JPH104231A - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents

光ファイバ増幅装置

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JPH104231A
JPH104231A JP15425996A JP15425996A JPH104231A JP H104231 A JPH104231 A JP H104231A JP 15425996 A JP15425996 A JP 15425996A JP 15425996 A JP15425996 A JP 15425996A JP H104231 A JPH104231 A JP H104231A
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JP
Japan
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signal light
optical fiber
light
fiber amplifier
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JP15425996A
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English (en)
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Tadayuki Atozawa
端征 後沢
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre

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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号光が一時的に無入力状態となり、再
び入力状態に変化しても光サージが生じることなく安定
した光増幅ができるようにする。 【解決手段】 エルビウム添加光ファイバに励起光を出
力する励起光源と、エルビウム添加光ファイバの増幅帯
域内にあって信号光とは異なる波長を有する疑似信号光
を出力する疑似信号光源を備えている。光ファイバ増幅
装置への信号光が無入力となっても、エルビウム添加光
ファイバには疑似信号光が入力されているため、エルビ
ウム添加光ファイバの励起準位に過剰なキャリアは蓄積
されない。この結果、一時的に信号光が無入力になり再
び信号光が入力されたときでも光サージを防ぐことが可
能である。エルビウム添加光ファイバの出力側には、疑
似信号光の透過を阻止し、増幅された信号光のみを透過
させる光フィルタが配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光増幅器に関し、特に増幅媒体に希土類添加光ファイ
バを用いた光増幅器の光サージの防止に関する。
【0001】
【従来の技術】希土類添加光ファイバにエルビウム添加
光ファイバが用いられた光ファイバ増幅装置は、現在急
速に実用化されつつある。従来の光ファイバ増幅装置
は、図3に示されるような構成が一般的である。すなわ
ち、光入力端1から入力された信号光は光分岐器11で
二分岐され、光検出器12と希土類であるエルビウムを
添加したエルビウム添加光ファイバ(EDF)3に入力
される。EDF3から出力された信号光は光入力端4か
ら伝送路に出力される。
【0002】一方、光検出器12に入力された信号光は
電気信号に変換され、制御回路13に入力される。制御
回路13は、光検出器12により光増幅器に入力される
信号光の断を検出すると、エルビウム添加光ファイバ3
に励起光を送出している光源5の出力を停止させるため
の信号を駆動回路6に出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の光ファイバ増幅
装置では、光ファイバ増幅装置に入力される信号光が、
エルビウム添加光ファイバ内の励起準位に存在するキャ
リヤの平均寿命時間よりも短い時間(数+μsec〜数
msec程度)だけ一時的に無入力となると、無入力に
なったと同時に励起光源の出力を停止させても励起準位
にキャリヤがまだ残留していることになる。このため、
再び信号光が入力される時に一瞬過大な光サージが発生
するという問題がある。
【0004】光ファイバ増幅装置から光サージが発生す
ると、光ファイバ増幅装置内のパッシブデバイスの破損
や、光ファイバ増幅装置の出力光を受光している受光素
子の破損が生じる可能性がある。
【0005】本発明の光ファイバ増幅装置は、入力信号
光が一時的に無入力状態となり、その後再び入力状態に
変化しても、光サージが生じることなく安定した光増幅
ができる光ファイバ増幅装置を提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
装置は、上述の欠点を除去するために、励起光を出力す
る励起光源と第1の波長を有する入力信号光に第1の励
起光を合波する第1の合波器と増幅用光ファイバとを含
み、入力信号光を増幅して増幅信号光を出力する光ファ
イバ増幅装置において、光ファイバ増幅装置はさらに、
第1の波長とは異なる第2の波長の疑似信号光を増幅用
光ファイバに入力する疑似信号光入力手段を備えている
ことを特徴としている。そして、第2の波長は、増幅用
光ファイバの増幅帯域内にあることを特徴としている。
疑似信号光入力手段は、疑似信号光を出力する疑似信号
光光源と、疑似信号光を入力信号光に合波する第2の合
波器とを含んでいる。なお、この第2の合波器は、第1
の合波器の入力側に配置されていても、増幅用光ファイ
バの出力端に配置されていてもよい。
【0007】また、本発明の光ファイバ増幅装置は、さ
らに、増幅用光ファイバの出力端に、第1の波長の光を
透過させ、第2の波長の光を阻止する光フィルタを備え
ていることを特徴としている。さらに、前記光ファイバ
増幅装置は、入力信号光の強度を検出する入力信号光検
出手段と、強度に応じて前記疑似信号光の出力を制御す
る疑似信号光制御手段とを備えている。ここで、疑似信
号光制御手段は、強度の相反して疑似信号光の出力を制
御する制御手段を備えている。
【0008】光ファイバ増幅装置はさらに、増幅信号光
を検出して検出増幅信号光を出力する増幅信号光検出手
段と、検出増幅信号光が正常の場合に増幅信号光があら
かじめ定められた出力レベルになるように励起光源の出
力を制御する励起光源制御手段とを備えている。
【0009】光ファイバ増幅装置への信号光が無入力と
なっても、エルビウム添加光ファイバは、疑似信号光が
光ファイバ増幅装置の増幅用光ファイバに入力されこの
光によって常に増幅状態を維持しているため、エルビウ
ム添加光ファイバの励起準位に過剰なキャリヤは蓄積さ
れない。この結果、再び信号光が入力されても光サージ
を防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の光
ファイバ増幅装置について詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の光ファイバ増幅装置の第
1の実施例の構成を示すブロック図である。光入力端1
から入力された信号光は、光合波器2でエルビウム添加
光ファイバ(EDF)3を励起している励起光源5の出
力光と疑似信号光源7の出力光と合波され、EDF3に
入力される。
【0012】EDF3から出力される増幅された信号光
は、光出力端4から伝送路に出力される。励起光源5か
ら出力された励起光は、光合波器2を介してエルビウム
添加光ファイバに入力される。ここで、励起光は信号光
を増幅するのに必要な強度となるように駆動回路6によ
り制御されている。
【0013】疑似信号光源7は、EDF3の増幅帯域内
の波長であって信号光の波長(第1の波長)とは異なる
波長(第2の波長)に設定されており、駆動回路8によ
り駆動されている。エルビウム添加光ファイバを用いた
光ファイバ増幅装置においては、信号光には通常1.5
5μm帯の光が、励起光には1.48μmの光が用いら
れている。したがって、疑似信号光は、1.55μm近
傍で信号光の波長と異なる波長を選定すればよい。
【0014】いま、入力信号光が無入力状態になって
も、EDF3は疑似信号光源7から出力される疑似信号
光を増幅するために、EDF3内の励起準位に過剰なキ
ャリヤが蓄積されないこととなる。したがって、再び信
号光が入力されたときに生じるのも光サージが発生する
ことはない。
【0015】次に、本発明の光ファイバ増幅装置の他の
実施例について図2〜図5それぞれ参照して以下に説明
する。
【0016】図2は、本発明の光ファイバ増幅装置の第
2の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例で
は、疑似信号光源7がエルビウム添加光ファイバ3の出
力側に配置されており、疑似信号光の伝搬方向が入力信
号光の伝搬方向と反対向きである点が、第1の実施例と
異なっている。
【0017】疑似信号光をエルビウム添加光ファイバ3
の出力側から入力しても同様の効果が得られる。この場
合、入力側から入力される第1の実施例にくらべ、光合
波器2における挿入損失が入力側で生じない分、優れて
いる。
【0018】また、図3は、本発明の光ファイバ増幅装
置の第3の実施例の構成を示すブロック図である。本実
施例では、EDF3の出力に光バンドパスフィルタ14
が追加されている点が第1の実施例と異なっている。光
バンドパスフィルタ14の通過波長帯域は光入力端1か
ら入力される信号光波長の近傍である。光バンドパスフ
ィルタ14を追加することにより、励起光源5の出力光
及び疑似信号光源7の出力光を伝送路に送出するのを防
ぐことができる。
【0019】図4は、本発明の光ファイバ増幅装置の第
4の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例で
は、図3に示される第3の実施例の構成に入力信号光の
強度をモニタするための光分岐器11と、光分岐器11
で分岐された入力信号光の一部を電気信号に変換する光
検出器12と、光検出器12で変換された電気信号によ
り疑似信号光源7の駆動回路8を制御するための制御回
路13が付加されている。
【0020】駆動回路8は、制御回路13からの信号に
より入力される信号光が正常な場合には疑似信号光源か
ら出力される疑似信号光を停止させておく。一方、信号
光が無入力になると、駆動回路8によって疑似信号光源
7が駆動され、疑似信号光をEDF3に送出される。こ
の結果、第1の実施例と同様に、入力される信号光が無
入力になってもEDFは疑似信号光源7からの出力光を
増幅するために、EDF内の励起準位に過剰なキャリヤ
は蓄積されない。したがって、再び信号光が入力された
ときに生じる光サージを防止することができる。
【0021】図5は、本発明の光ファイバ増幅装置の第
5の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例で
は、図4に示される第4の実施例に増幅信号光の強度を
モニタするための光分岐器15と、光分岐器15で分岐
された出力信号光の一部を電気信号に変換する光検出器
16と、光検出器16で変換された電気信号により励起
光源5の駆動回路6を制御するための出力制御回路17
がさらに付加されている。
【0022】出力制御回路17は出力される信号光の強
度が一定のレベルになるように、励起光源5の出力を制
御するために駆動回路6を制御している。一方、信号光
が無入力になると、第2の実施例と同様に、EDF3は
疑似信号光を増幅することになるが、この増幅された疑
似信号光は光バンドパスフィルタ14により通過を阻止
されるため、出力制御回路17が誤動作する。この誤動
作を防ぐために信号光が無入力の場合には、入力信号光
の強度をモニタしている制御回路13により駆動回路6
を強制的に制御するようになっている。したがって、本
実施例では、再び信号光が入力されたときに生じる光サ
ージを防止することができ、入力される信号光強度が正
常な場合にだけ、出力信号光強度を一定に保つことが可
能である。
【発明の効果】光ファイバ増幅装置への信号光が無入力
となっても、エルビウム添加光ファイバは光ファイバ増
幅装置の増幅用光ファイバに疑似信号光源から出力され
る疑似信号光を増幅しているため、エルビウム添加光フ
ァイバの励起準位に過剰なキャリヤは蓄積されない。こ
の結果、一時的に光が無入力となったあと再び信号光が
入力されたときに生じる光サージを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ増幅装置の第1の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の光ファイバ増幅装置の第2の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の光ファイバ増幅装置の第3の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の光ファイバ増幅装置の第4の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の光ファイバ増幅装置の第5の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図6】従来例の光ファイバ増幅装置の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 光入力端 2 光合波器 3 エルビウム添加光ファイバ(EDF) 4 光出力端 5 励起光源 6 駆動回路 7 疑似信号光源 8 駆動回路 9 光合波器 10 光合波器 11 光分岐器 12 光検出器 13 制御回路 14 光バンドパスフィルタ 15 光分岐器 16 光検出器 17 出力制御回路

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励起光を出力する励起光源と、第1の波
    長を有する入力信号光に前記第1の励起光を合波する第
    1の合波器と、増幅用光ファイバとを含み、 前記入力信号光を増幅して増幅信号光を出力する光ファ
    イバ増幅装置において、 前記光ファイバ増幅装置は、さらに、 前記第1の波長とは異なる第2の波長の疑似信号光を前
    記増幅用光ファイバに入力する疑似信号光入力手段を備
    えていることを特徴とする光ファイバ増幅装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の波長は、前記増幅用光ファイ
    バの増幅帯域内にあることを特徴とする請求項1記載の
    光ファイバ増幅装置。
  3. 【請求項3】 前記疑似信号光入力手段は、 前記疑似信号光を出力する疑似信号光光源と、 前記疑似信号光を前記入力信号光に合波する第2の合波
    器とを含んでいることを特徴とする請求項2記載の光フ
    ァイバ増幅装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の合波器は、 前記第1の合波器の入力側に配置されていることを特徴
    とする請求項3記載の光ファイバ増幅装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の合波器は、 前記増幅用光ファイバの出力端に配置されていることを
    特徴とする請求項3記載の光ファイバ増幅装置。
  6. 【請求項6】 前記光ファイバ増幅装置は、さらに、 前記増幅用光ファイバの出力側に、前記第1の波長の光
    を透過させ、前記第2の波長の光を阻止する光フィルタ
    を備えていることを特徴とする請求項1から請求項5の
    いずれかの請求項に記載の光ファイバ増幅装置。
  7. 【請求項7】 前記光ファイバ増幅装置は、さらに、 前記入力信号光の強度を検出する入力信号光検出手段
    と、 前記強度に応じて前記疑似信号光の出力を制御する疑似
    信号光制御手段とを備えていることを特徴とする請求項
    1〜6のいずれかの請求項に記載の光ファイバ増幅装
    置。
  8. 【請求項8】 前記疑似信号光制御手段は、 前記強度の相反して前記出力を制御する制御手段を備え
    ていることを特徴とする請求項7記載の光ファイバ増幅
    装置。
  9. 【請求項9】 前記光ファイバ増幅装置は、さらに、 前記増幅信号光を検出して検出増幅信号光を出力する増
    幅信号光検出手段と、 前記検出増幅信号光が正常の場合に、前記増幅信号光が
    あらかじめ定められた出力レベルになるように前記励起
    光源の出力を制御する励起光源制御手段とを備えている
    ことを特徴とする請求項8記載の光増幅器。
  10. 【請求項10】 前記増幅用光ファイバは、 希土類添加光ファイバであることを特徴とする請求項1
    から請求項9のいずれかの請求項に記載の光ファイバ増
    幅装置。
  11. 【請求項11】 前記希土類添加光ファイバは、エルビ
    ウム添加光ファイバであることを特徴とする請求項10
    記載の光ファイバ増幅装置。
JP15425996A 1996-06-14 1996-06-14 光ファイバ増幅装置 Pending JPH104231A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990105