JPH04101124A - 光信号増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光通信等における光信号増幅器に関するもので
、特に複数の光信号を増幅する場合に用いられるもので
ある。

〔従来の技術〕

近年、先ファイバ通信分野において、光信号を電気信号
に変換することなく直接増幅することができる光増幅器
の開発が進められている。特に希土類ドープファイバを
用いた光ファイバ型光増幅器は、優れた増幅特性を持ち
、通信路である光ファイバと容易に結合できるため、極
めて有用である。

第２図は、従来技術による光ファイバ型光増幅器の基本
構成を示したものである。同図に示されているこの光フ
ァイバ型光増幅器は、光増幅用として前述した希土類ド
ープファイバを用いている。

通信路である光ファイバ１を介して入力される波長λの
信号光と、励起用レーザ３から出力される波長λ　の励
起光とは、光合波器４で合波される。その後、エルビウ
ム（Ｅｒ）やネオジム（Ｎｄ）等の希土類元素がドープ
された光増幅用ファイバ５に入力されることにより、信
号光が増幅される。この光増幅用ファイバ５の信号光入
力側、及び出力側には、接続点等での戻り光による無用
なレーザ発振等を防止するため、光アイソレータ６かそ
れぞれ設置され、さらにその出力側には、増幅された信
号光のみを取り出し励起光を除去するための光フィルタ
７が設置されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

従来の光ファイバ型光増幅器では、光増幅用ファイバに
トープされた希土類元素の種類によって、増幅可能な波
長範囲が限定されていた。例えば、Ｅｒをドープしたフ
ァイバを用いた光増幅器では１．５５μｍ帯の光信号を
増幅するが、１．３μｍ帯の光信号は増幅できない。一
方、Ｎｄをドブしたファイバを用いた光増幅器では１゜
３μＭ帯でのみ光増幅効果かあり、１．５５μｍ帯ては
信号増幅できない。この様な問題点を解決し、光ファイ
バの通信容量を有効に使う方法として、二つの異なる波
長帯の信号を同時に増幅することが可能な光増幅器か望
まれている。

これを実現する一方法として、光増幅用ファイバに二種
以上の元素、例えばＥｒとＮｄを一緒にトープすること
か考えられる。これにより、光増幅用ファイバ自体は、
二つの異なる波長帯において増幅作用を持つか、光増幅
器を構成するのに不可欠な光アイソレータや光フィルタ
を二つの波長帯の信号光に対して動作するように作製す
ることは非常に難しいという問題があった。

また、多種の元素をドープするため、光増幅用ファイバ
の伝送損失を小さくするのが難しいという問題があった
。

本発明は、上記の問題点を解決した光信号増幅器を提供
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、入力された複数の異なる波長を持つ信号光を
、各々の波長の信号光に分離する光分波器と、その光分
波器によって分離された波長の異なる複数の信号光をそ
れぞれ増幅する、複数の光フフイハ型光増幅器と、その
光ファイバ型増幅器によって増幅された複数の異なる波
長の信号光を、合成してさらに出力する光合波器とを備
えることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、異なる波長の信号光が、まず、光分波
器によって分離された後、別々の光増幅用ファイバで増
幅され、さらに合波されて出力される。従って、各々の
光増幅用ファイバは、各波長帯でのみ増幅作用を持てば
良く、一つの波長帯で増幅作用か最大となるようドープ
する元素を調整すればよいから、製造も容易で、伝送損
失を小さくすることが可能である。

また、光アイソレータ及び光フィルタも、それぞれの波
長帯でのみ動作すればよいがら、高性能なものが容易に
入手できる。従って複数の波長帯の信号を同時に増幅す
る光増幅器を極めて容易に得ることかできる。

〔実施例〕

第１図に基つき、本発明に係る光増幅器の実施例につい
て説明する。

図示されている構成によれば、ます、異なる波長λ　　
λ２を持つ第１及び第２の信号光が光分波器２に入力さ
れ、それぞれの波長の光に分波される。これら分波光は
、光分波器２に接続されている２本の光ファイバによっ
て、それぞれが別々の光ファイバ型光増幅器に伝送され
る。この光ファイバ型光増幅器において、ます、波長λ
ｌの第１の信号光は光合波器４１に入力され、励起光用
レーザ３１からの励起光λ、１と合波される。この合波
光は、光アイソレータ６１を通過することによって無用
なレーザ発振等の影響を受ける事なく、希土類元素が添
加された光増幅用ファイバ５１に伝送され、第１の信号
光が増幅される。励起光と、増幅された信号光とからな
る合波光は、光アイソレータ６１を通過し、さらに光フ
ィルタ７１を通過することによって合波光中の励起光が
除去され、増幅された第１の信号光のみが取り出される
。−この第１の信号光は光合波器８に伝送され、通信路
としての光ファイバに送られる。

一方、光分波器２で分波された波長λ２の第２の信号光
は光合波器４２に入力され、励起光用レーザ３２からの
励起光λｐ２と合波される。この合波光は光アイソレー
タ６２を通過し、光増幅用ファイバ５２に伝送されて第
２の信号光が増幅される。増幅された第１の信号光を含
む合波光は、光アイソレータ６２を通過し、さらに光フ
ィルタ７２を通過することによって、第２の信号光のみ
が取り出される。この第２の信号光は、波長λ１の第１
の信号光同様、光合波器８に伝送される。

この光合波器８においては、これら増幅された波長λ　
、λ２の第１、第２の信号光が合波される。

■ 以上述べた様に、単一の光分波器と単一の光合波器との
間に、複数の光ファイバ型光増幅器を並列に設置し、接
続した構成の光信号増幅器を用いることによって、複数
の信号を同時に増幅することができる。

次に、本実施例を用いた具体的な結果を説明する。ここ
では、１．３μｍ及び１．５５μｍの２波長を選んで信
号光とした。この信号光は光分波器２に伝送され、１．
３μｌ帯と１．５５μ麿帯の光信号にそれぞれ分離され
る。

分離された１、３μ■帯の光信号は、光ファイバ型光増
幅器を介して増幅されるわけであるが、このとき１．３
μｍ波長の光は、発振波長０．７９μｍの半導体レーザ
を使用した励起光用レーザ３１からの励起光と、光合波
器４１において合波される。この光合波器４１は、波長
０．７９μｍと１，３μ口で挿入損失が最小となるよう
に設計されている。ここで合波された光は、光増幅用フ
ァイバ５１としてＮｄをドープしたフッ化物ガラスファ
イバ中を通過する。一方、１．５５μｍ波長の信号光は
、発振波長０．９８μｍの半導体レーザを使用した励起
光用レーザ３２からの励起光と、光合波器４２において
合波される。この光合波器４２も、波長０．９８μＭと
１．５５μｌでそれぞれ挿入損失が最小となるよう設計
されている。ここで合波された光は、光増幅用ファイバ
５２としてＥｒをドープした石英ガラスファイバ中を通
過する。

これら光増幅用ファイバを通過した信号光は、それぞれ
の波長帯で最適化されている部品を用いた光フィルタ７
１．７２を通過する。

上述した構成によって増幅された各信号光は、光合波器
８に集光される。この光合波器８において、波長１．３
μｌと１，５５μ印の増幅された信号光のみが合波され
、その結果、１．３μ町の信号光は約１ｄＢ、１．５５
μｍの信号光は約８ｄＢ増幅されて出力された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数の光波長帯
で光増幅動作をする光増幅器を容易に作製することがで
き、波長多重方式の光通信システムに利用できる。

本構成を示す図である。

１・・・光ファイバ、２・・・光分波器、３．３１．３
２・・・励起光用レーザ、４．４１．４２・・・光合波
器、５．５１．５２・・・光増幅用ファイバ、６．６１
．６２・・・光アイソレータ、７．７１．７２・・・光
フィルタ、８・・・光合波器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力された、複数の異なる波長を持つ信号光を、各
   々の波長の信号光に分離する光分波器と、 前記光分波器によって分離された波長の異なる複数の信
   号光をそれぞれ増幅する、複数の光ファイバ型光増幅器
   と、 前記複数の光ファイバ型光増幅器によって増幅された複
   数の異なる波長の信号光を、合成してさらに出力する光
   合波器とを備えることを特徴とする、光信号増幅器。 ２、前記複数の光ファイバ型光増幅器のそれぞれは、光
   増幅ファイバの信号光入力側、及び信号光出力側それぞ
   れに光アイソレータを有し、さらに前記光合波器側に光
   フィルタを有することを特徴とする、請求項１記載の光
   信号増幅器。