JPS59126696A - 光通信用光増幅装置 - Google Patents
光通信用光増幅装置Info
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- JPS59126696A JPS59126696A JP58001870A JP187083A JPS59126696A JP S59126696 A JPS59126696 A JP S59126696A JP 58001870 A JP58001870 A JP 58001870A JP 187083 A JP187083 A JP 187083A JP S59126696 A JPS59126696 A JP S59126696A
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- fiber
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- 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
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- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバ内の誘導散乱効果を用いた光通信
用光増幅装置に関し、特に従来に比べて所要ポンピング
入力が小さい元通信用光増幅装置に関する。
用光増幅装置に関し、特に従来に比べて所要ポンピング
入力が小さい元通信用光増幅装置に関する。
ボンピング光を九ファイバに入射させるとともに、元フ
ァイバの誘導散乱効果のひとつである誘導ラマン散乱の
利得帯域内に、その波長を廟する信号光を入射させると
、誘導ラマン効果によって信号光が増幅される。このフ
ァイバラマン増幅において光ファイバを長さぞだけ伝搬
した後における信号光の出力Ｐ ５（（ｎは、その信号
光の入力をＰｓ（ｏ）とすると、 で与えられることが知られているみ ここで、ｇは誘導ラマン散乱係数、Ａはファイバの実効
断面積、αＳ、αｐ はそれぞれ４３号光およびボンピ
ング光の伝送損失、Ｐｐは元ファイバヘのホンピング光
入力である。ホンピング光は光ファイバのどちらの一端
から入射させてもよい。（１）増幅利得係数と定義する
。
ァイバの誘導散乱効果のひとつである誘導ラマン散乱の
利得帯域内に、その波長を廟する信号光を入射させると
、誘導ラマン効果によって信号光が増幅される。このフ
ァイバラマン増幅において光ファイバを長さぞだけ伝搬
した後における信号光の出力Ｐ ５（（ｎは、その信号
光の入力をＰｓ（ｏ）とすると、 で与えられることが知られているみ ここで、ｇは誘導ラマン散乱係数、Ａはファイバの実効
断面積、αＳ、αｐ はそれぞれ４３号光およびボンピ
ング光の伝送損失、Ｐｐは元ファイバヘのホンピング光
入力である。ホンピング光は光ファイバのどちらの一端
から入射させてもよい。（１）増幅利得係数と定義する
。
また、Ｌは増幅に寄与する圧昧のファイバ長を与え、実
効長と呼はれている。例えば、ｊ！＝］Ｌ＞０Ｋｎ３α
ｐ＝０．４ｄＢ／−のときはＬ−１０−となり、仙号勉
５増幅されるのは、長さ１１００Ｋの光ファイバのうち
ホンピング光の入射端から約１［） ｈ＋の部分であり
、残りの約９０−は通常の伝送路として作用する。
効長と呼はれている。例えば、ｊ！＝］Ｌ＞０Ｋｎ３α
ｐ＝０．４ｄＢ／−のときはＬ−１０−となり、仙号勉
５増幅されるのは、長さ１１００Ｋの光ファイバのうち
ホンピング光の入射端から約１［） ｈ＋の部分であり
、残りの約９０−は通常の伝送路として作用する。
従来、この柚の装置としては、第１図のような構成が考
えられていた。１は光通信用ｒｔ号九隷、２は光ファイ
バのボンピング光源、３は光通信用イー分光とホンピン
グ光の合成波た２は分離のためのダイクロイックミラー
、４は光ファイバ、５は受光器である。
えられていた。１は光通信用ｒｔ号九隷、２は光ファイ
バのボンピング光源、３は光通信用イー分光とホンピン
グ光の合成波た２は分離のためのダイクロイックミラー
、４は光ファイバ、５は受光器である。
従来例において、ホンピング光源２としては、１１ｉＷ
以上の高田力の得られる発振波長１．０６μｍまたは１
，３２／ｚｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、光ファイバ４“と
しでは、伝送損失が小さいことから、長距離光通信に一
般的に用いられているファ径ｌＯμｍ程度ノ単一モード
シリ力ファイバが使用されている。
以上の高田力の得られる発振波長１．０６μｍまたは１
，３２／ｚｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、光ファイバ４“と
しでは、伝送損失が小さいことから、長距離光通信に一
般的に用いられているファ径ｌＯμｍ程度ノ単一モード
シリ力ファイバが使用されている。
しかしながら、このような従来の方法では、伝送距離を
長くとる場合、多大のホンピング光入力を必要とし、装
置が火星化・高価格化するのを避けられないという欠点
かある。
長くとる場合、多大のホンピング光入力を必要とし、装
置が火星化・高価格化するのを避けられないという欠点
かある。
例えば、光ファイバ４として、コア径１０μｍ１αｐ＝
α５＝＝０．４ｄＢ／ＫｍＳｊ＋＝１５０＆＋の光ファ
イバを用いて信号光を伝送する場合、元ファイバの信号
光の伝送損失は約６０ｄＢであるから、信号光の許容伝
送損失を約３０ｄＢとすると、信号光を受信ｔルニｌｌ
！、約３０ （ｌ Ｂのファイバラマン増幅をする必要
がある。そして、その為の元ファイバ４′＼の所要ボン
ピング光入力は約５Ｗとなり、非常に大きくなってしま
う。
α５＝＝０．４ｄＢ／ＫｍＳｊ＋＝１５０＆＋の光ファ
イバを用いて信号光を伝送する場合、元ファイバの信号
光の伝送損失は約６０ｄＢであるから、信号光の許容伝
送損失を約３０ｄＢとすると、信号光を受信ｔルニｌｌ
！、約３０ （ｌ Ｂのファイバラマン増幅をする必要
がある。そして、その為の元ファイバ４′＼の所要ボン
ピング光入力は約５Ｗとなり、非常に大きくなってしま
う。
その対策としては、ファイバの実効断面ＭＡの小さい光
ファイバすなわち、コア径の小さい光ファイバを用いる
ことがあげられる。
ファイバすなわち、コア径の小さい光ファイバを用いる
ことがあげられる。
しかしながら、コア径の小さい光ファイバでは、比屈折
率差を大きくするために長短のＧｅｍ２を添加するめで
、信号光の伝送損失自体か増えてしまうという新たな欠
点を生じ、やはり、多大のホンピング光入力が必要であ
る。
率差を大きくするために長短のＧｅｍ２を添加するめで
、信号光の伝送損失自体か増えてしまうという新たな欠
点を生じ、やはり、多大のホンピング光入力が必要であ
る。
本発明の目的は、前述の欠点をなくシ、従来よりも必要
とされるボンピング元入力が小さく、シかも伝送距離を
長くできる光通信用光増幅装置を提供することにある。
とされるボンピング元入力が小さく、シかも伝送距離を
長くできる光通信用光増幅装置を提供することにある。
本発明によれは、光通信用信号光およびポンピング光を
同時に光ファイバに入射させ）該光フアイバ内における
誘導散乱効果によって該光通信用信号光を増幅させる光
通信用光増幅装置において核光ファイバは、第１の光フ
ァ・ｆバと第２の光ファイバの縦Ｖｉ、接続よりなり、
第１の九ファイバは長距離光伝送用の元ファイバであり
、該第２の光ファイバは、該第１の光ファイバの誘導散
乱増幅利得係数より大きな誘導散乱増幅利得係数を鳴し
かつ誘導散乱増幅を有効に生じさせる所定の長さを有す
る元ファイバであり、該ポンピング光を該第２の光フテ
イバの一端より入射させることを特徴とする光通信用光
増幅装置が得られる。
同時に光ファイバに入射させ）該光フアイバ内における
誘導散乱効果によって該光通信用信号光を増幅させる光
通信用光増幅装置において核光ファイバは、第１の光フ
ァ・ｆバと第２の光ファイバの縦Ｖｉ、接続よりなり、
第１の九ファイバは長距離光伝送用の元ファイバであり
、該第２の光ファイバは、該第１の光ファイバの誘導散
乱増幅利得係数より大きな誘導散乱増幅利得係数を鳴し
かつ誘導散乱増幅を有効に生じさせる所定の長さを有す
る元ファイバであり、該ポンピング光を該第２の光フテ
イバの一端より入射させることを特徴とする光通信用光
増幅装置が得られる。
次に本発明による光通信用光増幅装置について図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
第２図は、本発明の一実施例の構成を示したものである
。
。
この発明は、信号光の７フイバラマン増幅か第１の光フ
ァイバ４のたかだか実効長の部分でなされることに着目
し、その部分を第１の光ファイバ４Ｗ２の光ファイバ６
に置き換えたことを！ＩＩとする。
ァイバ４のたかだか実効長の部分でなされることに着目
し、その部分を第１の光ファイバ４Ｗ２の光ファイバ６
に置き換えたことを！ＩＩとする。
このとき、第１の光ファイバ４および第２の元ファイバ
６のパラメータをそれぞれ添字１、徐字２で表わすと、
前述のｉＩＪ式より、ファイバ伝送後の信号光の出力Ｐ
ｓ（ＩＱは、近似的にＰｓ（＃−Ｐｓ（ｏ）ｅｅｘｐ
（−αＩｍｓ ’ｌｘ ハｅｘｐ（−αｓ＊”ｌ−”）
”ｅｘｐ（ｇ＊・ハ・Ｌ、） −−−−−−−−１
３１人よ ］、−ｅ−αｐ２°も Ｌ意” −−−−−−−−−−−ｆ４１αＰＩ １ ＝ ｌ 、 ＋ ｉ ｔ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−ｆ５１で与え
られる１゜ すなわち、（３）式を見れば、明らかなようζこ、本発
明では、フフイハラマンエ５４幅は、フッ・イバラマン
増幅利倚係幻が従来の第１の光ファイバ４よりも大きい
＠２の元ファイバ６によって行なわれるので、所要ポツ
ピング元入力は従来に比べてはるかに小さくて隣み、し
かも、増幅彼の信号光の伝送は従来と同じ第１０）元フ
ァイバ４によって行なわれるので、従来と同程度の伝送
距離を実現できる。
６のパラメータをそれぞれ添字１、徐字２で表わすと、
前述のｉＩＪ式より、ファイバ伝送後の信号光の出力Ｐ
ｓ（ＩＱは、近似的にＰｓ（＃−Ｐｓ（ｏ）ｅｅｘｐ
（−αＩｍｓ ’ｌｘ ハｅｘｐ（−αｓ＊”ｌ−”）
”ｅｘｐ（ｇ＊・ハ・Ｌ、） −−−−−−−−１
３１人よ ］、−ｅ−αｐ２°も Ｌ意” −−−−−−−−−−−ｆ４１αＰＩ １ ＝ ｌ 、 ＋ ｉ ｔ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−ｆ５１で与え
られる１゜ すなわち、（３）式を見れば、明らかなようζこ、本発
明では、フフイハラマンエ５４幅は、フッ・イバラマン
増幅利倚係幻が従来の第１の光ファイバ４よりも大きい
＠２の元ファイバ６によって行なわれるので、所要ポツ
ピング元入力は従来に比べてはるかに小さくて隣み、し
かも、増幅彼の信号光の伝送は従来と同じ第１０）元フ
ァイバ４によって行なわれるので、従来と同程度の伝送
距離を実現できる。
具体的には、第２の光ファイバ６として、本実施例にお
いては、コア径４μｍ１αｐ、：αｓ、＝０、８ ｄ
Ｂ／ Ｋｍ ｓ長さ６ ｔ ＝ ｌＱＫｍの光ファイバ
を用いている。第１の光ファイバ４（１、従来例と同様
にコア径１０ Ａｍ１α５ｘ＝０．４ｄＢ／紐、Ａ’ｘ
”’１４Ｑ１１ｎの元ファイバを用いている。第１の光
フフイバ４と第２の光ファーイバ６との接続は融Ｍ等ｌ
こよって行なっており、接続損失は０．２ｄＢ以下であ
る。
いては、コア径４μｍ１αｐ、：αｓ、＝０、８ ｄ
Ｂ／ Ｋｍ ｓ長さ６ ｔ ＝ ｌＱＫｍの光ファイバ
を用いている。第１の光ファイバ４（１、従来例と同様
にコア径１０ Ａｍ１α５ｘ＝０．４ｄＢ／紐、Ａ’ｘ
”’１４Ｑ１１ｎの元ファイバを用いている。第１の光
フフイバ４と第２の光ファーイバ６との接続は融Ｍ等ｌ
こよって行なっており、接続損失は０．２ｄＢ以下であ
る。
前述の従業１例と同じように、信号光の許容伝送損失を
約３０ｄＢとすると、信号光の第１の光）７ −イバ
４、第２の光ファイバ６での合計の伝送損失は、約６４
ｄＢであるから、受光器５に信号光を送信するには、約
３４ｄＢのファイバラマン増幅が必要となる。このとき
、第２の光ファイバ６への所要ボンピング光入力は約１
．９Ｗとなり、本発明により従来例に比べて半分以下に
低減できることがわかる。
約３０ｄＢとすると、信号光の第１の光）７ −イバ
４、第２の光ファイバ６での合計の伝送損失は、約６４
ｄＢであるから、受光器５に信号光を送信するには、約
３４ｄＢのファイバラマン増幅が必要となる。このとき
、第２の光ファイバ６への所要ボンピング光入力は約１
．９Ｗとなり、本発明により従来例に比べて半分以下に
低減できることがわかる。
なお、この発明は上述の実施例に見られる棺・成のみζ
こ限定されることなく、いくつかの変形が考えられる。
こ限定されることなく、いくつかの変形が考えられる。
例えば、光通信用信号光の増幅を第３図に示した様に第
１の光ファイバ４で送信した後に光；Ｉｉ信用信号光と
は逆方向にポンピング光を伝搬させる後方ファイパラ、
マン増幅によって行なってもよい。
１の光ファイバ４で送信した後に光；Ｉｉ信用信号光と
は逆方向にポンピング光を伝搬させる後方ファイパラ、
マン増幅によって行なってもよい。
また、第２の元ファイバ６として、Ｐａｎｇをドーグし
たシリカファイバ、あるいは、ＣｓＤｍ ｒ、１どの液
体をコア（こした光ファイバを用いてもよい。
たシリカファイバ、あるいは、ＣｓＤｍ ｒ、１どの液
体をコア（こした光ファイバを用いてもよい。
さらに、ダイクロイックミラー３の代りに干渉フィルタ
、ボンピング光源２として、カラーセンターレーザ等の
他のレーザを用Ｇ）てもよ（１゜なお、本発明の実施例
では、誘導ラマン効果を用いる場合について説明した力
Ｓ１誘導ブＩ３ ）レアン効果等の仙の誘−４散乱効果
を用Ｇ）て信号光の増幅を行なってもよいことは言うま
でもな（１゜以上の象明によって明らかなよう番こ、本
発明ｉこよれば、；透導散乱利得係数の大き（１第２の
光フアイバ内で光通信用信号光を増幅するので、所要の
ポンピング光入力が従来番こ比べて７３％さＩ／）光通
信用光増幅装置が得られる。
、ボンピング光源２として、カラーセンターレーザ等の
他のレーザを用Ｇ）てもよ（１゜なお、本発明の実施例
では、誘導ラマン効果を用いる場合について説明した力
Ｓ１誘導ブＩ３ ）レアン効果等の仙の誘−４散乱効果
を用Ｇ）て信号光の増幅を行なってもよいことは言うま
でもな（１゜以上の象明によって明らかなよう番こ、本
発明ｉこよれば、；透導散乱利得係数の大き（１第２の
光フアイバ内で光通信用信号光を増幅するので、所要の
ポンピング光入力が従来番こ比べて７３％さＩ／）光通
信用光増幅装置が得られる。
第１図は、従来の構成の一例を示す図である０鵠２図は
、本＼明による一実施例の構成を示す図、第３図は、本
発明による他の実施例の構成を示す図である。 図ζこおいて、 ｌ・・・・・・・・光通信用信号光源、２・・・−・・
・・ポンピング光源、 ３・・・・・・・・レーイクロイツクミラー、４・・・
・・・・・・ｄ↓１の元フフイノ１．５・・・・・・・
・・受 光 器、 ６・・・・・・・−・第２の元ファイノ＼である。 、〜−ゝ、 代遇ノ＼ 代−１山 （か、 □＋（−′″：ｒ′
ＩＩ７ 第１図 第２図 第３図
、本＼明による一実施例の構成を示す図、第３図は、本
発明による他の実施例の構成を示す図である。 図ζこおいて、 ｌ・・・・・・・・光通信用信号光源、２・・・−・・
・・ポンピング光源、 ３・・・・・・・・レーイクロイツクミラー、４・・・
・・・・・・ｄ↓１の元フフイノ１．５・・・・・・・
・・受 光 器、 ６・・・・・・・−・第２の元ファイノ＼である。 、〜−ゝ、 代遇ノ＼ 代−１山 （か、 □＋（−′″：ｒ′
ＩＩ７ 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 光通信用信号光およびボンピング光を同時に光ファイバ
に入射させ、該光フアイバ内における誘導散乱効果によ
って該光通信用信号光を増幅させる元通信用光増幅装置
ｉｆこおいて、該光ファイバは、第１の光ファイバと第
２の光ファイバの縦続接続よりなり、第１の光ファイバ
は長距離光伝送用の光ファイバであり、該館２の元ファ
イバは、該第１の元ファイバの誘導散乱増幅利得係数よ
Ｖ）大きな誘導散乱増幅利得係数を有し、かつ誘導散乱
増幅を有効に生しさせるに必要な長さを有する光ファイ
バであり、該ボンピング光を該第２の光ファイバの一端
より入射させることを判徴とする元通信用光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001870A JPS59126696A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 光通信用光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001870A JPS59126696A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 光通信用光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126696A true JPS59126696A (ja) | 1984-07-21 |
Family
ID=11513583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58001870A Pending JPS59126696A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 光通信用光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126696A (ja) |
Cited By (11)
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-
1983
- 1983-01-10 JP JP58001870A patent/JPS59126696A/ja active Pending
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