JP2002359419A - 光ファイバカプラとこれを用いた光増幅器 - Google Patents
光ファイバカプラとこれを用いた光増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】希土類添加ファイバ自体で形成した光ファイバ
カプラを用いた光ファイバ増幅器において、ゲイン・波
長特性、出力・波長特性等の増幅特性の改善・変更が可
能な手段を提供する。 【解決手段】少なくとも一つが第１の希土類添加ファイ
バからなる複数のファイバを融着延伸した光ファイバカ
プラにおいて、前記第１の希土類添加ファイバの融着延
伸部の近傍における一方の端部にシングルモードファイ
バが融着され、他方の端部に第２の希土類添加ファイバ
を融着する。
カプラを用いた光ファイバ増幅器において、ゲイン・波
長特性、出力・波長特性等の増幅特性の改善・変更が可
能な手段を提供する。 【解決手段】少なくとも一つが第１の希土類添加ファイ
バからなる複数のファイバを融着延伸した光ファイバカ
プラにおいて、前記第１の希土類添加ファイバの融着延
伸部の近傍における一方の端部にシングルモードファイ
バが融着され、他方の端部に第２の希土類添加ファイバ
を融着する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、光通信分野で用いられ
る光ファイバカプラ及びそれを用いた光ファイバ増幅器
に関するものである。
る光ファイバカプラ及びそれを用いた光ファイバ増幅器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光通信システムにおいて、入射し
た光をそのまま増幅する光ファイバ増幅器が用いられて
いる。その構造は、図８に示すように光ファイバカプラ
からなる合波器（ＷＤＭ）７と励起光源６を組み合わせ
Ｅｒ、Ｎｄ、Ｐｒに代表される希土類元素をコア内に添
加した希土類添加ファイバ４と融着接続し、出力部にお
いて、インライン型光アイソレータ８のような受動部品と融着接続
し構成される。そして、入力された信号光は合波器７で
励起光と合波され、希土類添加ファイバ４内で増幅され
て出力する事になる。
た光をそのまま増幅する光ファイバ増幅器が用いられて
いる。その構造は、図８に示すように光ファイバカプラ
からなる合波器（ＷＤＭ）７と励起光源６を組み合わせ
Ｅｒ、Ｎｄ、Ｐｒに代表される希土類元素をコア内に添
加した希土類添加ファイバ４と融着接続し、出力部にお
いて、インライン型光アイソレータ８のような受動部品と融着接続
し構成される。そして、入力された信号光は合波器７で
励起光と合波され、希土類添加ファイバ４内で増幅され
て出力する事になる。
【０００３】しかしながら、この構成では、各構成部品
を融着接続する為、融着によるスプライス接続等に手間
がかかり、接続による損失も発生し、利得、雑音特性な
ど増幅特性上好ましくなかった。そこで、本件出願人は
特願平１１−２４３２４４号において希土類添加ファイ
バ４自体で光ファイバカプラを構成することにより、上
記課題を解決する手段を提供した。これは、励起光伝搬
用ファイバ２からの励起光とシングルモードファイバ１
からの信号光が合波器７で合波し、希土類添加ファイバ
４で信号光を増幅する構成のものである。又図９のよう
に、合波器７を希土類添加ファイバの両端部に構成し、
それにより双方向励起が可能な構成の光増幅器が構成で
きる。
を融着接続する為、融着によるスプライス接続等に手間
がかかり、接続による損失も発生し、利得、雑音特性な
ど増幅特性上好ましくなかった。そこで、本件出願人は
特願平１１−２４３２４４号において希土類添加ファイ
バ４自体で光ファイバカプラを構成することにより、上
記課題を解決する手段を提供した。これは、励起光伝搬
用ファイバ２からの励起光とシングルモードファイバ１
からの信号光が合波器７で合波し、希土類添加ファイバ
４で信号光を増幅する構成のものである。又図９のよう
に、合波器７を希土類添加ファイバの両端部に構成し、
それにより双方向励起が可能な構成の光増幅器が構成で
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光増幅
器の増幅特性を改善するには上記の構成では充分ではな
く、増幅帯域をより長波長側にシフトさせ、広帯域化す
る事等が求められている。
器の増幅特性を改善するには上記の構成では充分ではな
く、増幅帯域をより長波長側にシフトさせ、広帯域化す
る事等が求められている。
【０００５】本発明は、そうした光増幅器の増幅特性の
改善に対応する為になされたものである。
改善に対応する為になされたものである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】本発明は、少なくとも一つ
が第１の希土類添加ファイバからなる複数のファイバを
融着延伸した光ファイバカプラにおいて、前記第１の希
土類添加ファイバの融着延伸部の近傍における一方の端
部にシングルモードファイバが融着され、他方の端部に
第２の希土類添加ファイバが融着されていることを特徴
とする、即ち本発明は、上述した希土類添加ファイバ自
体で構成した光ファイバカプラをベースにし、これに用
いた希土類添加ファイバに、これと異なる特性を有する
第２の希土類添加ファイバを融着接続する事により、こ
れまでの増幅特性と異なる特性が求められる場合に対応
する手段が提供できる事になる。
が第１の希土類添加ファイバからなる複数のファイバを
融着延伸した光ファイバカプラにおいて、前記第１の希
土類添加ファイバの融着延伸部の近傍における一方の端
部にシングルモードファイバが融着され、他方の端部に
第２の希土類添加ファイバが融着されていることを特徴
とする、即ち本発明は、上述した希土類添加ファイバ自
体で構成した光ファイバカプラをベースにし、これに用
いた希土類添加ファイバに、これと異なる特性を有する
第２の希土類添加ファイバを融着接続する事により、こ
れまでの増幅特性と異なる特性が求められる場合に対応
する手段が提供できる事になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明をする。本発明による光ファイバカプラは、
図１で構成が示されているようにシングルモードファイ
バ１、それと融着接続された第１の希土類添加ファイバ
４ａ、励起光伝搬用ファイバ２から構成され、第１の希
土類添加ファイバ４ａと励起光伝搬用ファイバ２の間で
融着延伸部３を形成してある。また第１の希土類添加フ
ァイバの他端に融着部４ｃを介して第２の希土類添加フ
ァイバ４ｂが接続されている。励起光伝搬用ファイバ２
は、基本的に励起光がシングルモードを維持できる状態
の構造を有し、希土類添加ファイバ４ａに近いモードフ
ィールド径を有し、それと低損失な接続が可能なもので
ある。具体的にはシングルモードファイバと希土類添加
ファイバの端面同士を融着接続したものや、あるいは希
土類添加ファイバ４とコア径、屈折率等がほぼ同構造
で、希土類が添加されていないファイバを用いてもよ
い。
づいて説明をする。本発明による光ファイバカプラは、
図１で構成が示されているようにシングルモードファイ
バ１、それと融着接続された第１の希土類添加ファイバ
４ａ、励起光伝搬用ファイバ２から構成され、第１の希
土類添加ファイバ４ａと励起光伝搬用ファイバ２の間で
融着延伸部３を形成してある。また第１の希土類添加フ
ァイバの他端に融着部４ｃを介して第２の希土類添加フ
ァイバ４ｂが接続されている。励起光伝搬用ファイバ２
は、基本的に励起光がシングルモードを維持できる状態
の構造を有し、希土類添加ファイバ４ａに近いモードフ
ィールド径を有し、それと低損失な接続が可能なもので
ある。具体的にはシングルモードファイバと希土類添加
ファイバの端面同士を融着接続したものや、あるいは希
土類添加ファイバ４とコア径、屈折率等がほぼ同構造
で、希土類が添加されていないファイバを用いてもよ
い。
【０００８】製法は、図１（ｂ）に示すように、まず端
面側の保護被覆を剥がしたシングルモードファイバ１
と、同様に保護被覆を剥がした第１の希土類添加ファイ
バ４ａの端面同士を融着接続部１ａで接続したものを少
なくとも１本用意する。同様に上記の励起光伝搬用ファ
イバ２を少なくとも１本用意する。次にシングルモード
ファイバ１と第１の希土類添加ファイバ４ａを融着接続
したものと、励起光伝搬用ファイバ２とを並列に設置
し、希土類添加ファイバ４側を加熱融着延伸する事によ
って、融着延伸部３を形成する。このとき融着延伸する
ファイバ同士が、共に殆ど構造が同じであり、伝搬定数
が等しい事から、融着延伸によりある特定波長で完全結
合する事ができる。この場合、特定波長とは励起光波長
である。
面側の保護被覆を剥がしたシングルモードファイバ１
と、同様に保護被覆を剥がした第１の希土類添加ファイ
バ４ａの端面同士を融着接続部１ａで接続したものを少
なくとも１本用意する。同様に上記の励起光伝搬用ファ
イバ２を少なくとも１本用意する。次にシングルモード
ファイバ１と第１の希土類添加ファイバ４ａを融着接続
したものと、励起光伝搬用ファイバ２とを並列に設置
し、希土類添加ファイバ４側を加熱融着延伸する事によ
って、融着延伸部３を形成する。このとき融着延伸する
ファイバ同士が、共に殆ど構造が同じであり、伝搬定数
が等しい事から、融着延伸によりある特定波長で完全結
合する事ができる。この場合、特定波長とは励起光波長
である。
【０００９】融着延伸部３は、融着接続部１ａ近傍の希
土類添加ファイバ４側に形成する。そして融着延伸部３
と融着接続部１ａとの距離を３０mm以下とする。これは
通常、こうした光ファイバの内、希土類がＥｒの場合の
信号光の吸収率は、３〜８ｄＢ／ｍあり、その長さが３
０mm以上の場合、シングルモードファイバ１側から希土
類添加ファイバ４に入射した信号光成分が励起光と結合
する前に希土類元素に、０．１〜０．２５ｄＢ以上吸収
・減衰し、増幅特性上好ましくないからである。上記加
熱融着延伸後、所定の工程により、図２に示したように
基板５上に融着延伸部３を含む部位を設置し、接着剤５
ａで固定して、光ファイバカプラとして完成する。尚、
上述融着延伸工程の前又は後に上記第１の希土類添加フ
ァイバ４ａの他端に、第２の希土類添加ファイバ４ｂを
融着しておく。
土類添加ファイバ４側に形成する。そして融着延伸部３
と融着接続部１ａとの距離を３０mm以下とする。これは
通常、こうした光ファイバの内、希土類がＥｒの場合の
信号光の吸収率は、３〜８ｄＢ／ｍあり、その長さが３
０mm以上の場合、シングルモードファイバ１側から希土
類添加ファイバ４に入射した信号光成分が励起光と結合
する前に希土類元素に、０．１〜０．２５ｄＢ以上吸収
・減衰し、増幅特性上好ましくないからである。上記加
熱融着延伸後、所定の工程により、図２に示したように
基板５上に融着延伸部３を含む部位を設置し、接着剤５
ａで固定して、光ファイバカプラとして完成する。尚、
上述融着延伸工程の前又は後に上記第１の希土類添加フ
ァイバ４ａの他端に、第２の希土類添加ファイバ４ｂを
融着しておく。
【００１０】次にこのファイバカプラを用いた光ファイ
バ増幅器を説明する。図３に示すように本発明の光ファ
イバカプラからなる合波器７のシングルモードファイバ
１に信号光を入力し、励起光伝搬用ファイバ２に励起光
源６を接続し、第２の希土類添加ファイバ４ｂに光アイ
ソレータ８を接続して、増幅光を出力するようになって
いる。このように本発明の光ファイバカプラを用いて光
増幅器を構成すれば、以下のような特徴がある。
バ増幅器を説明する。図３に示すように本発明の光ファ
イバカプラからなる合波器７のシングルモードファイバ
１に信号光を入力し、励起光伝搬用ファイバ２に励起光
源６を接続し、第２の希土類添加ファイバ４ｂに光アイ
ソレータ８を接続して、増幅光を出力するようになって
いる。このように本発明の光ファイバカプラを用いて光
増幅器を構成すれば、以下のような特徴がある。
【００１１】(1)シングルモードファイバ１からの信号
光が直接第１の希土類添加ファイバ４ａの端面に入射す
る。
光が直接第１の希土類添加ファイバ４ａの端面に入射す
る。
【００１２】(2)励起光伝搬用ファイバ２から励起光が
希土類添加ファイバ４同士の融着延伸部３を介して直接
信号光と希土類添加ファイバ４内でエバネセント結合す
る。
希土類添加ファイバ４同士の融着延伸部３を介して直接
信号光と希土類添加ファイバ４内でエバネセント結合す
る。
【００１３】即ち、希土類添加ファイバ４内で、信号光
と励起光が直接結合する事になる。それにより、信号光
成分は途中合波器等を介さずに直接シングルモードファ
イバを伝搬、エルビウム添加ファイバ４に入射、又励起
光成分は、励起光伝送用ファイバ２を介して直接エルビ
ウム添加ファイバ４に結合する構成となり、高効率な結
合構造となる。即ち、接続による損失が低減する為、増
幅効率が向上すると共に雑音特性も向上する。
と励起光が直接結合する事になる。それにより、信号光
成分は途中合波器等を介さずに直接シングルモードファ
イバを伝搬、エルビウム添加ファイバ４に入射、又励起
光成分は、励起光伝送用ファイバ２を介して直接エルビ
ウム添加ファイバ４に結合する構成となり、高効率な結
合構造となる。即ち、接続による損失が低減する為、増
幅効率が向上すると共に雑音特性も向上する。
【００１４】更に第１の希土類添加ファイバ４ａの他端
に第２の希土類添加ファイバ４ｂを接続したことによっ
て、増幅特性を改善する事ができる。例えば、希土類添
加ファイバ４ａに別の希土類添加ファイバ4ｂを接続
し、長尺化する事により帯域をシフトすることができ
る。例えば、Ｃバンド（１５３０〜１５６５nm）の増幅
帯域からＬバンド（１５６５〜１６２５nm）へ増幅帯域
をシフトしたい場合、第１の希土類添加ファイバ４ａと
ほぼ同じ材質、構造を有する第２の希土類添加ファイバ
4ｂを接続する事により実現できる。即ち、希土類添加
ファイバを長くする事により１．５５μｍ帯の信号光成
分の内、Ｃバンド成分のものが励起光により増幅される
が、ファイバが長くなると逆に増幅光がファイバコア内
の希土類元素に吸収され、徐々に減衰する。逆に増幅度
の小さいＬバンドの部分が徐々に増幅されていく為、波
長の長い長波長帯に利得特性がシフトする事になる。そ
の特性を図６内ラインＢに示すように、利得の波長特性
がＬバンド帯にシフト、広帯域化が可能になる。
に第２の希土類添加ファイバ４ｂを接続したことによっ
て、増幅特性を改善する事ができる。例えば、希土類添
加ファイバ４ａに別の希土類添加ファイバ4ｂを接続
し、長尺化する事により帯域をシフトすることができ
る。例えば、Ｃバンド（１５３０〜１５６５nm）の増幅
帯域からＬバンド（１５６５〜１６２５nm）へ増幅帯域
をシフトしたい場合、第１の希土類添加ファイバ４ａと
ほぼ同じ材質、構造を有する第２の希土類添加ファイバ
4ｂを接続する事により実現できる。即ち、希土類添加
ファイバを長くする事により１．５５μｍ帯の信号光成
分の内、Ｃバンド成分のものが励起光により増幅される
が、ファイバが長くなると逆に増幅光がファイバコア内
の希土類元素に吸収され、徐々に減衰する。逆に増幅度
の小さいＬバンドの部分が徐々に増幅されていく為、波
長の長い長波長帯に利得特性がシフトする事になる。そ
の特性を図６内ラインＢに示すように、利得の波長特性
がＬバンド帯にシフト、広帯域化が可能になる。
【００１５】一方利得の平坦性、広帯域・平坦化の実現
の場合、異なる特性の希土類添加ファイバ4ｂを接続し
た方がよい。例えば、第２の希土類添加ファイバ４ｂの
コアにアルミニウム（Ａｌ）の添加量を増やしたファイ
バを使用すれば、より利得特性が平坦になる。又、屈折
率の高い素材をファイバコアに用い、コア径を細くした
ファイバを使用した場合、誘導放出断面積強度が向上す
る為、全体的に利得が高くなり、従来弱い部分の利得も
向上する為、広い帯域での増幅が可能になる。
の場合、異なる特性の希土類添加ファイバ4ｂを接続し
た方がよい。例えば、第２の希土類添加ファイバ４ｂの
コアにアルミニウム（Ａｌ）の添加量を増やしたファイ
バを使用すれば、より利得特性が平坦になる。又、屈折
率の高い素材をファイバコアに用い、コア径を細くした
ファイバを使用した場合、誘導放出断面積強度が向上す
る為、全体的に利得が高くなり、従来弱い部分の利得も
向上する為、広い帯域での増幅が可能になる。
【００１６】例えば、フッ化物（屈折率１．５３）、テ
ルライト（Ｔｅ：屈折率２以上）等のガラス材料をファ
イバコアに用いた第２の希土類添加ファイバ４ｂを使用
すると、より長波長帯側の増幅が実現できる。その利得
特性の実施例を図７のラインＣに示す。又、逆により波
長の短いＳハ゛ント゛帯（１４７０〜１５２０nm）に対応す
る場合は、前記第２の希土類添加ファイバ４ｂのコアへ
の添加物がエルビウム（Ｅｒ）ではなく、ツリウム（Ｔ
ｍ）を添加したファイバを接続すれば、実現できる。そ
の利得特性を図７のラインＤに示す。
ルライト（Ｔｅ：屈折率２以上）等のガラス材料をファ
イバコアに用いた第２の希土類添加ファイバ４ｂを使用
すると、より長波長帯側の増幅が実現できる。その利得
特性の実施例を図７のラインＣに示す。又、逆により波
長の短いＳハ゛ント゛帯（１４７０〜１５２０nm）に対応す
る場合は、前記第２の希土類添加ファイバ４ｂのコアへ
の添加物がエルビウム（Ｅｒ）ではなく、ツリウム（Ｔ
ｍ）を添加したファイバを接続すれば、実現できる。そ
の利得特性を図７のラインＤに示す。
【００１７】このように異なる特性の第２の希土類添加
ファイバ４ｂを接続する事により、必要な増幅帯域を得
る事ができる。その際、必要な特性を得る為に第１の希
土類添加ファイバ４ａの長さを調整する事により、対応
できる。例えば、第２の希土類添加ファイバ４ｂを長く
する事により、その第２の希土類添加ファイバ４ｂの特
性そのものを活かす事が可能である。その場合、前記第
１の希土類添加ファイバ４ａは短くすれば良い。
ファイバ４ｂを接続する事により、必要な増幅帯域を得
る事ができる。その際、必要な特性を得る為に第１の希
土類添加ファイバ４ａの長さを調整する事により、対応
できる。例えば、第２の希土類添加ファイバ４ｂを長く
する事により、その第２の希土類添加ファイバ４ｂの特
性そのものを活かす事が可能である。その場合、前記第
１の希土類添加ファイバ４ａは短くすれば良い。
【００１８】次に光増幅器の他の実施例を説明する。図
４は、異なる特性のファイバによる双方向励起の光ファ
イバ増幅器を構成してある。上記第２の希土類添加ファ
イバ４ｂにより本発明の光ファイバカプラを形成し、こ
れを第２の合波器７ａとして、第２の励起光源６と接続
して構成する事により、広帯域化、利得の増大を図る事
ができる。この場合、第２の希土類添加ファイバ４ｂを
第１の希土類添加ファイバ４ａと同材質にすれば、希土
類添加ファイバが長尺化する為、利得・波長特性の広帯
域化、利得増大が同時に図られる。
４は、異なる特性のファイバによる双方向励起の光ファ
イバ増幅器を構成してある。上記第２の希土類添加ファ
イバ４ｂにより本発明の光ファイバカプラを形成し、こ
れを第２の合波器７ａとして、第２の励起光源６と接続
して構成する事により、広帯域化、利得の増大を図る事
ができる。この場合、第２の希土類添加ファイバ４ｂを
第１の希土類添加ファイバ４ａと同材質にすれば、希土
類添加ファイバが長尺化する為、利得・波長特性の広帯
域化、利得増大が同時に図られる。
【００１９】又、図３は、前方励起方式の実施例である
が、本願発明は図５のように後方励起の場合でもよい。
又、図３，図５に示した前方励起又は後方励起の光増幅
器を複数、直列に組み合わせた場合も、必要な利得の増
大、広帯域化の実現に有効であり、本発明は、そうした
構成・実施例も含むものである。
が、本願発明は図５のように後方励起の場合でもよい。
又、図３，図５に示した前方励起又は後方励起の光増幅
器を複数、直列に組み合わせた場合も、必要な利得の増
大、広帯域化の実現に有効であり、本発明は、そうした
構成・実施例も含むものである。
【００２０】次に本発明による合波器を用いた増幅器の
動作について、図３に基づいて詳細に説明する。シング
ルモードファイバ１を介して信号光は本発明の光ファイ
バカプラからなる合波器７に入射する。合波器７内に入
射した光は、シングルモードファイバ１と第１の希土類
添加ファイバ４ａとの融着接続部１ａに入射する。融着
接続部１ａにおいてシングルモードファイバ１と第１の
希土類添加ファイバ４ａとのモードフィールド径が異な
る事から損失が生じる。通常、０．１〜０．２ｄＢ程度
の損失となる。融着接続部１ａの損失は、融着接続時に
複数回放電加熱を繰り返す事により、各ファイバコアの
屈折率増加添加物であるＧｅを拡散する事で、各ファイ
バ伝搬光のモードフィールド径を拡大、接続損失を低減
する事ができる。
動作について、図３に基づいて詳細に説明する。シング
ルモードファイバ１を介して信号光は本発明の光ファイ
バカプラからなる合波器７に入射する。合波器７内に入
射した光は、シングルモードファイバ１と第１の希土類
添加ファイバ４ａとの融着接続部１ａに入射する。融着
接続部１ａにおいてシングルモードファイバ１と第１の
希土類添加ファイバ４ａとのモードフィールド径が異な
る事から損失が生じる。通常、０．１〜０．２ｄＢ程度
の損失となる。融着接続部１ａの損失は、融着接続時に
複数回放電加熱を繰り返す事により、各ファイバコアの
屈折率増加添加物であるＧｅを拡散する事で、各ファイ
バ伝搬光のモードフィールド径を拡大、接続損失を低減
する事ができる。
【００２１】その後、信号光は第１の希土類添加ファイ
バ４ａ内を伝搬する。第１の希土類添加ファイバ４ａの
コア内に添加されているエルビウム等の希土類元素は、
信号光成分を吸収（３〜８ｄＢ／ｍ）する為、望ましく
は５〜１５mm程度の伝搬で、励起光を合波する融着延伸
部３からなる結合部に伝搬する。そこで、励起光を合波
する事で、結合は、希土類添加ファイバ同士又はほぼ同
じ構造を有するファイバとの融着延伸によるエバネセン
ト結合による完全結合（アイソレーション：１５〜２０
ｄＢ）である。
バ４ａ内を伝搬する。第１の希土類添加ファイバ４ａの
コア内に添加されているエルビウム等の希土類元素は、
信号光成分を吸収（３〜８ｄＢ／ｍ）する為、望ましく
は５〜１５mm程度の伝搬で、励起光を合波する融着延伸
部３からなる結合部に伝搬する。そこで、励起光を合波
する事で、結合は、希土類添加ファイバ同士又はほぼ同
じ構造を有するファイバとの融着延伸によるエバネセン
ト結合による完全結合（アイソレーション：１５〜２０
ｄＢ）である。
【００２２】その後、希土類添加ファイバコア内の希土
類元素の電子が励起され、基底準位から高エネルギーな
励起準位に変化する。その励起された希土類元素の電子
が、より安定した低いエネルギー準位の基底準位に遷移
する際、信号光に誘導され、誘導放出光を放出、信号光
成分を増幅する。
類元素の電子が励起され、基底準位から高エネルギーな
励起準位に変化する。その励起された希土類元素の電子
が、より安定した低いエネルギー準位の基底準位に遷移
する際、信号光に誘導され、誘導放出光を放出、信号光
成分を増幅する。
【００２３】そのように第１の希土類添加ファイバ４ａ
内で増幅された信号光は、スプライス部内の融着接続部
４ｃで、第２の希土類添加ファイバ４ｂに入射、更にそ
のファイバコア内に添加されている異なる希土類元素に
吸収され、同様に増幅される。
内で増幅された信号光は、スプライス部内の融着接続部
４ｃで、第２の希土類添加ファイバ４ｂに入射、更にそ
のファイバコア内に添加されている異なる希土類元素に
吸収され、同様に増幅される。
【００２４】但し、希土類添加ファイバ長が長くなる
と、励起光が希土類元素に吸収され減衰し、又増幅され
た信号光も同様吸収される為、利得が低減する。それを
抑える為、図４に示したように別の励起光を入れる構成
が必要性である。図４のように、後方励起により別の励
起光源６により励起光を入れる事により、励起光の減衰
を押さえ、利得の低減を抑える事が可能である。又、広
帯域化を図る為には、コア内に異なる添加物を有する第
２の希土類添加ファイバ４ｂを用いた光ファイバカプラ
を使用すれば良い。
と、励起光が希土類元素に吸収され減衰し、又増幅され
た信号光も同様吸収される為、利得が低減する。それを
抑える為、図４に示したように別の励起光を入れる構成
が必要性である。図４のように、後方励起により別の励
起光源６により励起光を入れる事により、励起光の減衰
を押さえ、利得の低減を抑える事が可能である。又、広
帯域化を図る為には、コア内に異なる添加物を有する第
２の希土類添加ファイバ４ｂを用いた光ファイバカプラ
を使用すれば良い。
【００２５】
【発明の効果】このように本発明は、以下のような優れ
た効果がある。
た効果がある。
【００２６】(1)エルビウムに代表される第１の希土類
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に、ほぼ同じ構造・材質の第２の希土類添加ファ
イバを接続する事により、利得・波長特性の長波長帯へ
のシフト、広帯域化を図る事ができる。
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に、ほぼ同じ構造・材質の第２の希土類添加ファ
イバを接続する事により、利得・波長特性の長波長帯へ
のシフト、広帯域化を図る事ができる。
【００２７】(2)エルビウムに代表される第１の希土類
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に、異なる構造・特性の第２の希土類添加ファイ
バを接続する事により、利得・波長特性を変化させ、必
要とする波長域の利得特性を得る事ができる。
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に、異なる構造・特性の第２の希土類添加ファイ
バを接続する事により、利得・波長特性を変化させ、必
要とする波長域の利得特性を得る事ができる。
【００２８】(3)エルビウムに代表される第１の希土類
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に別途異なる特性の希土類添加ファイバを用いた
別のファイバカップラのファイバ端を接続する事によ
り、広帯域化及び必要な波長域の利得等の増幅特性を得
る事ができる。
添加ファイバを用いた光ファイバカプラの出力側のファ
イバ端に別途異なる特性の希土類添加ファイバを用いた
別のファイバカップラのファイバ端を接続する事によ
り、広帯域化及び必要な波長域の利得等の増幅特性を得
る事ができる。
【図１】（ａ）は本発明の光ファイバカプラを示す図で
あり、（ｂ）はその製造工程の説明図である。
あり、（ｂ）はその製造工程の説明図である。
【図２】本発明の光ファイバカプラの基板実装図であ
る。
る。
【図３】本発明の光増幅器の前方励起の場合の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の光増幅器の双方向励起の場合の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の増幅器の後方励起の場合の実施例を示
す図である。
す図である。
【図６】本発明の増幅器による増幅特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】本発明の光増幅器による他の増幅特性例を示す
グラフである。
グラフである。
【図８】従来の光増幅器の前方励起の構成を示す図であ
る。
る。
【図９】従来の光増幅器の双方向励起の構成を示す図で
ある。
ある。
１：シングルモードファイバ １ａ：融着接続部 ２：励起光伝送用ファイバ ３：融着延伸部 ４ａ：第１の希土類添加ファイバ ４ｂ：第２の希土類添加ファイバ ４ｃ：融着接続部 ５：基板 ６：励起光源 ７：合波器 ８：アイソレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古堅 由紀子 神奈川県横浜市都筑区加賀原２丁目１番１ 号 京セラ株式会社横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AC09 AC81 5F072 AB09 AK06 JJ04 JJ20 KK30 YY17
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも一つが第１の希土類添加ファイ
バからなる複数のファイバを融着延伸した光ファイバカ
プラにおいて、前記第１の希土類添加ファイバの融着延
伸部の近傍における一方の端部にシングルモードファイ
バが融着され、他方の端部に第２の希土類添加ファイバ
が融着されていることを特徴とする光ファイバカプラ。 - 【請求項２】前記第２の希土類添加ファイバは、第１の
希土類添加ファイバと異なる構造であるか、又は異なる
添加物を含むことを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バカプラ。 - 【請求項３】前記第２の希土類添加ファイバは、第１の
希土類添加ファイバとほぼ同じ構造、添加物からなる事
を特徴とするとする請求項１記載の光ファイバカプラ。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイ
バカプラに、信号光と励起光を入力合波し、増幅信号を
出力するようにしたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項５】信号光と励起光を第１の希土類添加ファイ
バの一方端側より入力し、該第１の希土類添加ファイバ
の他方端側に接続した第２の希土類添加ファイバより増
幅光を出力するようにした光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162943A JP2002359419A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光ファイバカプラとこれを用いた光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162943A JP2002359419A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光ファイバカプラとこれを用いた光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002359419A true JP2002359419A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=19005994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001162943A Pending JP2002359419A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光ファイバカプラとこれを用いた光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002359419A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003046174A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Fujikura Ltd | 広帯域複合光増幅器 |
| WO2004075364A1 (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-02 | Fujitsu Limited | 遅延位相整合ファイバを用いた光増幅器 |
| JPWO2021045074A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001162943A patent/JP2002359419A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003046174A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Fujikura Ltd | 広帯域複合光増幅器 |
| WO2004075364A1 (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-02 | Fujitsu Limited | 遅延位相整合ファイバを用いた光増幅器 |
| JPWO2004075364A1 (ja) * | 2003-02-21 | 2006-06-01 | 富士通株式会社 | 遅延位相整合ファイバを用いた光増幅器 |
| US7136219B2 (en) | 2003-02-21 | 2006-11-14 | Fujitsu Limited | Optical amplifier using delayed phase matching fiber |
| US8194309B2 (en) | 2003-02-21 | 2012-06-05 | Fujitsu Limited | Optical amplifier using delayed phase matching fiber |
| JPWO2021045074A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ||
| WO2021045074A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社フジクラ | 光増幅装置 |
| JP7300512B2 (ja) | 2019-09-03 | 2023-06-29 | 株式会社フジクラ | 光増幅装置 |
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