域内Δλ1に
対する第１の一方向１次増幅通路は、導波利得媒体と、
前記利得媒体に沿って配置されて前記第１増幅通路に沿
った帯域外Δλ2の伝搬を遮断しながらも前記増幅通路
に沿った帯域内Δλ1の伝搬を許容する第１波長選択挿
入損とを含む。帯域内Δλ2に対する第２の一方向１次
増幅通路は、導波利得媒体と、前記利得媒体に沿って配
置されて前記第２増幅通路に沿った帯域外Δλ1の伝搬
を遮断しながらも前記増幅通路に沿った帯域内Δλ2の
伝搬を許容する波長選択挿入損とを含む。第１通信信号
送り手段は、Δλ1−入力／Δλ2−出力ポートに接続さ
れ、さらに前記第１増幅通路に接続されて、前記ポート
に入力される前記Δλ1通信信号を前記第１増幅通路に
差し向ける。また、第２通信信号送り手段は、Δλ2−
入力／Δλ1−出力ポートに接続され、さらに前記第２
増幅通路に接続されて、前記ポートに入力される前記Δ
λ2通信信号を前記第２増幅通路に差し向ける。本実施
例の概念において、方向性送り手段及び波長選択挿入損
は、両者とも、例えば、ファイバ分布型ブラッグ反射器
と、長周期格子カップラフィルタと、ツイストエバネセ
ントまたはマルチクラッドタイプのWDM装置などの波長
依存性ファイバカップラ装置とを含むことができる。
【０００９】他の実施例において、本発明は、異なる帯
域内波長帯域Δλ1，Δλ2に対する第１及び第２の一方
向性１次増幅通路を少なくとも有する光増幅器と送信機
と受信機とを含む光信号伝送システムを記載する。この
装置において、前記増幅通路の各々は、導波利得媒体
と、前記利得媒体の各々に沿って配置されて各増幅通路
に沿った帯域外光通信信号の伝搬を実質的に遮断する波
長選択挿入損とを含む。さらに、波長選択挿入損は、各
増幅通路に配置されて、装置から目標の雑音指数性能と
出力電力性能とのいずれか一方を提供する。
域内波長帯域Δλ1，Δλ2に対する第１及び第２の一方
向性１次増幅通路を少なくとも有する光増幅器と送信機
と受信機とを含む光信号伝送システムを記載する。この
装置において、前記増幅通路の各々は、導波利得媒体
と、前記利得媒体の各々に沿って配置されて各増幅通路
に沿った帯域外光通信信号の伝搬を実質的に遮断する波
長選択挿入損とを含む。さらに、波長選択挿入損は、各
増幅通路に配置されて、装置から目標の雑音指数性能と
出力電力性能とのいずれか一方を提供する。
【００１０】本発明の他の実施例は、光増幅装置におけ
るクロストーク誘導ＭＰＩとＲＬと自己振動とを抑制し
ながらも装置の所望または目標レベルの雑音指数性能及
び出力電力性能を維持する方法を記載する。この方法
は、帯域内波長帯域Δλ1を含む通信信号を第１の一方
向性利得通路に送る行程と、前記利得通路に波長選択性
挿入損を設けて波長帯域Δλ2を含む帯域外通信信号の
伝搬を遮断しながらも帯域内Δλ1の伝搬を許容する行
程と、帯域内波長帯域Δλ2を含む通信信号を第２の一
方向性利得通路に送る行程と、前記第２利得通路に波長
選択挿入損を設けて帯域外Δλ1の伝搬を遮断しながら
もΔλ2の伝搬を許容する行程とからなる。この方法に
おいて、前記挿入損は、前記利得通路の各々に配置され
て、装置から所望または目的の雑音指数性能及び出力電
力性能のいずれか一方を提供するプレ挿入損利得及びポ
スト挿入損利得を設ける。
るクロストーク誘導ＭＰＩとＲＬと自己振動とを抑制し
ながらも装置の所望または目標レベルの雑音指数性能及
び出力電力性能を維持する方法を記載する。この方法
は、帯域内波長帯域Δλ1を含む通信信号を第１の一方
向性利得通路に送る行程と、前記利得通路に波長選択性
挿入損を設けて波長帯域Δλ2を含む帯域外通信信号の
伝搬を遮断しながらも帯域内Δλ1の伝搬を許容する行
程と、帯域内波長帯域Δλ2を含む通信信号を第２の一
方向性利得通路に送る行程と、前記第２利得通路に波長
選択挿入損を設けて帯域外Δλ1の伝搬を遮断しながら
もΔλ2の伝搬を許容する行程とからなる。この方法に
おいて、前記挿入損は、前記利得通路の各々に配置され
て、装置から所望または目的の雑音指数性能及び出力電
力性能のいずれか一方を提供するプレ挿入損利得及びポ
スト挿入損利得を設ける。
【００１１】上記記載及び以下の詳細な説明は、請求項
のように本発明をさらに説明するものである。添付図面
は、本発明のさらなる理解をもたらすものであり、本明
細書の一部を構成し、本発明の原理の説明と共に本発明
の実施例を示す。従って、本発明は、かかる特徴を提供
する装置及び方法を狙いとする。
のように本発明をさらに説明するものである。添付図面
は、本発明のさらなる理解をもたらすものであり、本明
細書の一部を構成し、本発明の原理の説明と共に本発明
の実施例を示す。従って、本発明は、かかる特徴を提供
する装置及び方法を狙いとする。
【００１２】
【好ましい実施例の記載】本発明の好ましい実施例を添
付図面に図示して詳細に説明する。図１に、双方向光信
号増幅装置１０の一般的な構成を示す。この装置１０
は、第１帯域内（in-band）波長帯域Δλ1の光信号を西
から東方向に案内して増幅するとともに、同時に第２帯
域内波長帯域Δλ2の光信号を東から西方向に伝搬せし
めて増幅する。装置１０は、帯域内波長帯域Δλ1用の
第１の一方向１次増幅通路２１と、帯域内波長帯域Δλ
2用の第２の後方（counter-directional）一方向１次増
幅通路２３とからなり、図示の如く互いに反対方向に、
それぞれ光信号波長帯域Δλ1，Δλ2を同時に増幅して
伝搬せしめる。増幅通路２１，２３は、第１光信号送り
手段１３によって伝送ファイバ１１westに接続され、第
２光信号送り手段１５によって伝送ファイバ１１eastに
接続されている。本発明の好ましい実施例において、送
り手段１３，１５は、例えば、誘電体干渉フィルタなど
の波長選択方向性フィルタである。単独で、または例え
ば格子と組み合わせて使用される光サーキュレータは、
予備光信号送り素子であり、ファイバ分布型ブラッグ反
射器のように、長周期格子カップラフィルタであり、ツ
イストエバネセントすなわちマルチクラッドタイプのWD
M装置などの波長依存性ファイバ結合装置である。図２
に示すように、各１次増幅通路２１，２３は、それぞれ
導波光信号利得媒体１７，１９を含む。この導波光信号
利得媒体１７，１９は、好ましくは、エルビウム添加フ
ァイバ３１と、ファイバ光カップラ３５や当業者には周
知の同等の装置によってファイバ３１に接続されて励起
パワーを活性ファイバにつなぐ励起源３７とを含む。光
アイソレータ３９を、活性ファイバ導波路３１に沿って
配置して、後方へ進行する光が活性ファイバに入ること
を防ぐ、すなわち増幅通路を一方向にすることがある。
しかしながら、本発明は、エルビウム添加ファイバから
なる利得媒体のみならず、他の希土類添加ファイバ導波
路、当該分野において周知のプレーナ増幅導波路、また
はオキシハロゲン化物（oxyhalide）（例えばオキシフ
ッ化物（oxyfluoride））ガラスセラミック、ZBLA(X)及
び当該分野において周知のものを含むプレーナ導波素子
や他のファイバからなる。
付図面に図示して詳細に説明する。図１に、双方向光信
号増幅装置１０の一般的な構成を示す。この装置１０
は、第１帯域内（in-band）波長帯域Δλ1の光信号を西
から東方向に案内して増幅するとともに、同時に第２帯
域内波長帯域Δλ2の光信号を東から西方向に伝搬せし
めて増幅する。装置１０は、帯域内波長帯域Δλ1用の
第１の一方向１次増幅通路２１と、帯域内波長帯域Δλ
2用の第２の後方（counter-directional）一方向１次増
幅通路２３とからなり、図示の如く互いに反対方向に、
それぞれ光信号波長帯域Δλ1，Δλ2を同時に増幅して
伝搬せしめる。増幅通路２１，２３は、第１光信号送り
手段１３によって伝送ファイバ１１westに接続され、第
２光信号送り手段１５によって伝送ファイバ１１eastに
接続されている。本発明の好ましい実施例において、送
り手段１３，１５は、例えば、誘電体干渉フィルタなど
の波長選択方向性フィルタである。単独で、または例え
ば格子と組み合わせて使用される光サーキュレータは、
予備光信号送り素子であり、ファイバ分布型ブラッグ反
射器のように、長周期格子カップラフィルタであり、ツ
イストエバネセントすなわちマルチクラッドタイプのWD
M装置などの波長依存性ファイバ結合装置である。図２
に示すように、各１次増幅通路２１，２３は、それぞれ
導波光信号利得媒体１７，１９を含む。この導波光信号
利得媒体１７，１９は、好ましくは、エルビウム添加フ
ァイバ３１と、ファイバ光カップラ３５や当業者には周
知の同等の装置によってファイバ３１に接続されて励起
パワーを活性ファイバにつなぐ励起源３７とを含む。光
アイソレータ３９を、活性ファイバ導波路３１に沿って
配置して、後方へ進行する光が活性ファイバに入ること
を防ぐ、すなわち増幅通路を一方向にすることがある。
しかしながら、本発明は、エルビウム添加ファイバから
なる利得媒体のみならず、他の希土類添加ファイバ導波
路、当該分野において周知のプレーナ増幅導波路、また
はオキシハロゲン化物（oxyhalide）（例えばオキシフ
ッ化物（oxyfluoride））ガラスセラミック、ZBLA(X)及
び当該分野において周知のものを含むプレーナ導波素子
や他のファイバからなる。
【００１３】再び図１を参照すると、帯域内Δλ1から
なる光通信信号は、西から伝送ファイバ１１Wに沿って
装置１０に接近する。ここで、光通信信号は、第１信号
送りフィルタ１３を介して装置に入力される。フィルタ
１３は、西から入力される帯域内Δλ1の最大量を増幅
通路２１に効率良く送り、通路２３に沿って東から入力
される帯域内Δλ2の最大量が伝送ファイバ１１Wに到達
するように設計されている。同様に、帯域内Δλ2から
なる光通信信号は、東から伝送ファイバ１１Eに沿って
装置１０に接近する。ここで、光通信信号は、第２信号
送りフィルタ１５を介して装置に入力される。フィルタ
１５は、伝送ファイバ１１Eからの帯域内Δλ2の最大量
を通路２３に効率良く送り、増幅通路２１から入ってく
る帯域内Δλ1の最大量を伝送ファイバ１１Eに到達する
ように効率良く送るように設計されている。
なる光通信信号は、西から伝送ファイバ１１Wに沿って
装置１０に接近する。ここで、光通信信号は、第１信号
送りフィルタ１３を介して装置に入力される。フィルタ
１３は、西から入力される帯域内Δλ1の最大量を増幅
通路２１に効率良く送り、通路２３に沿って東から入力
される帯域内Δλ2の最大量が伝送ファイバ１１Wに到達
するように設計されている。同様に、帯域内Δλ2から
なる光通信信号は、東から伝送ファイバ１１Eに沿って
装置１０に接近する。ここで、光通信信号は、第２信号
送りフィルタ１５を介して装置に入力される。フィルタ
１５は、伝送ファイバ１１Eからの帯域内Δλ2の最大量
を通路２３に効率良く送り、増幅通路２１から入ってく
る帯域内Δλ1の最大量を伝送ファイバ１１Eに到達する
ように効率良く送るように設計されている。
【００１４】従来のフィルタ技術の制限により、フィル
タ１３，１５は、最良でおよそ９０％の信号送り効率を
有する。すなわち、フィルタ１３が伝搬及び増幅用に通
路２１に最大量の帯域内Δλ1信号を差し向けるように
設計されている場合、フィルタ１３は、およそ１０dBの
損入損を入力信号に与えることが予測され、故に、およ
そ１０％の入力光が、意図した指向性で送られず、替わ
りに通路２３に伝送され、ここで、大抵は図示せぬアイ
ソレータによって消去される。送りフィルタ１３によっ
て通路２１に送られ最終的には送りフィルタ１５を介し
て東の伝送ファイバ１１Eに差し向けられる帯域内Δλ1
光は、接合のミスアライメントやコネクタやレイリー散
乱を含むシステムの反射により、必然的に一部が送りフ
ィルタ１５に反射して戻される。本発明の好ましい実施
例において、フィルタ１３，１５は、波長選択性である
が、ファイバ１１Eに沿って反射されたΔλ1の一部は、
（増幅通路２３に対する帯域外（out-of-band）Δλ1光
のように）フィルタ１５によって増幅通路２３に送ら
れ、その結果、利得ユニット１９によって増幅され、フ
ィルタ１３を介して西の方向に伝送ファイバ１１Wに沿
って送られる。この少量の帯域外Δλ1光は、フィルタ
の実際の（non-ideal）識別能力、（優勢に反射される
光に対する）小さいが有限のフィルタの透過率（大抵は
１０％）のために、フィルタ１５によって遮断されな
い。さらに、同じフィルタの制限により、帯域Δλ1及
びΔλ2に近く、或いはその間にあるが帯域Δλ1及びΔ
λ2の内部にはないスペクトルデッドバンドの光は、い
ずれかの増幅通路に沿って送ることができ、例えば自己
振動に感度のある増幅器を作成する。故に、集団通路利
得（aggregate path gain）は、レーザ動作の潜在的な
発生につながる集団通路損失（aggregate path loss）
を上回る。ファイバ１１Wに沿って進行する通路２３か
らの増幅された帯域外Δλ1光の一部は、伝送ファイバ
１１Wに沿った１つ以上の反射点によって再び必然的に
反射され、その結果、最大量の反射光が１次増幅通路２
１へと送りフィルタ１３を介して（帯域内Δλ1光とし
て）再び導入される。この光は、増幅ユニット１７によ
って増幅され、前述の如く、東の方向にフィルタ１５を
介して伝送ファイバ１１Eに入力される。この２重反射
Δλ1光はMPIを生成し、最初に伝送されたΔλ1光は、
システムの性能の低下を生じせしめる傾向がある。厳密
に同一の現象が、東から装置に最初に入力されるΔλ2
光に対しても発生することが認められる。挿入損の多重
のさらなるステージが、クロストーク誘導効果を十分に
抑制するために装置の入出力位置１３，１５に設けるこ
とも考えられるが、信号利得の初期の分配の前或いはそ
のときの挿入損の増大は、システムの雑音指数を増大さ
せ、一方、信号利得の後の分配の後またはそのときの挿
入損の増大は、ある励起入力に対する出力電力を減少さ
せることも分かっている。故に、送りフィルタ１３，１
５は、適切な伝搬・増幅通路に通信信号を最も効率良く
送ることを目的としているが、各増幅通路２１，２３の
波長選択フィルタ手段４１，４３が設けられて、図３に
示すように、それぞれ、帯域外Δλ2光が通路２１に沿
って伝搬することと帯域外Δλ1光が通路２３に沿って
伝搬することとを阻止している。本発明の好ましい実施
例において、波長選択フィルタ手段４１，４３は、フィ
ルタ１３，１５と類似した誘電体干渉フィルタである。
しかし、当業者においては、最大量の帯域内信号が意図
した通路に沿って伝搬することが許容されていると共に
最大量の帯域外信号が帯域内信号に対して用意された通
路に沿って伝搬することが防止されている限り、適切な
スペクトルフィルタ素子や技術が作用していることを理
解するであろう。かかる部品は、例えばファイバ分布型
ブラッグ反射器や、長周期格子カップラフィルタ、また
はツイストエバネセントまたはマルチクラッドタイプの
WDM装置などの波長依存ファイバカップラ装置などであ
る。
タ１３，１５は、最良でおよそ９０％の信号送り効率を
有する。すなわち、フィルタ１３が伝搬及び増幅用に通
路２１に最大量の帯域内Δλ1信号を差し向けるように
設計されている場合、フィルタ１３は、およそ１０dBの
損入損を入力信号に与えることが予測され、故に、およ
そ１０％の入力光が、意図した指向性で送られず、替わ
りに通路２３に伝送され、ここで、大抵は図示せぬアイ
ソレータによって消去される。送りフィルタ１３によっ
て通路２１に送られ最終的には送りフィルタ１５を介し
て東の伝送ファイバ１１Eに差し向けられる帯域内Δλ1
光は、接合のミスアライメントやコネクタやレイリー散
乱を含むシステムの反射により、必然的に一部が送りフ
ィルタ１５に反射して戻される。本発明の好ましい実施
例において、フィルタ１３，１５は、波長選択性である
が、ファイバ１１Eに沿って反射されたΔλ1の一部は、
（増幅通路２３に対する帯域外（out-of-band）Δλ1光
のように）フィルタ１５によって増幅通路２３に送ら
れ、その結果、利得ユニット１９によって増幅され、フ
ィルタ１３を介して西の方向に伝送ファイバ１１Wに沿
って送られる。この少量の帯域外Δλ1光は、フィルタ
の実際の（non-ideal）識別能力、（優勢に反射される
光に対する）小さいが有限のフィルタの透過率（大抵は
１０％）のために、フィルタ１５によって遮断されな
い。さらに、同じフィルタの制限により、帯域Δλ1及
びΔλ2に近く、或いはその間にあるが帯域Δλ1及びΔ
λ2の内部にはないスペクトルデッドバンドの光は、い
ずれかの増幅通路に沿って送ることができ、例えば自己
振動に感度のある増幅器を作成する。故に、集団通路利
得（aggregate path gain）は、レーザ動作の潜在的な
発生につながる集団通路損失（aggregate path loss）
を上回る。ファイバ１１Wに沿って進行する通路２３か
らの増幅された帯域外Δλ1光の一部は、伝送ファイバ
１１Wに沿った１つ以上の反射点によって再び必然的に
反射され、その結果、最大量の反射光が１次増幅通路２
１へと送りフィルタ１３を介して（帯域内Δλ1光とし
て）再び導入される。この光は、増幅ユニット１７によ
って増幅され、前述の如く、東の方向にフィルタ１５を
介して伝送ファイバ１１Eに入力される。この２重反射
Δλ1光はMPIを生成し、最初に伝送されたΔλ1光は、
システムの性能の低下を生じせしめる傾向がある。厳密
に同一の現象が、東から装置に最初に入力されるΔλ2
光に対しても発生することが認められる。挿入損の多重
のさらなるステージが、クロストーク誘導効果を十分に
抑制するために装置の入出力位置１３，１５に設けるこ
とも考えられるが、信号利得の初期の分配の前或いはそ
のときの挿入損の増大は、システムの雑音指数を増大さ
せ、一方、信号利得の後の分配の後またはそのときの挿
入損の増大は、ある励起入力に対する出力電力を減少さ
せることも分かっている。故に、送りフィルタ１３，１
５は、適切な伝搬・増幅通路に通信信号を最も効率良く
送ることを目的としているが、各増幅通路２１，２３の
波長選択フィルタ手段４１，４３が設けられて、図３に
示すように、それぞれ、帯域外Δλ2光が通路２１に沿
って伝搬することと帯域外Δλ1光が通路２３に沿って
伝搬することとを阻止している。本発明の好ましい実施
例において、波長選択フィルタ手段４１，４３は、フィ
ルタ１３，１５と類似した誘電体干渉フィルタである。
しかし、当業者においては、最大量の帯域内信号が意図
した通路に沿って伝搬することが許容されていると共に
最大量の帯域外信号が帯域内信号に対して用意された通
路に沿って伝搬することが防止されている限り、適切な
スペクトルフィルタ素子や技術が作用していることを理
解するであろう。かかる部品は、例えばファイバ分布型
ブラッグ反射器や、長周期格子カップラフィルタ、また
はツイストエバネセントまたはマルチクラッドタイプの
WDM装置などの波長依存ファイバカップラ装置などであ
る。
【００１５】フィルタ４１，４３自体のスペクトルフィ
ルタ特性に加えて、各利得通路のこれらのフィルタの位
置は、関係する挿入損のために重要であり、利得分配の
関数として出力電力性能及び雑音指数に関する挿入損配
置の周知の効果である。これは、図４を参照すると分か
る。図４は、本発明の一実施例のEDFAのエルビウム添加
ファイバ（EDF）の長さ（従って、利得）がEDFの２つの
セクションすなわちステージの間でどのように分配され
ているかを関数とする（一定の出力電力を維持するのに
必要な）励起電力と（信号自発ビート雑音を考慮した）
雑音指数とを示す。本実施例において、２ステージEDFA
は、２．２dBの入力挿入損を含み、励起フィード前方向
構成を使用して９８０nmで励起された。点線は、EDFAに
おいて７０％の反転レベルを得るために必要な励起電力
を示し、およそ２９dBの利得がEDFによって提供され
る。実線は、同一条件下での装置の雑音指数を示す。図
４は、挿入損の位置がEDFの２つのステージの間で利得
を分配する時の雑音指数と励起利用効率との間の交換
（trade）を明白に示す。さらに、図４は、雑音指数性
能と出力電力性能との両方に対する衝突が許容できる挿
入損に対する利得通路内の位置の範囲に限界があること
を示し、これによって、所望のまたは目的の雑音指数及
び出力電力性能とが装置から実現されるようになってい
る。大抵は、所望の雑音指数範囲内で満足する出力電力
条件を有する。また、逆の場合もあり、さらに、これら
の設計パラメータは、当業者に対して、フィルタ４１，
４２によって提供されるスペクトルフィルタにより挿入
損をどこに置くのが最良であるか、すなわち、プレ挿入
損利得及びポスト挿入損失利得の分配の方法を示すこと
になる。
ルタ特性に加えて、各利得通路のこれらのフィルタの位
置は、関係する挿入損のために重要であり、利得分配の
関数として出力電力性能及び雑音指数に関する挿入損配
置の周知の効果である。これは、図４を参照すると分か
る。図４は、本発明の一実施例のEDFAのエルビウム添加
ファイバ（EDF）の長さ（従って、利得）がEDFの２つの
セクションすなわちステージの間でどのように分配され
ているかを関数とする（一定の出力電力を維持するのに
必要な）励起電力と（信号自発ビート雑音を考慮した）
雑音指数とを示す。本実施例において、２ステージEDFA
は、２．２dBの入力挿入損を含み、励起フィード前方向
構成を使用して９８０nmで励起された。点線は、EDFAに
おいて７０％の反転レベルを得るために必要な励起電力
を示し、およそ２９dBの利得がEDFによって提供され
る。実線は、同一条件下での装置の雑音指数を示す。図
４は、挿入損の位置がEDFの２つのステージの間で利得
を分配する時の雑音指数と励起利用効率との間の交換
（trade）を明白に示す。さらに、図４は、雑音指数性
能と出力電力性能との両方に対する衝突が許容できる挿
入損に対する利得通路内の位置の範囲に限界があること
を示し、これによって、所望のまたは目的の雑音指数及
び出力電力性能とが装置から実現されるようになってい
る。大抵は、所望の雑音指数範囲内で満足する出力電力
条件を有する。また、逆の場合もあり、さらに、これら
の設計パラメータは、当業者に対して、フィルタ４１，
４２によって提供されるスペクトルフィルタにより挿入
損をどこに置くのが最良であるか、すなわち、プレ挿入
損利得及びポスト挿入損失利得の分配の方法を示すこと
になる。
【００１６】次に、実施例１は、クロストーク誘導MPI
の抑制に関係する本発明の実施例を示す。 実施例１ 次のパラメータ値を設定する。 P （臨界クロストーク利得限界、すなわち、１次パル
スに対する２次パルスの大きさ）＝(−)４３dB; GΔλ1 （すなわち１次増幅通路に沿った帯域内Δλ1
信号に対する利得）＝２７dB; GΔλ2 （すなわち１次増幅通路に沿った帯域内Δλ2
信号に対する利得）＝２７dB; Rworst case（すなわち、ある方向に対する最悪反射条
件）＝(−)２４dB; Gout-of-band Δλ1 （すなわち、増幅通路に沿った帯
域外信号に対する利得）＝２７dB 次に、ＧΔλ2＋Reast＋Gout-of-band Δλ1＋Rwest <
Pto は、MPIを抑制する。ある値の代用は、さらなる５
０dB損失が公表されたMPI必要条件を満たすために帯域
外信号に対して必要となることを明らかにする。送りフ
ィルタ１５，１３がそれぞれ入力光信号に対して最大１
０dBの減衰を与えることを考慮すると、帯域外信号用
に、さらに３０dBの挿入損が未だ必要である。故に、例
えばフィルタ４３を介した挿入損の１つ以上のステージ
は、それぞれ通路２３において反射された帯域外Δλ1
光の最大９０％までを遮断し、第２増幅通路２３におい
て、ある位置でエルビウム添加ファイバ３１に沿って配
置される。この位置によって、装置は、目標の雑音指数
性能または出力電力性能のいずれかを配布しながらも、
帯域外Δλ1を十分に遮断して与えられたMPI閾値必要条
件を満たす。同様な計算が通路２１でのフィルタ４１の
位置と帯域外Δλ2信号とに対して行われる。さらに、
同様な計算が当業者においても行われて、クロストーク
誘導反射減衰量と自己振動効果とを十分に除去するのに
必要な挿入損を判別する。反射減衰量（RL）に関して、
例えばＲＬLIMIT＝Ｘであれば、ＲＬEAST＝Ｇ＋Ｒw＋Ｇ
＜Ｘであり、ＲＬ WEST＝Ｇ＋ＲE＋Ｇ＜Ｘである。通信
システムは、多くの場合ＲＬLIMITの値を指定する。
の抑制に関係する本発明の実施例を示す。 実施例１ 次のパラメータ値を設定する。 P （臨界クロストーク利得限界、すなわち、１次パル
スに対する２次パルスの大きさ）＝(−)４３dB; GΔλ1 （すなわち１次増幅通路に沿った帯域内Δλ1
信号に対する利得）＝２７dB; GΔλ2 （すなわち１次増幅通路に沿った帯域内Δλ2
信号に対する利得）＝２７dB; Rworst case（すなわち、ある方向に対する最悪反射条
件）＝(−)２４dB; Gout-of-band Δλ1 （すなわち、増幅通路に沿った帯
域外信号に対する利得）＝２７dB 次に、ＧΔλ2＋Reast＋Gout-of-band Δλ1＋Rwest <
Pto は、MPIを抑制する。ある値の代用は、さらなる５
０dB損失が公表されたMPI必要条件を満たすために帯域
外信号に対して必要となることを明らかにする。送りフ
ィルタ１５，１３がそれぞれ入力光信号に対して最大１
０dBの減衰を与えることを考慮すると、帯域外信号用
に、さらに３０dBの挿入損が未だ必要である。故に、例
えばフィルタ４３を介した挿入損の１つ以上のステージ
は、それぞれ通路２３において反射された帯域外Δλ1
光の最大９０％までを遮断し、第２増幅通路２３におい
て、ある位置でエルビウム添加ファイバ３１に沿って配
置される。この位置によって、装置は、目標の雑音指数
性能または出力電力性能のいずれかを配布しながらも、
帯域外Δλ1を十分に遮断して与えられたMPI閾値必要条
件を満たす。同様な計算が通路２１でのフィルタ４１の
位置と帯域外Δλ2信号とに対して行われる。さらに、
同様な計算が当業者においても行われて、クロストーク
誘導反射減衰量と自己振動効果とを十分に除去するのに
必要な挿入損を判別する。反射減衰量（RL）に関して、
例えばＲＬLIMIT＝Ｘであれば、ＲＬEAST＝Ｇ＋Ｒw＋Ｇ
＜Ｘであり、ＲＬ WEST＝Ｇ＋ＲE＋Ｇ＜Ｘである。通信
システムは、多くの場合ＲＬLIMITの値を指定する。
【００１７】当業者においては、様々な応用例や変形例
が本発明の請求項から逸脱せずに本発明の装置及び方法
の範囲に含まれることは明らかである。このように、本
発明は、請求項やその等価なものに含まれる本発明の様
々な応用例や変形例をカバーするものである。
が本発明の請求項から逸脱せずに本発明の装置及び方法
の範囲に含まれることは明らかである。このように、本
発明は、請求項やその等価なものに含まれる本発明の様
々な応用例や変形例をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】帯域内通信信号波長帯域Δλ1，Δλ2の各々に
対する互いに方向が反対の増幅通路を有する双方向光信
号増幅装置を表す図である。
対する互いに方向が反対の増幅通路を有する双方向光信
号増幅装置を表す図である。
【図２】図１の装置の増幅通路の１つを詳細に示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施例において、増幅通路に沿って配
置された波長選択挿入損を含む双方向信号増幅装置の一
方向すなわち前方、及び後方増幅通路を示す図である。
置された波長選択挿入損を含む双方向信号増幅装置の一
方向すなわち前方、及び後方増幅通路を示す図である。
【図４】本発明の実施例による光信号増幅装置の増幅通
路において挿入損の位置（ｘ軸）による利得分配の関数
としての（ある出力電力を維持するのに必要な）励起電
力及び（ｙ軸と反対の）雑音指数を示すグラフである。
路において挿入損の位置（ｘ軸）による利得分配の関数
としての（ある出力電力を維持するのに必要な）励起電
力及び（ｙ軸と反対の）雑音指数を示すグラフである。
【図５】従来の方向性送りフィルタに対する理想の伝送
・減衰曲線（実線）と実際の伝送・減衰曲線（点線）と
を波長の関数として示す図である。
・減衰曲線（実線）と実際の伝送・減衰曲線（点線）と
を波長の関数として示す図である。
１３，１５ 波長選択性挿入損 ２１，２３ 一方向性増幅通路
フロントページの続き (72)発明者 ポール アンソニー ジャコブソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング レキシントンストリート 147 (72)発明者 ピーター ジェラルド ウィグレイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング ステイトストリート 279 (72)発明者 マイケル ジョン ヤドロスキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング イーストフィフスストリー ト 19
Claims (14)
- 【請求項１】 帯域内通信信号波長帯域Δλ1を増幅す
る第１一方向性増幅通路と、 Δλ1とは異なる帯域内通信信号波長帯域Δλ2を増幅す
る第２一方向性増幅通路とを有し、 前記第１及び第２増幅通路の少なくとも１つは、前記増
幅通路に沿って配置されて帯域外光通信信号を遮断する
とともに帯域内光通信信号に対してプレ挿入損利得とポ
スト挿入損利得とを提供する波長選択性挿入損を含み、
目標の雑音指数性能と目標の出力電力性能との少なくと
も１つを達成することを特徴とする光信号増幅装置。 - 【請求項２】 前記帯域内Δλ1通信信号を前記第１増
幅通路に入力すると共に前記帯域内Δλ2通信信号を伝
送導波路に増幅出力する第１通信信号送り手段と、 前記帯域内Δλ2通信信号を前記第２増幅通路に入力す
ると共に前記帯域内Δλ1通信信号を伝送導波路に増幅
出力する第２通信信号送り手段とをさらに有することを
特徴とする請求項１記載の光信号増幅装置。 - 【請求項３】 波長選択性挿入損は、誘電体光干渉フィ
ルタであり、ファイバ分布型ブラッグ反射器からなり、
長周期格子カップラフィルタであることを特徴とする請
求項１及び請求項２記載の光信号増幅装置。 - 【請求項４】 波長選択性挿入損は、ツイストエバネセ
ントWDM装置及びマルチクラッドタイプのWDM装置の少な
くとも１つを含む波長依存型ファイバカップラ装置であ
ることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の光信号
増幅装置。 - 【請求項５】 第１及び第２増幅通路の少なくとも１つ
は、希土類添加光ファイバ導波路からなることを特徴と
する請求項１及び請求項２記載の光信号増幅装置。 - 【請求項６】 前記希土類添加光ファイバ導波路は、エ
ルビウムが添加されていることを特徴とする請求項５記
載の光信号増幅装置。 - 【請求項７】 第１及び第２増幅通路の少なくとも１つ
はプレーナ増幅導波路からなり、または第１及び第２増
幅通路の少なくとも１つはガラスセラミック組成物また
はオキシハロゲン化ガラス組成物からなることを特徴と
する請求項１及び請求項２記載の光信号増幅装置。 - 【請求項８】 第１及び第２増幅通路は、互いに方向が
同一、または方向が互いに反対であることを特徴とする
請求項１及び請求項２記載の光信号増幅装置。 - 【請求項９】 第１通信信号帯域内波長帯域Δλ1はお
よそ１５２０−１５４０nmであるとともに第２帯域内通
信信号波長帯域Δλ2はおよそ１５４０−１５７０nmで
あり、または、第１帯域内通信信号波長帯域Δλ1はお
よそ１５４０−１５７０nmであるとともに第２帯域内通
信信号波長帯域Δλ2はおよそ１５２０−１５４０nmで
あることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の光信
号増幅装置。 - 【請求項１０】 光通信信号帯域Δλ1及び光通信信号
帯域Δλ2の各々に対する入力・出力ポートと、 光通信信号帯域Δλ2及び光通信信号帯域Δλ1の各々に
対する入力・出力ポートと、 導波利得媒体と、前記導波利得媒体に沿って配置されて
第１増幅通路に沿った帯域外通信信号Δλ2の伝搬を遮
断しながらも第１増幅通路に沿った帯域内Δλ1の伝搬
を許容する第１波長選択性挿入損とを含み、帯域内通信
信号としてΔλ1を伝搬せしめて増幅する第１一方向性
増幅通路と、 導波利得媒体と、前記導波利得媒体に沿って配置されて
第２増幅通路に沿った帯域外通信信号Δλ1の伝搬を遮
断しながらも第２増幅通路に沿った帯域内Δλ2の伝搬
を許容する第２波長選択性挿入損とを含み、帯域内通信
信号としてΔλ2を伝搬せしめて増幅する第２一方向性
増幅通路と、 前記帯域内Δλ1通信信号を前記第１増幅通路に入力す
ると共に前記帯域内Δλ2通信信号を伝送導波路に増幅
出力する第１通信信号送り手段と、 前記帯域内Δλ2通信信号を前記第２増幅通路に入力す
ると共に前記帯域内Δλ1通信信号を伝送導波路に増幅
出力する第２通信信号送り手段とを有し、 第１波長選択性挿入損と第２波長選択性挿入損との位置
は、装置から目標の雑音指数性能と目標の出力電力性能
とを達成するプレ挿入損利得とポスト挿入損利得とを提
供するようにそれぞれ選択されることを特徴とする双方
向光信号増幅装置。 - 【請求項１１】 帯域内信号波長帯域Δλ1に対する第
１一方向利得通路と、Δλ1とは異なる帯域内信号波長
帯域Δλ2に対する第２一方向利得通路とを有する光信
号増幅装置を含むファイバ光遠隔通信伝送システムの性
能を改良する方法であって、 入力Δλ1光信号の帯域を前記第１利得通路に送って帯
域内Δλ1信号として増幅し伝搬せしめる行程と、 入力Δλ2光信号の帯域を前記第２利得通路に送って帯
域内Δλ2信号として増幅し伝搬せしめる行程と、 第１利得通路及び第２利得通路の少なくとも１つに挿入
損を有する波長選択性フィルタ手段を配置して帯域外信
号が前記第１利得通路に沿って伝搬して増幅されること
を防止する行程とを有し、 前記挿入損の位置は、各増幅通路においてプレ挿入損利
得とポスト挿入損利得とを設けて装置から目標の雑音指
数性能と目標の出力電力性能とを達成するように選択さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 入力帯域内Δλ1信号と入力帯域内Δ
λ2信号とを送る行程は、前記信号の最大量をそれぞれ
の利得通路に差し向ける行程からなることを特徴とする
請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記波長選択性フィルタ手段は、対応
する各々の帯域内増幅通路において帯域外信号の最大量
を遮断することを特徴とする請求項１１記載の方法。 - 【請求項１４】 入力端部及び出力端部を有し、帯域内
通信信号波長帯域Δλ1を伝搬して増幅せしめるある長
さの活性ファイバ導波路と、前記活性ファイバに沿って
配置されて第１増幅通路に沿った帯域外通信信号波長帯
域Δλ2の伝搬及び増幅を遮断する第１波長選択性フィ
ルタとを含む第１増幅通路と、 入力端部及び出力端部を有し、帯域内通信信号波長帯域
Δλ2を伝搬して増幅せしめるある長さの活性ファイバ
導波路と、前記活性ファイバに沿って配置されて第２増
幅通路に沿った帯域外通信信号波長帯域Δλ1の伝搬及
び増幅を遮断する第２波長選択性フィルタとを含む第２
増幅通路と、 伝送ファイバと第１増幅通路の入力端部及び出力端部の
一方と前記第２増幅通路の出力端部及び入力端部の一方
とに接続され、帯域内光信号を第１及び第２増幅通路の
一方に送る第１光信号方向性送り部品と、 伝送ファイバと第２増幅通路の入力端部及び出力端部の
一方と前記第１増幅通路の出力端部及び入力端部の一方
とに接続され、別の帯域内光信号を第２及び第１増幅通
路の一方に送る第２光信号方向性送り部品とを有し、第
１波長選択性フィルタ及び第２波長選択性フィルタのそ
れぞれの位置は、活性ファイバの利得を分配して、出力
電力性能及び雑音指数性能が与えられた装置から目標の
雑音指数性能及び目標の出力電力性能の少なくとも１つ
を提供するように選択されていることを特徴とする双方
向光信号増幅装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3037896P | 1996-11-06 | 1996-11-06 | |
| US60/030378 | 1996-11-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190114A true JPH10190114A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=21853937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9304248A Pending JPH10190114A (ja) | 1996-11-06 | 1997-11-06 | 多重通路光増幅器のクロストーク抑制 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6084704A (ja) |
| EP (1) | EP0841764B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10190114A (ja) |
| KR (1) | KR19980042118A (ja) |
| CN (1) | CN1185067A (ja) |
| AU (1) | AU720392B2 (ja) |
| BR (1) | BR9705430A (ja) |
| CA (1) | CA2217077A1 (ja) |
| DE (1) | DE69737117T2 (ja) |
| RU (1) | RU2185708C2 (ja) |
| TW (1) | TW380209B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084704A (en) * | 1996-11-06 | 2000-07-04 | Corning Incorporated | Crosstalk suppression in a multipath optical amplifier |
| US6052393A (en) | 1996-12-23 | 2000-04-18 | The Regents Of The University Of Michigan | Broadband Sagnac Raman amplifiers and cascade lasers |
| US6597493B2 (en) | 2000-05-05 | 2003-07-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Nonlinear fiber amplifiers used for a 1430-1530nm low-loss window in optical fibers |
| US6600592B2 (en) | 1998-03-24 | 2003-07-29 | Xtera Communications, Inc. | S+ band nonlinear polarization amplifiers |
| US6356384B1 (en) | 1998-03-24 | 2002-03-12 | Xtera Communications Inc. | Broadband amplifier and communication system |
| US6631028B1 (en) | 1998-03-24 | 2003-10-07 | Xtera Communications, Inc. | Broadband amplifier and communication system |
| US6101024A (en) | 1998-03-24 | 2000-08-08 | Xtera Communications, Inc. | Nonlinear fiber amplifiers used for a 1430-1530nm low-loss window in optical fibers |
| US6574037B2 (en) | 1998-06-16 | 2003-06-03 | Xtera Communications, Inc. | All band amplifier |
| US6618192B2 (en) | 1998-06-16 | 2003-09-09 | Xtera Communications, Inc. | High efficiency raman amplifier |
| DE60040192D1 (de) | 1999-07-12 | 2008-10-23 | Nippon Telegraph & Telephone | Breitbandiger optischer Verstärker |
| US6826330B1 (en) * | 1999-08-11 | 2004-11-30 | Lightconnect, Inc. | Dynamic spectral shaping for fiber-optic application |
| US6587241B1 (en) * | 1999-08-20 | 2003-07-01 | Corvis Corporation | Optical protection methods, systems, and apparatuses |
| US6493133B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-12-10 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | System and method for increasing capacity of undersea cables |
| US6417958B1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-07-09 | Lucent Technologies Inc. | WDM optical communication system using co-propagating Raman amplification |
| JP4388705B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2009-12-24 | 富士通株式会社 | 光増幅器 |
| US6532101B2 (en) | 2001-03-16 | 2003-03-11 | Xtera Communications, Inc. | System and method for wide band Raman amplification |
| US6618193B1 (en) | 2001-03-26 | 2003-09-09 | Nortel Networks Limited | Optical amplification systems and methods |
| US6574406B2 (en) | 2001-09-11 | 2003-06-03 | Corning Incorporated | Selectively absorbing optical fibers for optical amplifiers |
| US6690508B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-02-10 | Fujitsu Network Communications, Inc. | Control system and method for an optical amplifier |
| US8750702B1 (en) * | 2002-06-21 | 2014-06-10 | Rockstar Consortium Us Lp | Passive optical loopback |
| US7415206B1 (en) * | 2005-03-04 | 2008-08-19 | At&T Corp. | Arrangement for characterizing and reducing multi-path interference (MPI) and/or optical return loss (ORL) in optical transmission links having multiple discrete reflection sources |
| JP5664295B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2015-02-04 | 富士通株式会社 | 通信装置および通信装置設定方法 |
| US9665854B1 (en) * | 2011-06-16 | 2017-05-30 | Consumerinfo.Com, Inc. | Authentication alerts |
| US9634767B2 (en) * | 2012-12-10 | 2017-04-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Power control in bidirectional WDM optical link |
| RU2623695C1 (ru) * | 2015-12-24 | 2017-06-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Способ подавления спонтанной эмиссии квантовых излучателей в среде с диссипацией |
| FR3079987A1 (fr) * | 2018-04-06 | 2019-10-11 | Orange | Procede de traitement d'une transaction entre un terminal source et un terminal destinataire, systeme de services bancaires, terminal et programme d'ordinateur correspondants. |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61162014A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-22 | Ricoh Co Ltd | 平行レ−ザ−ビ−ム用光源装置 |
| JPH0423628A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Nec Corp | 光中継器 |
| DE69224340T2 (de) * | 1991-09-30 | 1998-06-04 | Nec Corp | Zweiwegzwischenverstärker mit optischer Verstärkung |
| US5280549A (en) * | 1993-02-05 | 1994-01-18 | National Research Council Of Canada | Frequency dependent optical isolator |
| US5430572A (en) * | 1993-09-30 | 1995-07-04 | At&T Corp. | High power, high gain, low noise, two-stage optical amplifier |
| WO1995015625A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-08 | Williams Telecommunications Group, Inc. | Bidirectional optical amplifier |
| US5513029A (en) * | 1994-06-16 | 1996-04-30 | Northern Telecom Limited | Method and apparatus for monitoring performance of optical transmission systems |
| US5742416A (en) * | 1996-03-28 | 1998-04-21 | Ciena Corp. | Bidirectional WDM optical communication systems with bidirectional optical amplifiers |
| US5815308A (en) * | 1996-05-20 | 1998-09-29 | Northern Telecom Limited | Bidirectional optical amplifier |
| US5812306A (en) * | 1996-06-14 | 1998-09-22 | Ciena Corporation | Bidirectional WDM optical communication systems with bidirectional optical amplifiers |
| US6084704A (en) * | 1996-11-06 | 2000-07-04 | Corning Incorporated | Crosstalk suppression in a multipath optical amplifier |
-
1997
- 1997-09-09 US US08/925,918 patent/US6084704A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-26 CA CA002217077A patent/CA2217077A1/en not_active Abandoned
- 1997-10-24 EP EP97118514A patent/EP0841764B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-24 DE DE69737117T patent/DE69737117T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-05 AU AU44345/97A patent/AU720392B2/en not_active Ceased
- 1997-11-05 RU RU97118611/09A patent/RU2185708C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-11-05 KR KR1019970058245A patent/KR19980042118A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-11-06 BR BR9705430A patent/BR9705430A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-11-06 JP JP9304248A patent/JPH10190114A/ja active Pending
- 1997-11-06 CN CN97122507A patent/CN1185067A/zh active Pending
-
1998
- 1998-01-23 TW TW087101144A patent/TW380209B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-23 US US09/576,663 patent/US6342966B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW380209B (en) | 2000-01-21 |
| EP0841764B1 (en) | 2006-12-20 |
| US6342966B1 (en) | 2002-01-29 |
| EP0841764A3 (en) | 2000-01-26 |
| CA2217077A1 (en) | 1998-05-06 |
| US6084704A (en) | 2000-07-04 |
| MX9708539A (es) | 1998-09-30 |
| RU2185708C2 (ru) | 2002-07-20 |
| AU4434597A (en) | 1998-05-14 |
| KR19980042118A (ko) | 1998-08-17 |
| CN1185067A (zh) | 1998-06-17 |
| BR9705430A (pt) | 1999-06-29 |
| EP0841764A2 (en) | 1998-05-13 |
| DE69737117T2 (de) | 2007-07-05 |
| DE69737117D1 (de) | 2007-02-01 |
| AU720392B2 (en) | 2000-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10190114A (ja) | 多重通路光増幅器のクロストーク抑制 | |
| US5768012A (en) | Apparatus and method for the high-power pumping of fiber optic amplifiers | |
| US5978130A (en) | Dual-band fiber optic amplification system using a single pump source | |
| KR100265788B1 (ko) | 높은소신호이득을갖는광섬유증폭기 | |
| EP1068684B1 (en) | Optical fiber amplifier having a gain flattening filter | |
| EP1235370A2 (en) | Bi-directional optical-amplifier module | |
| EP3917036A2 (en) | Gain equalization in c+l erbium-doped fiber amplifiers | |
| JP3884744B2 (ja) | 利得平坦化された広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器 | |
| CA2365544A1 (en) | High order fiber raman amplifiers | |
| KR20030070975A (ko) | 밴드 간섭을 최소화한 광대역 어븀첨가 광섬유 증폭기 | |
| EP0840469A2 (en) | Device and method to suppress q-switching in an optical amplifying device | |
| US6862132B1 (en) | Suppression of double rayleigh backscattering and pump reuse in a raman amplifier | |
| US6175444B1 (en) | Bi-directional optical amplifier | |
| EP1347544A1 (en) | Gain flattening optical fiber amplifier | |
| JP3745721B2 (ja) | 分散補償光ファイバ増幅器 | |
| EP0887955A2 (en) | Robust multi-wavelength optical fiber communication systems | |
| EP1237238A2 (en) | Gain-clamped optical fibre amplifier | |
| JP3250473B2 (ja) | 光増幅器 | |
| JPH11122171A (ja) | 波長分散補償型光増幅器及びそれを用いた光通信システム | |
| JP2000031573A (ja) | 光増幅器 | |
| JP2002118313A (ja) | 双方向光増幅装置 | |
| KR200222421Y1 (ko) | 장파장용 어븀첨가 광섬유 증폭기 | |
| JP4661027B2 (ja) | 雑音光除去装置 | |
| JPH11238931A (ja) | 光増幅器 | |
| JP2004193587A (ja) | 光増幅器 |