JPH06318755A - Optical amplifier - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で利得特性を改善できる光増幅器
を提供する。
【構成】 入力した信号光を励起光源からの励起光およ
び光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、信号
光および励起光が入力される端子Aから端子B、端子B
から端子Cおよび端子Cから端子Dへの順方向伝達特性
を有する光サーキュレータ20と、一端が端子Bに接続
された第1の光増幅媒体23と、第1の光増幅媒体23
の他端に接続され第1の光増幅媒体23から出射した信
号光および励起光を第1の光増幅媒体23に反射して戻
す第1の光反射器24と、一端が端子Cに接続された第
2の光増幅媒体25と、第2の光増幅媒体25の他端に
接続され第2の光増幅媒体25から出射した信号光およ
び励起光を第2の光増幅媒体25に反射して戻す第2の
光反射器26とを備え、増幅された信号光を端子Dから
出力させることを特徴としている。
(57) [Summary] [Object] To provide an optical amplifier capable of improving a gain characteristic with a simple configuration. In an optical amplifier for amplifying input signal light by using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium, a terminal A to a terminal B, a terminal B to which the signal light and the pumping light are inputted.
From the terminal C to the terminal C and from the terminal C to the terminal D, an optical circulator 20 having a forward transfer characteristic, a first optical amplification medium 23 having one end connected to the terminal B, and a first optical amplification medium 23.
A first optical reflector 24 connected to the other end of the first optical amplification medium 23 and returning the signal light and the excitation light emitted from the first optical amplification medium 23 to the first optical amplification medium 23, and one end of which is connected to the terminal C. The second optical amplification medium 25, and the signal light and the pumping light that are connected to the other end of the second optical amplification medium 25 and are emitted from the second optical amplification medium 25 are reflected by the second optical amplification medium 25. The second optical reflector 26 for returning is provided, and the amplified signal light is output from the terminal D.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅器に関し、特に
光サーキュレータを用いた光増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier, and more particularly to an optical amplifier using an optical circulator.
【0002】[0002]
【従来の技術】入力した信号光を増幅する装置として光
増幅器がある。2. Description of the Related Art An optical amplifier is a device for amplifying input signal light.
【0003】図8は従来の光増幅器のブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram of a conventional optical amplifier.
【0004】同図において、光増幅器は、信号光Liが
入力される前方光アイソレータ1と、励起光を発生する
前方励起光源2および後方励起光源3と、前方光アイソ
レータ1からの信号光Liと前方励起光源2からの励起
光とを合波する前方光合波器4と、一端が前方光合波器
4に接続された増幅媒体としての希土類添加光ファイバ
5と、希土類添加光ファイバ5の他端および後方励起光
源3に接続された後方光合波器6と、後方光合波器6に
接続され増幅された信号光Loを出力する後方光アイソ
レータ7とで構成されている。In FIG. 1, the optical amplifier includes a front optical isolator 1 to which the signal light Li is input, a front pumping light source 2 and a rear pumping light source 3 which generate pumping light, and a signal light Li from the front optical isolator 1. A front optical multiplexer 4 that multiplexes the pumping light from the front pumping light source 2, one end of the rare-earth-doped optical fiber 5 as an amplification medium connected to the front optical multiplexer 4, and the other end of the rare-earth-doped optical fiber 5. And a rear optical multiplexer 6 connected to the rear pumping light source 3 and a rear optical isolator 7 connected to the rear optical multiplexer 6 and outputting the amplified signal light Lo.
【0005】信号光Liが前方光アイソレータ1に入力
されると、信号光Liは前方光アイソレータ1および前
方光合波器4を経て希土類添加光ファイバ5に入射す
る。When the signal light Li is input to the front optical isolator 1, the signal light Li enters the rare earth-doped optical fiber 5 via the front optical isolator 1 and the front optical multiplexer 4.
【0006】一方、両励起光源2、3より出射された励
起光は、それぞれ両光合波器4、6を介して希土類添加
光ファイバ5に入射する。励起光は、希土類添加光ファ
イバ5に添加された希土類元素イオンのエネルギー凖位
の反転分布により生ずる誘導放出現象により信号光Li
を増幅する。増幅された信号光Loは後方光合波器6お
よび後方光アイソレータ7を経て出力される。On the other hand, the pumping light emitted from both pumping light sources 2 and 3 is incident on the rare earth-doped optical fiber 5 via both optical multiplexers 4 and 6, respectively. The excitation light is signal light Li due to the stimulated emission phenomenon caused by the population inversion of the energy level of the rare earth element ions added to the rare earth-doped optical fiber 5.
To amplify. The amplified signal light Lo is output via the backward optical multiplexer 6 and the backward optical isolator 7.
【0007】ここで、入出力側に設けられた両光アイソ
レータ1、7は、外部で反射した信号光や希土類添加光
ファイバ5内で発生した自然放出光が再び増幅器内に戻
り、光増幅器が発振したり増幅したりする等の不安定な
状態に陥るのを防いでいる。Here, in both the optical isolators 1 and 7 provided on the input and output sides, the signal light reflected from the outside and the spontaneous emission light generated in the rare earth-doped optical fiber 5 return to the inside of the amplifier, and the optical amplifier It prevents an unstable state such as oscillation and amplification.
【0008】また、上述した光増幅器は、希土類添加光
ファイバ5の前方(信号光Liの入射側)および後方
(信号光Loの出射側)の双方から励起する方式を用い
ているが、これは雑音、利得特性および飽和出力特性を
高めるために用いられる励起方式であり、前方あるいは
後方のみの励起によっても増幅器として十分に機能す
る。The above-mentioned optical amplifier uses a method of pumping from both the front side (incident side of the signal light Li) and the rear side (exit side of the signal light Lo) of the rare earth-doped optical fiber 5, which is used. It is a pumping method used to enhance noise, gain characteristics, and saturated output characteristics, and sufficiently functions as an amplifier by pumping only forward or backward.
【0009】さらに、1台の励起光源によって増幅効率
を向上するために図9に示すような反射励起型の光増幅
器も提案されている(特開平4−29123号公報)。
図9は光増幅器の他の従来例のブロック図である。尚、
上述した光増幅器と共通の部材には共通の符号を用い
た。Further, in order to improve the amplification efficiency by one pumping light source, a reflection pumping type optical amplifier as shown in FIG. 9 has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-29123).
FIG. 9 is a block diagram of another conventional example of the optical amplifier. still,
The same reference numerals are used for the members common to the above-mentioned optical amplifier.
【0010】同図において、光増幅器は信号光Liが入
力される端子Aから端子B、端子Bから端子Cへの順方
向伝達特性を有する3端子型の光サーキュレータ8と、
端子Bに接続された光合波器9と、光合波器9に接続さ
れた励起光源10と、一端が光合波器9に接続された希
土類添加光ファイバ5と、希土類添加光ファイバ5の他
端に接続された光反射器11とで構成されている。In the figure, the optical amplifier is a three-terminal type optical circulator 8 having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B to which the signal light Li is input, and from the terminal B to the terminal C.
The optical multiplexer 9 connected to the terminal B, the excitation light source 10 connected to the optical multiplexer 9, the rare earth-doped optical fiber 5 having one end connected to the optical multiplexer 9, and the other end of the rare earth-doped optical fiber 5. And a light reflector 11 connected to.
【0011】端子Aから入射した信号光Liは、端子B
を経て光合波器9により励起光源10からの励起光と合
波され、希土類添加光ファイバ5に入射する。信号光L
iは、希土類添加光ファイバ5を通過するとともに増幅
された後光反射器11により反射されて再び希土類添加
光ファイバ5に戻って通過するとともに増幅され、増幅
された信号光Loは端子Bから端子Cに至り出力され
る。The signal light Li incident from the terminal A is
After that, the light is multiplexed with the pumping light from the pumping light source 10 by the optical multiplexer 9 and is incident on the rare earth-doped optical fiber 5. Signal light L
i passes through the rare earth-doped optical fiber 5, is amplified, and then is reflected by the optical reflector 11 and again returns to the rare earth-doped optical fiber 5 to pass and is amplified. The amplified signal light Lo is output from the terminal B to the terminal B. It reaches C and is output.
【0012】この方式によれば、信号光Liは希土類添
加光ファイバ5内を折り返し通過することになり、また
励起光も希土類添加光ファイバ5内を折り返し通過する
ことになるので効率的に増幅されるとともに、良好な雑
音特性、飽和出力特性が得られる。According to this method, the signal light Li will pass back in the rare earth-doped optical fiber 5 and the pumping light will also pass back in the rare earth-doped optical fiber 5, thus being efficiently amplified. In addition, good noise characteristics and saturated output characteristics can be obtained.
【0013】ここで、図10は上述した光増幅器の信号
光LiのパワーPiに対する増幅利得Gの関係を示す図
であり、横軸は信号光LiのパワーPi、縦軸は増幅利
得Gをそれぞれ示している。FIG. 10 is a diagram showing the relationship of the amplification gain G with respect to the power Pi of the signal light Li of the above-mentioned optical amplifier. The horizontal axis represents the power Pi of the signal light Li and the vertical axis represents the amplification gain G. Shows.
【0014】同図において、実線は図9に示した光増幅
器の特性である。信号光Liの入力パワーPiが小さい
領域では増幅利得Gは一定の値を保っているが、入力パ
ワーPiが大きい領域では入力パワーPiの増加に伴い
増幅利得Gが減少することがわかる。このうち後者の領
域では、励起光パワーが有限であるため出力が飽和する
ことに起因しており、励起光パワーを上げることにより
改善を図ることが可能である。In the figure, the solid line shows the characteristics of the optical amplifier shown in FIG. It can be seen that the amplification gain G maintains a constant value in a region where the input power Pi of the signal light Li is small, but the amplification gain G decreases with an increase in the input power Pi in a region where the input power Pi is large. Of these, the latter region is caused by the fact that the pump light power is finite and the output is saturated, and improvement can be achieved by increasing the pump light power.
【0015】これに対し、入力パワーPiの小さい領域
での増幅利得Gは、希土類添加光ファイバ5内で発生し
た自然放出光が、増幅されながら信号入射側に伝搬する
ことにより増幅利得Gが制限を受ける。従ってこのよう
な領域では、励起光パワーを上げて増幅利得Gを増加さ
せようとしてもそれに伴い自然放出光も増幅されるので
大きな改善は望めないという不都合がある。On the other hand, the amplification gain G in the region where the input power Pi is small is limited because the spontaneous emission light generated in the rare earth-doped optical fiber 5 propagates to the signal incident side while being amplified. Receive. Therefore, in such a region, even if an attempt is made to increase the pumping light power to increase the amplification gain G, the spontaneous emission light is also amplified accordingly, and there is a disadvantage that a large improvement cannot be expected.
【0016】そこで、図11に示すような光増幅器が提
案されている。Therefore, an optical amplifier as shown in FIG. 11 has been proposed.
【0017】同図に示す光増幅器は図8に示す光増幅器
と略同様な構成であるが、相違点は希土類添加光ファイ
バを2つに分割し、その間に光アイソレータを挿入した
点である。The optical amplifier shown in the same figure has a configuration similar to that of the optical amplifier shown in FIG. 8, except that the rare earth-doped optical fiber is divided into two and an optical isolator is inserted between them.
【0018】このような構成にしたことにより、後方側
の希土類添加光ファイバ5bで発生した自然放出光は、
前後両希土類添加光ファイバ5a、5bの間に設けられ
た光アイソレータ12によって、前方の希土類添加光フ
ァイバ5aに伝搬するのを阻止されるので、前方の希土
類添加光ファイバ5aに伝搬することができない。従っ
て信号光Li入射側に達する自然放出光を大幅に低減す
ることができるので、信号光Liの入力パワーPiの小
さな領域における増幅利得Gを図7#に示す破線のよう
に改善することができる。With this structure, the spontaneous emission light generated in the rear rare earth-doped optical fiber 5b is
The optical isolator 12 provided between the front and rear rare-earth-doped optical fibers 5a and 5b prevents the optical isolator 12 from propagating to the forward rare-earth-doped optical fiber 5a, and thus cannot propagate to the forward rare-earth-doped optical fiber 5a. . Therefore, the spontaneous emission light reaching the incident side of the signal light Li can be significantly reduced, so that the amplification gain G in the region where the input power Pi of the signal light Li is small can be improved as shown by the broken line in FIG. 7 #. .
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示した方式では少なくとも3台の光アイソレータ1、
7、12を必要とするので、光増幅器が大型かつ複雑化
してしまう。また図9に示した反射励起型の光増幅器に
は図11に示した方式を適用することができないので増
幅利得の上限が制限されるという問題がある。However, as shown in FIG.
In the method shown in, at least three optical isolators 1,
Since 7 and 12 are required, the optical amplifier becomes large and complicated. Further, since the method shown in FIG. 11 cannot be applied to the reflection pumping type optical amplifier shown in FIG. 9, there is a problem that the upper limit of the amplification gain is limited.
【0020】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、簡単な構成で利得特性を改善できる光増幅器を提供
することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide an optical amplifier which can improve the gain characteristic with a simple structure.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、入力した信号光を光増幅媒体および励起光
源からの励起光を用いて増幅する光増幅器において、信
号光および励起光が入力される端子Aから端子B、端子
Bから端子Cおよび端子Cから端子Dへの順方向伝達特
性を有する光サーキュレータと、一端が端子Bに接続さ
れた第1の光増幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端に接
続され第1の光増幅媒体から出射した光を第1の光増幅
媒体に反射して戻す第1の光反射器と、一端が端子Cに
接続された第2の光増幅媒体と、第2の光増幅媒体の他
端に接続され第2の光増幅媒体から出射した光を第2の
光増幅媒体に反射して戻す第2の光反射器とを備え、増
幅された信号光を端子Dから出力させるものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an optical amplifier that amplifies input signal light by using pumping light from an optical amplification medium and a pumping light source. An optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D, a first optical amplification medium whose one end is connected to the terminal B, and A first optical reflector connected to the other end of the first optical amplification medium and reflecting the light emitted from the first optical amplification medium back to the first optical amplification medium; and a second optical reflector having one end connected to the terminal C. And a second optical reflector which is connected to the other end of the second optical amplification medium and which reflects the light emitted from the second optical amplification medium back to the second optical amplification medium. The amplified signal light is output from the terminal D.
【0022】また、本発明は、入力した信号光を光増幅
媒体および励起光源からの励起光を用いて増幅する光増
幅器において、信号光が入力される端子Aから端子B、
端子Bから端子Cおよび端子Cから端子Dへの順方向伝
達特性を有する光サーキュレータと、一端が端子Bに接
続された第1の光増幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端
に接続された光合波器と、光合波器に接続され励起光を
出射する励起光源と、光合波器に接続され光合波器から
出射した光を光合波器に戻す第1の光反射器と、一端が
端子Cに接続された第2の光増幅媒体と、第2の光増幅
媒体の他端に接続され第2の光増幅媒体から出射した光
を第2の光増幅媒体に反射して戻す第2の光反射器とを
備え、増幅された信号光を端子Dから出力させるのであ
る。Further, according to the present invention, in the optical amplifier for amplifying the input signal light by using the pumping light from the optical amplification medium and the pumping light source, the signal light is input from the terminal A to the terminal B.
An optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal B to the terminal C and from the terminal C to the terminal D, a first optical amplification medium having one end connected to the terminal B, and another end connected to the first optical amplification medium. Optical multiplexer, an excitation light source connected to the optical multiplexer and emitting excitation light, a first optical reflector connected to the optical multiplexer and returning light emitted from the optical multiplexer to the optical multiplexer, and one end A second optical amplification medium connected to the terminal C, and a second optical amplification medium connected to the other end of the second optical amplification medium, the light emitted from the second optical amplification medium being reflected back to the second optical amplification medium. The second optical reflector is provided, and the amplified signal light is output from the terminal D.
【0023】さらに、本発明は、入力した信号光を光増
幅媒体および励起光源からの励起光を用いて増幅する光
増幅器において、信号光が入力される端子Aから端子
B、端子Bから端子Cおよび端子Cから端子Dへの順方
向伝達特性を有する光サーキュレータと、端子Bに接続
された第1の光合波器と、一端が第1の光合波器に接続
された第1の光増幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端に
接続された第2の光合波器と、第2の光合波器に接続さ
れ励起光を出射する励起光源と、第2の光合波器に接続
され第2の光合波器から出射する光を第2の光合波器に
反射して戻す第1の光反射器と、端子Cおよび第1の光
合波器に接続された第3の光合波器と、一端が第3の光
合波器に接続された第2の光増幅媒体と、第2の光増幅
媒体の他端に接続され第2の光増幅媒体から出射する光
を第2の光増幅媒体に反射して戻す第2の光反射器とを
備え、増幅された信号光を端子Dから出力させるもので
ある。Furthermore, the present invention is an optical amplifier for amplifying input signal light by using pumping light from an optical amplifying medium and a pumping light source, from terminal A to terminal B to which signal light is input, and terminal B to terminal C. And an optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal C to the terminal D, a first optical multiplexer connected to the terminal B, and a first optical amplification medium having one end connected to the first optical multiplexer. A second optical multiplexer connected to the other end of the first optical amplification medium; a pumping light source connected to the second optical multiplexer to emit pumping light; and a second optical multiplexer connected to the second optical multiplexer. A first optical reflector that reflects the light emitted from the second optical multiplexer back to the second optical multiplexer, and a third optical multiplexer connected to the terminal C and the first optical multiplexer , A second optical amplifying medium whose one end is connected to the third optical multiplexer, and the other end of which is connected to the second optical amplifying medium. The light emitted from the second optical amplifying medium and a second second optical reflector reflected back to the optical amplifying medium is intended to output the amplified signal light from the terminal D.
【0024】またさらに、本発明は、入力した信号光を
光増幅媒体および励起光源からの励起光を用いて増幅す
る光増幅器において、信号光が入力される端子Aから端
子B、端子Bから端子Cおよび端子Cから端子Dへの順
方向伝達特性を有する光サーキュレータと、端子Bに接
続された第1の光合波器と、一端が第1の光合波器に接
続された第1の光増幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端
に接続され第1の光増幅媒体から出射した光を第1の光
増幅媒体に反射して戻す第1の光反射器と、端子Cに接
続された第2の光合波器と、第2の光合波器に接続され
励起光を出射する励起光源と、一端が第2の光合波器に
接続された第2の光増幅媒体と、第2の光増幅媒体の他
端と第1の光合波器に接続された第3の光合波器と、第
3の光合波器に接続され第3の光合波器から出射した光
を第3の光合波器に反射して戻す第2の光反射器とを備
え、増幅された信号光を端子Dから出力させるものであ
る。Furthermore, according to the present invention, in an optical amplifier for amplifying input signal light by using pumping light from an optical amplification medium and a pumping light source, the signal light is input from terminal A to terminal B and from terminal B to terminal. C and an optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal C to the terminal D, a first optical multiplexer connected to the terminal B, and a first optical amplifier whose one end is connected to the first optical multiplexer. A medium, a first optical reflector connected to the other end of the first optical amplification medium and reflected from the first optical amplification medium to return to the first optical amplification medium, and connected to a terminal C. A second optical multiplexer, a pumping light source connected to the second optical multiplexer to emit pumping light, a second optical amplification medium having one end connected to the second optical multiplexer, A third optical multiplexer connected to the other end of the optical amplifying medium and the first optical multiplexer, and a third optical multiplexer connected to the third optical multiplexer. By the light emitted from the third optical multiplexer and a third optical multiplexer second light reflectors reflect back to one in which to output the amplified signal light from the terminal D.
【0025】本発明は、入力した信号光を励起光源から
の励起光および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器に
おいて、信号光が入力される端子Aから端子Bおよび端
子Bから端子Cへの順方向伝達特性を有する光サーキュ
レータと、端子Bに接続された光合波器と、光合波器に
接続された励起光源と、一端が光合波器に接続された光
増幅媒体と、光増幅媒体の他端にレンズを介して接続さ
れ光増幅媒体から出射し信号光および励起光を光増幅媒
体に反射して戻す光反射器と、光反射器とレンズとの間
に配置され折り返し通過する光の偏波面が直交するよう
に回転する非相反の偏波回転素子とを備え、増幅された
信号光を端子Cから出力させるものである。The present invention is an optical amplifier for amplifying input signal light by using pumping light from a pumping light source and an optical amplification medium, from the terminal A to which the signal light is input to the terminal B and from the terminal B to the terminal C. An optical circulator having a forward transfer characteristic, an optical multiplexer connected to the terminal B, an excitation light source connected to the optical multiplexer, an optical amplification medium having one end connected to the optical multiplexer, and an optical amplification medium The optical reflector, which is connected to the other end through the lens and is emitted from the optical amplification medium, reflects the signal light and the excitation light to return to the optical amplification medium and returns the light passing through the optical reflector arranged between the optical reflector and the lens. A non-reciprocal polarization rotation element that rotates so that the planes of polarization are orthogonal to each other is provided, and the amplified signal light is output from the terminal C.
【0026】本発明は、入力した信号光を励起光源から
の励起光および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器に
おいて、信号光および励起光源からの励起光が入力され
る光合波器と、一端が光合波器に接続された第1の光増
幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端に接続された端子A
から端子Bおよび端子Bから端子Cへの順方向伝達特性
を有する光サーキュレータと、一端が端子Bに接続され
た第2の光増幅媒体と、第2の光増幅媒体の他端に接続
され第2の光増幅媒体から出射した信号光および励起光
を第2の光増幅媒体に反射して戻す光反射器とを備え、
増幅された信号光を端子Cから出力させるものである。The present invention is an optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium, and an optical multiplexer to which the signal light and pumping light from the pumping light source are input, and one end thereof. A first optical amplification medium connected to the optical multiplexer, and a terminal A connected to the other end of the first optical amplification medium
From the terminal B to the terminal B and from the terminal B to the terminal C, a second optical amplification medium having one end connected to the terminal B, and a second optical amplification medium connected to the other end of the second optical amplification medium. And an optical reflector that reflects and returns the signal light and the pumping light emitted from the second optical amplification medium to the second optical amplification medium,
The amplified signal light is output from the terminal C.
【0027】本発明は、入力した信号光を励起光源から
の励起光および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器に
おいて、信号光および励起光源からの励起光が入力され
る第1の光合波器と、一端が第1の光合波器に接続され
た第1の光増幅媒体と、第1の光増幅媒体の他端に接続
された第2の光合波器と、第2の光合波器に接続された
端子Aから端子Bおよび端子Bから端子Cへの順方向伝
達特性を有する光サーキュレータと、端子Bおよび第2
の光合波器に接続された第3の光合波器と、一端が第3
の光合波器に接続された第2の光増幅媒体と、第2の光
増幅媒体の他端に接続され第2の光増幅媒体から出射し
た信号光および励起光を第2の光増幅媒体に反射して戻
す光反射器とを備え、増幅された信号光を端子Cから出
力させるものである。The present invention is an optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplification medium, wherein a first optical multiplexer receives the signal light and pumping light from the pumping light source. A first optical amplification medium whose one end is connected to the first optical multiplexer, a second optical multiplexer connected to the other end of the first optical amplification medium, and a second optical multiplexer. An optical circulator having forward transfer characteristics from the connected terminal A to the terminal B and from the terminal B to the terminal C; and the terminal B and the second
And a third optical multiplexer connected to the optical multiplexer of
Second optical amplification medium connected to the second optical amplification medium, and the signal light and the excitation light emitted from the second optical amplification medium connected to the other end of the second optical amplification medium to the second optical amplification medium. An optical reflector for reflecting and returning the signal light is output from the terminal C.
【0028】[0028]
【作用】上記構成によれば、信号光を入力するための端
子Aから端子B、端子Bから端子Cおよび端子Cから端
子Dへの順方向伝達特性を有する光サーキュレータによ
り反射型の光増幅器が前後2段に分離されるので、後段
の自然放出光が前段に影響を及ぼすことがなくなり、増
幅利得の上限が向上する。光増幅器の前段および後段に
おいて、信号光が増幅媒体を往復するので、わずかな励
起光パワーにより高い増幅利得が得られ、高効率化が実
現できる。1台の光サーキュレータおよび1台の励起光
源により前後2段の増幅媒体が励起されるので、3台の
光アイソレータを省略することができ、光増幅器の小型
化、単純化が図れる。According to the above structure, a reflection type optical amplifier is provided by an optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B for inputting the signal light, the terminal B to the terminal C and the terminal C to the terminal D. Since it is separated into two stages, the spontaneous emission light of the latter stage does not affect the former stage, and the upper limit of the amplification gain is improved. Since the signal light reciprocates in the amplification medium in the front stage and the rear stage of the optical amplifier, a high amplification gain can be obtained with a small pumping light power, and high efficiency can be realized. Since one optical circulator and one pumping light source excite the amplifying medium in the front and rear two stages, three optical isolators can be omitted, and the optical amplifier can be miniaturized and simplified.
【0029】[0029]
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0030】図1は本発明の光増幅器の一実施例のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the optical amplifier of the present invention.
【0031】同図において、20は4端子型の光サーキ
ュレータであり、信号光Liが入力される端子Aから端
子B、端子Bから端子Cおよび端子Cから端子Dへの順
方向伝達特性を有している。In the figure, reference numeral 20 denotes a four-terminal type optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D to which the signal light Li is input. is doing.
【0032】この光サーキュレータ20の端子Aには光
ファイバにより光合波器21が接続されており、この光
合波器21には励起光を出射する励起光源22が接続さ
れている。光合波器21には光ファイバが接続されてお
り、この光ファイバに入力パワーPiの信号光Liが入
力されると励起光源22からの励起光と信号光Liとが
合波するようになっている。An optical multiplexer 21 is connected to the terminal A of the optical circulator 20 by an optical fiber, and an excitation light source 22 for emitting excitation light is connected to the optical multiplexer 21. An optical fiber is connected to the optical multiplexer 21, and when the signal light Li having the input power Pi is input to this optical fiber, the pump light from the pump light source 22 and the signal light Li are multiplexed. There is.
【0033】光サーキュレータ20の端子Bは、第1の
光増幅媒体としての希土類添加光ファイバ23の一端に
接続されており、希土類添加光ファイバ23の他端は第
1の光反射器(例えばミラー)24に接続されている。
光サーキュレータ20の端子Cは、第2の光増幅媒体と
しての希土類添加光ファイバ25の一端に接続されてお
り、希土類添加光ファイバ25の他端は第2の光反射器
(例えばミラー)26に接続されている。尚、希土類元
素にはスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)およ
びランタノイドのランタン(La)、セリウム(C
e)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロ
メチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム
(Eu)、ガドリウム(Gd)、テルビウム(Tb)、
ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビ
ウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Y
b)、ルテチウム(Lu)などが挙げられる。The terminal B of the optical circulator 20 is connected to one end of a rare earth-doped optical fiber 23 as a first optical amplification medium, and the other end of the rare earth-doped optical fiber 23 is a first optical reflector (for example, a mirror). ) 24.
The terminal C of the optical circulator 20 is connected to one end of a rare earth-doped optical fiber 25 as a second optical amplification medium, and the other end of the rare earth-doped optical fiber 25 is connected to a second optical reflector (eg, mirror) 26. It is connected. The rare earth elements include scandium (Sc), yttrium (Y), and the lanthanoids lanthanum (La) and cerium (C).
e), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb),
Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Y
b), lutetium (Lu) and the like.
【0034】これら光サーキュレータ20、光合波器2
1、励起光源22、希土類添加光ファイバ23、25お
よび光反射器24、26で光増幅器が構成されており、
増幅された信号光Lo(パワーPo)は光サーキュレー
タ20の端子Dから出力されるようになっている。These optical circulator 20 and optical multiplexer 2
1, an excitation light source 22, rare earth-doped optical fibers 23 and 25, and optical reflectors 24 and 26 constitute an optical amplifier,
The amplified signal light Lo (power Po) is output from the terminal D of the optical circulator 20.
【0035】次に実施例の作用を述べる。Next, the operation of the embodiment will be described.
【0036】尚、図1に示した光増幅器において、励起
光の波長と信号光の波長とが近接しており、両光の波長
で光サーキュレータが正常に動作するものとする。In the optical amplifier shown in FIG. 1, the wavelength of the pumping light and the wavelength of the signal light are close to each other, and the optical circulator normally operates at the wavelengths of both lights.
【0037】励起光源22から出射した励起光は、光合
波器21を介して光サーキュレータ20の端子Aから端
子Bに至り、希土類添加光ファイバ23に入射してこの
希土類添加光ファイバ23を励起し、希土類添加光ファ
イバ23から出射した励起光は光反射器24により反射
されて再び希土類添加光ファイバ23に戻って通過し、
端子Bから端子Cに至る。端子Cから出射した励起光は
希土類添加光ファイバ25に入射してこの希土類添加光
ファイバ25を励起する。The excitation light emitted from the excitation light source 22 reaches the terminal B from the terminal A of the optical circulator 20 through the optical multiplexer 21, enters the rare earth-doped optical fiber 23, and excites the rare earth-doped optical fiber 23. The excitation light emitted from the rare earth-doped optical fiber 23 is reflected by the light reflector 24 and returns to the rare earth-doped optical fiber 23 to pass therethrough.
From terminal B to terminal C. The excitation light emitted from the terminal C enters the rare earth-doped optical fiber 25 and excites the rare earth-doped optical fiber 25.
【0038】一方、光合波器21に入力した信号光Li
も励起光と同様に光サーキュレータ20の端子Aから端
子Bに至り、光反射器24によって希土類添加光ファイ
バ23を折り返し通過することにより増幅され、その後
端子Bから端子Cに至り、光反射器26によって希土類
添加光ファイバ25を折り返し通過することによりさら
に増幅される。増幅された信号光Loは端子Cから端子
Dへ至り端子Dから出力される。On the other hand, the signal light Li input to the optical multiplexer 21
Similarly to the excitation light, the light also goes from the terminal A to the terminal B of the optical circulator 20, is amplified by being passed back through the rare earth-doped optical fiber 23 by the optical reflector 24, and then reaches the terminal C from the terminal B to the optical reflector 26. Is further amplified by being passed back through the rare earth-doped optical fiber 25. The amplified signal light Lo reaches the terminal D from the terminal C and is output from the terminal D.
【0039】ここで、光サーキュレータ20は、端子B
から端子Cへの順方向特性を有しているため、端子Bお
よび端子C間で一種の光アイソレータとして機能する。
このため希土類添加光ファイバ25において発生する自
然放出光は、光サーキュレータ20により阻止されて希
土類添加光ファイバ23の方には伝搬されない。Here, the optical circulator 20 has a terminal B
Since it has a forward characteristic from the terminal C to the terminal C, it functions as a kind of optical isolator between the terminals B and C.
Therefore, the spontaneous emission light generated in the rare earth-doped optical fiber 25 is blocked by the optical circulator 20 and is not propagated to the rare earth-doped optical fiber 23.
【0040】以上において、本実施例においては、前段
(希土類添加光ファイバ23および光反射器24側)
は、希土類添加光ファイバ25および光反射器26から
なる後段の影響を受けることなくなり、光増幅器は全体
として高い増幅利得を得ることができる。しかも前段、
後段ともに信号光Liが両希土類添加光ファイバ23、
25内を折り返し通過する構成となっているので、増幅
効率が高く、小さな入力パワーPiで高い増幅利得を得
ることができる。また、従来は図8#に示した光増幅器
のように2台の励起光源2、3と3台の光アイソレータ
1、7、12を要していたのに対し、構成部品としては
励起光源が1台、光サーキュレータが1台で済み、大幅
な部品点数の削減と構成の簡略化が図れる。In the above, in the present embodiment, the former stage (on the side of the rare earth-doped optical fiber 23 and the optical reflector 24).
Is not affected by the latter stage composed of the rare earth-doped optical fiber 25 and the optical reflector 26, and the optical amplifier as a whole can obtain a high amplification gain. Besides, in the first stage,
In both the latter stages, the signal light Li is the rare-earth-doped optical fiber 23,
Since it is configured to pass back inside 25, the amplification efficiency is high and a high amplification gain can be obtained with a small input power Pi. Further, conventionally, two pumping light sources 2, 3 and three optical isolators 1, 7, 12 were required as in the optical amplifier shown in FIG. 8 #, whereas the pumping light source is a component. Since only one unit and one optical circulator are required, the number of parts can be greatly reduced and the configuration can be simplified.
【0041】図2は本発明の光増幅器の他の実施例のブ
ロック図である。尚、図1に示した部材と共通の部材に
は共通の符号を用いた。FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier of the present invention. The same reference numerals are used for the members common to the members shown in FIG.
【0042】図1に示した光増幅器との相違点は、第1
の光反射器と第1の希土類添加光ファイバとの間に光合
波器を介して励起光源を設けるとともに、光サーキュレ
ータの端子Aに直接信号光Liを入力するようにした点
である。また、図2に示した光増幅器において、前述と
同様に励起光の波長と信号光の波長とが近接しており、
両光の波長で光サーキュレータが正常に動作するものと
する。The difference from the optical amplifier shown in FIG.
The point is that an excitation light source is provided between the optical reflector of 1) and the first rare earth-doped optical fiber via an optical multiplexer, and the signal light Li is directly input to the terminal A of the optical circulator. Further, in the optical amplifier shown in FIG. 2, the wavelength of the pumping light and the wavelength of the signal light are close to each other as described above,
It is assumed that the optical circulator normally operates at the wavelengths of both lights.
【0043】励起光源22から出射した励起光は、光合
波器21を経て第1の光増幅媒体としての希土類添加光
ファイバ23に入射してこの希土類添加光ファイバ23
を励起し、光サーキュレータ20の端子Bから端子Cに
至り、第2の光増幅媒体としての希土類添加光ファイバ
25を励起する。The pumping light emitted from the pumping light source 22 enters the rare earth-doped optical fiber 23 as the first optical amplifying medium through the optical multiplexer 21, and enters the rare earth-doped optical fiber 23.
From the terminal B to the terminal C of the optical circulator 20 to excite the rare earth-doped optical fiber 25 as the second optical amplification medium.
【0044】一方、光ファイバを経て光サーキュレータ
20の端子Aから入射した信号光Liは、端子Bに至
り、希土類添加光ファイバ23を経て増幅された後、光
合波器21を経て光反射器24により反射され再び光合
波器21を経て希土類添加光ファイバ23に戻って通過
する際にさらに増幅され、端子Bに入射する。増幅され
た信号光は端子Bから端子Cに至り希土類添加光ファイ
バ25を通過した後光反射器26で反射されて再びこの
希土類添加光ファイバ25に入射してさらに増幅された
後、端子Cに入射する。増幅された信号光Loは端子C
から端子Dへ出力される。尚、希土類添加光ファイバ2
5で発生する自然放出光は光サーキュレータ20により
阻止され希土類添加光ファイバ23の方には伝搬されな
いので、前述と同様、光増幅器の前段は、希土類添加光
ファイバ25および光反射器26からなる後段の影響を
受けることなく全体として高い増幅利得を得ることがで
きる。On the other hand, the signal light Li incident from the terminal A of the optical circulator 20 through the optical fiber reaches the terminal B, is amplified through the rare earth-doped optical fiber 23, is then amplified by the optical multiplexer 21, and is then reflected by the optical reflector 24. Is further amplified when it returns to the rare earth-doped optical fiber 23 through the optical multiplexer 21 and passes through again, and enters the terminal B. The amplified signal light travels from the terminal B to the terminal C, passes through the rare earth-doped optical fiber 25, is reflected by the optical reflector 26, is incident on the rare earth-doped optical fiber 25 again, and is further amplified. Incident. The amplified signal light Lo has a terminal C
Is output to the terminal D. In addition, rare-earth doped optical fiber 2
Since the spontaneous emission light generated at 5 is blocked by the optical circulator 20 and does not propagate to the rare earth-doped optical fiber 23, the front stage of the optical amplifier is the rear stage composed of the rare earth-doped optical fiber 25 and the optical reflector 26, as described above. It is possible to obtain a high amplification gain as a whole without being affected by.
【0045】図3は本発明の光増幅器のさらに他の実施
例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of still another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【0046】図1に示した光増幅器との相違点は、光サ
ーキュレータの端子Bと端子Cとの間を2台の光合波器
を介して接続した点である。The difference from the optical amplifier shown in FIG. 1 is that the terminals B and C of the optical circulator are connected via two optical multiplexers.
【0047】図3に示すように光サーキュレータ20の
端子Aには光ファイバを介して信号光Liが入力され、
光サーキュレータ20の端子Bには第1の光合波器27
が接続されている。この光合波器27には第1の光増幅
媒体としての希土類添加光ファイバ23の一端が接続さ
れている。この希土類添加光ファイバ23の他端には第
2の光合波器28が接続され、光合波器28には励起光
源22と光合波器28から出射する信号光Liを反射し
て光合波器28を介して希土類添加光ファイバ23に戻
す第1の光反射器24が接続されている。光サーキュレ
ータ20の端子Cには第3の光合波器29が接続され、
光合波器29は光合波器27に光ファイバを介して接続
されるとともに第2の光増幅媒体としての希土類添加光
ファイバ25の一端に接続されている。希土類添加光フ
ァイバ25の他端には希土類添加光ファイバ25から出
射する信号光を反射して再びこの希土類添加光ファイバ
25に戻す第2の光反射器26が接続されており、増幅
された信号光Loは端子Cに入射され端子Dから出力さ
れる。As shown in FIG. 3, the signal light Li is input to the terminal A of the optical circulator 20 through the optical fiber,
The first optical multiplexer 27 is connected to the terminal B of the optical circulator 20.
Are connected. One end of the rare earth-doped optical fiber 23 as the first optical amplification medium is connected to the optical multiplexer 27. A second optical multiplexer 28 is connected to the other end of the rare earth-doped optical fiber 23, and the optical multiplexer 28 reflects the signal light Li emitted from the pumping light source 22 and the optical multiplexer 28 to cause the optical multiplexer 28. A first optical reflector 24 returning to the rare earth-doped optical fiber 23 is connected via the. The third optical multiplexer 29 is connected to the terminal C of the optical circulator 20,
The optical multiplexer 29 is connected to the optical multiplexer 27 via an optical fiber and is also connected to one end of a rare earth-doped optical fiber 25 as a second optical amplification medium. The other end of the rare earth-doped optical fiber 25 is connected to a second optical reflector 26 that reflects the signal light emitted from the rare earth-doped optical fiber 25 and returns the signal light to the rare earth-doped optical fiber 25 again. The light Lo enters the terminal C and is output from the terminal D.
【0048】ところで、図1に示した光増幅器では信号
光の波長と励起光の波長が近接している場合で説明した
が、実際には両者の波長は必ずしも近接しているとは限
らない。信号光の波長と励起光の波長とが離れている場
合には光サーキュレータが正しく動作しなくなる。In the optical amplifier shown in FIG. 1, the signal light wavelength and the pumping light wavelength have been described as being close to each other, but the two wavelengths are not always close to each other. If the wavelength of the signal light and the wavelength of the pumping light are distant from each other, the optical circulator will not operate properly.
【0049】しかしながら、図3に示す光増幅器の場
合、励起光源22から出射された励起光は希土類添加光
ファイバ23を経た後に光合波器27、29を経て希土
類添加光ファイバ25に至り、これを励起する。一方、
信号光Liに対しては端子Aに入射して端子Bに至り、
光合波器27、希土類添加光ファイバ23、光合波器2
8を経て増幅されて光反射器24で反射され、再び光合
波器28、希土類添加光ファイバ23にさらに増幅され
て、光合波器27、端子Bに至る。端子Bに入射した信
号光は端子Cから光合波器29、希土類添加光ファイバ
25を経て増幅されて光反射器26で反射されて再び希
土類添加光ファイバ25に入射されてさらに増幅され端
子Cに至る。増幅された信号光Loは端子Cに入射した
後端子Dから出力される。However, in the case of the optical amplifier shown in FIG. 3, the pumping light emitted from the pumping light source 22 passes through the rare-earth-doped optical fiber 23 and then the optical multiplexers 27 and 29 to reach the rare-earth-doped optical fiber 25. To excite. on the other hand,
The signal light Li enters the terminal A and reaches the terminal B,
Optical multiplexer 27, rare earth-doped optical fiber 23, optical multiplexer 2
After passing through 8, the signal is amplified and reflected by the optical reflector 24, again amplified by the optical multiplexer 28 and the rare earth-doped optical fiber 23, and reaches the optical multiplexer 27 and the terminal B. The signal light incident on the terminal B is amplified from the terminal C via the optical multiplexer 29 and the rare earth-doped optical fiber 25, is reflected by the light reflector 26, is incident on the rare earth-doped optical fiber 25 again, is further amplified, and is further input to the terminal C. Reach The amplified signal light Lo enters the terminal C and then is output from the terminal D.
【0050】以上において図3に示した光増幅器は、図
1に示した光増幅器の場合と同様な増幅作用が得られる
が、励起光は光サーキュレータを通過しないので信号光
の波長と励起光の波長とが大きく異なっていても問題な
く動作する。In the above, the optical amplifier shown in FIG. 3 can obtain the same amplifying action as in the case of the optical amplifier shown in FIG. 1, but since the pumping light does not pass through the optical circulator, the wavelength of the signal light and the pumping light are Even if the wavelength is significantly different, it operates without problems.
【0051】図4は本発明の光増幅器の他の実施例のブ
ロック図である。FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier of the present invention.
【0052】図3に示した光増幅器と同様に2本の希土
類添加光ファイバ23(第1の光増幅媒体)、25(第
2の光増幅媒体)と、2台の光反射器24(第2の光反
射器)、26(第1の光反射器)と、3台の光合波器2
7(第2の光合波器)、28(第1の光合波器)、29
(第3の光分波器)からなっている。励起光源22から
出射した励起光は、光合波器28を介して希土類添加光
ファイバ23を通過して2台の光合波器27、29を経
て希土類添加光ファイバ25に入射して両希土類添加光
ファイバ23、25を励起する。Similar to the optical amplifier shown in FIG. 3, two rare earth-doped optical fibers 23 (first optical amplifying medium) and 25 (second optical amplifying medium) and two optical reflectors 24 (first optical amplifying medium). 2 optical reflectors), 26 (first optical reflectors), and 3 optical multiplexers 2
7 (second optical multiplexer), 28 (first optical multiplexer), 29
(Third optical demultiplexer). The excitation light emitted from the excitation light source 22 passes through the optical multiplexer 28 through the rare earth-doped optical fiber 23, passes through the two optical multiplexers 27 and 29, and is incident on the rare earth-doped optical fiber 25. Exciting the fibers 23, 25.
【0053】一方、光サーキュレータ20の端子Aに入
射した信号光Liは、端子Aから端子Bに至り光合波器
29を経て希土類添加光ファイバ25を通過するととも
に増幅した後光反射器24で反射されて再び希土類添加
光ファイバ25に戻ってさらに増幅された後光合波器2
9を経て端子Bに入射される。端子Bに入射された信号
光は光合波器28を経て希土類添加光ファイバ23に入
力して増幅された後光反射器26で反射されて再び希土
類添加光ファイバ23に入射して増幅された後光サーキ
ュレータ20の端子Cに至る。増幅された信号光Loは
端子Dから出力されるようになっている。従って励起光
は光サーキュレータ20を通過しないので信号光Liの
波長と励起光の波長とが大きく異なっていても問題なく
動作する。On the other hand, the signal light Li incident on the terminal A of the optical circulator 20 reaches the terminal B from the terminal A, passes through the optical multiplexer 29, passes through the rare earth-doped optical fiber 25, is amplified, and is then reflected by the optical reflector 24. The optical multiplexer 2 after being processed and returned to the rare earth-doped optical fiber 25 and further amplified
It is incident on the terminal B via 9. The signal light incident on the terminal B passes through the optical multiplexer 28, is input to the rare earth-doped optical fiber 23, is amplified, is reflected by the optical reflector 26, and is incident on the rare earth-doped optical fiber 23 again and is amplified. It reaches the terminal C of the optical circulator 20. The amplified signal light Lo is output from the terminal D. Therefore, since the pumping light does not pass through the optical circulator 20, the pumping light operates without problems even if the wavelength of the signal light Li and the wavelength of the pumping light are significantly different.
【0054】以上において本実施例によれば、信号光を
入力するための端子Aから端子B、端子Bから端子Cお
よび端子Cから端子Dへの順方向伝達特性を有する光サ
ーキュレータにより反射型の光増幅器が前後2段に分離
されるので、後段の自然放出光が前段に影響を及ぼすこ
とがなくなり、増幅利得の上限が向上する。光増幅器の
前段および後段において、信号光が増幅媒体を往復する
ので、わずかな励起光パワーにより高い増幅利得が得ら
れ、高効率化が実現できる。1台の光サーキュレータお
よび1台の励起光源により前後2段の増幅媒体が励起さ
れるので、3台の光アイソレータを省略することがで
き、光増幅器の小型化、単純化が図れる。As described above, according to this embodiment, a reflection type optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B for inputting the signal light, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D is used. Since the optical amplifier is separated into the front and rear stages, the spontaneous emission light in the rear stage does not affect the front stage, and the upper limit of the amplification gain is improved. Since the signal light reciprocates in the amplification medium in the front stage and the rear stage of the optical amplifier, a high amplification gain can be obtained with a small pumping light power, and high efficiency can be realized. Since one optical circulator and one pumping light source excite the amplifying medium in the front and rear two stages, three optical isolators can be omitted, and the optical amplifier can be miniaturized and simplified.
【0055】ところで、上述した反射型の光増幅器では
高い増幅効率と良好な雑音特性が得られるという特徴が
あるが、その一方で反射を利用していることに起因する
過剰雑音が発生するおそれがある。By the way, the reflection type optical amplifier described above is characterized in that high amplification efficiency and good noise characteristics can be obtained, but on the other hand, excessive noise due to the use of reflection may occur. is there.
【0056】ここで、この過剰雑音について図9を参照
して説明する。The excess noise will be described with reference to FIG.
【0057】光増幅器を構成する光合波器9、光サーキ
ュレータ8等の光部品はわずかながらも光反射が発生す
る。いま光サーキュレータ8の端子Bにおいて小さな反
射率Rを有する反射点が存在すると、増幅された信号光
Loの一部はこの反射点において反射され、再び希土類
添加光ファイバ5内を折り返し伝搬して増幅される。増
幅器の利得をGとすると、折り返し増幅された反射光出
力はRGPoとなる。この信号光Loと、折り返し増幅
された反射光との干渉により、信号光が有する位相雑音
が強度雑音に変換される。信号光としてスペクトル幅Δ
νのローレンツ型のスペクトル形状を有するCW(連
続)光を考え、また希土類添加光ファイバの光路長は信
号光源のコヒーレンス長に比べて長いものとする。干渉
による雑音は二つの干渉する光の偏波が一致するときに
最大となり、このときの相対強度雑音(以下RINとい
う)のスペクトルは数1のように表される。The optical components such as the optical multiplexer 9, the optical circulator 8 and the like, which constitute the optical amplifier, cause a slight reflection of light. If there is a reflection point having a small reflectance R at the terminal B of the optical circulator 8, a part of the amplified signal light Lo is reflected at this reflection point and is propagated back in the rare earth-doped optical fiber 5 and amplified again. To be done. Assuming that the gain of the amplifier is G, the reflected light output that has been folded and amplified becomes RGPo. The phase noise of the signal light is converted into the intensity noise due to the interference between the signal light Lo and the reflected light that has been reflected and amplified. Spectral width Δ as signal light
Considering CW (continuous) light having a ν Lorentz type spectrum shape, and the optical path length of the rare earth-doped optical fiber is longer than the coherence length of the signal light source. The noise due to the interference becomes maximum when the polarizations of the two interfering lights coincide with each other, and the spectrum of the relative intensity noise (hereinafter referred to as RIN) at this time is expressed by the formula 1.
【0058】[0058]
【数1】 [Equation 1]
【0059】例えば利得Gが30dB、反射率Rが−5
0dB、光源のスペクトル幅Δνが100MHzとする
と、低周波数におけるRINは−100dB以上にも達
し、映像信号等のように高いS/N比が要求されるアナ
ログ信号伝送はもちろんのこと、ディジタル信号伝送に
おいても多大な伝送品質の劣化を招くことになる。数1
から明らかなようにRINはRおよびGに比例し、反射
型増幅器では高い利得が得られるという利点がある一方
で、利得を高くとると上述した干渉雑音が大きくなり、
信号のS/N比を劣化させるというトレードオフが生じ
る。For example, the gain G is 30 dB and the reflectance R is -5.
If 0 dB and the spectral width Δν of the light source are 100 MHz, the RIN at low frequencies reaches -100 dB or more, and not only analog signal transmission that requires a high S / N ratio such as video signals but also digital signal transmission. In this case, too, the transmission quality will be greatly deteriorated. Number 1
As is clear from the above, RIN is proportional to R and G, and there is an advantage that a high gain can be obtained in the reflection type amplifier, but when the gain is high, the above-mentioned interference noise becomes large,
There is a trade-off of degrading the signal S / N ratio.
【0060】また、図8に示した光増幅器は図12に示
すような特性を有している。The optical amplifier shown in FIG. 8 has the characteristics shown in FIG.
【0061】図12は希土類添加光ファイバの長さに対
する利得および雑音指数の関係を示す図であり、横軸が
Erを添加した希土類添加光ファイバの長さを示し、縦
軸が、小信号の利得および雑音指数を示している。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the gain and the noise figure with respect to the length of the rare earth-doped optical fiber. The horizontal axis represents the length of the rare earth-doped optical fiber doped with Er, and the vertical axis represents the small signal. Gain and noise figure are shown.
【0062】励起光源の波長は1480nmであり、励
起光パワーはある一定の値を有している。図中の実線は
図8に示した増幅器の特性曲線である。Erを添加した
希土類添加光ファイバ5の長さを長くすると共に利得が
増大するが、ある長さを超えると逆に長さと共に利得が
減少する。したがって希土類添加光ファイバ5の長さに
は利得を最大にするある最適長が存在する。The wavelength of the pumping light source is 1480 nm, and the pumping light power has a certain value. The solid line in the figure is the characteristic curve of the amplifier shown in FIG. The gain increases as the length of the Er-doped rare earth-doped optical fiber 5 increases, but when the length exceeds a certain length, the gain decreases conversely with the length. Therefore, there is a certain optimum length in the length of the rare earth-doped optical fiber 5 that maximizes the gain.
【0063】一方、雑音指数については希土類添加光フ
ァイバの長さと共に単調増加する傾向を示しており、更
に長くなるとある一定の雑音指数に収束していく。On the other hand, the noise figure shows a tendency to increase monotonically with the length of the rare earth-doped optical fiber, and as it further increases, it converges to a certain noise figure.
【0064】従って、利得と雑音特性との間にはトレー
ドオフの関係があり、利得が大きくなるように希土類添
加光ファイバ5の長さを最適化しようとすると雑音特性
の劣化を招くことになる。これは、利得が大きくなると
希土類添加光ファイバ5内で発生した自然放出光も希土
類添加光ファイバ5内を伝搬するに従い増幅されること
になる。この増幅された自然放出光のうち、信号入射端
側に伝搬する自然放出光により励起光が消費され、信号
入射端近傍における希土類イオンのエネルギー準位の反
転分布を緩め、雑音指数が劣化するのである。Therefore, there is a trade-off relationship between the gain and the noise characteristic, and if the length of the rare earth-doped optical fiber 5 is optimized so as to increase the gain, the noise characteristic is deteriorated. . This means that when the gain increases, the spontaneous emission light generated in the rare earth-doped optical fiber 5 is also amplified as it propagates in the rare earth-doped optical fiber 5. Of the amplified spontaneous emission light, the excitation light is consumed by the spontaneous emission light propagating to the signal incident end side, and the population inversion of the energy levels of the rare earth ions near the signal incident end is relaxed and the noise figure deteriorates. is there.
【0065】そこで、本発明者らは図5に示すような光
増幅器を提案した。Therefore, the present inventors have proposed an optical amplifier as shown in FIG.
【0066】この光増幅器の特徴は光反射器の直前に4
5度のファラデー素子を配置した点にある。The feature of this optical amplifier is that it is 4
The point is that a Faraday element of 5 degrees is arranged.
【0067】この光増幅器は、信号光が入力される端子
Aから端子B、端子Bから端子Cへの順方向伝達を有す
る3端子光サーキュレータ30と、端子Bに接続された
光合波器31と、光合波器31に接続され励起光を発生
する励起光源32と、一端が光合波器31に接続された
希土類添加光ファイバ33と、希土類添加光ファイバ3
3の他端にレンズ34を介して接続されこの希土類添加
光ファイバ33から出射し信号光および励起光を希土類
添加光ファイバ33に反射して戻す光反射器35と、光
反射器35とレンズ34との間に配置され折り返し通過
する光の偏波面が直交するように回転する非相反の偏波
回転素子としての45度のファラデー素子(磁気光学効
果を利用したもの)36とを備え、増幅された信号光L
oを端子Cから出力させるものである。This optical amplifier includes a three-terminal optical circulator 30 having forward transmission from terminal A to terminal B and terminal B to terminal C to which signal light is input, and an optical multiplexer 31 connected to terminal B. , A pumping light source 32 which is connected to the optical multiplexer 31 and generates pumping light, a rare earth-doped optical fiber 33 whose one end is connected to the optical multiplexer 31, and a rare earth-doped optical fiber 3
An optical reflector 35 which is connected to the other end of 3 through a lens 34 and which reflects the signal light and the excitation light emitted from the rare earth-doped optical fiber 33 back to the rare earth-doped optical fiber 33 and returns the optical reflector 35 and the lens 34. And a Faraday element (using the magneto-optical effect) 36 of 45 degrees as a non-reciprocal polarization rotation element that is arranged between and and rotates so that the polarization planes of the light passing back are orthogonal to each other. Signal light L
This is to output o from the terminal C.
【0068】光反射器35と希土類添加光ファイバ33
との間にレンズ34およびファラデー素子36が設けら
れているので、希土類添加光ファイバ33からの出射光
はレンズ34によりコリメートされ、ファラデー素子3
6を経て光反射器35により反射され、再びファラデー
素子36およびレンズ34を経て希土類添加光ファイバ
33内に入射されるようになっている。Light reflector 35 and rare earth-doped optical fiber 33
Since the lens 34 and the Faraday element 36 are provided between the Faraday element 3 and the Faraday element 3, the light emitted from the rare earth-doped optical fiber 33 is collimated by the lens 34.
After passing through 6, the light is reflected by the light reflector 35, and again enters the rare earth-doped optical fiber 33 through the Faraday element 36 and the lens 34.
【0069】ファラデー素子36の偏波回転角を45度
となるように設定すると、このファラデー素子36は非
相反であるから、希土類添加光ファイバ33端から出射
される光はファラデー素子36を折り返し通過すること
により、90度偏波回転して再び希土類添加光ファイバ
33内に戻るようになっている。When the polarization rotation angle of the Faraday element 36 is set to 45 degrees, since the Faraday element 36 is non-reciprocal, the light emitted from the end of the rare-earth-doped optical fiber 33 passes back through the Faraday element 36. By doing so, the polarized light is rotated by 90 degrees and returns to the rare earth-doped optical fiber 33 again.
【0070】このような構成にすることにより、増幅さ
れた出力信号光の一部が光サーキュレータ30等で反射
して、再び希土類添加光ファイバ33内を折り返し通過
して増幅されても、この折り返し増幅された反射光はも
との出力信号に対して互いに直交する偏波状態となるの
で干渉しない。すなわち、出力信号光Loと、折り返し
伝搬、増幅する反射光との偏波状態を互いに直交させる
ことによって互いに干渉するのを防止したものであり、
上述したような干渉による過剰雑音の発生を防ぐことが
できる。With such a configuration, even if a part of the amplified output signal light is reflected by the optical circulator 30 and the like and is again passed through the rare earth-doped optical fiber 33 and is amplified, the aliased light is returned. The amplified reflected light does not interfere with the original output signal because it has a polarization state orthogonal to each other. That is, the output signal light Lo and the reflected light that is reflected and propagates back and propagated are orthogonalized to each other to prevent them from interfering with each other.
It is possible to prevent the generation of excess noise due to the interference as described above.
【0071】また、本発明者らは図6に示すような光増
幅器を提案した。The present inventors also proposed an optical amplifier as shown in FIG.
【0072】この光増幅器の特徴は光サーキュレータの
信号入射端の直前にも希土類添加光ファイバを配置した
点にある。The characteristic of this optical amplifier is that the rare earth-doped optical fiber is arranged immediately before the signal incident end of the optical circulator.
【0073】この光増幅器は、信号光Liおよび励起光
源32からの励起光が入力される光合波器31と、一端
が光合波器31に接続された第1の光増幅媒体としての
希土類添加光ファイバ33と、希土類添加光ファイバ3
3の他端に接続された端子Aから端子Bおよび端子Bか
ら端子Cへの順方向伝達特性を有する光サーキュレータ
30と、一端が端子Bに接続された第2の光増幅媒体と
しての希土類添加光ファイバ37と、希土類添加光ファ
イバ37の他端に接続され希土類添加光ファイバ37か
ら出射した信号光および励起光を希土類添加光ファイバ
37に反射して戻す光反射器35とを備え、増幅された
信号光Loを端子Cから出力させるものである。This optical amplifier includes an optical multiplexer 31 to which the signal light Li and the pumping light from the pumping light source 32 are input, and a rare-earth-doped light as a first optical amplifying medium whose one end is connected to the optical multiplexer 31. Fiber 33 and rare-earth doped optical fiber 3
3, an optical circulator 30 having forward transfer characteristics from terminal A to terminal B and terminal B to terminal C connected to the other end, and a rare earth addition as a second optical amplification medium having one end connected to terminal B The optical fiber 37 and the optical reflector 35 which is connected to the other end of the rare earth-doped optical fiber 37 and which reflects the signal light and the excitation light emitted from the rare earth-doped optical fiber 37 back to the rare earth-doped optical fiber 37 are amplified. The signal light Lo is output from the terminal C.
【0074】このような構成において、励起光の波長が
信号光Liの波長に近く、信号光Li及び励起光の両波
長で光サーキュレータ30が正しく動作するとする。こ
の場合、励起光源32より出射した励起光は、光合波器
31を経て希土類添加光ファイバ33に入射してこれを
励起し、さらに光サーキュレータ30の端子Aから端子
Bに至り希土類添加光ファイバ37を励起する。一方、
信号光Liは光合波器31より希土類添加光ファイバ3
3に入射して増幅された後、光サーキュレータ30の端
子Aより端子Bに至り、希土類添加光ファイバ37を通
過して増幅され、光反射器35により反射され再び希土
類添加光ファイバ37を通過してさらに増幅される。増
幅された信号光Loは端子Bから端子Cに至り出力され
る。In such a structure, it is assumed that the wavelength of the pumping light is close to the wavelength of the signal light Li, and the optical circulator 30 operates correctly at both the wavelengths of the signal light Li and the pumping light. In this case, the excitation light emitted from the excitation light source 32 enters the rare earth-doped optical fiber 33 through the optical multiplexer 31 and excites it, and further reaches the terminal B from the terminal A of the optical circulator 30 to reach the rare earth-doped optical fiber 37. Excite. on the other hand,
The signal light Li is sent from the optical multiplexer 31 to the rare earth-doped optical fiber 3
After being input to the optical circulator 3 and amplified, it reaches the terminal B from the terminal A of the optical circulator 30, passes through the rare earth-doped optical fiber 37, is amplified, is reflected by the optical reflector 35, and passes through the rare earth-doped optical fiber 37 again. Is further amplified. The amplified signal light Lo is output from the terminal B to the terminal C.
【0075】ここで、希土類添加光ファイバ37におい
て発生する自然放出光は、光サーキュレータ30の動作
によりすべて端子Bから端子Cに至るので、希土類添加
光ファイバ33の方には伝搬できない。従って、増幅さ
れた自然放出光が信号光入射端に伝搬することによる雑
音指数の増加や利得の低下を防ぐことができる。よって
反射型増幅器の特徴を十分活かすことができ、雑音特性
の劣化を生じることなく、小さな励起パワーで高い増幅
利得を得ることができる。しかも、構成部品としては励
起光源が1台、光サーキュレータが1台ですみ、大幅な
部品点数の削減と構成の簡略化が図れる。Here, all the spontaneous emission light generated in the rare earth-doped optical fiber 37 reaches the terminal C from the terminal B by the operation of the optical circulator 30, and therefore cannot propagate to the rare earth-doped optical fiber 33. Therefore, it is possible to prevent the noise figure from increasing and the gain from decreasing due to the amplified spontaneous emission light propagating to the signal light incident end. Therefore, the characteristics of the reflection type amplifier can be fully utilized, and a high amplification gain can be obtained with a small pumping power without deterioration of noise characteristics. Moreover, only one excitation light source and one optical circulator are required as constituent parts, which can greatly reduce the number of parts and simplify the structure.
【0076】ところで図6に示した光増幅器は信号光の
波長と励起光の波長とが近接した場合を取り上げたが、
実際には両者の波長は必ずしも近接しているとは限ら
ず、この場合励起光の波長に対しては光サーキュレータ
が正しく動作しなくなる。このように信号光の波長と励
起光の波長とが離れている場合にはおける他の実施例に
ついて図7を参照して説明する。The optical amplifier shown in FIG. 6 deals with the case where the wavelength of the signal light and the wavelength of the pumping light are close to each other.
In reality, the two wavelengths are not necessarily close to each other, and in this case, the optical circulator does not operate properly with respect to the wavelength of the excitation light. Another embodiment in which the wavelength of the signal light and the wavelength of the pump light are separated from each other in this way will be described with reference to FIG.
【0077】全体の構成は図6と同様であるが、光サー
キュレータ30の端子Aと端子Bとの間を光合波器3
8、39を介して接続している点で相違している。The overall structure is similar to that of FIG. 6, but the optical multiplexer 3 is provided between the terminals A and B of the optical circulator 30.
The difference is that they are connected via 8 and 39.
【0078】この光増幅器は、信号光Liおよび励起光
源32からの励起光が入力される第1の光合波器31
と、一端が光合波器31に接続された第1の光ファイバ
増幅媒体としての希土類添加光ファイバ33と、希土類
添加光ファイバ33の他端に接続された第2の光合波器
38と、光合波器38に接続された端子Aから端子Bお
よび端子Bから端子Cへの順方向伝達特性を有する光サ
ーキュレータ30と、端子Bおよび光合波器38に接続
された第3の光合波器39と、一端が光合波器39に接
続された第2の光増幅媒体としての希土類添加光ファイ
バ37と、希土類添加光ファイバ37の他端に接続され
希土類添加光ファイバ37から出射した信号光および励
起光を希土類添加光ファイバ37に反射して戻す光反射
器35とを備え、増幅された信号光Loを前記端子Cか
ら出力させるものである。This optical amplifier has a first optical multiplexer 31 to which the signal light Li and the pumping light from the pumping light source 32 are input.
A rare earth-doped optical fiber 33 as a first optical fiber amplification medium having one end connected to the optical multiplexer 31, a second optical multiplexer 38 connected to the other end of the rare earth-doped optical fiber 33, and an optical multiplexer. An optical circulator 30 having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B and a terminal B to the terminal C connected to the wave multiplexer 38; and a third optical multiplexer 39 connected to the terminal B and the optical multiplexer 38. , A rare earth-doped optical fiber 37 having one end connected to the optical multiplexer 39 and serving as a second optical amplification medium, and signal light and excitation light emitted from the rare earth-doped optical fiber 37 connected to the other end of the rare earth-doped optical fiber 37. And a light reflector 35 that reflects the light back to the rare earth-doped optical fiber 37 and outputs the amplified signal light Lo from the terminal C.
【0079】このように構成することにより、励起光源
32から出射された励起光は希土類添加光ファイバ33
に至りこれを励起する。一方、信号光Liに対しては図
6に示した光増幅器と同様な増幅作用が得られる。With this structure, the excitation light emitted from the excitation light source 32 is supplied with the rare earth-doped optical fiber 33.
To excite this. On the other hand, the same amplification action as that of the optical amplifier shown in FIG. 6 is obtained for the signal light Li.
【0080】従って励起光は、光サーキュレータ30を
通過する必要がないので、信号光Liの波長と励起光の
波長とが大きく異なっていても光サーキュレータ30は
正常に動作する。Therefore, since the pumping light does not have to pass through the optical circulator 30, the optical circulator 30 operates normally even if the wavelength of the signal light Li and the wavelength of the pumping light are largely different.
【0081】したがって、希土類添加光ファイバ33、
37の長さの調整により大きな利得を得るように設定し
た場合でも、雑音特性を劣化させない。また到達しうる
最大利得も向上し、わずかな励起光パワーにより高い増
幅利得の得られ、高効率の光増幅器が得られ、しかも少
ない部品点数が少なく構成も簡単なので、小型化、低価
格化が可能である。Therefore, the rare earth-doped optical fiber 33,
Even when the length of 37 is adjusted to obtain a large gain, the noise characteristic is not deteriorated. Also, the maximum gain that can be reached is improved, a high amplification gain can be obtained with a small amount of pumping light power, a highly efficient optical amplifier can be obtained, and the number of small parts is small and the configuration is simple, so downsizing and cost reduction can be achieved. It is possible.
【0082】[0082]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
【0083】(1) 簡単な構成で利得特性を改善できる光
増幅器を実現することができる。(1) It is possible to realize an optical amplifier capable of improving gain characteristics with a simple configuration.
【図1】本発明の光増幅器の一実施例のブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an optical amplifier of the present invention.
【図2】本発明の光増幅器の他の実施例のブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【図3】本発明の光増幅器のさらに他の実施例のブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram of still another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【図4】本発明の光増幅器の他の実施例のブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier of the present invention.
【図5】本発明の光増幅器の他の実施例のブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【図6】本発明の光増幅器の他の実施例のブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【図7】本発明の光増幅器の他の実施例のブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
【図8】従来の光増幅器のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a conventional optical amplifier.
【図9】光増幅器の他の従来例のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of another conventional example of an optical amplifier.
【図10】図8及び図9に示した光増幅器の信号光Li
のパワーPiに対する増幅利得Gの関係を示す図であ
る。FIG. 10 is a signal light Li of the optical amplifier shown in FIGS. 8 and 9.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the amplification gain G with respect to the power Pi of FIG.
【図11】光増幅器の他の従来例のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of another conventional example of an optical amplifier.
【図12】希土類添加光ファイバの長さに対する利得お
よび雑音指数の関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the gain and the noise figure with respect to the length of the rare earth-doped optical fiber.
20 光サーキュレータ 21 光合波器 22 励起光源 23、25 光増幅媒体(希土類添加光ファイバ) 24、26 光反射器 20 optical circulator 21 optical multiplexer 22 pumping light source 23, 25 optical amplification medium (rare earth doped optical fiber) 24, 26 optical reflector
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 H01S 3/094 Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area H01S 3/094
Claims (7)
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光および励起光が入力される端子Aから端子
B、該端子Bから端子Cおよび該端子Cから端子Dへの
順方向伝達特性を有する光サーキュレータと、一端が前
記端子Bに接続された第1の光増幅媒体と、該第1の光
増幅媒体の他端に接続され該第1の光増幅媒体から出射
した信号光および励起光を該第1の光増幅媒体に反射し
て戻す第1の光反射器と、一端が前記端子Cに接続され
た第2の光増幅媒体と、該第2の光増幅媒体の他端に接
続され該第2の光増幅媒体から出射した信号光および励
起光を該第2の光増幅媒体に反射して戻す第2の光反射
器とを備え、増幅された信号光を前記端子Dから出力さ
せることを特徴とする光増幅器。1. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D, to which the signal light and the pumping light are input, and one end thereof are connected to the terminal B. A first optical amplification medium, and a signal light and a pumping light, which are connected to the other end of the first optical amplification medium and are emitted from the first optical amplification medium, are reflected back to the first optical amplification medium. No. 1 optical reflector, a second optical amplification medium having one end connected to the terminal C, and signal light emitted from the second optical amplification medium connected to the other end of the second optical amplification medium. A second optical reflector, which reflects pumping light back to the second optical amplification medium, and outputs amplified signal light from the terminal D.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光が入力される端子Aから端子B、該端子Bか
ら端子Cおよび該端子Cから端子Dへの順方向伝達特性
を有する光サーキュレータと、一端が前記端子Bに接続
された第1の光増幅媒体と、該第1の光増幅媒体の他端
に接続された光合波器と、該光合波器に接続され励起光
を出射する励起光源と、該光合波器に接続され該光合波
器から出射した光を該光合波器を介して前記第1の光増
幅媒体に戻す第1の光反射器と、一端が前記端子Cに接
続された第2の光増幅媒体と、該第2の光増幅媒体の他
端に接続され該第2の光増幅媒体から出射した信号光を
該第2の光増幅媒体に反射して戻す第2の光反射器とを
備え、増幅された信号光を前記端子Dから出力させるこ
とを特徴とする光増幅器。2. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D to which the signal light is input, and a first circulator having one end connected to the terminal B. An optical amplification medium, an optical multiplexer connected to the other end of the first optical amplification medium, a pumping light source connected to the optical multiplexer for emitting pumping light, and an optical multiplexer connected to the optical multiplexer. A first optical reflector that returns the light emitted from the optical device to the first optical amplification medium through the optical multiplexer, a second optical amplification medium whose one end is connected to the terminal C, and the second optical reflector. And a second optical reflector connected to the other end of the optical amplification medium, the signal light emitted from the second optical amplification medium being reflected back to the second optical amplification medium. Is output from the terminal D.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光が入力される端子Aから端子B、該端子Bか
ら端子Cおよび該端子Cから端子Dへの順方向伝達特性
を有する光サーキュレータと、該端子Bに接続された第
1の光合波器と、一端が該第1の光合波器に接続された
第1の光増幅媒体と、該第1の光増幅媒体の他端に接続
された第2の光合波器と、該第2の光合波器に接続され
励起光を出射する励起光源と、該第2の光合波器に接続
され該第2の光合波器から出射する信号光および励起光
を反射して該第2の光合波器を介して前記第1の光増幅
媒体に戻す第1の光反射器と、前記端子Cおよび前記第
1の光合波器に接続された第3の光合波器と、一端が該
第3の光合波器に接続された第2の光増幅媒体と、該第
2の光増幅媒体の他端に接続され該第2の光増幅媒体か
ら出射する励起光および信号光を該第2の光増幅媒体に
反射して戻す第2の光反射器とを備え、増幅された信号
光を前記端子Dから出力させることを特徴とする光増幅
器。3. An optical amplifier for amplifying input signal light by using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D, to which the signal light is input, and a first optical multiplexer connected to the terminal B. A first optical amplifying medium having one end connected to the first optical multiplexer, a second optical multiplexer having the other end connected to the first optical amplifying medium, and the second optical multiplexer. An excitation light source that is connected to the optical multiplexer and emits excitation light, and a second optical multiplexer that reflects the signal light and the excitation light that is connected to the second optical multiplexer and that is emitted from the second optical multiplexer. A first optical reflector for returning to the first optical amplifying medium via a device, a third optical multiplexer connected to the terminal C and the first optical multiplexer, and one end of the third optical multiplexer. A second optical amplification medium connected to the optical multiplexer, and pumping light emitted from the second optical amplification medium connected to the other end of the second optical amplification medium The called signal light and a second light reflector reflecting back to the second optical amplifying medium, an optical amplifier the amplified signal light, characterized in that to the output from the terminal D.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光が入力される端子Aから端子B、該端子Bか
ら端子Cおよび該端子Cから端子Dへの順方向伝達特性
を有する光サーキュレータと、該端子Cに接続された第
1の光合波器と、該第1の光合波器に接続された励起光
源と、一端が該第1の光合波器に接続された第1の光増
幅媒体と、該第1の光増幅媒体の他端に接続された第2
の光合波器と、該第2の光合波器に接続され該第2の光
合波器から出射する信号光を前記第1の光増幅媒体に反
射して戻す第1の光反射器と、該第1の光反射器および
前記端子Bに接続された第3の光合波器と、一端が該第
3の光合波器に接続された第2の光増幅媒体と、該第2
の光増幅媒体の他端に接続され該第2の光増幅媒体から
出射した信号光を反射して該第2の光増幅媒体に戻す第
2の光反射器とを備え、増幅された信号光を前記端子D
から出力させることを特徴とする光増幅器。4. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B, the terminal B to the terminal C, and the terminal C to the terminal D to which the signal light is input, and a first optical multiplexer connected to the terminal C. A pump, a pumping light source connected to the first optical multiplexer, a first optical amplification medium having one end connected to the first optical multiplexer, and the other end of the first optical amplification medium. Second connected
An optical multiplexer, a first optical reflector connected to the second optical multiplexer, which returns the signal light emitted from the second optical multiplexer to the first optical amplification medium and returns the signal light. A third optical multiplexer connected to the first optical reflector and the terminal B; a second optical amplification medium having one end connected to the third optical multiplexer;
And a second optical reflector connected to the other end of the optical amplification medium to reflect the signal light emitted from the second optical amplification medium and return the signal light to the second optical amplification medium. To the terminal D
An optical amplifier characterized by being output from.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光が入力される端子Aから端子Bおよび該端子
Bから端子Cへの順方向伝達特性を有する光サーキュレ
ータと、該端子Bに接続された光合波器と、該光合波器
に接続された励起光源と、一端が該光合波器に接続され
た光増幅媒体と、該光増幅媒体の他端にレンズを介して
接続され該光増幅媒体から出射し信号光および励起光を
該光増幅媒体に反射して戻す光反射器と、該光反射器と
前記レンズとの間に配置され折り返し通過する光の偏波
面が直交するように回転する非相反の偏波回転素子とを
備え、増幅された信号光を前記端子Cから出力させるこ
とを特徴とする光増幅器。5. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical circulator having a forward transfer characteristic from the terminal A to the terminal B and the terminal B to the terminal C to which the signal light is input, an optical multiplexer connected to the terminal B, and an optical multiplexer connected to the optical multiplexer. Pumping light source, an optical amplifying medium whose one end is connected to the optical multiplexer, and another end of the optical amplifying medium connected through a lens, and the signal light and pumping light emitted from the optical amplifying medium are amplified by the optical amplifying medium. A light reflector that reflects and returns to the medium, and a non-reciprocal polarization rotation element that is arranged between the light reflector and the lens and that rotates so that the polarization planes of the light passing back through are orthogonal to each other, amplifying An optical amplifier which outputs the signal light thus generated from the terminal C.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光および前記励起光源からの励起光が入力され
る光合波器と、一端が該光合波器に接続された第1の光
増幅媒体と、該第1の光増幅媒体の他端に接続された端
子Aから端子Bおよび該端子Bから端子Cへの順方向伝
達特性を有する光サーキュレータと、一端が前記端子B
に接続された第2の光増幅媒体と、該第2の光増幅媒体
の他端に接続され該第2の光増幅媒体から出射した信号
光および励起光を該第2の光増幅媒体に反射して戻す光
反射器とを備え、増幅された信号光を前記端子Cから出
力させることを特徴とする光増幅器。6. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
An optical multiplexer to which the signal light and the pumping light from the pumping light source are input, a first optical amplification medium having one end connected to the optical multiplexer, and the other end of the first optical amplification medium. An optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal A to the terminal B and from the terminal B to the terminal C, and one end of the optical circulator.
A second optical amplifying medium connected to the second optical amplifying medium, and a signal light and a pumping light emitted from the second optical amplifying medium which are connected to the other end of the second optical amplifying medium and reflected to the second optical amplifying medium. And an optical reflector for returning the optical signal, and outputs the amplified signal light from the terminal C.
および光増幅媒体を用いて増幅する光増幅器において、
前記信号光および前記励起光源からの励起光が入力され
る第1の光合波器と、一端が該第1の光合波器に接続さ
れた第1の光増幅媒体と、該第1の光増幅媒体の他端に
接続された第2の光合波器と、該第2の光合波器に接続
された端子Aから端子Bおよび該端子Bから端子Cへの
順方向伝達特性を有する光サーキュレータと、該端子B
および前記第2の光合波器に接続された第3の光合波器
と、一端が該第3の光合波器に接続された第2の光増幅
媒体と、該第2の光増幅媒体の他端に接続され該第2の
光増幅媒体から出射した信号光および励起光を該第2の
光増幅媒体に反射して戻す光反射器とを備え、増幅され
た信号光を前記端子Cから出力させることを特徴とする
光増幅器。7. An optical amplifier for amplifying input signal light using pumping light from a pumping light source and an optical amplifying medium,
A first optical multiplexer into which the signal light and the pumping light from the pumping light source are input, a first optical amplification medium having one end connected to the first optical multiplexer, and the first optical amplifier. A second optical multiplexer connected to the other end of the medium; and an optical circulator having forward transfer characteristics from the terminal A to the terminal B and from the terminal B to the terminal C connected to the second optical multiplexer. , The terminal B
And a third optical multiplexer connected to the second optical multiplexer, a second optical amplification medium having one end connected to the third optical multiplexer, and a second optical amplification medium An optical reflector which is connected to the end and which reflects the signal light and the pumping light emitted from the second optical amplification medium back to the second optical amplification medium, and outputs the amplified signal light from the terminal C. An optical amplifier characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5124151A JPH06318755A (en) | 1993-03-11 | 1993-05-26 | Optical amplifier |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5076393 | 1993-03-11 | ||
JP5-50763 | 1993-03-11 | ||
JP5124151A JPH06318755A (en) | 1993-03-11 | 1993-05-26 | Optical amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06318755A true JPH06318755A (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=26391235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5124151A Pending JPH06318755A (en) | 1993-03-11 | 1993-05-26 | Optical amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06318755A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008182072A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | Fiber amplifier |
JP2010505242A (en) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | パイロフォトニクス レーザーズ インコーポレイテッド | Method and system for a pulsed laser source emitting a shaped optical waveform |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP5124151A patent/JPH06318755A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010505242A (en) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | パイロフォトニクス レーザーズ インコーポレイテッド | Method and system for a pulsed laser source emitting a shaped optical waveform |
JP2008182072A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | Fiber amplifier |
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