JPH1174595A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JPH1174595A JPH1174595A JP9231512A JP23151297A JPH1174595A JP H1174595 A JPH1174595 A JP H1174595A JP 9231512 A JP9231512 A JP 9231512A JP 23151297 A JP23151297 A JP 23151297A JP H1174595 A JPH1174595 A JP H1174595A
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- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
- H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コスト高と信号光の出力低下を抑えながら利
得の波長特性の平坦化を図り、モニタされる波長の信号
光以外の波長の信号光に対するモニタの影響を排除し、
かつ、小型化を図る光ファイバ増幅器を提供する。 【解決手段】 Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１の出力
側に３ポートの光サーキュレータ１４の第１のポートを
接続し、その第２のポートから信号光を取り出し、１．
５３２μｍ帯の信号光の５０％〜７０％だけを光ファイ
バグレーティング１５を通過させ、１．５３２μｍ帯の
残りの信号光および他の波長の信号光を光ファイバグレ
ーティング１５で反射させて３ポートの光サーキュレー
タ１４の第２のポートから第３のポートへ出力させ、一
方、光ファイバグレーティング１５を通過した信号光９
は受光回路１０で電気信号にされて制御信号１１とな
り、駆動回路３が制御信号１１に基づいて励起光源２を
制御することにより励起光７ａのパワを調節する。
得の波長特性の平坦化を図り、モニタされる波長の信号
光以外の波長の信号光に対するモニタの影響を排除し、
かつ、小型化を図る光ファイバ増幅器を提供する。 【解決手段】 Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１の出力
側に３ポートの光サーキュレータ１４の第１のポートを
接続し、その第２のポートから信号光を取り出し、１．
５３２μｍ帯の信号光の５０％〜７０％だけを光ファイ
バグレーティング１５を通過させ、１．５３２μｍ帯の
残りの信号光および他の波長の信号光を光ファイバグレ
ーティング１５で反射させて３ポートの光サーキュレー
タ１４の第２のポートから第３のポートへ出力させ、一
方、光ファイバグレーティング１５を通過した信号光９
は受光回路１０で電気信号にされて制御信号１１とな
り、駆動回路３が制御信号１１に基づいて励起光源２を
制御することにより励起光７ａのパワを調節する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ増幅器に
関し、特に、光出力をモニタして利得の波長特性を平坦
にする光ファイバ増幅器に関する。
関し、特に、光出力をモニタして利得の波長特性を平坦
にする光ファイバ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にＥｒ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ等の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が
実用レベルに達するようになってきた。特に、Ｅｒを添
加した光ファイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高
利得、高飽和出力を有することから、種々のシステムへ
の適用が考えられている。その中でも、１．５４μｍか
ら１．５６μｍの波長帯の信号光を数波以上用いた波長
多重伝送による高速、大容量、長距離の光通信システム
や、光ＣＡＴＶシステムへの適用が注目されている。こ
のようなシステムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用
において、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑
えるために、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の使用波長帯の
利得の平坦化が重要となってくる。
ｒ、Ｎｄ等の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が
実用レベルに達するようになってきた。特に、Ｅｒを添
加した光ファイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高
利得、高飽和出力を有することから、種々のシステムへ
の適用が考えられている。その中でも、１．５４μｍか
ら１．５６μｍの波長帯の信号光を数波以上用いた波長
多重伝送による高速、大容量、長距離の光通信システム
や、光ＣＡＴＶシステムへの適用が注目されている。こ
のようなシステムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用
において、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑
えるために、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の使用波長帯の
利得の平坦化が重要となってくる。
【０００３】このような利得の平坦化を達成するため
に、本発明者らは先にＥｒ添加マルチコア光ファイバを
用いた光ファイバ増幅器を提案している。図５はその光
ファイバ増幅器を示す。この光ファイバ増幅器におい
て、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１内には、ファイバ
１６ａ内を伝播してきた信号光６ａと、励起光７ａとが
入力されて伝播するように構成されている。信号光６ａ
は波長１．５３μｍから１．５６μｍの範囲から選ばれ
た数波以上の波長多重された光信号であり、光アイソレ
ータ４ａ、ＷＤＭカプラ５ａを通して信号光６ｂとして
Ｅｒ添加マルチコアファイバ内を伝播し、増幅された信
号光６ｃとしてとりだされ、ＷＤＭカプラ５ｂ、光ファ
イバ１６ｂ、光アイソレータ４ｂおよび光ファイバ１６
ｃを通して信号光６ｄとして出力される。一方、波長
０．９８μｍ（あるいは１．４８μｍ）の励起光７ａ
は、励起光源（半導体レーザ）２を駆動回路３で駆動す
ることによって出力され、ＷＤＭカプラ５ａで信号光６
ｂと合波され、励起光７ｂとしてＥｒ添加マルチコアフ
ァイバ１内を伝播することによってＥｒ添加マルチコア
ファイバ１内のＥｒイオンに吸収される。Ｅｒイオンに
吸収されなかった残りの励起光７ｃはＷＤＭカプラ５ｂ
を通して分波され、その自由端から放出される。Ｅｒ添
加マルチコアファイバ１は、長さ（ＥＤＦ ｌｅｎｇｔ
ｈ）が２０ｍであり、その断面構造はフッ素添加クラッ
ド（外径１２５μｍ）内の中心部に７個のＥｒとＡｌを
共添加したコア（コア径：約２μｍ、Ｅｒ濃度：約４０
０ｐｐｍ、Ａｌ濃度：約１７，０００ｐｐｍ）を約１．
３μｍ間隔で配置したもので、コアとクラッドとの比屈
折率差△が２．２％のものを用いる。０．９８μｍの励
起光７ａはパワ（Ｐｆ）が１５５ｍｗである。
に、本発明者らは先にＥｒ添加マルチコア光ファイバを
用いた光ファイバ増幅器を提案している。図５はその光
ファイバ増幅器を示す。この光ファイバ増幅器におい
て、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１内には、ファイバ
１６ａ内を伝播してきた信号光６ａと、励起光７ａとが
入力されて伝播するように構成されている。信号光６ａ
は波長１．５３μｍから１．５６μｍの範囲から選ばれ
た数波以上の波長多重された光信号であり、光アイソレ
ータ４ａ、ＷＤＭカプラ５ａを通して信号光６ｂとして
Ｅｒ添加マルチコアファイバ内を伝播し、増幅された信
号光６ｃとしてとりだされ、ＷＤＭカプラ５ｂ、光ファ
イバ１６ｂ、光アイソレータ４ｂおよび光ファイバ１６
ｃを通して信号光６ｄとして出力される。一方、波長
０．９８μｍ（あるいは１．４８μｍ）の励起光７ａ
は、励起光源（半導体レーザ）２を駆動回路３で駆動す
ることによって出力され、ＷＤＭカプラ５ａで信号光６
ｂと合波され、励起光７ｂとしてＥｒ添加マルチコアフ
ァイバ１内を伝播することによってＥｒ添加マルチコア
ファイバ１内のＥｒイオンに吸収される。Ｅｒイオンに
吸収されなかった残りの励起光７ｃはＷＤＭカプラ５ｂ
を通して分波され、その自由端から放出される。Ｅｒ添
加マルチコアファイバ１は、長さ（ＥＤＦ ｌｅｎｇｔ
ｈ）が２０ｍであり、その断面構造はフッ素添加クラッ
ド（外径１２５μｍ）内の中心部に７個のＥｒとＡｌを
共添加したコア（コア径：約２μｍ、Ｅｒ濃度：約４０
０ｐｐｍ、Ａｌ濃度：約１７，０００ｐｐｍ）を約１．
３μｍ間隔で配置したもので、コアとクラッドとの比屈
折率差△が２．２％のものを用いる。０．９８μｍの励
起光７ａはパワ（Ｐｆ）が１５５ｍｗである。
【０００４】図６は図５の光ファイバ増幅器の利得の波
長特性を示す。ここで、信号光６ａの入力Ｓｉｎは−１
０ｄＢｍ、−２０ｄＢｍ、および−３０ｄＢｍである。
図示されるように波長１５４０ｎｍから１５６０ｎｍの
範囲では、利得がほぼ平坦であるが、波長１５３０ｎｍ
から１５３３ｎｍの範囲では、利得がピークを有する特
性となっており、１５４０ｎｍから１５６０ｎｍの波長
域の利得よりも３〜６ｄＢも高い利得である。
長特性を示す。ここで、信号光６ａの入力Ｓｉｎは−１
０ｄＢｍ、−２０ｄＢｍ、および−３０ｄＢｍである。
図示されるように波長１５４０ｎｍから１５６０ｎｍの
範囲では、利得がほぼ平坦であるが、波長１５３０ｎｍ
から１５３３ｎｍの範囲では、利得がピークを有する特
性となっており、１５４０ｎｍから１５６０ｎｍの波長
域の利得よりも３〜６ｄＢも高い利得である。
【０００５】図７は特開平４−２０４７１９号公報に示
される光ファイバ増幅器を示し、利得の波長特性を改善
するものである。この光ファイバ増幅器はλ1 〜λn の
波長多重信号光および励起光を入力して信号光を増幅す
るＥｒ添加光ファイバ２１と、Ｅｒ添加光ファイバ２１
の利得が最も高い波長λ1 の信号光を分波および分岐す
る分波／分岐器２２と、分波／分岐された信号光を電気
信号に変換する光電変換器２３と、光電変換器２３より
出力される電気信号に基づいてＥｒ添加光ファイバ２１
の利得の波長特性を安定化させる利得制御回路２４を備
えている。
される光ファイバ増幅器を示し、利得の波長特性を改善
するものである。この光ファイバ増幅器はλ1 〜λn の
波長多重信号光および励起光を入力して信号光を増幅す
るＥｒ添加光ファイバ２１と、Ｅｒ添加光ファイバ２１
の利得が最も高い波長λ1 の信号光を分波および分岐す
る分波／分岐器２２と、分波／分岐された信号光を電気
信号に変換する光電変換器２３と、光電変換器２３より
出力される電気信号に基づいてＥｒ添加光ファイバ２１
の利得の波長特性を安定化させる利得制御回路２４を備
えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
光ファイバ増幅器によると、以下の問題点がある。 （１）前述したように、１５３０ｎｍから１５６０ｎｍ
の波長域にわたって利得の平坦な特性を得ることができ
ない。特に、１５３０ｎｍから１５３３ｎｍの波長付近
での利得がピークを有し、これが利得の平坦化に悪影響
をおよぼしている。 （２）図５で説明を省略したが、通常、増幅した信号光
出力を制御するために、信号光出力側に信号光出力の一
部を取り出す光カプラを設け、取り出した光信号を電気
信号に変換してモニタ信号とし、そのモニタ信号を励起
光源２の駆動回路３にフィードバックして、励起光７ａ
のパワを調節している。この構成によると、光カプラを
信号光出力側に付加しなければならず、また光カプラの
後に受光回路も設けなければならないため、コスト高に
なる。さらに、光カプラを付加し、信号光出力の一部を
取り出すことは、信号光出力の低下をもたらす。
光ファイバ増幅器によると、以下の問題点がある。 （１）前述したように、１５３０ｎｍから１５６０ｎｍ
の波長域にわたって利得の平坦な特性を得ることができ
ない。特に、１５３０ｎｍから１５３３ｎｍの波長付近
での利得がピークを有し、これが利得の平坦化に悪影響
をおよぼしている。 （２）図５で説明を省略したが、通常、増幅した信号光
出力を制御するために、信号光出力側に信号光出力の一
部を取り出す光カプラを設け、取り出した光信号を電気
信号に変換してモニタ信号とし、そのモニタ信号を励起
光源２の駆動回路３にフィードバックして、励起光７ａ
のパワを調節している。この構成によると、光カプラを
信号光出力側に付加しなければならず、また光カプラの
後に受光回路も設けなければならないため、コスト高に
なる。さらに、光カプラを付加し、信号光出力の一部を
取り出すことは、信号光出力の低下をもたらす。
【０００７】また、図７に示した光ファイバ増幅器によ
ると、利得の波長特性は改善できるが、以下の問題点が
ある。 （１）光増幅器２１の後に分波／分岐器２２を別途付加
するハイブリッド回路であるため、小型化、低コスト化
がむずかしい。 （２）分波／分岐器２２を増幅された信号光の伝送する
伝送路の途中に設けているため、増幅された信号光がこ
の分波／分岐器２２によって減衰してしまい、出力低下
をまねく。また波長多重された他の波長帯の信号光にも
この分波／分岐器２２の損失波長特性が悪影響を及ぼ
す。
ると、利得の波長特性は改善できるが、以下の問題点が
ある。 （１）光増幅器２１の後に分波／分岐器２２を別途付加
するハイブリッド回路であるため、小型化、低コスト化
がむずかしい。 （２）分波／分岐器２２を増幅された信号光の伝送する
伝送路の途中に設けているため、増幅された信号光がこ
の分波／分岐器２２によって減衰してしまい、出力低下
をまねく。また波長多重された他の波長帯の信号光にも
この分波／分岐器２２の損失波長特性が悪影響を及ぼ
す。
【０００８】従って、本発明の目的は、コスト高と、信
号光の出力低下を抑えながら利得の波長特性の平坦化を
図る光ファイバ増幅器を提供することにある。本発明の
他の目的はモニタされる波長の信号光以外の波長の信号
光に対するモニタの影響を排除し、かつ、小型化を図る
光ファイバ増幅器を提供することにある。
号光の出力低下を抑えながら利得の波長特性の平坦化を
図る光ファイバ増幅器を提供することにある。本発明の
他の目的はモニタされる波長の信号光以外の波長の信号
光に対するモニタの影響を排除し、かつ、小型化を図る
光ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
実現するため、希土類元素を添加した光ファイバに波長
多重された信号光と増幅用の励起光を伝播させることに
よって前記信号光を増幅する光ファイバ増幅器におい
て、前記光ファイバの出力側に第１のポートを接続し、
前記第１のポートより入力した前記信号光を第２のポー
トに出力し、前記信号光を後段へ伝送する出力用光ファ
イバに第３のポートを接続した３ポートの光サーキュレ
ータと、前記３ポートの光サーキュレータの前記第２の
ポートに接続され、前記信号光の所定の波長の信号光の
１部のみを通過し、前記所定の波長の信号光の残りの部
分とその他の波長の信号光を反射して前記３ポートの光
サーキュレータの前記第２のポートに戻すことにより前
記残りの部分の信号光および前記その他の波長の信号光
を前記３ポートの光サーキュレータの前記第３のポート
に出力させる光ファイバグレーティングと、前記光ファ
イバグレーティングを通過した前記１部の信号光に基づ
いて前記希土類元素を添加した光ファイバの利得を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅
器を提供する。
実現するため、希土類元素を添加した光ファイバに波長
多重された信号光と増幅用の励起光を伝播させることに
よって前記信号光を増幅する光ファイバ増幅器におい
て、前記光ファイバの出力側に第１のポートを接続し、
前記第１のポートより入力した前記信号光を第２のポー
トに出力し、前記信号光を後段へ伝送する出力用光ファ
イバに第３のポートを接続した３ポートの光サーキュレ
ータと、前記３ポートの光サーキュレータの前記第２の
ポートに接続され、前記信号光の所定の波長の信号光の
１部のみを通過し、前記所定の波長の信号光の残りの部
分とその他の波長の信号光を反射して前記３ポートの光
サーキュレータの前記第２のポートに戻すことにより前
記残りの部分の信号光および前記その他の波長の信号光
を前記３ポートの光サーキュレータの前記第３のポート
に出力させる光ファイバグレーティングと、前記光ファ
イバグレーティングを通過した前記１部の信号光に基づ
いて前記希土類元素を添加した光ファイバの利得を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅
器を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光ファイバ増幅器
の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の光ファ
イバ増幅器の第１の実施の形態を示す。ここでは、図５
と同一の部分には同一の引用数字を付したので重複する
説明は省略するが、第１より第３のポートを有する光サ
ーキュレータ１４を用い、その光サーキュレータ１４の
第２のポートに１．５３２μｍの波長の信号光の一部
（例えば，５０％〜７０％）を通過させ、残りの１．５
３２μｍの波長の信号光と それ以外の波長帯の信号光
を反射させる光ファイバグレーティング１５を設け、そ
の光ファイバグレーティング１５を通過した１．５３２
μｍの波長の信号光９を受光する受光回路１０を有し、
受光回路１０で受光した信号光９を電気信号に変換し、
励起光源２を駆動している駆動回路３へ制御信号１１と
してフィードバックし、励起光源２から出力される励起
光７ａのパワを制御する構成を有する。これにより、光
ファイバ増幅器の利得値および利得の波長特性を制御す
るものである。
の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の光ファ
イバ増幅器の第１の実施の形態を示す。ここでは、図５
と同一の部分には同一の引用数字を付したので重複する
説明は省略するが、第１より第３のポートを有する光サ
ーキュレータ１４を用い、その光サーキュレータ１４の
第２のポートに１．５３２μｍの波長の信号光の一部
（例えば，５０％〜７０％）を通過させ、残りの１．５
３２μｍの波長の信号光と それ以外の波長帯の信号光
を反射させる光ファイバグレーティング１５を設け、そ
の光ファイバグレーティング１５を通過した１．５３２
μｍの波長の信号光９を受光する受光回路１０を有し、
受光回路１０で受光した信号光９を電気信号に変換し、
励起光源２を駆動している駆動回路３へ制御信号１１と
してフィードバックし、励起光源２から出力される励起
光７ａのパワを制御する構成を有する。これにより、光
ファイバ増幅器の利得値および利得の波長特性を制御す
るものである。
【００１１】以上の構成において、増幅された信号光６
ｃは光サーキュレータ１４の第１のポートへ入り、第２
のポートから取り出され、第２のポートに接続された光
ファイバグレーティング１５で波長１．５３２μｍ帯の
信号光の一部が信号光９として通過して受光回路１０へ
入力される。１．５３２μｍ帯の残りの信号光およびそ
れ以外の波長帯の信号光はこの光ファイバグレーティン
グ１５で反射されて第３のポートに送られ、第３のポー
トより増幅された信号光６ｄとして出力される。光サー
キュレータ１４は光ファイバ増幅器の出力側の光アイソ
レータの機能を有し、また、光ファイバグレーティング
１５を付加することにより、１．５３２μｍ帯の利得の
ピークを抑圧する。また、出力された信号光６ｄの反射
光、および光ファイバグレーティング１５で反射する戻
り光がＥｒ添加ファイバ１側へ伝播するのを抑える。光
ファイバグレーティング１５は増幅された信号光６ｃの
特定の波長の一部をモニタし、受光回路１０がそれに基
づく制御信号１１を駆動回路３へフィードバックするこ
とにより、利得の波長特性を平坦化する。
ｃは光サーキュレータ１４の第１のポートへ入り、第２
のポートから取り出され、第２のポートに接続された光
ファイバグレーティング１５で波長１．５３２μｍ帯の
信号光の一部が信号光９として通過して受光回路１０へ
入力される。１．５３２μｍ帯の残りの信号光およびそ
れ以外の波長帯の信号光はこの光ファイバグレーティン
グ１５で反射されて第３のポートに送られ、第３のポー
トより増幅された信号光６ｄとして出力される。光サー
キュレータ１４は光ファイバ増幅器の出力側の光アイソ
レータの機能を有し、また、光ファイバグレーティング
１５を付加することにより、１．５３２μｍ帯の利得の
ピークを抑圧する。また、出力された信号光６ｄの反射
光、および光ファイバグレーティング１５で反射する戻
り光がＥｒ添加ファイバ１側へ伝播するのを抑える。光
ファイバグレーティング１５は増幅された信号光６ｃの
特定の波長の一部をモニタし、受光回路１０がそれに基
づく制御信号１１を駆動回路３へフィードバックするこ
とにより、利得の波長特性を平坦化する。
【００１２】図２は本発明の光ファイバ増幅器の第２の
実施の形態を示す（引用数字は図１と共通）。この光フ
ァイバ増幅器において、励起光源２ａ、２ｂと駆動回路
３ａ、３ｂを設け、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１内
へ励起光７ａ、７ｂを供給して前方側と後方側の双方向
から励起を行う。ここで、受光回路１０からの制御信号
１１は前記前方側の駆動回路３ａにフィードバックする
か、後方側の駆動回路３ｂにフィードバックするかのど
ちらかを用いればよい。
実施の形態を示す（引用数字は図１と共通）。この光フ
ァイバ増幅器において、励起光源２ａ、２ｂと駆動回路
３ａ、３ｂを設け、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１内
へ励起光７ａ、７ｂを供給して前方側と後方側の双方向
から励起を行う。ここで、受光回路１０からの制御信号
１１は前記前方側の駆動回路３ａにフィードバックする
か、後方側の駆動回路３ｂにフィードバックするかのど
ちらかを用いればよい。
【００１３】図３は本発明の光ファイバ増幅器の第３の
実施の形態を示す（引用数字は図１と共通）。この実施
の形態は後方励起の場合であり、受光回路１０の制御信
号１１は駆動回路３ｂへフィードバックされている。
実施の形態を示す（引用数字は図１と共通）。この実施
の形態は後方励起の場合であり、受光回路１０の制御信
号１１は駆動回路３ｂへフィードバックされている。
【００１４】図４は本発明の光ファイバ増幅器を用いた
超高速、大容量、長距離の光通信システムを示す。この
光通信システムにおいて、光波長多重伝送用送信機１７
より、それぞれ波長の異なる８波、あるいは１６波、さ
らには３２波、６４波、・・・・・の光信号に高速（例
えば、１００Ｍｂ／ｓ、２．４Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ
など）の情報をのせて得られた信号光を合波（多重化）
して送出し、波長多重伝送用光ファイバ１９1 〜１９
n+1 と光ファイバ増幅器２０1 〜２０n を接続された伝
送路を伝播させる。光波長多重伝送用受信機１８はそれ
ぞれの波長の信号光を分波してそれぞれの情報信号を再
生する。この波長多重伝送用光ファイバ１９1 〜１９
n+1 としては、分散シフトファイバ、分散フラットファ
イバ、シングルモードファイバと分散補償ファイバ（あ
るいはデバイス）との組み合わせ、さらには実効コア断
面積を１００μｍ2 以上に大きくした波長多重伝送用フ
ァイバ等を用いることができる。光ファイバ増幅器２０
1 〜２０n は１００ｋｍ〜２００ｋｍ間隔で設けられ
る。
超高速、大容量、長距離の光通信システムを示す。この
光通信システムにおいて、光波長多重伝送用送信機１７
より、それぞれ波長の異なる８波、あるいは１６波、さ
らには３２波、６４波、・・・・・の光信号に高速（例
えば、１００Ｍｂ／ｓ、２．４Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ
など）の情報をのせて得られた信号光を合波（多重化）
して送出し、波長多重伝送用光ファイバ１９1 〜１９
n+1 と光ファイバ増幅器２０1 〜２０n を接続された伝
送路を伝播させる。光波長多重伝送用受信機１８はそれ
ぞれの波長の信号光を分波してそれぞれの情報信号を再
生する。この波長多重伝送用光ファイバ１９1 〜１９
n+1 としては、分散シフトファイバ、分散フラットファ
イバ、シングルモードファイバと分散補償ファイバ（あ
るいはデバイス）との組み合わせ、さらには実効コア断
面積を１００μｍ2 以上に大きくした波長多重伝送用フ
ァイバ等を用いることができる。光ファイバ増幅器２０
1 〜２０n は１００ｋｍ〜２００ｋｍ間隔で設けられ
る。
【００１５】通常、１．５３２μｍ帯の利得が他の波長
帯の利得に比して高い特性（すなわち、図７の特性）を
もっていると、これをカスケードに数段から数十段も接
続することにより、１．５３２μｍ帯の信号光が増々大
きくなり、他の波長帯の信号光との出力パワの差が大き
くなって受信側でのＳ／Ｎ比が劣化し、信号光間のクロ
ストークが劣化する等の問題を起こす。しかし、本発明
の光ファイバ増幅器を用いれば、その波長の５０％〜７
０％の信号光をモニタ光として利用するので、これらの
問題を解決することができる。
帯の利得に比して高い特性（すなわち、図７の特性）を
もっていると、これをカスケードに数段から数十段も接
続することにより、１．５３２μｍ帯の信号光が増々大
きくなり、他の波長帯の信号光との出力パワの差が大き
くなって受信側でのＳ／Ｎ比が劣化し、信号光間のクロ
ストークが劣化する等の問題を起こす。しかし、本発明
の光ファイバ増幅器を用いれば、その波長の５０％〜７
０％の信号光をモニタ光として利用するので、これらの
問題を解決することができる。
【００１６】本発明は、波長多重を用いた光ＣＡＴＶシ
ステムにも用いることができる。本発明を光ＣＡＴＶに
用いると、各々の波長間のクロストークによる画質劣化
を抑圧することができる。特に、高精細ＴＶ画像の伝送
において、画質劣化を抑えて伝送できる。
ステムにも用いることができる。本発明を光ＣＡＴＶに
用いると、各々の波長間のクロストークによる画質劣化
を抑圧することができる。特に、高精細ＴＶ画像の伝送
において、画質劣化を抑えて伝送できる。
【００１７】第１より第３の実施の形態で用いた光サー
キュレータ１４として、第３ポートから第１ポートへ光
信号が通過せずに阻止されるものを用いると、出力側か
らの反射光、および光ファイバグレーティングで反射し
た戻り光がＥｒ添加光ファイバ側に戻ってくるのを抑圧
することができるので、本発明の効果はさらに向上す
る。
キュレータ１４として、第３ポートから第１ポートへ光
信号が通過せずに阻止されるものを用いると、出力側か
らの反射光、および光ファイバグレーティングで反射し
た戻り光がＥｒ添加光ファイバ側に戻ってくるのを抑圧
することができるので、本発明の効果はさらに向上す
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光ファイバ
増幅器によると、以下の効果が得られる。 （１）Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の出力側の光アイソレ
ータと光カプラを不要にし、３ポートの光サーキュレー
タを用いてその一つのポートに光ファイバグレーティン
グと受光器をカスケードで接続したため、コストダウン
と小型化を図ることができる。 （２）光ファイバグレーティングは非常に狭い波長帯の
信号光のみを部分的に通過させ、それ以外の波長帯の信
号光は効率よく反射させるので、利得の波長特性をより
一層平坦化することができる。 （３）１．５３２μｍ帯の信号光の一部を通過させ、そ
れ以外の信号光をすべて光ファイバグレーティングで反
射するので、１．５３２μｍ帯以外の信号光の出力低下
はほとんどない。 （４）出力側に光サーキュレータを用いているので、出
力側からの反射光、およ光ファイバグレーティングから
の反射光がＥｒ添加光ファイバ側へ戻ってくるのを阻止
することができ、安定性を高めることができる
増幅器によると、以下の効果が得られる。 （１）Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の出力側の光アイソレ
ータと光カプラを不要にし、３ポートの光サーキュレー
タを用いてその一つのポートに光ファイバグレーティン
グと受光器をカスケードで接続したため、コストダウン
と小型化を図ることができる。 （２）光ファイバグレーティングは非常に狭い波長帯の
信号光のみを部分的に通過させ、それ以外の波長帯の信
号光は効率よく反射させるので、利得の波長特性をより
一層平坦化することができる。 （３）１．５３２μｍ帯の信号光の一部を通過させ、そ
れ以外の信号光をすべて光ファイバグレーティングで反
射するので、１．５３２μｍ帯以外の信号光の出力低下
はほとんどない。 （４）出力側に光サーキュレータを用いているので、出
力側からの反射光、およ光ファイバグレーティングから
の反射光がＥｒ添加光ファイバ側へ戻ってくるのを阻止
することができ、安定性を高めることができる
【図１】本発明の光ファイバ増幅器の第１の実施の形態
を示す説明図。
を示す説明図。
【図２】本発明の光ファイバ増幅器の第２の実施の形態
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】本発明の光ファイバ増幅器の第３の実施の形態
を示す説明図。
を示す説明図。
【図４】本発明の光ファイバ増幅器を使用した波長多重
光通信システムを示す説明図。
光通信システムを示す説明図。
【図５】従来の光ファイバ増幅器を示す説明図。
【図６】従来の光ファイバ増幅器の利得の波長特性を示
すグラフ。
すグラフ。
【図７】従来の他の光ファイバ増幅器を示す説明図。
１ Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ ２、２ａ、２ｂ 励起光源 ３、３ａ、３ｂ 駆動回路 ４ａ、４ｂ 光アイソレータ ５ａ、５ｂ ＷＤＭカプラ ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、９ 信号光 ７ａ、７ｂ、７ｃ 励起光 １０ 受光回路 １４ 光サーキュレータ １５ 光ファイバグレーティング １６ａ、１６ｂ、１６ｃ 光ファイバ
Claims (8)
- 【請求項１】 希土類元素を添加した光ファイバに波長
多重された信号光と増幅用の励起光を伝播させることに
よって前記信号光を増幅する光ファイバ増幅器におい
て、 前記光ファイバの出力側に第１のポートを接続し、前記
第１のポートより入力した前記信号光を第２のポートに
出力し、前記信号光を後段へ伝送する出力用光ファイバ
に第３のポートを接続した３ポートの光サーキュレータ
と、 前記３ポートの光サーキュレータの前記第２のポートに
接続され、前記信号光の所定の波長の信号光の１部のみ
を通過し、前記所定の波長の信号光の残りの部分とその
他の波長の信号光を反射して前記３ポートの光サーキュ
レータの前記第２のポートに戻すことにより前記残りの
部分の信号光および前記その他の波長の信号光を前記３
ポートの光サーキュレータの前記第３のポートに出力さ
せる光ファイバグレーティングと、 前記光ファイバグレーティングを通過した前記１部の信
号光に基づいて前記希土類元素を添加した光ファイバの
利得を制御する制御手段を備えたことを特徴とする光フ
ァイバ増幅器。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記１部の信号光を電
気信号に変換する光電変換手段と、前記電気信号に基づ
いて前記励起光を出射する励起光源を制御して前記励起
光のパワを調節することにより前記利得の波長特性を平
坦化する駆動回路を含む請求項１記載の光ファイバ増幅
器。 - 【請求項３】 前記駆動回路は、前記励起光源を制御し
て前記電気信号を一定レベルにする構成の請求項１記載
の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 前記希土類元素を添加した光ファイバ
は、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバであり、 前記光ファイバグレーティングは、前記所定の波長とし
て１．５３２μｍ帯の信号光の１部を通過する構成の請
求項１記載の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器。 - 【請求項５】 前記光ファイバグレーティングは、前記
信号光の１部として１．５３２μｍ帯の信号光の５０％
から７０％を通過する構成の請求項１記載の光ファイバ
増幅器。 - 【請求項６】 前記３ポートの光サーキュレータは、第
３ポートから第１ポートへの光信号の通過が阻止される
構成の請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項７】 前記励起光源は、０．９８μｍ帯あるい
は１．４８μｍ帯の励起光を出射する構成の請求項２記
載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項８】 前記励起光源は、前記励起光を前記希土
類元素を添加した光ファイバにその入力側、その出力
側、あるいはその入力側と出力側の両側から供給する構
成の請求項２記載の光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9231512A JPH1174595A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9231512A JPH1174595A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174595A true JPH1174595A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16924658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9231512A Pending JPH1174595A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174595A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001010063A1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Repetiteur d'amplification optique et systeme d'emission et de repetition d'amplification optique |
| KR100344071B1 (ko) * | 1999-08-24 | 2002-07-22 | 주식회사 머큐리 | 이득 평탄화 광섬유증폭기 |
| KR20030032291A (ko) * | 2001-10-17 | 2003-04-26 | 주식회사 머큐리 | 이득 고정형 광섬유 증폭기 |
| US6658211B1 (en) | 1999-06-28 | 2003-12-02 | Nec Corporation | Optical signal repeater and output level control method used in this repeater |
| US7170673B2 (en) | 1999-07-30 | 2007-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical amplifying repeater apparatus and optical amplifying/repeating transmission system |
| JP2010258884A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Fujitsu Ltd | 光出力装置、光伝送システムおよびそれらの制御方法 |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP9231512A patent/JPH1174595A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6658211B1 (en) | 1999-06-28 | 2003-12-02 | Nec Corporation | Optical signal repeater and output level control method used in this repeater |
| WO2001010063A1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Repetiteur d'amplification optique et systeme d'emission et de repetition d'amplification optique |
| US6657778B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-12-02 | Mitsubishi Denkikabushiki Kaisha | Optical amplification repeater and optical amplification repeating and transmitting system |
| US6873456B2 (en) | 1999-07-30 | 2005-03-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical amplifying repeater apparatus and optical amplifying/repeating transmission system |
| US7170673B2 (en) | 1999-07-30 | 2007-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical amplifying repeater apparatus and optical amplifying/repeating transmission system |
| KR100344071B1 (ko) * | 1999-08-24 | 2002-07-22 | 주식회사 머큐리 | 이득 평탄화 광섬유증폭기 |
| KR20030032291A (ko) * | 2001-10-17 | 2003-04-26 | 주식회사 머큐리 | 이득 고정형 광섬유 증폭기 |
| JP2010258884A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Fujitsu Ltd | 光出力装置、光伝送システムおよびそれらの制御方法 |
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