JPS61107324A - 光フアイバおよび光増幅方法 - Google Patents
光フアイバおよび光増幅方法Info
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- JPS61107324A JPS61107324A JP59227954A JP22795484A JPS61107324A JP S61107324 A JPS61107324 A JP S61107324A JP 59227954 A JP59227954 A JP 59227954A JP 22795484 A JP22795484 A JP 22795484A JP S61107324 A JPS61107324 A JP S61107324A
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- optical fiber
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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】
［技術分野］
本発明は、光通貫の分野において用いられる光ファイバ
およびかかる光ファイバを増幅媒質として利用して光増
幅を行う方法に関するものである。
およびかかる光ファイバを増幅媒質として利用して光増
幅を行う方法に関するものである。
［従来技術］
第２図は光通信用として広く用いられている石英系光フ
ァイバの損失−波長特性である。第２図において波長１
．２５４ ｔａおよび１．３９ＩＬｍ付近に比較的急峻
な損失のピークが見られるが、これら損失のピークは不
純物として光フアイバ内に混入したＯＨ基に起因するも
のである。このような不純物による吸収は比較的急峻な
損失ピークをもつが、その波長は材料自体で決まるもの
である。したがって、任意の波長で大きな損失をもたせ
ることはできない。
ァイバの損失−波長特性である。第２図において波長１
．２５４ ｔａおよび１．３９ＩＬｍ付近に比較的急峻
な損失のピークが見られるが、これら損失のピークは不
純物として光フアイバ内に混入したＯＨ基に起因するも
のである。このような不純物による吸収は比較的急峻な
損失ピークをもつが、その波長は材料自体で決まるもの
である。したがって、任意の波長で大きな損失をもたせ
ることはできない。
１ したがって、従来の石英系光ファイノ
（におし１て特定の波長でのみ大きな損失を生じせしめ
ることは不可能であった。
（におし１て特定の波長でのみ大きな損失を生じせしめ
ることは不可能であった。
一方、光ファイバの誘導ラマン散乱を利用した光増幅に
おいては、第１次ストークス光波長に一致した信号光を
増幅することができるが、増幅度が最も大きいのは第１
次ストークスを利用した場合である。この場合の利得係
数とポンプ光パワーとの関係を第３図に示す。
おいては、第１次ストークス光波長に一致した信号光を
増幅することができるが、増幅度が最も大きいのは第１
次ストークスを利用した場合である。この場合の利得係
数とポンプ光パワーとの関係を第３図に示す。
第３図かられかるように、ポンプ光パワーが増加するに
つれて利得係数が飽和する傾向が見られる。これは、ポ
ンプ光パワーが第１次ストークス光を介してさらに長波
長の第２次ストークスの発振に寄与するからであり、利
得係数が飽和し始めるポンプ光パワーと第２次ストーク
スの臨界ポンプパワー、とはほぼ等しい、したがって、
高ポンプ光入力下で直線的な利得係数の変化を得ること
により大きい利得係数を得るためには、第２次ストーク
ス光の発振臨界ポンプ光パワーを増加させる必要がある
。しかしながら従来はこれを実現す □る方法は存
在しなかった。 き□；さ
らにまた、光増幅においては、第１次ストークスの利得
をできる限り長距離にわたって維持できることが望まし
い、ところが、通常の光ファイバにおいては、第２次ス
トークスが発生するため、一定ファイバ長以上になると
第１次ストークスの利得は急激に減少し、増幅された信
号光が逆にかかる利得の減少によってエネルギーを失う
傾向にある。したがって、ポンプ光パワーを上げても利
得は制限されていた。
つれて利得係数が飽和する傾向が見られる。これは、ポ
ンプ光パワーが第１次ストークス光を介してさらに長波
長の第２次ストークスの発振に寄与するからであり、利
得係数が飽和し始めるポンプ光パワーと第２次ストーク
スの臨界ポンプパワー、とはほぼ等しい、したがって、
高ポンプ光入力下で直線的な利得係数の変化を得ること
により大きい利得係数を得るためには、第２次ストーク
ス光の発振臨界ポンプ光パワーを増加させる必要がある
。しかしながら従来はこれを実現す □る方法は存
在しなかった。 き□；さ
らにまた、光増幅においては、第１次ストークスの利得
をできる限り長距離にわたって維持できることが望まし
い、ところが、通常の光ファイバにおいては、第２次ス
トークスが発生するため、一定ファイバ長以上になると
第１次ストークスの利得は急激に減少し、増幅された信
号光が逆にかかる利得の減少によってエネルギーを失う
傾向にある。したがって、ポンプ光パワーを上げても利
得は制限されていた。
［目 的］
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、光増幅
に適した構成の光ファイバを提供することを目的とする
。
に適した構成の光ファイバを提供することを目的とする
。
本発明の他の目的は、上述の光ファイバを用いて光増幅
を行う方法を提供することにある。
を行う方法を提供することにある。
［発明の構成コ
本発明光ファイバは、クラッドと、クラッド内に埋設さ
れ、主導波路を形成する主コアと、主コアと平行して配
置され、特定波長の光のみを結合させる副コアと、副コ
アの近傍に長手方向に沿って配置された損失付与部とを
具える。
れ、主導波路を形成する主コアと、主コアと平行して配
置され、特定波長の光のみを結合させる副コアと、副コ
アの近傍に長手方向に沿って配置された損失付与部とを
具える。
本発明光１１１幅方法は、クラッドと、クラッド内に埋
設され、主導波路を形成する主コアと、主コアと平行し
て配置され、特定波長の光のみを結合させる副コアと、
副コアの近傍に長手方向に沿って配置された損失付与部
とを具えた光ファイバにポンプ光および信号光を同時に
導き、ポンプ光の波長に対する誘導ラマン散乱の第１次
ストークス光の波長と信号光の波長とを一致させ、主コ
アの導波モードを、誘導ラマン散乱の第２次ストークス
光の波長においてのみ副コアの導波モードと結合させて
、主コアからモード結合により光エネルギーを副コアく
移行させ、移行した光エネルギーを損失付与部によって
減衰させることにより、主コアの導波モードのうち、誘
導ラマン散乱の第２次ストークス光の波長に相当する波
長の光の損失のみを増大させ、主コアにおいて信号光を
誘導ラマン散乱によ吐光増幅する。
設され、主導波路を形成する主コアと、主コアと平行し
て配置され、特定波長の光のみを結合させる副コアと、
副コアの近傍に長手方向に沿って配置された損失付与部
とを具えた光ファイバにポンプ光および信号光を同時に
導き、ポンプ光の波長に対する誘導ラマン散乱の第１次
ストークス光の波長と信号光の波長とを一致させ、主コ
アの導波モードを、誘導ラマン散乱の第２次ストークス
光の波長においてのみ副コアの導波モードと結合させて
、主コアからモード結合により光エネルギーを副コアく
移行させ、移行した光エネルギーを損失付与部によって
減衰させることにより、主コアの導波モードのうち、誘
導ラマン散乱の第２次ストークス光の波長に相当する波
長の光の損失のみを増大させ、主コアにおいて信号光を
誘導ラマン散乱によ吐光増幅する。
［実 施 例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明光ファイバの構成の１例を示し、ここで
、１はクラッド、２はクラッド１内に埋設され、主導波
路を形成するコア（主コア）、３はクラ−、ドｌ内に主
コア２と平行して配置され、特定波長の光のみを結合さ
せ、副導波路を形成するコア（副コア）、４は副コア３
の近傍にその長手方向に沿って配置された損失付与部で
ある。
、１はクラッド、２はクラッド１内に埋設され、主導波
路を形成するコア（主コア）、３はクラ−、ドｌ内に主
コア２と平行して配置され、特定波長の光のみを結合さ
せ、副導波路を形成するコア（副コア）、４は副コア３
の近傍にその長手方向に沿って配置された損失付与部で
ある。
このような構造の光ファイバは、ロッドインチューブ法
によって石英管内にＶＡＤ法あるいはＭＣＶＤ法によっ
て作製されたコア母材、クラッド母材および損失付竿部
母材を挿入し、これら母材を加熱して一体化しながら線
引きしていくことによって製造することができる。
によって石英管内にＶＡＤ法あるいはＭＣＶＤ法によっ
て作製されたコア母材、クラッド母材および損失付竿部
母材を挿入し、これら母材を加熱して一体化しながら線
引きしていくことによって製造することができる。
損失付与母材には、損失を与えることを目的として、
Ｂ、、０３等の不純物をドープした石英ガラスを用いる
ことができる。
Ｂ、、０３等の不純物をドープした石英ガラスを用いる
ことができる。
なお、第１図示の実施例では２つのコアを設け１
たが、本発明光ファイバはこれに限られず、３個以
上のコアと複数個の損失付与部を含むように構成しても
よいこともちろんである。
たが、本発明光ファイバはこれに限られず、３個以
上のコアと複数個の損失付与部を含むように構成しても
よいこともちろんである。
さて、第１図示の光ファイバにおいて、特定の波長、す
なわち誘導ラマン散乱の第２次ストークス波長入ｓｌ（
例えばポンプ光波投入Ｐを１．３１８ ｐ−＋ｓ とす
ると、八５１−１．４ＦＪ５４１Ｌｍ）で両コア２およ
び３の導波モード間に十分に結合を生ぜしめ、ポンプ光
波長λＦ 冨１．３１８ ｇｔｓおよび第１次ストーク
ス光波投入ｓｌ ＝ １．４０１ ｇ ｃｍでの結合を
十分に小さく抑圧して、波長選択性のある結合を行うこ
とができる。すなわち、かかる結合は両コアのコア径お
よびコア・クラッド間の屈折率差を互いに異なる値とす
ることによって実現できる。
なわち誘導ラマン散乱の第２次ストークス波長入ｓｌ（
例えばポンプ光波投入Ｐを１．３１８ ｐ−＋ｓ とす
ると、八５１−１．４ＦＪ５４１Ｌｍ）で両コア２およ
び３の導波モード間に十分に結合を生ぜしめ、ポンプ光
波長λＦ 冨１．３１８ ｇｔｓおよび第１次ストーク
ス光波投入ｓｌ ＝ １．４０１ ｇ ｃｍでの結合を
十分に小さく抑圧して、波長選択性のある結合を行うこ
とができる。すなわち、かかる結合は両コアのコア径お
よびコア・クラッド間の屈折率差を互いに異なる値とす
ることによって実現できる。
第４図は第１図のコア２８よびコア３を伝搬する最低次
導波モードＬＰｏ１．モードの規格化伝搬定数β／にと
波数ｋ（〜２π／入、入は波長）との関係の１例を示し
、第２ストークス波長入冨入ｓ２で両モードの伝搬定数
は等しくなっており、入、 −１，３１８７１ｍおよび
入ｓｌでは異なっている。この場合、コアとクラッドの
比屈折率差Δは主コア２に対しては０．４％、副コア３
に対して０．２０４％、コア半径は主コア２については
３．４２ｇｍ 、副コア３については８，６３５ルｍと
した。
導波モードＬＰｏ１．モードの規格化伝搬定数β／にと
波数ｋ（〜２π／入、入は波長）との関係の１例を示し
、第２ストークス波長入冨入ｓ２で両モードの伝搬定数
は等しくなっており、入、 −１，３１８７１ｍおよび
入ｓｌでは異なっている。この場合、コアとクラッドの
比屈折率差Δは主コア２に対しては０．４％、副コア３
に対して０．２０４％、コア半径は主コア２については
３．４２ｇｍ 、副コア３については８，６３５ルｍと
した。
このとき、仮に主コア２に入＃入ｓ２の光波が入射する
と、一定距離伝搬後はモード結合によって１００％パワ
ー′が副コア３に移行するが、入＝入Ｐ、入ｓ１での結
合は、比屈折率差およびコア径を適切に選定することに
よって十分に抑えられる。ちなみに、本数イ直例では入
＝入Ｐおよび入Ｓ１での結合は約５％以下と小さかった
。主コア２から副コア３に移行した入子入ｓ２の光波は
損失付与部４によって吸収されるため、主コア２から見
れば結合が見かけ上人＝入ｓ２における損失として寄与
することになる。
と、一定距離伝搬後はモード結合によって１００％パワ
ー′が副コア３に移行するが、入＝入Ｐ、入ｓ１での結
合は、比屈折率差およびコア径を適切に選定することに
よって十分に抑えられる。ちなみに、本数イ直例では入
＝入Ｐおよび入Ｓ１での結合は約５％以下と小さかった
。主コア２から副コア３に移行した入子入ｓ２の光波は
損失付与部４によって吸収されるため、主コア２から見
れば結合が見かけ上人＝入ｓ２における損失として寄与
することになる。
すなわち、第５図に示すように、主コア２のＬＰｏ１モ
ードの損失波長特性は第３図に示した通常の光ファイバ
の損失に入＝入ｓ２（＝ １．４９５４１１１１１）に
おける損失が重畳された形になる。
ードの損失波長特性は第３図に示した通常の光ファイバ
の損失に入＝入ｓ２（＝ １．４９５４１１１１１）に
おける損失が重畳された形になる。
なお、第１図示の損失付与部４の材料として、例えば石
英に８２０３をドープした母材を用いる場合には、Ｂ２
Ｏ３ドープガラスは波長１．５牌ω帯で３０（ｄＢ／ｋ
ｍ）以上の損失を有するので、副コア３の片側面に損失
付与部４を隣接させることによって、この副コア３を伝
搬する波長１．４ ｐ、ｒｓ以上の光波をこの損失付与
部４によりほとんど減衰させることができる。
英に８２０３をドープした母材を用いる場合には、Ｂ２
Ｏ３ドープガラスは波長１．５牌ω帯で３０（ｄＢ／ｋ
ｍ）以上の損失を有するので、副コア３の片側面に損失
付与部４を隣接させることによって、この副コア３を伝
搬する波長１．４ ｐ、ｒｓ以上の光波をこの損失付与
部４によりほとんど減衰させることができる。
第６図は入ｇ２＝ １．４９５４ ｈ ｔｍにおいて両
Ｌｐｏ１モードに縮退を生ぜしめ結合を１００％とした
状態でλ＝八へにおける結合を最も小さく抑えるための
最適な比屈折率差およびコア半径を、入＝入Ｐにおける
コア２および３の規格化周波数Ｖ値の比ＶＦ２／ ２
ＶＰＩに対して示したものである。ここでは、主コア２
の比屈折率差Δ１は、Δ、＝０．４％、入Ｐ ＝１．３
１８ ｐ、ｍ と定め、入Ｓ２＝ １．４９５４４ ｒ
ｎにおいてδβ＝Ｏとした。この場合に、第６図からＶ
値の比ＶＰ２／ＶＰＩを２とするためには、主コアのコ
ア半径ａ１を３．４１Ｌｍ 、副コアのコア半径ａ２を
９．８ ｐ、ｍ 、副コアの比屈折率差Δ２を０，１θ
とすればよいことがわかる。
Ｌｐｏ１モードに縮退を生ぜしめ結合を１００％とした
状態でλ＝八へにおける結合を最も小さく抑えるための
最適な比屈折率差およびコア半径を、入＝入Ｐにおける
コア２および３の規格化周波数Ｖ値の比ＶＦ２／ ２
ＶＰＩに対して示したものである。ここでは、主コア２
の比屈折率差Δ１は、Δ、＝０．４％、入Ｐ ＝１．３
１８ ｐ、ｍ と定め、入Ｓ２＝ １．４９５４４ ｒ
ｎにおいてδβ＝Ｏとした。この場合に、第６図からＶ
値の比ＶＰ２／ＶＰＩを２とするためには、主コアのコ
ア半径ａ１を３．４１Ｌｍ 、副コアのコア半径ａ２を
９．８ ｐ、ｍ 、副コアの比屈折率差Δ２を０，１θ
とすればよいことがわかる。
第７図は本発明光ファイバを用いた光増幅方法を光伝送
路に適用した例を示す、ここで、５はボンプ光、６は信
号光、７は全反射ミラー、８はグイクロイックミラー、
９は集光用レンズ、１０は本発明による光増幅用光ファ
イバ、１１は分波器である。
路に適用した例を示す、ここで、５はボンプ光、６は信
号光、７は全反射ミラー、８はグイクロイックミラー、
９は集光用レンズ、１０は本発明による光増幅用光ファ
イバ、１１は分波器である。
ポンプ光５と信号光６とはグイクロイックミラー８によ
って合波され、レンズ９により集光されてから光増幅用
光ファイバ１０に入射される。この光フアイバ１０内で
は、信号光６は強力なポンプ光５によって生ずる誘導ラ
マン散乱によって増幅され、この光ファイバｌＯの出射
端で再び分波されて、ポンプ光５′および信号光６′
として取り出される。
って合波され、レンズ９により集光されてから光増幅用
光ファイバ１０に入射される。この光フアイバ１０内で
は、信号光６は強力なポンプ光５によって生ずる誘導ラ
マン散乱によって増幅され、この光ファイバｌＯの出射
端で再び分波されて、ポンプ光５′および信号光６′
として取り出される。
一般に知られているように、誘導ラマン散乱におけるス
トークスの臨界利得係数は損失に比例して増大するので
、本実施例に示したように、λ＝入ｓ２に大きな損失を
持たせた光ファイバ１０を光増幅に用いることによって
、第２次ストークスの臨界利得係数ｇｔｈ は大きく
なる。
トークスの臨界利得係数は損失に比例して増大するので
、本実施例に示したように、λ＝入ｓ２に大きな損失を
持たせた光ファイバ１０を光増幅に用いることによって
、第２次ストークスの臨界利得係数ｇｔｈ は大きく
なる。
たとえば、第８図に示すように、本発明光ファイバの利
得係数とポンプ光パワーとの関係（曲線Ｉ）は第３図に
示したような静和特性を示さず、最大利得を通常の光フ
ァイバの場合（曲線ＩＩ）に比べて大きくとることがで
きる。なお、第８図においては、光ファイバの長さを１
０ｋｍ、信号光パワーをｉｎ＋Ｗとした０図中に示す臨
界利得係数ｇ（：’ｈ）は入＝λｓ２に損失がない通常
の光ファイバの場合を示し、本発明光ファイバによれば
、臨界利得係数が矢印で示すように増加する。
得係数とポンプ光パワーとの関係（曲線Ｉ）は第３図に
示したような静和特性を示さず、最大利得を通常の光フ
ァイバの場合（曲線ＩＩ）に比べて大きくとることがで
きる。なお、第８図においては、光ファイバの長さを１
０ｋｍ、信号光パワーをｉｎ＋Ｗとした０図中に示す臨
界利得係数ｇ（：’ｈ）は入＝λｓ２に損失がない通常
の光ファイバの場合を示し、本発明光ファイバによれば
、臨界利得係数が矢印で示すように増加する。
第９図は利得とファイバ長との関係を本発明光ファイバ
（曲線工）と通常の光ファイバ（曲線Ｉ［）とを比較し
たものである。ここで、ポンプ光パワーを２０Ｗ 、
８号光パワーを１ｍＷとした。第９図かられかるように
、通常の光ファイバでは、ファイバ長約１０に鵬で利得
は第２次ストークスの発生によって急激に減少するのに
対して、本発明光ファイバでは利得の減少はファイバの
線形光損失 煽。
（曲線工）と通常の光ファイバ（曲線Ｉ［）とを比較し
たものである。ここで、ポンプ光パワーを２０Ｗ 、
８号光パワーを１ｍＷとした。第９図かられかるように
、通常の光ファイバでは、ファイバ長約１０に鵬で利得
は第２次ストークスの発生によって急激に減少するのに
対して、本発明光ファイバでは利得の減少はファイバの
線形光損失 煽。
に従っているので、極めて長距離にわたって高利 ′得
を維持できることがわかる。
を維持できることがわかる。
第１０図は、ロッドインチューブ法で製造した未発明光
ファイバの一例の断面を示し、本例では、損失性、与部
４をロッドで形成したので、第１図示のような半円形断
面をもたない、この損失付与部４はＢ２Ｏ３高ドープシ
リカガラスで形成した。こＣで本例の光ファイバの諸元
は次のようになる。
ファイバの一例の断面を示し、本例では、損失性、与部
４をロッドで形成したので、第１図示のような半円形断
面をもたない、この損失付与部４はＢ２Ｏ３高ドープシ
リカガラスで形成した。こＣで本例の光ファイバの諸元
は次のようになる。
主コア２のコア径 ２ａｌ １０．９ｐｍ副コ
ア３のコア径 ２ａ２ ５．９〜８．７ 鉢層コ
ア２と３との間隔 ｄｌ ３．４ルｍ主コア２の比
屈折率差 ６１０．３０％副コア３の比屈折率差 Δ２
０．４２％本例の光ファイバでは、主コア２と副コア３
とのモード結合が最大となる波長を１．４ ルｍに設定
している。
ア３のコア径 ２ａ２ ５．９〜８．７ 鉢層コ
ア２と３との間隔 ｄｌ ３．４ルｍ主コア２の比
屈折率差 ６１０．３０％副コア３の比屈折率差 Δ２
０．４２％本例の光ファイバでは、主コア２と副コア３
とのモード結合が最大となる波長を１．４ ルｍに設定
している。
第１１図は第１０図示の光ファイバの損失波長特性の測
定結果を示し、ここでは、主コア２および副コア３のみ
をそれぞれ別個に励振したときの損失を示している。ｆ
５１１図かられかるように、波長１．４ ｐ、ｒｓ付近
でのみ両者の損失値が一致しており、ここで結合が最大
となっていることがわかる。
定結果を示し、ここでは、主コア２および副コア３のみ
をそれぞれ別個に励振したときの損失を示している。ｆ
５１１図かられかるように、波長１．４ ｐ、ｒｓ付近
でのみ両者の損失値が一致しており、ここで結合が最大
となっていることがわかる。
さらに、本発明光ファイバのストークス利得と損失との
関係を調べるために、波長１．３２４ｍのＱスイッチ付
Ｎｄ ： ＹＡＧレーザを用いて誘導ラマン散乱スペク
トルを測定した。この光源波長に対して波長１．４ Ｊ
Ｌｌｌは第１次ストークス波長に相当する。
関係を調べるために、波長１．３２４ｍのＱスイッチ付
Ｎｄ ： ＹＡＧレーザを用いて誘導ラマン散乱スペク
トルを測定した。この光源波長に対して波長１．４ Ｊ
Ｌｌｌは第１次ストークス波長に相当する。
第１２Ａ図および第１２Ｂ図には誘導ラマン散乱スペク
トルを、励起パワーが２０讐および７０Ｉｌｌの場合に
ついてそれぞれ示す、この測定結果より、第１次ストー
クスの臨界パワーは約２０Ｗであることがわかる。この
値は波長１．４ 給１１での損失が１ ｄＢ／）ｖ程度
のファイバの臨界ポンプパワーの約２０倍であり、第１
１図に示した波長１．４ ｇｒａの損失が大きいことの
効果が現われている。
トルを、励起パワーが２０讐および７０Ｉｌｌの場合に
ついてそれぞれ示す、この測定結果より、第１次ストー
クスの臨界パワーは約２０Ｗであることがわかる。この
値は波長１．４ 給１１での損失が１ ｄＢ／）ｖ程度
のファイバの臨界ポンプパワーの約２０倍であり、第１
１図に示した波長１．４ ｇｒａの損失が大きいことの
効果が現われている。
以上により、第１０図示の本発明光ファイバを用いた実
験によれば、コア間の波長選択性のあるモード結合によ
って主コアに大きな損失を特定のストークス波長におい
て付加することによってそのストークスの臨界ポンプパ
ワーを高められることが確認できた。
験によれば、コア間の波長選択性のあるモード結合によ
って主コアに大きな損失を特定のストークス波長におい
て付加することによってそのストークスの臨界ポンプパ
ワーを高められることが確認できた。
［効 果］
以上説明したように、本発明光ファイバでは、主コアに
加えて特定波長のみに大きな損失を与える副コアを設け
たので、かかる光ファイバを用いた本発明光増幅方法に
よれば、誘導ラマン散乱を利用した光増幅においてこれ
まで避けることのできなかった利得の飽和現象を抑える
ことができ２）ポンプ光パワーに比例した利得係数が得
られる。
加えて特定波長のみに大きな損失を与える副コアを設け
たので、かかる光ファイバを用いた本発明光増幅方法に
よれば、誘導ラマン散乱を利用した光増幅においてこれ
まで避けることのできなかった利得の飽和現象を抑える
ことができ２）ポンプ光パワーに比例した利得係数が得
られる。
しかも、本発明光ファイバでは、そのファイバ長を長く
しても利得飽和が生じないため、利得を稼ぐことができ
る。したがって、従来の光増幅で得られていた約ＢＯｄ
Ｂという利得の上限は、ポンプ光パワーによって光フア
イバ端面の破壊が生じない１ 程度にまで高める
ことができ、そのときの利得は１００ｄＢ以上と見積ら
れる。これによって海底方式等の超長距離光伝送方式の
無中継化が可能になり、例えばＦ−４００Ｍ方式で１０
０ｄＢの増幅利得が得られるときには、５００ｋａ＋程
度の無中継化を実現でき、実用上の効果は大きい。
しても利得飽和が生じないため、利得を稼ぐことができ
る。したがって、従来の光増幅で得られていた約ＢＯｄ
Ｂという利得の上限は、ポンプ光パワーによって光フア
イバ端面の破壊が生じない１ 程度にまで高める
ことができ、そのときの利得は１００ｄＢ以上と見積ら
れる。これによって海底方式等の超長距離光伝送方式の
無中継化が可能になり、例えばＦ−４００Ｍ方式で１０
０ｄＢの増幅利得が得られるときには、５００ｋａ＋程
度の無中継化を実現でき、実用上の効果は大きい。
さらにまた１本発明光ファイバにおいては、誘導ラマン
散乱の第１次ストークス光波長での結合度を１００％と
することによって、第１次ストークスの臨界利得を大き
くし、その発振を抑圧することが可能である。それによ
って、本発明光ファイバを光伝送路として用いる光フア
イバ通信においては、入力パワー限界および雑音特性の
劣化の原因となり、さらには光波長多重伝送方式におけ
る漏話の原因となる誘導ラマン散乱を抑圧できるので、
前者は中継距離拡大につながり１．４１者は禿ヤンル数
の増加をもたらし、これによって得られる効果は実用上
重要であり、極めて大きい。
散乱の第１次ストークス光波長での結合度を１００％と
することによって、第１次ストークスの臨界利得を大き
くし、その発振を抑圧することが可能である。それによ
って、本発明光ファイバを光伝送路として用いる光フア
イバ通信においては、入力パワー限界および雑音特性の
劣化の原因となり、さらには光波長多重伝送方式におけ
る漏話の原因となる誘導ラマン散乱を抑圧できるので、
前者は中継距離拡大につながり１．４１者は禿ヤンル数
の増加をもたらし、これによって得られる効果は実用上
重要であり、極めて大きい。
第１図は本発明光ファイバの一実施例を示す断面図、
第２図は通常の光ファイバの損失波長特性図、
第３因は従来の光増幅方法における利得係数とポンプ光
パワーとの関係を示す特性図、第４図は本発明光フィイ
バのＬＰ。、モードの分散曲線を示す特性図、 第５図は未発明光ファイバの損失波長特性の一例を示す
特性図、 第６図は最適光ファイバ・パラメータとＶＰ２／Ｖｐｌ
との関係を示す特性図、 第７図は本発明光ファイバを用いた本発明光増幅法の光
学系の一例を示す線図、 第８図は利得係数とポンプ光パワーとの関係を示す特性
図。 第９図は利得係数とファイバ長との関係を示す特性図、 第１０図はロッドインチューブ法で製造した本発明光フ
ァイバ金示す断面図、 第１！図はその光ファイバの損失波長依存性を示す特性
図、 第１２Ａ図および第１２Ｂ図は誘導ラマン散乱スペクト
ラムである。 １・・・主コア、 ２・・・副コア、 ３・・・損失付与部、 ４・・・クラッド、 ５・・・ポンプ光、 ６・・・信号光。 ７・・・全反射ミラー。 ８・・・グイクロイックミラ。 ９・・・集光用レンズ、 １０・・・光増幅用光ファイバ、 １１・・・分波器。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士 谷 義 −豐寸 ｎｃｌｌＪ−〇 ５体（君＼Ｍ） ’、”、。 第３図 ｋ（＝２π／λ） λ２λ８． ス、□ ５皮畏 （、ｕｍ） ｑｔ、１ へ ｉｏ
ｏ ｏ
。 ＜ ？ 区 ｑり 憾 区 ト 城 ファイバ長 （ｋ餡） 第１０図 第１１図 波長 （ｐｍ）
パワーとの関係を示す特性図、第４図は本発明光フィイ
バのＬＰ。、モードの分散曲線を示す特性図、 第５図は未発明光ファイバの損失波長特性の一例を示す
特性図、 第６図は最適光ファイバ・パラメータとＶＰ２／Ｖｐｌ
との関係を示す特性図、 第７図は本発明光ファイバを用いた本発明光増幅法の光
学系の一例を示す線図、 第８図は利得係数とポンプ光パワーとの関係を示す特性
図。 第９図は利得係数とファイバ長との関係を示す特性図、 第１０図はロッドインチューブ法で製造した本発明光フ
ァイバ金示す断面図、 第１！図はその光ファイバの損失波長依存性を示す特性
図、 第１２Ａ図および第１２Ｂ図は誘導ラマン散乱スペクト
ラムである。 １・・・主コア、 ２・・・副コア、 ３・・・損失付与部、 ４・・・クラッド、 ５・・・ポンプ光、 ６・・・信号光。 ７・・・全反射ミラー。 ８・・・グイクロイックミラ。 ９・・・集光用レンズ、 １０・・・光増幅用光ファイバ、 １１・・・分波器。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士 谷 義 −豐寸 ｎｃｌｌＪ−〇 ５体（君＼Ｍ） ’、”、。 第３図 ｋ（＝２π／λ） λ２λ８． ス、□ ５皮畏 （、ｕｍ） ｑｔ、１ へ ｉｏ
ｏ ｏ
。 ＜ ？ 区 ｑり 憾 区 ト 城 ファイバ長 （ｋ餡） 第１０図 第１１図 波長 （ｐｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）クラッドと、該クラッド内に埋設され、主導波路を
形成する主コアと、該主コアと平行して配置され、特定
波長の光のみを結合させる副コアと、該副コアの近傍に
長手方向に沿って配置された損失付与部とを具えたこと
を特徴とする光ファイバ。 ２）特許請求の範囲第１項記載の光ファイバにおいて、
前記副コアにおける特定波長は、誘導ラマン散乱の第１
次ストークス光の波長であることを特徴とする光ファイ
バ。 ３）特許請求の範囲第１項記載の光ファイバにおいて、
前記副コアにおける特定波長は、誘導ラマン散乱の第２
次ストークス光の波長であることを特徴とする光ファイ
バ。 ４）クラッドと、該クラッド内に埋設され、主導波路を
形成する主コアと、該主コアと平行して配置され、特定
波長の光のみを結合させる副コアと、該副コアの近傍に
長手方向に沿って配置された損失付与部とを具えた光フ
ァイバにポンプ光および信号光を同時に導き、 前記ポンプ光の波長に対する誘導ラマン散乱の第１次ス
トークス光の波長と前記信号光の波長とを一致させ、 前記主コアの導波モードを、誘導ラマン散乱の第２次ス
トークス光の波長においてのみ前記副コアの導波モード
と結合させて、前記主コアからモード結合により光エネ
ルギーを前記副コアに移行させ、当該移行した光エネル
ギーを前記損失付与部によって減衰させることにより、
前記主コアの導波モードのうち、前記誘導ラマン散乱の
第２次ストークス光の波長に相当する波長の光の損失の
みを増大させ、前記主コアにおいて前記信号光を誘導ラ
マン散乱により光増幅することを特徴とする光増幅方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227954A JPS61107324A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 光フアイバおよび光増幅方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227954A JPS61107324A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 光フアイバおよび光増幅方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107324A true JPS61107324A (ja) | 1986-05-26 |
| JPS624688B2 JPS624688B2 (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=16868865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227954A Granted JPS61107324A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 光フアイバおよび光増幅方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107324A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006348A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅器 |
| WO2004013685A1 (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-12 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導波路型液晶可変光減衰器 |
| JP2009047771A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Nippon Steel Corp | 光ファイバラマンレーザ装置 |
| JP2011151223A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Nikon Corp | レーザ装置 |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59227954A patent/JPS61107324A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006348A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅器 |
| WO2004013685A1 (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-12 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導波路型液晶可変光減衰器 |
| JP2009047771A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Nippon Steel Corp | 光ファイバラマンレーザ装置 |
| JP2011151223A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Nikon Corp | レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624688B2 (ja) | 1987-01-31 |
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