JP2687680B2 - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents
光ファイバ増幅装置Info
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- JP2687680B2 JP2687680B2 JP2128582A JP12858290A JP2687680B2 JP 2687680 B2 JP2687680 B2 JP 2687680B2 JP 2128582 A JP2128582 A JP 2128582A JP 12858290 A JP12858290 A JP 12858290A JP 2687680 B2 JP2687680 B2 JP 2687680B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は長距離光通信や光交換システム等に使用され
る光ファイバ増幅装置に係わり、詳細には希土類金属が
ドープ（Dope）された光ファイバに特定波長の高電力励
起光を入射させて信号光を増幅する光ファイバ増幅装置
に関する。
る光ファイバ増幅装置に係わり、詳細には希土類金属が
ドープ（Dope）された光ファイバに特定波長の高電力励
起光を入射させて信号光を増幅する光ファイバ増幅装置
に関する。
光ファイバ通信や光交換システムにおいて、光スイッ
チや光分岐等のデバイスの挿入損失および伝送距離の増
大等による光パワーの低下を補うために、信号光の増幅
が行われる。そして、信号光を一端電気信号に交換する
ことなく直接増幅する光増幅装置が注目されている。
チや光分岐等のデバイスの挿入損失および伝送距離の増
大等による光パワーの低下を補うために、信号光の増幅
が行われる。そして、信号光を一端電気信号に交換する
ことなく直接増幅する光増幅装置が注目されている。
従来の光ファイバ通信用の光ファイバ増幅装置として
は、進行波形半導体レーザ光増幅装置や、希土類元素特
にエルビウム・イオン（Er3+）をドーピングした光ファ
イバを使用する光ファイバ増幅装置である。エルビウム
・イオンをドープした光ファイバ増幅装置（光ファイバ
アンプ）は、半導体光増幅装置に比べて、高ゲインであ
り、結合損失が低く、波長多重時のクロストークが低
く、更に偏波依存性がない等の多くの点で優れているた
め活発に開発が進められている。
は、進行波形半導体レーザ光増幅装置や、希土類元素特
にエルビウム・イオン（Er3+）をドーピングした光ファ
イバを使用する光ファイバ増幅装置である。エルビウム
・イオンをドープした光ファイバ増幅装置（光ファイバ
アンプ）は、半導体光増幅装置に比べて、高ゲインであ
り、結合損失が低く、波長多重時のクロストークが低
く、更に偏波依存性がない等の多くの点で優れているた
め活発に開発が進められている。
この光ファイバアンプの原理は、ポンピング光として
の半導体レーザ光でエルビウム・イオンを励起し、信号
光を引金として誘導放出を起こさせることである。
の半導体レーザ光でエルビウム・イオンを励起し、信号
光を引金として誘導放出を起こさせることである。
第２図は、従来の光ファイバ増幅装置の構成を表わし
たものである。
たものである。
エルビウムドープ光ファイバ11の一端には、エルビウ
ム・イオンを励起するポンピング光12と信号光13とをそ
れぞれ入射する波長合成プリズム14が接続されている。
信号光13が入力される光コネクタ16と波長合成プリズム
14との間、および出力側の光コネクタ17とエルビウムド
ープ光ファイバ14との間には、光通信システム全体の高
アイソレーションを考慮して、アイソレータ18、19、お
よび短波長遮断光干渉フィルタ21が接続されている。
ム・イオンを励起するポンピング光12と信号光13とをそ
れぞれ入射する波長合成プリズム14が接続されている。
信号光13が入力される光コネクタ16と波長合成プリズム
14との間、および出力側の光コネクタ17とエルビウムド
ープ光ファイバ14との間には、光通信システム全体の高
アイソレーションを考慮して、アイソレータ18、19、お
よび短波長遮断光干渉フィルタ21が接続されている。
光コネクタ16端面から入力される微弱な特定波長の信
号光13は、波長合成プリズム14を介してエルビウムドー
プ光ファイバ11に入射される。入射された信号光13は、
第１および第２のレーザダイオード22、23からのポンピ
ング光12によって励起されたエルビウム・イオンからエ
ネルギを吸収し、増幅される。
号光13は、波長合成プリズム14を介してエルビウムドー
プ光ファイバ11に入射される。入射された信号光13は、
第１および第２のレーザダイオード22、23からのポンピ
ング光12によって励起されたエルビウム・イオンからエ
ネルギを吸収し、増幅される。
一般に、20dB前後の光利得を得るには、100mW以上の
ボンピング光12が必要である。レーザダイオードから
は、現在100mW程度のレーザ光を出力することが可能で
あるが、光ファイバに接続するとファイバ出力としては
50mW程度になる。そこで、第１および第２のレーザダイ
オード22、23から出力される互いに偏波方向の90度異な
るレーザ光を偏波合成器24で合成して100mW以上のポン
ピング光12を得ている。
ボンピング光12が必要である。レーザダイオードから
は、現在100mW程度のレーザ光を出力することが可能で
あるが、光ファイバに接続するとファイバ出力としては
50mW程度になる。そこで、第１および第２のレーザダイ
オード22、23から出力される互いに偏波方向の90度異な
るレーザ光を偏波合成器24で合成して100mW以上のポン
ピング光12を得ている。
このように、従来の光ファイバ増幅装置では、100mW
以上のポンピング光12を得るために、互いに偏波方向の
90度異なるレーザ光を偏波合成器24で合成している。こ
のため、レーザダイオード22、23には、出力されるレー
ザ光を直線偏光に維持するために、特殊なファイバであ
る偏波保存ファイバ26、27を接続する必要がある。偏波
保存ファイバ26、27の一端を半導体レーザ22、23に接続
する場合、偏波面を一致させる必要があり、その調整が
大変であった。また、偏波面保存ファイバ26、27の他端
を偏光合成器24に接続する場合にも、両ファイバの偏波
面が互いに90度になるように接続する必要があり、その
調整が大変であった。
以上のポンピング光12を得るために、互いに偏波方向の
90度異なるレーザ光を偏波合成器24で合成している。こ
のため、レーザダイオード22、23には、出力されるレー
ザ光を直線偏光に維持するために、特殊なファイバであ
る偏波保存ファイバ26、27を接続する必要がある。偏波
保存ファイバ26、27の一端を半導体レーザ22、23に接続
する場合、偏波面を一致させる必要があり、その調整が
大変であった。また、偏波面保存ファイバ26、27の他端
を偏光合成器24に接続する場合にも、両ファイバの偏波
面が互いに90度になるように接続する必要があり、その
調整が大変であった。
このように従来の光ファイバ増幅装置では、偏波面の
調整作業が必要であり、その製造が大変であった。
調整作業が必要であり、その製造が大変であった。
そこで本発明の目的は、偏波面の調整が不用で容易に
製造することの可能な光ファイバ増幅装置を提供するこ
とにある。
製造することの可能な光ファイバ増幅装置を提供するこ
とにある。
発振器１記載の発明では、（イ）誘電体干渉膜フィル
タを２枚のプリズムで挟むように構成された波長合成プ
リズムと、（ロ）この波長合成プリズムの誘電体干渉膜
フィルタに対して共に45度を成すような位置でこれを挟
むように配置され希土類金属を励起する励起光を誘電体
干渉膜フィルタに対してそれぞれ45度をなす方向に出力
する第１および第２の励起光出力手段と、（ハ）第１の
励起光出力手段によって出力され誘電体干渉膜フィルタ
によって反射された励起光を後方から入射して信号光の
光増幅を行う第１のアンプ用光ファイバと、（ニ）第２
の励起光出力手段によって出力され誘電体干渉膜フィル
タによって反射された励起光を前方から入射して構成膜
を透過した信号光の光増幅を行う第２のアンプ用光ファ
イバとを光ファイバ増幅装置に具備させる。
タを２枚のプリズムで挟むように構成された波長合成プ
リズムと、（ロ）この波長合成プリズムの誘電体干渉膜
フィルタに対して共に45度を成すような位置でこれを挟
むように配置され希土類金属を励起する励起光を誘電体
干渉膜フィルタに対してそれぞれ45度をなす方向に出力
する第１および第２の励起光出力手段と、（ハ）第１の
励起光出力手段によって出力され誘電体干渉膜フィルタ
によって反射された励起光を後方から入射して信号光の
光増幅を行う第１のアンプ用光ファイバと、（ニ）第２
の励起光出力手段によって出力され誘電体干渉膜フィル
タによって反射された励起光を前方から入射して構成膜
を透過した信号光の光増幅を行う第２のアンプ用光ファ
イバとを光ファイバ増幅装置に具備させる。
すなわち請求項１記載の発明では、希土類金属がドー
プされた第１および第２のアンプ用光ファイバを波長合
成プリズムに挟むようにして直列に接続し、これらのア
ンプ用光ファイバに励起光を入射して、信号光を２段階
に分けて増幅するようにしたものである。波長合成プリ
ズムは誘電体干渉膜フィルタを２枚のプリズムで挟むよ
うに構成されており、信号光を透過すると共に励起光を
反射する誘電体干渉膜フィルタを使用している。
プされた第１および第２のアンプ用光ファイバを波長合
成プリズムに挟むようにして直列に接続し、これらのア
ンプ用光ファイバに励起光を入射して、信号光を２段階
に分けて増幅するようにしたものである。波長合成プリ
ズムは誘電体干渉膜フィルタを２枚のプリズムで挟むよ
うに構成されており、信号光を透過すると共に励起光を
反射する誘電体干渉膜フィルタを使用している。
請求項２記載の光ファイバ増幅装置では、希土類金属
としてエルビウムを使用する。
としてエルビウムを使用する。
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバ増幅装
置の構成を表わしたものである。
置の構成を表わしたものである。
光ファイバ増幅装置31は、第１および第２のエルビウ
ムドープ光ファイバ32、33を備えており、両ファイバは
波長合成プリズム34の合成膜に対して45度の角度を成す
ように接続されている。波長合成プリズム34は、合成膜
を２枚のプリズムで挟むように構成されている。波長合
成プリズムの合成膜は、波長1.48μｍで透過損失0.3d
B、波長1.53μｍで透過喪失減衰量20dBの誘電体干渉膜
フィルタである。この合成膜は、45度の角度で入射する
光を、その波長により透過または反射するようになって
いる。
ムドープ光ファイバ32、33を備えており、両ファイバは
波長合成プリズム34の合成膜に対して45度の角度を成す
ように接続されている。波長合成プリズム34は、合成膜
を２枚のプリズムで挟むように構成されている。波長合
成プリズムの合成膜は、波長1.48μｍで透過損失0.3d
B、波長1.53μｍで透過喪失減衰量20dBの誘電体干渉膜
フィルタである。この合成膜は、45度の角度で入射する
光を、その波長により透過または反射するようになって
いる。
波長合成プリズム34には、合成膜のそれぞれの面に対
して45度の角度を成すように長さ約1mの第１および第２
のシングルモードファイバ36、37の一端がそれぞれ接続
されている。第１および第２のシングルモードファイバ
36、37の他端には、それぞれ第１および第２のレーザダ
イオード38、39が接続されている。第１および第２のレ
ーザダイオード38、39は、波長1.48μｍ、光出力100mW
のファブリペロ（Febry Perot）型のレーザダイオード
が使用されている。第１および第２のレーザダイオード
38、39から出力されたレーザ光は、第１および第２のポ
ンピング光41、42としてファイバ出力50mWで波長合成プ
リズム34に入射される。第１のポンピング光41は、波長
合成プリズム34の合成膜で反射されて第１のエルビウム
ドープ光ファイバ32に入射される。第２のポンピング光
42は、波長合成プリズム34の合成膜で反射されて第２の
エルビウムドープ光ファイバ33に入射されるようになっ
ている。
して45度の角度を成すように長さ約1mの第１および第２
のシングルモードファイバ36、37の一端がそれぞれ接続
されている。第１および第２のシングルモードファイバ
36、37の他端には、それぞれ第１および第２のレーザダ
イオード38、39が接続されている。第１および第２のレ
ーザダイオード38、39は、波長1.48μｍ、光出力100mW
のファブリペロ（Febry Perot）型のレーザダイオード
が使用されている。第１および第２のレーザダイオード
38、39から出力されたレーザ光は、第１および第２のポ
ンピング光41、42としてファイバ出力50mWで波長合成プ
リズム34に入射される。第１のポンピング光41は、波長
合成プリズム34の合成膜で反射されて第１のエルビウム
ドープ光ファイバ32に入射される。第２のポンピング光
42は、波長合成プリズム34の合成膜で反射されて第２の
エルビウムドープ光ファイバ33に入射されるようになっ
ている。
第１および第２のエルビウムドープ光ファイバ32、33
の他端には、それぞれ短波側減衰量20dBの第１および第
２の短波長遮断光干渉フィルタ43、44が接続されてい
る。第１および第２の短波長遮断干渉フィルタ43、44
と、光コネクタ46、47の間には、それぞれアイソレーシ
ョン50dBをもつ第１および第２のアイソレータ48、49が
接続されている。
の他端には、それぞれ短波側減衰量20dBの第１および第
２の短波長遮断光干渉フィルタ43、44が接続されてい
る。第１および第２の短波長遮断干渉フィルタ43、44
と、光コネクタ46、47の間には、それぞれアイソレーシ
ョン50dBをもつ第１および第２のアイソレータ48、49が
接続されている。
このように構成された光ファイバ増幅装置の動作につ
いて次に説明する。
いて次に説明する。
光コネクタ46の端面から入射される波長1.53μｍの微
弱化した信号光51は、第１のアイソレータ48、第１の短
波長遮断光干渉フィルタ43を介して第１のエルビウムド
ープ光ファイバ32に入射される。第１のエルビウムドー
プ光ファイバ32に入射された信号光51は、第１のポンピ
ング光41により増幅された後、波長合成プリズム34を通
過して第２のエルビウムドープ光ファイバ33に入射され
る。増幅された信号光51は、更に第２のエルビウムドー
プ光ファイバ33で第２のポンピング光42に増幅され、第
２の短波長遮断光干渉フィルタ44と第２のアイソレータ
49を介して光コネクタ47から出力される。
弱化した信号光51は、第１のアイソレータ48、第１の短
波長遮断光干渉フィルタ43を介して第１のエルビウムド
ープ光ファイバ32に入射される。第１のエルビウムドー
プ光ファイバ32に入射された信号光51は、第１のポンピ
ング光41により増幅された後、波長合成プリズム34を通
過して第２のエルビウムドープ光ファイバ33に入射され
る。増幅された信号光51は、更に第２のエルビウムドー
プ光ファイバ33で第２のポンピング光42に増幅され、第
２の短波長遮断光干渉フィルタ44と第２のアイソレータ
49を介して光コネクタ47から出力される。
このように本発明によれば、波長合成プリズムを挟ん
で第１および第２のアンプ用光ファイバを配置し、これ
らのアンプ用光ファイバに励起光を入射して信号光を２
段階に分けて増幅する構成にしたので、レーザダイオー
ドの出力光を直線偏光に維持する必要がない。したがっ
て、偏波面の調整作業が不要であり、光ファイバ増幅装
置を容易に製造することができる。また、偏波合成器が
不要となるだけでなく、特殊な偏波保存ファクシミリを
使用しないので、安価な光ファイバ増幅装置を実現する
ことができる。
で第１および第２のアンプ用光ファイバを配置し、これ
らのアンプ用光ファイバに励起光を入射して信号光を２
段階に分けて増幅する構成にしたので、レーザダイオー
ドの出力光を直線偏光に維持する必要がない。したがっ
て、偏波面の調整作業が不要であり、光ファイバ増幅装
置を容易に製造することができる。また、偏波合成器が
不要となるだけでなく、特殊な偏波保存ファクシミリを
使用しないので、安価な光ファイバ増幅装置を実現する
ことができる。
また、１つの波長合成プリズムを用いて第１および第
２のアンプ用光ファイバと第１および第２の励起光出力
手段を接続できるので、光ファイバ増幅装置の構成が単
純になるという効果もある。
２のアンプ用光ファイバと第１および第２の励起光出力
手段を接続できるので、光ファイバ増幅装置の構成が単
純になるという効果もある。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバ増幅装置
の構成図、第２図は従来の光ファイバ増幅装置の構成図
である。 33……第２のエルビウムドープ光ファイバ、34……波長
合成プリズム、36……第１のシングルモードファイバ、
37……第２のシングルモードファイバ、38……第１のレ
ーザダイオード、39……第２のレーザダイオード、62…
…第１の波長合成プリズム、63……第２の波長合成プリ
ズム。
の構成図、第２図は従来の光ファイバ増幅装置の構成図
である。 33……第２のエルビウムドープ光ファイバ、34……波長
合成プリズム、36……第１のシングルモードファイバ、
37……第２のシングルモードファイバ、38……第１のレ
ーザダイオード、39……第２のレーザダイオード、62…
…第１の波長合成プリズム、63……第２の波長合成プリ
ズム。
Claims (2)
- 【請求項１】誘電体干渉膜フィルタを２枚のプリズムで
挟むように構成された波長合成プリズムと、 この波長合成プリズムの誘電体干渉膜フィルタに対して
共に45度を成すような位置でこれを挟むように配置され
希土類金属を励起する励起光を誘電体干渉膜フィルタに
対してそれぞれ45度をなす方向に出力する第１および第
２の励起光出力手段と、 前記第１の励起光出力手段によって出力され前記誘電体
干渉膜フィルタによって反射された励起光を後方から入
射して信号光の光増幅を行う第１のアンプ用光ファイバ
と、 前記第２の励起光出力手段によって出力され前記誘電体
干渉膜フィルタによって反射された励起光を前方から入
射して前記構成膜を透過した信号光の光増幅を行う第２
のアンプ用光ファイバ とを具備することを特徴とする光ファイバ増幅装置。 - 【請求項２】希土類金属はエルビウムであることを特徴
とする請求項１記載の光ファイバ増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128582A JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128582A JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422928A JPH0422928A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2687680B2 true JP2687680B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=14988318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2128582A Expired - Fee Related JP2687680B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 光ファイバ増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687680B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253104A (en) * | 1992-09-15 | 1993-10-12 | At&T Bell Laboratories | Balanced optical amplifier |
| US5337375A (en) * | 1992-12-31 | 1994-08-09 | At&T Bell Laboratories | Depolarizer using unpumped, doped optical fiber and method using same |
| US6327077B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Optical direct amplifier device and bidirectionally pumped optical direct amplifier device |
| AU6865300A (en) * | 1999-09-10 | 2001-04-17 | Nikon Corporation | Light source and wavelength stabilization control method, exposure apparatus andexposure method, method for producing exposure apparatus, and device manufactur ing method and device |
| JP2010026308A (ja) | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Fujitsu Ltd | 光信号処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6175326A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-17 | Nec Corp | フアイバ内光増幅送信装置 |
| JPH0243782A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光ファイバレーザ装置 |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2128582A patent/JP2687680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422928A (ja) | 1992-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |