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JP2760482B2 - Optical fiber amplifier and optical fiber transmission system - Google Patents

Optical fiber amplifier and optical fiber transmission system

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JP2760482B2
JP2760482B2 JP7196892A JP19689295A JP2760482B2 JP 2760482 B2 JP2760482 B2 JP 2760482B2 JP 7196892 A JP7196892 A JP 7196892A JP 19689295 A JP19689295 A JP 19689295A JP 2760482 B2 JP2760482 B2 JP 2760482B2
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light
rare earth
doped
signal light
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順 雄谷
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ増幅器お
よび光ファイバ伝送システムに関する。より詳細には、
波長の異なる複数の信号光を波長多重したものを均一な
利得で増幅する光ファイバ増幅器、および該光ファイバ
増幅器を複数接続した光ファイバ伝送システムに関す
る。
[0001] The present invention relates to a fiber amplifier and an optical fiber transmission system. More specifically,
The present invention relates to an optical fiber amplifier that amplifies a plurality of signal lights having different wavelengths by wavelength multiplexing with a uniform gain, and an optical fiber transmission system in which a plurality of the optical fiber amplifiers are connected.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ増幅器は、希土類添加光ファ
イバと、前記光ファイバ中の希土類元素を光学的に励起
する励起用半導体レーザ光源と、前記励起用半導体レー
ザからの励起光(レーザ光)を希土類添加光ファイバに
結合する光合波器とを備えている。入力信号と励起光が
エルビウム等の希土類添加光ファイバに入力されると、
希土類添加光ファイバ内で励起光による反転分布状態が
形成され、その結果、信号光がファイバ中で誘導増幅を
受ける。
2. Description of the Related Art An optical fiber amplifier includes a rare earth-doped optical fiber, a semiconductor laser light source for exciting a rare earth element in the optical fiber, and excitation light (laser light) from the semiconductor laser for excitation. An optical multiplexer coupled to the rare earth-doped optical fiber. When the input signal and the pump light are input to a rare earth-doped optical fiber such as erbium,
Inversion distribution due to the pumping light is formed in the rare-earth-doped optical fiber, and as a result, the signal light undergoes induced amplification in the fiber.

【0003】このような原理を用いる光ファイバ増幅器
の一種として、反射型の光ファイバ増幅器が文献1(小
林, 石原, 後藤, "反射型光増幅器の低雑音化の検討",
1993年電子情報通信学会秋季大会予稿集B-883, p4-
124, 1993.)や文献2(浅井,託摩, "反射型EDFAを試作
雑音特性向上の可能性を実証", 光新時代(株)工業通
信, 12月号, No. 49, pp.23-25, 1993.)に報告されて
いる。
As one type of optical fiber amplifier using such a principle, a reflection type optical fiber amplifier is disclosed in Reference 1 (Kobayashi, Ishihara, Goto, "Study on low noise of reflection type optical amplifier",
Proceedings of the 1993 IEICE Autumn Conference B-883, p4-
124, 1993.) and Reference 2 (Asai, Okuma, "Proof of Proposal of Improvement of Noise Characteristics in Prototype EDFA Prototype", Koshin Shin Kogyo Co., Ltd., December, No. 49, pp.23 -25, 1993.).

【0004】このような従来の光ファイバ増幅器を第7
図に示す。図7の光ファイバ増幅器は、信号光入力用光
ファイバ711と、信号光入力用光ファイバ711に光
サーキュレータ713を介して接続された光ファイバ7
14と、光ファイバ714に光サーキュレータ713を
介して接続された信号出力用光ファイバ712とを備え
ている。光ファイバ714は、波長合成カプラ717を
介してエルビウム添加光ファイバ715に接続されてい
る。励起用半導体レーザ718から放射された励起光
は、波長合成カプラ717を介して、エルビウム添加光
ファイバ715の一端に入力される。エルビウム添加光
ファイバ715の他端には、反射器716が設けられて
いる。
[0004] Such a conventional optical fiber amplifier is referred to as the seventh.
Shown in the figure. The optical fiber amplifier shown in FIG. 7 includes a signal light inputting optical fiber 711 and an optical fiber 7 connected to the signal light inputting optical fiber 711 via an optical circulator 713.
14 and a signal output optical fiber 712 connected to the optical fiber 714 via an optical circulator 713. The optical fiber 714 is connected to an erbium-doped optical fiber 715 via a wavelength combining coupler 717. The pumping light emitted from the pumping semiconductor laser 718 is input to one end of the erbium-doped optical fiber 715 via the wavelength combining coupler 717. At the other end of the erbium-doped optical fiber 715, a reflector 716 is provided.

【0005】以下、図7の光ファイバ増幅器の動作を説
明する。
Hereinafter, the operation of the optical fiber amplifier shown in FIG. 7 will be described.

【0006】信号光入力用光ファイバ711を伝搬して
きた信号光は、光サーキュレータ713により、図7の
矢印方向に経路を変えて、光ファイバ714に入力され
る。信号光は、その後、波長合成カプラ717によっ
て、励起用半導体レーザ718からの励起光と合成さ
れ、エルビウム添加光ファイバ715に導かれる。エル
ビウム添加光ファイバ715を伝播するうちに信号光は
増幅され、増幅された信号光は反射器716で反射され
て進路を変える。反射器716で反射された信号光は、
再びエルビウム添加光ファイバ715を伝播するうちに
増幅され、光ファイバ714に戻る。信号光は、その
後、光サーキュレータ713の働きにより矢印方向に経
路を変え、信号光出力用光ファイバ712に出力され
る。
The signal light propagating through the signal light input optical fiber 711 is input to the optical fiber 714 by the optical circulator 713 by changing the path in the direction of the arrow in FIG. Thereafter, the signal light is combined with the pumping light from the pumping semiconductor laser 718 by the wavelength combining coupler 717 and guided to the erbium-doped optical fiber 715. The signal light is amplified while propagating through the erbium-doped optical fiber 715, and the amplified signal light is reflected by the reflector 716 to change the course. The signal light reflected by the reflector 716 is
The light is amplified again while propagating through the erbium-doped optical fiber 715 and returns to the optical fiber 714. Thereafter, the signal light changes its path in the direction of the arrow by the action of the optical circulator 713 and is output to the signal light output optical fiber 712.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述の光ファイバ増幅
器に対して、異なる波長を持つ複数の信号光を同時に入
力すると、各波長ごとに利得が異なるという問題があ
る。図8(a)及び(b)は、それぞれ、八つの異なる
波長の信号光を上記光ファイバ増幅器に入力した場合
の、入力信号強度と増幅後光出力強度スペクトルとを示
すグラフである。
When a plurality of signal lights having different wavelengths are simultaneously input to the above-mentioned optical fiber amplifier, there is a problem that the gain differs for each wavelength. FIGS. 8A and 8B are graphs respectively showing an input signal intensity and an amplified optical output intensity spectrum when signal light having eight different wavelengths is input to the optical fiber amplifier.

【0008】図8(a)及び(b)から判るように、複
数の信号光が波長毎に異なる大きさの利得を受けるた
め、入力光信号強度が等しく設定されたにも拘らず、増
幅後には、光出力強度が波長毎に大きく異なってしま
う。これは図9に示すように、光ファイバ中に添加した
希土類元素であるエルビウムの吸収断面積及び発光断面
積が波長依存して変化するためであり、増幅器の構成に
因らず起こる。一般に、希土類元素エルビウムの信号光
波長λsに対する、単位長さ当たりの利得G(λs)は、発
光断面積σe(λs)と吸収断面積σa(λs)と下準位のイオ
ン数Noと上準位に励起されたイオン数Neによって、下式
で表され、波長に対して利得は均一にはならない。
As can be seen from FIGS. 8 (a) and 8 (b), since a plurality of signal lights receive gains of different magnitudes for each wavelength, even after the input light signal intensities are set to be equal, after amplification. However, the light output intensity greatly differs for each wavelength. This is because, as shown in FIG. 9, the absorption cross section and the emission cross section of erbium, which is a rare earth element added to the optical fiber, change depending on the wavelength, and occur regardless of the configuration of the amplifier. In general, the gain G (λs) per unit length of the rare-earth element erbium with respect to the signal light wavelength λs is represented by an emission cross section σe (λs), an absorption cross section σa (λs), a lower level ion number No, and an upper level. The gain is not uniform with respect to the wavelength, which is represented by the following equation, depending on the number Ne of ions excited at each position.

【0009】G(λs)=σe(λs)・Ne−σa(λs)・No このことは、波長多重した複数の光信号を光ファイバと
光ファイバ増幅器を用いて伝送する光伝送システムに於
いては由々しき問題となる。例えば、文献3(E.L.Gold
stein, A.F. Elrefaie, N. Jackman, and S. Zaidi, "M
ultiwavelengthfiber-amplifier cascades in unidirec
tional interoffice ring networks",Technical digest
of conference on Optical Fiber Communication(OFC/
IOOC'93), TuJ3, pp. 42-44, 1993.)には、14の波長
多重信号光を光ファイバにより接続された14台の光フ
ァイバ増幅器を通した時の各波長に対する不均一な利得
による問題が報告されている。
G (λs) = σe (λs) · Ne−σa (λs) · No This is a problem in an optical transmission system for transmitting a plurality of wavelength-multiplexed optical signals using an optical fiber and an optical fiber amplifier. Is a serious problem. For example, Reference 3 (ELGold
stein, AF Elrefaie, N. Jackman, and S. Zaidi, "M
ultiwavelengthfiber-amplifier cascades in unidirec
nation interoffice ring networks ", Technical digest
of conference on Optical Fiber Communication (OFC /
IOOC'93), TuJ3, pp. 42-44, 1993.) states that there is a non-uniform gain for each wavelength when 14 wavelength multiplexed signal lights pass through 14 optical fiber amplifiers connected by optical fibers. Has been reported.

【0010】このような問題を解決するために、波長に
対する利得差を波長に対する損失特性で補償する方法が
試みられている。例えば、文献4(M. Wilkinson, A. B
eddington, S.A. Cassidy andP. McKee, "D-fibre filt
er for Erbium gain spectrum flattering", Electroni
cs Letters, vol. 28, No. 2, pp.131-132, 1992.)で
は、ファイバ中の回折格子の波長損失特性を用いること
が提案され、また文献5(S. F. Su, R. Olshansky, G.
Joyce, D.A. Smith, J.E. Baran, "Use of acoustoopt
ic tunable filters as equalizers in WDM lightwave
systems", Technical digest of Conference on Optica
l Fiber Communication(OFC'92), ThC4,pp203-204, 199
2.)では、超音波による光の変調器の波長損失特性を用
いる方法が提案されているが、完全には利得を均一化す
るには至っていない。
In order to solve such a problem, a method of compensating for a gain difference with respect to wavelength by using a loss characteristic with respect to wavelength has been attempted. For example, reference 4 (M. Wilkinson, A. B.
eddington, SA Cassidy and P. McKee, "D-fibre filt
er for Erbium gain spectrum flattering ", Electroni
cs Letters, vol. 28, No. 2, pp. 131-132, 1992.), it is proposed to use the wavelength loss characteristics of a diffraction grating in a fiber, and reference 5 (SF Su, R. Olshansky, G. .
Joyce, DA Smith, JE Baran, "Use of acoustoopt
ic tunable filters as equalizers in WDM lightwave
systems ", Technical digest of Conference on Optica
l Fiber Communication (OFC'92), ThC4, pp203-204, 199
In 2.), a method using the wavelength loss characteristics of an optical modulator using ultrasonic waves is proposed, but the gain has not been completely made uniform.

【0011】波長の異なる信号光間のレベル差が大きな
時には、文献6(光田,雄谷,宇野,"双方向光ファイバ増
幅器のアナログ伝送特性", 1994年電子情報通信学
会春季大会予稿集C-398,1994.)に報告されているよう
に、長波長側に大きな信号光入力が入ると短波長側の利
得が減少する利得のクロストーク現象が起きる。文献5
では、短波長側の利得がほとんど得られなくなることが
実験的に調べられている。このような場合には、前述し
た文献4、5のような波長に対する利得差を波長に対す
る損失特性で補償する方法を用いることは不可能であ
り、波長多重光伝送の大きな課題であった。
When the level difference between signal lights having different wavelengths is large, see Reference 6 (Mitsuta, Oya, Uno, "Analog Transmission Characteristics of Bidirectional Optical Fiber Amplifier", Proceedings of the 1994 IEICE Spring Conference, C-398). , 1994.), a large signal light input on the long wavelength side causes a gain crosstalk phenomenon in which the gain on the short wavelength side decreases. Reference 5
It has been experimentally investigated that almost no gain on the short wavelength side can be obtained. In such a case, it is impossible to use the method of compensating for the gain difference with respect to the wavelength using the loss characteristic with respect to the wavelength as described in References 4 and 5, which is a major problem in wavelength division multiplexing optical transmission.

【0012】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、単位長さ当
たりの利得が波長依存性を持つ場合に、波長の異なる複
数の信号光に対して、均一な利得を与えることのできる
光ファイバ増幅器、及び光ファイバ伝送システムを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a method for transmitting a plurality of signal lights having different wavelengths when a gain per unit length has wavelength dependency. An object of the present invention is to provide an optical fiber amplifier and an optical fiber transmission system that can provide a uniform gain.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
器は、希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイ
バを光学的に励起する励起光発生器と、を備えた光ファ
イバ増幅器であって、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された信号光を選択的に該入力端へ反射し、そ
れによって、該信号光に利得を与える反射手段を更に備
えており、そのことにより上記目的が達成される。
An optical fiber amplifier according to the present invention is an optical fiber amplifier comprising a rare earth-doped optical fiber and a pump light generator for optically pumping the rare earth-doped optical fiber. The signal light input from the input end of the rare-earth-doped optical fiber is further provided with reflecting means for selectively reflecting the signal light to the input end, thereby providing a gain to the signal light, thereby achieving the above object. Is done.

【0014】本発明の他の光ファイバ増幅器は、希土類
添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的に
励起する励起光発生器とを備え、該希土類添加光ファイ
バの単位長さ当たりの利得が波長依存性を持つ光ファイ
バ増幅器であって、複数の反射器を備えており、該複数
の反射器の各々が、該希土類添加光ファイバの入力端か
ら入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域にあ
る信号光を選択的に反射する反射器であり、その結果、
該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等しく調整
されており、そのことにより上記目的が達成される。
Another optical fiber amplifier according to the present invention includes a rare-earth-doped optical fiber and a pump light generator for optically exciting the rare-earth-doped optical fiber, and a gain per unit length of the rare-earth-doped optical fiber. Is an optical fiber amplifier having wavelength dependence, comprising a plurality of reflectors, each of the plurality of reflectors, among a plurality of signal lights input from the input end of the rare earth doped optical fiber, A reflector that selectively reflects signal light in a predetermined wavelength band, and as a result,
The gain given to the plurality of signal lights is adjusted to be substantially equal, thereby achieving the above object.

【0015】ある実施形態では、前記複数の反射器は、
少なくとも第1及び第2の反射器を含んでおり、第1の
波長を持つ信号光に与えられる第1の利得が、第2の波
長を持つ信号光に与えられる第2の利得に実質的に等し
くなるように、前記希土類添加光ファイバの前記入力端
から前記第1の反射器までの距離と該希土類添加光ファ
イバの該入力端から前記第2の反射器までの距離が調整
されている。
[0015] In one embodiment, the plurality of reflectors include:
At least a first gain provided to the signal light having the first wavelength is substantially equal to a second gain provided to the signal light having the second wavelength. The distance from the input end of the rare earth doped optical fiber to the first reflector and the distance from the input end of the rare earth doped optical fiber to the second reflector are adjusted to be equal.

【0016】ある実施形態では、前記複数の反射器の反
射率がそれぞれ調整されており、その結果、該複数の信
号光に与えられる利得が実質的に等しくなっている。
In one embodiment, the reflectivity of each of the plurality of reflectors is adjusted, so that the gains given to the plurality of signal lights are substantially equal.

【0017】前記励起光を選択的に反射する励起光反射
器を更に備えていてもよい。
[0017] An excitation light reflector for selectively reflecting the excitation light may be further provided.

【0018】前記反射器は、内部にグレーティングを有
するファイバグレーティング部を備えているものであっ
てもよいし、誘電体多層構造を有しているものであって
もよい。
The reflector may have a fiber grating portion having a grating inside, or may have a dielectric multilayer structure.

【0019】好ましい実施形態では、前記希土類添加光
ファイバの前記入力端に接続された光サーキュレータ
と、該光サーキュレータに接続され、前記信号光を該入
力端に供給する信号光入力用光ファイバと、該光サーキ
ュレータに接続され、該信号光を該入力端から受け取る
信号光出力用光ファイバとを更に備えている。
In a preferred embodiment, an optical circulator connected to the input end of the rare-earth-doped optical fiber, an optical fiber for signal light input connected to the optical circulator and supplying the signal light to the input end, A signal light output optical fiber connected to the optical circulator for receiving the signal light from the input end.

【0020】本発明の光ファイバ伝送システムは、複数
の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送システ
ムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、希土
類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光学的
に励起する励起光発生器と、を備えた光ファイバ増幅器
であって、該希土類添加光ファイバの入力端から入力さ
れた信号光を選択的に該入力端へ反射し、それによっ
て、該信号光に利得を与える反射手段を更に備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
An optical fiber transmission system according to the present invention is an optical fiber transmission system to which a plurality of optical fiber amplifiers are connected, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers includes a rare earth-doped optical fiber and the rare earth-doped optical fiber. A pump light generator that optically pumps the optical fiber, and selectively reflects the signal light input from the input end of the rare-earth-doped optical fiber to the input end, whereby: Further, there is provided a reflection means for giving a gain to the signal light, whereby the object is achieved.

【0021】本発明の他の光ファイバ伝送システムは、
複数の光ファイバ増幅器が接続された光ファイバ伝送シ
ステムであって、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、
希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器とを備えており、該希土類
添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長依存性を
持つ光ファイバ増幅器であって、更に、該複数の光ファ
イバ増幅器の各々は、該希土類添加光ファイバの入力端
から入力された複数の信号光のうち、所定の波長帯域に
ある信号光を選択的に反射する複数の反射器を備えてお
り、該複数の信号光に与えられる利得が実質的に等し
く、そのことにより上記目的が達成される。
Another optical fiber transmission system according to the present invention comprises:
An optical fiber transmission system to which a plurality of optical fiber amplifiers are connected, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers is
An optical fiber amplifier comprising: a rare-earth-doped optical fiber; and a pumping light generator for optically pumping the rare-earth-doped optical fiber, wherein the gain per unit length of the rare-earth-doped optical fiber has wavelength dependence. Further, each of the plurality of optical fiber amplifiers includes a plurality of reflections for selectively reflecting signal light in a predetermined wavelength band among the plurality of signal lights input from the input end of the rare earth-doped optical fiber. And the gain given to the plurality of signal lights is substantially equal, thereby achieving the above object.

【0022】本発明の更に他の光ファイバ伝送システム
は、複数の光ファイバ増幅器が光ファイバを介してリン
グ状に接続された光ファイバ伝送システムであって、該
複数の光ファイバ増幅器の各々は、一方の端を介して該
光ファイバに接続された希土類添加光ファイバと、該希
土類添加光ファイバを光学的に励起する励起光発生器
と、該一方の端から該希土類添加光ファイバに入力され
た複数の信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を
該一方の端へ選択的に反射する反射器手段と、を備えて
おり、該反射手段は、該複数の信号光のうち各光ファイ
バ増幅器に固有の波長帯域に属する信号光を透過し、該
希土類添加光ファイバの他方の端から出力させ、そのこ
とにより上記目的が達成される。
Still another optical fiber transmission system according to the present invention is an optical fiber transmission system in which a plurality of optical fiber amplifiers are connected in a ring via an optical fiber, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers comprises: A rare earth-doped optical fiber connected to the optical fiber via one end, an excitation light generator for optically exciting the rare earth-doped optical fiber, and input from the one end to the rare earth-doped optical fiber Reflector means for selectively reflecting, to the one end, signal light in a predetermined wavelength band of the plurality of signal lights, wherein the reflecting means comprises a light source for each of the plurality of signal lights. The signal light belonging to the wavelength band specific to the fiber amplifier is transmitted and output from the other end of the rare-earth-doped optical fiber, thereby achieving the above object.

【0023】複数の信号光を使用する場合、本発明で
は、波長毎に異なる利得特性を補正するために、反射型
構成の光ファイバ増幅器の希土類添加光ファイバの特定
の位置に各光信号波長に対する特定の反射器を配置する
ことにより、光学的な利得媒体である希土類添加光ファ
イバを1本のみしか用いないにもかかわらず各信号波長
域毎に利得を受けるを実効的な距離(作用長)を変化さ
せ、それによって、各波長に対する利得が一定になるよ
うにしている。
When a plurality of signal lights are used, in the present invention, in order to correct different gain characteristics for each wavelength, a reflection type optical fiber amplifier is provided at a specific position of a rare earth doped optical fiber with respect to each optical signal wavelength. By arranging a specific reflector, it is possible to receive gain for each signal wavelength range even though only one rare earth-doped optical fiber as an optical gain medium is used. Is changed so that the gain for each wavelength is constant.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0025】まず、図1を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第1の実施形態を説明する。
First, a first embodiment of an optical fiber amplifier according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0026】図1の光ファイバ増幅器は、信号光入力用
光ファイバ11と、信号光入力用光ファイバ11に光サ
ーキュレータ13を介して接続された光ファイバ14
と、光ファイバ14に光サーキュレータ13を介して接
続された信号出力用光ファイバ12とを備えている。光
ファイバ14は、波長合成カプラ17を介してエルビウ
ム添加光ファイバ15に接続されている。励起用半導体
レーザ18から放射された励起光(波長1.48μmもしく
は波長0.98μmのレーザ光)は、波長合成カプラ17を
介して、エルビウム添加光ファイバ15の一端に入力さ
れる。
The optical fiber amplifier shown in FIG. 1 comprises a signal light inputting optical fiber 11 and an optical fiber 14 connected to the signal light inputting optical fiber 11 via an optical circulator 13.
And a signal output optical fiber 12 connected to the optical fiber 14 via the optical circulator 13. The optical fiber 14 is connected to an erbium-doped optical fiber 15 via a wavelength combining coupler 17. Excitation light (laser light having a wavelength of 1.48 μm or 0.98 μm) emitted from the excitation semiconductor laser 18 is input to one end of the erbium-doped optical fiber 15 via the wavelength combining coupler 17.

【0027】これらの点で、図1の光ファイバ増幅器
は、図7の光ファイバ増幅器と変わりない。図1の光フ
ァイバ増幅器で特徴的な点は、所定の波長帯域の光を選
択的に反射する波長選択型反射器26がエルビウム添加
光ファイバ15の他端に設けられている点にある。上記
所定の波長帯域外に波長を持つ光は、波長選択型反射器
26によって反射されない。本実施形態では、波長選択
型反射器26によって信号光が反射されるように波長選
択性が調整されている。
In these respects, the optical fiber amplifier of FIG. 1 is not different from the optical fiber amplifier of FIG. A characteristic of the optical fiber amplifier of FIG. 1 is that a wavelength selective reflector 26 for selectively reflecting light in a predetermined wavelength band is provided at the other end of the erbium-doped optical fiber 15. Light having a wavelength outside the predetermined wavelength band is not reflected by the wavelength selective reflector 26. In the present embodiment, the wavelength selectivity is adjusted so that the signal light is reflected by the wavelength selective reflector 26.

【0028】以下、本光ファイバ増幅器の動作を説明す
る。
Hereinafter, the operation of the optical fiber amplifier will be described.

【0029】信号光入力用光ファイバ11を伝搬してき
た信号光は、光サーキュレータ13により、図1の矢印
方向に経路を変えて、光ファイバ14に入力される。信
号光は、その後、波長合成カプラ17によって、励起用
半導体レーザ18からの励起光と合成され、エルビウム
添加光ファイバ15に導かれる。エルビウム添加光ファ
イバ15を伝播するうちに信号光は増幅され、増幅され
た信号光は波長選択型反射器26で反射されて進路を変
え、波長選択型反射器16で反射された信号光は、再び
エルビウム添加光ファイバ15を伝播するうちに増幅さ
れ、光ファイバ14に戻る。信号光は、その後、光サー
キュレータ13の働きにより矢印方向に経路を変え、信
号光出力用光ファイバ12に出力される。
The signal light propagating through the signal light input optical fiber 11 is input to the optical fiber 14 by the optical circulator 13, changing its path in the direction of the arrow in FIG. The signal light is then combined with the pumping light from the pumping semiconductor laser 18 by the wavelength combining coupler 17 and guided to the erbium-doped optical fiber 15. The signal light is amplified while propagating through the erbium-doped optical fiber 15, and the amplified signal light is reflected by the wavelength selective reflector 26 to change its course, and the signal light reflected by the wavelength selective reflector 16 is The light is amplified again while propagating through the erbium-doped optical fiber 15 and returns to the optical fiber 14. Thereafter, the signal light changes its path in the direction of the arrow by the action of the optical circulator 13 and is output to the signal light output optical fiber 12.

【0030】エルビウム添加光ファイバでは、自然放出
光が発生し、増幅された自然放出光は雑音を構成する。
図8(b)のグラフにおいて、緩やかに変化する曲線
は、自然放出光の出力強度分布を示している。本実施形
態では、波長選択型反射器26が自然放出光の大部分を
透過し、信号光を含む狭い波長帯域成分のみを反射する
ように、波長選択型反射器26の波長選択性を調整して
いる。このため、出力光は、信号光の他に、自然放出光
のうち波長選択型反射器26によって反射される帯域成
分のみを含む。このために、不要な自然放出光成分を除
去しながら、信号光を増幅することができ、増幅した信
号光に含まれる信号/雑音(自然放出光成分)比が改善
される。
In the erbium-doped optical fiber, spontaneous emission light is generated, and the amplified spontaneous emission light forms noise.
In the graph of FIG. 8B, the curve that changes gradually shows the output intensity distribution of the spontaneous emission light. In the present embodiment, the wavelength selectivity of the wavelength selective reflector 26 is adjusted so that the wavelength selective reflector 26 transmits most of the spontaneous emission light and reflects only a narrow wavelength band component including the signal light. ing. Therefore, the output light includes only the band component of the spontaneous emission light that is reflected by the wavelength-selective reflector 26, in addition to the signal light. Therefore, the signal light can be amplified while removing the unnecessary spontaneous emission light component, and the signal / noise (spontaneous emission light component) ratio included in the amplified signal light is improved.

【0031】次に、図2(a)及び(b)を参照しなが
ら、波長選択型反射器26の具体的構成を説明する。図
2(a)は、誘電体多層膜からなる反射器である。屈折
率の異なる誘電体層を積層することにより、所望のロー
パス特性あるいはハイパス特性あるいはバンドパス特性
を得ることができる。レンズを用いた光学系により光フ
ァイバ15に接続される。
Next, a specific configuration of the wavelength selective reflector 26 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). FIG. 2A shows a reflector made of a dielectric multilayer film. By stacking dielectric layers having different refractive indices, desired low-pass characteristics, high-pass characteristics, or band-pass characteristics can be obtained. It is connected to the optical fiber 15 by an optical system using a lens.

【0032】図2(b)は、ファイバグレーティングと
呼ばれる反射器である。エキシマレーザ等の紫外レーザ
光を外部から光ファイバ15の一部に照射することによ
って、光ファイバ15の一部に直接的にグレーティング
を形成する。光ファイバ15を切断することなく、光フ
ァイバ15の長さ方向の任意の位置に特定の波長域に対
する反射器を形成することができる。反射される波長
は、グレーティングの周期により制御する。反射率は、
レーザの露光量を制御し、光ファイバ内の屈折率変化量
を制御すれば、調整される。このようなファイバグレー
ティングは、基本的にバンドパスの透過特性を有し、特
定の波長帯域のみに大きな反射率を有する。また、製造
に際して、光ファイバを切断する必要が無いため、低損
失かつ高反射率の特性が得られ、高温の状況下でも安定
である。
FIG. 2B shows a reflector called a fiber grating. By irradiating a part of the optical fiber 15 with ultraviolet laser light such as an excimer laser from the outside, a grating is formed directly on a part of the optical fiber 15. A reflector for a specific wavelength range can be formed at an arbitrary position in the length direction of the optical fiber 15 without cutting the optical fiber 15. The reflected wavelength is controlled by the period of the grating. The reflectance is
It is adjusted by controlling the amount of laser exposure and the amount of change in the refractive index in the optical fiber. Such a fiber grating basically has band-pass transmission characteristics, and has a large reflectance only in a specific wavelength band. In addition, since it is not necessary to cut the optical fiber at the time of manufacture, characteristics of low loss and high reflectivity can be obtained, and it is stable even at high temperatures.

【0033】図2(a)または(b)に示す波長選択型
反射器によれば、例えば、1.550から1.560μ
mの波長帯域の光に対して、95%程度以上の反射率を
与え、その帯域以外の光に対しては、0.001%程度
以下の反射率を与えるようにすることができる。
According to the wavelength selective reflector shown in FIG. 2A or 2B, for example, 1.550 to 1.560 μm
A reflectance of about 95% or more can be given to light in the wavelength band of m, and a reflectance of about 0.001% or less can be given to light outside the band.

【0034】図2(c)は、図7の反射器716の反射
率の波長依存性を模式的に示しており、図2(d)は、
本発明で使用する反射率の波長依存性を模式的に示して
いる。
FIG. 2C schematically shows the wavelength dependence of the reflectance of the reflector 716 in FIG. 7, and FIG.
4 schematically shows the wavelength dependence of the reflectance used in the present invention.

【0035】図2(d)に示すように、本発明の反射器
の反射率プロファイルは、その幅が、利得プロファイル
の幅よりも狭いことが好ましい。このような反射率を持
つ反射器を使用すれば、図8(b)の自然放出光の大部
分を出力光から除去することができる。
As shown in FIG. 2D, the width of the reflectance profile of the reflector of the present invention is preferably smaller than the width of the gain profile. If a reflector having such a reflectance is used, most of the spontaneous emission light in FIG. 8B can be removed from the output light.

【0036】次に、図3を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第2の実施形態を説明する。図3に
おいて、図1の光ファイバ増幅器の各要素に対応する要
素には、同一の参照番号を付与している。
Next, a second embodiment of the optical fiber amplifier according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, components corresponding to the components of the optical fiber amplifier of FIG. 1 are given the same reference numerals.

【0037】本実施形態では、3つの信号光(波長λ
1、λ2、λ3)が入力され、増幅される。本実施形態
の光ファイバ増幅器は、複数の波長選択型反射器26−
1、26−2、26−3を備えており、これらの反射器
は、それぞれ、異なる波長選択帯域の光を選択的に反射
する。より詳細には、反射器26−1が波長λ1の光を
反射し、反射器26−2が波長λ2の光を反射し、反射
器26−3が波長λ3の光を反射する。反射器として
は、図2(a)または(b)に示すものが用いられ得
る。
In this embodiment, three signal lights (wavelength λ)
1, λ2, λ3) are input and amplified. The optical fiber amplifier according to the present embodiment includes a plurality of wavelength selective reflectors 26-
1, 26-2 and 26-3, each of which selectively reflects light in a different wavelength selection band. More specifically, reflector 26-1 reflects light of wavelength λ1, reflector 26-2 reflects light of wavelength λ2, and reflector 26-3 reflects light of wavelength λ3. The reflector shown in FIG. 2A or 2B can be used as the reflector.

【0038】光サーキュレータ13から波長選択型反射
器26−3まで、第1の光ファイバ14−1、第1のエ
ルビウム添加光ファイバ(長さL1)25−1、第2の
エルビウム添加光ファイバ(長さL2)25−2、及び
第2の光ファイバ14−2が、この順番で接続されてい
る。
From the optical circulator 13 to the wavelength selective reflector 26-3, a first optical fiber 14-1, a first erbium-doped optical fiber (length L1) 25-1, and a second erbium-doped optical fiber ( The length L2) 25-2 and the second optical fiber 14-2 are connected in this order.

【0039】λ1=1.56μmの周波数多重したアナログ
信号光、λ2=1.535μmにベースバンドデジタル信号
光、λ3=1.538μmにベースバンドデジタル信号光を
用いるとき、以下の条件で、3つの波長信号に対して等
しく18dBの利得が得られた。 条件: 励起光出力1
00mW、希土類添加光ファイバのエルビウムイオン濃度
250ppm、L1=50m、L2=20m、アナログ信号光
の入力強度0dBm、他のデジタル信号光強度を−20dB
m。
When using a frequency-multiplexed analog signal light of λ1 = 1.56 μm, a baseband digital signal light of λ2 = 1.535 μm, and a baseband digital signal light of λ3 = 1.538 μm, three wavelength signals are obtained under the following conditions. On the other hand, an equal gain of 18 dB was obtained. Condition: Excitation light output 1
00mW, erbium ion concentration of rare earth doped optical fiber 250ppm, L1 = 50m, L2 = 20m, analog signal light input intensity 0dBm, other digital signal light intensity -20dB
m.

【0040】本実施形態で使用する希土類添加光ファイ
バによる単位長さ当たりの利得は、λ1=1.56μmで最
も高く、λ2=1.535μm及びλ3=1.538μmでは、そ
れよりも幾分低い。λ2=1.535μm及びλ3=1.538μ
mでは、単位長さ当たりの利得に大差はない。
The gain per unit length of the rare-earth-doped optical fiber used in this embodiment is highest at λ1 = 1.56 μm, and somewhat lower at λ2 = 1.535 μm and λ3 = 1.538 μm. λ2 = 1.535 μm and λ3 = 1.538 μm
At m, there is no significant difference in gain per unit length.

【0041】本実施形態では、波長λ1の信号光が伝播
する希土類添加光ファイバの長さは、L1である。他
方、波長λ2及びλ3の信号光が伝播する希土類添加光
ファイバの長さは、ともに、L1+L2である。光ファイ
バ14−2に、エルピウムは添加されていないので、波
長λ3の信号光は、光ファイバ14−2では増幅されな
い。
In the present embodiment, the length of the rare earth-doped optical fiber through which the signal light of wavelength λ1 propagates is L1. On the other hand, the length of the rare earth-doped optical fiber through which the signal lights of the wavelengths λ2 and λ3 propagate are both L1 + L2. Since erpium is not added to the optical fiber 14-2, the signal light having the wavelength λ3 is not amplified by the optical fiber 14-2.

【0042】波長λ2及びλ3の信号光が伝播する希土
類添加光ファイバの長さを等しくしたのは、両信号光の
入力強度が小さく、また、波長λ2及びλ3が比較的近
いためである。
The reason why the lengths of the rare earth-doped optical fibers through which the signal lights of the wavelengths λ2 and λ3 propagate are made equal because the input intensities of both signal lights are small and the wavelengths λ2 and λ3 are relatively close.

【0043】なお、光ファイバ14−2の代わりに、希
土類添加光ファイバを用いてもよい。そうすれば、3つ
の信号光に与える利得を独立して制御できる。本実施形
態では、アナログ信号光とデジタルの信号光を例にとっ
て説明を行ったが、本発明は信号光の変調方式に何等制
限を与えるものではない。
Note that a rare earth-doped optical fiber may be used instead of the optical fiber 14-2. Then, the gains given to the three signal lights can be controlled independently. In the present embodiment, the explanation has been made by taking an example of analog signal light and digital signal light, but the present invention does not limit the modulation method of the signal light at all.

【0044】なお、多数の信号光を増幅する場合は、使
用する信号光の波長や利得の波長依存性を考慮して、波
長選択型反射器の数の最適な選択波長帯域の設定を行
う。
When a large number of signal lights are to be amplified, an optimal selection wavelength band is set for the number of wavelength selective reflectors in consideration of the wavelength of the signal light to be used and the wavelength dependence of the gain.

【0045】次に、図4を参照しながら、本発明による
光ファイバ増幅器の第3の実施形態を説明する。本実施
形態と図3の実施形態との構造上の相違点は、第2の光
ファイバ14−2の端に、励起光(波長λp)を選択的
に反射する励起光反射器36を設けた点にある。
Next, a third embodiment of the optical fiber amplifier according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between this embodiment and the embodiment of FIG. 3 is that an excitation light reflector 36 that selectively reflects excitation light (wavelength λp) is provided at the end of the second optical fiber 14-2. On the point.

【0046】ここで、λ1=1.56μmの周波数多重した
アナログ信号光、λ2=1.535μmにベースバンドデジ
タル信号光を入力する場合、以下の条件で、2つの信号
光に対して等しく19dBの利得が与えられた。
Here, in the case of inputting a frequency-multiplexed analog signal light of λ1 = 1.56 μm and a baseband digital signal light of λ2 = 1.535 μm, a gain of 19 dB is equal to two signal lights under the following conditions. Given the.

【0047】条件: 励起光出力100mW、希土類添加
光ファイバのエルビウムイオン濃度250ppm、L1=5
0m、L2=20m、アナログ信号光の入力強度0dBm、デ
ジタル信号光強度を−20dBm。
Conditions: pump light output 100 mW, erbium ion concentration of rare earth doped optical fiber 250 ppm, L1 = 5
0 m, L2 = 20 m, analog signal light input intensity 0 dBm, digital signal light intensity -20 dBm.

【0048】本実施形態では、希土類添加光ファイバ2
5−1、25−2に吸収されずに、これらの光ファイバ
を通過した励起光成分が、励起光反射器36により反射
されて再び希土類添加光ファイバ25−1、25−2を
再励起する。このため、励起光反射器を用いない場合と
比較して、増幅利得を向上することができる。
In this embodiment, the rare-earth-doped optical fiber 2
Excitation light components that have passed through these optical fibers without being absorbed by 5-1 and 25-2 are reflected by the excitation light reflector 36 to re-excite the rare earth-doped optical fibers 25-1 and 25-2 again. . For this reason, the amplification gain can be improved as compared with the case where the excitation light reflector is not used.

【0049】励起光として波長λp=1.48μmのレーザ
光を使用する場合、例えば、波長帯域1.460から
1.485μmの光に対して反射率98%程度以上とな
り、それ以外の波長帯域では反射率が0.1%程度以下
になる反射器を用いることが好ましい。
When a laser beam having a wavelength λp = 1.48 μm is used as the excitation light, for example, the reflectance is about 98% or more for light in a wavelength band of 1.460 to 1.485 μm, and the reflectance is not less than the other wavelength bands. It is preferable to use a reflector having a ratio of about 0.1% or less.

【0050】次に、図5(a)〜(c)を参照しなが
ら、本発明による光ファイバ伝送システムの実施形態を
説明する。
Next, an embodiment of an optical fiber transmission system according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0051】本光ファイバ伝送システムにおいては、図
5(a)に示されるように、光ファイバ増幅器100−
1、100−2、100−3及び100−4と、光ファ
イバ110−1、110−2、110−3及び110−
4とが、交互に接続されている。光ファイバ増幅器10
0−1、100−2、100−3および100−4の各
々は、図3の光ファイバ増幅器と同様の構成を有してお
り、8つの異なる波長の信号光に対して実質的に等しい
利得を与えるように設計されている。
In the present optical fiber transmission system, as shown in FIG.
1, 100-2, 100-3 and 100-4 and optical fibers 110-1, 110-2, 110-3 and 110-
4 are connected alternately. Optical fiber amplifier 10
Each of 0-1, 100-2, 100-3, and 100-4 has a configuration similar to that of the optical fiber amplifier of FIG. 3, and has substantially the same gain for eight different wavelengths of signal light. Designed to give.

【0052】図5(b)は、入力光信号120のスペク
トルを示し、図5(c)は、伝送後光出力130のスペ
クトルを示している。従来の光伝送で見られるような利
得不均一にともなう信号波長ごとの信号強度変化は見ら
れない。また、伝送後出力には、従来のような自然放出
光成分の累積による大きな自然放出光強度は観測され
ず、高い信号/雑音強度比が得られた。
FIG. 5 (b) shows the spectrum of the input optical signal 120, and FIG. 5 (c) shows the spectrum of the optical output 130 after transmission. No change in signal intensity for each signal wavelength due to non-uniform gain as seen in conventional optical transmission is observed. In the output after transmission, a large spontaneous emission light intensity due to accumulation of spontaneous emission light components as in the related art was not observed, and a high signal / noise intensity ratio was obtained.

【0053】最後に、図6を参照しながら、本発明によ
る光ファイバ伝送システムの他の実施形態を説明する。
Finally, another embodiment of the optical fiber transmission system according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0054】図6において、200−1、200−2、
200−3、200−4は、図3の実施形態と同様の光
ファイバ増幅器で、多波長信号に対する利得均一化を行
ったものである。210は、各光ファイバ増幅器を接続
する周回状光ファイバである。
In FIG. 6, 200-1, 200-2,
Reference numerals 200-3 and 200-4 denote optical fiber amplifiers similar to those in the embodiment shown in FIG. Reference numeral 210 denotes a circular optical fiber for connecting each optical fiber amplifier.

【0055】光ファイバ伝送路には、波長の異なる複数
の信号光(λi,λj,λk,λl,・・・)が伝送されてい
る。光ファイバ増幅器200−1は、複数の信号光のう
ちλiの波長に対する波長選択型反射器を有さないので
λiの信号光が光ファイバ増幅器200−1の希土類添
加光ファイバの光サーキュレータに接続されるとは異な
る端から外部に取り出される。同様に光ファイバ増幅器
200−2では波長λjの信号光が、光ファイバ増幅器
200−3では波長λkの信号光が、ファイバ増幅器2
00−4では波長λlの信号光が外部に取り出される。
また光ファイバ増幅器200−3では波長λkの信号光
が希土類添加光ファイバの光サーキュレータに接続され
るとは異なる端から入力され、ファイバ増幅器200−
4では波長λlの信号光が希土類添加光ファイバの光サ
ーキュレータに接続されるとは異なる端から入力され
る。この伝送システムに於いては、同一の波長の信号光
が周回状光ファイバ2100を周回することから信号の
重なりを防ぐことができる。また利得が波長に対して均
一化されるので、大きな自然放出光の影響は観測され
ず、高い信号/雑音強度比が得られた。この伝送システ
ムを用いれば、ローカルエリア ネットワークのような
複数のユーザからの異なる信号を物理的には共通の光フ
ァイバ伝送路を用いて自由に相手方のユーザに伝送する
システムを構築することがことが可能である。
A plurality of signal lights (λi, λj, λk, λl,...) Having different wavelengths are transmitted through the optical fiber transmission line. Since the optical fiber amplifier 200-1 has no wavelength selective reflector for the wavelength of λi among the plurality of signal lights, the signal light of λi is connected to the optical circulator of the rare earth doped optical fiber of the optical fiber amplifier 200-1. Is taken out from a different end. Similarly, in the optical fiber amplifier 200-2, the signal light of the wavelength λj is output, and in the optical fiber amplifier 200-3, the signal light of the wavelength λk is output.
At 00-4, the signal light having the wavelength λl is extracted outside.
In the optical fiber amplifier 200-3, the signal light having the wavelength λk is input from a different end from that connected to the optical circulator of the rare earth-doped optical fiber.
In 4, the signal light having the wavelength λ1 is input from an end different from that connected to the optical circulator of the rare-earth-doped optical fiber. In this transmission system, signal light of the same wavelength circulates around the circulating optical fiber 2100, so that signal overlap can be prevented. Further, since the gain is made uniform with respect to the wavelength, the effect of large spontaneous emission light was not observed, and a high signal / noise intensity ratio was obtained. By using this transmission system, it is possible to construct a system such as a local area network that can freely transmit different signals from multiple users to the other user using a physically common optical fiber transmission line. It is possible.

【0056】なお、信号波長、信号光強度、励起光条
件、希土類添加光ファイバ等の条件は、使用条件に応じ
て設定されるものであり、上記複数の実施形態について
示した値に限るものではない。
The signal wavelength, signal light intensity, pumping light condition, rare earth-doped optical fiber and other conditions are set in accordance with the use conditions, and are not limited to the values shown in the above embodiments. Absent.

【0057】また、希土類材料としてのエルビウムが添
加された波長1.5μm帯の光増幅器について述べたが、
本発明は、ネオヂウムやプラセオジウム等の他の希土類
材料を用いた光増幅器に対しても適用できる。
Also, an optical amplifier in a 1.5 μm wavelength band to which erbium as a rare earth material is added has been described.
The present invention is also applicable to optical amplifiers using other rare earth materials such as neodymium and praseodymium.

【0058】[0058]

【発明の効果】このように本発明によれば、不要な自然
放出光成分を除去しながら、信号光を増幅することが可
能である。また、複数の信号光波長に対して利得が一定
になるように増幅することが可能となる。その結果、複
数の光ファイバ増幅器を用いて波長多重光伝送を行うよ
うな長距離あるいは分配系あるいはLAN(Local Area Net
work)といった種類の光ファイバ伝送システムの構築に
大きく貢献する。
As described above, according to the present invention, it is possible to amplify signal light while removing unnecessary spontaneous emission light components. Further, it is possible to amplify so that the gain is constant for a plurality of signal light wavelengths. As a result, long-distance or distribution systems or LANs (Local Area Net
work) to greatly contribute to the construction of optical fiber transmission systems.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光ファイバ増幅器の第一の実施形態の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)及び(b)は、本発明で使用する反射器
の構成図、(c)は、図7の反射器の反射率を示すグラ
フ、(d)は本発明で使用する波長選択型反射器の反射
率の一例を示すグラフである。
FIGS. 2A and 2B are configuration diagrams of a reflector used in the present invention, FIG. 2C is a graph showing the reflectance of the reflector in FIG. 7, and FIG. 2D is used in the present invention. 4 is a graph showing an example of the reflectance of a wavelength selective reflector.

【図3】本発明の光ファイバ増幅器の第二の実施形態の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the optical fiber amplifier of the present invention.

【図4】本発明の光ファイバ増幅器の第三の実施形態の
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the optical fiber amplifier of the present invention.

【図5】(a)は、本発明の光ファイバ伝送システムの
実施形態の構成図、(b)は入力信号スペクトルを示す
グラフ、(c)は伝送後の出力信号スペクトルを示すグ
ラフ。
5A is a configuration diagram of an optical fiber transmission system according to an embodiment of the present invention, FIG. 5B is a graph showing an input signal spectrum, and FIG. 5C is a graph showing an output signal spectrum after transmission.

【図6】本発明の光ファイバ伝送システムの他の実施形
態の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of the optical fiber transmission system of the present invention.

【図7】従来例の反射型光ファイバ増幅器の構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional reflection type optical fiber amplifier.

【図8】(a)及び(b)は、従来の光ファイバ増幅器
の伝送特性を示す図である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing transmission characteristics of a conventional optical fiber amplifier.

【図9】エルビウム添加光ファイバの吸収/発行断面積
の波長依存性を示す図である。
FIG. 9 is a graph showing the wavelength dependence of the absorption / issue cross-section of an erbium-doped optical fiber.

【符号の説明】 11・・・信号光入力用光ファイバ 12・・・信号光出力用光ファイバ 13・・・光サーキュレータ 14・・・光ファイバ 15・・・エルビウム添加光ファイバ 17・・・波長合成カプラ 18・・・励起用半導体レーザ 26・・・波長選択型反射器 36・・・励起光反射器[Description of Signs] 11 ... Optical fiber for signal light input 12 ... Optical fiber for signal light output 13 ... Optical circulator 14 ... Optical fiber 15 ... Erbium-doped optical fiber 17 ... Wavelength Synthetic coupler 18 ... Pumping semiconductor laser 26 ... Wavelength selective reflector 36 ... Pumping light reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−226560(JP,A) 特開 平6−177467(JP,A) 1993年電子情報通信学会秋季大会予稿 集 B−883 (1993),小林,石原, 後藤,「反射型光増幅器の低雑音化の検 討」 P.4−124 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/07 H01S 3/10 H01S 3/17────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-226560 (JP, A) JP-A-6-177467 (JP, A) Proceedings of the 1993 Fall Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers B-883 (1993) , Kobayashi, Ishihara, Goto, "Study of noise reduction in reflection-type optical amplifier". 4-124 (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01S 3/07 H01S 3/10 H01S 3/17

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 希土類添加光ファイバと、該希土類添加
光ファイバを光学的に励起する励起光発生器とを備
え、該希土類添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が
波長依存性を持つ光ファイバ増幅器であって、 複数の反射器を備えており、該複数の反射器の各々が、
該希土類添加光ファイバの入力端から入力された複数の
信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を選択的に
反射する反射器であり、その結果、該複数の信号光に与
えられる利得が実質的に等しく調整されている、光ファ
イバ増幅器。
And 1. A rare earth-doped optical fiber, and a pumping light generator for optically exciting said rare earth-doped optical fiber, light having a gain wavelength dependency of the per unit length of the rare earth-doped optical fiber A fiber amplifier comprising a plurality of reflectors, each of the plurality of reflectors comprising:
A reflector that selectively reflects signal light in a predetermined wavelength band among a plurality of signal lights input from an input end of the rare-earth-doped optical fiber, and as a result, a gain given to the plurality of signal lights An optical fiber amplifier, wherein the optical fiber amplifiers are adjusted substantially equally.
【請求項2】 前記複数の反射器は、少なくとも第1及
び第2の反射器を含んでおり、 第1の波長を持つ信号光に与えられる第1の利得が、第
2の波長を持つ信号光に与えられる第2の利得に実質的
に等しくなるように、前記希土類添加光ファイバの前記
入力端から第1の反射器までの距離と該希土類添加光
ファイバの該入力端から第2の反射器までの距離
調整されている、請求項に記載の光ファイバ増幅器。
2. The signal processing device according to claim 1, wherein the plurality of reflectors include at least first and second reflectors, and wherein the first gain given to the signal light having the first wavelength is a signal having the second wavelength. to be substantially equal to the second gain given to light, the rare earth distance from the input end of the doped optical fiber said to the first reflector and said rare earth doped optical the second from the input end of the fiber The optical fiber amplifier according to claim 1 , wherein the distance to the reflector is adjusted.
【請求項3】 前記複数の反射器の反射率がそれぞれ調
整されており、その結果、前記複数の信号光に与えられ
る利得が実質的に等しくなっている、請求項に記載の
光ファイバ増幅器。
3. being adjusted reflectivity of the plurality of reflectors are each a result, the plurality of gain provided to the signal light becomes substantially equal, the optical fiber amplifier according to claim 1 .
【請求項4】 前記励起光を選択的に反射する励起光反
射器を更に備えている請求項1から3のいずれかに記
載の光ファイバ増幅器。
Wherein said excitation light includes selectively further excitation light reflector for reflecting, optical fiber amplifier according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記反射器は、内部にグレーティングを
有するファイバグレーティング部を備えている請求項
1から4のいずれかに記載の光ファイバ増幅器。
Wherein said reflector comprises a fiber grating having a grating therein, an optical fiber amplifier according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記反射器は、誘電体多層構造を有して
いる請求項1から4のいずれかに記載の光ファイバ増
幅器。
Wherein said reflector has a dielectric multilayer structure, an optical fiber amplifier according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 前記希土類添加光ファイバの前記入力端
に接続された光サーキュレータと、 該光サーキュレータに接続され、前記信号光を該入力端
に供給する信号光入力用光ファイバと、 該光サーキュレータに接続され、該信号光を該入力端か
ら受け取る信号光出力用光ファイバと、 を更に備えている請求項1から6のいずれかに記載の
光ファイバ増幅器。
7. An optical circulator connected to the input end of the rare-earth-doped optical fiber, an optical fiber for signal light input connected to the optical circulator and supplying the signal light to the input end, and the optical circulator The optical fiber amplifier according to any one of claims 1 to 6 , further comprising: a signal light output optical fiber that is connected to the optical fiber and receives the signal light from the input end.
【請求項8】 複数の光ファイバ増幅器が接続された光
ファイバ伝送システムであって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器と、を備えた光ファイバ増
幅器であって、該希土類添加光ファイバの入力端から入
力された信号光を選択的に該入力端へ反射し、それによ
って、該信号光に利得を与える反射手段を更に備えてい
る、光ファイバ伝送システム。
8. An optical fiber transmission system to which a plurality of optical fiber amplifiers are connected, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers includes a rare earth-doped optical fiber and a pump for optically exciting the rare earth-doped optical fiber. A light generator, the signal light being input from the input end of the rare earth doped optical fiber being selectively reflected to the input end, thereby providing a gain to the signal light. An optical fiber transmission system further comprising a reflecting means.
【請求項9】 複数の光ファイバ増幅器が接続された光
ファイバ伝送システムであって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバを光
学的に励起する励起光発生器とを備えており、該希土
類添加光ファイバの単位長さ当たりの利得が波長依存性
を持つ光ファイバ増幅器であって、 更に、該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 該希土類添加光ファイバの入力端から入力された複数の
信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を選択的に
反射する複数の反射器を備えており、該複数の信号光に
与えられる利得が実質的に等しい、光ファイバ伝送シス
テム。
9. An optical fiber transmission system to which a plurality of optical fiber amplifiers are connected, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers includes a rare earth-doped optical fiber and a pump for optically exciting the rare earth-doped optical fiber. a light generator comprises a, an optical fiber amplifier gain per unit length of the rare earth-doped optical fiber has a wavelength dependency, further, each of the plurality of optical fiber amplifiers, the rare earth-doped A plurality of reflectors for selectively reflecting signal light in a predetermined wavelength band among a plurality of signal lights input from an input end of the optical fiber are provided, and a gain given to the plurality of signal lights is substantially Optical fiber transmission system.
【請求項10】 複数の光ファイバ増幅器が光ファイバ
を介してリング状に接続された光ファイバ伝送システム
であって、 該複数の光ファイバ増幅器の各々は、 一方の端を介して該光ファイバに接続された希土類添加
光ファイバと、 該希土類添加光ファイバを光学的に励起する励起光発生
器と、 該一方の端から該希土類添加光ファイバに入力された複
数の信号光のうち、所定の波長帯域にある信号光を該一
方の端へ選択的に反射する反射手段と、 を備えており、 該反射手段は、該複数の信号光のうち各光ファイバ増幅
器に固有の波長帯域に属する信号光を透過し、該希土類
添加光ファイバの他方の端から出力させる、光ファイバ
伝送シテム。
10. An optical fiber transmission system in which a plurality of optical fiber amplifiers are connected in a ring via an optical fiber, wherein each of the plurality of optical fiber amplifiers is connected to the optical fiber via one end. A connected rare earth-doped optical fiber, an excitation light generator for optically exciting the rare earth-doped optical fiber, and a predetermined wavelength of a plurality of signal lights input to the rare earth-doped optical fiber from the one end. Reflecting means for selectively reflecting signal light in a band to the one end, wherein the reflecting means comprises a signal light belonging to a wavelength band specific to each optical fiber amplifier among the plurality of signal lights. An optical fiber transmission system that transmits light through the other end and outputs the light from the other end of the rare earth-doped optical fiber.
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1993年電子情報通信学会秋季大会予稿集 B−883 (1993),小林,石原,後藤,「反射型光増幅器の低雑音化の検討」 P.4−124

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