JPH11135880A - 光前置増幅器 - Google Patents
光前置増幅器Info
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- JPH11135880A JPH11135880A JP10250176A JP25017698A JPH11135880A JP H11135880 A JPH11135880 A JP H11135880A JP 10250176 A JP10250176 A JP 10250176A JP 25017698 A JP25017698 A JP 25017698A JP H11135880 A JPH11135880 A JP H11135880A
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- JP
- Japan
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- wavelength
- optical
- amplifier
- preamplifier
- optical amplifier
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 同調可能なフィルタを必要としない光前置増
幅器を提供する。 【解決手段】 最初の光増幅器（１０）を備えた光受信
器のための光前置増幅器。この最初の光増幅器（１０）
は、波長をフィルタの固定波長λ0に変換する波長変換
装置（２０）を通して固定波長λ0に中心波長を合せた
光フィルタ（３０）の入力に接続され、その結果この装
置を信号の波長λiから独立させることができる。
幅器を提供する。 【解決手段】 最初の光増幅器（１０）を備えた光受信
器のための光前置増幅器。この最初の光増幅器（１０）
は、波長をフィルタの固定波長λ0に変換する波長変換
装置（２０）を通して固定波長λ0に中心波長を合せた
光フィルタ（３０）の入力に接続され、その結果この装
置を信号の波長λiから独立させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光前置増幅器に関
するものである。本発明は、光通信及び、特に、高速デ
ータ速度受信器及び高感度受信器に適用される。
するものである。本発明は、光通信及び、特に、高速デ
ータ速度受信器及び高感度受信器に適用される。
【０００２】
【従来の技術】光前置増幅器は、特に、電気的領域で信
号を増幅するのではなく、光学的領域で信号を増幅する
ために、高速データ速度受信器で使用される。
号を増幅するのではなく、光学的領域で信号を増幅する
ために、高速データ速度受信器で使用される。
【０００３】このことは、増幅器の雑音が非常に小さい
という重要な利点がある。なぜなら光増幅器は、量子雑
音を引き起こす光子の運動に基づくものであるのに対し
て、電気的増幅は、より大きな熱雑音を引き起こす電子
の運動に基づくものであるからである。
という重要な利点がある。なぜなら光増幅器は、量子雑
音を引き起こす光子の運動に基づくものであるのに対し
て、電気的増幅は、より大きな熱雑音を引き起こす電子
の運動に基づくものであるからである。
【０００４】従来の技術による受信器用の光前置増幅器
のブロック図が、図１に示されている。
のブロック図が、図１に示されている。
【０００５】この装置は、光入射信号ＳＥ用の入力Ｅ
と、検出され増幅された信号を供給する出力Ｓを備えて
いる。入力Ｅは、最初の光増幅器１に接続され、この増
幅器は、半導体光増幅器（Semi-Conductor Optical Amp
lifier（SOA））とすることも、エルビウムでドーピン
グされたファイバ型増幅器（Erbium-Doped Fiber Ampli
fier（EDFA））とすることも可能である。
と、検出され増幅された信号を供給する出力Ｓを備えて
いる。入力Ｅは、最初の光増幅器１に接続され、この増
幅器は、半導体光増幅器（Semi-Conductor Optical Amp
lifier（SOA））とすることも、エルビウムでドーピン
グされたファイバ型増幅器（Erbium-Doped Fiber Ampli
fier（EDFA））とすることも可能である。
【０００６】この増幅器の後に、帯域通過フィルタ２が
続く。このフィルタは、同調ループＢによって、入射信
号ＳＥの波長λiに同調される。
続く。このフィルタは、同調ループＢによって、入射信
号ＳＥの波長λiに同調される。
【０００７】このフィルタ２は、増幅器１（ＥＤＦＡ）
によって発生する広帯域雑音を発生させずに、増幅され
た信号ＳＡを通過させるために、波長λiに応じて、ル
ープによって同調される、または同調可能なフィルタで
ある。
によって発生する広帯域雑音を発生させずに、増幅され
た信号ＳＡを通過させるために、波長λiに応じて、ル
ープによって同調される、または同調可能なフィルタで
ある。
【０００８】濾波された増幅信号ＳＦは、フォトダイオ
ード３のような光検出器によって検出され、さらに場合
によっては、受信器中で電気的に増幅（４）される。
ード３のような光検出器によって検出され、さらに場合
によっては、受信器中で電気的に増幅（４）される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような増幅器に見
られる問題は、帯域通過フィルタが、信号の波長λiに
同調しなければならないという点である。
られる問題は、帯域通過フィルタが、信号の波長λiに
同調しなければならないという点である。
【００１０】したがって、現実には、同調可能なフィル
タを備える必要がある。このようなフィルタの使用には
さまざまな問題がある。たとえば、構造が複雑であるこ
と、コストがかかること、さらに、同調の安定性が悪い
ことから引き起こされるさまざまなトラブルである。
タを備える必要がある。このようなフィルタの使用には
さまざまな問題がある。たとえば、構造が複雑であるこ
と、コストがかかること、さらに、同調の安定性が悪い
ことから引き起こされるさまざまなトラブルである。
【００１１】実際に、そのために、フィルタが入射信号
の波長を追従したままとすることができるネガティブフ
ィードバックループを有する複雑なフィルタが使用され
ている。しかし、これらのフィルタはコストがかかり、
技術的にも製造が難しい。
の波長を追従したままとすることができるネガティブフ
ィードバックループを有する複雑なフィルタが使用され
ている。しかし、これらのフィルタはコストがかかり、
技術的にも製造が難しい。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、最初の光増幅器を備えた光受信器用の光前置増幅器
であって、前記の最初の光増幅器が、波長を固定波長λ
0に変換するための波長変換装置と、前記の固定波長λ0
に中心波長を合せた光フィルタとを介して、光検出器に
結合されることを特徴とする光前置増幅器が提案され
る。
に、最初の光増幅器を備えた光受信器用の光前置増幅器
であって、前記の最初の光増幅器が、波長を固定波長λ
0に変換するための波長変換装置と、前記の固定波長λ0
に中心波長を合せた光フィルタとを介して、光検出器に
結合されることを特徴とする光前置増幅器が提案され
る。
【００１３】本発明の他の特性によれば、波長変換装置
は、安定利得型の半導体光増幅器を備えており、変換す
る波長λ0は、前記安定利得型の半導体光増幅器によっ
て発生する振動波長λ0であり、この増幅器の入力は、
前記の振動波長を遮断するための光学的に遮断するフィ
ルタを通して、最初の光増幅器の出力に接続される。
は、安定利得型の半導体光増幅器を備えており、変換す
る波長λ0は、前記安定利得型の半導体光増幅器によっ
て発生する振動波長λ0であり、この増幅器の入力は、
前記の振動波長を遮断するための光学的に遮断するフィ
ルタを通して、最初の光増幅器の出力に接続される。
【００１４】本発明の他の特性によれば、遮断するフィ
ルタは、傾斜格子型フィルタである。
ルタは、傾斜格子型フィルタである。
【００１５】本発明の他の特性によれば、最初の光増幅
器はまた、半導体光増幅器である。
器はまた、半導体光増幅器である。
【００１６】半導体光増幅器は、エルビウムでドーピン
グされた光ファイバ型増幅器（ＥＤＦＡ）よりコンパク
トであることから、半導体光増幅器を使用することによ
って、前置増幅器の寸法をより小さくすることができ
る。さらに、こうした選択によって、装置のエネルギー
消費量も削減することができる。
グされた光ファイバ型増幅器（ＥＤＦＡ）よりコンパク
トであることから、半導体光増幅器を使用することによ
って、前置増幅器の寸法をより小さくすることができ
る。さらに、こうした選択によって、装置のエネルギー
消費量も削減することができる。
【００１７】添付の図面を参照して、限定的でなく例示
的なものとして与えられる以下の説明によって、本発明
の他の特性及び利点が明らかになるだろう。
的なものとして与えられる以下の説明によって、本発明
の他の特性及び利点が明らかになるだろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明による光前置増幅器は、第
一の増幅器１０を備え、その入力Ｅは、光通信の伝送帯
域中で、任意の波長λiの入射信号ＳＥを受取る。
一の増幅器１０を備え、その入力Ｅは、光通信の伝送帯
域中で、任意の波長λiの入射信号ＳＥを受取る。
【００１９】増幅器１０の出力は、波長変換装置２０の
入力に接続される。この装置は、増幅された入射信号Ｓ
Ａの波長を、設定された補助波長λ0に変換するのに適
している。補助波長λ0における信号は、波長λ0である
固定波長に中心波長を合せた光学帯域通過フィルタ３０
の入力に印加される。
入力に接続される。この装置は、増幅された入射信号Ｓ
Ａの波長を、設定された補助波長λ0に変換するのに適
している。補助波長λ0における信号は、波長λ0である
固定波長に中心波長を合せた光学帯域通過フィルタ３０
の入力に印加される。
【００２０】波長λ0に変換された信号は、光フィルタ
３０によって固定波長に濾波され、さらに、フォトダイ
オード４０によって検出される。
３０によって固定波長に濾波され、さらに、フォトダイ
オード４０によって検出される。
【００２１】入射信号の波長の変換によって、光前置増
幅器を入射信号の波長から独立させることができ、その
結果、固定波長型光フィルタを使用することができる。
幅器を入射信号の波長から独立させることができ、その
結果、固定波長型光フィルタを使用することができる。
【００２２】本発明の望ましい実施形態が図３に示され
ている。この実施形態は、前置増幅器のさまざまな機能
を統合し、その結果、従来の技術の解決策に比べて寸法
の小さい構成部品、およそ１０ｃｍ2を占める電子カー
ドの代わりに、数立方ｃｍ（２ｃｍ3）の構成部品を作
成することができる。このことは、この種の複数の装置
を波長分割多重化信号（Wavelength Division Multiple
xing．ＷＤＭ）の受信のアプリケーションに使用する場
合にとりわけ好都合である。
ている。この実施形態は、前置増幅器のさまざまな機能
を統合し、その結果、従来の技術の解決策に比べて寸法
の小さい構成部品、およそ１０ｃｍ2を占める電子カー
ドの代わりに、数立方ｃｍ（２ｃｍ3）の構成部品を作
成することができる。このことは、この種の複数の装置
を波長分割多重化信号（Wavelength Division Multiple
xing．ＷＤＭ）の受信のアプリケーションに使用する場
合にとりわけ好都合である。
【００２３】この実施形態は、波長変換器として、安定
利得型の半導体光増幅器（Gain Clamped Semi-conducto
r Optical Amplifier．GC-SOA）を使用し、この増幅器
の入力に、増幅器２１によって発生した戻り振動（retu
rn oscillation）を遮断するためのアイソレータ２２を
置くことからなる。
利得型の半導体光増幅器（Gain Clamped Semi-conducto
r Optical Amplifier．GC-SOA）を使用し、この増幅器
の入力に、増幅器２１によって発生した戻り振動（retu
rn oscillation）を遮断するためのアイソレータ２２を
置くことからなる。
【００２４】以下に詳述するように、アイソレータ２２
は、遮断するフィルタによって形成することができ、こ
のフィルタはそれ自体、統合を可能にする望ましい実施
形態によれば、傾斜格子によって形成される。
は、遮断するフィルタによって形成することができ、こ
のフィルタはそれ自体、統合を可能にする望ましい実施
形態によれば、傾斜格子によって形成される。
【００２５】実際に、安定利得型の半導体光増幅器は、
設定された波長でレーザ空洞の内部に振動を発生させる
ために、増幅媒体の周りにレーザ空洞が設けられるよう
に、内部にフィードバックが生成されるような増幅器で
あることを思い起こす必要がある。振動波長は、増幅器
の製造時にメーカによって設定される。このような増幅
器の詳細は、たとえば、特許出願ＥＰ−Ａ−０ ６３９
８７６号及びＥＰ−Ａ−０ ７６２ ５８０号に記載
されている。
設定された波長でレーザ空洞の内部に振動を発生させる
ために、増幅媒体の周りにレーザ空洞が設けられるよう
に、内部にフィードバックが生成されるような増幅器で
あることを思い起こす必要がある。振動波長は、増幅器
の製造時にメーカによって設定される。このような増幅
器の詳細は、たとえば、特許出願ＥＰ−Ａ−０ ６３９
８７６号及びＥＰ−Ａ−０ ７６２ ５８０号に記載
されている。
【００２６】増幅器１０に伝播する戻り振動の伝播を排
し、その結果この増幅器の飽和を防ぐために、増幅器１
０と安定利得型増幅器との間に設置されたアイソレータ
は、振動波長λ0を遮断するための光学的に遮断するフ
ィルタによってつくられる。
し、その結果この増幅器の飽和を防ぐために、増幅器１
０と安定利得型増幅器との間に設置されたアイソレータ
は、振動波長λ0を遮断するための光学的に遮断するフ
ィルタによってつくられる。
【００２７】同じく装置を統合可能なものとする目的
で、傾斜格子を用いた遮断するフィルタをつくることが
選択される。このような格子の製造技術は良く知られて
おり、この技術によって、望ましい波長で信号の減衰を
得ることができる。
で、傾斜格子を用いた遮断するフィルタをつくることが
選択される。このような格子の製造技術は良く知られて
おり、この技術によって、望ましい波長で信号の減衰を
得ることができる。
【００２８】この望ましい実施形態によれば、受信器用
の前置増幅器は、統合された半導体光前置増幅器の二つ
の段と固定波長型光フィルタとフォトダイオードとを備
えている。二つの増幅段の一方の段は、低雑音半導体光
増幅器（ＳＯＡ）によってつくりだされ、もう一方の段
は、最初の光増幅器のあらゆる飽和を防ぐようなこの増
幅器の戻り振動を遮断することをともなう安定利得型の
半導体光増幅器（ＧＣ−ＳＯＡ）によってつくりだされ
る。
の前置増幅器は、統合された半導体光前置増幅器の二つ
の段と固定波長型光フィルタとフォトダイオードとを備
えている。二つの増幅段の一方の段は、低雑音半導体光
増幅器（ＳＯＡ）によってつくりだされ、もう一方の段
は、最初の光増幅器のあらゆる飽和を防ぐようなこの増
幅器の戻り振動を遮断することをともなう安定利得型の
半導体光増幅器（ＧＣ−ＳＯＡ）によってつくりだされ
る。
【００２９】信号ＳＥは、高利得及び低雑音型増幅器
（ＳＯＡ）１０によって大きく増幅される。次に、安定
利得型増幅器２１（ＧＣ−ＳＯＡ）の振動波長λ0にそ
の波長が変換され、この振動波長は、ラインの伝送ウィ
ンドウの波長より小さくなるように選択される（たとえ
ば１５１０ｎｍ）。
（ＳＯＡ）１０によって大きく増幅される。次に、安定
利得型増幅器２１（ＧＣ−ＳＯＡ）の振動波長λ0にそ
の波長が変換され、この振動波長は、ラインの伝送ウィ
ンドウの波長より小さくなるように選択される（たとえ
ば１５１０ｎｍ）。
【００３０】変換された信号は、次に、固定波長型フィ
ルタによって濾波され、さらに、フォトダイオードによ
って検出される。
ルタによって濾波され、さらに、フォトダイオードによ
って検出される。
【００３１】したがって、この解決策は、リン化インジ
ウム（ＩｎＰ、図３では参照符号Ａ）でできた基板上の
二つの増幅段の統合を可能にする。
ウム（ＩｎＰ、図３では参照符号Ａ）でできた基板上の
二つの増幅段の統合を可能にする。
【００３２】この解決策の他の利点は、吸光率と、光雑
音−信号比を改良する（３０ｄＢを超える雑音−信号比
に対して１５ｄＢ）ことができる点にある。
音−信号比を改良する（３０ｄＢを超える雑音−信号比
に対して１５ｄＢ）ことができる点にある。
【００３３】雑音−信号比と吸光率は、光信号の品質を
決定することができるパラメータである点を思い起こす
必要がある。
決定することができるパラメータである点を思い起こす
必要がある。
【００３４】さらに、装置の安定利得型の半導体光増幅
器は、光信号のデマルチプレクシングまたは時分割サン
プリングを行うために、電気的にあるいは光学的に制御
される光ゲートとして使用することができる。
器は、光信号のデマルチプレクシングまたは時分割サン
プリングを行うために、電気的にあるいは光学的に制御
される光ゲートとして使用することができる。
【００３５】この目的で、増幅器の利得制御回路ＣＤＥ
は、その利得を制御するために増幅器に接続される。こ
の回路はたとえば、増幅器の利得電流の変調回路とする
こともできる。
は、その利得を制御するために増幅器に接続される。こ
の回路はたとえば、増幅器の利得電流の変調回路とする
こともできる。
【図１】従来の技術による装置のブロック図である。
【図２】本発明の一般的ブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施形態のブロック図であ
る。
る。
１０ 最初の光増幅器 ２０ 波長の変換用光学装置 ２１ 利得安定型の半導体光増幅器 ２２ 光学的に遮断するフィルタ ３０ 光フィルタ ４０ 光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシエル・ゴワ フランス国、91700・サント・ジユヌビエ ーブ・デ・ボワ、リユ・パストウール・11
Claims (5)
- 【請求項１】 最初の光増幅器（１０）を備えた光受信
器用の光前置増幅器であって、前記最初の光増幅器（１
０）が、波長を固定波長λ0に変換する波長変換装置
（２０）と前記の固定波長λ0に中心波長を合せた光フ
ィルタ（３０）とを介して光検出器（４０）に結合され
ることを特徴とする前置増幅器。 - 【請求項２】 光学的な波長変換装置（２０）が、利得
安定型の半導体光増幅器（２１）を備え、変換する波長
λ0が前記利得安定型の半導体光増幅器（２１）によっ
て発生する振動波長λ0であり、この利得安定型の半導
体光増幅器の入力が、前記の振動波長を遮断するために
光学的に遮断するフィルタ（２２）を介して最初の光増
幅器（１０）の出力に接続されることを特徴とする請求
項１に記載の前置増幅器。 - 【請求項３】 光学的に遮断するフィルタ（２２）が傾
斜格子型フィルタであることを特徴とする請求項２に記
載の前置増幅器。 - 【請求項４】 最初の光増幅器（１０）もまた半導体光
増幅器であることを特徴とする請求項１から３のいずれ
か一項に記載の前置増幅器。 - 【請求項５】 波長変換装置の半導体光増幅器が、光ゲ
ートを形成するように電気的にまたは光学的に制御され
ることを特徴とする請求項１及び２に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9711005A FR2767975B1 (fr) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Dispositif preamplificateur optique |
| FR9711005 | 1997-09-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135880A true JPH11135880A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=9510757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10250176A Pending JPH11135880A (ja) | 1997-09-04 | 1998-09-03 | 光前置増幅器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6118117A (ja) |
| EP (1) | EP0901206B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11135880A (ja) |
| CA (1) | CA2244278A1 (ja) |
| DE (1) | DE69808574T2 (ja) |
| FR (1) | FR2767975B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0901245B1 (en) * | 1997-08-27 | 2006-05-17 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Optical decision circuit and use thereof |
| EP1248390A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-10-09 | Alcatel | Optical power equalization using a gain clamped semiconductor optical amplifier |
| US6710911B2 (en) | 2001-03-02 | 2004-03-23 | Evident Technologies | Optical wavelength converter |
| KR100541845B1 (ko) * | 2002-06-12 | 2006-01-16 | 한국전자통신연구원 | 직접광변조형 파장변환기 |
| JP2004120669A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Opnext Japan Inc | 光受信器 |
| US20180190596A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Intel Corporation | Standoff members for semiconductor package |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636621B2 (ja) * | 1986-10-15 | 1994-05-11 | 日本電気株式会社 | 光交換機 |
| US5264960A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-23 | At&T Bell Laboratories | Optical wavelength shifter |
| FR2709189B1 (fr) * | 1993-08-20 | 1995-09-15 | Alcatel Nv | Amplificateur optique à semiconducteur, présentant une non-linéarité réduite. |
| FR2737585A1 (fr) * | 1995-08-04 | 1997-02-07 | Alcatel Nv | Convertisseur optique de longueur d'onde |
| FR2738068B1 (fr) * | 1995-08-24 | 1997-09-19 | Alcatel Nv | Amplificateur optique a faible diaphonie et composant incluant cet amplificateur |
-
1997
- 1997-09-04 FR FR9711005A patent/FR2767975B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-24 EP EP98402100A patent/EP0901206B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-24 DE DE69808574T patent/DE69808574T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-03 US US09/146,243 patent/US6118117A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-03 JP JP10250176A patent/JPH11135880A/ja active Pending
- 1998-09-11 CA CA002244278A patent/CA2244278A1/fr not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69808574D1 (de) | 2002-11-14 |
| CA2244278A1 (fr) | 1999-03-14 |
| EP0901206B1 (fr) | 2002-10-09 |
| US6118117A (en) | 2000-09-12 |
| FR2767975B1 (fr) | 1999-10-15 |
| FR2767975A1 (fr) | 1999-03-05 |
| EP0901206A1 (fr) | 1999-03-10 |
| DE69808574T2 (de) | 2003-06-26 |
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