JPH10104450A - Optical splitter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で増幅利得が平坦な光分岐器を提供す
る。
【解決手段】 光増幅用の希土類添加光ファイバ15内
で励起光と合波して増幅された信号光が、出力側の希土
類添加光ファイバ19−1〜19−8を通過することに
より、増幅率が高くなった特定の波長の信号光が光吸収
されるため増幅利得偏差が小さくなる。光増幅用の希土
類添加光ファイバ15と光分波器17との間に偏波無依
存型のアイソレータ11が挿入されている場合には光反
射が抑圧されて低損失化できる。希土類添加光ファイバ
15,19−1〜19−8のコアにAl2 O3 が添加さ
れている場合にはさらに増幅利得偏差を小さくすること
ができる。
(57) [Problem] To provide an optical branching device which is inexpensive and has a flat amplification gain. SOLUTION: A signal light which is multiplexed with pump light in a rare earth-doped optical fiber 15 for optical amplification and amplified passes through rare earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 on the output side, thereby being amplified. Since the signal light of the specific wavelength whose rate has been increased is optically absorbed, the amplification gain deviation is reduced. When the polarization-independent isolator 11 is inserted between the rare earth-doped optical fiber 15 for optical amplification and the optical demultiplexer 17, light reflection is suppressed and loss can be reduced. When Al 2 O 3 is added to the cores of the rare earth-doped optical fibers 15, 19-1 to 19-8, the amplification gain deviation can be further reduced.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光スターカプラの
入力ポートに入力された信号光を複数の出力ポートに分
岐する光分岐器に関する。The present invention relates to an optical splitter for splitting signal light input to an input port of an optical star coupler into a plurality of output ports.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信技術の進展に伴い種々の光部品が
開発されている。光分岐器も光部品の一つである。光分
岐器は、光スターカプラの入力ポートに入力された信号
光を複数の出力ポートに分岐するものである。2. Description of the Related Art Various optical components have been developed with the progress of optical communication technology. An optical splitter is also one of the optical components. The optical splitter splits the signal light input to the input port of the optical star coupler into a plurality of output ports.
【0003】図5は従来の光分岐器のブロック図である
(特開平3−252628号公報)。FIG. 5 is a block diagram of a conventional optical splitter (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-252628).
【0004】同図に示す光合波器1の一方の入力端には
光伝送路2が接続され、光合波器1の他方の入力端は光
ファイバ3を介して半導体レーザダイオード4の出力端
に接続されている。光合波器1の出力端には光ファイバ
融着型の光スターカプラ5の入力端が接続され、光スタ
ーカプラ5の各出力端には光ファイバ6−1,6−2,
…,6−nを介してEr(エルビウム)添加光ファイバ
増幅器7−1,7−2,…,7−nが接続されて光分岐
器8が構成されている。[0004] An optical transmission line 2 is connected to one input end of an optical multiplexer 1 shown in the figure, and the other input end of the optical multiplexer 1 is connected to an output end of a semiconductor laser diode 4 via an optical fiber 3. It is connected. The output end of the optical multiplexer 1 is connected to the input end of an optical fiber fused type optical star coupler 5, and the output ends of the optical star coupler 5 are connected to the optical fibers 6-1, 6-2.
, 6-n are connected to Er (erbium) -doped optical fiber amplifiers 7-1, 7-2,..., 7-n to form an optical branching device 8.
【0005】この光分岐器8は、光伝送路2からの信号
光が半導体レーザダイオード4からの励起光と光合波器
1で合波されて増幅された後、光スターカプラ5で分岐
され、分岐光が各Er添加光ファイバ増幅器7−1,7
−2,…,7−nでそれぞれ増幅されるようになってい
る。The optical splitter 8 splits the signal light from the optical transmission line 2 with the pumping light from the semiconductor laser diode 4 in the optical multiplexer 1 and amplifies the signal light. The branch light is emitted from each Er-doped optical fiber amplifier 7-1, 7
,..., 7-n.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光分岐器8は、システム化されたEr添加光ファイバ増
幅器7−1,7−2,…,7−nをn個用いているた
め、システム全体として高価な装置となっている。ま
た、将来の波長多重通信においては増幅利得の波長依存
性が平坦であることが必須条件となるが、波長1530
nmと1560nmとの間で増幅利得の偏差が±1dB
よりも大きいという問題があった。However, the conventional optical branching device 8 uses n Er-doped optical fiber amplifiers 7-1, 7-2,... It is an expensive device as a whole. In the future wavelength division multiplexing communication, it is an essential condition that the wavelength dependency of the amplification gain is flat.
± 1 dB deviation of amplification gain between nm and 1560 nm
There was a problem that is larger than.
【0007】また、Er添加光ファイバは高利得を図る
ため、通常、コアとクラッドとの比屈折率差Δ1は1%
〜数%の高い値に設定されるが、シングルモードファイ
バの比屈折率差Δ2と導波路型光スターカプラの比屈折
率差Δ3は0.数%に設定される。なぜならば、通常、
比屈折率差Δ2と比屈折率差Δ3との間で整合がとら
れ、比屈折率差Δ1は特に高い値のため、具体的な整合
方法がみつかっていない。従って、導波路型光スターカ
プラとEr添加光ファイバとの間で比屈折率差のミスマ
ッチングが生じ、この部分から反射が生じる。Since the Er-doped optical fiber has a high gain, the relative refractive index difference Δ1 between the core and the clad is usually 1%.
The relative refractive index difference Δ2 of the single mode fiber and the relative refractive index difference Δ3 of the waveguide type optical star coupler are set to 0. Set to a few percent. Because usually
Matching is performed between the relative refractive index difference Δ2 and the relative refractive index difference Δ3, and a specific matching method has not been found because the relative refractive index difference Δ1 is a particularly high value. Accordingly, a mismatch in the relative refractive index difference occurs between the waveguide type optical star coupler and the Er-doped optical fiber, and reflection occurs from this portion.
【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、安価で増幅利得が平坦な光分岐器を提供することに
ある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an inexpensive optical splitter having a flat amplification gain.
【0009】[0009]
【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、光スターカプラの入力ポートに入力された
信号光を複数の出力ポートに分岐する光分岐器におい
て、励起光を発生する励起光源と、一方の入力端に信号
光が入力され他方の入力端が励起光源の出力端に接続さ
れ励起光と信号光とを合波する光合波手段と、光合波手
段の出力端に接続されると共にコアに希土類元素が添加
されて高屈折率化した光増幅用の希土類添加光ファイバ
と、光増幅用の希土類添加光ファイバに接続され励起光
と合波された信号光から励起光を分波する光分波手段
と、入力端が光分波手段の一方の出力端に接続された光
スターカプラと、波長1530nm〜1560nmにお
ける増幅利得偏差を低減させるため光スターカプラの出
力端に接続されコアに希土類元素が添加されて高屈折率
化した出力側の希土類添加光ファイバとを備えたもので
ある。To achieve the above object, the present invention provides an optical splitter for splitting a signal light input to an input port of an optical star coupler into a plurality of output ports, thereby generating pump light. An excitation light source, optical multiplexing means for inputting a signal light to one input terminal and connecting the other input terminal to an output end of the excitation light source, and multiplexing the excitation light and the signal light; and connecting to an output end of the optical multiplexing means In addition, a rare earth element is added to the core and a rare earth element is added to the core to increase the refractive index, and a pumping light from the signal light multiplexed with the pumping light is connected to the rare earth doped optical fiber for the light amplification. Optical demultiplexing means for demultiplexing, an optical star coupler having an input end connected to one output end of the optical demultiplexing means, and an optical star coupler connected to an output end of the optical star coupler for reducing amplification gain deviation at a wavelength of 1530 nm to 1560 nm. To the core Those having a rare earth doped optical fiber on the output side earth element has a high refractive streamlining been added.
【0010】上記構成に加え本発明は、光増幅用の希土
類添加光ファイバと光分波手段との間に偏波無依存型の
アイソレータが挿入されるのが好ましい。In the present invention, in addition to the above configuration, it is preferable that a polarization independent isolator is inserted between the rare earth-doped optical fiber for optical amplification and the optical demultiplexing means.
【0011】上記構成に加え本発明は、両希土類添加光
ファイバにはコアにAl2 O3 が共添加されているのが
好ましい。In the present invention, in addition to the above structure, it is preferable that both rare earth-doped optical fibers have Al 2 O 3 co-doped in the core.
【0012】上記構成に加え本発明は、信号光と励起光
源からの励起光とを合波する光合波手段、励起光と合波
された信号光から励起光を分波する光分波手段及び信号
光を分岐するための光スターカプラの内、少なくとも一
つを平板基板上に形成して導波路型光部品としてもよ
い。In addition to the above configuration, the present invention provides an optical multiplexing means for multiplexing signal light and pumping light from a pumping light source, an optical demultiplexing means for demultiplexing pumping light from the signal light multiplexed with the pumping light, and At least one of the optical star couplers for splitting the signal light may be formed on a flat substrate to form a waveguide type optical component.
【0013】上記構成に加え本発明は、導波路型の光分
波手段と、導波路型の光スターカプラとを同一基板上に
形成してもよい。In the present invention, in addition to the above configuration, the waveguide type optical demultiplexing means and the waveguide type optical star coupler may be formed on the same substrate.
【0014】上記構成に加え本発明は、偏波無依存型の
アイソレータは、コアの屈折率ncrと導波路のクラッド
の屈折率ncld から算出される比屈折率差(ncr−ncl
d )/ncrが1.0%以上である光ファイバに対応でき
るアイソレータとし、導波路型の光分波手段と導波路型
光スターカプラを同一基板上に形成し、かつ比屈折率差
が希土類元素を添加した光ファイバの比屈折率差±0.
5%の範囲内であるのが好ましい。In addition to the above configuration, the present invention provides a polarization-independent isolator which has a relative refractive index difference (n cr −n cl) calculated from the refractive index n cr of the core and the refractive index n cld of the cladding of the waveguide.
d ) An isolator that can cope with an optical fiber having / n cr of 1.0% or more, a waveguide type optical demultiplexing means and a waveguide type optical star coupler are formed on the same substrate, and the relative refractive index difference is reduced. The relative refractive index difference of the optical fiber doped with the rare earth element is ± 0.
Preferably it is in the range of 5%.
【0015】上記構成に加え本発明は、導波路型光部品
は、コアの組成がSix Oy Nz Hw (0≦x,y,
z,w≦2)であってもよい。[0015] In addition to the above structure present invention, a waveguide-type optical components, the composition of the core is Si x O y N z H w (0 ≦ x, y,
z, w ≦ 2).
【0016】上記構成に加え本発明は、導波路型光部品
は、コアの組成が(Six Gey )O2 (0≦x,y≦
1)であってもよい。In addition to the above configuration, the present invention provides a waveguide type optical component, wherein the composition of the core is (Si x Ge y ) O 2 (0 ≦ x, y ≦
1).
【0017】上記構成に加え本発明は、コアに希土類元
素を添加した光ファイバの少なくとも一部に、希土類元
素を添加した複数のコアを有する高比屈折率差の希土類
添加マルチコア光ファイバを用いてもよい。In addition to the above-described structure, the present invention uses a rare-earth-doped multi-core optical fiber having a high relative refractive index difference and having a plurality of cores doped with a rare-earth element at least in a part of an optical fiber having a core doped with a rare-earth element. Is also good.
【0018】上記構成に加え本発明は、導波路型光部品
の少なくとも一部がポリマからなっていてもよい。In the present invention, in addition to the above configuration, at least a part of the waveguide type optical component may be made of a polymer.
【0019】光増幅用の希土類添加光ファイバ内で励起
光と合波して信号光が増幅される際に特定の波長(例え
ば1530nmから1560nmまでの間の波長)にお
いて増幅率が高いピーク値を有するが、本発明の光分岐
器によれば、出力側の希土類添加光ファイバを通過する
ことにより、ピーク値に対応する信号光が光吸収される
ので増幅利得の波長依存性が平坦化される。すなわち増
幅利得偏差の小さな光分岐器が得られる。また、予め信
号光を増幅した後でn分配するので、分配偏差を抑える
ことができる。When the signal light is amplified by being combined with the pump light in the rare-earth-doped optical fiber for optical amplification, a peak value having a high amplification factor at a specific wavelength (for example, a wavelength between 1530 nm and 1560 nm) is obtained. However, according to the optical splitter of the present invention, the signal light corresponding to the peak value is optically absorbed by passing through the rare-earth-doped optical fiber on the output side, so that the wavelength dependence of the amplification gain is flattened. . That is, an optical splitter having a small amplification gain deviation can be obtained. Further, since the signal light is preliminarily amplified and then distributed to n, the distribution deviation can be suppressed.
【0020】換言すれば、希土類添加光ファイバの内、
増幅用の希土類添加光ファイバは文字通り光増幅のため
のファイバであるのに対し、出力側の希土類添加光ファ
イバは、増幅利得偏差を低減させるためのファイバであ
る。In other words, of the rare earth-doped optical fibers,
The rare earth-doped optical fiber for amplification is literally a fiber for optical amplification, whereas the rare earth-doped optical fiber on the output side is a fiber for reducing amplification gain deviation.
【0021】本発明の光分岐器は、光スターカプラの出
力側に光増幅器というシステムを用いずに、単に光ファ
イバのみを用いているため高価とはならない。また、光
スターカプラの分岐損失は1×8光スターカプラを用い
た場合でも高々9〜10dB、光増幅用の光ファイバの
増幅利得は40dB程度であるため、分岐後には30d
B程度の増幅利得を維持しており問題とはならない。さ
らに、導波路型の光分波手段と導波路型光スターカプラ
とを同一基板上に形成し、それらを一般に用いられてい
る低Δ(比屈折率差)導波路型光部品で対応したとする
と、TEC( Thermal Expanded Core) 技術のような光
ファイバと導波路型光部品との融着技術が必要となる。
またΔの異なる光部品同士を接続した場合には光反射の
問題が生じる。The optical splitter of the present invention is not expensive because it uses only an optical fiber without using a system called an optical amplifier on the output side of an optical star coupler. The branch loss of the optical star coupler is at most 9 to 10 dB even when the 1 × 8 optical star coupler is used, and the amplification gain of the optical fiber for optical amplification is about 40 dB.
There is no problem because the amplification gain of about B is maintained. Furthermore, it was stated that a waveguide type optical demultiplexing means and a waveguide type optical star coupler were formed on the same substrate, and that they were supported by a generally used low Δ (specific refractive index difference) waveguide type optical component. Then, a fusion technology of an optical fiber and a waveguide type optical component such as a TEC (Thermal Expanded Core) technology is required.
When optical components having different Δ are connected, a problem of light reflection occurs.
【0022】ここでTEC技術について説明する。Here, the TEC technology will be described.
【0023】低Δのシングルモード光ファイバと高Δの
希土類添加光ファイバとをアーク放電を利用して融着接
続する際に、高Δの希土類添加光ファイバの接続部を過
剰に加熱して、高Δの希土類添加光ファイバのそれぞれ
のコアに添加されているGeO2 をクラッド側へ拡散さ
せ、接続部付近の高Δの希土類添加光ファイバのΔ値を
低下させ、かつ、モードフィールド径を大きくすること
により、シングルモード光ファイバとの間でモードフィ
ールド整合をとるようにするものである。When the low Δ single-mode optical fiber and the high Δ rare earth-doped optical fiber are fusion-spliced by using arc discharge, the connection of the high Δ rare earth-doped optical fiber is excessively heated. GeO 2 added to each core of the high-Δ rare-earth-doped optical fiber is diffused to the cladding side, the Δ value of the high-Δ rare-earth-doped optical fiber near the connection portion is reduced, and the mode field diameter is increased. By doing so, mode field matching with the single mode optical fiber is achieved.
【0024】モードフィールド整合領域の長さは通常2
〜5mm程度であり、この長さが長くなる程接続部での
損失を小さくすることができる。The length of the mode field matching area is usually 2
55 mm, and the longer the length is, the smaller the loss at the connection part can be.
【0025】そこで、本発明は偏波面無依存型のアイソ
レータ、光分波手段及び導波路型光スターカプラのΔを
希土類添加光ファイバのコアのΔと略等しくすることに
より、TEC技術による接続回数を低減させることがで
き、光反射の問題も生じない。Accordingly, the present invention provides a polarization-independent isolator, an optical demultiplexer, and a waveguide type optical star coupler, in which Δ is made substantially equal to Δ of the core of the rare-earth-doped optical fiber. Can be reduced, and the problem of light reflection does not occur.
【0026】希土類添加光ファイバのコアにAl2 O3
が添加されている場合にはさらに増幅利得偏差を小さく
することができる。Al 2 O 3 is added to the core of the rare earth doped optical fiber.
Is added, the amplification gain deviation can be further reduced.
【0027】導波路型光部品の比屈折率差を希土類添加
光ファイバのそれと略等しくなるようにすることによ
り、TEC技術による接続回数を減少させることがで
き、接続部で生じる光反射を極力抑えることができる。By making the relative refractive index difference of the waveguide type optical component substantially equal to that of the rare earth-doped optical fiber, the number of times of connection by the TEC technique can be reduced, and light reflection generated at the connection portion is suppressed as much as possible. be able to.
【0028】光合波手段、光分波手段及び光スターカプ
ラの内、少なくとも一つを平板基板上に形成して導波路
型光部品とするか或いは、導波路型の光分波手段と、導
波路型の光スターカプラとを同一基板上に形成すること
により、光分岐器を小型化、低損失化することができ
る。At least one of the optical multiplexing means, the optical demultiplexing means, and the optical star coupler is formed on a flat substrate to form a waveguide type optical component, or By forming the waveguide type optical star coupler on the same substrate, the size of the optical splitter can be reduced and the loss can be reduced.
【0029】偏波無依存型のアイソレータは、コアの屈
折率ncrと導波路のクラッドの屈折率ncld から算出さ
れる比屈折率差(ncr−ncld )/ncrが1.0%以上
である光ファイバに対応できるアイソレータであり、導
波路型の光分波手段と導波路型光スターカプラを同一基
板上に形成し、かつ比屈折率差が希土類元素を添加した
光ファイバの比屈折率差±0.5%の範囲内である場合
には融着接続部が減少することにより光反射が抑えられ
損失を減少させることができる。The polarization independent isolator has a relative refractive index difference (n cr −n cld ) / n cr calculated from the refractive index n cr of the core and the refractive index n cld of the cladding of the waveguide of 1.0. % Of an optical fiber with a waveguide type optical demultiplexing means and a waveguide type optical star coupler formed on the same substrate and having a relative refractive index difference doped with a rare earth element. When the relative refractive index difference is within the range of ± 0.5%, the number of fusion-spliced portions is reduced, so that light reflection is suppressed and the loss can be reduced.
【0030】導波路型光部品は、コアの組成がSix O
y Nz Hw (0≦x,y,z,w≦2)である場合に
は、コアの比屈折率を調整することができ損失を減少さ
せることができる。The waveguide-type optical components, the composition of the core is Si x O
When y N z H w (0 ≦ x, y, z, w ≦ 2), the relative refractive index of the core can be adjusted and the loss can be reduced.
【0031】導波路型光部品は、コアの組成が(Six
Gey )O2 (0≦x,y≦1)である場合には、コア
の比屈折率を調整することができ損失を減少させること
ができる。The waveguide type optical component has a core composition of (Si x
When Ge y ) O 2 (0 ≦ x, y ≦ 1), the relative refractive index of the core can be adjusted and the loss can be reduced.
【0032】コアに希土類元素を添加した光ファイバの
少なくとも一部に、希土類元素を添加した複数のコアを
有する高比屈折率差の希土類添加マルチコア光ファイバ
を用いる場合には、増幅利得偏差をさらに小さくするこ
とができる。When a rare earth-doped multi-core optical fiber having a high relative refractive index difference and having a plurality of cores doped with a rare earth element is used as at least a part of the optical fiber doped with a rare earth element, the amplification gain deviation is further reduced. Can be smaller.
【0033】導波路型光部品の少なくとも一部分にポリ
マを用いることにより、光分岐器のコストを低下させる
ことができる。By using a polymer for at least a part of the waveguide type optical component, the cost of the optical splitter can be reduced.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0035】図1は本発明の光分岐器の一実施の形態を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the optical splitter of the present invention.
【0036】一端(図では左端)から信号光が入射され
るシングルモード光ファイバ10の他端が、偏波無依存
型のアイソレータ11の入力端11aに接続されてい
る。アイソレータ11の出力端11bは光合波手段とし
ての光合波器12の一方の入力端12aに接続されてい
る。光合波器12の他方の入力端12bは、励起光源
(例えば半導体レーザダイオード)13の出力端13a
に光ファイバ14を介して接続されている。光合波器1
2の出力端12cはコアに希土類元素(例えばEr)を
添加した高屈折率の光増幅用の光ファイバ(以下「希土
類添加光ファイバ」という)15の一端15aに接続さ
れている。希土類添加光ファイバ15の他端15bは他
のアイソレータ16の入力端16aに接続され、アイソ
レータ16の出力端16bは光分波手段としての光分波
器17の入力端17aに接続されている。光分波器17
の一方の出力端17bは1入力n出力型(図では1入力
8出力型であるが限定されない)の光スターカプラ18
の入力端18aに接続されている。なお光分波器17の
他方の出力端17cは無接続となっている。光スターカ
プラ18の出力端18a〜18iは複数(図では8本で
あるが限定されない)の希土類添加光ファイバ19−1
〜19−8の一端にそれぞれ接続されている。希土類添
加光ファイバ19−1〜19−8の他端が通常のシング
ルモード光ファイバ20−1〜20−8にそれぞれ接続
されて光分岐器21が構成されている。The other end of the single mode optical fiber 10 into which signal light is incident from one end (left end in the figure) is connected to the input end 11a of the polarization independent isolator 11. An output terminal 11b of the isolator 11 is connected to one input terminal 12a of an optical multiplexer 12 as an optical multiplexer. The other input end 12 b of the optical multiplexer 12 is connected to an output end 13 a of a pump light source (for example, a semiconductor laser diode) 13.
Through an optical fiber 14. Optical multiplexer 1
The second output end 12c is connected to one end 15a of a high refractive index optical fiber (hereinafter referred to as "rare earth doped optical fiber") 15 having a core doped with a rare earth element (for example, Er). The other end 15b of the rare-earth-doped optical fiber 15 is connected to the input end 16a of another isolator 16, and the output end 16b of the isolator 16 is connected to the input end 17a of an optical splitter 17 as an optical splitter. Optical splitter 17
One output terminal 17b of the optical star coupler 18 is a 1-input n-output type (in the drawing, a 1-input 8-output type is not limited).
Is connected to the input terminal 18a of the The other output terminal 17c of the optical demultiplexer 17 is not connected. The output ends 18a to 18i of the optical star coupler 18 have a plurality of (eight, but not limited to, eight in the figure) rare earth-doped optical fibers 19-1.
To 19-8. The other ends of the rare-earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 are connected to ordinary single-mode optical fibers 20-1 to 20-8, respectively, to form an optical splitter 21.
【0037】希土類添加光ファイバ15,19−1〜1
9−8には、Ge添加SiO2 ガラスにErを600p
pm添加し、コア径を3μm、ファイバ長を5mとした
光ファイバが用いられる。Rare earth doped optical fibers 15, 19-1 to 1
In 9-8, 600p of Er was added to Ge-added SiO 2 glass.
An optical fiber doped with pm, having a core diameter of 3 μm and a fiber length of 5 m is used.
【0038】シングルモード光ファイバ10の一端に信
号光が入力されると、信号光はアイソレータ11を通過
し、励起光源13からの励起光と共に光合波器12で合
波される。励起光と合波された信号光は希土類添加光フ
ァイバ15を通過する際に光増幅が行われ、その直後に
アイソレータ16を通過する。アイソレータ16を通過
した信号光は光分波器17により励起光が分波されて除
去される。信号光は光スターカプラ18により8分割さ
れ、増幅利得を平坦化するための希土類添加光ファイバ
19−1〜19−8をそれぞれ通過し、最後にシングル
モード光ファイバ20−1〜20−8に至る。光合波器
12と希土類添加光ファイバ15との接続部、希土類添
加光ファイバ19−1〜19−8とシングルモード光フ
ァイバ20−1〜20−8との接続部は、TEC技術に
よって融着接続されている。When signal light is input to one end of the single mode optical fiber 10, the signal light passes through the isolator 11 and is multiplexed with the pump light from the pump light source 13 by the optical multiplexer 12. The signal light multiplexed with the pump light is subjected to optical amplification when passing through the rare-earth-doped optical fiber 15, and immediately thereafter passes through the isolator 16. The signal light that has passed through the isolator 16 is separated by the optical demultiplexer 17 into pump light and removed. The signal light is divided into eight by the optical star coupler 18, passes through rare-earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 for flattening the amplification gain, and finally to single-mode optical fibers 20-1 to 20-8. Reach. The connection between the optical multiplexer 12 and the rare-earth-doped optical fiber 15 and the connection between the rare-earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 and the single-mode optical fibers 20-1 to 20-8 are fusion spliced by TEC technology. Have been.
【0039】光増幅用の希土類添加光ファイバ内で励起
光と合波して信号光が増幅される際に特定の波長(例え
ば1530nmから1560nmまでの間の波長)にお
いて増幅率が高いピーク値を有する。しかし本発明の光
分岐器21は、光スターカプラ18の出力端18b〜1
8iに希土類添加光ファイバ19−1〜19−8を接続
したことにより、増幅された信号光が出力側の希土類添
加光ファイバ19−1〜19−8を通過することによ
り、ピーク値に対応する信号光が光吸収されるので増幅
利得の波長依存性が平坦化される。すなわち増幅利得偏
差の小さな光分岐器が得られる。また、予め信号光を増
幅した後でn分配するので、分配偏差を抑えることがで
きる。例えば、従来は波長1530nm〜1560nm
の間で10dB程度あった増幅利得偏差が、希土類添加
光ファイバ19−1〜19−8を用いることにより2d
B程度に抑圧された。When the signal light is amplified by being combined with the pump light in the rare-earth-doped optical fiber for optical amplification, a peak value having a high amplification factor at a specific wavelength (for example, a wavelength between 1530 nm and 1560 nm) is obtained. Have. However, the optical splitter 21 according to the present invention includes the output terminals 18 b to 1
By connecting rare-earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 to 8i, the amplified signal light passes through the rare-earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 on the output side, and corresponds to the peak value. Since the signal light is optically absorbed, the wavelength dependence of the amplification gain is flattened. That is, an optical splitter having a small amplification gain deviation can be obtained. Further, since the signal light is preliminarily amplified and then distributed to n, the distribution deviation can be suppressed. For example, conventionally, the wavelength is 1530 nm to 1560 nm.
Amplification gain deviation which was about 10 dB between the optical fibers was reduced to 2 dB by using the rare earth doped optical fibers 19-1 to 19-8.
It was suppressed to about B.
【0040】また、本発明の光分岐器21は、8個のシ
ステム化した光増幅器を用いるのではなく、8本の希土
類添加光ファイバ19−1〜19−8を用いるので、低
コスト化を図ることができる。Further, the optical branching device 21 of the present invention uses eight rare earth-doped optical fibers 19-1 to 19-8 instead of using eight systemized optical amplifiers, so that the cost can be reduced. Can be planned.
【0041】さらに本発明の光分岐器21は、入出力側
に通常の比屈折率差を有するシングルモード光ファイバ
が用いられているので、従来の光ファイバ通信システム
への適用が容易であり、低コスト化を導入することがで
きる。Further, since the optical branching device 21 of the present invention uses a single mode optical fiber having a normal relative refractive index difference on the input and output sides, it can be easily applied to a conventional optical fiber communication system. Cost reduction can be introduced.
【0042】以上において本実施の形態では、希土類添
加光ファイバとしてGe添加SiO2 ガラスにErを6
00ppm添加した光ファイバを用いた場合で説明した
が、これに限定されるものではなく、Ge添加SiO2
ガラスにErだけでなくAl2 O3 を5000ppm〜
20000ppm添加した光ファイバを用いてもよい。
Al2 O3 の添加量を増加させることにより、波長15
30nm〜1560nmの間での増幅利得偏差をより小
さくすることができる。As described above, in the present embodiment, Er is added to Ge-doped SiO 2 glass as a rare earth-doped optical fiber.
Has been described in the case of using the 00ppm optical fiber doped, is not limited thereto, Ge added SiO 2
5000 ppm of Al 2 O 3 as well as Er
An optical fiber doped with 20,000 ppm may be used.
By increasing the amount of Al 2 O 3 added, the wavelength 15
The amplification gain deviation between 30 nm and 1560 nm can be further reduced.
【0043】ところで、光合波器、光分波器及び光スタ
ーカプラの内、少なくとも一つを平板基板上に形成した
導波路型光部品とすることができる。Incidentally, a waveguide type optical component in which at least one of the optical multiplexer, the optical demultiplexer and the optical star coupler is formed on a flat substrate can be used.
【0044】図2は本発明の光分岐器の他の実施の形態
を示すブロック図である。なお、図1に示した光分岐器
と同様の部材には共通の符号を用いた。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention. Note that the same members as those of the optical branching device shown in FIG.
【0045】図1に示した光分岐器21との相違点は、
光分波器17と光スターカプラ18とを平板状の基板3
0上に一体的に形成した点である。このような光分岐器
31も図1に示した光分岐器21と同様に増幅利得偏差
を小さくすることができ、安価に製造することができ
る。The difference from the optical splitter 21 shown in FIG.
The optical demultiplexer 17 and the optical star coupler 18 are connected to the flat substrate 3
That is, it is integrally formed on the upper surface of the hologram. Such an optical splitter 31 can also reduce the amplification gain deviation similarly to the optical splitter 21 shown in FIG. 1, and can be manufactured at low cost.
【0046】ここで、光増幅用の希土類添加光ファイバ
15の他端15bに接続されたアイソレータ16は、比
屈折率差が1.0%以上である光ファイバに対応できる
アイソレータとすることができ、導波路型の光分波器と
導波路型の光スターカプラとを同一基板上に形成するこ
とができ、かつアイソレータ11,16の比屈折率差
を、増幅用の希土類添加光ファイバの屈折率差±0.5
%の範囲内とすることができる。この場合の光分岐器
は、図2に示した光分岐器のアイソレータを比屈折率差
2.0%以上に対応できるものとし、導波路型の光分波
器と導波路型の光スターカプラとを同一基板上に形成
し、その光導波路型部品の比屈折率差を希土類添加光フ
ァイバの比屈折率差と同じ2.0%にしたものである
(図は図2と重複するため省略)。この場合、希土類添
加光ファイバと、偏波面無依存型アイソレータと、光導
波路型部品と、希土類添加光ファイバとは同じ比屈折率
差となるので、TEC技術による融着を用いる回数を少
なくすることができ、融着による光反射を極力抑えるこ
とができる。Here, the isolator 16 connected to the other end 15b of the rare earth-doped optical fiber 15 for optical amplification can be an isolator compatible with an optical fiber having a relative refractive index difference of 1.0% or more. In addition, the waveguide type optical demultiplexer and the waveguide type optical star coupler can be formed on the same substrate, and the relative refractive index difference between the isolators 11 and 16 is determined by the refractive index of the rare earth doped optical fiber for amplification. Rate difference ± 0.5
%. In this case, the optical branching device is such that the isolator of the optical branching device shown in FIG. 2 can cope with a relative refractive index difference of 2.0% or more, and a waveguide type optical demultiplexer and a waveguide type optical star coupler. Are formed on the same substrate, and the relative refractive index difference of the optical waveguide type component is set to 2.0%, which is the same as the relative refractive index difference of the rare-earth-doped optical fiber. ). In this case, since the rare earth-doped optical fiber, the polarization-independent isolator, the optical waveguide component, and the rare-earth-doped optical fiber have the same relative refractive index difference, the number of times of fusion using the TEC technology should be reduced. Light reflection due to fusion can be suppressed as much as possible.
【0047】なお、導波路型光部品の組成は特に説明し
なかったが、導波路型光部品のコアの組成をSix Oy
Nz Hw (0≦x,y,z,w≦2)、或いは(Six
Gey )O2 (0≦x,y≦1)としてもよい。[0047] Although the composition of the waveguide type optical component not specifically described, the composition of the waveguide type optical component core Si x O y
N z H w (0 ≦ x , y, z, w ≦ 2), or (Si x
Ge y ) O 2 (0 ≦ x, y ≦ 1).
【0048】図3は本発明の光分岐器の他の実施の形態
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention.
【0049】図1に示した光分岐器21との相違点は、
希土類添加光ファイバ15がシングルコア型ではなく、
マルチコア型である点である。太線で示した部分が希土
類添加マルチコア光ファイバ40である。希土類添加マ
ルチコア光ファイバ40を用いることにより、増幅利得
差をさらに小さくすることができる。この光分岐器41
は、導波路型光スターカプラの比屈折率差を2.0%に
する必要はなく、希土類添加マルチコア光ファイバ40
の光電界強度であるモードフィールド径と光導波路型部
品のモードフィールド径とが合うように比屈折率差が選
ばれる。The difference from the optical splitter 21 shown in FIG.
The rare earth doped optical fiber 15 is not a single core type,
It is a multi-core type. The portion indicated by the thick line is the rare-earth-doped multi-core optical fiber 40. By using the rare earth-doped multi-core optical fiber 40, the difference in amplification gain can be further reduced. This optical splitter 41
Need not make the relative refractive index difference of the waveguide type optical star coupler 2.0%.
The relative refractive index difference is selected so that the mode field diameter, which is the optical electric field strength of the optical waveguide device, and the mode field diameter of the optical waveguide type component match.
【0050】図4は本発明の光分岐器の他の実施の形態
を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention.
【0051】図1に示した光分岐器との相違点は、導波
路型光部品がポリマで形成されている点である。この光
分岐器51は、光分波器と光スターカプラとがポリマか
らなる基板50上に一体的に形成されているので、その
分だけコストを安価に抑えることができる。The difference from the optical branching device shown in FIG. 1 is that the waveguide type optical component is formed of a polymer. Since the optical splitter 51 has the optical demultiplexer and the optical star coupler integrally formed on the substrate 50 made of a polymer, the cost can be reduced by that much.
【0052】[0052]
【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.
【0053】光増幅用の希土類添加光ファイバ内で励起
光と合波して増幅された信号光が、出力側の希土類添加
光ファイバを通過することにより、増幅率が高くなった
特定の波長の信号光が光吸収されるので、安価で増幅利
得が平坦な光分岐器の提供を実現することができる。The signal light multiplexed with the pump light and amplified in the rare-earth-doped optical fiber for optical amplification passes through the rare-earth-doped optical fiber on the output side, and has a specific wavelength having an increased amplification factor. Since the signal light is optically absorbed, it is possible to provide an optical branching device which is inexpensive and has a flat amplification gain.
【図1】本発明の光分岐器の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical splitter according to the present invention.
【図2】本発明の光分岐器の他の実施の形態を示すブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention.
【図3】本発明の光分岐器の他の実施の形態を示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention.
【図4】本発明の光分岐器の他の実施の形態を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the optical splitter of the present invention.
【図5】従来の光分岐器のブロック図であるFIG. 5 is a block diagram of a conventional optical splitter.
11,16 アイソレータ 12 光合波器 13 励起光源 15,19−1〜19−8 希土類添加光ファイバ(E
r添加光ファイバ) 17 光分波器 18 光スターカプラ11, 16 Isolator 12 Optical multiplexer 13 Pump light source 15, 19-1 to 19-8 Rare earth doped optical fiber (E
r-doped optical fiber) 17 Optical demultiplexer 18 Optical star coupler
Claims (10)
た信号光を複数の出力ポートに分岐する光分岐器におい
て、励起光を発生する励起光源と、一方の入力端に信号
光が入力され他方の入力端に上記励起光源の励起光が入
力され、励起光と信号光とを合波する光合波手段と、該
光合波手段の出力端に接続されると共にコアに希土類元
素が添加されて高屈折率化した光増幅用の希土類添加光
ファイバと、該光増幅用の希土類添加光ファイバに接続
され励起光と合波された信号光から励起光を分波する光
分波手段と、入力端が該光分波手段の一方の出力端に接
続された光スターカプラと、波長1530nm〜156
0nmにおける増幅利得偏差を低減させるため該光スタ
ーカプラの出力端に接続されコアに希土類元素が添加さ
れて高屈折率化した出力側の希土類添加光ファイバとを
備えたことを特徴とする光分岐器。1. An optical splitter for splitting a signal light input to an input port of an optical star coupler into a plurality of output ports, comprising: an excitation light source for generating an excitation light; The pumping light of the pumping light source is input to the input end of the optical multiplexing means. The optical multiplexing means multiplexes the pumping light and the signal light. The optical multiplexing means is connected to the output end of the optical multiplexing means. A rare earth-doped optical fiber for optical amplification having a refractive index, an optical demultiplexer connected to the rare earth-doped optical fiber for optical amplification, and a demultiplexer for demultiplexing the pump light from the signal light multiplexed with the pump light; Is an optical star coupler connected to one output terminal of the optical demultiplexing means, and has a wavelength of 1530 nm to 156.
An optical branching optical fiber connected to the output end of the optical star coupler for reducing the amplification gain deviation at 0 nm and having a rare-earth element added to the core and having a high-refractive-index output-side rare-earth-doped optical fiber; vessel.
上記光分波手段との間に偏波無依存型のアイソレータが
挿入された請求項1に記載の光分岐器。2. The optical splitter according to claim 1, wherein a polarization independent isolator is inserted between the optical amplification rare earth doped optical fiber and the optical demultiplexing means.
Al2 O3 が共添加されている請求項1または2に記載
の光分岐器。3. The optical splitter according to claim 1, wherein said rare earth-doped optical fiber has a core co-doped with Al 2 O 3 .
する光合波手段、励起光と合波された信号光から励起光
を分波する光分波手段及び信号光を分岐するための光ス
ターカプラの内、少なくとも一つを平板基板上に形成し
て導波路型光部品とした請求項1から3のいずれかに記
載の光分岐器。4. An optical multiplexing means for multiplexing the signal light and the pumping light from the pumping light source, an optical demultiplexing means for demultiplexing the pumping light from the signal light multiplexed with the pumping light, and for branching the signal light. 4. The optical splitter according to claim 1, wherein at least one of the optical star couplers is formed on a flat substrate to form a waveguide type optical component.
スターカプラとを同一基板上に形成した請求項4に記載
の光分岐器。5. The optical splitter according to claim 4, wherein the waveguide type optical demultiplexer and the waveguide type optical star coupler are formed on the same substrate.
アの屈折率ncrと導波路のクラッドの屈折率ncld から
算出される比屈折率差(ncr−ncld )/ncrが1.0
%以上である光ファイバに対応できるアイソレータであ
り、導波路型の光分波手段と導波路型光スターカプラを
同一基板上に形成し、かつ比屈折率差が上記希土類元素
を添加した光ファイバの比屈折率差±0.5%の範囲内
である請求項4に記載の光分岐器。6. The above polarization independent isolator has a relative refractive index difference (n cr −n cld ) / n cr calculated from the refractive index n cr of the core and the refractive index n cld of the cladding of the waveguide. 1.0
%, Which is an optical fiber capable of coping with an optical fiber having a relative refractive index difference of not less than 1%, wherein a waveguide type optical demultiplexing means and a waveguide type optical star coupler are formed on the same substrate and the relative refractive index difference is doped with the rare earth element. The optical splitter according to claim 4, wherein the relative refractive index difference is within a range of ± 0.5%.
Oy Nz Hw (0≦x,y,z,w≦2)である請求項
4から6のいずれかに記載の光分岐器。7. A waveguide-type optical components, the composition of the core is Si x
O y N z H w (0 ≦ x, y, z, w ≦ 2) optical splitter according to any one of claims 4 to 6 is.
x Gey )O2 (0≦x,y≦1)である請求項4から
7のいずれかに記載の光分岐器。8. The waveguide type optical component, wherein the composition of the core is (Si)
The optical splitter according to claim 4, wherein x Ge y ) O 2 (0 ≦ x, y ≦ 1).
の少なくとも一部に、希土類元素を添加した複数のコア
を有する高比屈折率差の希土類添加マルチコア光ファイ
バを用いた請求項1から4のいずれかに記載の光分岐
器。9. A multi-core rare-earth-doped optical fiber having a high relative refractive index difference and having a plurality of cores doped with a rare-earth element is used as at least a part of an optical fiber doped with a rare-earth element in a core. The optical splitter according to any one of the above.
リマからなる請求項4から6のいずれかに記載の光分岐
器。10. The optical branching device according to claim 4, wherein at least a part of the waveguide type optical component is made of a polymer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8259081A JPH10104450A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Optical splitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8259081A JPH10104450A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Optical splitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10104450A true JPH10104450A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17329059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8259081A Pending JPH10104450A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Optical splitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10104450A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292917A (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical waveguide circuit device |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8259081A patent/JPH10104450A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292917A (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical waveguide circuit device |
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