JPH0519311A - 光増幅方式 - Google Patents
光増幅方式Info
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- JPH0519311A JPH0519311A JP17503491A JP17503491A JPH0519311A JP H0519311 A JPH0519311 A JP H0519311A JP 17503491 A JP17503491 A JP 17503491A JP 17503491 A JP17503491 A JP 17503491A JP H0519311 A JPH0519311 A JP H0519311A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、光路からの光信号と、ポンピング
光源からのポンピング光とを合波し、希土類元素のエル
ビウム（Ｅｒ）をドープした光フアイバに入力すること
で誘導放出を励起せしめ、光信号を光のまま増幅する光
直接増幅方式に関し、出力飽和が起きない光増幅器を提
供することを目的とする。 【構成】 光路（Ｌ）からの光信号と、ポンピング光源
（４１）からのポンピング光とを合波してエルビウムド
ープ光フアイバ（３）に入力し、増幅する光増幅方式に
おいて、該光路（Ｌ）からの前記光信号をあらかじめ減
衰させてから、該エルビウムドープ光フアイバ（３）に
出力する光減衰手段（１）と、該エルビウムドープ光フ
アイバ（３）に入力される前記光信号のパワーを検出す
る検出手段（２１）とを設け、前記検出手段（２１）で
検出されたパワーに応じて、前記光減衰手段（１）の減
衰量を光増幅後の光出力が飽和しないようなレベルに設
定するように構成する。
光源からのポンピング光とを合波し、希土類元素のエル
ビウム（Ｅｒ）をドープした光フアイバに入力すること
で誘導放出を励起せしめ、光信号を光のまま増幅する光
直接増幅方式に関し、出力飽和が起きない光増幅器を提
供することを目的とする。 【構成】 光路（Ｌ）からの光信号と、ポンピング光源
（４１）からのポンピング光とを合波してエルビウムド
ープ光フアイバ（３）に入力し、増幅する光増幅方式に
おいて、該光路（Ｌ）からの前記光信号をあらかじめ減
衰させてから、該エルビウムドープ光フアイバ（３）に
出力する光減衰手段（１）と、該エルビウムドープ光フ
アイバ（３）に入力される前記光信号のパワーを検出す
る検出手段（２１）とを設け、前記検出手段（２１）で
検出されたパワーに応じて、前記光減衰手段（１）の減
衰量を光増幅後の光出力が飽和しないようなレベルに設
定するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光路からの光信号と、
ポンピング光源からのポンピング光とを合波し、希土類
元素のエルビウム（Ｅｒ）をドープした光フアイバに入
力することで誘導放出を励起せしめ、光信号を光のまま
増幅する光直接増幅方式に関するものである。
ポンピング光源からのポンピング光とを合波し、希土類
元素のエルビウム（Ｅｒ）をドープした光フアイバに入
力することで誘導放出を励起せしめ、光信号を光のまま
増幅する光直接増幅方式に関するものである。
【０００２】従来の光通信において中継伝送を行うと
き、中継器では伝送経路において減衰した微弱な光信号
をまず光検出器を介して電気信号に変換し、その電気信
号を増幅再生した後、再生された電気信号を半導体レー
ザを介して所定のパワーを有する光信号に変換するいわ
ゆる再生中継が行われてきた。
き、中継器では伝送経路において減衰した微弱な光信号
をまず光検出器を介して電気信号に変換し、その電気信
号を増幅再生した後、再生された電気信号を半導体レー
ザを介して所定のパワーを有する光信号に変換するいわ
ゆる再生中継が行われてきた。
【０００３】これに対して、近年開発が進められている
光直接増幅方式は、従来のように光─電気─光変換をせ
ずに、光信号を直接増幅する光直接増幅器（以下単に光
増幅器とよぶ）を用いた方式である。
光直接増幅方式は、従来のように光─電気─光変換をせ
ずに、光信号を直接増幅する光直接増幅器（以下単に光
増幅器とよぶ）を用いた方式である。
【０００４】本方式は光─電気─光の変換を行わないた
め、ビットレートの制約を受けないこと、波長多重光信
号を一括増幅できることなど数多くの利点があり、将来
の光通信において不可欠な技術として各国で盛んに研究
開発が行われている。
め、ビットレートの制約を受けないこと、波長多重光信
号を一括増幅できることなど数多くの利点があり、将来
の光通信において不可欠な技術として各国で盛んに研究
開発が行われている。
【０００５】
【従来の技術】光増幅器の一つとして希土類元素をドー
プした光フアイバを用いて光増幅を行う方法がある。例
えば、希土類元素の一つであるエルビウム（Ｅｒ）を石
英系ガラスフアイバにドープすることにより、１．５μ
ｍ帯の光信号を２０〜３０ｄＢ程度増幅できる光増幅器
が得られ、飽和出力レベルが高いこと、偏光依存性が小
さいこと、雑音指数が小さいこと等様々な利点から、将
来の実用的な光増幅器の一つとして盛んに研究が行われ
ている。
プした光フアイバを用いて光増幅を行う方法がある。例
えば、希土類元素の一つであるエルビウム（Ｅｒ）を石
英系ガラスフアイバにドープすることにより、１．５μ
ｍ帯の光信号を２０〜３０ｄＢ程度増幅できる光増幅器
が得られ、飽和出力レベルが高いこと、偏光依存性が小
さいこと、雑音指数が小さいこと等様々な利点から、将
来の実用的な光増幅器の一つとして盛んに研究が行われ
ている。
【０００６】このような光増幅器は他の方式で光増幅を
行うものと区別するため、エルビウムドープ光フアイバ
増幅器と呼ぶことがある。図５は、従来のエルビウムド
ープ光フアイバ増幅器の例示であり、Ｌは光信号を伝送
する光路、３はエルビウムドープ光フアイバ、４１はエ
ルビウムドープ光フアイバ内における誘導放出を励起す
るためのポンピング光を発生する半導体レーザ素子、４
２は光路Ｌからの光信号と半導体レーザ素子４１からの
ポンピング光とを合波する合波器、４３はエルビウムド
ープ光フアイバ３によって増幅された光信号を分波する
分波器、４４は分波された光信号のパワーを検出する光
検出回路、４５は光検出回路４４からの検出信号に従っ
て半導体レーザ素子４１の光出力パワーを変化させ、光
増幅器の利得を制御し、光出力パワーを一定のレベルに
設定するＡＧＣ回路である。
行うものと区別するため、エルビウムドープ光フアイバ
増幅器と呼ぶことがある。図５は、従来のエルビウムド
ープ光フアイバ増幅器の例示であり、Ｌは光信号を伝送
する光路、３はエルビウムドープ光フアイバ、４１はエ
ルビウムドープ光フアイバ内における誘導放出を励起す
るためのポンピング光を発生する半導体レーザ素子、４
２は光路Ｌからの光信号と半導体レーザ素子４１からの
ポンピング光とを合波する合波器、４３はエルビウムド
ープ光フアイバ３によって増幅された光信号を分波する
分波器、４４は分波された光信号のパワーを検出する光
検出回路、４５は光検出回路４４からの検出信号に従っ
て半導体レーザ素子４１の光出力パワーを変化させ、光
増幅器の利得を制御し、光出力パワーを一定のレベルに
設定するＡＧＣ回路である。
【０００７】このような光増幅方式では、伝送路を構成
する機器の監視制御を行うための低周波の監視制御信号
を振幅変調により光信号に重畳する方法を用いることが
できる。
する機器の監視制御を行うための低周波の監視制御信号
を振幅変調により光信号に重畳する方法を用いることが
できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エルビ
ウムドープ光フアイバ増幅器は、光入力のパワーがある
程度大きくなると図４に示すように出力が飽和し、利得
が低下する。出力が飽和した領域で動作している光増幅
器の中を、上述したような監視制御用低周波信号が重畳
された光信号が通ると、増幅後の光出力レベルがほぼ完
全に一定となってしまい、光信号に振幅変調として重畳
されていた伝送路監視制御用の信号が損なわれてしま
う。
ウムドープ光フアイバ増幅器は、光入力のパワーがある
程度大きくなると図４に示すように出力が飽和し、利得
が低下する。出力が飽和した領域で動作している光増幅
器の中を、上述したような監視制御用低周波信号が重畳
された光信号が通ると、増幅後の光出力レベルがほぼ完
全に一定となってしまい、光信号に振幅変調として重畳
されていた伝送路監視制御用の信号が損なわれてしま
う。
【０００９】本発明の目的は、このような出力飽和が起
きない光増幅器を提供し、光増幅器を用いた伝送路にお
いて確実に監視制御が出来るようにすることである。
きない光増幅器を提供し、光増幅器を用いた伝送路にお
いて確実に監視制御が出来るようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理構成
図を示す。図中、Ｌは光信号を伝送する光路、１は光減
衰手段、３はエルビウムドープ光フアイバ、２１はエル
ビウムドープ光フアイバ３の光入力パワーを検出する手
段、４１は光信号と共にエルビウムドープ光フアイバに
入力することで誘導放出を励起するためのポンピング光
を発生する光源である。
図を示す。図中、Ｌは光信号を伝送する光路、１は光減
衰手段、３はエルビウムドープ光フアイバ、２１はエル
ビウムドープ光フアイバ３の光入力パワーを検出する手
段、４１は光信号と共にエルビウムドープ光フアイバに
入力することで誘導放出を励起するためのポンピング光
を発生する光源である。
【００１１】ここで、光減衰手段１は光路Ｌからの光信
号をあらかじめ減衰させてからエルビウムドープ光フア
イバ３に出力するもので、その減衰量は検出手段２１で
検出されたパワーに応じて、増幅後の光出力が飽和しな
い適当なレベルに設定する。
号をあらかじめ減衰させてからエルビウムドープ光フア
イバ３に出力するもので、その減衰量は検出手段２１で
検出されたパワーに応じて、増幅後の光出力が飽和しな
い適当なレベルに設定する。
【００１２】
【作用】図１のように構成すると、光路からの光入力パ
ワーがある程度大きい場合に、光信号がエルビウムドー
プ光フアイバ３に入力される前に検出手段２１によって
光入力パワーを検出でき、それに従って光減衰手段１の
減衰量を適当なレベルに設定することで、エルビウムド
ープ光フアイバ３に入力される光入力パワーを制御でき
る。
ワーがある程度大きい場合に、光信号がエルビウムドー
プ光フアイバ３に入力される前に検出手段２１によって
光入力パワーを検出でき、それに従って光減衰手段１の
減衰量を適当なレベルに設定することで、エルビウムド
ープ光フアイバ３に入力される光入力パワーを制御でき
る。
【００１３】したがって、従来ならば光入力パワーが大
きすぎて出力が飽和してしまったような強い光信号が入
力されても、このように光増幅される前に十分な光入力
パワーまで減衰すると、光増幅器の出力は飽和しない。
きすぎて出力が飽和してしまったような強い光信号が入
力されても、このように光増幅される前に十分な光入力
パワーまで減衰すると、光増幅器の出力は飽和しない。
【００１４】
（第１の実施例）図２に本発明の第１の実施例による光
増幅器を示す。
増幅器を示す。
【００１５】図中、１は光可変減衰器、２２はエルビウ
ムドープ光フアイバ３へ入力される光信号を分波するた
めの分波器、２１は分波された光信号の光入力パワーを
検出する光検出回路、２３は検出した光入力パワーを監
視し、それが所定のレベルを越えるときは光可変減衰器
１の減衰量を変化させる制御回路である。
ムドープ光フアイバ３へ入力される光信号を分波するた
めの分波器、２１は分波された光信号の光入力パワーを
検出する光検出回路、２３は検出した光入力パワーを監
視し、それが所定のレベルを越えるときは光可変減衰器
１の減衰量を変化させる制御回路である。
【００１６】本実施例では、光路Ｌから過大なパワーを
持つ光信号が入力された場合、光検出回路２１によって
過大入力が検出される。そこで、制御回路２３で光可変
減衰器１の減衰量を、エルビウムドープ光フアイバの出
力が飽和しないようなレベルに設定する。
持つ光信号が入力された場合、光検出回路２１によって
過大入力が検出される。そこで、制御回路２３で光可変
減衰器１の減衰量を、エルビウムドープ光フアイバの出
力が飽和しないようなレベルに設定する。
【００１７】したがって、光信号の光入力パワーは、あ
る値を越えない範囲で、且つ監視制御用の低周波による
振幅変調を残したまま、エルビウムドープ光フアイバ３
に入力される。
る値を越えない範囲で、且つ監視制御用の低周波による
振幅変調を残したまま、エルビウムドープ光フアイバ３
に入力される。
【００１８】このようにすることで、光増幅器は常に出
力が飽和しない領域で動作する。 （第２の実施例）図３に本発明の第２の実施例による光
増幅器を示す。
力が飽和しない領域で動作する。 （第２の実施例）図３に本発明の第２の実施例による光
増幅器を示す。
【００１９】本実施例では、図２における分波器２２を
使用しないかわりに、入力される光信号とポンピング光
とを合波すると同時に、合波光を分岐して出力する合波
分波器４３を設ける。また、２４は合波分波器４３によ
って分岐した一方の光信号を検出する際に、ポンピング
光による直流光成分を検出信号から取り除く高域フイル
タである。
使用しないかわりに、入力される光信号とポンピング光
とを合波すると同時に、合波光を分岐して出力する合波
分波器４３を設ける。また、２４は合波分波器４３によ
って分岐した一方の光信号を検出する際に、ポンピング
光による直流光成分を検出信号から取り除く高域フイル
タである。
【００２０】分岐された合波光は、エルビウムドープ光
フアイバ３と、光入力パワーを検出する手段である光検
出回路２１とに入力する。光検出回路２１により検出さ
れる信号は、半導体レーザ素子４１からのポンピング光
による直流光成分を含んでいる。
フアイバ３と、光入力パワーを検出する手段である光検
出回路２１とに入力する。光検出回路２１により検出さ
れる信号は、半導体レーザ素子４１からのポンピング光
による直流光成分を含んでいる。
【００２１】検出信号に直流光成分が含まれていると、
光信号の正確な光入力パワー値が得られないので、高域
フイルタ２４によって検出信号からこの直流光成分を取
り除く。
光信号の正確な光入力パワー値が得られないので、高域
フイルタ２４によって検出信号からこの直流光成分を取
り除く。
【００２２】光入力パワー制御回路２３は、そうして得
られる光入力パワーに対応した検出信号が、エルビウム
ドープ光フアイバ３の出力が飽和しなくなるレベル以下
になるように、光減衰手段１の減衰量を制御する。
られる光入力パワーに対応した検出信号が、エルビウム
ドープ光フアイバ３の出力が飽和しなくなるレベル以下
になるように、光減衰手段１の減衰量を制御する。
【００２３】なお、第１及び第２の実施例において、光
減衰手段は光可変減衰器の他に減衰量が固定のものを組
み合わせた回路であっても良く、また分波器及び合波器
はハーフミラー等を使用しても良い。もちろん、光検出
回路にはアバランシホトダイオード等を用いることがで
きる。
減衰手段は光可変減衰器の他に減衰量が固定のものを組
み合わせた回路であっても良く、また分波器及び合波器
はハーフミラー等を使用しても良い。もちろん、光検出
回路にはアバランシホトダイオード等を用いることがで
きる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
路からの光信号と、ポンピング光とを合波してエルビウ
ムドープ光フアイバに入力し、増幅する光増幅方式にお
いて、光入力パワーが大きくなっても出力が飽和しない
光増幅器が提供でき、光信号振幅変調により重畳されて
いる伝送路監視制御用の振幅変調を損なうことがないの
で、伝送路の監視制御を確実に行うことができる。
路からの光信号と、ポンピング光とを合波してエルビウ
ムドープ光フアイバに入力し、増幅する光増幅方式にお
いて、光入力パワーが大きくなっても出力が飽和しない
光増幅器が提供でき、光信号振幅変調により重畳されて
いる伝送路監視制御用の振幅変調を損なうことがないの
で、伝送路の監視制御を確実に行うことができる。
【図１】 本発明の原理構成図
【図２】 第１の実施例による光増幅器
【図３】 第２の実施例による光増幅器
【図４】 光増幅器の利得特性
【図５】 従来の光増幅器
１ ： 光減衰手段 ２１，４４ ： 光入力パワー検出手段（図１），光検
出回路 ２２，４３ ： 分波器 ２３ ： 制御回路 ２４ ： 広域フイルタ ３ ： エルビウムドープ光フアイバ ４１ ： ポンピング光源（図１），半導体レーザ素子 ４２ ： 合波器，合波分波器（図３） ４５ ： ＡＧＣ回路
出回路 ２２，４３ ： 分波器 ２３ ： 制御回路 ２４ ： 広域フイルタ ３ ： エルビウムドープ光フアイバ ４１ ： ポンピング光源（図１），半導体レーザ素子 ４２ ： 合波器，合波分波器（図３） ４５ ： ＡＧＣ回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光路（Ｌ）からの光信号と、ポンピング
光源（４１）からのポンピング光とを合波してエルビウ
ムドープ光フアイバ（３）に入力し、増幅する光増幅方
式において、 該光路（Ｌ）からの前記光信号をあらかじめ減衰させて
から、該エルビウムドープ光フアイバ（３）に出力する
光減衰手段（１）と、 該エルビウムドープ光フアイバ（３）に入力される前記
光信号のパワーを検出する検出手段（２１）とを設け、 前記検出手段（２１）で検出されたパワーに応じて、前
記光減衰手段（１）の減衰量を光増幅後の光出力が飽和
しないようなレベルに設定することを特徴とする光増幅
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503491A JPH0519311A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光増幅方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503491A JPH0519311A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光増幅方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519311A true JPH0519311A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15989066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17503491A Withdrawn JPH0519311A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光増幅方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0519311A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07226558A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバ増幅装置とそれを用いた光ファイバ伝送システム |
| US5537244A (en) * | 1994-06-30 | 1996-07-16 | Fujitsu Limited | Light amplifier |
| JPH08255940A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| FR2768231A1 (fr) * | 1997-09-08 | 1999-03-12 | Alsthom Cge Alcatel | Structure interferometrique integree |
| WO2017009939A1 (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17503491A patent/JPH0519311A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07226558A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバ増幅装置とそれを用いた光ファイバ伝送システム |
| JP2742513B2 (ja) * | 1993-11-18 | 1998-04-22 | 松下電器産業株式会社 | 光ファイバ増幅装置とそれを用いた光ファイバ伝送システム |
| US5537244A (en) * | 1994-06-30 | 1996-07-16 | Fujitsu Limited | Light amplifier |
| JPH08255940A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| FR2768231A1 (fr) * | 1997-09-08 | 1999-03-12 | Alsthom Cge Alcatel | Structure interferometrique integree |
| EP0902512A2 (fr) * | 1997-09-08 | 1999-03-17 | Alcatel | Structure interferométrique integrée |
| EP0902512A3 (fr) * | 1997-09-08 | 1999-05-19 | Alcatel | Structure interferométrique integrée |
| WO2017009939A1 (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |