JPH1093174A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH1093174A JPH1093174A JP24628096A JP24628096A JPH1093174A JP H1093174 A JPH1093174 A JP H1093174A JP 24628096 A JP24628096 A JP 24628096A JP 24628096 A JP24628096 A JP 24628096A JP H1093174 A JPH1093174 A JP H1093174A
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- optical fiber
- ase
- wavelength
- ases
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 信号光に対する利得を一層向上させるととも
に、信号光のＳ／Ｎ比も同時に改善する。 【解決手段】 増幅用光ファイバ２a，２bを備え、この
増幅用光ファイバ２a，２bに対してＡＳＥ除去用光ファ
イバ３を接続するとともに、信号光の波長をλs、増幅
用光ファイバ２a，２b内部で発生する自然放出光(ＡＳ
Ｅ)の波長範囲の下限値をλASES、カットオフ波長をλ
c'、ＡＳＥ除去用光ファイバ３に所定の曲げを加えた場
合の損失増加を示す波長範囲の上限値をλcとしたと
き、ＡＳＥ除去用光ファイバ３は、次の条件、 λs
＞λc'、 λASES＜λcを共に満たすように、その曲
げ径と条長とが設定されている。
に、信号光のＳ／Ｎ比も同時に改善する。 【解決手段】 増幅用光ファイバ２a，２bを備え、この
増幅用光ファイバ２a，２bに対してＡＳＥ除去用光ファ
イバ３を接続するとともに、信号光の波長をλs、増幅
用光ファイバ２a，２b内部で発生する自然放出光(ＡＳ
Ｅ)の波長範囲の下限値をλASES、カットオフ波長をλ
c'、ＡＳＥ除去用光ファイバ３に所定の曲げを加えた場
合の損失増加を示す波長範囲の上限値をλcとしたと
き、ＡＳＥ除去用光ファイバ３は、次の条件、 λs
＞λc'、 λASES＜λcを共に満たすように、その曲
げ径と条長とが設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導放出効果に基
づいて信号光を直接に増幅する増幅用光ファイバを増幅
素子として用いた光増幅器に係り、特には、増幅用光フ
ァイバ内部で発生する自然放出光(ＡＳＥ)を有効に除去
するための技術に関する。
づいて信号光を直接に増幅する増幅用光ファイバを増幅
素子として用いた光増幅器に係り、特には、増幅用光フ
ァイバ内部で発生する自然放出光(ＡＳＥ)を有効に除去
するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光通信システム等において使
用される光増幅器として、Ｅr，Ｎd等の希土類元素をド
ープした増幅用光ファイバを増幅素子として設け、この
増幅用光ファイバの誘導放出効果に基づいて信号光を直
接に増幅するようにしたものが提供されている。
用される光増幅器として、Ｅr，Ｎd等の希土類元素をド
ープした増幅用光ファイバを増幅素子として設け、この
増幅用光ファイバの誘導放出効果に基づいて信号光を直
接に増幅するようにしたものが提供されている。
【０００３】このような光増幅器では、たとえば、１.
４８μm帯の波長の励起光によって増幅用光ファイバが
ポンピングされて反転分布状態にあるところに、１.５
５μm帯の波長の信号光が入射されると、この信号光が
増幅用光ファイバ中を伝搬する間に誘導放出効果によっ
てこの信号光が直接に増幅される。
４８μm帯の波長の励起光によって増幅用光ファイバが
ポンピングされて反転分布状態にあるところに、１.５
５μm帯の波長の信号光が入射されると、この信号光が
増幅用光ファイバ中を伝搬する間に誘導放出効果によっ
てこの信号光が直接に増幅される。
【０００４】このように、信号光の直接増幅を行う場
合、増幅用光ファイバの内部では、誘導放出に基づく光
だけでなく、自然放出に基づく蛍光(以下、ＡＳＥと称
する)も同時に発生する。
合、増幅用光ファイバの内部では、誘導放出に基づく光
だけでなく、自然放出に基づく蛍光(以下、ＡＳＥと称
する)も同時に発生する。
【０００５】このＡＳＥは、信号光の波長の前後にわた
って発生するインコヒーレントな蛍光であって、このＡ
ＳＥをそのままにしておくと、信号光が増幅される際に
同時に増幅されることになって、信号光に対する相対的
な増幅効率が低下する。しかも、このＡＳＥは信号光に
対する雑音となるため、Ｓ／Ｎ比が低下することにもな
る。
って発生するインコヒーレントな蛍光であって、このＡ
ＳＥをそのままにしておくと、信号光が増幅される際に
同時に増幅されることになって、信号光に対する相対的
な増幅効率が低下する。しかも、このＡＳＥは信号光に
対する雑音となるため、Ｓ／Ｎ比が低下することにもな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、増幅用
光ファイバの信号光出力側にバンドパスフィルタを設け
ることで、このような不要なＡＳＥを除くようにしてい
る。
光ファイバの信号光出力側にバンドパスフィルタを設け
ることで、このような不要なＡＳＥを除くようにしてい
る。
【０００７】しかし、バンドパスフィルタを設けた場
合、増幅用光ファイバから出るＡＳＥを除くことができ
るものの、増幅用光ファイバ内部では、誘導放出効果は
信号光のみに寄与するだけでなく、ＡＳＥの増幅にも寄
与することになるので、信号光に対する相対的な増幅効
率は依然として悪く、信号光の利得を高めるのに限界が
ある。
合、増幅用光ファイバから出るＡＳＥを除くことができ
るものの、増幅用光ファイバ内部では、誘導放出効果は
信号光のみに寄与するだけでなく、ＡＳＥの増幅にも寄
与することになるので、信号光に対する相対的な増幅効
率は依然として悪く、信号光の利得を高めるのに限界が
ある。
【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、増幅用光ファイバの内部で発生するＡ
ＳＥを有効に除くようにして、信号光に対する増幅効率
を高めて利得を一層向上させるとともに、信号光のＳ／
Ｎ比も同時に改善できるようにすることを課題とする。
なされたもので、増幅用光ファイバの内部で発生するＡ
ＳＥを有効に除くようにして、信号光に対する増幅効率
を高めて利得を一層向上させるとともに、信号光のＳ／
Ｎ比も同時に改善できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】一般に、光ファイバのカ
ットオフ波長は、光ファイバの条長に依存して変化し、
光ファイバの条長が長くなる程、カットオフ波長は短波
長側にシフトする。しかも、光ファイバに曲げを加えた
場合、そのカットオフ波長よりも短波長側の波長範囲に
おいて損失が増加するピークが発生することが知られて
いる(たとえば、昭和６０年電子情報通信学会全国大会
２２８３参照)。
ットオフ波長は、光ファイバの条長に依存して変化し、
光ファイバの条長が長くなる程、カットオフ波長は短波
長側にシフトする。しかも、光ファイバに曲げを加えた
場合、そのカットオフ波長よりも短波長側の波長範囲に
おいて損失が増加するピークが発生することが知られて
いる(たとえば、昭和６０年電子情報通信学会全国大会
２２８３参照)。
【００１０】本発明は、かかる事実に着目したもので、
上記の課題を解決するため、次の構成を採る。
上記の課題を解決するため、次の構成を採る。
【００１１】すなわち、請求項１記載に係る発明では、
誘導放出効果に基づいて信号光を直接に増幅する増幅用
光ファイバを備え、この増幅用光ファイバに対してＡＳ
Ｅ除去用光ファイバを接続するとともに、前記増幅用光
ファイバに入射される信号光の波長をλs、この増幅用
光ファイバ内部で発生する自然放出光(ＡＳＥ)の波長範
囲をΔλASE、その上限値をλASEL、下限値をλASESと
し、また、前記ＡＳＥ除去用光ファイバが増幅用光ファ
イバへの接続装備状態よりも十分に長い条長を有すると
した場合のカットオフ波長をλc'、このＡＳＥ除去用光
ファイバに所定の曲げを加えた場合の損失増加を示す波
長範囲をΔλα、その上限値をλc、下限値をλdとした
とき、前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、次の，の条
件、 λs＞λc' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
誘導放出効果に基づいて信号光を直接に増幅する増幅用
光ファイバを備え、この増幅用光ファイバに対してＡＳ
Ｅ除去用光ファイバを接続するとともに、前記増幅用光
ファイバに入射される信号光の波長をλs、この増幅用
光ファイバ内部で発生する自然放出光(ＡＳＥ)の波長範
囲をΔλASE、その上限値をλASEL、下限値をλASESと
し、また、前記ＡＳＥ除去用光ファイバが増幅用光ファ
イバへの接続装備状態よりも十分に長い条長を有すると
した場合のカットオフ波長をλc'、このＡＳＥ除去用光
ファイバに所定の曲げを加えた場合の損失増加を示す波
長範囲をΔλα、その上限値をλc、下限値をλdとした
とき、前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、次の，の条
件、 λs＞λc' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
【００１２】請求項２記載に係る発明では、請求項１記
載の構成において、前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、
の条件に代えて、次のまたはの条件、 ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλASEL
＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されてい
る。
載の構成において、前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、
の条件に代えて、次のまたはの条件、 ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλASEL
＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されてい
る。
【００１３】請求項３記載に係る発明では、請求項１ま
たは請求項２記載の構成において、前記ＡＳＥ除去用光
ファイバは、増幅用光ファイバの途中に挿入されている
ことを特徴している。
たは請求項２記載の構成において、前記ＡＳＥ除去用光
ファイバは、増幅用光ファイバの途中に挿入されている
ことを特徴している。
【００１４】請求項４記載に係る発明では、誘導放出効
果に基づいて信号光を直接に増幅する増幅用光ファイバ
を備え、この増幅用光ファイバに入射される信号光の波
長をλs、この増幅用光ファイバ内部で発生する自然放
出光(ＡＳＥ)の波長範囲をΔλASE、その上限値をλ
ASEL、下限値をλASESとし、また、この増幅用光ファイ
バが装備状態よりも十分に長い条長とした場合のカット
オフ波長をλc'、この増幅用光ファイバに所定の曲げを
加えた場合の損失増加を示す波長範囲をΔλα、その上
限値をλc、下限値をλdとしたとき、前記増幅用光ファ
イバは、次の'および'の条件、 ' λs＞λc' ' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
果に基づいて信号光を直接に増幅する増幅用光ファイバ
を備え、この増幅用光ファイバに入射される信号光の波
長をλs、この増幅用光ファイバ内部で発生する自然放
出光(ＡＳＥ)の波長範囲をΔλASE、その上限値をλ
ASEL、下限値をλASESとし、また、この増幅用光ファイ
バが装備状態よりも十分に長い条長とした場合のカット
オフ波長をλc'、この増幅用光ファイバに所定の曲げを
加えた場合の損失増加を示す波長範囲をΔλα、その上
限値をλc、下限値をλdとしたとき、前記増幅用光ファ
イバは、次の'および'の条件、 ' λs＞λc' ' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
【００１５】請求項５記載に係る発明では、請求項４記
載の構成において、前記増幅用光ファイバは、'の条
件に代えて、次の'または'の条件、 ' ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ' ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλ
ASEL＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されてい
る。
載の構成において、前記増幅用光ファイバは、'の条
件に代えて、次の'または'の条件、 ' ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ' ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλ
ASEL＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されてい
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る光
増幅器の全体を示す構成図である。
増幅器の全体を示す構成図である。
【００１７】同図において、符号１は光ファイバ増幅器
の全体を示し、２a，２bは信号光を誘導放出効果によっ
て増幅するための一対の増幅用光ファイバで、共にコア
またはコアの外周にＥrやＮd等の希土類元素をドープし
て構成されていて、両者２a,2bで信号光に対する所望の
利得が得られるように設定されている。
の全体を示し、２a，２bは信号光を誘導放出効果によっ
て増幅するための一対の増幅用光ファイバで、共にコア
またはコアの外周にＥrやＮd等の希土類元素をドープし
て構成されていて、両者２a,2bで信号光に対する所望の
利得が得られるように設定されている。
【００１８】また、３は一対の増幅用光ファイバ２a，
２bの間に挿入されたＡＳＥ除去用光ファイバで、この
ＡＳＥ除去用光ファイバ３は、コアの外周にＥrやＮd等
の希土類元素がドープされていないことを除けば基本的
には増幅用光ファイバ２a，２bと同じ構造のものである
が、後述するような各条件を満たすようにその曲げ径と
条長とが設定されている。
２bの間に挿入されたＡＳＥ除去用光ファイバで、この
ＡＳＥ除去用光ファイバ３は、コアの外周にＥrやＮd等
の希土類元素がドープされていないことを除けば基本的
には増幅用光ファイバ２a，２bと同じ構造のものである
が、後述するような各条件を満たすようにその曲げ径と
条長とが設定されている。
【００１９】４は各増幅用光ファイバ２a，２bをポンピ
ングするためのレーザダイオード等からなる励起光源、
５a，５bはこの光増幅器１を通信用光ファイバ等に接続
するためのコネクタ、６a，６bは不要な端面反射を防止
して光を一方向にのみ通過させるためのアイソレータ、
７は励起光源４からの励起光を反射して増幅用光ファイ
バ２a，２bに導入するとともに、信号光を通過させるマ
ルチプレクサである。
ングするためのレーザダイオード等からなる励起光源、
５a，５bはこの光増幅器１を通信用光ファイバ等に接続
するためのコネクタ、６a，６bは不要な端面反射を防止
して光を一方向にのみ通過させるためのアイソレータ、
７は励起光源４からの励起光を反射して増幅用光ファイ
バ２a，２bに導入するとともに、信号光を通過させるマ
ルチプレクサである。
【００２０】そして、いま、信号光の波長をλs、各増
幅用光ファイバ２a，２bで発生するＡＳＥの波長範囲を
ΔλASE、その上限値をλASEL、下限値をλASESとし、
また、ＡＳＥ除去用光ファイバ３が増幅用光ファイバ２
a，２bへの接続装備状態よりも十分に長い条長(たとえ
ば数km〜数十km)を有するとした場合のカットオフ波長
をλc'、ＡＳＥ除去用光ファイバ３に所定の曲げを加え
た場合の損失増加を示す波長範囲をΔλα、その上限値
をλc、下限値をλdとしたとき、ＡＳＥ除去用光ファイ
バ３は、次の，の条件、 λs＞λc' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
幅用光ファイバ２a，２bで発生するＡＳＥの波長範囲を
ΔλASE、その上限値をλASEL、下限値をλASESとし、
また、ＡＳＥ除去用光ファイバ３が増幅用光ファイバ２
a，２bへの接続装備状態よりも十分に長い条長(たとえ
ば数km〜数十km)を有するとした場合のカットオフ波長
をλc'、ＡＳＥ除去用光ファイバ３に所定の曲げを加え
た場合の損失増加を示す波長範囲をΔλα、その上限値
をλc、下限値をλdとしたとき、ＡＳＥ除去用光ファイ
バ３は、次の，の条件、 λs＞λc' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いる。
【００２１】上記，の条件を共に満たす必要がある
のは、次の理由による。
のは、次の理由による。
【００２２】増幅用光ファイバ２a，２bおよびＡＳＥ除
去用光ファイバ３を含めて、一般に光ファイバのカット
オフ波長は、光ファイバの条長に依存し、光ファイバの
条長が長くなる程、カットオフ波長は短波長側にシフト
する。すなわち、図２に示すように、光ファイバの条長
が比較的短い場合(図２の破線)のカットオフ波長をλc
としたとき、光ファイバの条長をこれよりも十分に長く
すると、そのカットオフ波長はλc'となって短波長側に
移る(図２の実線)。このようにカットオフ波長λc，λ
c'に条長依存性があるのは、遮断状態に近いモードは曲
げを与えなくてもマイクロベンディング等によって放射
モードと結合し、長距離伝搬が不可能となり、実効カッ
トオフの短波長へのずれが生じるためと考えられる。
去用光ファイバ３を含めて、一般に光ファイバのカット
オフ波長は、光ファイバの条長に依存し、光ファイバの
条長が長くなる程、カットオフ波長は短波長側にシフト
する。すなわち、図２に示すように、光ファイバの条長
が比較的短い場合(図２の破線)のカットオフ波長をλc
としたとき、光ファイバの条長をこれよりも十分に長く
すると、そのカットオフ波長はλc'となって短波長側に
移る(図２の実線)。このようにカットオフ波長λc，λ
c'に条長依存性があるのは、遮断状態に近いモードは曲
げを与えなくてもマイクロベンディング等によって放射
モードと結合し、長距離伝搬が不可能となり、実効カッ
トオフの短波長へのずれが生じるためと考えられる。
【００２３】しかも、光ファイバに曲げを加えた場合、
その条長によらず、各カットオフ波長λc，λc'よりも
短波長側のある波長範囲Δλα(λc〜λd)，Δλα'(λ
c'〜λd')において損失が増加するピークが発生する。
これは、カットオフ波長λc，λc'よりも短波長側の光
は、本来マルチモードで伝搬するが、曲げが加わるとマ
ルチモードで伝搬する波長成分の光の大部分が欠落して
特定の波長成分の光のみがシングルモードで伝搬するよ
うになるため、欠落した波長成分の光が減った分、損失
が増加するためである。
その条長によらず、各カットオフ波長λc，λc'よりも
短波長側のある波長範囲Δλα(λc〜λd)，Δλα'(λ
c'〜λd')において損失が増加するピークが発生する。
これは、カットオフ波長λc，λc'よりも短波長側の光
は、本来マルチモードで伝搬するが、曲げが加わるとマ
ルチモードで伝搬する波長成分の光の大部分が欠落して
特定の波長成分の光のみがシングルモードで伝搬するよ
うになるため、欠落した波長成分の光が減った分、損失
が増加するためである。
【００２４】したがって、ＡＳＥ除去用光ファイバ３を
リールに巻き付けるなどして所定の曲げを加えるととも
に、その条長を適切な値に設定すれば、図２の破線で示
す特性曲線のものを得ることができる。なお、ＡＳＥ除
去用光ファイバ３に加える曲げ径(直径)Ｄとしては、２
０mm≦Ｄ≦１００mmの範囲が好ましい。２０mm以下であ
ると光ファイバの寿命に影響する一方、１００mm以上だ
と損失増加を引き出す効果が不十分となるからである。
リールに巻き付けるなどして所定の曲げを加えるととも
に、その条長を適切な値に設定すれば、図２の破線で示
す特性曲線のものを得ることができる。なお、ＡＳＥ除
去用光ファイバ３に加える曲げ径(直径)Ｄとしては、２
０mm≦Ｄ≦１００mmの範囲が好ましい。２０mm以下であ
ると光ファイバの寿命に影響する一方、１００mm以上だ
と損失増加を引き出す効果が不十分となるからである。
【００２５】そして、信号光は、図外の通信用光ファイ
バによって長距離(数km〜数十km)を伝送された後、この
光増幅器１に入射されるので、図２の実線で示す特性曲
線の影響を既に受けていることになる。
バによって長距離(数km〜数十km)を伝送された後、この
光増幅器１に入射されるので、図２の実線で示す特性曲
線の影響を既に受けていることになる。
【００２６】一方、ＡＳＥは、この光増幅器１を構成す
る増幅用光ファイバ２a，２bおよびＡＳＥ除去用光ファ
イバ３の僅かな距離(数m〜十m程度)を伝搬するだけであ
るから、図２の破線で示す特性曲線の影響を受ける。
る増幅用光ファイバ２a，２bおよびＡＳＥ除去用光ファ
イバ３の僅かな距離(数m〜十m程度)を伝搬するだけであ
るから、図２の破線で示す特性曲線の影響を受ける。
【００２７】そして、信号光の波長λsがλc'よりも大
きければ(の条件：λc'＜λs)、図２の破線で示す特
性曲線の影響を受けないから減衰されることはない。一
方、ＡＳＥは、その波長範囲ΔλASE(λASES〜λASEL)
が、図２の破線で示す特性曲線の損失増加を示す波長範
囲Δλαに重なるようにすれば(の条件：λASES＜λ
c)、その影響を受けて減衰される。
きければ(の条件：λc'＜λs)、図２の破線で示す特
性曲線の影響を受けないから減衰されることはない。一
方、ＡＳＥは、その波長範囲ΔλASE(λASES〜λASEL)
が、図２の破線で示す特性曲線の損失増加を示す波長範
囲Δλαに重なるようにすれば(の条件：λASES＜λ
c)、その影響を受けて減衰される。
【００２８】つまり、ＡＳＥ除去用光ファイバ３の曲げ
径と条長とを適切に設定して，の条件を満たすよう
にすれば、信号光に影響することなく、ＡＳＥのみ減衰
させることが可能である。
径と条長とを適切に設定して，の条件を満たすよう
にすれば、信号光に影響することなく、ＡＳＥのみ減衰
させることが可能である。
【００２９】ＡＳＥをより効果的に減衰させて除くため
には、次の条件を満たすことが一層好ましい。
には、次の条件を満たすことが一層好ましい。
【００３０】すなわち、上記のの条件はそのままに
し、の条件に代えて、次のまたはの条件を満たす
ように、ＡＳＥ除去用光ファイバ３の曲げ径と条長とを
適切に設定する。
し、の条件に代えて、次のまたはの条件を満たす
ように、ＡＳＥ除去用光ファイバ３の曲げ径と条長とを
適切に設定する。
【００３１】 ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λ
d、かつλc≦λASEL ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλASEL
＜λc その理由について、図４を参照して説明する。
d、かつλc≦λASEL ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλASEL
＜λc その理由について、図４を参照して説明する。
【００３２】ＡＳＥの波長範囲ΔλASEが、図２の破線
で示す特性曲線の損失増加を示す波長範囲Δλαよりも
大きい場合(ΔλASE≧Δλα)には、図４(１)に示すよ
うに、ΔλASEがΔλαの一部に重複するよりもΔλα
の全範囲を覆うように重複した方がＡＳＥの全体的な減
衰が大きい。つまり、の条件：λASES≦λd、かつλc
≦λASELであればよい。
で示す特性曲線の損失増加を示す波長範囲Δλαよりも
大きい場合(ΔλASE≧Δλα)には、図４(１)に示すよ
うに、ΔλASEがΔλαの一部に重複するよりもΔλα
の全範囲を覆うように重複した方がＡＳＥの全体的な減
衰が大きい。つまり、の条件：λASES≦λd、かつλc
≦λASELであればよい。
【００３３】また、ＡＳＥの波長範囲ΔλASEが、図２
の破線で示す特性曲線の損失増加を示す波長範囲Δλα
よりも小さい場合(ΔλASE＜Δλα)は、図４(２)に示
すように、ΔλASEの全範囲がΔλαで完全に覆われる
ように重複した方がＡＳＥの全体的な減衰が大きい。つ
まり、の条件：λd＜λASES、かつλASEL＜λcであれ
ばよい。
の破線で示す特性曲線の損失増加を示す波長範囲Δλα
よりも小さい場合(ΔλASE＜Δλα)は、図４(２)に示
すように、ΔλASEの全範囲がΔλαで完全に覆われる
ように重複した方がＡＳＥの全体的な減衰が大きい。つ
まり、の条件：λd＜λASES、かつλASEL＜λcであれ
ばよい。
【００３４】この実施形態では、増幅用光ファイバ２
a，２bを前後に２分割して、その間にＡＳＥ除去用光フ
ァイバ３を挿入した構成としている。このような構成に
すれば、前段側の増幅用光ファイバ２aから後段側の増
幅用光ファイバ２b、および後段側の増幅用光ファイバ
２bから前段側の増幅用光ファイバ２aにそれぞれ伝搬す
るＡＳＥがいずれもＡＳＥ除去用光ファイバ３によって
減衰される。つまり、信号光が増幅される途中でＡＳＥ
が有効に除かれるので、信号光に対する増幅効率が高ま
り、高い利得が得られるとともに、信号光のＳ／Ｎ比も
同時に改善される。
a，２bを前後に２分割して、その間にＡＳＥ除去用光フ
ァイバ３を挿入した構成としている。このような構成に
すれば、前段側の増幅用光ファイバ２aから後段側の増
幅用光ファイバ２b、および後段側の増幅用光ファイバ
２bから前段側の増幅用光ファイバ２aにそれぞれ伝搬す
るＡＳＥがいずれもＡＳＥ除去用光ファイバ３によって
減衰される。つまり、信号光が増幅される途中でＡＳＥ
が有効に除かれるので、信号光に対する増幅効率が高ま
り、高い利得が得られるとともに、信号光のＳ／Ｎ比も
同時に改善される。
【００３５】上記の実施形態以外に、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で、以下のような各種の形態も考えられ
る。
脱しない範囲で、以下のような各種の形態も考えられ
る。
【００３６】(１) 後段側の増幅用光ファイバ２bの信
号光出力側にさらにＡＳＥ除去用光ファイバを接続し
て、後段側の増幅用光ファイバ２bで発生するＡＳＥを
除くようにすれば、Ｓ／Ｎ比がさらに改善する。
号光出力側にさらにＡＳＥ除去用光ファイバを接続し
て、後段側の増幅用光ファイバ２bで発生するＡＳＥを
除くようにすれば、Ｓ／Ｎ比がさらに改善する。
【００３７】(２) 上記のまたはの条件を満たすと
ともに、さらに、ＡＳＥ除去用光ファイバ３のカットオ
フ波長λcとＡＳＥの範囲の上限側λASELとを接近させ
て長波長側のＡＳＥを積極的に減衰させるようにすれ
ば、反転分布のエネルギーが順次長波長側のＡＳＥの増
幅に変換されていくのを防ぐことができるので、信号光
の増幅効率を高める上でさらに都合がよい。
ともに、さらに、ＡＳＥ除去用光ファイバ３のカットオ
フ波長λcとＡＳＥの範囲の上限側λASELとを接近させ
て長波長側のＡＳＥを積極的に減衰させるようにすれ
ば、反転分布のエネルギーが順次長波長側のＡＳＥの増
幅に変換されていくのを防ぐことができるので、信号光
の増幅効率を高める上でさらに都合がよい。
【００３８】(３) 図１に示す実施形態の光増幅器１
は、増幅用光ファイバの信号光出力側から励起光を導入
する、いわゆる後方励起型のものであるが、増幅用光フ
ァイバの信号光入力側から励起光を導入する前方励起型
のものであっても適用可能である。
は、増幅用光ファイバの信号光出力側から励起光を導入
する、いわゆる後方励起型のものであるが、増幅用光フ
ァイバの信号光入力側から励起光を導入する前方励起型
のものであっても適用可能である。
【００３９】(４) 上記の実施形態では、増幅用光ファ
イバ２a，２bとは別個にＡＳＥ除去用光ファイバ３を付
加した場合であるが、ＡＳＥ除去用光ファイバ３を付加
することなく、単一の増幅用光ファイバ自体でもって、
，の条件、あるいは、，，の条件を満たすよ
うに、増幅用光ファイバの曲げ径と条長とを適切に設定
するようにすることもできる。ただし、その場合には、
ＡＳＥ除去用光ファイバ３を別途設ける必要がない反
面、増幅用光ファイバの構造が高効率のもの(カットオ
フ波長λc＝０.８μm)から外れて効率が低下するおそれ
がある。
イバ２a，２bとは別個にＡＳＥ除去用光ファイバ３を付
加した場合であるが、ＡＳＥ除去用光ファイバ３を付加
することなく、単一の増幅用光ファイバ自体でもって、
，の条件、あるいは、，，の条件を満たすよ
うに、増幅用光ファイバの曲げ径と条長とを適切に設定
するようにすることもできる。ただし、その場合には、
ＡＳＥ除去用光ファイバ３を別途設ける必要がない反
面、増幅用光ファイバの構造が高効率のもの(カットオ
フ波長λc＝０.８μm)から外れて効率が低下するおそれ
がある。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。
【００４１】(１) 請求項１記載の発明によれば、増幅
用光ファイバの内部で発生するＡＳＥがＡＳＥ除去用光
ファイバによって有効に減衰されるので、信号光のＳ／
Ｎ比が改善される。
用光ファイバの内部で発生するＡＳＥがＡＳＥ除去用光
ファイバによって有効に減衰されるので、信号光のＳ／
Ｎ比が改善される。
【００４２】(２) 請求項２記載の発明によれば、請求
項１の場合よりもＡＳＥ除去用光ファイバによってＡＳ
Ｅがより確実に減衰されるために、Ｓ／Ｎ比をさらに一
層改善することができる。
項１の場合よりもＡＳＥ除去用光ファイバによってＡＳ
Ｅがより確実に減衰されるために、Ｓ／Ｎ比をさらに一
層改善することができる。
【００４３】(３) 請求項３記載の発明によれば、信号
光が増幅される途中でＡＳＥが有効に除かれるため、信
号光に対する増幅効率が高まり、従来よりも利得が向上
する。しかも、ＡＳＥが減衰される分、信号光のＳ／Ｎ
比も同時に改善される。
光が増幅される途中でＡＳＥが有効に除かれるため、信
号光に対する増幅効率が高まり、従来よりも利得が向上
する。しかも、ＡＳＥが減衰される分、信号光のＳ／Ｎ
比も同時に改善される。
【００４４】(４) 請求項４記載の発明によれば、請求
項１の効果に加えて増幅用光ファイバの内部で発生する
ＡＳＥが、ＡＳＥ除去用光ファイバを設けなくても増幅
用光ファイバ自体で除かれるため、構成が簡素化され
る。
項１の効果に加えて増幅用光ファイバの内部で発生する
ＡＳＥが、ＡＳＥ除去用光ファイバを設けなくても増幅
用光ファイバ自体で除かれるため、構成が簡素化され
る。
【００４５】(５) 請求項５記載の発明によれば、請求
項４の場合よりもＡＳＥがより確実に減衰されるため
に、Ｓ／Ｎ比をさらに一層改善することができる。
項４の場合よりもＡＳＥがより確実に減衰されるため
に、Ｓ／Ｎ比をさらに一層改善することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る光増幅器の全体構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】光ファイバのカットオフ波長の条長依存性を説
明するための特性図である。
明するための特性図である。
【図３】自然放出光(ＡＳＥ)の波長範囲を示す特性図で
ある。
ある。
【図４】自然放出光(ＡＳＥ)を有効に減衰させるための
条件の設定の仕方の説明図である。
条件の設定の仕方の説明図である。
１…光増幅器、２a，２b…増幅用光ファイバ、３…ＡＳ
Ｅ除去用光ファイバ、４…励起光源。
Ｅ除去用光ファイバ、４…励起光源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 恭秀 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 澤田 久 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中沢 正隆 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 英一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 誘導放出効果に基づいて信号光を直接に
増幅する増幅用光ファイバを備え、この増幅用光ファイ
バに対してＡＳＥ除去用光ファイバを接続するととも
に、前記増幅用光ファイバに入射される信号光の波長を
λs、この増幅用光ファイバ内部で発生する自然放出光
(ＡＳＥ)の波長範囲をΔλASE、その上限値をλASEL、
下限値をλASESとし、また、前記ＡＳＥ除去用光ファイ
バが増幅用光ファイバへの接続装備状態よりも十分に長
い条長を有するとした場合のカットオフ波長をλc'、こ
のＡＳＥ除去用光ファイバに所定の曲げを加えた場合の
損失増加を示す波長範囲をΔλα、その上限値をλc、
下限値をλdとしたとき、前記ＡＳＥ除去用光ファイバ
は、次の，の条件、 λs＞λc' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 請求項１記載の増幅用光ファイバにおい
て、 前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、の条件に代えて、次
のまたはの条件、 ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλASEL
＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されている
ことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の光増幅器
において、 前記ＡＳＥ除去用光ファイバは、増幅用光ファイバの途
中に挿入されていることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項４】 誘導放出効果に基づいて信号光を直接に
増幅する増幅用光ファイバを備え、この増幅用光ファイ
バに入射される信号光の波長をλs、この増幅用光ファ
イバ内部で発生する自然放出光(ＡＳＥ)の波長範囲をΔ
λASE、その上限値をλASEL、下限値をλASESとし、ま
た、この増幅用光ファイバが装備状態よりも十分に長い
条長とした場合のカットオフ波長をλc'、この増幅用光
ファイバに所定の曲げを加えた場合の損失増加を示す波
長範囲をΔλα、その上限値をλc、下限値をλdとした
とき、前記増幅用光ファイバは、次の'および'の条
件、 ' λs＞λc' ' λASES＜λc を共に満たすように、その曲げ径と条長とが設定されて
いることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項５】 請求項４記載の光増幅器において、 前記増幅用光ファイバは、'の条件に代えて、次の'
または'の条件、 ' ΔλASE≧Δλαならば、λASES≦λd、かつλc≦
λASEL ' ΔλASE＜Δλαならば、λd＜λASES、かつλ
ASEL＜λc を満たすように、その曲げ径と条長とが設定されている
ことを特徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24628096A JPH1093174A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24628096A JPH1093174A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093174A true JPH1093174A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17146199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24628096A Pending JPH1093174A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1093174A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1087475A1 (fr) * | 1999-09-23 | 2001-03-28 | Alcatel | Amplificateur a fibre optique en bande L. |
| JP2003031879A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光学装置及び該光学装置に用いられる光ファイバ、並びにパルス発生装置、光増幅装置及びファイバレーザ装置 |
| JP2009044098A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Univ Of Electro-Communications | 利得フォトニック結晶光ファイバー、レーザー増幅システム、及び利得フォトニック結晶光ファイバーの設定方法 |
| JP2013065713A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Toshiba Corp | ファイバレーザ装置 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP24628096A patent/JPH1093174A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1087475A1 (fr) * | 1999-09-23 | 2001-03-28 | Alcatel | Amplificateur a fibre optique en bande L. |
| FR2799055A1 (fr) * | 1999-09-23 | 2001-03-30 | Cit Alcatel | Amplificateur a fibre optique en bande l |
| US6421171B1 (en) | 1999-09-23 | 2002-07-16 | Alcatel | L-band optical fiber amplifier |
| JP2003031879A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光学装置及び該光学装置に用いられる光ファイバ、並びにパルス発生装置、光増幅装置及びファイバレーザ装置 |
| JP2009044098A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Univ Of Electro-Communications | 利得フォトニック結晶光ファイバー、レーザー増幅システム、及び利得フォトニック結晶光ファイバーの設定方法 |
| JP2013065713A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Toshiba Corp | ファイバレーザ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041005 |