JPH05218551A - 狭帯域インコヒーレント光搬送波発生器 - Google Patents
狭帯域インコヒーレント光搬送波発生器Info
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- JPH05218551A JPH05218551A JP21229992A JP21229992A JPH05218551A JP H05218551 A JPH05218551 A JP H05218551A JP 21229992 A JP21229992 A JP 21229992A JP 21229992 A JP21229992 A JP 21229992A JP H05218551 A JPH05218551 A JP H05218551A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 狭帯域のインコーヒーレントな光源を供給す
るものである。 【構成】 超ルミネセンス光源は、入力端と出力端を持
った利得媒体を含む。利得媒体の入力端は、利得媒体の
中に反射される利得媒体の入力を出ていくあらかじめ定
められた帯域の範囲内における自発的放出を生じさせる
レフレクター１４に光学的に接続される。あらかじめ定
められた帯域の範囲外の自発的放出は失われる。利得媒
体は、エルビウムのドープされたファイバーのようなド
ープされたファイバー１５からなる。光アイソレータ２
４は、超ルミネセンス光源がレーザ放出することを妨げ
る。異なった帯域で作用する複数のレフレクターを用い
ることによって、超ルミネセンス光源は、複数の光搬送
波を発生することができる。
るものである。 【構成】 超ルミネセンス光源は、入力端と出力端を持
った利得媒体を含む。利得媒体の入力端は、利得媒体の
中に反射される利得媒体の入力を出ていくあらかじめ定
められた帯域の範囲内における自発的放出を生じさせる
レフレクター１４に光学的に接続される。あらかじめ定
められた帯域の範囲外の自発的放出は失われる。利得媒
体は、エルビウムのドープされたファイバーのようなド
ープされたファイバー１５からなる。光アイソレータ２
４は、超ルミネセンス光源がレーザ放出することを妨げ
る。異なった帯域で作用する複数のレフレクターを用い
ることによって、超ルミネセンス光源は、複数の光搬送
波を発生することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム、特
に、光搬送波を作り出すのに役立つ狭帯域インコヒーレ
ント超ルミネセンス光源に関するものである。
に、光搬送波を作り出すのに役立つ狭帯域インコヒーレ
ント超ルミネセンス光源に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光通信分野は、急速に発展している。テレ
コミニュケーション、センサー、医学やビデオの送信に
光学技術は非常に良く使われており、特に、実際上、帯
域幅が制約されていないものや低減衰のものが有益であ
る。ケーブルテレビジョンシステムは、従来の同軸ケー
ブル配線計画に代わって光ファイバーの技術が効率的か
つ経済的に供給されるようになった好例である。
コミニュケーション、センサー、医学やビデオの送信に
光学技術は非常に良く使われており、特に、実際上、帯
域幅が制約されていないものや低減衰のものが有益であ
る。ケーブルテレビジョンシステムは、従来の同軸ケー
ブル配線計画に代わって光ファイバーの技術が効率的か
つ経済的に供給されるようになった好例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】搬送波を変調した情報
シグナルを直接検出するのに役立つ光ファイバーシステ
ムは、レーザによって作られるようなコヒーレントな光
源を必要としない。しかしながら、レーザは、着実に入
手できかつ強い光を容易に作れるために、レーザが用い
られている。けれども、レーザは、費用がかさむ傾向に
あり、本件分野において使用するためには、使用に最適
な状態以下で使用するので種々の操作上の故障を生じ
る。
シグナルを直接検出するのに役立つ光ファイバーシステ
ムは、レーザによって作られるようなコヒーレントな光
源を必要としない。しかしながら、レーザは、着実に入
手できかつ強い光を容易に作れるために、レーザが用い
られている。けれども、レーザは、費用がかさむ傾向に
あり、本件分野において使用するためには、使用に最適
な状態以下で使用するので種々の操作上の故障を生じ
る。
【０００４】発光ダイオード（ＬＥＤ）や超ルミネセン
スダイオード（ＳＬＤ）は、ファイバー送信のための搬
送波発生器として有望である。光通信の応用分野におい
て、上記インコヒーレントな光源の有益な基本的単位
は、放射している表面上の単位面積あたりの単位立体角
の中に放射する光の強さのワット数で計る光源のラジア
ンス（又は、放射輝度）である。ファイバー送信の応用
に役立つためには、インコヒーレント光源は、高いラジ
アンスを有し、狭帯域で作動しなければならない。ＬＥ
ＤやＳＬＤは、比較的高いラジアンスを有することは知
られているが、以前には約１オングストローグ（Å）以
内のスペクトル幅のものは公表されていなかった。
スダイオード（ＳＬＤ）は、ファイバー送信のための搬
送波発生器として有望である。光通信の応用分野におい
て、上記インコヒーレントな光源の有益な基本的単位
は、放射している表面上の単位面積あたりの単位立体角
の中に放射する光の強さのワット数で計る光源のラジア
ンス（又は、放射輝度）である。ファイバー送信の応用
に役立つためには、インコヒーレント光源は、高いラジ
アンスを有し、狭帯域で作動しなければならない。ＬＥ
ＤやＳＬＤは、比較的高いラジアンスを有することは知
られているが、以前には約１オングストローグ（Å）以
内のスペクトル幅のものは公表されていなかった。
【０００５】ＬＥＤにおいて、自発放出及び誘導放出の
両方が生じる場合、自発放出のみによる場合よりも、出
力がより狭いスペクトル幅でかつ高いラジアンスを有す
ることが可能となる。上記“超ルミネセンス"デバイス
は、非常に高いパルスの駆動電流によるパルスの作用の
もとで、２０Åのスペクトル幅を達成する。これより狭
いスペクトル幅を有するＳＬＤは、現在、入手できな
い。
両方が生じる場合、自発放出のみによる場合よりも、出
力がより狭いスペクトル幅でかつ高いラジアンスを有す
ることが可能となる。上記“超ルミネセンス"デバイス
は、非常に高いパルスの駆動電流によるパルスの作用の
もとで、２０Åのスペクトル幅を達成する。これより狭
いスペクトル幅を有するＳＬＤは、現在、入手できな
い。
【０００６】経済的で信頼性のある光ファイバー通信シ
ステムにおいて使用されるインコヒーレント光源を供給
することは、有益であろう。また、上記目的のために約
１Åの狭いスペクトル幅をもつ超ルミネセンス光源を供
給することは、更に有益であろう。上記光源は、光通信
の経路上を通る別々の情報シグナルの伝送において使用
される複数の光搬送波を提供することができる。
ステムにおいて使用されるインコヒーレント光源を供給
することは、有益であろう。また、上記目的のために約
１Åの狭いスペクトル幅をもつ超ルミネセンス光源を供
給することは、更に有益であろう。上記光源は、光通信
の経路上を通る別々の情報シグナルの伝送において使用
される複数の光搬送波を提供することができる。
【０００７】本件発明は、上記に述べた有益性を有する
狭帯域を有するインコヒーレントな光源を提供ることに
ある。
狭帯域を有するインコヒーレントな光源を提供ることに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明により、狭帯域イ
ンコヒーレント光搬送波発生器が、光通信システム又は
同種のものに提供される。超ルミネセンス光源は、入力
端と出力端を有する利得媒体を含む。レフレクター装置
は、あらかじめ定められた狭帯域の範囲内においてエネ
ルギーを反射するために備えられる。利得媒体の中に反
射される利得媒体の入力を出て行く、あらかじめ定めら
れた帯域の範囲内における自発的放出を起こさせるため
のレフレクター装置に利得媒体の入力端を光学的に接続
するための装置が用いられる。同時に、あらかじめ定め
られた帯域の以外の自発的放出は、利得媒体の中には反
射されない。
ンコヒーレント光搬送波発生器が、光通信システム又は
同種のものに提供される。超ルミネセンス光源は、入力
端と出力端を有する利得媒体を含む。レフレクター装置
は、あらかじめ定められた狭帯域の範囲内においてエネ
ルギーを反射するために備えられる。利得媒体の中に反
射される利得媒体の入力を出て行く、あらかじめ定めら
れた帯域の範囲内における自発的放出を起こさせるため
のレフレクター装置に利得媒体の入力端を光学的に接続
するための装置が用いられる。同時に、あらかじめ定め
られた帯域の以外の自発的放出は、利得媒体の中には反
射されない。
【０００９】本発明の光搬送波発生器は、利得媒体から
レーザ放出することを妨げるために利得媒体の出力端に
接続された光アイソレーター装置を含んでも良い。好適
実施例において、レフレクター装置は、光ファイバー格
子（grating)を含む。利得媒体の入力を出ていくあらか
じめ定められた帯域の範囲外における自発的放出に光搬
送波発生器から出ていかせるために、光学カプラーのよ
うな装置が格子に接続される。
レーザ放出することを妨げるために利得媒体の出力端に
接続された光アイソレーター装置を含んでも良い。好適
実施例において、レフレクター装置は、光ファイバー格
子（grating)を含む。利得媒体の入力を出ていくあらか
じめ定められた帯域の範囲外における自発的放出に光搬
送波発生器から出ていかせるために、光学カプラーのよ
うな装置が格子に接続される。
【００１０】図示された実施例において、利得媒体は、
エルビウムをドープされたファイバーのような、ポンピ
ングされドープされた光ファイバーを含む。ドープされ
た光ファイバーは、入力端か出力端の一方か、その両方
でポンピングすることができる。
エルビウムをドープされたファイバーのような、ポンピ
ングされドープされた光ファイバーを含む。ドープされ
た光ファイバーは、入力端か出力端の一方か、その両方
でポンピングすることができる。
【００１１】光搬送波発生器によって発生した搬送波シ
グナルは、搬送波に情報シグナルとともに変調するのに
使用される外部の光変調器に入力される。幾つかのタイ
プの外部変調器は、搬送波が偏光された光からなること
を必要とする。上記例においては、本発明の光搬送波発
生器は、偏光された光を供給するように形成することが
できる。一つの実施例において、ドープされたファイバ
ーとともに有効に働く装置が、利得媒体の出力端から出
力される前に作られたエネルギーを偏光するのに、用い
られる。また別の実施例では、外部変調器へ入力するの
に利得媒体の出力端を出て行くエネルギーを偏光するた
めに、別々の偏光装置が利得媒体の出力に接続される。
グナルは、搬送波に情報シグナルとともに変調するのに
使用される外部の光変調器に入力される。幾つかのタイ
プの外部変調器は、搬送波が偏光された光からなること
を必要とする。上記例においては、本発明の光搬送波発
生器は、偏光された光を供給するように形成することが
できる。一つの実施例において、ドープされたファイバ
ーとともに有効に働く装置が、利得媒体の出力端から出
力される前に作られたエネルギーを偏光するのに、用い
られる。また別の実施例では、外部変調器へ入力するの
に利得媒体の出力端を出て行くエネルギーを偏光するた
めに、別々の偏光装置が利得媒体の出力に接続される。
【００１２】幾つかの応用において、本件発明の超ルミ
ネセンス光源を出ていく自発的放出をフィルターにかけ
るほうが望ましいことがある。上記応用例において、フ
ィルター装置は、利得媒体の出力端から出ていくあらか
じめ定められた帯域の範囲外での自発的放出を除去する
のに、利得媒体の出力端に接続される。
ネセンス光源を出ていく自発的放出をフィルターにかけ
るほうが望ましいことがある。上記応用例において、フ
ィルター装置は、利得媒体の出力端から出ていくあらか
じめ定められた帯域の範囲外での自発的放出を除去する
のに、利得媒体の出力端に接続される。
【００１３】本件発明による光搬送波発生器は、利得媒
体の中に異なったあらかじめ定められた狭帯域の範囲内
で自発的放出を反射するように各々適合するようにした
複数の異なったレフレクターからなるレフレクター装置
を用いることができる。この方法においては、複数の異
なった搬送波を光通信経路を通じて、複数の異なった情
報シグナルを搬送するのに用いることができるのであ
る。上記実施例において、デマルチプレクサ（demultip
lexer)は、各々別々のあらかじめ定められた帯域の一つ
の範囲内の波長を有する複数の別々の搬送波に供給する
ために、利得媒体の出力端に接続されるのである。図示
した実施例において、レフレクター装置は複数の光ファ
イバー格子（grating)からなる。
体の中に異なったあらかじめ定められた狭帯域の範囲内
で自発的放出を反射するように各々適合するようにした
複数の異なったレフレクターからなるレフレクター装置
を用いることができる。この方法においては、複数の異
なった搬送波を光通信経路を通じて、複数の異なった情
報シグナルを搬送するのに用いることができるのであ
る。上記実施例において、デマルチプレクサ（demultip
lexer)は、各々別々のあらかじめ定められた帯域の一つ
の範囲内の波長を有する複数の別々の搬送波に供給する
ために、利得媒体の出力端に接続されるのである。図示
した実施例において、レフレクター装置は複数の光ファ
イバー格子（grating)からなる。
【００１４】本件発明は、また、光ファイバー通信経路
を通してシグナルを通信するための方法も与えるもので
ある。インコヒーレントな光搬送波は、超ルミネセンス
光源で発生する。搬送波は、狭い帯域幅に制限され、そ
の光源の範囲内で増幅される。その時、増幅された搬送
波は、通信経路を通して通信のために情報シグナルとと
もに変調される。
を通してシグナルを通信するための方法も与えるもので
ある。インコヒーレントな光搬送波は、超ルミネセンス
光源で発生する。搬送波は、狭い帯域幅に制限され、そ
の光源の範囲内で増幅される。その時、増幅された搬送
波は、通信経路を通して通信のために情報シグナルとと
もに変調される。
【００１５】本発明の方法において、限定された工程と
して、利得媒体の中に超ルミネセンス光源の利得媒体の
入力端を出ていく狭帯域の範囲内における自発的放出を
反射し、入力端を出ていく狭帯域の範囲外における自発
的放出を放棄する工程を含んでも良い。複数の異なった
インコヒーレントな光搬送波は、複数の帯域の範囲外の
自発的放出を放棄する一方、上記利得媒体の入力端の中
に異なった複数の帯域のうち一致する範囲内で自発的放
出を反射することによって発生する。利得媒体の出力端
を出ていくエネルギーは、個々の光搬送波を供給するの
にデマルチプレクス(demultiplex)され、個々の搬送波
は、個々の情報シグナルを変調する。
して、利得媒体の中に超ルミネセンス光源の利得媒体の
入力端を出ていく狭帯域の範囲内における自発的放出を
反射し、入力端を出ていく狭帯域の範囲外における自発
的放出を放棄する工程を含んでも良い。複数の異なった
インコヒーレントな光搬送波は、複数の帯域の範囲外の
自発的放出を放棄する一方、上記利得媒体の入力端の中
に異なった複数の帯域のうち一致する範囲内で自発的放
出を反射することによって発生する。利得媒体の出力端
を出ていくエネルギーは、個々の光搬送波を供給するの
にデマルチプレクス(demultiplex)され、個々の搬送波
は、個々の情報シグナルを変調する。
【００１６】
【実施例】本件発明によってインコヒーレントな光搬送
波を供給する狭帯域超ルミネセンス光源の概略図は、図
１において説明されている。ドープされたファイバー１
５からなる利得媒体は、ポンプシグナルマルチプレクサ
１６を通して、最初のポンプレーザ１８によって入力端
１７においてポンピングされる。説明された実施例にお
いて、利得媒体は、再び、ポンプシグナルマルチプレク
サ２０を通して、ポンプレーザ２２によって出力端１９
においてポンピングされる。利得媒体は、一方端におい
てポンピングされればよいが、図１で示された両方の端
でのポンピングは光学的であるということは、評価され
るべきである。
波を供給する狭帯域超ルミネセンス光源の概略図は、図
１において説明されている。ドープされたファイバー１
５からなる利得媒体は、ポンプシグナルマルチプレクサ
１６を通して、最初のポンプレーザ１８によって入力端
１７においてポンピングされる。説明された実施例にお
いて、利得媒体は、再び、ポンプシグナルマルチプレク
サ２０を通して、ポンプレーザ２２によって出力端１９
においてポンピングされる。利得媒体は、一方端におい
てポンピングされればよいが、図１で示された両方の端
でのポンピングは光学的であるということは、評価され
るべきである。
【００１７】どんな固体レーザ物質でも、利得媒体を供
給するのに用いられる。好適実施例において、エルビウ
ムファイバーは、利得媒体として用いられる。あるい
は、ネオジムのような、他の希土類材料でドープされた
ファイバーが、ドープされたファイバー１５として用い
られる。技術上周知なものとして、エルビウムがドープ
されたファイバーからなる利得媒体は、９８０ナノメー
ター（nm）あるいは１４８０nmで作用するポンプレーザ
において用いることができる。ネオジムがドープされた
ファイバーは、８０７nmのポンプレーザで用いることが
できる。図１で説明されているポンプシグナルマルチプ
レクサ１６、２０は、技術上周知である在来型部品であ
る。
給するのに用いられる。好適実施例において、エルビウ
ムファイバーは、利得媒体として用いられる。あるい
は、ネオジムのような、他の希土類材料でドープされた
ファイバーが、ドープされたファイバー１５として用い
られる。技術上周知なものとして、エルビウムがドープ
されたファイバーからなる利得媒体は、９８０ナノメー
ター（nm）あるいは１４８０nmで作用するポンプレーザ
において用いることができる。ネオジムがドープされた
ファイバーは、８０７nmのポンプレーザで用いることが
できる。図１で説明されているポンプシグナルマルチプ
レクサ１６、２０は、技術上周知である在来型部品であ
る。
【００１８】図１で説明されたドープされたファイバー
１５以外のファイバーは、ポンプレーザが１４８０nm付
近で作動するならば、１３００nmあるいは１５００nmの
シングルモードファイバーが標準である。利得媒体が９
８０nmでポンピングされるならば、エルビウムがドープ
されたファイバー１５において、エルビウムのファイバ
ーにポンピングされた光が伝送されるファイバーは、９
８０nmにおいて、シングルモードで作動するように設計
される。
１５以外のファイバーは、ポンプレーザが１４８０nm付
近で作動するならば、１３００nmあるいは１５００nmの
シングルモードファイバーが標準である。利得媒体が９
８０nmでポンピングされるならば、エルビウムがドープ
されたファイバー１５において、エルビウムのファイバ
ーにポンピングされた光が伝送されるファイバーは、９
８０nmにおいて、シングルモードで作動するように設計
される。
【００１９】本件発明によって、ファイバー格子（grat
ing)１４のようなレフレクターは、マルチプレクサ１６
を通してドープされたファイバー１５の入力端１７に接
続される。ファイバー格子１４は、狭域反射帯域を有す
る反射素子である。たとえば、反射格子１４は、約１５
５０nmの光を反射するのに約１Åの帯域を有している格
子でもよい。
ing)１４のようなレフレクターは、マルチプレクサ１６
を通してドープされたファイバー１５の入力端１７に接
続される。ファイバー格子１４は、狭域反射帯域を有す
る反射素子である。たとえば、反射格子１４は、約１５
５０nmの光を反射するのに約１Åの帯域を有している格
子でもよい。
【００２０】ポンプレーザ１８及び／又はポンプレーザ
２２で利得媒体をポンピングすれば、技術上周知である
ように利得媒体（ドープされたファイバー１５）で生じ
る自発的放出が起こる。レフレクター１４に向かって利
得媒体から伝搬された自発的放出は、マルチプレクサ１
６を通してドープされたファイバーの入力端１７を出て
いく。大部分の自発的放出は、レフレクター１４を通過
して光ファイバー１２の方へ伝達していき、在来型の斜
角に磨かれた端末１０を通して超ルミネセンス光源を出
ていく。本件発明によって、ドープされたファイバー１
５の入力端１７を出ていく格子１４の反射帯域における
自発的放出は利得媒体の方へ反射される。反射帯域の範
囲内で反射されたエネルギーは、マルチプレクサ１６を
通ってドープされたファイバー１５の中に戻される。
２２で利得媒体をポンピングすれば、技術上周知である
ように利得媒体（ドープされたファイバー１５）で生じ
る自発的放出が起こる。レフレクター１４に向かって利
得媒体から伝搬された自発的放出は、マルチプレクサ１
６を通してドープされたファイバーの入力端１７を出て
いく。大部分の自発的放出は、レフレクター１４を通過
して光ファイバー１２の方へ伝達していき、在来型の斜
角に磨かれた端末１０を通して超ルミネセンス光源を出
ていく。本件発明によって、ドープされたファイバー１
５の入力端１７を出ていく格子１４の反射帯域における
自発的放出は利得媒体の方へ反射される。反射帯域の範
囲内で反射されたエネルギーは、マルチプレクサ１６を
通ってドープされたファイバー１５の中に戻される。
【００２１】利得媒体への反射に加えて、レフレクター
１４の反射帯域の範囲内の反射されたエネルギーは、増
幅される。ドープされたファイバーの利得は、一般的に
は３０ｄＢかそれ以上のオーダーであるので、この増幅
は重要である。増幅されたエネルギーは、そのとき、出
力端１９において利得媒体から出ていく。出力端１９か
らのエネルギー出力は、利得媒体がレーザを放出しない
ので、増幅されたエネルギーがマルチプレクサ２０を通
ってドープされたファイバー１５の中へ反射されるのを
防止するために、光アイソレーター２４に接続される。
１４の反射帯域の範囲内の反射されたエネルギーは、増
幅される。ドープされたファイバーの利得は、一般的に
は３０ｄＢかそれ以上のオーダーであるので、この増幅
は重要である。増幅されたエネルギーは、そのとき、出
力端１９において利得媒体から出ていく。出力端１９か
らのエネルギー出力は、利得媒体がレーザを放出しない
ので、増幅されたエネルギーがマルチプレクサ２０を通
ってドープされたファイバー１５の中へ反射されるのを
防止するために、光アイソレーター２４に接続される。
【００２２】光アイソレーター２４を通過した後、エネ
ルギーは、インコヒーレントな光搬送波として使用され
るために、通常２６で示される斜角に磨かれた端末にお
いて、超ルミネセンス光源を出ていく。外部の変調器に
搬送波を入力する前に、在来型の偏光子２８によって偏
光することができる。ニオブ酸リチウムによるマッハ・
ツェンダー変調器のような外部変調器のいくつかのタイ
プは、偏光された光を必要とする。
ルギーは、インコヒーレントな光搬送波として使用され
るために、通常２６で示される斜角に磨かれた端末にお
いて、超ルミネセンス光源を出ていく。外部の変調器に
搬送波を入力する前に、在来型の偏光子２８によって偏
光することができる。ニオブ酸リチウムによるマッハ・
ツェンダー変調器のような外部変調器のいくつかのタイ
プは、偏光された光を必要とする。
【００２３】本件発明の超ルミネセンス光源によって作
られた光搬送波は、１Åのわずかな帯域で高い強さをも
つ光からなる。１Åの広さの光の分散は、極小となる。
よって、光搬送波は、標準的なケーブルテレビのシグナ
ルのように、ＡＭ−ＶＳＢ（残留側波帯）での使用が適
当である。搬送波は、また、極端に長い伝送距離が必要
とされない限り、デジタルパルス符号変調（ＰＣＭ）通
信においても良く働く。本発明によって発生した搬送波
の範囲を広げるために、幾つかの段を有するドープされ
たファイバーの光縦続増幅器が用いられる。
られた光搬送波は、１Åのわずかな帯域で高い強さをも
つ光からなる。１Åの広さの光の分散は、極小となる。
よって、光搬送波は、標準的なケーブルテレビのシグナ
ルのように、ＡＭ−ＶＳＢ（残留側波帯）での使用が適
当である。搬送波は、また、極端に長い伝送距離が必要
とされない限り、デジタルパルス符号変調（ＰＣＭ）通
信においても良く働く。本発明によって発生した搬送波
の範囲を広げるために、幾つかの段を有するドープされ
たファイバーの光縦続増幅器が用いられる。
【００２４】カプラー２６において超ルミネセンス光源
の出力の大きさは、ポンプレーザ１８及び／又はポンプ
レーザ２２のポンピングの出力によって制約される。９
５％になる出力の変換効率は、光子量子効率によるによ
る修正のあとに達成される。
の出力の大きさは、ポンプレーザ１８及び／又はポンプ
レーザ２２のポンピングの出力によって制約される。９
５％になる出力の変換効率は、光子量子効率によるによ
る修正のあとに達成される。
【００２５】図２は、超ルミネセンス光源の出力を示し
ている。出力のエネルギースペクトル３０は、エルビウ
ムファイバーの実施の場合、約１５４７nmでピーク３２
を示す。実験値は、ピーク３２の帯域を非常に狭くでき
るということ、たとえば、以前から知られている超ルミ
ネセンス光源と比べると１３ＧＨｚになることを、示し
ている。しかしながら、光シグナル通信において、容認
できる水準で相対強度ノイズ（ＲＩＮ）を維持するには
やや広い帯域を使用することが必要である。ピーク３２
から約１０ｄＢ下のエネルギーは、利得媒体の出力端１
９に向かって伝搬される望ましい帯域の範囲外で光子か
ら生じ、そこで、増幅される。
ている。出力のエネルギースペクトル３０は、エルビウ
ムファイバーの実施の場合、約１５４７nmでピーク３２
を示す。実験値は、ピーク３２の帯域を非常に狭くでき
るということ、たとえば、以前から知られている超ルミ
ネセンス光源と比べると１３ＧＨｚになることを、示し
ている。しかしながら、光シグナル通信において、容認
できる水準で相対強度ノイズ（ＲＩＮ）を維持するには
やや広い帯域を使用することが必要である。ピーク３２
から約１０ｄＢ下のエネルギーは、利得媒体の出力端１
９に向かって伝搬される望ましい帯域の範囲外で光子か
ら生じ、そこで、増幅される。
【００２６】図１の超ルミネセンス光源の応答を改善す
るために、利得媒体の出力端１９から出ていく望ましく
ない自発的放出を除去するのに、フィルターが用いられ
る。図３で示されているフィルターは、図２で示す応答
曲線３０のピーク３２において望ましい自発的放出のみ
を通過させるのに用いられる。図３のフィルターは、図
１の偏光子２８とカプラー２６の間に挿入される。
るために、利得媒体の出力端１９から出ていく望ましく
ない自発的放出を除去するのに、フィルターが用いられ
る。図３で示されているフィルターは、図２で示す応答
曲線３０のピーク３２において望ましい自発的放出のみ
を通過させるのに用いられる。図３のフィルターは、図
１の偏光子２８とカプラー２６の間に挿入される。
【００２７】フィルターは、在来型の２×２カプラー４
０に２個の格子４２、４４を接続することによって作ら
れる。格子４２、４４は、図１において示された格子１
４と反射帯域において調和するものである。この構成
は、平衡共鳴マイケルソン干渉計として見ることができ
る。格子４２、４４の反射帯域の範囲外の光は、各々斜
角に磨かれた端末４６、４８を通して失われる。平衡干
渉計は、光ファイバー５２から光ファイバー５０へ伝達
されるほぼ１００％に望ましい位相のずれを与えるの
で、反射帯域の範囲内の光は、光ファイバー５０に送ら
れる。
０に２個の格子４２、４４を接続することによって作ら
れる。格子４２、４４は、図１において示された格子１
４と反射帯域において調和するものである。この構成
は、平衡共鳴マイケルソン干渉計として見ることができ
る。格子４２、４４の反射帯域の範囲外の光は、各々斜
角に磨かれた端末４６、４８を通して失われる。平衡干
渉計は、光ファイバー５２から光ファイバー５０へ伝達
されるほぼ１００％に望ましい位相のずれを与えるの
で、反射帯域の範囲内の光は、光ファイバー５０に送ら
れる。
【００２８】図４は、複数の光搬送波が発生する本件発
明の実施例を示している。超ルミネセンス光源の働き
は、図１に関連して述べたことと同じである。しかしな
がら、図１で図示した単一の格子１４の代わりに、図４
の実施例は、各々異なった反射帯域を有する複数の格子
６２、６４、６６を含む。レフレクター６２、６４また
は６６によって反射されない自発的放出は、斜角を有す
る磨かれた端末（コネクタ）６０を通して失われる。反
射された光は、マルチプレクサ６８を通ってドープされ
たファイバー６５の中に入力される。ドープされたファ
イバーは、ポンプレーザー７０及び／又は７４によって
一方端あるいは両端でポンピングされる。ドープされた
ファイバー６５からの光出力は、マルチプレクサ７２を
通して、超ルミネセンス光源にレーザ放出を妨げる光ア
イソレータ７６に接続される。波長分割マルチプレクサ
７８は、個々の搬送波を８２で示される複数の対応する
変調器に出力する為にデマルチプレクス（demultiplex)
するのに、その“出力”端子８０において、エネルギー
を受け取るとともに、逆方向に作動する。
明の実施例を示している。超ルミネセンス光源の働き
は、図１に関連して述べたことと同じである。しかしな
がら、図１で図示した単一の格子１４の代わりに、図４
の実施例は、各々異なった反射帯域を有する複数の格子
６２、６４、６６を含む。レフレクター６２、６４また
は６６によって反射されない自発的放出は、斜角を有す
る磨かれた端末（コネクタ）６０を通して失われる。反
射された光は、マルチプレクサ６８を通ってドープされ
たファイバー６５の中に入力される。ドープされたファ
イバーは、ポンプレーザー７０及び／又は７４によって
一方端あるいは両端でポンピングされる。ドープされた
ファイバー６５からの光出力は、マルチプレクサ７２を
通して、超ルミネセンス光源にレーザ放出を妨げる光ア
イソレータ７６に接続される。波長分割マルチプレクサ
７８は、個々の搬送波を８２で示される複数の対応する
変調器に出力する為にデマルチプレクス（demultiplex)
するのに、その“出力”端子８０において、エネルギー
を受け取るとともに、逆方向に作動する。
【００２９】搬送波シグナルを受け取る外部変調器が偏
光された光を必要とする場合、図１で示された偏光子２
８のような偏光子が各々用いられる。あるいは、ドープ
されたファイバー６５は、技術上周知であるように、全
体で一つの偏光子に合体してもよい。偏光された出力を
得るためのもう一つの方法は、たとえば、偏光エルビウ
ムファイバーのような、利得媒体のために高い複屈折の
ドープされたファイバーを使用することである。上記技
術は、別々の偏光子２８の必要性を除去する為に図１の
実施例においても使用され得る。
光された光を必要とする場合、図１で示された偏光子２
８のような偏光子が各々用いられる。あるいは、ドープ
されたファイバー６５は、技術上周知であるように、全
体で一つの偏光子に合体してもよい。偏光された出力を
得るためのもう一つの方法は、たとえば、偏光エルビウ
ムファイバーのような、利得媒体のために高い複屈折の
ドープされたファイバーを使用することである。上記技
術は、別々の偏光子２８の必要性を除去する為に図１の
実施例においても使用され得る。
【００３０】当業者にとって、高い出力をもった超ルミ
ネセンス光源に生じる問題は、過度の光子雑音であるで
あるということは認識されている。上記雑音を除くため
のひとつの技術は、Ｐ．Ｒ．モルケル、Ｒ．Ｉ．ラミン
グ、Ｈ．Ｏ．エドワーズ、Ｄ．Ｎ．パイン著“ファイバ
ー超放射源からの過度の光子雑音の除去”論文ＣＴＵＨ
７６、カルフォルニア アナハイム クレオ９０、１９
９０年５月２２日（R.K.Morkel, R.I.Laming, H.O.Edwa
rds, and D.N. Payne, “Elimination of Excess Photo
n Noise from Fiber Superradiant Sources", Paper CT
UH76, CLEO90,Anaheim, California, May 22, 1990)に
出ている。
ネセンス光源に生じる問題は、過度の光子雑音であるで
あるということは認識されている。上記雑音を除くため
のひとつの技術は、Ｐ．Ｒ．モルケル、Ｒ．Ｉ．ラミン
グ、Ｈ．Ｏ．エドワーズ、Ｄ．Ｎ．パイン著“ファイバ
ー超放射源からの過度の光子雑音の除去”論文ＣＴＵＨ
７６、カルフォルニア アナハイム クレオ９０、１９
９０年５月２２日（R.K.Morkel, R.I.Laming, H.O.Edwa
rds, and D.N. Payne, “Elimination of Excess Photo
n Noise from Fiber Superradiant Sources", Paper CT
UH76, CLEO90,Anaheim, California, May 22, 1990)に
出ている。
【００３１】
【発明の効果】本件発明が狭帯域のインコヒーレントな
光搬送波に使用するため超ルミネセンス光源を供給する
ということが、今この時点で認識されたであろう。超ル
ミネセンス光源は、エルビウムのドープされたファイバ
ーのような利得媒体や、増幅や出力のために利得媒体か
らその媒体にあらかじめ定められた帯域の範囲内で自発
的放出を反射するためのレフレクターを含む。超ルミネ
センス光源のレーザ放出は、それについての出力につな
がれた光アイソレーターによって妨げられる。複数の異
なった搬送波は、利得媒体の中に異なるあらかじめ定め
られた波長を持つ自発的放出を反射するためにレフレク
ターを用いることによって、同じ超ルミネセンス光源に
より発生させることができる。
光搬送波に使用するため超ルミネセンス光源を供給する
ということが、今この時点で認識されたであろう。超ル
ミネセンス光源は、エルビウムのドープされたファイバ
ーのような利得媒体や、増幅や出力のために利得媒体か
らその媒体にあらかじめ定められた帯域の範囲内で自発
的放出を反射するためのレフレクターを含む。超ルミネ
センス光源のレーザ放出は、それについての出力につな
がれた光アイソレーターによって妨げられる。複数の異
なった搬送波は、利得媒体の中に異なるあらかじめ定め
られた波長を持つ自発的放出を反射するためにレフレク
ターを用いることによって、同じ超ルミネセンス光源に
より発生させることができる。
【００３２】この発明を種々の具体的実施例に関連して
説明したが、当業者は、特許請求の範囲で明らかにされ
るこの発明の思想に反することなく、多数の変更、改良
が更にできるであろう。
説明したが、当業者は、特許請求の範囲で明らかにされ
るこの発明の思想に反することなく、多数の変更、改良
が更にできるであろう。
【図１】本発明による狭帯域インコヒーレントな超ルミ
ネセンス光源の概略図である。
ネセンス光源の概略図である。
【図２】図１の超ルミネセンス源の出力をグラフにより
表したものである。
表したものである。
【図３】外部変調器の前に超ルミネセンス光源の出力を
フィルターするのに用いられるフィルターの概略図であ
る。
フィルターするのに用いられるフィルターの概略図であ
る。
【図４】複数の光搬送波を発生させる超ルミネセンス光
源の他の実施例の概略図である。
源の他の実施例の概略図である。
１０ 端末 １２ ファイバー １４ レフレクタ １５ ドープされたファイバー １６ ポンプマルチプレクサ １７ 入力端 １８ ポンプレーザ １９ 出力端 ２０ ポンプマルチプレクサ ２２ ポンプレーザ ２４ 光アイソレータ ２６ カプラー ２８ 偏向子 ４０ カプラー ４２ 格子 ４４ 格子 ４６ 端末 ４８ 端末 ５０ ファイバー ５２ ファイバー ６０ 端末（コネクタ ６２ 格子 ６４ 格子 ６５ ファイバー ６８ 格子 ７０ ポンプレーザ ７２ ポンプマルチプレクサ ７４ ポンプレーザ ７６ ポンプマルチプレクサ ７８ 変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/06
Claims (21)
- 【請求項１】 入力端と出力端を有する利得媒体を含む
超ルミネセンス光源と、 あらかじめ定められた狭帯域の範囲内においてエネルギ
ーを反射するレフレクター手段と、 前記利得媒体の中に前記あらかじめ定められた帯域の範
囲外における自発的放出を反射することなく、前記利得
媒体の中に反射させる前記利得媒体の入力を出ていく前
記あらかじめ定められた帯域の範囲内における自発的放
出を生じさせるために前記レフレクター手段に前記利得
媒体の入力端を光学的に連結する手段と、 からなることを特徴とした光通信システムやそれと同種
のものに使用される狭帯域のインコヒーレントな光搬送
波発生器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光搬送波発生器であっ
て、 さらに、レーザ放出を前記利得媒体から妨げるための、
前記利得媒体の出力端に連結された光アイソレータ手段
を含むことを特徴とした光搬送波発生器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光搬送
波発生器であって、 前記レフレクター手段が光ファイバー格子からなること
を特徴とする光搬送波発生器 - 【請求項４】 請求項３に記載の光搬送波発生器であっ
て、 さらに、前記利得媒体の入力を出ていく前記あらかじめ
定められた帯域の範囲外における自発的放出を光搬送波
発生器から出ていかせるための、前記格子に接続された
手段を含むことを特徴とした光搬送波発生器。 - 【請求項５】 前記各請求項のいずれかに記載の光搬送
波発生器であって、 前記利得媒体がポンピングされドープされた光ファイバ
ーからなることを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項６】 請求項５に記載の光搬送波発生器であっ
て、 前記ドープされた光ファイバーが前記入力端および出力
端の両方でポンピングされることを特徴とする光搬送波
発生器。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の光搬送
波発生器であって、 前記ポンピングされたファイバーが、ドープされたエル
ビウムであることを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
の光搬送波発生器であってさらに、前記ドープされたフ
ァイバーと作動的に結合する、そこで作られたエネルギ
ーを前記出力端からの出力の前に偏光するための手段を
含むことを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項９】 前記各請求項のいずれかに記載の光搬送
波発生器であって、 さらに、外部変調器に入力のために前記出力端を出てい
くエネルギーを偏光するための、前記出力端に接続され
た手段を含むことを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項１０】 記各請求項項のいずれかに記載の光搬
送波発生器であって、 さらに、前記出力端から出ていく前記あらかじめ定めら
れた帯域の範囲外における自発的放出を除去するのため
の、前記利得媒体の出力端に接続されたフィルター手段
を含むことを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項１１】 前記各請求項のいずれかに記載の光搬
送波発生器であって、 前記レフレクター手段が、前記利得媒体の中に異なった
あらかじめ定められた狭帯域の範囲内における各々の自
発的放出を反射するのに適合させられた複数の異なった
レフレクターからなることを特徴とする光搬送波発生
器。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の光搬送波発生器で
あって、 さらに、異なった前記帯域のうちの一つの範囲内で各々
波長を有する複数の別々の搬送波を供給するための、前
記利得媒体の出力端に接続されたデマルチプレクサ手段
を含むことを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２のいずれ
かに記載の光搬送波搬送波であって、 前記レフレクター手段が複数の光ファイバー格子からな
ることを特徴とする光搬送波発生器。 - 【請求項１４】 超ルミネセンス光源においてインコヒ
ーレントな光搬送波を発生する工程と、 狭帯域に前記搬送波を制限する工程と、 前記光源の範囲内で前記制限された帯域の搬送波を増幅
する工程と、 前記通信経路を通して通信のために情報シグナルを有す
る前記増幅された搬送波を変調する工程と、 から成る光ファイバー通信経路を通じてシグナルを通信
する方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法であって、 前記利得媒体の中に前記超ルミネセンス光源の利得媒体
の入力端を出ていく前記狭帯域の範囲内で自発的放出を
反射する工程と、 前記入力端を出ていく前記狭帯域の範囲外では自発的放
出を放棄する工程と、 からなる前記制限する段階であることを特徴とする方
式。 - 【請求項１６】 請求項１４または請求項１５のいずれ
かに記載の方法であって、 前記複数の帯域の範囲外における自発的放出を放棄する
一方、前記利得媒体の入力端の中に、対応する複数の異
なった帯域の範囲内における自発的放出を反射すること
によって複数の異なった光搬送波を発生することを特徴
とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法であって、 さらに、別々の光搬送波を供給するのに前記利得媒体の
出力端を出ていくエネルギーをデマルチプレクスする工
程と、 各々の情報シグナルを有する前記個々の搬送波を変調す
る工程と、 を含むことを特徴とした方法。 - 【請求項１８】 入力端と出力端を有する、希土類材料
がドープされた光ファイバーと、 前記出力端から出力のために自発的放出を生じさせるた
めに前記ドープされたファイバーをポンピングする手段
と、 前記自発的放出の望まれる波長を含む制限された帯域を
こえる光を反射するためのレフレクター手段と、 前記ドープされたファイバーの中に前記帯域の範囲外に
おける光を反射することなしに前記出力端から出力のた
めに前記ドープされたファイバーの中に、前記ドープさ
れたファイバーの入力端を出ていく前記制限された帯域
の範囲内における自発的放出を反射するのに前記レフレ
クター手段に前記ドープされたファイバーの入力端を光
学的に結合する手段と、 からなる超ルミネセンス光源。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の光源であって、 さらに、ファイバーがレーザ放出を妨げるための、前記
ドープされたファイバーの出力端に連結された光アイソ
レータ手段を含むことを特徴とした光源。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載の光源であって、 前記レフレクター手段が光ファイバー格子をからなるこ
とを特徴とする光源。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の光源であって、 前記格子が約１オングストローグの帯域を有することを
特徴とする光源
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/732,097 US5191586A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Narrow band incoherent optical carrier generator |
| US732097 | 1991-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218551A true JPH05218551A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3312930B2 JP3312930B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=24942178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21229992A Expired - Fee Related JP3312930B2 (ja) | 1991-07-18 | 1992-07-17 | 狭帯域インコヒーレント光搬送波発生器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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