JPH071811B2 - Traveling wave type cascade optical amplifier - Google Patents
Traveling wave type cascade optical amplifierInfo
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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、光ファイバ通信において光信号の増幅その他
に利用される光増幅器に関する。特に、光ファイバ伝送
路の途中の完全な中継処理を必要としない箇所に挿入し
て、中継間隔を増大する目的に使用されるに適する光増
幅器に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical amplifier used for amplification of an optical signal and other purposes in optical fiber communication. In particular, the present invention relates to an optical amplifier suitable for being inserted into a portion of an optical fiber transmission line that does not require complete repeat processing and used for the purpose of increasing the repeat interval.
ここでは、光増幅器とは入射した光信号を光電気変換を
行わずに直接増幅して送出する全光素子で構成されたも
のをいう。Here, the optical amplifier means an all-optical element that directly amplifies an incident optical signal without performing photoelectric conversion and sends the amplified optical signal.
従来、半導体レーザの誘導放出を利用した半導体レーザ
型光増幅器には、光信号が1回通過することにより増幅
を行う進行波(TW)型と、増幅器自身がファブリペロ共
振器を構成している共振器(FP)型とがある。Conventionally, a semiconductor laser type optical amplifier using stimulated emission of a semiconductor laser has a traveling wave (TW) type that amplifies an optical signal by passing it once and a resonance in which the amplifier itself constitutes a Fabry-Perot resonator. There is a vessel (FP) type.
半導体レーザ型光増幅器では注入電流により利得を増加
できるが、実際には注入電流の増加に伴って増幅された
自然放出光が大きくなり、注入電流を増大しても利得が
飽和する。また入射した光信号強度が大きいほど利得の
飽和が生じやすい。In the semiconductor laser type optical amplifier, the gain can be increased by the injection current, but in reality, the amplified spontaneous emission light increases as the injection current increases, and the gain saturates even if the injection current increases. Further, as the intensity of the incident optical signal is higher, the saturation of gain is likely to occur.
進行波型光増幅器では、しきい値60〜80mAのアルミニウ
ムガリウム砒素半導体レーザ(AlGaAs-LD)では、この
飽和値は出力パワー4〜8mWである。In the traveling wave type optical amplifier, this saturation value is an output power of 4 to 8 mW in an aluminum gallium arsenide semiconductor laser (AlGaAs-LD) having a threshold value of 60 to 80 mA.
共振器型光増幅器では、それ自身光共振器であるので大
きな利得を上げることができるが、実際の特性では利得
の飽和により取り出せる光出力は頭打ちになる。Since the resonator type optical amplifier is an optical resonator itself, it is possible to greatly increase the gain, but in actual characteristics, the optical output that can be taken out due to the saturation of the gain reaches a ceiling.
また、進行波型光増幅器は温度変化により利得のピーク
周波数が変動するので、その帯域幅を3〜4×103GHzと
し、利得のピーク値のずれを±500GHzだけ許容すると±
5℃の温度制御を行えばよい。Further, since the peak frequency of the gain of the traveling wave type optical amplifier fluctuates due to the temperature change, if the bandwidth is set to 3 to 4 × 10 3 GHz and the deviation of the peak value of the gain is allowed to be ± 500 GHz, ±
The temperature may be controlled at 5 ° C.
一方、共振器型光増幅器では、帯域幅は共振特性を利用
しているために極めて狭く、例えば25dBの利得が得られ
る帯域幅は2.5GHzである。この値は半導体レーザの波長
が実用的な温度や電流の変化で変動する量よりはるかに
小さく、共振器型光増幅器を正常に動作させるには±0.
04℃以内の温度制御、±0.15mA以内の電流制御が必要に
なる。また、送られてくる光信号の周波数に追尾するよ
うに、自動周波数制御が不可欠になる。On the other hand, in the resonator type optical amplifier, the bandwidth is extremely narrow because the resonance characteristic is used, and for example, the bandwidth at which a gain of 25 dB can be obtained is 2.5 GHz. This value is much smaller than the amount by which the wavelength of the semiconductor laser fluctuates due to changes in practical temperature and current, and is ± 0 to operate the resonator type optical amplifier normally.
Temperature control within 04 ℃ and current control within ± 0.15mA are required. Further, automatic frequency control is indispensable so as to track the frequency of the optical signal transmitted.
光増幅器を光ファイバ伝送系に挿入する場合には、光フ
ァイバを伝搬した信号光の偏光状態が定まらないので、
光増幅器は偏光依存性を持たないことが望ましい。しか
し、半導体レーザの活性層は薄膜導波路であり、通常TE
モードおよびTMモードに対する活性層内への閉じ込め係
数Γがこのモードにより異なる。When inserting the optical amplifier into the optical fiber transmission system, the polarization state of the signal light propagating through the optical fiber is not determined, so
It is desirable that the optical amplifier has no polarization dependence. However, the active layer of a semiconductor laser is a thin film waveguide, and
The confinement factor Γ in the active layer for modes and TM modes differs depending on this mode.
進行波型光増幅器では、この差が偏光に対する利得の差
となる。例えば、TEモードに対する閉じ込め係数ΓTE=
0.52、TMモードに対する閉じ込め係数ΓTM=0.47とした
チャネルド・サブストレート・プレーナ半導体レーザ
(CSP-LD)では、TEモードの利得が25dBのときにTMモー
ドの利得は2.4dB程低くなる。In the traveling wave type optical amplifier, this difference is the difference in gain with respect to the polarized light. For example, the confinement factor for TE mode Γ TE =
In the channeled substrate planar semiconductor laser (CSP-LD) with a confinement coefficient Γ TM = 0.47 for the TM mode, the TM mode gain is about 2.4 dB lower when the TE mode gain is 25 dB.
共振器型光増幅器では、単一通過利得の差異が全体の利
得に大きく寄与するので状況はもっと悪く、さらに共振
器の反射率および共振周波数がTEモードおよびTMモード
で異なることなどから、共振器型の偏光依存性は進行波
型に比べて本質的に大きくなる。In the resonator type optical amplifier, the situation is worse because the difference of the single pass gain greatly contributes to the overall gain. Furthermore, the reflectance and the resonance frequency of the resonator are different between the TE mode and the TM mode. The polarization dependence of the mold is essentially larger than that of the traveling wave type.
このような従来の光増幅器の利得を増大させるために、
半導体レーザ型光増幅器をカスケードに配置することが
提案されているが、その場合にはそれぞれ次のような問
題点が生じる。In order to increase the gain of such a conventional optical amplifier,
It has been proposed to arrange the semiconductor laser type optical amplifiers in a cascade, but in that case, the following problems occur.
進行波型光増幅器では、自然放出光が増幅されるこ
とによる利得の飽和があり、したがって単純にカスケー
ド接続しても出力パワーをあまり上げることができな
い。In the traveling wave type optical amplifier, the spontaneous emission light is amplified, so that the gain is saturated, and therefore the output power cannot be increased so much even by simple cascade connection.
共振器型光増幅器では、それ自身光共振器であるの
で利得を上げることも容易になるが、この共振特性のた
めに帯域幅は極めて狭くなる問題点がある。すなわち、
温度制御が±0.04℃以内に制御される必要があり、進行
波型光増幅器の±5℃に比べても非常に厳しい条件とな
る。Since the resonator type optical amplifier itself is an optical resonator, it is easy to increase the gain, but there is a problem that the bandwidth becomes extremely narrow due to this resonance characteristic. That is,
It is necessary to control the temperature within ± 0.04 ° C, which is a very severe condition compared to ± 5 ° C for traveling wave optical amplifiers.
また、共振器の反射率および共振周波数がTEモードおよ
びTMモードで異なることから、偏光依存性は進行波型よ
り本質的に大きく、したがって共振器型光増幅器の場合
にはこの偏光依存性を解消する何らかの方策が求められ
ている。In addition, since the reflectivity and resonance frequency of the resonator are different between TE mode and TM mode, the polarization dependence is essentially larger than that of the traveling wave type. Therefore, in the case of the resonator type optical amplifier, this polarization dependence is eliminated. Some measure to do so is required.
また、共振器型光増幅器ではカスケード接続する場合
に、入射側反射鏡からの反射光が、前段の光増幅器に注
入されることを避けるために光アイソレータを必要とす
る。Further, in the resonator type optical amplifier, an optical isolator is required in order to prevent the reflected light from the incident side reflecting mirror from being injected into the preceding stage optical amplifier in the case of cascade connection.
両型の光増幅器に共通する問題点は、それぞれ独立
に製造された半導体レーザをカスケード光増幅器として
構成する場合には、各半導体レーザのパラメータが少し
ずつ異なるので、それぞれ独立に温度制御して利得分布
を一致させる必要がある。特に、共振器型光増幅器の場
合には、±0.04℃以内の温度制御が必要になるが、これ
をそれぞれの光増幅器に対して行うとすると、温度制御
回路の規模が実用的でない程度に大きくなる欠点があ
る。The problem common to both types of optical amplifiers is that when semiconductor lasers manufactured independently are configured as cascade optical amplifiers, the parameters of the semiconductor lasers differ slightly, so that the gains can be controlled independently by temperature control. The distributions need to match. In particular, in the case of a resonator type optical amplifier, temperature control within ± 0.04 ° C is required, but if this is performed for each optical amplifier, the scale of the temperature control circuit is too large to be practical. There is a drawback.
これらの従来技術は、文献:J.C.シモン、「光通信シス
テムにおける光増幅技術」、外国通信技術、1985年6
月、pp26-33(J.C.Simom,“Light Amplifiers in Optic
al Communication Sistems",NOTO ASI Series E No.7
8)に詳しい記載がある。These conventional techniques are described in JC Simon, "Optical Amplification Technology in Optical Communication Systems", Foreign Communication Technology, June 1985.
Mon, pp26-33 (JCSimom, “Light Amplifiers in Optic
al Communication Sistems ", NOTO ASI Series E No.7
See 8) for details.
本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
高利得でしかも温度制御が容易な進行波型カスケード光
増幅器を提供することを目的とする。The present invention solves such conventional problems,
It is an object of the present invention to provide a traveling wave cascade optical amplifier which has a high gain and whose temperature can be easily controlled.
本発明の第一の発明は、それぞれ光信号を増幅する複数
の進行波型光増幅器と、この複数の進行波型光増幅器を
カスケードに接続する光学系とを備えた進行波型カスケ
ード光増幅器において、上記複数の進行波型光増幅器
は、複数の進行波型活性層ストライプが同一半導体基板
上に形成された構造であり、上記光学系または光信号の
入力系または出力系に挿入された光フィルタを含むこと
を特徴とする。A first aspect of the present invention is a traveling wave cascade optical amplifier including a plurality of traveling wave optical amplifiers for amplifying optical signals, respectively, and an optical system for connecting the plurality of traveling wave optical amplifiers in a cascade. The plurality of traveling wave type optical amplifiers have a structure in which a plurality of traveling wave type active layer stripes are formed on the same semiconductor substrate, and an optical filter inserted in the optical system or an input system or an output system of an optical signal. It is characterized by including.
本発明の第二の発明は、進行波型光増幅器の利得制御を
行う制御回路を含めた上記第一の発明の構成に加えて、
上記制御回路は、同一半導体基板上に形成された複数の
進行波型活性層ストライプの一部であって、光増幅器と
し利用されるストライプに隣接するストライプを逆バイ
アスしてフォトダイオードとして動作させる手段と、こ
のストライプに隣のストライプから漏れ光として結合す
る出力をモニタする手段と、このモニタ出力により光増
幅器の利得を制御する手段とを含むことを特徴とする。A second invention of the present invention is, in addition to the configuration of the first invention, including a control circuit for performing gain control of a traveling wave optical amplifier,
The control circuit is a part of a plurality of traveling wave type active layer stripes formed on the same semiconductor substrate, and is configured to operate as a photodiode by reverse biasing a stripe adjacent to a stripe used as an optical amplifier. And a means for monitoring the output coupled to this stripe as a leaked light from an adjacent stripe, and a means for controlling the gain of the optical amplifier by this monitor output.
光フィルタは、同一半導体基板上に形成された回折格子
であることが好ましい。The optical filter is preferably a diffraction grating formed on the same semiconductor substrate.
光学系が同一半導体基板上に形成されたことが好まし
い。It is preferable that the optical system is formed on the same semiconductor substrate.
本発明は、単一の半導体基板上に分離して形成された進
行波型活性層ストライプを光フィルタを介してカスケー
ドに接続することにより、進行波型でありながら光フィ
ルタによって不要な自然放出光の増幅による利得飽和を
抑圧する。According to the present invention, traveling wave type active layer stripes formed separately on a single semiconductor substrate are connected to a cascade via an optical filter. The gain saturation due to the amplification of is suppressed.
また、カスケード接続しても進行波型特有の温度条件の
緩やかさを損なわず、さらに単一の半導体基板上に活性
層ストライプを形成することにより、利得分布を一致さ
せることが可能になり、全体の温度を制御して送信側の
半導体レーザ波長に同調させることができ、温度制御の
負担を軽減する。In addition, even if the cascade connection is used, the gentleness of the temperature condition peculiar to the traveling wave type is not impaired, and by forming the active layer stripes on a single semiconductor substrate, it is possible to make the gain distributions consistent with each other. The temperature can be controlled and tuned to the wavelength of the semiconductor laser on the transmitting side, and the burden of temperature control is reduced.
以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第1図において、参照番号1、3、5、7、9は光
フィルタ、参照番号2、4、8は進行波型活性層ストラ
イプであり、それぞれカスケードに接続されている。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1, 3, 5, 7, and 9 are optical filters, and reference numerals 2, 4, and 8 are traveling wave active layer stripes, which are connected in cascade.
活性層は光増幅機能を有している。本発明装置のその一
つの特徴は、複数の進行波型活性層ストライプが単一の
半導体基板上に形成されているところにある。活性層が
その入出力にもその内部にも反射要素を持たない進行波
型光増幅器であるので、光アイソレータは不要である
が、増幅すべき光を周波数領域で切出し利得飽和を可能
な限り回避するために光フィルタを用いる。このカスケ
ード接続された光増幅器を複数個伝送路中に挿入する場
合には、光フィルタ1と光フィルタ9は、いずれか一方
でよい。光フィルタの数は最大〔活性層数+1〕であ
り、それ以下でよい場合もある。The active layer has a light amplification function. One of the features of the device of the present invention is that a plurality of traveling wave active layer stripes are formed on a single semiconductor substrate. Since the active layer is a traveling wave type optical amplifier that has neither a reflection element on its input nor output, an optical isolator is not required, but the light to be amplified is cut out in the frequency domain to avoid gain saturation as much as possible. An optical filter is used to do this. When inserting a plurality of cascaded optical amplifiers in the transmission line, either one of the optical filter 1 and the optical filter 9 may be used. The number of optical filters is the maximum [the number of active layers + 1], and the number may be less than that.
第2図は、光増幅中継器に本発明進行波型カスケード光
増幅器を実施した例を示すブロック構成図である。光増
幅中継器は、光信号を光電気変換して電気的に増幅する
のではなく、直接光信号を増幅する構成である。なお、
第2図には複数の進行波型活性層ストライプを同一半導
体基板上に形成することを特徴とする本発明第一の発明
と、同一半導体基板上に形成された複数の進行波型活性
層ストライプの一部の隣接するストライプをフォトダイ
オードとして動作させ、このストライプの出力をモニタ
して増幅器の利得制御を行う本発明第二の発明の実施例
が示されている。FIG. 2 is a block diagram showing an example in which the traveling wave cascade optical amplifier of the present invention is implemented in an optical amplification repeater. The optical amplification repeater is configured to directly amplify an optical signal, instead of photoelectrically converting the optical signal and electrically amplifying it. In addition,
FIG. 2 shows a first invention of the present invention in which a plurality of traveling-wave active layer stripes are formed on the same semiconductor substrate, and a plurality of traveling-wave active layer stripes formed on the same semiconductor substrate. An example of the second invention of the present invention is shown in which a part of the adjacent stripes of the above is operated as a photodiode, and the output of the stripe is monitored to control the gain of the amplifier.
第2図において、10μm程度の間隔をおいて平行に活性
層ストライプ201〜210を配置し、入力される光信号は必
要に応じて光フィルタ301を介して、前置増幅器活性層
ストライプ202に入射させる。ここで増幅された出力
は、カスケードに接続される活性層ストライプ204、206
に入力する。活性層ストライプ202、204、206の各出力
には、光フィルタ302、304、306が配置される。制御回
路100は、活性層ストライプ201の出力を入力とし、利得
を制御する制御信号を活性層ストライプ204、206に出力
する。これにより自動利得制御(AGC)光増幅器が構成
される。AGC光増幅器の最終段の活性層ストライプ206の
出力は、光フィルタ306を介して主増幅器活性層ストラ
イプ208、209、210に入力し、各活性層ストライプの出
力は光結合器400で合成され光ファイバ伝送路に出力さ
れる。In FIG. 2, the active layer stripes 201 to 210 are arranged in parallel at intervals of about 10 μm, and the input optical signal is incident on the preamplifier active layer stripe 202 via the optical filter 301 as necessary. Let The output amplified here is output to the active layer stripes 204 and 206 connected in cascade.
To enter. Optical filters 302, 304, 306 are arranged at the respective outputs of the active layer stripes 202, 204, 206. The control circuit 100 receives the output of the active layer stripe 201 as an input and outputs a control signal for controlling the gain to the active layer stripes 204 and 206. This constitutes an automatic gain control (AGC) optical amplifier. The output of the active layer stripe 206 at the final stage of the AGC optical amplifier is input to the main amplifier active layer stripes 208, 209, and 210 via the optical filter 306, and the output of each active layer stripe is combined by the optical coupler 400 to generate an optical signal. It is output to the fiber transmission line.
前置増幅器活性層ストライプ202の出力は、カスケード
接続されてAGC光増幅器を構成する活性層ストライプ20
4、206で所定のレベルまで増幅される。このAGC光増幅
器の利得制御は次のように行う。前置増幅器活性層スト
ライプ202よりも外側に配置された活性層ストライプ201
を逆バイアスすることにより、フォトダイオードとして
動作させる。前置増幅器活性層内の光の一部が隣接して
いるフォトダイオードストライプ(201)に漏れて光結
合する。これにより、前置増幅器活性層ストライプ202
の発光強度に比例した光電流が、フォトダイオードスト
ライプ(201)から得られるので、これを制御回路100で
処理することによりAGC光増幅器の利得制御が行われ
る。The output of the preamplifier active layer stripe 202 is cascaded to form an AGC optical amplifier active layer stripe 20.
It is amplified to a predetermined level at 4,206. The gain control of this AGC optical amplifier is performed as follows. Active layer stripe 201 located outside of preamplifier active layer stripe 202
Is reversely biased to operate as a photodiode. Part of the light in the preamplifier active layer leaks into the adjacent photodiode stripe (201) and is optically coupled. This allows the preamplifier active layer stripe 202
Since a photocurrent proportional to the emission intensity of is obtained from the photodiode stripe (201), the gain of the AGC optical amplifier is controlled by processing this with the control circuit 100.
ここで、活性層ストライプ203、205、207の各ストライ
プ部分は、活性層ストライプ201と同様にフォトダイオ
ードとして用いてもよいが、本質的には各々増幅のため
の活性層ストライプ(202、204、206)を光的に分離す
るための吸収層の働きをさせている。Here, each stripe portion of the active layer stripes 203, 205, 207 may be used as a photodiode similarly to the active layer stripe 201, but essentially, the active layer stripes (202, 204, 206) acts as an absorption layer for separating light optically.
主増幅器を複数の活性層ストライプ208、209、210で構
成することにより、入力光信号が大きくなることによる
利得飽和の影響を緩和し、送出光電力の高出力化を図る
ことができる。また、光が漏れ光で結合するような本実
施例の場合には、3本の活性層ストライプ208、209、21
0は位相同期発振するので、位相の揃った光信号が光結
合器400に送出される。By configuring the main amplifier with the plurality of active layer stripes 208, 209, 210, it is possible to mitigate the effect of gain saturation caused by a large input optical signal and to increase the output power of the transmitted optical power. Further, in the case of this embodiment in which light is coupled by leakage light, three active layer stripes 208, 209 and 21 are formed.
Since 0 oscillates in a phase-locked manner, optical signals whose phases are aligned are sent to the optical coupler 400.
このような構成により、直接光信号を増幅する光信号中
継器を実現することができる。With such a configuration, an optical signal repeater that directly amplifies an optical signal can be realized.
通常、半導体レーザの活性層は薄膜導波路であり、TE、
TM両モードに対する活性層内への閉じ込め係数Γが異な
るために、TMモードの利得はTEモードの利得に比べて一
般に低くなる。したがって、これが問題になる場合に
は、導波路断面を正方形にして直交偏波モードを縮退さ
せればよい。Usually, the active layer of a semiconductor laser is a thin film waveguide, TE,
The TM mode gain is generally lower than the TE mode gain because the confinement factor Γ in the active layer for both TM modes is different. Therefore, if this causes a problem, the cross section of the waveguide may be made square to degenerate the orthogonal polarization mode.
光フィルタやカスケード接続用の光学部品を個別に用意
し、空気層を介して光学的な接続をとる場合には、それ
ぞれの端面での反射が問題になる。したがって、それら
の光学部品も同一の半導体基板内に作り込むことが望ま
しい。In the case where optical filters and optical components for cascade connection are individually prepared and are optically connected through an air layer, reflection at each end face becomes a problem. Therefore, it is desirable to make those optical components in the same semiconductor substrate.
第3図は、光フィルタを活性層ストライプと同一の半導
体基板に形成する場合の構成を示す図である。第3図に
示すように、光フィルタ311、312を回折格子として結晶
内部に作り込むことにより実現できる。これは、現在実
用化されている分布帰還型半導体レーザの回折格子製作
技術を用いれば容易に製作可能である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration in the case where the optical filter is formed on the same semiconductor substrate as the active layer stripe. As shown in FIG. 3, it can be realized by forming the optical filters 311 and 312 as diffraction gratings inside the crystal. This can be easily manufactured by using the diffraction grating manufacturing technique of the distributed feedback semiconductor laser which is currently put into practical use.
活性層ストライプ221、222が平行に形成されている場合
には、第3図(a)に示すように、エッチングなどで形
成した鏡501、502を用いて次段の活性層ストライプに光
を導く構成にする。この鏡を省略するためには、第3図
(b)に示すように、活性層ストライプ223、224を傾け
て形成すればよい。When the active layer stripes 221 and 222 are formed in parallel, as shown in FIG. 3A, the mirrors 501 and 502 formed by etching or the like are used to guide light to the next active layer stripe. Configure In order to omit this mirror, as shown in FIG. 3B, the active layer stripes 223 and 224 may be formed to be inclined.
単一モード光ファイバを使用した光伝送システムでは、
分散の影響が無視できる波長帯でこれを使用することが
多く、このとき中継間隔はシステムの光損失だけで制限
されるために、完全な識別再生中継を行う複雑な光中継
器の代わりに、光を直接増幅する光増幅器が適用でき
る。このような場合には、本発明のカスケード光増幅器
を利用すれば、従来の光増幅技術では個々の半導体レー
ザについて必要であった温度制御回路が1台あればよ
く、実現性を大いに上げることができる。In the optical transmission system using the single mode optical fiber,
This is often used in the wavelength band where the effect of dispersion is negligible, and since the repeater interval is limited only by the optical loss of the system at this time, instead of a complex optical repeater that performs complete identification regenerative repeater, An optical amplifier that directly amplifies light can be applied. In such a case, if the cascade optical amplifier of the present invention is used, only one temperature control circuit is required for each semiconductor laser in the conventional optical amplification technique, and the feasibility can be greatly improved. it can.
また、導波路断面を正方形にして直交偏波モードを縮退
させることにより、偏波依存性のない光増幅器が実現で
き、したがって偏波状態の定まらない光ファイバ伝送路
中の光増幅にも適用することができる。In addition, by making the cross section of the waveguide square and degenerating the orthogonal polarization mode, it is possible to realize an optical amplifier that does not have polarization dependence, and therefore is applied to optical amplification in an optical fiber transmission line where the polarization state is not fixed. be able to.
本発明は、以上説明したように、単一の半導体基板上に
一連のカスケード接続される活性層ストライプを形成す
るので、各ストライプの特性が均一になる。したがっ
て、各ストライプ間の最大利得周波数のずれが小さくな
り、カスケード接続の効果が大きくなる。また、それぞ
れの増幅器に対して独立した温度制御回路を設ける必要
がなくなり、全体の温度を制御する回路が一つでよいこ
とになり、温度制御を容易にするとともに製造性を大き
く向上させることができる。As described above, the present invention forms a series of cascaded active layer stripes on a single semiconductor substrate, so that the characteristics of each stripe are uniform. Therefore, the deviation of the maximum gain frequency between the stripes becomes small, and the effect of the cascade connection becomes large. Further, it is not necessary to provide an independent temperature control circuit for each amplifier, and only one circuit for controlling the entire temperature is required, which facilitates temperature control and greatly improves manufacturability. it can.
また、増幅が進行波的に行えるので、進行波型特有の温
度条件の緩やかさを保持でき、したがって利得帯域幅積
(GB積)も共振器型に比べて大きくとることができるの
で、超高速のパルス伝送にも適用可能になる効果があ
る。Also, since the amplification can be performed in the traveling wave type, the temperature condition peculiar to the traveling wave type can be maintained, and therefore the gain bandwidth product (GB product) can be made larger than that of the resonator type. There is an effect that it can be applied to the pulse transmission.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。 第2図は光増幅中継器への本発明の実施例を示すブロッ
ク構成図。 第3図は光フィルタを活性層ストライプと同一の半導体
基板に形成する場合の構成例を示す図。 1、3、5、7、9……光フィルタ、2、4、8……進
行波型活性層ストライプ、100……制御回路、201〜21
0、221〜224……活性層ストライプ、301、302、304、30
6、311、312……光フィルタ、400……光結合器、501、5
02……鏡。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention applied to an optical amplifier repeater. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example in the case where an optical filter is formed on the same semiconductor substrate as an active layer stripe. 1, 3, 5, 7, 9 ... Optical filter, 2, 4, 8 ... Traveling wave type active layer stripe, 100 ... Control circuit, 201-21
0, 221-224 ... Active layer stripes, 301, 302, 304, 30
6, 311, 312 …… Optical filter, 400 …… Optical coupler, 501, 5
02 …… Mirror.
Claims (4)
光増幅器と、 この複数の進行波型光増幅器をカスケードに接続する光
学系と を備えた進行波型カスケード光増幅器において、 上記複数の進行波型光増幅器は、 複数の進行波型活性層ストライプが同一半導体基板上に
形成された構造であり、 上記光学系または光信号の入力系または出力系に挿入さ
れた光フィルタを含む ことを特徴とする進行波型カスケード光増幅器。1. A traveling-wave cascade optical amplifier comprising a plurality of traveling-wave optical amplifiers for amplifying optical signals, respectively, and an optical system connecting the plurality of traveling-wave optical amplifiers in a cascade. The traveling wave type optical amplifier has a structure in which a plurality of traveling wave type active layer stripes are formed on the same semiconductor substrate, and includes an optical filter inserted in the above-mentioned optical system or optical signal input system or output system. Characteristic traveling-wave cascade optical amplifier.
れた回折格子である 特許請求の範囲第(1)項に記載の進行波型カスケード
光増幅器。2. The traveling wave cascade optical amplifier according to claim 1, wherein the optical filter is a diffraction grating formed on the same semiconductor substrate.
光増幅器。3. A traveling wave cascade optical amplifier according to claim 2, wherein the optical system is formed on the same semiconductor substrate.
光増幅器と、 この複数の進行波型光増幅器をカスケードに接続する光
学系と、 上記進行波型光増幅器の利得制御を行う制御回路と を備えた進行波型カスケード光増幅器において、 上記複数の進行波型光増幅器は、 複数の進行波型活性層ストライプが同一半導体基板上に
形成された構造であり、 上記光学系または光信号の入力系または出力系に挿入さ
れた光フィルタを含み、 上記制御回路は、 上記同一半導体基板上に形成された複数の進行波型活性
層ストライプの一部であって、光増幅器として利用され
るストライプに隣接するストライプを逆バイアスしてフ
ォトダイオードとして動作させる手段と、 このストライプに隣のストライプから漏れ光として結合
する出力をモニタする手段と、 このモニタ出力により光増幅器の利得を制御する手段と を含む ことを特徴とする進行波型カスケード光増幅器。4. A plurality of traveling wave type optical amplifiers for respectively amplifying optical signals, an optical system for connecting the plurality of traveling wave type optical amplifiers in a cascade, and a control circuit for performing gain control of the traveling wave type optical amplifiers. In the traveling-wave type cascaded optical amplifier including a plurality of traveling-wave type optical amplifiers, a plurality of traveling-wave type active layer stripes are formed on the same semiconductor substrate. The control circuit includes an optical filter inserted in an input system or an output system, and the control circuit is a part of a plurality of traveling wave type active layer stripes formed on the same semiconductor substrate and is used as an optical amplifier. Means to reverse-bias the stripe adjacent to and operate as a photodiode, and a means to monitor the output coupled to this stripe as a leaked light from the adjacent stripe. When traveling wave cascade optical amplifier characterized in that it comprises a means for controlling the gain of the optical amplifier by the monitor output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22968685A JPH071811B2 (en) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Traveling wave type cascade optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22968685A JPH071811B2 (en) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Traveling wave type cascade optical amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288387A JPS6288387A (en) | 1987-04-22 |
| JPH071811B2 true JPH071811B2 (en) | 1995-01-11 |
Family
ID=16896106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22968685A Expired - Fee Related JPH071811B2 (en) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Traveling wave type cascade optical amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071811B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0769351B2 (en) * | 1988-05-30 | 1995-07-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | Electrical signal observation device |
| JPH03242627A (en) * | 1990-02-20 | 1991-10-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multistage light amplifier device |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP22968685A patent/JPH071811B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPS6288387A (en) | 1987-04-22 |
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