JPH1187822A - 高い小信号利得を有する光繊維増幅器 - Google Patents
高い小信号利得を有する光繊維増幅器Info
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- JPH1187822A JPH1187822A JP10189106A JP18910698A JPH1187822A JP H1187822 A JPH1187822 A JP H1187822A JP 10189106 A JP10189106 A JP 10189106A JP 18910698 A JP18910698 A JP 18910698A JP H1187822 A JPH1187822 A JP H1187822A
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
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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
- 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
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- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
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- H01S3/2333—Double-pass amplifiers
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 1530nm−1560nm全波長領域で高い小信号利得
を得ることができ、波長による利得差も同じ長さのエル
ビウムドーピング光繊維を使用した既存の方法に比べて
顕著に縮めることにある。 【解決手段】 波長分割マルチプレクサ220から印加さ
れる入射光信号をポンプレーザーダイオード210のポン
ピング用光で増幅し、光繊維増幅媒質230を通過しなが
ら増幅された入射信号光をループミラー形態で帰還させ
て再び当該光繊維増幅媒質230に伝送して、ループミラ
ー形態で付着された光カプラ240と、前記波長分割マル
チプレクサ220の前端に配置されて、信号光の強度の小
さい前記入射信号光を受光して当該波長分割マルチプレ
クサ220に伝送し、前記光繊維増幅媒質230を通じて増幅
された帰還信号光が前記波長分割マルチプレクサ220を
通過する時、当該通過した最終信号を出力する光サーキ
ュレータ200とを備える。
を得ることができ、波長による利得差も同じ長さのエル
ビウムドーピング光繊維を使用した既存の方法に比べて
顕著に縮めることにある。 【解決手段】 波長分割マルチプレクサ220から印加さ
れる入射光信号をポンプレーザーダイオード210のポン
ピング用光で増幅し、光繊維増幅媒質230を通過しなが
ら増幅された入射信号光をループミラー形態で帰還させ
て再び当該光繊維増幅媒質230に伝送して、ループミラ
ー形態で付着された光カプラ240と、前記波長分割マル
チプレクサ220の前端に配置されて、信号光の強度の小
さい前記入射信号光を受光して当該波長分割マルチプレ
クサ220に伝送し、前記光繊維増幅媒質230を通じて増幅
された帰還信号光が前記波長分割マルチプレクサ220を
通過する時、当該通過した最終信号を出力する光サーキ
ュレータ200とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光繊維増幅器に係
り、特に光カプラをループミラー形態で連結して信号光
の強度の小さい小信号の利得を高める高い小信号利得を
有する光繊維増幅器に関する。
り、特に光カプラをループミラー形態で連結して信号光
の強度の小さい小信号の利得を高める高い小信号利得を
有する光繊維増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、長距離光通信のための中継機に
おいて光通信中継方式は、弱まった光信号を電気信号に
変換して増幅させた後に、再びこれを光信号に変換して
通信する方式である。このような中継方式は、中継用増
幅器システムが肥大化し転送速度に強く依存する問題が
あった。この問題を補完し、光増幅を効率良く行なうた
めの中継機として、光信号自体を増幅させる光増幅器が
望まれる。
おいて光通信中継方式は、弱まった光信号を電気信号に
変換して増幅させた後に、再びこれを光信号に変換して
通信する方式である。このような中継方式は、中継用増
幅器システムが肥大化し転送速度に強く依存する問題が
あった。この問題を補完し、光増幅を効率良く行なうた
めの中継機として、光信号自体を増幅させる光増幅器が
望まれる。
【０００３】上記光増幅中継機としてのエルビウムドー
ピング光繊維増幅器（Erbium DopedFiber Amplifier:以
下EDFAと呼ぶ）は、次世代の光通信用光中継機として脚
光を浴びている。前記EDFAは、大量のデータが一本の光
繊維を介して長距離伝送されるとき、長距離伝送による
光信号の減衰を防止するために、周期的に光信号を増幅
する場合に使用される。
ピング光繊維増幅器（Erbium DopedFiber Amplifier:以
下EDFAと呼ぶ）は、次世代の光通信用光中継機として脚
光を浴びている。前記EDFAは、大量のデータが一本の光
繊維を介して長距離伝送されるとき、長距離伝送による
光信号の減衰を防止するために、周期的に光信号を増幅
する場合に使用される。
【０００４】図3は、通常の単一順方向のエルビウムド
ーピング光繊維増幅器(single forward:EDFA)の構成を
示すブロック図である。同図において、前記エルビウム
ドーピング光繊維増幅器は、光信号増幅媒質のエルビウ
ムドーピング光繊維（Erbium Doped Fiber:以下EDFと
呼ぶ）130と、当該EDF130内の基底状態にあるエルビウ
ムイオンを励起させるための光源の役割をするポンプレ
ーザダイオード（ポンプLD）120と、単一光（例えば、
入射信号光）と光繊維のポンプ光を束ねて単一線路に入
射させる波長分割マルチプレクサ(Wavelength Division
Multiplexor:以下WDMとする)110と、光信号の逆方向進
行を遮るアイソレータ（Isolator）100、140とから構成
されている。
ーピング光繊維増幅器(single forward:EDFA)の構成を
示すブロック図である。同図において、前記エルビウム
ドーピング光繊維増幅器は、光信号増幅媒質のエルビウ
ムドーピング光繊維（Erbium Doped Fiber:以下EDFと
呼ぶ）130と、当該EDF130内の基底状態にあるエルビウ
ムイオンを励起させるための光源の役割をするポンプレ
ーザダイオード（ポンプLD）120と、単一光（例えば、
入射信号光）と光繊維のポンプ光を束ねて単一線路に入
射させる波長分割マルチプレクサ(Wavelength Division
Multiplexor:以下WDMとする)110と、光信号の逆方向進
行を遮るアイソレータ（Isolator）100、140とから構成
されている。
【０００５】前記WDM110は、アイソレータ100から入射
される信号光及びポンプレーザダイオード120から入射
されるポンプ光を一本の光繊維により結合させてEDF130
に入射させる。前記WDM110の前端（図中左側）に使用さ
れたアイソレータ100は、前記EDF130で生じる増幅され
た自然放出（Amplified Spontaneous Emission:ASE）が
信号入力コネクタのような光素子から反射されてEDF130
に再び入射することによって信号光の増幅効率の低下を
防止するものである。そして、EDF130の後端（図中右
側）のアイソレータ140は、信号出力コネクタのような
光素子から反射され、EDF130に再入射されたASEと増幅
された信号光によるEDFAの増幅効率の低下を防ぐもので
ある。
される信号光及びポンプレーザダイオード120から入射
されるポンプ光を一本の光繊維により結合させてEDF130
に入射させる。前記WDM110の前端（図中左側）に使用さ
れたアイソレータ100は、前記EDF130で生じる増幅され
た自然放出（Amplified Spontaneous Emission:ASE）が
信号入力コネクタのような光素子から反射されてEDF130
に再び入射することによって信号光の増幅効率の低下を
防止するものである。そして、EDF130の後端（図中右
側）のアイソレータ140は、信号出力コネクタのような
光素子から反射され、EDF130に再入射されたASEと増幅
された信号光によるEDFAの増幅効率の低下を防ぐもので
ある。
【０００６】前記ポンプLD120は波長が980nmで信号光と
同じ方向の順方向ポンピングを使用して、パワーは120m
Wに固定されている。そして、前記EDF130は高アルミニ
ウムドーピングEDFであり、エルビウムの濃度は290ppm
である。
同じ方向の順方向ポンピングを使用して、パワーは120m
Wに固定されている。そして、前記EDF130は高アルミニ
ウムドーピングEDFであり、エルビウムの濃度は290ppm
である。
【０００７】一方、光増幅器はレーザーの原理を利用し
てポンプ光のエネルギーを信号光のエネルギーに変換さ
せる装置である。従って、信号光の強度が非常に小さな
場合、一般の光繊維増幅器は信号光がEDF130を一度だけ
通過するので、高出力のポンプ光によって十分に励起さ
れた励起状態のエルビウムを効果的に基底状態に遷移さ
れないため、増幅効率が高くない。即ち、同種類のEDFを
使用して、同じ強度のポンプ光を利用する時に、ポンプ
光のエネルギーを効率的に信号光のエネルギーに変換さ
れないので、小信号利得を高めるには限界があり、信号
光の波長に伴い利得の差が相対的に大きくなるものであ
った。
てポンプ光のエネルギーを信号光のエネルギーに変換さ
せる装置である。従って、信号光の強度が非常に小さな
場合、一般の光繊維増幅器は信号光がEDF130を一度だけ
通過するので、高出力のポンプ光によって十分に励起さ
れた励起状態のエルビウムを効果的に基底状態に遷移さ
れないため、増幅効率が高くない。即ち、同種類のEDFを
使用して、同じ強度のポンプ光を利用する時に、ポンプ
光のエネルギーを効率的に信号光のエネルギーに変換さ
れないので、小信号利得を高めるには限界があり、信号
光の波長に伴い利得の差が相対的に大きくなるものであ
った。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、
エルビウムドーピング光繊維増幅器の全波長領域に亘っ
て小信号利得を上げ、この波長領域で波長にともなう利
得差を減少させるために、エルビウムドーピング光繊維
の後端に光カプラを利用してループミラー形態でエルビ
ウムドーピング光繊維増幅器を構成することにより、当
該ループミラーを通過して出た信号光がエルビウムドー
ピング光繊維を通過しながら再び増幅され、光サーキュ
レータを使用して当該増幅された信号光を最終出力させ
る高い小信号利得を有する光繊維増幅器を提供すること
にある。
従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、
エルビウムドーピング光繊維増幅器の全波長領域に亘っ
て小信号利得を上げ、この波長領域で波長にともなう利
得差を減少させるために、エルビウムドーピング光繊維
の後端に光カプラを利用してループミラー形態でエルビ
ウムドーピング光繊維増幅器を構成することにより、当
該ループミラーを通過して出た信号光がエルビウムドー
ピング光繊維を通過しながら再び増幅され、光サーキュ
レータを使用して当該増幅された信号光を最終出力させ
る高い小信号利得を有する光繊維増幅器を提供すること
にある。
【０００９】
【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の第１の発明による高い小信号利得を
有する光繊維増幅器は、信号光の強度の小さい入射信号
光を増幅する光繊維増幅器において、前記入射信号光を
増幅するためにポンピング用光を印加するポンプレーザ
ーダイオードと、前記入射信号光と前記ポンプレーザー
ダイオードから出力されるポンプ光を一つの光繊維で結
合させる波長分割マルチプレクサと、前記波長分割マル
チプレクサから印加される前記入射光信号を前記ポンプ
レーザーダイオードのポンピング用光で増幅し、当該増
幅された入射信号光が帰還されて再入射される帰還信号
光も増幅する光繊維増幅媒質と、前記光繊維増幅媒質を
通過しながら増幅された入射信号光をループミラー形態
で帰還させて再び当該光繊維増幅媒質に伝送して、ルー
プミラー形態で付着された光カプラと、前記波長分割マ
ルチプレクサの前端に配置されて、信号光の強度の小さ
い前記入射信号光を受光して当該波長分割マルチプレク
サに伝送し、前記光繊維増幅媒質を通じて増幅された帰
還信号光が前記波長分割マルチプレクサを通過する時、
当該通過した最終信号を出力する光サーキュレータとを
備えたことを要旨とする。従って、ループミラーを通過
して出た信号光がエルビウムドーピング光繊維を通過し
ながら再び増幅され、光サーキュレータを使用して当該
増幅された信号光を最終出力させる。
に、請求項１記載の第１の発明による高い小信号利得を
有する光繊維増幅器は、信号光の強度の小さい入射信号
光を増幅する光繊維増幅器において、前記入射信号光を
増幅するためにポンピング用光を印加するポンプレーザ
ーダイオードと、前記入射信号光と前記ポンプレーザー
ダイオードから出力されるポンプ光を一つの光繊維で結
合させる波長分割マルチプレクサと、前記波長分割マル
チプレクサから印加される前記入射光信号を前記ポンプ
レーザーダイオードのポンピング用光で増幅し、当該増
幅された入射信号光が帰還されて再入射される帰還信号
光も増幅する光繊維増幅媒質と、前記光繊維増幅媒質を
通過しながら増幅された入射信号光をループミラー形態
で帰還させて再び当該光繊維増幅媒質に伝送して、ルー
プミラー形態で付着された光カプラと、前記波長分割マ
ルチプレクサの前端に配置されて、信号光の強度の小さ
い前記入射信号光を受光して当該波長分割マルチプレク
サに伝送し、前記光繊維増幅媒質を通じて増幅された帰
還信号光が前記波長分割マルチプレクサを通過する時、
当該通過した最終信号を出力する光サーキュレータとを
備えたことを要旨とする。従って、ループミラーを通過
して出た信号光がエルビウムドーピング光繊維を通過し
ながら再び増幅され、光サーキュレータを使用して当該
増幅された信号光を最終出力させる。
【００１０】請求項２記載の第２の発明は、前記光カプ
ラ内部または前記光繊維増幅媒質と前記光カプラとの間
に配置され、当該光カプラのループミラー形態と同様の
作用を行い、より高い小信号利得を得るために自然放出
を遮断するフィルターをさらに具備することを要旨とす
る。従って、エルビウムドーピング光繊維で生じる増幅
された自然放出を遮断させてより高い小信号利得を得る
ことができる。
ラ内部または前記光繊維増幅媒質と前記光カプラとの間
に配置され、当該光カプラのループミラー形態と同様の
作用を行い、より高い小信号利得を得るために自然放出
を遮断するフィルターをさらに具備することを要旨とす
る。従って、エルビウムドーピング光繊維で生じる増幅
された自然放出を遮断させてより高い小信号利得を得る
ことができる。
【００１１】請求項３記載の第３の発明は、前記光カプ
ラ内部または前記光繊維増幅媒質と当該光カプラとの間
に配置され、当該光カプラのループミラー形態と同様の
作用を行い、前記光繊維増幅器の利得を平坦化する利得
等化器をさらに具備することを要旨とする。従って、光
繊維増幅器の利得をさらに平坦化させる。
ラ内部または前記光繊維増幅媒質と当該光カプラとの間
に配置され、当該光カプラのループミラー形態と同様の
作用を行い、前記光繊維増幅器の利得を平坦化する利得
等化器をさらに具備することを要旨とする。従って、光
繊維増幅器の利得をさらに平坦化させる。
【００１２】請求項４記載の第４の発明は、前記光繊維
増幅媒質は、エルビウムドーピング光繊維であることを
要旨とする。
増幅媒質は、エルビウムドーピング光繊維であることを
要旨とする。
【００１３】請求項５記載の第５の発明は、前記光カプ
ラは、1550nm用50:50カプラであることを要旨とする。
ラは、1550nm用50:50カプラであることを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい一実施の形態を詳細に説明する。図1は
本発明による高い小信号利得を有する光繊維増幅器の一
実施の形態の構成を示すブロック図である。同図におい
て、前記光繊維増幅器は、ポンプレーザーダイオード21
0と、波長分割マルチプレクサ220と、エルビウムドーピ
ング光繊維230と、光カプラ240及び光サーキュレータ200
とから構成されている。
発明の望ましい一実施の形態を詳細に説明する。図1は
本発明による高い小信号利得を有する光繊維増幅器の一
実施の形態の構成を示すブロック図である。同図におい
て、前記光繊維増幅器は、ポンプレーザーダイオード21
0と、波長分割マルチプレクサ220と、エルビウムドーピ
ング光繊維230と、光カプラ240及び光サーキュレータ200
とから構成されている。
【００１５】前記ポンプレーザーダイオード（ポンプL
D）210は信号光の強度の小さな入射信号光を増幅するた
めに、増幅媒質の前記エルビウムドーピング光繊維（Er
biumDoped Fiber:以下EDFと呼ぶ）230内の基底状態であ
るエルビウムイオンを励起させるための光源のポンピン
グ用光を印加するものである。
D）210は信号光の強度の小さな入射信号光を増幅するた
めに、増幅媒質の前記エルビウムドーピング光繊維（Er
biumDoped Fiber:以下EDFと呼ぶ）230内の基底状態であ
るエルビウムイオンを励起させるための光源のポンピン
グ用光を印加するものである。
【００１６】前記波長分割マルチプレクサ(Wavelength
Division Multiplexor:WDM)220は、入射信号光と前記ポ
ンプレーザーダイオード210から出力されるポンプ光を
一つの光繊維に結合させて前記EDF230に入射させるもの
である。
Division Multiplexor:WDM)220は、入射信号光と前記ポ
ンプレーザーダイオード210から出力されるポンプ光を
一つの光繊維に結合させて前記EDF230に入射させるもの
である。
【００１７】前記エルビウムドーピング光繊維(EDF)230
は、前記波長分割マルチプレクサ220から印加される前
記入射光信号を前記ポンプレーザーダイオード210のポ
ンピング用光に増幅し、当該増幅された入射信号光が帰
還して再入射される帰還信号光も増幅するものである。
は、前記波長分割マルチプレクサ220から印加される前
記入射光信号を前記ポンプレーザーダイオード210のポ
ンピング用光に増幅し、当該増幅された入射信号光が帰
還して再入射される帰還信号光も増幅するものである。
【００１８】前記光カプラ240は1550nm用50:50カプラで
あって、ループミラー形態により付着されている。ま
た、光カプラ240は、前記エルビウムドーピング光繊維2
30を通過しながら増幅された入射信号光をループミラー
形態で帰還させて再び当該エルビウムドーピング光繊維
(EDF)230に伝送するものである。
あって、ループミラー形態により付着されている。ま
た、光カプラ240は、前記エルビウムドーピング光繊維2
30を通過しながら増幅された入射信号光をループミラー
形態で帰還させて再び当該エルビウムドーピング光繊維
(EDF)230に伝送するものである。
【００１９】前記光サーキュレータ200は、前記波長分
割マルチプレクサ220の前端（図中左側）に配置され、
信号光の強度の小さな前記入射信号光を受光して当該波
長分割マルチプレクサ220に伝送する。一方、前記エル
ビウムドーピング光繊維(EDF)230を通過して増幅した帰
還信号光が前記波長分割マルチプレクサ220を通過する
時、光サーキュレータ200は当該通過した最終信号を出
力信号網に出力するものである。
割マルチプレクサ220の前端（図中左側）に配置され、
信号光の強度の小さな前記入射信号光を受光して当該波
長分割マルチプレクサ220に伝送する。一方、前記エル
ビウムドーピング光繊維(EDF)230を通過して増幅した帰
還信号光が前記波長分割マルチプレクサ220を通過する
時、光サーキュレータ200は当該通過した最終信号を出
力信号網に出力するものである。
【００２０】前記光サーキュレータ200のポート1からポ
ート2は入射信号光を通過させ、ポート2からポート3は出
力信号光を通過させる素子であって、当該ポート1から
ポート3の入出力ポートの挿入損失は各々1.2dB、1.73dB
である。一方、前記ポート2からポート1およびポート3
からポート2のアイソレーションは全て40dB以上で、既
存の構造で入出力端に使用したアイソレータの機能を含
むので、別のアイソレータを使用する必要がない。
ート2は入射信号光を通過させ、ポート2からポート3は出
力信号光を通過させる素子であって、当該ポート1から
ポート3の入出力ポートの挿入損失は各々1.2dB、1.73dB
である。一方、前記ポート2からポート1およびポート3
からポート2のアイソレーションは全て40dB以上で、既
存の構造で入出力端に使用したアイソレータの機能を含
むので、別のアイソレータを使用する必要がない。
【００２１】そして、本発明の結果を図3に示したノー
マルシングルフォワード(Normal Single Forward)EDFA
と比較するためにポンプLD210は波長が980nmで、既存構
造と同じパワーの120mWに固定して、信号光と同じ方向
の順方向ポンピングとした。前記WDM220はFused Typeで
あり、使われたEDFは高アルミニウムドーピングEDFであ
り、エルビウム濃度は290ppmで5mを使用した。
マルシングルフォワード(Normal Single Forward)EDFA
と比較するためにポンプLD210は波長が980nmで、既存構
造と同じパワーの120mWに固定して、信号光と同じ方向
の順方向ポンピングとした。前記WDM220はFused Typeで
あり、使われたEDFは高アルミニウムドーピングEDFであ
り、エルビウム濃度は290ppmで5mを使用した。
【００２２】上記構成に基づいて本発明の動作を説明す
る。まず、入射された信号光は光サーキュレータ200の
ポート1からポート2を通過してWDM220でポンプ光と結合
された後、EDF230に入力されて1次増幅される。前記増
幅された信号光は光カプラ240で50:50に分かれた後一回
り回転して再び結合される。ループミラー形態で付着さ
れた光カプラ240を介して戻ってきた信号光は再びEDF23
0を通過して増幅された後、光サーキュレータ200のポー
ト2からポート3を通じて最終出力、即ち、出力信号網に
出力される。
る。まず、入射された信号光は光サーキュレータ200の
ポート1からポート2を通過してWDM220でポンプ光と結合
された後、EDF230に入力されて1次増幅される。前記増
幅された信号光は光カプラ240で50:50に分かれた後一回
り回転して再び結合される。ループミラー形態で付着さ
れた光カプラ240を介して戻ってきた信号光は再びEDF23
0を通過して増幅された後、光サーキュレータ200のポー
ト2からポート3を通じて最終出力、即ち、出力信号網に
出力される。
【００２３】本発明でエルビウムドーピング光繊維増幅
器（Erbium Doped Fiber Amplifier:以下EDFAと呼ぶ）
の特性を測定するために使われた入力信号光の強度は−
30dBmでポンプ光の波長は980nmであり、その強度は120m
Wに固定した。測定されたデータはノーマルシングルフ
ォワードEDFAと比較するために、WDM220などの光素子は
同製品を使用して、EDF230も同じ製品で長さを同じよう
にした。入射信号光の波長は1530nm−1560nm間で5nm間
隔で測定して、その結果を当該ノーマルシングルフォワ
ードEDFAと比較するために、図2に共に示した。図2から
分かるように1530nm−1560nm波長範囲でループミラー方
式を用いたEDFAが既存のシングルフォワードポンピング
方式を用いたEDFAより全体的に小信号利得が高く、波長
の違う利得差も13dBから6dBと小さいことが分かる。特
に、1560nmでは7dB以上より高い小信号利得を得ること
ができた。
器（Erbium Doped Fiber Amplifier:以下EDFAと呼ぶ）
の特性を測定するために使われた入力信号光の強度は−
30dBmでポンプ光の波長は980nmであり、その強度は120m
Wに固定した。測定されたデータはノーマルシングルフ
ォワードEDFAと比較するために、WDM220などの光素子は
同製品を使用して、EDF230も同じ製品で長さを同じよう
にした。入射信号光の波長は1530nm−1560nm間で5nm間
隔で測定して、その結果を当該ノーマルシングルフォワ
ードEDFAと比較するために、図2に共に示した。図2から
分かるように1530nm−1560nm波長範囲でループミラー方
式を用いたEDFAが既存のシングルフォワードポンピング
方式を用いたEDFAより全体的に小信号利得が高く、波長
の違う利得差も13dBから6dBと小さいことが分かる。特
に、1560nmでは7dB以上より高い小信号利得を得ること
ができた。
【００２４】一方、フィルター(図示せず)を前記光カプ
ラ240内部または前記エルビウムドーピング光繊維230と
当該光カプラ240との間に配置させる。これにより、フ
ィルターは当該光カプラのループミラー形態と同様の作
用を行い、EDF230で生じる増幅された自然放出（Amplif
ied Spontaneous Emission:ASE）を遮断させてより高い
小信号利得を得ることができる。また、利得等化器(図
示せず)を前記光カプラ240内部または前記光繊維増幅媒
質と前記光カプラとの間に配置させる。これにより、利
得等化器は当該光カプラのループミラー形態と同様の作
用を行い、前記光繊維増幅器の利得をさらに平坦化させ
る。
ラ240内部または前記エルビウムドーピング光繊維230と
当該光カプラ240との間に配置させる。これにより、フ
ィルターは当該光カプラのループミラー形態と同様の作
用を行い、EDF230で生じる増幅された自然放出（Amplif
ied Spontaneous Emission:ASE）を遮断させてより高い
小信号利得を得ることができる。また、利得等化器(図
示せず)を前記光カプラ240内部または前記光繊維増幅媒
質と前記光カプラとの間に配置させる。これにより、利
得等化器は当該光カプラのループミラー形態と同様の作
用を行い、前記光繊維増幅器の利得をさらに平坦化させ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
1550nm用50:50カプラをループミラーで使用して1530nm
−1560nm全波長領域で高い小信号利得を得ることができ
る。そして、波長にともなう利得差も同長さのエルビウ
ムドーピング光繊維を使用した既存の方法に比べて顕著
に縮めうる。また、本発明で使用したエルビウムドーピ
ング光繊維増幅器の構造のループミラー方式はダブルパ
ス方法であるので、既存のシングルパス方法に比べて信
号光がエルビウムドーピング光繊維を二回通過すること
によりエルビウムドーピング光繊維の長さを縮める長所
がある。更に、長距離伝送でエルビウムドーピング光繊
維増幅器の利得が大きければ大きいほど増幅器間の間隔
を大きくできるので、決められた距離で用いられる増幅
器の数を縮めるので、より経済的であり、増幅器から発
生する恐れがあるエラー確率を減少させる。
1550nm用50:50カプラをループミラーで使用して1530nm
−1560nm全波長領域で高い小信号利得を得ることができ
る。そして、波長にともなう利得差も同長さのエルビウ
ムドーピング光繊維を使用した既存の方法に比べて顕著
に縮めうる。また、本発明で使用したエルビウムドーピ
ング光繊維増幅器の構造のループミラー方式はダブルパ
ス方法であるので、既存のシングルパス方法に比べて信
号光がエルビウムドーピング光繊維を二回通過すること
によりエルビウムドーピング光繊維の長さを縮める長所
がある。更に、長距離伝送でエルビウムドーピング光繊
維増幅器の利得が大きければ大きいほど増幅器間の間隔
を大きくできるので、決められた距離で用いられる増幅
器の数を縮めるので、より経済的であり、増幅器から発
生する恐れがあるエラー確率を減少させる。
【図１】本発明による高い小信号利得を有する光繊維増
幅器の一実施の形態の構成を示したブロック図である。
幅器の一実施の形態の構成を示したブロック図である。
【図２】二種類のEDFAの小信号利得を比較した波長によ
る利得を示したグラフである。
る利得を示したグラフである。
【図３】通常の単一順方向のEDFAの構成を示したブロッ
ク図である。
ク図である。
200 光サーキュレータ 210 ポンプレーザーダイオード 220 波長分割マルチプレクサ(WDM) 230 エルビウムドーピング光繊維 240 光カプラ
Claims (5)
- 【請求項１】 信号光の強度の小さい入射信号光を増幅
する光繊維増幅器において、 前記入射信号光を増幅するためにポンピング用光を印加
するポンプレーザーダイオードと、 前記入射信号光と前記ポンプレーザーダイオードから出
力されるポンプ光を一つの光繊維で結合させる波長分割
マルチプレクサと、 前記波長分割マルチプレクサから印加される前記入射光
信号を前記ポンプレーザーダイオードのポンピング用光
で増幅し、当該増幅された入射信号光が帰還されて再入
射される帰還信号光も増幅する光繊維増幅媒質と、 前記光繊維増幅媒質を通過しながら増幅された入射信号
光をループミラー形態で帰還させて再び当該光繊維増幅
媒質に伝送して、ループミラー形態で付着された光カプ
ラと、 前記波長分割マルチプレクサの前端に配置されて、信号
光の強度の小さい前記入射信号光を受光して当該波長分
割マルチプレクサに伝送し、前記光繊維増幅媒質を通じ
て増幅された帰還信号光が前記波長分割マルチプレクサ
を通過する時、当該通過した最終信号を出力する光サー
キュレータと、 を備えたことを特徴とする高い小信号利得を有する光繊
維増幅器。 - 【請求項２】 前記光カプラ内部または前記光繊維増幅
媒質と前記光カプラとの間に配置され、当該光カプラの
ループミラー形態と同様の作用を行い、高い小信号利得
を得るために自然放出を遮断するフィルターをさらに具
備することを特徴とする請求項１に記載の高い小信号利
得を有する光繊維増幅器。 - 【請求項３】 前記光カプラ内部または前記光繊維増幅
媒質と当該光カプラとの間に配置され、当該光カプラの
ループミラー形態と同様の作用を行い、前記光繊維増幅
器の利得を平坦化する利得等化器をさらに具備すること
を特徴とする請求項１に記載の高い小信号利得を有する
光繊維増幅器。 - 【請求項４】 前記光繊維増幅媒質は、エルビウムドー
ピング光繊維であることを特徴とする請求項１に記載の
高い小信号利得を有する光繊維増幅器。 - 【請求項５】 前記光カプラは、1550nm用50:50カプラ
であることを特徴とする請求項１に記載の高い小信号利
得を有する光繊維増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1997-30823 | 1997-07-03 | ||
| KR1019970030823A KR100265788B1 (ko) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 높은소신호이득을갖는광섬유증폭기 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187822A true JPH1187822A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=19513285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10189106A Pending JPH1187822A (ja) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | 高い小信号利得を有する光繊維増幅器 |
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|---|---|
| US (1) | US6104528A (ja) |
| JP (1) | JPH1187822A (ja) |
| KR (1) | KR100265788B1 (ja) |
| CN (1) | CN1114113C (ja) |
| DE (1) | DE19829854A1 (ja) |
| FR (1) | FR2765752B1 (ja) |
| GB (1) | GB2326998B (ja) |
| RU (1) | RU2160949C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176215A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバ増幅器 |
| WO2002079851A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Neotek Research Co., Ltd. | An gain-clamped erbium-doped fiber amplifier for long wavelength band |
| US6507430B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-01-14 | Photon X, Inc. | Long wavelength optical amplifier |
| KR100474700B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | 엘-밴드 광증폭기 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990073994A (ko) * | 1998-03-05 | 1999-10-05 | 구자홍 | 광통신망 |
| US6377392B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-04-23 | Ciena Corporation | Optical amplifier |
| US6509986B1 (en) * | 1999-02-26 | 2003-01-21 | Ciena Corporation | WDM ring transmission system having amplified dropped channels |
| US6678087B1 (en) * | 1999-08-06 | 2004-01-13 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier and optical fiber communication system using the amplifier |
| US6404541B2 (en) | 2000-03-24 | 2002-06-11 | Oprel Technologies Inc. | Optical amplifier with active-fiber loop mirror |
| US6490380B2 (en) | 2000-03-24 | 2002-12-03 | Oprel Technologeis Inc. | Optical amplifier with loop mirror filter noise reducer, and loop mirror filter per se |
| JP2002094157A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅器及びそれを用いた光伝送システム |
| US6456427B1 (en) | 2001-01-03 | 2002-09-24 | Sycamore Networks, Inc. | Systems and methods for reducing a signal spectrum tilt |
| JP2002258090A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 低損失光ファイバ |
| US7181097B2 (en) * | 2001-03-15 | 2007-02-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods of achieving optimal communications performance |
| US6831779B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-12-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for stabilizing a high-gain, high-power single polarization EDFA |
| US6674570B2 (en) | 2001-05-31 | 2004-01-06 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Wide band erbium-doped fiber amplifier (EDFA) |
| US6781748B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-08-24 | Photon-X, Llc | Long wavelength optical amplifier |
| US20030123141A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-07-03 | Aydin Yeniay | L band optical amplifier |
| US6700697B2 (en) | 2002-01-23 | 2004-03-02 | Np Photonics, Inc. | Reflective erbium-doped amplifier |
| KR100407334B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2003-11-28 | 삼성전자주식회사 | 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기 |
| KR100421135B1 (ko) * | 2002-03-11 | 2004-03-04 | 삼성전자주식회사 | 광대역 광섬유 증폭기 |
| KR100480275B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-04-07 | 삼성전자주식회사 | 반사형 분산보상 광증폭장치 |
| US6990270B2 (en) | 2004-02-11 | 2006-01-24 | Fitel U.S.A. Corp. | Fiber amplifier for generating femtosecond pulses in single mode fiber |
| US7083716B2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-08-01 | Aqua-Aerobic Systems, Inc. | Air activated decanter |
| US9362708B2 (en) * | 2013-09-20 | 2016-06-07 | Alcatel Lucent | Compact two-stage optical amplifier |
| CN110112638A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-08-09 | 电子科技大学 | 一种高增益低噪声掺铒光纤放大器装置 |
| CN112953643B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-07-26 | 电子科技大学 | 一种fm-edfa自动增益控制装置 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8613192D0 (en) * | 1986-05-30 | 1986-07-02 | British Telecomm | Optical resonating device |
| GB9006675D0 (en) * | 1990-03-26 | 1990-05-23 | British Telecomm | Optical apparatus |
| JP2532721B2 (ja) * | 1990-05-25 | 1996-09-11 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器 |
| JPH04188777A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-07 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ増幅器 |
| US5146517A (en) * | 1991-07-05 | 1992-09-08 | At&T Bell Laboratories | Low distortion all-optical threshold device |
| JPH0529686A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Hitachi Ltd | 光増幅装置 |
| WO1993006505A1 (fr) * | 1991-09-13 | 1993-04-01 | Nippondenso Co., Ltd. | Radar optique |
| US5481391A (en) * | 1994-02-17 | 1996-01-02 | At&T Corp. | Optical fiber system and method for overcoming the effects of polarization gain anisotropy in a fiber amplifier |
| JP3415916B2 (ja) * | 1994-03-03 | 2003-06-09 | 三菱電線工業株式会社 | 光ファイバレーザ |
| JPH07270616A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Japan Energy Corp | 光ファイバ反射器、その製造方法及びファイバレーザ |
| US5598294A (en) * | 1994-08-18 | 1997-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical fiber amplifier and optical fiber communication system |
| JPH0897491A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Hitachi Cable Ltd | 全ファイバレーザ |
| JP2570204B2 (ja) * | 1994-12-02 | 1997-01-08 | 日本電気株式会社 | 全光中継器 |
| GB9522943D0 (en) * | 1995-08-05 | 1996-01-10 | Samsung Electronics Co Ltd | Erbium doped fiber amplifier |
| JPH09191303A (ja) * | 1996-01-09 | 1997-07-22 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光伝送路 |
| JP3669083B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2005-07-06 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ増幅器 |
| US5757541A (en) * | 1997-01-15 | 1998-05-26 | Litton Systems, Inc. | Method and apparatus for an optical fiber amplifier |
| JP3461113B2 (ja) * | 1997-02-18 | 2003-10-27 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器 |
| US5878071A (en) * | 1997-03-26 | 1999-03-02 | Lucent Technologies Inc. | Fabry-perot pulsed laser having a circulator-based loop reflector |
-
1997
- 1997-07-03 KR KR1019970030823A patent/KR100265788B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
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- 1998-07-02 RU RU98112757/28A patent/RU2160949C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-07-02 FR FR9808461A patent/FR2765752B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-03 GB GB9814354A patent/GB2326998B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-03 JP JP10189106A patent/JPH1187822A/ja active Pending
- 1998-07-03 DE DE19829854A patent/DE19829854A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176215A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバ増幅器 |
| US6507430B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-01-14 | Photon X, Inc. | Long wavelength optical amplifier |
| WO2002079851A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Neotek Research Co., Ltd. | An gain-clamped erbium-doped fiber amplifier for long wavelength band |
| KR100474700B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | 엘-밴드 광증폭기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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