JPH11135868A - Unequal coupler for multimode pumping optical amplifier - Google Patents

Unequal coupler for multimode pumping optical amplifier

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Publication number
JPH11135868A
JPH11135868A JP10237161A JP23716198A JPH11135868A JP H11135868 A JPH11135868 A JP H11135868A JP 10237161 A JP10237161 A JP 10237161A JP 23716198 A JP23716198 A JP 23716198A JP H11135868 A JPH11135868 A JP H11135868A
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JP
Japan
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fiber
pump
signal
coupler
mode
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Application number
JP10237161A
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Japanese (ja)
Inventor
Federico Franzoso
フェデリコ・フランツォーソ
Aurelio Pianciola
アウレリオ・ピアンチョーラ
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Pirelli and C SpA
Original Assignee
Pirelli Cavi e Sistemi SpA
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a twin-coupled system, which enhances the pumping efficiency of a double-clad optical-fiber amplifier, and the manufacturing method thereof. SOLUTION: A twin-coupled system includes first and second optical couplers 3600 and 3700, which connect a multimode pump fiber to a double-clad active main fiber. A pump fiber 3800 carries the multimode pump power from a multimode source. In the meantime, main fibers 3100 and 3200 carry optical information signal on a single-mode core, which is amplified by the pump power. In the manufacturing system and method of the twin-coupled system, the first coupler is formed by performing the adhesion to the main fiber and the pump fiber and taper forming process at the first part, and the second coupler is formed by performing adhesion to the main fiber and the pump fiber and tape formation at the second part.

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、一般的に、高パワ
ー・マルチモード・ポンプ光ファイバ増幅器(high powe
r multimode pomped optical fiber amplifier)に関
し、更に特定すれば、二重クラッド光ファイバ増幅器
(double-clad optical fiber amplifier)ポンピング
効率を高めるツイン結合システム(twin coupler syste
m)に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to high power multimode pumped fiber optic amplifiers.
More specifically, regarding a multimode pomped optical fiber amplifier, a twin-coupled system that increases pumping efficiency of a double-clad optical fiber amplifier.
m).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光ファイバ増幅器は、希土類元素
をドープしたコアを有するアクティブ・ファイバ(activ
e fiber)を含む。希土類元素に対する特性波長における
ポンプ・パワーは、アクティブ・ファイバに注入される
と、希土類元素のイオンを励起し、ファイバに沿って伝
搬する情報信号のために、コアにおいて利得が得られ
る。
2. Description of the Related Art A conventional optical fiber amplifier comprises an active fiber having a core doped with a rare earth element.
e fiber). The pump power at the characteristic wavelength for the rare earth element, when injected into the active fiber, excites the rare earth element ions and gains in the core for the information signal propagating along the fiber.

【0003】ドープに用いられる希土類元素は、典型的
に、エルビウム(Er)、ネオジム(Nd)、イッテル
ビウム(Yb)、サマリウム(Sm)、およびプラセオ
ジム(Pr)を含む。使用する特定の希土類元素は、入
力信号光の波長、およびポンプ光の波長に応じて決定さ
れる。例えば、Erイオンは、波長が1.55μmの入
力信号光、および波長が1.48μmまたは0.98μ
mのポンプ・パワーに用いられ、ErイオンおよびYb
イオンと共にドーピングされ、更に異なるより広いポン
プ波長帯の使用を可能にする。
[0003] Rare earth elements used for doping typically include erbium (Er), neodymium (Nd), ytterbium (Yb), samarium (Sm), and praseodymium (Pr). The specific rare earth element to be used is determined according to the wavelength of the input signal light and the wavelength of the pump light. For example, Er ions are input signal light having a wavelength of 1.55 μm and a wavelength of 1.48 μm or 0.98 μm.
m pump power, Er ions and Yb
Doped with ions, further enabling the use of different broader pump wavelength bands.

【0004】従来のポンプ・ソースは、単一モード・レ
ーザ・ダイオード、およびマルチモード広域レーザ(mul
timode broad area laser)を含み、それぞれ、単一モー
ド上のアクティブ・ファイバおよびマルチモード・ポン
ピング・ファイバに結合され、ポンプ・パワーを与え
る。単一モード・レーザは、典型的に、100mW程度
の低ポンプ・パワーを与える。一方、広域レーザは、5
00mW程度の高ポンプ・パワーを与える。しかしなが
ら、これら高出力パワーのレーザは、単一モード・ファ
イバの小さなコアに効果的に光を注入することができな
い。その結果、高パワー広域レーザを使用するには、広
いコアの使用、および光増幅器をポンプするためのマル
チモード・ファイバが必要となる。
Conventional pump sources include single mode laser diodes and multimode broadband lasers (mull).
timode broad area laser) coupled to active fiber on a single mode and multimode pumping fiber, respectively, to provide pump power. Single mode lasers typically provide low pump power, on the order of 100 mW. On the other hand, wide area lasers
Provide a high pump power of about 00 mW. However, these high power lasers cannot effectively inject light into the small core of a single mode fiber. As a result, the use of high power broadband lasers requires the use of large cores and multimode fibers to pump optical amplifiers.

【0005】広域レーザは、マルチモード・ポンプ・パ
ワーを発生し、ポンプ・パワーを非アクティブ・ポンピ
ング・ファイバに入力する。一方、この非アクティブ・
ポンピング・ファイバは、典型的に、ポンプ・パワーを
結合器を介して、ポンプ・パワーのためのマルチモード
・コアとして作用する、二重クラッド・アクティブ・フ
ァイバの内側クラッディングに入力する。
[0005] Broadband lasers generate multimode pump power and input the pump power into inactive pumping fiber. On the other hand, this inactive
The pumping fiber typically inputs the pump power via a coupler to the inner cladding of a double-clad active fiber that acts as a multimode core for the pump power.

【0006】増幅器ファイバでは、ポンプ・パワーは、
ファイバの内側マルチモード・クラッディング内に案内
され、これから、アクティブ・ドーパントをドープした
単一モード・コアに伝達される。
In the amplifier fiber, the pump power is
The fiber is guided into the inner multi-mode cladding of the fiber, from where it is transmitted to a single-mode core doped with active dopants.

【0007】融着ファイバ・マルチモード結合器は、結
合器自体を構成する2本のファイバの面積比に直接比例
する理論的な結合係数を有する。2本の同一ファイバに
対する理想的な場合では、結合係数は約50%である。
典型的に、結合係数は、45ないし48%の範囲であ
る。これが意味するのは、ポンプ・ソースによってポン
ピング・ファイバに出力された全ポンプ・パワーの内実
際にポンピング・ファイバから二重クラッド・アクティ
ブ・ファイバの内側クラッディングに通過するのは、約
45ないし48%のみであり、残りの52ないし55%
はポンピング・ファイバ内に残留するということであ
る。
A fused fiber multimode coupler has a theoretical coupling coefficient that is directly proportional to the area ratio of the two fibers that make up the coupler itself. In the ideal case for two identical fibers, the coupling coefficient is about 50%.
Typically, coupling coefficients range from 45 to 48%. This means that approximately 45-48 of the total pump power output by the pump source to the pumping fiber will actually pass from the pumping fiber to the inner cladding of the double clad active fiber. % Only, the remaining 52-55%
Means that they remain in the pumping fiber.

【0008】システムの中には、異なる直径のマルチモ
ード・コアを有する2本の光ファイバを用いて、マルチ
モード結合器の結合係数を改善したものがある。しかし
ながら、かかる構成は、異なるサイズの2つのコアのテ
ーパ形状を一致させるのが困難であることのために、パ
ワーが無駄になることが多い。
Some systems use two optical fibers with multimode cores of different diameters to improve the coupling coefficient of the multimode coupler. However, such a configuration often wastes power because it is difficult to match the taper shapes of two cores of different sizes.

【0009】図1は、単一の従来からの結合器を介して
主ファイバに結合されたマルチモード・ポンプ・ソース
を含む、従来の増幅システムのブロック図である。主フ
ァイバ1100は二重クラッド・ファイバである。情報
信号は、その単一モード・コアを通過する。増幅器12
00は、Er/Ybドープ二重クラッド・アクティブ・
ファイバの形態を取ることができ、情報信号が主ファイ
バ1100の単一モード・コアを伝搬する際に、それを
増幅する。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional amplification system that includes a multimode pump source coupled to a main fiber via a single conventional coupler. The main fiber 1100 is a double clad fiber. The information signal passes through its single mode core. Amplifier 12
00 is an Er / Yb-doped double clad active
It can take the form of a fiber, which amplifies the information signal as it propagates through the single mode core of main fiber 1100.

【0010】マルチモード・ポンプ1300は、マルチ
モード・ポンプ・ファイバ1400および結合器150
0を介して、主ファイバ1100に結合されている。
The multi-mode pump 1300 comprises a multi-mode pump fiber 1400 and a coupler 150
0 to the main fiber 1100.

【0011】マルチモード・ポンプ1300が発生する
マルチモード・ポンプ・パワーは、マルチモード・ポン
プ・ファイバ1400および結合器1500を介して、
主ファイバ1100に結合される。結合器1500は、
従来からの融着ファイバ波長分割マルチプレクサ(WD
M:wavelength division multiplexer)型の結合器であ
る。WDM結合器は、ポンプ・パワーに対してマルチモ
ード結合器として振る舞い、実質的にポンプ・ファイバ
に結合することなく、単一モード信号を主ファイバに沿
って伝送する。WDM結合器は、ポンプ・パワーに対し
て50%の最大結合係数を有し、典型的に、約45%の
範囲の結合係数を有する。
[0011] The multi-mode pump power generated by multi-mode pump 1300 is transmitted through multi-mode pump fiber 1400 and coupler 1500.
Coupled to main fiber 1100. The coupler 1500 is
Conventional fused fiber wavelength division multiplexer (WD
It is a M (wavelength division multiplexer) type coupler. The WDM coupler behaves as a multi-mode coupler to the pump power, transmitting a single-mode signal along the main fiber without substantially coupling to the pump fiber. WDM couplers have a maximum coupling coefficient of 50% for pump power, and typically have a coupling coefficient in the range of about 45%.

【0012】マルチモード・ポンプ1300は、広域レ
ーザの形態を取ることができ、約450ないし500m
Wのポンプ・パワーを出力する。しかしながら、結合器
1500の結合係数のために、このポンプ・パワーの内
主ファイバ1100に入るのは、約45%、即ち、約2
00ないし225mWに過ぎない。ポンプ・パワーの残
りの55%は、それがポンプ・ファイバ1400から放
出されるときに、失われる。
The multi-mode pump 1300 can take the form of a broadband laser and is approximately 450 to 500 meters.
Output W pump power. However, due to the coupling coefficient of the coupler 1500, about 45% of this pump power enters the main fiber 1100, or about 2%.
Only between 00 and 225 mW. The remaining 55% of the pump power is lost when it is emitted from pump fiber 1400.

【0013】最近のシステムには、失われたポンプ・パ
ワーを回復させようとするものがある。図2は、これら
のシステムの1つのブロック図である。情報信号が通過
する主ファイバは、一致した二重クラッド・ファイバ(m
atched double-clad fiber)である信号ファイバ210
0および信号ファイバ2200と、増幅器2300,2
400とを含む。増幅器2300,2400は、Er/
Ybドープ二重クラッド・アクティブ・フィルタを備え
ることができ、情報信号が主ファイバの単一モード・コ
アを伝搬する際に、それを増幅する。
[0013] Some modern systems attempt to recover lost pump power. FIG. 2 is a block diagram of one of these systems. The main fiber through which the information signal passes is a matched double-clad fiber (m
signal fiber 210 which is an atched double-clad fiber
0 and the signal fiber 2200 and the amplifiers 2300, 2
400. The amplifiers 2300 and 2400 have Er /
A Yb-doped double-clad active filter can be provided to amplify the information signal as it propagates through the single mode core of the main fiber.

【0014】このシステムでは、マルチモード・ポンプ
2500が、ポンプ・ファイバ2800およびポンプ・
ファイバ2900を通じて、それぞれ、2つの同じ結合
器2600,2700を介して主ファイバに結合されて
いる。ポンプ・ファイバ2800,2900は、一致し
たマルチモード・ファイバであり、結合器2600,2
700間のある点において互いに接続(splice)されてい
る。
In this system, multimode pump 2500 includes pump fiber 2800 and pump
Through fiber 2900, each is coupled to the main fiber via two identical couplers 2600, 2700. Pump fibers 2800, 2900 are matched multimode fibers and combiners 2600, 2
At some point between 700 are splices with each other.

【0015】マルチモード・ポンプ2500は、マルチ
ポード・ポンプ・パワーを、ポンプ・ファイバ2800
を通じて出力する。結合器2600の結合係数のため
に、ポンプ・パワーの内信号ファイバ2100に入るの
は、約45%に過ぎない。しかしながら、この構成で
は、ポンプ・パワーの残り55%は失われることなく、
代わりに、ポンプ・ファイバ2900に入り、結合器2
700を介して、信号ファイバ2200に結合する。
The multimode pump 2500 provides multiport pump power to the pump fiber 2800
Output through Due to the coupling coefficient of the coupler 2600, only about 45% of the pump power enters the signal fiber 2100. However, with this configuration, the remaining 55% of the pump power is not lost,
Instead, it enters pump fiber 2900 and
Via 700, it is coupled to a signal fiber 2200.

【0016】本出願人は、ポンプ・ファイバ2900お
よび結合器2700の追加は、しかしながら、前述の一
結合システム上では全体的なポンプ・パワー伝達をさほ
ど改善しないことを観察した。これにはいくつかの理由
がある。第1に、ポンプ・ファイバ2800とポンプ・
ファイバ2900との間の接続(splice)のために、ポ
ンプ・パワーが失われる。第2に、ポンプ・ファイバ2
800と信号ファイバ2100との最初の結合の結果、
ポンプ・パワーの外部モードの殆どが信号ファイバ21
00に伝達され、2回目の結合には内部モードしか残さ
れていない。このために、結合器2700における残り
のポンプ・パワーの伝達が非効率的となる。かかる構造
は、マルチモード・ポンプ・パワーの内部モード、即
ち、結合効率が最も貧弱なものの殆どを再結合しようと
するものである。その結果、結合されたポンプ・パワー
およびマルチモード増幅器の出力パワーは、上述の単一
結合システム上では大幅には変化しない。
Applicants have observed that the addition of the pump fiber 2900 and the coupler 2700, however, does not significantly improve the overall pump power transfer on the one coupling system described above. There are several reasons for this. First, the pump fiber 2800 and the pump fiber
Due to the splice to fiber 2900, pump power is lost. Second, pump fiber 2
As a result of the initial coupling of the 800 with the signal fiber 2100,
Most of the external modes of the pump power are
00 and only the internal mode is left in the second coupling. This results in inefficient transmission of the remaining pump power in combiner 2700. Such a structure seeks to recombine the internal mode of the multimode pump power, ie, most of the poorest coupling efficiencies. As a result, the combined pump power and output power of the multi-mode amplifier do not change significantly on the single combined system described above.

【0017】特許および特許以外の文献において、いく
つかの論文がマルチモード結合技法を対象としている
が、上述した他の従来の手法の欠陥を克服するものはな
い。WO95/10868は、2つの同心状コアを有す
るファイバを備えた光ファイバ増幅器(fiber optic amp
lifier)を開示する。マルチモード・ソースによって供
給されるポンプ・パワーが、横断方向に、マルチモード
・ファイバおよびマルチモード光結合器を介して、ファ
イバの外側コアに結合する。ポンプ・パワーは、外側コ
アを通過して伝搬し、内側コアと相互作用し、内側コア
内に含まれる活性物質をポンプ(pump)する。
In the patent and non-patent literature, several articles are directed to multi-mode coupling techniques, but none of them overcome the deficiencies of other conventional approaches described above. WO 95/10868 discloses a fiber optic amplifier comprising a fiber having two concentric cores.
lifier). Pump power provided by the multimode source couples transversely to the outer core of the fiber via the multimode fiber and the multimode optical coupler. The pump power propagates through the outer core, interacts with the inner core, and pumps the active material contained within the inner core.

【0018】米国特許第5,185,814号は、光通
信ネットワークを開示し、この中で、増幅器は、光信号
が導波路に沿って伝搬する際に、この光信号を増幅す
る。光ファイバに結合された単一の光ポンプ・ソースが
増幅器をポンプする。
US Pat. No. 5,185,814 discloses an optical communication network in which an amplifier amplifies an optical signal as it propagates along a waveguide. A single optical pump source coupled to the optical fiber pumps the amplifier.

【0019】米国特許第5,533,163号は、活性
利得材料をドープされたコアと、このコアを包囲する内
側クラッディングとを含む、二重クラッド光ファイバ構
成を開示する。外部ポンプ・ソースが、マルチモード・
ポンプ・エネルギを内側クラッディングに入力する。内
側クラッディング内のマルチモード・ポンプ・エネルギ
が、エネルギとコア内部の活性ドーパントとの間の繰り
返し相互作用によって、当該エネルギをコアに伝達す
る。
US Pat. No. 5,533,163 discloses a double-clad optical fiber configuration that includes a core doped with an active gain material and an inner cladding surrounding the core. If the external pump source is a multimode
Pump energy into the inner cladding. The multi-mode pump energy in the inner cladding transfers the energy to the core by a repeated interaction between the energy and the active dopant inside the core.

【0020】WO93/15536は、外側クラッディ
ング、内側クラッディング、および単一モード中央コア
を含む、複合グラス・ファイバを開示する。内側クラッ
ディングは、マルチモード・ポンピング放射の受信に最
適化された断面プロファイル(cross-sectional profil
e)を有する。単一モード・コアは、内側クラッディング
内に配置され、レーザ発生材料(lasant material)でド
ープされ、マルチモード・ポンピング放射の単一モード
・ドープ・コアへの伝達を最大化する。
[0020] WO 93/15536 discloses a composite glass fiber that includes an outer cladding, an inner cladding, and a single mode central core. The inner cladding is a cross-sectional profile optimized for receiving multimode pumping radiation.
e). The single mode core is located within the inner cladding and is doped with a lasant material to maximize the transfer of multimode pumping radiation to the single mode doped core.

【0021】米国特許第5,170,458号は、信号
光が伝搬する中央コアを有する光ファイバと、ポンピン
グ光を斜め方向に光ファイバに印加するポンピング光発
生デバイスとを含む、光ファイバ光増幅器を開示する。
ポンピング光はファイバを通って伝搬するが、中央コア
によって吸収され、これを励起して、光ファイバを通っ
て伝搬する信号光を増幅する。
US Pat. No. 5,170,458 discloses an optical fiber optical amplifier including an optical fiber having a central core through which signal light propagates, and a pumping light generating device for applying pumping light to the optical fiber in an oblique direction. Is disclosed.
The pump light propagates through the fiber, but is absorbed by the central core and excites it to amplify the signal light propagating through the optical fiber.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】出願人の観点では、こ
れら既知の文献のいずれにも、従来のシステムが十分な
ポンプ・パワーを再結合することができず、そのために
全体的なポンプ・パワー伝達効率が不適切になるという
本出願人の発見に適切に対処したものはない。
From the Applicant's point of view, none of these known documents show that the conventional system fails to recombine sufficient pump power, and therefore the overall pump power. No one has adequately addressed the applicant's finding that the transmission efficiency is inadequate.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、異なるデーパ
形状(tapering)を有する結合器を有することにより、従
来のシステムよりも多くのマルチモード・ポンプ・パワ
ーを二重クラッド光増幅器に再結合するツイン結合シス
テムにおける、前述の問題に対処する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention recombines more multimode pump power into a double clad optical amplifier than conventional systems by having couplers with different tapers. Addressing the aforementioned problems in twin coupled systems.

【0024】本発明によれば、その実施形態および広範
な記載にあるように、本発明は、その一態様において、
光信号を受信し搬送するように構成された信号ファイバ
と、ポンプ・パワーを受信し搬送するように構成された
ポンプ・ファイバと、信号ファイバおよびポンプ・ファ
イバを融着し、第1の量だけデーパ状として含み、ポン
プ・ファイバからのポンプ・パワーの一部を信号ファイ
バに伝達する第1の結合器と、信号ファイバおよびポン
プ・ファイバを融着し、第2の量だけテーパ状として含
み、ポンプ・ファイバからのポンプ・パワーの残り部分
の少なくともいくつかを信号ファイバに伝達する第2の
結合器とを含む。第2のテーパ形成量は、第1のテーパ
形成量に全体的に依存し、ツイン結合システムに、最大
の全結合効率を与える。
According to the present invention, as set forth in its embodiments and broad description, the present invention, in one aspect thereof, comprises:
Fusing a signal fiber configured to receive and carry an optical signal, a pump fiber configured to receive and carry a pump power, and the signal fiber and the pump fiber by a first amount; A first coupler for transmitting a portion of the pump power from the pump fiber to the signal fiber and fusing the signal fiber and the pump fiber and including the second fiber as a taper; A second coupler for transmitting at least some of the remaining pump power from the pump fiber to the signal fiber. The second taper depends entirely on the first taper and provides the twin coupling system with maximum overall coupling efficiency.

【0025】他の態様において、本願発明は、ツイン結
合システムを製造する方法を含む。この製造方法は、第
1の部分で主ファイバーとポンプファイバーのカップリ
ングとパフォーミングの融着とテーパー動作に対する主
ファイバとポンプファイバとの第1の部分を準備するこ
とにより第1の結合器を構成し、第2の部分で主ファイ
バとポンプファイバのカップリングとパフォーミングの
融着とテーパー動作に対する主ファイバとポンプファイ
バとの第2の部分を準備することにより第2の結合器を
構成する。該第2の部分での該融着とテーパー動作は、
ポンプファイバからのポンプパワーを全体のツイン結合
システム用の主ファイバへの最大結合係数を得る為に、
該第1の部分で実行された融着とテーパ動作に依存す
る。
In another aspect, the present invention includes a method of manufacturing a twin-coupling system. In this manufacturing method, a first coupler is formed by preparing a first portion of a main fiber and a pump fiber for fusion and tapering of coupling and performing of a main fiber and a pump fiber in a first portion. A second coupler is formed by preparing a second portion of the main fiber and the pump fiber for the fusion of the coupling of the main fiber and the pump fiber, the fusion of the forming, and the taper operation in the second portion. The fusing and tapering action in the second part is
The pump power from the pump fiber is used to obtain the maximum coupling coefficient to the main fiber for the entire twin coupling system,
It depends on the fusing and tapering performed in the first part.

【0026】他の態様において、本発明は、前述のツイ
ン結合システムを製造するための装置を含む。この装置
は、信号ファイバとポンプ・ファイバ双方の第1および
第2部分に結合のための準備を行う手段と、第1および
第2部分において、信号ファイバおよびポンプ・ファイ
バに融着および伸長処理を行う手段とを含む。第1部分
における融着および伸長処理が第1の結合手段を形成
し、第2部分における融着および伸長処理が第2の結合
手段を形成し、第1の結合器を形成する際に行われる融
着および伸長処理に依存する。
In another aspect, the present invention includes an apparatus for manufacturing the twin coupling system described above. The apparatus includes means for preparing the first and second portions of both the signal fiber and the pump fiber for coupling, and fusing and stretching the signal and pump fibers in the first and second portions. Means to perform. The fusing and elongating treatment in the first part forms the first coupling means, and the fusing and elongating treatment in the second part forms the second coupling means and occurs in forming the first coupler. Depends on the fusion and elongation treatment.

【0027】本発明は、更に、マルチモード・ポンプ・
ファイバを二重クラッド・アクティブ信号ファイバに結
合するための、多結合システムの少なくとも第1および
第2の光結合器を製造する装置を含む。この装置は、マ
ルチモード光信号をポンプ・ファイバに供給する手段
と、第1および第2の離間された位置において、信号フ
ァイバおよびポンプ・ファイバを融着する手段と、第1
および第2の位置において、信号ファイバおよびポンプ
・ファイバにテーパを形成する手段と、第1および第2
の結合器において、ポンプ・ファイバから信号ファイバ
に伝達されるマルチモード光信号の量に基づいて、結合
効率を監視する手段と、融着およびテーパ形成手段を制
御し、第1の結合器について監視した結合効率に基づい
て、第1の位置において信号ファイバおよびポンプ・フ
ァイバを加熱しかつ伸長して第1の結合器を作成し、か
つ融着およびテーパ形成手段を制御し、第1の結合器に
対する結合係数および第2の結合器について監視した結
合係数に基づいて、第2の位置において信号ファイバお
よびポンプ・ファイバを加熱しかつ伸長して第2の結合
器を作成する手段とを含む。
The present invention further provides a multi-mode pump.
An apparatus for manufacturing at least a first and a second optical coupler of a multiple coupling system for coupling a fiber to a double clad active signal fiber. The apparatus includes means for providing a multimode optical signal to the pump fiber; means for fusing the signal fiber and the pump fiber at first and second spaced apart locations;
Means for tapering the signal and pump fibers in the first and second positions;
And controlling the fusing and tapering means based on the amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber to monitor the first coupler. Heating and stretching the signal and pump fibers at a first location to create a first coupler and controlling the fusing and tapering means based on the determined coupling efficiency; Means for heating and stretching the signal fiber and the pump fiber at the second location based on the coupling coefficient for the second coupler and the coupling coefficient monitored for the second coupler to create a second coupler.

【0028】別の態様において、本発明は、二重クラッ
ド・アクティブ信号ファイバとマルチモード・ポンプ・
ファイバとを結合するための、多結合システムの少なく
とも第1および第2の光結合器を製造する方法を含む。
この方法は、マルチモード光信号をポンプ・ファイバに
供給するステップと、信号ファイバおよびポンプ・ファ
イバの第1部分を加熱し、伸長して第1の結合器を作成
するステップと、第1の結合器において、ポンプ・ファ
イバから信号ファイバに伝達されるマルチモード光信号
の量に基づいて、第1結合器に対する結合係数を監視す
るステップと、第1部分の加熱および伸長ステップを制
御し、第1の結合器に対する結合効率に最大値を得るス
テップと、信号ファイバおよびポンプ・ファイバの第2
部分を加熱し、伸長して第2の結合器を作成するステッ
プと、第2の結合器において、ポンプ・ファイバから信
号ファイバに伝達されるマルチモード光信号の量に基づ
いて、第2の結合器に対する結合効率を監視するステッ
プと、第2部分の加熱および伸長ステップを制御し、第
1の結合器に得られた最大結合効率と、第2の結合器に
対する結合効率とに基づいて、多結合システムに対する
最大の全結合効率を得るステップとを含む。
In another aspect, the invention relates to a dual clad active signal fiber and a multimode pump.
A method for manufacturing at least a first and a second optical coupler of a multi-coupling system for coupling with a fiber is included.
The method includes providing a multimode optical signal to a pump fiber, heating and stretching a first portion of the signal fiber and the pump fiber to create a first coupler; Monitoring a coupling coefficient for the first coupler based on an amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber; and controlling a first section heating and elongation step, the first section comprising: Maximizing the coupling efficiency of the signal and pump fibers,
Heating the portion and stretching to create a second coupler, wherein at the second coupler, a second coupling is performed based on an amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber. Monitoring the coupling efficiency to the coupler and controlling the heating and elongation steps of the second portion to determine a multiplicity based on the maximum coupling efficiency obtained for the first coupler and the coupling efficiency for the second coupler. Obtaining the maximum overall coupling efficiency for the coupling system.

【0029】この明細書に組み込まれ、その一部をなす
添付図面は、本発明の実施形態を、その説明と共に例示
し、本発明の目的、利点および原理を説明するものであ
る。
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, explain the objects, advantages, and principles of the invention.

【0030】前述の一般的な説明および以下の詳細な説
明は双方とも一例であって、特許請求する本発明を更に
説明することを意図するものであることは理解されよ
う。
It will be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary, and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下の本発明の詳細な説明は図面
を参照する。同一の参照番号は、同一または同様のエレ
メントを識別するものとする。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following detailed description of the invention refers to the drawings. Identical reference numbers shall identify identical or similar elements.

【0032】この説明は代表的な実施形態を含むが、そ
の他の実施形態も可能であり、本発明の精神および範囲
から逸脱することなく、記載する実施形態には変更が可
能である。
While this description includes representative embodiments, other embodiments are possible, and modifications may be made to the embodiments described without departing from the spirit and scope of the invention.

【0033】本発明の原理にしたがうシステムおよび方
法は、2つの異なる結合器を有するツイン結合システム
を用いて、マルチモード・ポンピング・パワーのアクテ
ィブ情報搬送二重クラッド・ファイバへの効率の高い伝
達を達成する。
A system and method in accordance with the principles of the present invention employs a twin coupled system having two different couplers to provide efficient transmission of multimode pumping power to an active information-carrying double-clad fiber. To achieve.

【0034】図3は、本発明の原理にしたがうツイン結
合システムを有する増幅システムの図である。この増幅
システムは、光ファイバ通信システムにおいて、高パワ
ー光増幅器として結合することができる。この場合、フ
ァイバ3100の入力および増幅ファイバ3400の出
力は、通常、通信システムの単一モード・ファイバに接
続(splice)される。増幅システムは、パワー・ブース
タ増幅器またはライン増幅器を構成することができると
いう利点がある。
FIG. 3 is an illustration of an amplification system having a twin coupling system according to the principles of the present invention. This amplification system can be combined as a high power optical amplifier in an optical fiber communication system. In this case, the input of fiber 3100 and the output of amplifying fiber 3400 are typically spliced into a single mode fiber of the communication system. The amplification system has the advantage that a power booster amplifier or a line amplifier can be configured.

【0035】本システムは、2つの異なる形式のマルチ
モード/単一モード光ファイバ、即ち、主ファイバおよ
びポンプ・ファイバを含み、共に2つの異なる結合器に
結合されている。主ファイバは、埋め込み単一モード・
コアを含み、情報信号を搬送する。
The system includes two different types of multi-mode / single-mode optical fibers, a main fiber and a pump fiber, both coupled to two different couplers. The main fiber is an embedded single mode
It includes a core and carries information signals.

【0036】主ファイバは、信号ファイバ3100,3
200および光増幅器3300,3400を含む。信号
ファイバ3100,3200は、一致した二重クラッド
光ファイバであり、一方光増幅器3300,3400
は、情報信号が主ファイバを通って伝搬する際にこの情
報信号を増幅するようにドープされた、二重クラッドE
r/Ybファイバである。図4のAは、主ファイバの断
面図を示す図であり、図4のBは、主ファイバの異なる
屈折率のグラフである。
The main fibers are the signal fibers 3100, 3
200 and optical amplifiers 3300 and 3400. The signal fibers 3100, 3200 are matched double clad optical fibers, while the optical amplifiers 3300, 3400
Is a double clad E doped to amplify the information signal as it propagates through the main fiber.
r / Yb fiber. FIG. 4A is a diagram showing a cross-sectional view of the main fiber, and FIG. 4B is a graph of different refractive indexes of the main fiber.

【0037】図4のAおよび図4のBに示すように、主
ファイバ(3100,3200)は、3種類のグラス形
成同心領域4100,4200,4300を含む。これ
らは、それぞれ、異なる屈折率n1,n2,n3および
異なる直径d1,d2,d3を有する。本発明の原理に
したがう一実施態様では、主ファイバは、屈折率がn1
<n2<n3という関係を有し、3つの同心領域410
0,4200,4300の直径d1,d2,d3が領域
4300内の情報信号に対して単一モード光伝搬を行
い、領域4200内のポンプ・パワーに対してマルチモ
ード光伝搬を行うように構成される。言い換えると、領
域4200によって包囲されている領域4300は、情
報信号のために単一モード・コアを形成する。一方、領
域4100によって包囲されている領域4200は、ポ
ンプ・パワーのためにマルチモード・コアを形成する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the main fiber (3100, 3200) includes three types of glass forming concentric regions 4100, 4200, 4300. They have different indices of refraction n1, n2, n3 and different diameters d1, d2, d3, respectively. In one embodiment according to the principles of the present invention, the main fiber has an index of refraction n1.
<N2 <n3, and three concentric regions 410
The diameters d1, d2, and d3 of 0, 4200, and 4300 are configured to perform single mode light propagation for the information signal in the region 4300 and to perform multimode light propagation for the pump power in the region 4200. You. In other words, the area 4300 surrounded by the area 4200 forms a single mode core for information signals. On the other hand, region 4200 surrounded by region 4100 forms a multi-mode core for pump power.

【0038】本発明の原理にしたがう一実施態様では、
同心領域4100,4200,4300の屈折率および
直径は、以下の関係を有する。
In one embodiment according to the principles of the present invention,
The refractive indices and diameters of the concentric regions 4100, 4200, 4300 have the following relationship.

【0039】 [0039]

【0040】マルチモード・ポンプ3500は、結合器
3600,3700を介して、主ファイバ(3100,
3200)に結合し、ポンプ・パワーを供給する。本発
明の原理にしたがう一実施形態では、マルチモード・ポ
ンプ3500は広域レーザであり、マルチモード・ポン
プ・パワーをポンプ・ファイバ3800に出力する。ポ
ンプ・ファイバ3800はマルチモード光ファイバであ
り、マルチモード・ポンプ・パワーを搬送する。図5の
Aは、ポンプ・ファイバ3800の断面図を示す図であ
り、図5のBは、ポンプファイバ3800の異なる屈折
率のグラフである。
The multi-mode pump 3500 is connected to the main fiber (3100, 3100) via the couplers 3600, 3700.
3200) to provide pump power. In one embodiment according to the principles of the present invention, multi-mode pump 3500 is a broadband laser and outputs multi-mode pump power to pump fiber 3800. Pump fiber 3800 is a multi-mode optical fiber and carries multi-mode pump power. FIG. 5A shows a cross-sectional view of the pump fiber 3800, and FIG. 5B is a graph of different refractive indices of the pump fiber 3800.

【0041】図5のAおよび図5のBに示すように、ポ
ンプ・ファイバ3800は、2つの異なる種類のグラス
形成同心領域5100,5200を含む。領域510
0,5200は、それぞれ、異なる屈折率n1',n
2'、およびそれぞれ、異なる直径d1',d2'を有す
る。本発明の原理にしたがう一実施態様では、ポンプ・
ファイバ3800は、前述の屈折率がn1'<n2'とい
う関係を有するように構成される。2つの同心領域51
00,5200の直径d1',d2'は、領域5200に
おけるポンプ・パワーのためにマルチモード光伝搬を行
う。言い換えると、領域5100によって包囲された領
域5200は、ポンプ・パワーに対してマルチモード・
コアを形成する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the pump fiber 3800 includes two different types of glass forming concentric regions 5100, 5200. Region 510
0,5200 are different refractive indices n1 ′, n, respectively.
2 ′ and each have a different diameter d1 ′, d2 ′. In one embodiment according to the principles of the present invention, the pump
The fiber 3800 is configured such that the above-mentioned refractive index has a relationship of n1 ′ <n2 ′. Two concentric regions 51
The diameters d1 ', d2' of 00, 5200 provide multi-mode light propagation for pump power in region 5200. In other words, the area 5200 surrounded by the area 5100 is a multi-mode pump with respect to pump power.
Form the core.

【0042】本発明の原理にしたがう一実施態様では、
同心領域5100,5200の屈折率および直径は、以
下の関係を有する。
In one embodiment according to the principles of the present invention,
The refractive index and the diameter of the concentric regions 5100 and 5200 have the following relationship.

【0043】 [0043]

【0044】ポンプ・ファイバ3800の同心領域が、
主ファイバ(3100,3200)の同心領域と同じ屈
折率および直径を有しているものとして記載されている
としても、その必要はない。
The concentric area of the pump fiber 3800 is
It is not necessary, even though it is described as having the same refractive index and diameter as the concentric regions of the main fibers (3100, 3200).

【0045】主ファイバ(3100,3200)および
ポンプ・ファイバ3800双方は、外側同心領域(41
00,5100)周囲に、保護用プラスティック・コー
ティングを含む。本発明の原理にしたがう一実施態様で
は、保護用プラスチック・コーティングは、主ファイバ
(3100,3200)およびポンプ・ファイバ380
0双方の外径が約250μmとなるような厚さを有す
る。勿論、外径は異なる値でもよく、主ファイバ(31
00,3200)およびポンプ・ファイバ3800の外
径が同一である必要はない。
Both the main fiber (3100, 3200) and the pump fiber 3800 have outer concentric regions (41).
00,5100) around, including a protective plastic coating. In one embodiment according to the principles of the present invention, the protective plastic coating comprises a primary fiber (3100, 3200) and a pump fiber 380.
0 have a thickness such that both outer diameters are about 250 μm. Of course, the outer diameter may be a different value, and the main fiber (31
00,3200) and the pump fiber 3800 need not be the same outer diameter.

【0046】結合器3600,3700は、異なる光フ
ァイバ結合器であり、ポンプ・ファイバ3800からの
ポンプ・パワーを主ファイバ(3100,3200)に
伝達する。本発明の原理にしたがう一実施態様では、結
合器3600,3700は、以下で説明する融着双円錐
テーパ形成技法(fusion biconical tapering techniqu
e)によって製造する。
The couplers 3600 and 3700 are different optical fiber couplers and transfer the pump power from the pump fiber 3800 to the main fibers (3100 and 3200). In one embodiment according to the principles of the present invention, the couplers 3600, 3700 include a fusion biconical tapering technique described below.
e).

【0047】図6ないし図9は、本発明の原理にしたが
うツイン結合システムの製造方法を記述するフロー・チ
ャートである。図10は、図3のツイン結合システムの
簡略ブロック図である。図11および図13は、それぞ
れ、図3の第1および第2結合器3600,3700を
製造するために用いられる機器のブロック図である。
FIGS. 6-9 are flow charts describing a method of fabricating a twin-coupling system in accordance with the principles of the present invention. FIG. 10 is a simplified block diagram of the twin coupling system of FIG. FIGS. 11 and 13 are block diagrams of equipment used to manufacture the first and second couplers 3600 and 3700 of FIG. 3, respectively.

【0048】最初に図11に移り、本発明の原理にした
がう製造方法に用いられる機器をまず始めに説明し、図
6ないし図9に関する製造方法の説明をし易くすること
にする。製造機器は、従来の機器から成り、コントロー
ラ8100、マルチモード・ソース8200,モード・
スクランブラ8300,クオーツ・キャピラリ840
0、円筒状ヒータ8500、電動式ステージ8620,
8640、アダプタ8760,8780を有する検出器
8720,8740、高温計8800、および高温計コ
ントローラ8900を含む。
Turning first to FIG. 11, equipment used in a manufacturing method in accordance with the principles of the present invention will be described first to facilitate the description of the manufacturing method with respect to FIGS. The manufacturing equipment consists of conventional equipment, a controller 8100, a multi-mode source 8200, a mode
Scrambler 8300, quartz capillary 840
0, cylindrical heater 8500, electric stage 8620,
8640, detectors 8720, 8740 with adapters 8760, 8780, pyrometer 8800, and pyrometer controller 8900.

【0049】コントローラ8100は、IBM(商標)
互換コンピュータのような、パーソナル・コンピュータ
の形態を取ることができる。コントローラ8100は、
製造機器の動作を制御する。マルチモード・ソース82
00は、広域レーザのように、マルチモード光信号を発
生する光源であれば、いずれでもよい。本発明の原理に
したがう一実施態様によれば、マルチモード・ソース8
200は、0.98μmに等しい波長を有するマルチモ
ード光信号を発生する。モード・スクランブラ(mode sc
rambler)8300は、マルチモード・ソース8200の
出力ファイバに接続(splice)されており、マルチモー
ド・ソース8200が発生するマルチモード光信号のモ
ードをスクランブルする。
The controller 8100 is an IBM (trademark)
It can take the form of a personal computer, such as a compatible computer. The controller 8100 includes:
Controls the operation of manufacturing equipment. Multimode source 82
00 may be any light source that generates a multi-mode optical signal, such as a wide area laser. According to one embodiment, in accordance with the principles of the present invention, a multi-mode source 8
200 generates a multimode optical signal having a wavelength equal to 0.98 μm. Mode scrambler
The rambler 8300 is connected (splice) to the output fiber of the multimode source 8200, and scrambles the mode of the multimode optical signal generated by the multimode source 8200.

【0050】クオーツ・キャピラリ(quartz capillary)
8400は、融着およびテーパ形成のために、信号ファ
イバ3100およびポンプ・ファイバ3800を固着す
る。円筒状ヒータ8500は、クオーツ・キャピラリ8
400を内包し、信号ファイバ3100およびポンプ・
ファイバ3800を一体融着し結合器3600を形成す
るための熱を与える。電動式ステージ8620,864
0は、信号ファイバ3100およびポンプ・ファイバ3
800を、円筒状ヒータ8500の両側に把持する。電
動式ステージ8620,8640は、コントローラ81
00の制御の下で、信号ファイバ3100およびポンプ
・ファイバ3800を伸長し、結合器3600を形成す
る。
[0050] Quartz capillary
8400 secures the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 for fusion and tapering. The cylindrical heater 8500 is a quartz capillary 8
400, a signal fiber 3100 and a pump
Heat is applied to fuse the fibers 3800 together to form the coupler 3600. Motorized stage 8620,864
0 is the signal fiber 3100 and the pump fiber 3
800 are gripped on both sides of the cylindrical heater 8500. The motorized stages 8620 and 8640 include a controller 81
Under control of 00, the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 are extended to form a coupler 3600.

【0051】検出器8700,8740は、適切なアダ
プタ8760,8780を介して、マルチモード・ソー
ス8200とは反対側の、信号ファイバ3100および
ポンプ・ファイバ3800の端部に取り付けられてい
る。検出器8720,8740は、結合器3600にお
いて発生する、ポンプ・ファイバ3800から信号ファ
イバ3100へのパワー信号の伝達量(即ち、結合効
率)を検出し、この量をコントローラ8100に報告す
る。高温計8800は、高温計コントローラ8900と
共に、結合器3600の形成の間、円筒状ヒータ850
0の外壁の温度を監視する。
The detectors 8700, 8740 are attached to the ends of the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800, opposite the multimode source 8200, via appropriate adapters 8760, 8780. Detectors 8720, 8740 detect the amount of power signal transmission (ie, coupling efficiency) from pump fiber 3800 to signal fiber 3100 that occurs at coupler 3600 and report this amount to controller 8100. The pyrometer 8800, together with the pyrometer controller 8900, may be used to form the cylindrical heater
Monitor the temperature of the 0 outer wall.

【0052】次に、図6ないし図9に移る。本発明の原
理にしたがう製造方法を開始すると、まず二重クラッド
光ファイバ(即ち、主ファイバ)を、信号ファイバ部3
100Aおよび信号ファイバ部3100B(図10)の
予測長の和にほぼ等しい長さに切断する[ステップ61
10]。次に、ポンプ・ファイバ3800の部分380
0A,3800B,3800Cの予測長の和にほぼ等し
い長さを有するように、マルチモード光ファイバ(即
ち、ポンプ・ファイバ3800)を切断する[スッテプ
6110]。
Next, the description will proceed to FIGS. When a manufacturing method according to the principle of the present invention is started, first, a double-clad optical fiber (that is, a main fiber) is connected to the signal fiber section 3.
100A and the signal fiber section 3100B (FIG. 10) are cut to a length substantially equal to the sum of the predicted lengths [step 61
10]. Next, a portion 380 of the pump fiber 3800
Cut the multimode optical fiber (ie, pump fiber 3800) to have a length approximately equal to the sum of the predicted lengths of OA, 3800B, 3800C [step 6110].

【0053】モード・スクランブラ8300を、マルチ
モード・ソース8200の出力ファイバに接続(splic
e)し、一方ポンプ・ファイバ3800をモード・スクラ
ンブラ8300に接続(splice)する[ステップ612
0]。次に、信号ファイバ3100およびポンプ・ファ
イバ3800を約4cmの長さにわたって剥ぎ取る(即
ち、コーティングを除去する)[ステップ6130]。
信号ファイバ3100は、信号ファイバ部3100Aの
長さに等しい位置において剥ぎ取り、ポンプ・ファイバ
3800は、ポンプ・ファイバ部3800Aの長さに等
しい位置において剥ぎ取る。剥ぎ取りは、いずれかの従
来の方法で行えばよい。
The mode scrambler 8300 is connected to the output fiber of the multimode source 8200 (splic
e) while splicing the pump fiber 3800 to the mode scrambler 8300 [step 612].
0]. Next, strip signal fiber 3100 and pump fiber 3800 over a length of about 4 cm (ie, remove the coating) [step 6130].
The signal fiber 3100 is stripped at a position equal to the length of the signal fiber section 3100A, and the pump fiber 3800 is stripped at a position equal to the length of the pump fiber section 3800A. Stripping may be performed by any conventional method.

【0054】信号ファイバ3100およびポンプ・ファ
イバ3800をクオーツ・キャピラリ8400内に挿入
する。クオーツ・キャピラリ8400は、円筒状ヒータ
8500内部の中心に位置する[ステップ6140]。
ファイバの剥ぎ取り領域がクオーツ・キャピラリ840
0内の中心に位置し、信号ファイバ部3100Aおよび
ポンプ・ファイバ部3800Aがクオーツ・キャピラリ
8400の同一側に位置するように、信号ファイバ31
00およびポンプ・ファイバ3800をクオーツ・キャ
ピラリ8400に挿入する。次に、信号ファイバ310
0およびポンプ・ファイバ3800を捩り、剥ぎ取り領
域における互いの接触を確保する[ステップ615
0]。捩り作業は、従来の方法のいずれかで行えばよ
い。
The signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 are inserted into the quartz capillary 8400. The quartz capillary 8400 is located at the center inside the cylindrical heater 8500 [Step 6140].
Fiber stripping area is quartz capillary 840
0 so that the signal fiber section 3100A and the pump fiber section 3800A are located on the same side of the quartz capillary 8400.
00 and the pump fiber 3800 are inserted into the quartz capillary 8400. Next, the signal fiber 310
Twist 0 and pump fiber 3800 to ensure contact with each other in the stripped area [step 615].
0]. The twisting operation may be performed by any of the conventional methods.

【0055】次に、信号ファイバ3100およびポンプ
・ファイバ3800を、クオーツ・キャピラリ8400
の両側にある電動式ステージ8620,8640に取り
付ける[ステップ6210]。信号ファイバ3100お
よびポンプ・ファイバ3800の、マルチモード・ソー
ス8200と反対側の端部を断ち割り、適切なアダプタ
8760,8780を介して、それぞれ検出器872
0,8740に挿入する[ステップ6220]。
Next, the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 are connected to the quartz capillary 8400.
Are attached to the motorized stages 8620 and 8640 on both sides of the [Step 6210]. The ends of the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 on the side opposite the multi-mode source 8200 are cut off, and the detector 872 is connected via appropriate adapters 8760 and 8780, respectively.
0, 8740 [Step 6220].

【0056】マルチモード・ソース8200は、マルチ
モード光パワー信号をモード・スクランブラ8300に
出力する[ステップ6230]。モード・スクランブラ
8300は、パワー信号のモードをスクランブルし、ス
クランブル・パワー信号をポンプ・ファイバ部3800
Aに出力する[ステップ6230]。検出器8720,
8740は、ポンプ・ファイバ3800から信号ファイ
バ3100に伝達されるパワー信号の量を監視し、この
情報をコントローラ8100に報告する。
The multi-mode source 8200 outputs a multi-mode optical power signal to the mode scrambler 8300 [Step 6230]. The mode scrambler 8300 scrambles the mode of the power signal and converts the scrambled power signal into the pump fiber section 3800.
A is output to A [Step 6230]. Detector 8720,
8740 monitors the amount of power signal transmitted from pump fiber 3800 to signal fiber 3100 and reports this information to controller 8100.

【0057】コントローラ8100は、円筒状ヒータ8
500および電動式ステージ8620,8640それぞ
れによって行われる融着およびテーパ形成処理を開始す
る[ステップ6240]。高温計8800は、高温計コ
ントローラ8900と共に、円筒状ヒータ8500の外
壁の温度を常に監視し、この温度をコントローラ810
0に報告する。
The controller 8100 includes the cylindrical heater 8
The fusion and taper forming processes performed by the motor 500 and the electric stages 8620 and 8640, respectively, are started [Step 6240]. The pyrometer 8800, together with the pyrometer controller 8900, constantly monitors the temperature of the outer wall of the cylindrical heater 8500, and monitors this temperature with the controller 810.
Report to 0.

【0058】コントローラ8100は、円筒状ヒータ8
500が信号ファイバ3100およびポンプ・ファイバ
3800を加熱する際、円筒状ヒータ8500の温度に
基づいて融着およびテーパ形成処理を調整し、電動式ス
テージ8620,8640が信号ファイバ3100およ
びポンプ・ファイバ3800を伸長する際に、その速度
を調整し、電動式ステージ8620,8640が伸長を
開始する前に融着時間を調整する。図12のAおよび図
12のBは、それぞれ、結合器3600の形成におけ
る、融着およびテーパ形成処理の温度および速度特性を
図示するグラフである。本発明の原理にしたがう一実施
態様では、変数t1〜t7(単位は秒)、T1〜T4
(℃)、V1およびV2(μm/秒)は以下の通りであ
る。
The controller 8100 includes the cylindrical heater 8
When the 500 heats the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800, the fusion stage and the taper forming process are adjusted based on the temperature of the cylindrical heater 8500, and the motorized stages 8620 and 8640 connect the signal fiber 3100 and the pump fiber 3800 to each other. When extending, the speed is adjusted, and the fusion time is adjusted before the electric stages 8620 and 8640 start extending. 12A and 12B are graphs illustrating the temperature and speed characteristics of the fusion and taper forming processes, respectively, in forming the coupler 3600. In one embodiment according to the principles of the present invention, variables t1-t7 (in seconds), T1-T4
(° C.), V1 and V2 (μm / sec) are as follows.

【0059】 t1=10 T1=850 t2=20 T2=1150 t3=30 T3=1380 t4=60 T4=900 t5=80 V1=30 t6=380 V2=20 t7=390T1 = 10 T1 = 850 t2 = 20 T2 = 1150 t3 = 30 T3 = 1380 t4 = 60 T4 = 900 t5 = 80 V1 = 30 t6 = 380 V2 = 20 t7 = 390

【0060】一旦コントローラ8100が結合器360
0が最少量のパワー損失でポンプ・ファイバ3800か
ら信号ファイバ3100への最大マルチモード・パワー
伝達を達成したと判定したなら、コントローラ8100
は融着およびテーパ形成処理を停止する。コントローラ
8100がこの判定を行う際、検出器8720,874
0から受信した情報を基準とする。先に提示した実施形
態からの情報に基づくと、結合器3600は、44%の
最大マルチモード・パワー伝達効率、即ち、結合効率、
および0.29dBのパワー損失を有することになる。
Once the controller 8100 has the coupler 360
If 0 determines that maximum multi-mode power transfer from the pump fiber 3800 to the signal fiber 3100 has been achieved with the least amount of power loss, the controller 8100
Stops the fusion and taper forming processes. When the controller 8100 makes this determination, the detectors 8720, 874
The information received from 0 is used as a reference. Based on information from the previously presented embodiment, combiner 3600 has a maximum multi-mode power transfer efficiency of 44%, ie, coupling efficiency,
And a power loss of 0.29 dB.

【0061】コントローラ8100が、結合器3600
について最大結合効率および最少パワー損失を得たな
ら、融着およびテーパ状ファイバによって形成された構
造を、エポキシによってクオーツ・キャピラリ8400
において固定することにより、結合器3600を完成す
る[ステップ6250]。コントローラ8100はこの
結果を記録し、最終的なツイン結合システムの全結合効
率を算出する際に役立てる[ステップ6250]。
The controller 8100 is connected to the combiner 3600
Once the maximum coupling efficiency and minimum power loss have been obtained, the structure formed by the fused and tapered fibers can be combined with a quartz capillary 8400 by epoxy.
To complete the coupler 3600 [Step 6250]. Controller 8100 records this result and assists in calculating the overall coupling efficiency of the final twin coupling system [step 6250].

【0062】一旦コントローラ8100が結合器360
0を完成させたなら、監視システムをオンラインに維持
しつつ結合器3700を形成する(図13参照)。二重
クラッド光ファイバ(即ち、主ファイバ)を、信号ファ
イバ部3200Aおよび信号ファイバ部3200B(図
10)の予測長の和にほぼ等しい長さに切断する[ステ
ップ6310]。次に、信号ファイバ3200およびポ
ンプ・ファイバ3800双方を、約4cmの長さにわた
って剥ぎ取る[ステップ6320]。信号ファイバ32
00は、信号ファイバ部3200Aの長さに等しい位置
で剥ぎ取り、ポンプ・ファイバ3800は、マルチモー
ド・ソース8200に接続された端部から、ポンプ・フ
ァイバ部3800A,3800Bの長さの和に等しい位
置で剥ぎ取る。剥ぎ取りは従来の方法のいずれかによっ
て行えばよい。
Once the controller 8100 has the coupler 360
After completing 0, combiner 3700 is formed while keeping the monitoring system online (see FIG. 13). The double clad optical fiber (that is, the main fiber) is cut into a length substantially equal to the sum of the predicted lengths of the signal fiber portion 3200A and the signal fiber portion 3200B (FIG. 10) [step 6310]. Next, both the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are stripped over a length of about 4 cm [step 6320]. Signal fiber 32
00 is stripped at a location equal to the length of the signal fiber section 3200A, and the pump fiber 3800 is equal to the sum of the lengths of the pump fiber sections 3800A and 3800B from the end connected to the multimode source 8200. Remove in position. Stripping may be performed by any of the conventional methods.

【0063】図13において、信号ファイバ3200お
よびポンプ・ファイバ3800を、円筒状ヒータ850
0内部の中央に配置されている、クオーツ・キャピラリ
8400内に挿入する[ステップ6330]。ファイバ
の剥ぎ取り領域がクオーツ・キャピラリ8400内で中
心に位置し、信号ファイバ部3200Aおよびポンプ・
ファイバ部3800Bがクオーツ・キャピラリ8400
と同じ側に位置するように、信号ファイバ3200およ
びポンプ・ファイバ3800をクオーツ・キャピラリ8
400内に挿入する。次に、信号ファイバ3200およ
びポンプ・ファイバ3800を捩り、剥ぎ取り領域にお
ける互いの接触を確保する[ステップ6340]。捩り
作業は、従来の方法のいずれかで行えばよい。
In FIG. 13, the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are connected to a cylindrical heater 850.
0 is inserted into a quartz capillary 8400 arranged at the center inside [Step 6330]. The stripped area of the fiber is centrally located within the quartz capillary 8400, and the signal fiber section 3200A and the pump
Fiber section 3800B is quartz capillary 8400
The signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are placed on the same side as the quartz capillary 8.
Insert into 400. Next, the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are twisted to ensure contact with each other in the stripped area [Step 6340]. The twisting operation may be performed by any of the conventional methods.

【0064】次に、クオーツ・キャピラリ8400の両
側にある電動式ステージ8620,8640に、信号フ
ァイバ3200およびポンプ・ファイバ3800を取り
付ける[ステップ6350]。マルチモード・ソース8
200とは反対側の、信号ファイバ3200の端部を断
ち割り、信号ファイバ3200およびポンプ・ファイバ
3800双方を、適切なアダプタ8760,8780を
介して、それぞれ、検出器8720,8740に挿入す
る[ステップ6410]。
Next, the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are attached to the motorized stages 8620 and 8640 on both sides of the quartz capillary 8400 [Step 6350]. Multi mode source 8
The end of the signal fiber 3200 opposite the 200 is cut off, and both the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 are inserted into the detectors 8720, 8740 via appropriate adapters 8760, 8780, respectively [step] 6410].

【0065】マルチモード・ソース8200は、マルチ
モード光パワー信号を、モード・スクランブラ8300
に出力する[ステップ6420]。モード・スクランブ
ラ8300は、パワー信号のモードをスクランブルし、
スクランブル・パワー信号をポンプ・ファイバ部380
0Aに出力する[ステップ6420]。検出器872
0,8740は、ポンプ・ファイバ3800から信号フ
ァイバ3200に伝達されるパワー信号の量を監視し、
この情報をコントローラ8100に報告する。
The multi-mode source 8200 converts the multi-mode optical power signal into a mode scrambler 8300
[Step 6420]. The mode scrambler 8300 scrambles the mode of the power signal,
The scrambled power signal is supplied to the pump fiber section 380.
Output to 0A [step 6420]. Detector 872
0.8740 monitors the amount of power signal transmitted from the pump fiber 3800 to the signal fiber 3200;
This information is reported to the controller 8100.

【0066】コントローラ8100は、円筒状ヒータ8
500および電動式ステージ8620,8640それぞ
れによって行われる融着およびテーパ形成処理を開始す
る[ステップ6430]。高温計8800は、高温計コ
ントローラ8900と共に、円筒状ヒータ8500の外
壁の温度を常に監視し、この温度をコントローラ810
0に報告する。
The controller 8100 includes the cylindrical heater 8
The fusion and taper forming processes performed by the motor 500 and the motorized stages 8620 and 8640, respectively, are started [step 6430]. The pyrometer 8800, together with the pyrometer controller 8900, constantly monitors the temperature of the outer wall of the cylindrical heater 8500, and monitors this temperature with the controller 810.
Report to 0.

【0067】コントローラ8100は、円筒状ヒータ8
500が信号ファイバ3200およびポンプ・ファイバ
3800を加熱する際、円筒状ヒータ8500の温度に
基づいて、融着およびテーパ形成処理を調整し、電動式
ステージ8620,8640が信号ファイバ3200お
よびポンプ・ファイバ3800を伸長する際に、その速
度を調整し、電動式ステージ8620,8640が伸長
を開始する前に融着時間を調整する。図14のAおよび
図14のBは、それぞれ、結合器3700の形成におけ
る、融着およびテーパ形成処理の温度および速度特性を
図示するグラフである。本発明の原理にしたがう一実施
態様では、変数t1〜t8(単位は秒)、T1〜T5
(℃)、V1およびV2(μm/秒)は以下の通りであ
る。
The controller 8100 includes the cylindrical heater 8
When the 500 heats the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800, the fusion and taper forming processes are adjusted based on the temperature of the cylindrical heater 8500, and the motorized stages 8620 and 8640 allow the signal fiber 3200 and the pump fiber 3800 to be heated. When elongating, the speed is adjusted, and the fusion time is adjusted before the electric stages 8620 and 8640 start elongating. FIGS. 14A and 14B are graphs respectively illustrating the temperature and speed characteristics of the fusion and taper forming processes in forming the coupler 3700. In one embodiment according to the principles of the present invention, variables t1-t8 (in seconds), T1-T5
(° C.), V1 and V2 (μm / sec) are as follows.

【0068】 t1=10 T1=850 t2=20 T2=1150 t3=30 T3=1400 t4=60 T4=1370 t5=80 T5=900 t6=90 V1=30 t7=420 V2=20 t8=430T1 = 10 T1 = 850 t2 = 20 T2 = 1150 t3 = 30 T3 = 1400 t4 = 60 T4 = 1370 t5 = 80 T5 = 900 t6 = 90 V1 = 30 t7 = 420 V2 = 20 t8 = 430

【0069】結合器3700を形成するための温度およ
び速度特性は、結合器3600を形成するための特性と
は異なる。コントローラ8100は、結合器3700を
結合器3600よりも傾斜がきつく、しかも異なる形状
のテーパとする。何故なら、結合器3600後部のポン
プ・ファイバ部3800Bに残留するパワー信号のモー
ド分布は、ポンプ・ファイバ部3800Aにおけるパワ
ー信号のモード分布とは異なるからである。
The temperature and speed characteristics for forming coupler 3700 are different from the characteristics for forming coupler 3600. The controller 8100 causes the coupler 3700 to have a steeper slope than the coupler 3600 and a taper of a different shape. This is because the mode distribution of the power signal remaining in the pump fiber section 3800B after the coupler 3600 is different from the mode distribution of the power signal in the pump fiber section 3800A.

【0070】コントローラ8100は、結合器3600
後部に残留するパワー信号のモード分布の結果として、
結合特性を最大に高めるように、融着およびテーパ形状
処理を調整する。結合器3700をテーパ状に形成する
ことによって、結合器3600後部のポンプ・ファイバ
部3800Bに残留するパワー信号の、一致したモード
・スクランブルを得る。
The controller 8100 includes a coupler 3600
As a result of the mode distribution of the power signal remaining at the rear,
Adjust the fusing and tapering process to maximize the bonding characteristics. By forming coupler 3700 in a tapered shape, a consistent mode scramble of the power signal remaining in pump fiber section 3800B behind coupler 3600 is obtained.

【0071】コントローラ8100は、一旦処理がポン
プ・ファイバ3800から主ファイバへの全マルチモー
ド・パワー伝達の最大値を得たと判定したならば、融着
およびテーパ形成処理を停止する。コントローラ810
0がかかる判定を行う際、結合器3700の形成におい
て検出器8720,8740から受信する情報、および
結合器3600から以前に記録しておいた情報を基準と
する。
Once the controller 8100 determines that the process has obtained the maximum value of all multimode power transfer from the pump fiber 3800 to the main fiber, it stops the fusion and tapering process. Controller 810
0 makes such a determination based on information received from detectors 8720 and 8740 in forming combiner 3700 and information previously recorded from combiner 3600.

【0072】先に提示した実施形態からの情報に基づく
と、本発明の原理にしたがうツイン結合システムは、従
来のシステムによって得られる50〜55%よりもはる
かに高い、66%の全結合効率を有し、増幅ファイバの
長さおよびドーピングを適正に選択することにより、全
結合ポンプ・パワーは300mWとなり、増幅器の飽和
出力パワーは18.5dBmに等しい。コントローラ8
100が全結合効率の最大値を得たなら、融着およびテ
ーパ状ファイバによって形成される構造をエポキシによ
ってクオーツ・キャピラリにおいて固定することによ
り、結合器3700を完成させる[ステップ664
0]。
Based on information from the embodiments presented above, a twin-coupling system according to the principles of the present invention has a total coupling efficiency of 66%, much higher than the 50-55% obtained with conventional systems. With proper choice of length and doping of the amplifying fiber, the total coupled pump power is 300 mW and the saturated output power of the amplifier is equal to 18.5 dBm. Controller 8
Once 100 has obtained the maximum of the total coupling efficiency, the coupler 3700 is completed by fixing the structure formed by the fused and tapered fibers in a quartz capillary with epoxy [step 664].
0].

【0073】本発明の原理にしたがうシステムおよび方
法は、1対の異なる結合器を用いることによって、従来
のシステムよりも結合効率を高めて、マルチモード・ポ
ンプ・パワーをアクティブ二重クラッド・ファイバに伝
達する。
A system and method in accordance with the principles of the present invention provide multi-mode pump power to an active double-clad fiber by using a pair of different couplers to increase coupling efficiency over conventional systems. introduce.

【0074】前述の本発明の好適な実施形態の記載は、
例示および説明を与えるが、正確に開示した形態が本発
明の全てであること、即ち、正確に開示した形態に本発
明を限定することを意図するものではない。変更や変形
は、上述の教示を考慮すれば可能であり、または本発明
の実施により得ることができる。
The above description of the preferred embodiment of the present invention
Although illustrated and described, it is not intended that the form exactly disclosed is all of the invention, ie, limit the invention to the form exactly disclosed. Modifications and variations are possible in light of the above teachings or may be acquired by practicing the invention.

【0075】例えば、これまでは単一モード光信号のた
めの増幅システムについて開示したが、当業者は、適切
であれば、単一モードコアの代わりに、マルチモード信
号コアを有するファイバを採用することにより、本発明
をマルチモード信号用増幅システムと共に用いることが
できる。
For example, while the foregoing has disclosed an amplification system for single mode optical signals, those skilled in the art will employ fibers having multimode signal cores instead of single mode cores where appropriate. This allows the invention to be used with multi-mode signal amplification systems.

【0076】前述の説明は、実験から得られた特定のデ
ータ値を含んでいた。これらの値は、例として供するだ
けであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその
均等物によってのみ定義されるものである。
The foregoing description has included specific data values obtained from experiments. These values are provided by way of example only, and the scope of the present invention is defined solely by the appended claims and equivalents thereof.

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

【図1】単一の従来の結合器を介して主ファイバに結合
されたマルチモード・ポンプ・ソースを含む従来のシス
テムのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional system that includes a multimode pump source coupled to a main fiber via a single conventional coupler.

【図2】失われたポンプ・パワーの一部を回復するシス
テムのブロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a system for recovering a portion of lost pump power.

【図3】本発明の原理にしたがうツイン結合システムの
図。
FIG. 3 is a diagram of a twin coupling system according to the principles of the present invention.

【図4】図4は、AとBとからなり、図4Aは、図3の
主ファイバの断面図、図4Bは、図3の主ファイバの異
なる屈折率のグラフを示す。
4 is composed of A and B, FIG. 4A is a cross-sectional view of the main fiber of FIG. 3, and FIG. 4B is a graph of different refractive indexes of the main fiber of FIG.

【図5】図5は、AとBとからなり、図5Aは、図3の
ポンプ・ファイバの断面図、図5Bは、図3のポンプ・
ファイバの異なる屈折率のグラフを示す。
5 is composed of A and B, FIG. 5A is a sectional view of the pump fiber of FIG. 3, and FIG. 5B is a pump fiber of FIG.
4 shows a graph of different refractive indices of a fiber.

【図6】本発明の原理にしたがってツイン結合システム
を製造する方法を示すフロー・チャートの一部を示す。
FIG. 6 shows a portion of a flow chart illustrating a method of manufacturing a twin coupled system in accordance with the principles of the present invention.

【図7】本発明の原理にしたがってツイン結合システム
を製造する方法を示すフロー・チャートの一部を示す
FIG. 7 shows a portion of a flow chart illustrating a method of manufacturing a twin coupled system in accordance with the principles of the present invention.

【図8】本発明の原理にしたがってツイン結合システム
を製造する方法を示すフロー・チャートの一部を示す。
FIG. 8 shows a portion of a flow chart illustrating a method of manufacturing a twin-coupling system in accordance with the principles of the present invention.

【図9】本発明の原理にしたがってツイン結合システム
を製造する方法を示すフロー・チャートの一部を示す
FIG. 9 shows a portion of a flow chart illustrating a method of manufacturing a twin coupled system in accordance with the principles of the present invention.

【図10】図3のツイン結合システムの簡略化した変形
のブロック図。
FIG. 10 is a block diagram of a simplified version of the twin coupling system of FIG.

【図11】図3の第1の結合器を製造するために用いら
れる機器のブロック図。
FIG. 11 is a block diagram of an apparatus used to manufacture the first coupler of FIG. 3;

【図12】図12は、AとBとでなり、図12Aは、第
1の結合器を作成する融着およびテーパ処理のための温
度特性を示すグラフ、図12Bは、第1の結合器を作成
する融着およびテーパ処理のための速度特性を示すグラ
フ。
12 is a diagram showing A and B, FIG. 12A is a graph showing temperature characteristics for fusing and tapering processing to form a first coupler, and FIG. 12B is a first coupler. 7 is a graph showing speed characteristics for fusing and tapering processing for producing a tape.

【図13】図3の第2の結合器を製造するために用いら
れる機器のブロック図。
FIG. 13 is a block diagram of an apparatus used to manufacture the second coupler of FIG. 3;

【図14】図14は、AとBとからなり、図14Aは、
第2の結合器を作成する融着およびテーパ処理のための
温度特性を示すグラフ、図14Bは、第2の結合器を作
成する融着およびテーパ処理のための速度特性を示すグ
ラフを示す。
FIG. 14 is composed of A and B, and FIG.
FIG. 14B is a graph showing temperature characteristics for fusing and tapering to form a second coupler, and FIG. 14B is a graph showing speed characteristics for fusing and tapering to form a second coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1100 主ファイバ 1300 マルチモード・ポンプ 1400 マルチモード・ポンプ・ファイバ 1500 結合器 2100,2200 信号ファイバ 2300,2400 増幅器 2500 マルチモード・ポンプ 2600,2700 結合器 2800,2900 ポンプ・ファイバ 3100,3200 信号ファイバ 3300,3400 光増幅器 3500 マルチモード・ポンプ 3600,3700 結合器 3800 ポンプ・ファイバ 4100,4200,4300,5100,5200
グラス形成同心領域 8100 コントローラ 8200 マルチモード・ソース 8300 モード・スクランブラ 8400 クオーツ・キャピラリ 8500 円筒状ヒータ 8620,8640 電動式ステージ 8760,8780 アダプタ 8720,8740 検出器 8800 高温計 8900 高温計コントローラ
1100 Main fiber 1300 Multimode pump 1400 Multimode pump fiber 1500 Coupler 2100,2200 Signal fiber 2300,2400 Amplifier 2500 Multimode pump 2600,2700 Coupler 2800,2900 Pump fiber 3100,3200 Signal fiber 3300, 3400 Optical amplifier 3500 Multimode pump 3600,3700 Coupler 3800 Pump fiber 4100,4200,4300,5100,5200
Glass forming concentric region 8100 Controller 8200 Multi mode source 8300 Mode scrambler 8400 Quartz capillary 8500 Cylindrical heater 8620, 8640 Motorized stage 8760, 8780 Adapter 8720, 8740 Detector 8800 Pyrometer 8900 Pyrometer controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Pirelli Cavi e Sist emi S.p.A (72)発明者 アウレリオ・ピアンチョーラ イタリア共和国 27045 カステッジョ・ パヴィア,ヴィア・ジュゼッペ・ヴェルデ ィ 6 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of front page (71) Applicant 591011856 Pirelli Cavies System e. p. A (72) Inventor Aurelio Pianchola Italy 27045 Castelgio Pavia, Via Giuseppe Verdi 6

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光増幅システムであって、 光信号を受信し搬送するように構成された信号ファイバ
と、 ポンプ・パワーを受信し搬送するように構成されたポン
プ・ファイバと、 前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファイバを融着
し、第1の量だけデーパ状として含み、前記ポンプ・フ
ァイバからの前記ポンプ・パワーの一部を前記信号ファ
イバに伝達する第1の結合器と、 前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファイバを融着
し、第2の量だけテーパ状として含み前記ポンプ・ファ
イバからの前記ポンプ・パワーの残り部分の少なくとも
いくつかを前記信号ファイバに伝達する第2の結合器で
あって、前記第2の量が前記第1の量に依存し、前記光
増幅システムに、最大の全結合効率を与える前記第2の
結合器と、から成ることを特徴とする光増幅システム。
1. An optical amplification system, comprising: a signal fiber configured to receive and carry an optical signal; a pump fiber configured to receive and carry pump power; A first coupler for fusing and pumping the pump fiber and including a first amount in a tapered manner, and transmitting a portion of the pump power from the pump fiber to the signal fiber; A second coupler for fusing the pump fiber and tapering by a second amount to transfer at least some of the remaining pump power from the pump fiber to the signal fiber; , Wherein said second quantity is dependent on said first quantity and provides said optical amplification system with a maximum overall coupling efficiency. Optical amplification system that.
【請求項2】 請求項1記載の光増幅システムであっ
て、前記信号ファイバが、前記第1結合器を介して前記
ポンプ・ファイバに結合された第1の二重クラッド・ア
クティブ・ファイバと、前記第2結合器を介して前記ポ
ンプ・ファイバに結合された第2の二重クラッド・アク
ティブ・ファイバとを含むことを特徴とする光増幅シス
テム。
2. The optical amplification system according to claim 1, wherein said signal fiber is coupled to said pump fiber via said first coupler and said first double-clad active fiber. A second double-clad active fiber coupled to the pump fiber via the second coupler.
【請求項3】 請求項2記載の光結合システムにおい
て、前記信号ファイバが、更に、前記第1および第2の
二重クラッド・アクティブ・ファイバ間に結合された光
増幅器を含み、該光増幅器が、希土類元素をドープされ
たアクティブ二重クラッド・ファイバを含むことを特徴
とする光増幅システム。
3. The optical coupling system according to claim 2, wherein said signal fiber further comprises an optical amplifier coupled between said first and second double-clad active fibers. An optical amplification system comprising an active double clad fiber doped with a rare earth element.
【請求項4】 請求項1記載の光増幅システムにおい
て、前記ポンプ・ファイバが、マルチモード・ポンプ・
パワーを受信し搬送するように構成されたマルチモード
・ポンプ・ファイバを含むことを特徴とする光増幅シス
テム。
4. The optical amplification system according to claim 1, wherein said pump fiber is a multi-mode pump.
An optical amplification system comprising a multi-mode pump fiber configured to receive and carry power.
【請求項5】 請求項4記載の光増幅システムにおい
て、前記マルチモード・ポンプ・ファイバが、前記第1
および第2の結合器を介して、前記信号ファイバに結合
された単一のマルチモードファイバを含むことを特徴と
する光増幅システム。
5. The optical amplification system according to claim 4, wherein said multi-mode pump fiber is connected to said first mode.
And a single multimode fiber coupled to said signal fiber via a second coupler.
【請求項6】 請求項1記載の光増幅システムにおい
て、前記光増幅システムの全結合効率が約66%である
ことを特徴とする光増幅システム。
6. The optical amplification system according to claim 1, wherein the total coupling efficiency of the optical amplification system is about 66%.
【請求項7】 ポンプ・パワーを搬送するように構成さ
れたポンプ・ファイバを、光情報信号を搬送するように
構成された主ファイバに結合するための第1および第2
の光結合器を有するツイン結合システムに構成された光
増幅器の製造方法であって、 前記主ファイバおよび前記ポンプ・ファイバの第1部分
に結合のための準備を行うステップと、 前記第1部分において、前記主ファイバおよび前記ポン
プ・ファイバに融着およびテーパ形成処理を行い、前記
第1の結合器を形成するステップと、 前記主ファイバおよび前記ポンプ・ファイバの第2部分
に結合のための準備を行うステップと、 前記第2部分において、前記主ファイバおよび前記ポン
プ・ファイバに融着およびテーパ形成処理を行い、前記
第2の結合器を形成し、前記第2部分における融着およ
びテーパ形成処理を、前記第1部分において行った前記
融着およびテーパ形成処理に依存させて行うステップ
と、から成ることを特徴とする方法。
7. A first and a second fiber for coupling a pump fiber configured to carry pump power to a main fiber configured to carry an optical information signal.
A method for manufacturing an optical amplifier configured in a twin-coupling system having an optical coupler, wherein preparing for coupling to a first portion of the main fiber and the pump fiber; and Fusing and tapering the main fiber and the pump fiber to form the first coupler; and preparing for coupling to the main fiber and the second portion of the pump fiber. Performing, in the second portion, performing a fusion and tapering process on the main fiber and the pump fiber to form the second coupler, and performing a fusion and tapering process in the second portion. Performing the welding and tapering performed in the first portion.
【請求項8】 請求項7記載の製造方法であって、更
に、マルチモード光信号を前記ポンプ・ファイバに供給
するステップを含み、 前記第1の結合器に対する前記融着およびテーパ形成ス
テップが、 前記第1部分における前記融着およびテーパ形成処理に
おいて、前記ポンプ・ファイバから前記主ファイバへの
前記マルチモード光信号の最大伝達が得られるときを判
定するサブステップと、 前記最大のマルチモード光信号伝達が得られたことが判
定されたときに、前記第1部分における前記融着および
テーパ形成処理を中断するサブステップと、を含むこと
を特徴とする製造方法。
8. The method of claim 7, further comprising providing a multi-mode optical signal to the pump fiber, wherein the step of fusing and tapering the first coupler comprises: A sub-step of determining when a maximum transmission of said multi-mode optical signal from said pump fiber to said main fiber is obtained during said fusion and tapering process in said first portion; A sub-step of interrupting the fusing and tapering process on the first portion when it is determined that transmission has been obtained.
【請求項9】 請求項8記載の製造方法において、前記
第2の結合器に対する前記融着およびテーパ形成ステッ
プが、 前記第1部分において得られた前記最大のマルチモード
光信号伝達と、前記第2部分において得られた最大のマ
ルチモード光信号伝達とに基づいて、前記第2部分にお
ける前記融着およびテーパ形成処理の間に、前記ポンプ
・ファイバから前記主ファイバへの前記マルチモード光
信号の最大の全伝達が得られるときを判定するサブステ
ップと、 前記最大の全マルチモード光信号伝達が得られたことが
判定されたときに、前記第2部分における前記融着およ
びテーパ形成処理を中断するサブステップと、を含むこ
とを特徴とする製造方法。
9. The method of claim 8, wherein the step of fusing and tapering to the second coupler comprises: transmitting the largest multi-mode optical signal obtained at the first portion; Based on the maximum multi-mode optical signal transmission obtained in the two sections, during the fusion and tapering process in the second section, of the multi-mode optical signal from the pump fiber to the main fiber. Sub-step of determining when a maximum full transmission is obtained; and interrupting the fusing and tapering process in the second portion when it is determined that the maximum full multi-mode optical signal transmission is obtained. A manufacturing step.
【請求項10】 請求項7記載の製造方法において、前
記第1部分に準備を行うステップが、 前記主ファイバの前記第1部分を剥ぎ取るサブステップ
と、 前記ポンプ・ファイバの前記第1部分を剥ぎ取るサブス
テップと、 前記第1の剥ぎ取り部分において、前記主ファイバと前
記ポンプ・ファイバとを共に捩じるサブステップと、を
含むことを特徴とする製造方法。
10. The method of claim 7, wherein preparing the first portion comprises: stripping the first portion of the main fiber; and removing the first portion of the pump fiber. A method of manufacturing, comprising: a sub-step of stripping; and a sub-step of twisting the main fiber and the pump fiber together at the first stripped portion.
【請求項11】 請求項10記載の製造方法において、
前記第1結合器のための前記融着およびテーパ形成ステ
ップが、更に、 前記融着およびテーパ状ファイバによって形成される前
記第1の結合器を完成するサブステップを含むことを特
徴とする製造方法。
11. The manufacturing method according to claim 10, wherein
The method of manufacturing, wherein the step of fusing and tapering for the first coupler further comprises the step of completing the first coupler formed by the fused and tapered fiber. .
【請求項12】 請求項7記載の製造方法において、前
記第2部分の準備を行うステップが、 前記主ファイバの前記第2部分を剥ぎ取るサブステップ
と、 前記ポンプ・ファイバの前記第2部分を剥ぎ取るサブス
テップと、 前記第2の剥ぎ取り部分において、前記主ファイバと前
記ポンプ・ファイバとを共に捩じるサブステップと、を
含むことを特徴とする製造方法。
12. The method of claim 7, wherein the step of preparing the second portion comprises the steps of: stripping the second portion of the main fiber; and removing the second portion of the pump fiber. A method of manufacturing, comprising: a sub-step of stripping; and a sub-step of twisting the main fiber and the pump fiber together at the second stripped portion.
【請求項13】 請求項12記載の製造方法において、
前記第2結合器のための前記融着およびテーパ形成ステ
ップが、更に、 前記融着およびテーパ状ファイバによって形成される前
記第2の結合器を完成するサブステップを含むことを特
徴とする製造方法。
13. The method according to claim 12, wherein
The method of manufacturing, wherein the step of fusing and tapering for the second coupler further comprises the step of completing the second coupler formed by the fused and tapered fiber. .
【請求項14】 ポンプ・ファイバを信号ファイバに結
合する第1および第2の光結合手段を有するツイン結合
器の製造装置であって、 前記信号ファイバと前記ポンプ・ファイバ双方の第1お
よび第2部分に結合のための準備を行う手段と、 前記第1および第2部分において、前記信号ファイバお
よび前記ポンプ・ファイバに融着および伸長処理を行う
手段であって、前記第1部分における前記融着および伸
長処理が前記第1の結合手段を形成し、前記第2部分に
おける前記融着および伸長処理が前記第2の結合手段を
形成し、前記第1部分において行われる前記融着および
伸長処理に依存する前記手段と、から成ることを特徴と
する装置。
14. An apparatus for manufacturing a twin coupler having first and second optical coupling means for coupling a pump fiber to a signal fiber, comprising: a first and a second optical fiber coupling means for both the signal fiber and the pump fiber. Means for preparing the part for coupling; means for performing fusion and extension processing on the signal fiber and the pump fiber in the first and second parts, wherein the fusion in the first part is performed. And the elongation process forms the first coupling means, and the fusing and elongating processes in the second portion form the second coupling means, and the fusing and elongating processes performed in the first portion are performed. Dependent means.
【請求項15】 請求項14記載の装置において、更
に、 マルチモード信号を前記ポンプ・ファイバに供給するマ
ルチモード・ソース手段と、 前記第1部分における前記融着および伸長処理におい
て、前記ポンプ・ファイバから前記主ファイバへの前記
マルチモード信号の最大伝達が得られるときを判定し、
前記最大のマルチモード信号伝達が得られたことが判定
されたときに、前記第1部分における前記融着および伸
長処理を中断する手段と、を含むことを特徴とする装
置。
15. The apparatus of claim 14, further comprising: multi-mode source means for providing a multi-mode signal to said pump fiber; and wherein said fusing and stretching process in said first portion comprises said pump fiber. Determine when the maximum transmission of the multi-mode signal from the main fiber to the main fiber is obtained,
Means for interrupting the fusion and elongation process in the first portion when it is determined that the maximum multi-mode signaling has been obtained.
【請求項16】 請求項15記載の装置であって、更
に、 前記第1部分において得られた前記最大のマルチモード
信号伝達と、前記第2部分において得られた最大のマル
チモード信号伝達とに基づいて、前記第2部分における
前記融着および伸長処理の間に、前記ポンプ・ファイバ
から前記主ファイバへの前記マルチモード信号の最大の
全伝達が得られるときを判定し、前記最大の全マルチモ
ード信号伝達が得られたことが判定されたときに、前記
第2部分における前記融着および伸長処理を中断する手
段と、 を含むことを特徴とする装置。
16. The apparatus of claim 15, further comprising: the maximum multi-mode signaling obtained in the first part and the maximum multi-mode signaling obtained in the second part. Determining when a maximum full transmission of the multimode signal from the pump fiber to the main fiber is obtained during the fusion and elongation process in the second portion. Means for interrupting the fusion and elongation process in the second portion when it is determined that mode signaling has been obtained.
【請求項17】 請求項14記載の装置において、前記
準備を行う手段が、 前記信号ファイバの前記第1部分を剥ぎ取る手段と、 前記ポンプ・ファイバの前記第1部分を剥ぎ取る手段
と、 前記第1の剥ぎ取り部分において、前記信号ファイバと
前記ポンプ・ファイバとを共に捩じる手段と、を含むこ
とを特徴とする装置。
17. The apparatus of claim 14, wherein the means for preparing comprises: means for stripping the first portion of the signal fiber; means for stripping the first portion of the pump fiber; Means for twisting said signal fiber and said pump fiber together in a first stripped portion.
【請求項18】 請求項14記載の装置において、前記
準備を行う手段が、 前記信号ファイバの前記第2部分を剥ぎ取る手段と、 前記ポンプ・ファイバの前記第2部分を剥ぎ取る手段
と、 前記第2の剥ぎ取り部分において、前記信号ファイバと
前記ポンプ・ファイバとを共に捩じる手段と、を含むこ
とを特徴とする装置。
18. The apparatus of claim 14, wherein the means for preparing comprises: means for stripping the second portion of the signal fiber; means for stripping the second portion of the pump fiber; Means for twisting said signal fiber and said pump fiber together at a second stripping portion.
【請求項19】 マルチモード・ポンプ・ファイバをマ
ルチモード信号ファイバに結合するための、多結合シス
テムの少なくとも第1および第2の光結合器を製造する
装置であって、 マルチモード光信号を前記ポンプ・ファイバに供給する
手段と、 第1および第2の離間された位置において、前記信号フ
ァイバおよび前記ポンプ・ファイバを融着する手段と、 前記第1および第2の位置において、前記信号ファイバ
および前記ポンプ・ファイバにテーパを形成する手段
と、 前記第1および第2の結合器において、前記ポンプ・フ
ァイバから前記信号ファイバに伝達される前記マルチモ
ード光信号の量に基づいて、結合効率を監視する手段
と、 前記融着およびテーパ形成手段を制御し、前記第1の結
合器について監視した結合効率に基づいて、前記第1の
位置において前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファ
イバを加熱しかつ伸長して前記第1の結合器を作成し、
かつ前記融着およびテーパ形成手段を制御し、前記第1
の結合器に対する結合係数および前記第2の結合器につ
いて監視した結合係数に基づいて、前記第2の位置にお
いて前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファイバを加
熱しかつ伸長して前記第2の結合器を作成する手段と、
から成ることを特徴とする装置。
19. An apparatus for manufacturing at least a first and a second optical coupler of a multi-coupling system for coupling a multi-mode pump fiber to a multi-mode signal fiber, said multi-mode optical signal being coupled to said multi-mode optical fiber. Means for feeding a pump fiber; means for fusing the signal fiber and the pump fiber at first and second spaced positions; and means for fusing the signal fiber at the first and second positions. Means for tapering the pump fiber; and wherein the first and second couplers monitor coupling efficiency based on an amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber. Means for controlling the fusing and tapering means, based on the coupling efficiency monitored for the first coupler. Wherein heating the signal fiber and the pump fiber and extended to create the first coupler in the first position,
And controlling the fusing and taper forming means,
Heating and stretching the signal fiber and the pump fiber at the second location based on the coupling coefficient for the coupler of and the coupling coefficient monitored for the second coupler. Means to create,
An apparatus, comprising:
【請求項20】 マルチモード信号ファイバとマルチモ
ード・ポンプ・ファイバとを結合するための、多結合シ
ステムの少なくとも第1および第2の光結合器を製造す
る方法であって、 マルチモード光信号を前記ポンプ・ファイバに供給する
ステップと、 前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファイバの第1部
分を加熱し、伸長して前記第1の結合器を作成するステ
ップと、 前記第1の結合器において、前記ポンプ・ファイバから
前記信号ファイバに伝達される前記マルチモード光信号
の量に基づいて、前記第1結合器に対する結合係数を監
視するステップと、 前記第1部分の加熱および伸長ステップを制御し、前記
第1の結合器に対する前記結合効率に最大値を得るステ
ップと、 前記信号ファイバおよび前記ポンプ・ファイバの第2部
分を加熱し、伸長して前記第2の結合器を作成するステ
ップと、 前記第2の結合器において、前記ポンプ・ファイバから
前記信号ファイバに伝達される前記マルチモード光信号
の量に基づいて、前記第2の結合器に対する結合効率を
監視するステップと、 前記第2部分の加熱および伸長ステップを制御し、前記
第1の結合器に得られた最大結合効率と、前記第2の結
合器に対する結合効率とに基づいて、前記多結合システ
ムに対する最大の全結合効率を得るステップと、から成
ることを特徴とする方法。
20. A method of manufacturing at least first and second optical couplers of a multi-coupling system for coupling a multi-mode signal fiber and a multi-mode pump fiber, comprising: Feeding the pump fiber; heating and stretching the signal fiber and a first portion of the pump fiber to create the first coupler; and wherein the first coupler comprises: Monitoring a coupling coefficient for the first coupler based on an amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber; controlling a heating and stretching step of the first portion; Obtaining a maximum in said coupling efficiency for a first coupler; and a second portion of said signal fiber and said pump fiber. Heating and stretching to create the second coupler; wherein at the second coupler, based on an amount of the multi-mode optical signal transmitted from the pump fiber to the signal fiber; Monitoring the coupling efficiency for the second coupler; controlling the heating and elongation steps of the second portion to obtain the maximum coupling efficiency obtained for the first coupler and the coupling for the second coupler. Obtaining a maximum total coupling efficiency for said multiple coupling system based on the efficiency.
JP10237161A 1997-08-23 1998-08-24 Unequal coupler for multimode pumping optical amplifier Pending JPH11135868A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359728B1 (en) * 1998-09-22 2002-03-19 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Pump device for pumping an active fiber of an optical amplifier and corresponding optical amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359728B1 (en) * 1998-09-22 2002-03-19 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Pump device for pumping an active fiber of an optical amplifier and corresponding optical amplifier

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AR016632A1 (en) 2001-07-25

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