JP2546484B2 - 光ファイバアンプ装置 - Google Patents
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
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- H01S3/067—Fibre lasers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号の増幅を行う光
ファイバアンプ装置に係わり、詳細には冗長構成にして
その信頼性を確保した光ファイバアンプ装置に関する。
ファイバアンプ装置に係わり、詳細には冗長構成にして
その信頼性を確保した光ファイバアンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバアンプ装置を線形中継器とし
て使用し、これを多段に接続した長距離光通信システム
が検討されている。線形中継器用の光ファイバアンプ装
置は、低雑音でかつ高利得であることが要求されてい
る。このような光ファイバアンプ装置としては、希土類
ドープ光ファイバを２段に接続したものが提案されてい
る（石尾他「光増幅器とその応用」、ｐ１２１。オーム
社、１９９２年）。
て使用し、これを多段に接続した長距離光通信システム
が検討されている。線形中継器用の光ファイバアンプ装
置は、低雑音でかつ高利得であることが要求されてい
る。このような光ファイバアンプ装置としては、希土類
ドープ光ファイバを２段に接続したものが提案されてい
る（石尾他「光増幅器とその応用」、ｐ１２１。オーム
社、１９９２年）。
【０００３】図２は、このような２段構成の光ファイバ
アンプ装置の構成の一例を表わしたものである。この装
置は、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１1
と、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１2 を
光アイソレータ１２を介して直列接続した構成となって
いる。ここで、第１のエルビウムドープ光ファイバアン
プ１１1 は、第１のエルビウムドープ光ファイバ１３1
と、第１の波長分割多重カプラ（ＷＤＭ）１４1 と、こ
の第１の波長分割多重カプラ１４1 に増幅のための励起
光を与える第１の励起光源１５1 から構成されている。
第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１2 は、第
２のエルビウムドープ光ファイバ１３2と、第２の波長
分割多重カプラ１４2 と、この第２の波長分割多重カプ
ラ１４2に増幅のための励起光を与える第２の励起光源
１５2 から構成されている。
アンプ装置の構成の一例を表わしたものである。この装
置は、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１1
と、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１2 を
光アイソレータ１２を介して直列接続した構成となって
いる。ここで、第１のエルビウムドープ光ファイバアン
プ１１1 は、第１のエルビウムドープ光ファイバ１３1
と、第１の波長分割多重カプラ（ＷＤＭ）１４1 と、こ
の第１の波長分割多重カプラ１４1 に増幅のための励起
光を与える第１の励起光源１５1 から構成されている。
第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ１１2 は、第
２のエルビウムドープ光ファイバ１３2と、第２の波長
分割多重カプラ１４2 と、この第２の波長分割多重カプ
ラ１４2に増幅のための励起光を与える第２の励起光源
１５2 から構成されている。
【０００４】ところで、光ファイバアンプ装置を構成す
る励起光源、希土類ドープ光ファイバ、波長分割多重カ
プラ、光アイソレータ等の構成部品の中で、装置の信頼
度を支配する要因は、励起光源である。そこで、光ファ
イバアンプ装置の信頼度を高めるために、図２に示した
ような第１および第２の励起光源１５1 、１５2 を冗長
構成にすることが考えられる。
る励起光源、希土類ドープ光ファイバ、波長分割多重カ
プラ、光アイソレータ等の構成部品の中で、装置の信頼
度を支配する要因は、励起光源である。そこで、光ファ
イバアンプ装置の信頼度を高めるために、図２に示した
ような第１および第２の励起光源１５1 、１５2 を冗長
構成にすることが考えられる。
【０００５】図３は、励起光源を冗長構成した２段構成
の光ファイバアンプ装置を示したものである。図２と同
一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適
宜省略する。この光ファイバアンプ装置は、第１のエル
ビウムドープ光ファイバアンプ２１1 と第２のエルビウ
ムドープ光ファイバアンプ２１2 が光アイソレータ１２
を介して直列接続した構成となっている。ここで、第１
のエルビウムドープ光ファイバアンプ２１1 は、第１の
エルビウムドープ光ファイバ１３1 と、第１の波長分割
多重カプラ１４1 と、この第１の波長分割多重カプラ１
４1 に増幅のための励起光を与える第１の偏波合成器２
３1 と、この第１の偏波合成器２３1 で偏波合成するた
めの２種類の第１の励起光源２４1 、２５1 から構成さ
れている。第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ２
１2 は、第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2 と、
第２の波長分割多重カプラ１４2 と、この第２の波長分
割多重カプラ１４2 に増幅のための励起光を与える第２
の偏波合成器２３2 と、この第２の偏波合成器２３2 で
偏波合成するための２種類の第２の励起光源２４2、２
５2 から構成されている。
の光ファイバアンプ装置を示したものである。図２と同
一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適
宜省略する。この光ファイバアンプ装置は、第１のエル
ビウムドープ光ファイバアンプ２１1 と第２のエルビウ
ムドープ光ファイバアンプ２１2 が光アイソレータ１２
を介して直列接続した構成となっている。ここで、第１
のエルビウムドープ光ファイバアンプ２１1 は、第１の
エルビウムドープ光ファイバ１３1 と、第１の波長分割
多重カプラ１４1 と、この第１の波長分割多重カプラ１
４1 に増幅のための励起光を与える第１の偏波合成器２
３1 と、この第１の偏波合成器２３1 で偏波合成するた
めの２種類の第１の励起光源２４1 、２５1 から構成さ
れている。第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ２
１2 は、第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2 と、
第２の波長分割多重カプラ１４2 と、この第２の波長分
割多重カプラ１４2 に増幅のための励起光を与える第２
の偏波合成器２３2 と、この第２の偏波合成器２３2 で
偏波合成するための２種類の第２の励起光源２４2、２
５2 から構成されている。
【０００６】この後者の光ファイバアンプ装置における
偏波合成による冗長は、従来の光海底中継器で用いられ
る構成である。これは一般的な光源冗長構成の一つであ
り、これについては例えばS.TSUTSUMI et al."LD redun
dancy system using polarization components for a s
ubmarine optical transmission system",J.Lightwave
Technol. ,vol. LT-2,No.6, pp.980-986,Dec.1984.) に
詳細な記載がある。
偏波合成による冗長は、従来の光海底中継器で用いられ
る構成である。これは一般的な光源冗長構成の一つであ
り、これについては例えばS.TSUTSUMI et al."LD redun
dancy system using polarization components for a s
ubmarine optical transmission system",J.Lightwave
Technol. ,vol. LT-2,No.6, pp.980-986,Dec.1984.) に
詳細な記載がある。
【０００７】
【発明の解決しようとする課題】以上説明したように、
図２で示した光ファイバアンプ装置では、励起光源を冗
長構成にするために、一つの希土類ドープ光ファイバに
二つの励起光源が必要である。また、図３に示した２段
構成の光ファイバアンプでは、４つの励起光源が必要と
なる。特開平２−２４１０７３号公報にも、２つの励起
光源を用意しておき、一方が故障したときには他方に切
り換えて励起を行う手法が提案されている。このよう
に、従来では励起光源を冗長構成にしようとすると、光
ファイバアンプ装置を構成する励起光源の数量が多くな
り、高価となるばかりでなく、装置の構成が複雑となっ
て、装置が大型化するといった問題もあった。
図２で示した光ファイバアンプ装置では、励起光源を冗
長構成にするために、一つの希土類ドープ光ファイバに
二つの励起光源が必要である。また、図３に示した２段
構成の光ファイバアンプでは、４つの励起光源が必要と
なる。特開平２−２４１０７３号公報にも、２つの励起
光源を用意しておき、一方が故障したときには他方に切
り換えて励起を行う手法が提案されている。このよう
に、従来では励起光源を冗長構成にしようとすると、光
ファイバアンプ装置を構成する励起光源の数量が多くな
り、高価となるばかりでなく、装置の構成が複雑となっ
て、装置が大型化するといった問題もあった。
【０００８】そこで本発明の目的は、冗長構成のない場
合と同等の構成で励起光源を冗長構成にし信頼性を確保
することのできる光ファイバアンプ装置を提供すること
にある。
合と同等の構成で励起光源を冗長構成にし信頼性を確保
することのできる光ファイバアンプ装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）第１の希土類ドープ光ファイバと第１の波長
分割多重カプラとを有する第１の希土類ドープ光ファイ
バアンプと、（ロ）この第１の希土類ドープ光ファイバ
アンプと直列に接続され、第２の希土類ドープ光ファイ
バと第２の波長分割多重カプラとを有する第２の希土類
ドープ光ファイバアンプと、（ハ）第１および第２の希
土類ドープ光ファイバアンプを共通してかつ同時に励起
するための第１および第２の励起光源と、（ニ）これら
第１および第２の励起光源からそれぞれ出力される励起
光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれらを分
岐して第１および第２の希土類ドープ光ファイバアンプ
の対応する波長分割多重カプラの励起光入力端子にそれ
ぞれ出力する２入力２出力光分岐手段とを光ファイバア
ンプ装置に具備させる。
は、（イ）第１の希土類ドープ光ファイバと第１の波長
分割多重カプラとを有する第１の希土類ドープ光ファイ
バアンプと、（ロ）この第１の希土類ドープ光ファイバ
アンプと直列に接続され、第２の希土類ドープ光ファイ
バと第２の波長分割多重カプラとを有する第２の希土類
ドープ光ファイバアンプと、（ハ）第１および第２の希
土類ドープ光ファイバアンプを共通してかつ同時に励起
するための第１および第２の励起光源と、（ニ）これら
第１および第２の励起光源からそれぞれ出力される励起
光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれらを分
岐して第１および第２の希土類ドープ光ファイバアンプ
の対応する波長分割多重カプラの励起光入力端子にそれ
ぞれ出力する２入力２出力光分岐手段とを光ファイバア
ンプ装置に具備させる。
【００１０】すなわち、請求項１記載の光ファイバアン
プ装置では第１および第２の励起光源を用意し、これら
の励起光を２入力２出力光分岐手段にそれぞれ入力し、
その出力を不等分に分岐して第１および第２の希土類ド
ープ光ファイバアンプのそれぞれの波長分割多重カプラ
に入力することにした。このように励起光源について冗
長構成としたので、一方の励起光源が故障したような場
合にも、その希土類ドープ光ファイバには励起光が供給
されることになる。励起光源が故障して励起光が入力し
ない場合には、希土類ドープ光ファイバアンプは信号光
の吸収体となるが、本発明では励起光が確実に入力され
るので、冗長構成のない場合と同一数量の励起光源で冗
長構成とし、信号光の出力を確保することができる。す
なわち、故障していない側の励起光源の励起光パワーを
増大させることによって第１および第２の希土類ドープ
光ファイバへの励起光は充分供給され、第１および第２
の希土類ドープ光ファイバアンプの利得を得ることがで
きる。
プ装置では第１および第２の励起光源を用意し、これら
の励起光を２入力２出力光分岐手段にそれぞれ入力し、
その出力を不等分に分岐して第１および第２の希土類ド
ープ光ファイバアンプのそれぞれの波長分割多重カプラ
に入力することにした。このように励起光源について冗
長構成としたので、一方の励起光源が故障したような場
合にも、その希土類ドープ光ファイバには励起光が供給
されることになる。励起光源が故障して励起光が入力し
ない場合には、希土類ドープ光ファイバアンプは信号光
の吸収体となるが、本発明では励起光が確実に入力され
るので、冗長構成のない場合と同一数量の励起光源で冗
長構成とし、信号光の出力を確保することができる。す
なわち、故障していない側の励起光源の励起光パワーを
増大させることによって第１および第２の希土類ドープ
光ファイバへの励起光は充分供給され、第１および第２
の希土類ドープ光ファイバアンプの利得を得ることがで
きる。
【００１１】また、請求項１記載の発明では２入力２出
力光分岐手段の分岐比を不等分にした。仮に、この分岐
比が等分（１：１）であり、第１および第２の励起光源
のパワーがＰ1 、Ｐ2 であるとすると、第１および第２
の波長分割多重カプラへ入力される励起光パワーはそれ
ぞれ（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）／２ずつの等量となる。したがっ
て、励起光源のパワーＰ1 、Ｐ2 を変化させても、第１
および第２の希土類ドープ光ファイバへ供給される励起
光パワーを自由に調整することができない。これに対し
て、本発明のように分岐比が不等分なもの、例えばＮ：
（１−Ｎ）、〔Ｎ≠０、０．５、１〕のものを用いた場
合には、第１の波長分割多重カプラと第２の波長分割多
重カプラに入力される励起光パワーはそれぞれ次の
（１）式で示す通りとなる。
力光分岐手段の分岐比を不等分にした。仮に、この分岐
比が等分（１：１）であり、第１および第２の励起光源
のパワーがＰ1 、Ｐ2 であるとすると、第１および第２
の波長分割多重カプラへ入力される励起光パワーはそれ
ぞれ（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）／２ずつの等量となる。したがっ
て、励起光源のパワーＰ1 、Ｐ2 を変化させても、第１
および第２の希土類ドープ光ファイバへ供給される励起
光パワーを自由に調整することができない。これに対し
て、本発明のように分岐比が不等分なもの、例えばＮ：
（１−Ｎ）、〔Ｎ≠０、０．５、１〕のものを用いた場
合には、第１の波長分割多重カプラと第２の波長分割多
重カプラに入力される励起光パワーはそれぞれ次の
（１）式で示す通りとなる。
【００１２】
【数１】 Ｎ・Ｐ1 ＋（１−Ｎ）・Ｐ2 、（１−Ｎ）・Ｐ1 ＋Ｎ・Ｐ2 …（１）
【００１３】したがって、励起光源のパワーＰ1 、Ｐ2
を変化させることで、第１および第２の希土類ドープ光
ファイバへ供給される励起光パワーを可変調整すること
ができることになる。
を変化させることで、第１および第２の希土類ドープ光
ファイバへ供給される励起光パワーを可変調整すること
ができることになる。
【００１４】請求項２記載の発明では、（イ）第１のエ
ルビウムドープ光ファイバと第１の波長分割多重カプラ
とを有する第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ
と、（ロ）この第１の希土類ドープ光ファイバアンプと
直列に接続され、第２のエルビウムドープ光ファイバと
第２の波長分割多重カプラとを有する第２のエルビウム
ドープ光ファイバアンプと、（ハ）第１および第２のエ
ルビウムドープ光ファイバアンプを共通してかつ同時に
励起するための第１および第２の励起光源と、（ニ）こ
れら第１および第２の励起光源からそれぞれ出力される
励起光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれら
を分岐して第１および第２のエルビウムドープ光ファイ
バアンプの対応する波長分割多重カプラの励起光入力端
子にそれぞれ出力する２入力２出力光分岐手段とを光フ
ァイバアンプ装置に具備させる。
ルビウムドープ光ファイバと第１の波長分割多重カプラ
とを有する第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ
と、（ロ）この第１の希土類ドープ光ファイバアンプと
直列に接続され、第２のエルビウムドープ光ファイバと
第２の波長分割多重カプラとを有する第２のエルビウム
ドープ光ファイバアンプと、（ハ）第１および第２のエ
ルビウムドープ光ファイバアンプを共通してかつ同時に
励起するための第１および第２の励起光源と、（ニ）こ
れら第１および第２の励起光源からそれぞれ出力される
励起光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれら
を分岐して第１および第２のエルビウムドープ光ファイ
バアンプの対応する波長分割多重カプラの励起光入力端
子にそれぞれ出力する２入力２出力光分岐手段とを光フ
ァイバアンプ装置に具備させる。
【００１５】すなわち請求項２記載の発明では、希土類
ドープ光ファイバをエルビウムドープ光ファイバとし
て、前記した目的を達成した。その原理は前記したと同
様である。
ドープ光ファイバをエルビウムドープ光ファイバとし
て、前記した目的を達成した。その原理は前記したと同
様である。
【００１６】請求項３記載の発明では一方の励起光源が
故障したとき、他方の励起光源の励起光の出力を増大さ
せることで冗長構成による信頼性を確保した。
故障したとき、他方の励起光源の励起光の出力を増大さ
せることで冗長構成による信頼性を確保した。
【００１７】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例における光ファ
イバアンプ装置の構成を表わしたものである。図２また
は図３と同一部分には同一の符号を付しており、これら
の説明を適宜省略する。本実施例の光ファイバアンプ装
置は、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１1
と第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１2 が光
アイソレータ１２を介して直列接続した構成となってい
る。ここで、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ
３１1 は、第１のエルビウムドープ光ファイバ１３
1 と、第１の波長分割多重カプラ１４1 とから構成され
ている。第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１
2 は、第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2 と、第
２の波長分割多重カプラ１４2 から構成されている。ま
た、第１および第２の波長分割多重カプラ１４1 、１４
2 には、２入力２出力光分岐３３の出力側の２つ端子が
１対１で接続されている。２入力２出力光分岐３３の入
力側の２つの端子には、それぞれ励起光源３４、３５が
１対１で接続されている。
イバアンプ装置の構成を表わしたものである。図２また
は図３と同一部分には同一の符号を付しており、これら
の説明を適宜省略する。本実施例の光ファイバアンプ装
置は、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１1
と第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１2 が光
アイソレータ１２を介して直列接続した構成となってい
る。ここで、第１のエルビウムドープ光ファイバアンプ
３１1 は、第１のエルビウムドープ光ファイバ１３
1 と、第１の波長分割多重カプラ１４1 とから構成され
ている。第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１
2 は、第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2 と、第
２の波長分割多重カプラ１４2 から構成されている。ま
た、第１および第２の波長分割多重カプラ１４1 、１４
2 には、２入力２出力光分岐３３の出力側の２つ端子が
１対１で接続されている。２入力２出力光分岐３３の入
力側の２つの端子には、それぞれ励起光源３４、３５が
１対１で接続されている。
【００１９】ここで、この光ファイバアンプ装置は−２
０ｄＢｍの入力光を＋５ｄＢｍに増幅するようになって
いる。このため、前段に配置された第１のエルビウムド
ープ光ファイバアンプ３１1 で出力が−５ｄＢｍ、すな
わち利得が１５ｄＢとなるように第１のエルビウムドー
プ光ファイバ１３1 のパラメータを設定し、後段に配置
された第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１2
で出力が＋５ｄＢｍ、すなわち利得が１０ｄＢとなるよ
うに第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2のパラメ
ータを設定している。この際に、第１および第２の波長
分割多重カプラ１４1 、１４2 の励起光入力端子に入力
する必要な励起光パワーは、それぞれ２０ｍＷと２５ｍ
Ｗとなった。２入力２出力光分岐３３の分岐比は、２：
３（４０％：６０％）のものを使用した。各入出力経路
の過剰損失は、０．２ｄＢ（透過率９５％）である。
０ｄＢｍの入力光を＋５ｄＢｍに増幅するようになって
いる。このため、前段に配置された第１のエルビウムド
ープ光ファイバアンプ３１1 で出力が−５ｄＢｍ、すな
わち利得が１５ｄＢとなるように第１のエルビウムドー
プ光ファイバ１３1 のパラメータを設定し、後段に配置
された第２のエルビウムドープ光ファイバアンプ３１2
で出力が＋５ｄＢｍ、すなわち利得が１０ｄＢとなるよ
うに第２のエルビウムドープ光ファイバ１３2のパラメ
ータを設定している。この際に、第１および第２の波長
分割多重カプラ１４1 、１４2 の励起光入力端子に入力
する必要な励起光パワーは、それぞれ２０ｍＷと２５ｍ
Ｗとなった。２入力２出力光分岐３３の分岐比は、２：
３（４０％：６０％）のものを使用した。各入出力経路
の過剰損失は、０．２ｄＢ（透過率９５％）である。
【００２０】そこで、２つの励起光源３４、３５の出力
パワーをそれぞれ３１．６ｍＷと１０．５ｍＷであると
すれば、第１および第２の波長分割多重カプラ１４1 、
１４ 2 への入力励起光のパワーは、次の（２）式で表わ
すことができる。
パワーをそれぞれ３１．６ｍＷと１０．５ｍＷであると
すれば、第１および第２の波長分割多重カプラ１４1 、
１４ 2 への入力励起光のパワーは、次の（２）式で表わ
すことができる。
【００２１】
【数２】 ０．９５×（０．４×３１．６＋０．６×１０．５）＝２０ ０．９５×（０．６×３１．６＋０．４×１０．５）＝２５ …（２）
【００２２】ここで、例えばエルビウムドープ光ファイ
バ１３1 、１３2 や波長分割多重カプラ１４1 、１４2
の特性が、製品のばらつき等によって設計値からずれ
て、その結果、それぞれの励起光入力パワーが２１ｍ
Ｗ、２４ｍＷになったような場合でも、励起光源３４、
３５の出力パワーを調整することで、必要とする励起光
パワーを供給することができる。
バ１３1 、１３2 や波長分割多重カプラ１４1 、１４2
の特性が、製品のばらつき等によって設計値からずれ
て、その結果、それぞれの励起光入力パワーが２１ｍ
Ｗ、２４ｍＷになったような場合でも、励起光源３４、
３５の出力パワーを調整することで、必要とする励起光
パワーを供給することができる。
【００２３】これに対して、仮に２入力２出力光分岐３
３の分岐比が１：１であったとすると、２つの励起光源
３４、３５の出力パワーを変化させても２つの波長分割
多重カプラ１４1 、１４2 に入力される励起光の比は常
に一定である。このため、製品のばらつき等のために励
起光パワーの微調整が必要な場合であっても、その調整
が不可能になる。微調整が不可能なので、従来では特性
が設計値に近い光部品を選別して用いるか、光部品を組
み合わせて使用する必要があった。
３の分岐比が１：１であったとすると、２つの励起光源
３４、３５の出力パワーを変化させても２つの波長分割
多重カプラ１４1 、１４2 に入力される励起光の比は常
に一定である。このため、製品のばらつき等のために励
起光パワーの微調整が必要な場合であっても、その調整
が不可能になる。微調整が不可能なので、従来では特性
が設計値に近い光部品を選別して用いるか、光部品を組
み合わせて使用する必要があった。
【００２４】また、本実施例の光ファイバアンプ装置で
は、一方の励起光源３４が故障した場合に、他方の励起
光源３５の励起光出力パワーを増大させることで、２入
力２出力光分岐３３の出力側に配置された２つのエルビ
ウムドープ光ファイバ１３1、１３2 に励起光を供給す
ることができる。励起光源３４、３５についてこのよう
な冗長構成をとっていないような場合には、一方の励起
光源３４または３５が故障してその励起光が供給されな
いようになると、該当するエルビウムドープ光ファイバ
１３は信号光の吸収体となり、信号光を出力しない。
は、一方の励起光源３４が故障した場合に、他方の励起
光源３５の励起光出力パワーを増大させることで、２入
力２出力光分岐３３の出力側に配置された２つのエルビ
ウムドープ光ファイバ１３1、１３2 に励起光を供給す
ることができる。励起光源３４、３５についてこのよう
な冗長構成をとっていないような場合には、一方の励起
光源３４または３５が故障してその励起光が供給されな
いようになると、該当するエルビウムドープ光ファイバ
１３は信号光の吸収体となり、信号光を出力しない。
【００２５】本実施例の光ファイバアンプ装置では、冗
長構成の結果として、仮に励起光源３５のみが正常に動
作しても双方のエルビウムドープ光ファイバ１３1 、１
３2は励起光の供給を受けることができる。したがっ
て、この状態でも、ある利得で増幅された信号光の出力
が可能になる。
長構成の結果として、仮に励起光源３５のみが正常に動
作しても双方のエルビウムドープ光ファイバ１３1 、１
３2は励起光の供給を受けることができる。したがっ
て、この状態でも、ある利得で増幅された信号光の出力
が可能になる。
【００２６】以上説明した実施例では分岐比が２：３
（４０％：６０％）のものを使用したが、これに限るも
のではない。例えば分岐比を３：７（３０％と７０％）
や、１．５：１あるいは２：１等に設定することも可能
である。このうち、分岐比が３：７の場合の２つの励起
光源の出力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 とする。このときの第
１および第２の光ファイバアンプ装置１３1 、１３2 へ
注入する励起光のパワーは次の（３）式に示した通りと
なる。
（４０％：６０％）のものを使用したが、これに限るも
のではない。例えば分岐比を３：７（３０％と７０％）
や、１．５：１あるいは２：１等に設定することも可能
である。このうち、分岐比が３：７の場合の２つの励起
光源の出力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 とする。このときの第
１および第２の光ファイバアンプ装置１３1 、１３2 へ
注入する励起光のパワーは次の（３）式に示した通りと
なる。
【００２７】
【数３】 ＰP1＝０．３Ｐ1 ＋０．７Ｐ2 ＰP2＝０．７Ｐ1 ＋０．３Ｐ2 …（３）
【００２８】したがって、この場合にも２つの励起光源
の出力Ｐ1 、Ｐ2 を変化させれば、励起光のパワーは任
意に選ぶことができる。他の場合も同様である。
の出力Ｐ1 、Ｐ2 を変化させれば、励起光のパワーは任
意に選ぶことができる。他の場合も同様である。
【００２９】
【発明の効果】このように本発明によれば、第１および
第２の励起光源を使用し、励起光をそれぞれ２入力２出
力光分岐手段に時間的に同時に入力し、不等分の分岐比
で分岐して第１および第２の希土類ドープ光ファイバア
ンプのそれぞれの波長分割多重カプラに並行して入力す
ることにした。このため、２個の励起光源で冗長構成が
可能になり、高性能、高信頼性、小型かつ低価格の光フ
ァイバアンプ装置を実現することができる。しかも、光
部品の特性が設計値に対してばらついても、所要の励起
光パワーを供給することができる。
第２の励起光源を使用し、励起光をそれぞれ２入力２出
力光分岐手段に時間的に同時に入力し、不等分の分岐比
で分岐して第１および第２の希土類ドープ光ファイバア
ンプのそれぞれの波長分割多重カプラに並行して入力す
ることにした。このため、２個の励起光源で冗長構成が
可能になり、高性能、高信頼性、小型かつ低価格の光フ
ァイバアンプ装置を実現することができる。しかも、光
部品の特性が設計値に対してばらついても、所要の励起
光パワーを供給することができる。
【図１】本発明の一実施例における光ファイバアンプ装
置の構成を表わした概略構成図である。
置の構成を表わした概略構成図である。
【図２】従来の２段構成の光ファイバアンプ装置の構成
の一例を表わした概略構成図である。
の一例を表わした概略構成図である。
【図３】励起光源を冗長構成した従来の２段構成の光フ
ァイバアンプ装置の概略構成図である。
ァイバアンプ装置の概略構成図である。
１２ 光アイソレータ １３1 、１３2 エルビウムドープ光ファイバ １４1 、１４2 波長分割多重カプラ ３１1 、３１2 エルビウムドープ光ファイバアンプ装
置 ３３ ２入力２出力光分岐 ３４、３５ 励起光源
置 ３３ ２入力２出力光分岐 ３４、３５ 励起光源
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の希土類ドープ光ファイバと第１の
波長分割多重カプラとを有する第１の希土類ドープ光フ
ァイバアンプと、 この第１の希土類ドープ光ファイバアンプと直列に接続
され、第２の希土類ドープ光ファイバと第２の波長分割
多重カプラとを有する第２の希土類ドープ光ファイバア
ンプと、 前記第１および第２の希土類ドープ光ファイバアンプを
共通してかつ同時に励起するための第１および第２の励
起光源と、 これら第１および第２の励起光源からそれぞれ出力され
る励起光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれ
らを分岐して前記第１および第２の希土類ドープ光ファ
イバアンプの対応する前記波長分割多重カプラの励起光
入力端子にそれぞれ出力する２入力２出力光分岐手段と
を具備することを特徴とする光ファイバアンプ装置。 - 【請求項２】 第１のエルビウムドープ光ファイバと第
１の波長分割多重カプラとを有する第１のエルビウムド
ープ光ファイバアンプと、 この第１の希土類ドープ光ファイバアンプと直列に接続
され、第２のエルビウムドープ光ファイバと第２の波長
分割多重カプラとを有する第２のエルビウムドープ光フ
ァイバアンプと、 前記第１および第２のエルビウムドープ光ファイバアン
プを共通してかつ同時に励起するための第１および第２
の励起光源と、 これら第１および第２の励起光源からそれぞれ出力され
る励起光を入力し、等分とならない所定の分岐比でこれ
らを分岐して前記第１および第２のエルビウムドープ光
ファイバアンプの対応する前記波長分割多重カプラの励
起光入力端子にそれぞれ出力する２入力２出力光分岐手
段とを具備することを特徴とする光ファイバアンプ装
置。 - 【請求項３】 一方の励起光源が故障したとき、他方の
励起光源の励起光の出力を増大させることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の光ファイバアンプ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086006A JP2546484B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 光ファイバアンプ装置 |
| US08/395,311 US5561552A (en) | 1993-04-13 | 1995-02-28 | Optical fiber amplifier unit and method for supplying excited light thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086006A JP2546484B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 光ファイバアンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302889A JPH06302889A (ja) | 1994-10-28 |
| JP2546484B2 true JP2546484B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13874617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5086006A Expired - Fee Related JP2546484B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 光ファイバアンプ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5561552A (ja) |
| JP (1) | JP2546484B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08278523A (ja) | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Hitachi Ltd | 光増幅装置 |
| JP4036489B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2008-01-23 | 富士通株式会社 | 波長多重信号を光増幅する光増幅器を制御するための方法と装置 |
| JP2846291B2 (ja) * | 1995-08-24 | 1999-01-13 | 松下電器産業株式会社 | 中間アイソレータ型光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送システム |
| JP2928149B2 (ja) * | 1995-12-14 | 1999-08-03 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅装置 |
| JP2910667B2 (ja) * | 1996-04-09 | 1999-06-23 | 日本電気株式会社 | 線形中継光増幅伝送装置 |
| KR980013060A (ko) * | 1996-07-15 | 1998-04-30 | 김광호 | 펌프파워를 분리하여 양방향 여기시켜 전송광을 증폭하는 광섬유 증폭장치 |
| GB2326520A (en) * | 1996-07-15 | 1998-12-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Erbium doped fibre amplifier |
| JPH10209540A (ja) * | 1997-01-23 | 1998-08-07 | Nec Corp | 光ファイバ増幅器 |
| JP4063908B2 (ja) * | 1997-01-29 | 2008-03-19 | 富士通株式会社 | 光源装置、光増幅器及び光通信システム |
| US5991069A (en) † | 1998-01-22 | 1999-11-23 | Tyco Submarine Systems, Ltd. | Split-pumped dual stage optical fiber amplifier |
| JP2000150992A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-30 | Nec Corp | 光増幅器 |
| US6501870B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-12-31 | Lucent Technologies Inc. | System and method for reducing effects of optical impairments in optically amplified lightwave communication systems |
| US6657774B1 (en) * | 2000-08-18 | 2003-12-02 | Corning Incorporated | Amplifier system with distributed and discrete Raman fiber amplifiers |
| GB2383209A (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-18 | Robert Charles Goodfellow | Raman optical amplifier with two power control loops |
| US8699125B2 (en) * | 2008-02-13 | 2014-04-15 | Jds Uniphase Corporation | Reconfigurable optical amplifier |
| US8233214B2 (en) * | 2008-02-13 | 2012-07-31 | Maxim Bolshtyansky | Optical fiber amplifier and a control method therefor |
| EP2101426B1 (en) | 2008-03-13 | 2011-05-11 | Nokia Siemens Networks Oy | Method for controlling an erbium doped fibre amplifier (EDFA) and amplifier arrangement |
| WO2012053320A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 日本電気株式会社 | 励起光分配装置、励起光分配方法、光増幅システム及びノード装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2744465B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1998-04-28 | 日本電信電話株式会社 | 光タップ |
| JPH03214681A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | ファイバ形光増幅器 |
| JPH04165334A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-06-11 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ増幅器の励起光源切替方式 |
| US5343320A (en) * | 1992-08-03 | 1994-08-30 | At&T Bell Laboratories | Pump laser control circuit for an optical transmission system |
| US5241414A (en) * | 1992-08-21 | 1993-08-31 | At&T Bell Laboratories | Fault tolerant optical amplifier arrangement |
| GB2272102B (en) * | 1992-10-30 | 1996-02-07 | Northern Telecom Ltd | Optical amplifier |
| US5287216A (en) * | 1992-12-14 | 1994-02-15 | Gte Laboratories Incorporated | Fiber amplifier with multiple pumps |
| US5392153A (en) * | 1993-08-31 | 1995-02-21 | At&T Corp. | Optical amplifier |
| US5406411A (en) * | 1993-10-14 | 1995-04-11 | Corning Incorporated | Fiber amplifier having efficient pump power utilization |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP5086006A patent/JP2546484B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-28 US US08/395,311 patent/US5561552A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5561552A (en) | 1996-10-01 |
| JPH06302889A (ja) | 1994-10-28 |
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Legal Events
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