JP3249089B2 - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ増幅器
に関する。特に、相異なる物質が添加された光ファイバ
を直列に連結して利得平坦化された増幅特性を得る光フ
ァイバ増幅器に関する。
に関する。特に、相異なる物質が添加された光ファイバ
を直列に連結して利得平坦化された増幅特性を得る光フ
ァイバ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９９０年代の末に入って、相異なる波
長の光信号を多重化させて伝送することによって伝送容
量と効率を高める波長分割多重化（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以
下ＷＤＭと称する）伝送方式が注目を浴びてきている。
これにより、光ファイバ増幅器においてもＷＤＭ伝送に
必要な光ファイバ増幅器が要求されてきている。しか
し、現在一般の光ファイバ増幅器として用いられるエル
ビウムドーピング光ファイバ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅ
ｄ Ｆｉｂｅｒ、以下ＥＤＦと称する）増幅器は各波長
ごとに増幅度とノイズ特性が異なる。
長の光信号を多重化させて伝送することによって伝送容
量と効率を高める波長分割多重化（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以
下ＷＤＭと称する）伝送方式が注目を浴びてきている。
これにより、光ファイバ増幅器においてもＷＤＭ伝送に
必要な光ファイバ増幅器が要求されてきている。しか
し、現在一般の光ファイバ増幅器として用いられるエル
ビウムドーピング光ファイバ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅ
ｄ Ｆｉｂｅｒ、以下ＥＤＦと称する）増幅器は各波長
ごとに増幅度とノイズ特性が異なる。
【０００３】図１０は従来のＥＤＦ増幅器の構成図であ
って、図１０によるＥＤＦ増幅器は第１アイソレータ１
００、ポンピング光源１０２、波長選択結合器（以下Ｗ
ＳＣと称する）１０４、ＥＤＦ１０６、第２アイソレー
タ１０８よりなる。
って、図１０によるＥＤＦ増幅器は第１アイソレータ１
００、ポンピング光源１０２、波長選択結合器（以下Ｗ
ＳＣと称する）１０４、ＥＤＦ１０６、第２アイソレー
タ１０８よりなる。
【０００４】その動作は次の通りである。まず、ポンピ
ング光源１０２は中心波長が９８０ｎｍのポンピング光
を生成する。ＷＳＣ１０４はポンピング光と入力端から
入射される１５００ｎｍ台の波長を有する信号光を結合
する。ＥＤＦ１０６はＷＳＣ１０４から入射されるポン
ピング光に応じて信号光を増幅する。即ち、ポンピング
光がＥＤＦ内の基底状態のエルビウムイオンを励起さ
せ、励起されたエルビウムの誘導放出により信号光が増
幅される。増幅された光信号は第２アイソレータ１０８
を通じて出力される。第１及び第２アイソレータ１０
０、１０６は信号光が入出力コネクタ１１０、１１２の
ような素子によって反射されＥＤＦに再び入射されるこ
とを防止する。
ング光源１０２は中心波長が９８０ｎｍのポンピング光
を生成する。ＷＳＣ１０４はポンピング光と入力端から
入射される１５００ｎｍ台の波長を有する信号光を結合
する。ＥＤＦ１０６はＷＳＣ１０４から入射されるポン
ピング光に応じて信号光を増幅する。即ち、ポンピング
光がＥＤＦ内の基底状態のエルビウムイオンを励起さ
せ、励起されたエルビウムの誘導放出により信号光が増
幅される。増幅された光信号は第２アイソレータ１０８
を通じて出力される。第１及び第２アイソレータ１０
０、１０６は信号光が入出力コネクタ１１０、１１２の
ような素子によって反射されＥＤＦに再び入射されるこ
とを防止する。
【０００５】しかし、このような従来の光ファイバ増幅
器は相異なる波長の信号光に対して利得が平坦化されて
いないという問題点を有する。即ち、入力信号チャンネ
ル１、２、３、４が一定の光度で入射される時、従来の
光ファイバ増幅器は各波長に対して光度が変わった信号
チャンネルを出力する。
器は相異なる波長の信号光に対して利得が平坦化されて
いないという問題点を有する。即ち、入力信号チャンネ
ル１、２、３、４が一定の光度で入射される時、従来の
光ファイバ増幅器は各波長に対して光度が変わった信号
チャンネルを出力する。
【０００６】かかる問題を解決するために従来にはフィ
ルターを使用したり、ＥＤＦの組成を変える方法などが
使われた。しかし、フィルターを使用する場合付加的な
素子の挿入でコストが増加し、体積が大きくなる短所が
ある。また、前述した方法は各波長に応じた出力パワー
の中から最小値を基準として出力パワーを平坦化するの
で利得が小さくなる結果を招く。ふっ素のような基本組
成の異なる物質を添加したＥＤＦを使用する方法は、利
得平坦化の帯域が広がる長所はあるが、利得が減少し、
環境に不安定な特性を示す短所がある。
ルターを使用したり、ＥＤＦの組成を変える方法などが
使われた。しかし、フィルターを使用する場合付加的な
素子の挿入でコストが増加し、体積が大きくなる短所が
ある。また、前述した方法は各波長に応じた出力パワー
の中から最小値を基準として出力パワーを平坦化するの
で利得が小さくなる結果を招く。ふっ素のような基本組
成の異なる物質を添加したＥＤＦを使用する方法は、利
得平坦化の帯域が広がる長所はあるが、利得が減少し、
環境に不安定な特性を示す短所がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、相異
なる物質を添加したＥＤＦを直列に連結して利得平坦化
された光ファイバ増幅器を提供することにある。
なる物質を添加したＥＤＦを直列に連結して利得平坦化
された光ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るための本発明による光ファイバ増幅器は、エルビウム
及び燐が添加され、前記エルビウムの励起により信号光
を増幅する第１光ファイバと、前記第１光ファイバの一
端に連結され、エルビウム及びアルミニウムが添加され
て前記エルビウムの密度反転によって前記第１光ファイ
バと反対の利得スペクトル傾度を有し、前記第１光ファ
イバから出力される信号光を増幅する第２光ファイバ
と、前記第１光ファイバの他端に連結されて前記第１及
び第２光ファイバのエルビウムを励起させるポンピング
光源と、前記ポンピング光源のポンピング光と信号光と
を結合して前記第１光ファイバへ出力する光結合器とを
含む。
るための本発明による光ファイバ増幅器は、エルビウム
及び燐が添加され、前記エルビウムの励起により信号光
を増幅する第１光ファイバと、前記第１光ファイバの一
端に連結され、エルビウム及びアルミニウムが添加され
て前記エルビウムの密度反転によって前記第１光ファイ
バと反対の利得スペクトル傾度を有し、前記第１光ファ
イバから出力される信号光を増幅する第２光ファイバ
と、前記第１光ファイバの他端に連結されて前記第１及
び第２光ファイバのエルビウムを励起させるポンピング
光源と、前記ポンピング光源のポンピング光と信号光と
を結合して前記第１光ファイバへ出力する光結合器とを
含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明の実施形態をさらに詳しく説明する。
発明の実施形態をさらに詳しく説明する。
【００１０】図１は、本発明による光ファイバ増幅器の
実施例である。図１による光ファイバ増幅器は、第１ア
イソレータ２００、ポンピング光源２０２、第１アイソ
レータ２００とポンピング光源２０２に連結するＷＳＣ
２０４、バッファＥＤＦ２０６、第１ＥＤＦ２０８、第
２ＥＤＦ２１０及び第２アイソレータ２１２を含む。
実施例である。図１による光ファイバ増幅器は、第１ア
イソレータ２００、ポンピング光源２０２、第１アイソ
レータ２００とポンピング光源２０２に連結するＷＳＣ
２０４、バッファＥＤＦ２０６、第１ＥＤＦ２０８、第
２ＥＤＦ２１０及び第２アイソレータ２１２を含む。
【００１１】第１ＥＤＦ２０８は、Ｅｒ及びＰが添加さ
れた光ファイバまたはＥｒ、Ａｌ及びＰが添加された光
ファイバである。
れた光ファイバまたはＥｒ、Ａｌ及びＰが添加された光
ファイバである。
【００１２】バッファＥＤＦ及び第２ＥＤＦ２０６、２
１０は、Ｅｒ、Ａｌが添加された光ファイバである。バ
ッファＥＤＦ２０６は、必ずしもＥｒ及びＡｌが添加さ
れた光ファイバである必要はなく、ＷＳＣ２０４と第１
ＥＤＦ２０８との間のモードフィールド径の差に応じた
接続損失を低減できる光ファイバが望ましい。その長さ
は、増幅器全体の利得特性に影響を与えないように短く
する。バッファＥＤＦ２０６のＥｒ及びＡｌの濃度は、
第２ＥＤＦ２１０の濃度と同一か、または異なる。バッ
ファＥＤＦ２０６は接続損失を減少させるため、光ファ
イバの全体的な増幅特性は向上させるが、ファイバ長さ
が短いため、光ファイバ増幅器の利得平坦度に対しては
ほとんど影響を与えない。よって、利得平坦度の改善の
ためには必ずしも必要なものではない。
１０は、Ｅｒ、Ａｌが添加された光ファイバである。バ
ッファＥＤＦ２０６は、必ずしもＥｒ及びＡｌが添加さ
れた光ファイバである必要はなく、ＷＳＣ２０４と第１
ＥＤＦ２０８との間のモードフィールド径の差に応じた
接続損失を低減できる光ファイバが望ましい。その長さ
は、増幅器全体の利得特性に影響を与えないように短く
する。バッファＥＤＦ２０６のＥｒ及びＡｌの濃度は、
第２ＥＤＦ２１０の濃度と同一か、または異なる。バッ
ファＥＤＦ２０６は接続損失を減少させるため、光ファ
イバの全体的な増幅特性は向上させるが、ファイバ長さ
が短いため、光ファイバ増幅器の利得平坦度に対しては
ほとんど影響を与えない。よって、利得平坦度の改善の
ためには必ずしも必要なものではない。
【００１３】その動作は次の通りである。まず、入射さ
れた複数チャンネルの信号光は、各ＥＤＦからの逆方向
自然放出の逆流及び反射を防止する第１アイソレータ２
００を通じてＷＳＣ２０４に入射する。入射された信号
光は、ＷＳＣ２０４を通じて、９８０ｎｍの中心波長を
有して増幅に必要なパワーを供給するレーザーダイオー
ドのようなポンピング光源２０２によるポンピング光と
結合される。信号光は、第１及び第２ＥＤＦ２０８、２
１０より増幅される。
れた複数チャンネルの信号光は、各ＥＤＦからの逆方向
自然放出の逆流及び反射を防止する第１アイソレータ２
００を通じてＷＳＣ２０４に入射する。入射された信号
光は、ＷＳＣ２０４を通じて、９８０ｎｍの中心波長を
有して増幅に必要なパワーを供給するレーザーダイオー
ドのようなポンピング光源２０２によるポンピング光と
結合される。信号光は、第１及び第２ＥＤＦ２０８、２
１０より増幅される。
【００１４】第１ＥＤＦ２０８は、１５４０ｎｍ〜１５
６０ｎｍの波長範囲の信号光のうち、相対的に短波長の
光をさらに増幅する。それに対して第２ＥＤＦ２１０
は、１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍの波長範囲の信号光の
うち、相対的に長波長の光をさらに増幅する。その理由
は、第１ＥＤＦ２０８と第２ＥＤＦ２１０との波長によ
る利得スペクトルの特性に起因する。
６０ｎｍの波長範囲の信号光のうち、相対的に短波長の
光をさらに増幅する。それに対して第２ＥＤＦ２１０
は、１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍの波長範囲の信号光の
うち、相対的に長波長の光をさらに増幅する。その理由
は、第１ＥＤＦ２０８と第２ＥＤＦ２１０との波長によ
る利得スペクトルの特性に起因する。
【００１５】図２Ａは、第１ＥＤＦ２０８の密度反転分
布による利得スペクトルを示した図面である。図２Ｂ
は、第２ＥＤＦ２１０の密度反転分布による利得スペク
トルを示した図面である。利得スペクトルは、密度反転
値が０〜１の間で０．１刻みで増加しているその各々に
対して示されている。図２Ａ及び図２Ｂによれば、波長
に対する各ＥＤＦの利得特性は密度反転値によって変わ
ることがわかる。即ち、図２Ａによれば、１５４０〜１
５６０ｎｍの波長範囲で第１ＥＤＦ２０８は密度反転値
が０．６以上の場合、波長が長くなるほど利得が減少す
る。密度反転値が０．５以下の場合、波長が長くなるほ
ど利得が増加する。しかし、波長が長くなるほど利得が
増加する範囲で第１ＥＤＦ２０８は単位長さ当り利得が
０．５ｄＢ／ｍ以下でその増幅度が低くて増幅器として
は望ましくない。従って、第１ＥＤＦ２０８は密度反転
値が０．６以上の場合が好適である。この場合、第１Ｅ
ＤＦ２０８による増幅利得は相対的に長波長より短波長
で大きくなる。
布による利得スペクトルを示した図面である。図２Ｂ
は、第２ＥＤＦ２１０の密度反転分布による利得スペク
トルを示した図面である。利得スペクトルは、密度反転
値が０〜１の間で０．１刻みで増加しているその各々に
対して示されている。図２Ａ及び図２Ｂによれば、波長
に対する各ＥＤＦの利得特性は密度反転値によって変わ
ることがわかる。即ち、図２Ａによれば、１５４０〜１
５６０ｎｍの波長範囲で第１ＥＤＦ２０８は密度反転値
が０．６以上の場合、波長が長くなるほど利得が減少す
る。密度反転値が０．５以下の場合、波長が長くなるほ
ど利得が増加する。しかし、波長が長くなるほど利得が
増加する範囲で第１ＥＤＦ２０８は単位長さ当り利得が
０．５ｄＢ／ｍ以下でその増幅度が低くて増幅器として
は望ましくない。従って、第１ＥＤＦ２０８は密度反転
値が０．６以上の場合が好適である。この場合、第１Ｅ
ＤＦ２０８による増幅利得は相対的に長波長より短波長
で大きくなる。
【００１６】図２Ｂによれば、第２ＥＤＦ２１０は図２
Ａの場合と同一な波長範囲で密度反転値が０．８以上の
場合、波長が長くなるほど利得が減少し、密度反転値が
０．７以下では波長が長くなるほど利得が増加する。従
って、第１ＥＤＦ２０８により相対的に小さくなった長
波長の利得を高めるために第２ＥＤＦ２１０の密度反転
値は０．７以下が好適である。
Ａの場合と同一な波長範囲で密度反転値が０．８以上の
場合、波長が長くなるほど利得が減少し、密度反転値が
０．７以下では波長が長くなるほど利得が増加する。従
って、第１ＥＤＦ２０８により相対的に小さくなった長
波長の利得を高めるために第２ＥＤＦ２１０の密度反転
値は０．７以下が好適である。
【００１７】「 従って、密度反転値が０．６以上の第
１ＥＤＦ２０８と密度反転値が０、７以下の第２ＥＤＦ
２１０を使用すれば、あるいは第１ＥＤＦ２０８と第２
ＥＤＦ２１０の密度反転値を共に０．６〜０．７の範囲
にする場合は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、
１５４０〜１５６０ｎｍの波長範囲において、第１ＥＤ
Ｆでは利得が波長の増加に対して減少する傾向を示し、
第２ＥＤＦでは利得が波長の増加に対し増加する傾向を
示すため、互いに利得スペクトルが補償しあう関係にあ
り、波長に対する利得の平坦化が可能な光ファイバ増幅
器を実現できる。なお、単方向ポンピングの場合は、図
１に示すように、ポンピング光源２０２を第１ＥＤＦ２
０８の手前に配置する。この場合、第１ＥＤＦ２０８に
は高いポンピング光が入射されるが、第２ＥＤＦ２１０
はポンピング光源２０２から離れているので、第１ＥＤ
Ｆ２０８に較べて入射されるポンピング光の強度は相対
的に小さくなる一方、第２ＥＤＦ２１０に入射される信
号光は第１ＥＤＦ２０８を介して増幅されているので、
第２ＥＤＦ２１０ではポンピング光に対する信号光の光
度が高くなる。即ち、相対的に第１ＥＤＦ２０８では密
度反転値が大きくなり、第２ＥＤＦ２１０では密度反転
値が小さくなる傾向がある。よって、あらかじめ第１Ｅ
ＤＦ２０８と第２ＥＤＦ２１０の密度反転値を０．６〜
０．７の範囲で使用するようにすれば、単方向ポンピン
グ配置により、相対的に第１ＥＤＦ２０８の密度反転値
が大きくなり、第２ＥＤＦ２１０の密度反転値が小さく
なっても、第１ＥＤＦでは密度反転値が０．６以上、第
２ＥＤＦでは密度反転値が０．７以下とそれぞれの好適
な使用条件は維持するので、利得の平坦化が可能な光フ
ァイバ増幅器を実現できる。」
１ＥＤＦ２０８と密度反転値が０、７以下の第２ＥＤＦ
２１０を使用すれば、あるいは第１ＥＤＦ２０８と第２
ＥＤＦ２１０の密度反転値を共に０．６〜０．７の範囲
にする場合は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、
１５４０〜１５６０ｎｍの波長範囲において、第１ＥＤ
Ｆでは利得が波長の増加に対して減少する傾向を示し、
第２ＥＤＦでは利得が波長の増加に対し増加する傾向を
示すため、互いに利得スペクトルが補償しあう関係にあ
り、波長に対する利得の平坦化が可能な光ファイバ増幅
器を実現できる。なお、単方向ポンピングの場合は、図
１に示すように、ポンピング光源２０２を第１ＥＤＦ２
０８の手前に配置する。この場合、第１ＥＤＦ２０８に
は高いポンピング光が入射されるが、第２ＥＤＦ２１０
はポンピング光源２０２から離れているので、第１ＥＤ
Ｆ２０８に較べて入射されるポンピング光の強度は相対
的に小さくなる一方、第２ＥＤＦ２１０に入射される信
号光は第１ＥＤＦ２０８を介して増幅されているので、
第２ＥＤＦ２１０ではポンピング光に対する信号光の光
度が高くなる。即ち、相対的に第１ＥＤＦ２０８では密
度反転値が大きくなり、第２ＥＤＦ２１０では密度反転
値が小さくなる傾向がある。よって、あらかじめ第１Ｅ
ＤＦ２０８と第２ＥＤＦ２１０の密度反転値を０．６〜
０．７の範囲で使用するようにすれば、単方向ポンピン
グ配置により、相対的に第１ＥＤＦ２０８の密度反転値
が大きくなり、第２ＥＤＦ２１０の密度反転値が小さく
なっても、第１ＥＤＦでは密度反転値が０．６以上、第
２ＥＤＦでは密度反転値が０．７以下とそれぞれの好適
な使用条件は維持するので、利得の平坦化が可能な光フ
ァイバ増幅器を実現できる。」
【００１８】増幅が行われた後、信号光は順方向自然放
出の逆流を防止する第２アイソレータ２１２を通過して
出力される。
出の逆流を防止する第２アイソレータ２１２を通過して
出力される。
【００１９】図３は、１５４２ｎｍ、１５４８ｎｍ、１
５５４ｎｍ及び１５６０ｎｍの４チャンネル信号光が図
１の光ファイバ増幅器に入力された際、波長変化による
利得及びノイズ指数特性を示した図面である。波長が１
５４２ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で利得及びノイズ指数
の変動が±０．５ｄＢ以内に平坦化されている。図中の
符号４０１、４０２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
５５４ｎｍ及び１５６０ｎｍの４チャンネル信号光が図
１の光ファイバ増幅器に入力された際、波長変化による
利得及びノイズ指数特性を示した図面である。波長が１
５４２ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で利得及びノイズ指数
の変動が±０．５ｄＢ以内に平坦化されている。図中の
符号４０１、４０２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
【００２０】図４は、前述した４−チャンネル信号光を
用いてポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル当
り信号光の光度を−２０ｄＢｍ〜−１１ｄＢｍまでに変
化させながら測定した利得及びノイズ指数を示した図で
ある。図から、利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄ
Ｂ以内に平坦化されていることがわかる。５０１、５０
２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
用いてポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル当
り信号光の光度を−２０ｄＢｍ〜−１１ｄＢｍまでに変
化させながら測定した利得及びノイズ指数を示した図で
ある。図から、利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄ
Ｂ以内に平坦化されていることがわかる。５０１、５０
２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
【００２１】図５は、４−チャンネル信号光の光度は一
定に保ち、ポンピング光の光度を７０ｍＷ〜１３０ｍＷ
までに変化させながら測定した利得及びノイズ指数を示
した図である。図５から、利得及びノイズ指数の変動が
±０．５ｄＢ以内に平坦化されていることがわかる。６
０１、６０２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
定に保ち、ポンピング光の光度を７０ｍＷ〜１３０ｍＷ
までに変化させながら測定した利得及びノイズ指数を示
した図である。図５から、利得及びノイズ指数の変動が
±０．５ｄＢ以内に平坦化されていることがわかる。６
０１、６０２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
【００２２】図６は、双方向ポンピングのために、図１
の光ファイバ増幅器にさらに第２ポンピング光源７０１
と第２ＷＳＣ７０２とを接続した様子を示した図であっ
て、その他は図１の場合と同一である。
の光ファイバ増幅器にさらに第２ポンピング光源７０１
と第２ＷＳＣ７０２とを接続した様子を示した図であっ
て、その他は図１の場合と同一である。
【００２３】図７は、１５４２ｎｍ、１５４８ｎｍ、１
５５４ｎｍ及び１５６０ｎｍの４チャンネル信号光が図
６の光ファイバ増幅器に入力された場合の、波長変化に
よる利得及びノイズ指数特性の様子を示した図である。
図７から、波長が１５４２ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で
利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄＢ以内に平坦化
されていることがわかる。８０１、８０２は各々ノイズ
指数及び利得を示す。
５５４ｎｍ及び１５６０ｎｍの４チャンネル信号光が図
６の光ファイバ増幅器に入力された場合の、波長変化に
よる利得及びノイズ指数特性の様子を示した図である。
図７から、波長が１５４２ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で
利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄＢ以内に平坦化
されていることがわかる。８０１、８０２は各々ノイズ
指数及び利得を示す。
【００２４】図８は、前述した４−チャンネル信号光を
用してポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル当
り信号光の光度を−２０ｄＢｍ〜−１１ｄＢｍまで変化
させながら測定した利得及びノイズ指数を示した図であ
る。図８から、利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄ
Ｂ以内に平坦化されていることがわかる。９０１、９０
２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
用してポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル当
り信号光の光度を−２０ｄＢｍ〜−１１ｄＢｍまで変化
させながら測定した利得及びノイズ指数を示した図であ
る。図８から、利得及びノイズ指数の変動が±０．５ｄ
Ｂ以内に平坦化されていることがわかる。９０１、９０
２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
【００２５】図９は、４−チャンネル信号光の光度は一
定に保ち、ポンピング光の光度を１４０ｍＷ〜２６０ｍ
Ｗまでに変化させながら測定した利得及びノイズ指数を
示した図である。図９から、利得及びノイズ指数の変動
が±０．５ｄＢ以内に平坦化されていることがわかる。
１００１、１００２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
定に保ち、ポンピング光の光度を１４０ｍＷ〜２６０ｍ
Ｗまでに変化させながら測定した利得及びノイズ指数を
示した図である。図９から、利得及びノイズ指数の変動
が±０．５ｄＢ以内に平坦化されていることがわかる。
１００１、１００２は各々ノイズ指数及び利得を示す。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、フィルターのような受
動素子を使用して、入力される信号光の光度やポンピン
グ光の光度が変わると利得平坦度が変化してしまってい
た従来法とは異なり、利得スペクトルの異なる二種のＥ
ＤＦを使用することによって、入力される信号光の光度
やポンピング光の光度が変わってもそれによる各ＥＤＦ
の利得スペクトルも能動的に変わるので、全体的に平坦
な利得特性が維持できる。
動素子を使用して、入力される信号光の光度やポンピン
グ光の光度が変わると利得平坦度が変化してしまってい
た従来法とは異なり、利得スペクトルの異なる二種のＥ
ＤＦを使用することによって、入力される信号光の光度
やポンピング光の光度が変わってもそれによる各ＥＤＦ
の利得スペクトルも能動的に変わるので、全体的に平坦
な利得特性が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバ増幅器の実施例を示し
た図である。
た図である。
【図２】図１の第１ＥＤＦと第２ＥＤＦとの密度反転分
布による利得スペクトルを示した図である。
布による利得スペクトルを示した図である。
【図３】図１の光ファイバ増幅器に４チャンネルの信号
光が多重化されて入力された場合の波長による利得及び
ノイズ指数を示す図である。
光が多重化されて入力された場合の波長による利得及び
ノイズ指数を示す図である。
【図４】ポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル
当り信号光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
当り信号光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
【図５】４−チャンネル信号光の光度は一定に保ち、ポ
ンピング光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
ンピング光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
【図６】本発明による双方向ポンピング光源を有する光
ファイバ増幅器の実施例を示した図である。
ファイバ増幅器の実施例を示した図である。
【図７】４チャンネル信号光が図６の光ファイバ増幅器
に入力された際の、波長変化による利得及びノイズの指
数特性を示した図である。
に入力された際の、波長変化による利得及びノイズの指
数特性を示した図である。
【図８】ポンピング光の光度を一定に保ち、チャンネル
当り信号光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
当り信号光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
【図９】４−チャンネル信号光の光度は一定に保ち、ポ
ンピング光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
ンピング光の光度を変化させながら測定した利得及びノ
イズ指数を示した図である。
【図１０】従来の光ファイバ増幅器の構成図である。
２００ 第１アイソレータ ２０２ ポンピング光源 ２０４ ＷＳＣ ２０６ バッファＥＤＦ ２０８ 第１ＥＤＦ ２１０ 第２ＥＤＦ ２１２ 第２アイソレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 性 準 大韓民国京畿道平沢市独谷洞468番地三 益アパート104棟303号 (72)発明者 丁 來 聲 大韓民国京畿道龍仁市器興邑山内里山14 番地 (72)発明者 ラルス ヨハン アルビンソン ニルソ ン 大韓民国京畿道水原市八達区梅灘４洞 810−３番地三星１次アパート２棟701号 (56)参考文献 特開 平７−147445（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−234423（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7037（ＪＰ，Ａ) Ｍ．Ｋａｋｕｉ ｅｔ ａｌ．，”Ｌ ｏｗ ｎｏｉｓｅ，ｈｉｇｈ ｐｏｗｅ ｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30
Claims (4)
- 【請求項１】 エルビウム及び燐が添加された、信号光
を増幅する第１光ファイバと、 前記第１光ファイバの一方の端に連結され、エルビウム
及びアルミニウムが添加された、信号光を増幅する第２
光ファイバと、 前記第１光ファイバの他方の端に連結されて、前記第１
光ファイバと前記第２光ファイバのそれぞれに添加され
たエルビウムを励起させるポンピング光源と、 前記ポンピング光源のポンピング光と信号光とを結合し
て前記第１光ファイバへ出力する光結合器とを有し、 前記第１光ファイバに添加されたエルビウムの密度反転
値と前記第２光ファイバに添加されたエルビウムの密度
反転値が共に０．６〜０．７の範囲にあり、 前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが互いに逆
の利得スペクトル傾度を有する光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 さらに、前記第１光ファイバと前記光結
合器との接続損失を低減するために、前記光結合器と前
記第１光ファイバとを連結するバッファ光ファイバとを
有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ増
幅器。 - 【請求項３】 前記バッファ光ファイバはエルビウム及
びアルミニウムが添加された光ファイバであることを特
徴とする請求項２に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 エルビウム及び燐が添加された、信号光
を増幅する第１光ファイバと、 前記第１光ファイバの一方の端に連結され、エルビウム
及びアルミニウムが添加された、信号光を増幅する第２
光ファイバと、 前記第１光ファイバの他方の端に連結されて、前記第１
光ファイバと前記第２光ファイバのそれぞれに添加され
たエルビウムを励起させるポンピング光源と、 前記ポンピング光源のポンピング光と信号光とを結合し
て前記第１光ファイバへ出力する光結合器とを有し、 前記第１光ファイバに添加されたエルビウムの密度反転
値を０．６以上で、かつ前記第２光ファイバに添加され
たエルビウムの密度反転値を０．７以下で使用しうる光
ファイバ増幅器。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19970061595 | 1997-11-20 | ||
| KR1997-61595 | 1998-02-21 | ||
| KR1998-5472 | 1998-02-21 | ||
| KR1019980005472A KR100258970B1 (ko) | 1997-11-20 | 1998-02-21 | 광섬유 증폭기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233866A JPH11233866A (ja) | 1999-08-27 |
| JP3249089B2 true JP3249089B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=26633185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33115898A Expired - Fee Related JP3249089B2 (ja) | 1997-11-20 | 1998-11-20 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6392788B1 (ja) |
| JP (1) | JP3249089B2 (ja) |
| KR (1) | KR100258970B1 (ja) |
| CN (1) | CN1124670C (ja) |
| BR (1) | BR9804714A (ja) |
| CA (1) | CA2254487C (ja) |
| DE (1) | DE19853429A1 (ja) |
| FR (1) | FR2771221B1 (ja) |
| GB (1) | GB2331621B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1128504B8 (en) * | 2000-02-23 | 2009-08-12 | Fujitsu Limited | Optical amplifier |
| US6441953B1 (en) * | 2000-04-24 | 2002-08-27 | Corning Incorporated | L band multistage amplifier with improved noise figure |
| JP5226164B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2013-07-03 | 富士通株式会社 | 光増幅器 |
| EP1359647A3 (en) * | 2002-03-15 | 2005-07-13 | Tyco Telecommunications (US) Inc. | Hybrid Raman/erblum-doped fiber amplifier and transmission system |
| US7330550B1 (en) | 2003-02-19 | 2008-02-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cryptographic system and method that uses excitation spectroscopy |
| US7101435B2 (en) | 2003-05-30 | 2006-09-05 | Micron Technology, Inc. | Methods for epitaxial silicon growth |
| US7450813B2 (en) | 2006-09-20 | 2008-11-11 | Imra America, Inc. | Rare earth doped and large effective area optical fibers for fiber lasers and amplifiers |
| JP5487213B2 (ja) | 2008-12-04 | 2014-05-07 | イムラ アメリカ インコーポレイテッド | ファイバレーザ及び増幅器に用いる高度に希土類ドープされた光ファイバ |
| JP5398804B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2014-01-29 | 株式会社東芝 | ファイバレーザ装置 |
| CN105576483B (zh) * | 2015-12-25 | 2019-02-01 | 南京大学 | 一种基于双段互补型的掺铒光纤放大器 |
| EP3844849A4 (en) * | 2018-08-30 | 2022-06-08 | Ofs Fitel Llc | OPTICAL C-BAND FIBER AMPLIFIER WITH WIDE GAIN BANDWIDTH |
| CN115314112A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 华为技术有限公司 | 一种光放大器、光信号放大及光放大器增益调节的方法及系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2955780B2 (ja) | 1991-06-27 | 1999-10-04 | 三菱電線工業株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| JPH08204647A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光中継伝送装置および光通信方法 |
| JP2636152B2 (ja) * | 1993-11-24 | 1997-07-30 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅器および光通信システム |
| US5721635A (en) * | 1993-11-24 | 1998-02-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber amplifier and optical amplifier repeater |
| JP3092688B2 (ja) | 1994-02-24 | 2000-09-25 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器および光増幅方法 |
| GB9522943D0 (en) * | 1995-08-05 | 1996-01-10 | Samsung Electronics Co Ltd | Erbium doped fiber amplifier |
| JP3829345B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2006-10-04 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| JP3839861B2 (ja) * | 1995-11-20 | 2006-11-01 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| JP3730299B2 (ja) * | 1996-02-07 | 2005-12-21 | 富士通株式会社 | 光等化増幅器および光等化増幅方法 |
| KR970064034A (ko) * | 1996-02-10 | 1997-09-12 | 김광호 | 다중파장 자동 파워 및 이득 조절용 광전송 시스템 및 레이저 |
| JP3670434B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2005-07-13 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | 多段光ファイバ増幅器を有するシステム |
| JP4225436B2 (ja) | 1997-01-29 | 2009-02-18 | 住友電気工業株式会社 | 増幅性光ファイバ、光ファイバ増幅器、および光ファイバ増幅器の利得等化方法 |
| DE69725840T2 (de) * | 1997-06-06 | 2004-07-22 | Avanex Corp., Fremont | Faseroptisches Telekommunikationssystem |
-
1998
- 1998-02-21 KR KR1019980005472A patent/KR100258970B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1998-11-19 DE DE19853429A patent/DE19853429A1/de not_active Ceased
- 1998-11-19 CA CA002254487A patent/CA2254487C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-19 CN CN98124939A patent/CN1124670C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-19 FR FR9814559A patent/FR2771221B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-19 BR BR9804714-0A patent/BR9804714A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-11-20 US US09/196,765 patent/US6392788B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-20 JP JP33115898A patent/JP3249089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Ｍ．Ｋａｋｕｉ ｅｔ ａｌ．，"Ｌｏｗ ｎｏｉｓｅ，ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉ |
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|---|---|
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| DE19853429A1 (de) | 1999-07-08 |
| US6392788B1 (en) | 2002-05-21 |
| CA2254487A1 (en) | 1999-05-20 |
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| CN1124670C (zh) | 2003-10-15 |
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| FR2771221B1 (fr) | 2005-09-16 |
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| FR2771221A1 (fr) | 1999-05-21 |
| GB2331621A (en) | 1999-05-26 |
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