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JPH0715074A - Wavelength multiplexing optical amplifier - Google Patents

Wavelength multiplexing optical amplifier

Info

Publication number
JPH0715074A
JPH0715074A JP15025093A JP15025093A JPH0715074A JP H0715074 A JPH0715074 A JP H0715074A JP 15025093 A JP15025093 A JP 15025093A JP 15025093 A JP15025093 A JP 15025093A JP H0715074 A JPH0715074 A JP H0715074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical fiber
wavelength
light
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15025093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Aomi
恵之 青海
Atsushi Kusunoki
淳 楠
Shintarou Shimokado
信太郎 下門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP15025093A priority Critical patent/JPH0715074A/en
Publication of JPH0715074A publication Critical patent/JPH0715074A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a wavelength multiplexing optical fiber employing a rare earth optical fiber in which the gain is increased in the amplification of signal light by suppressing the spontaneous emission in the optical fiber. CONSTITUTION:Optical fibers, e.g. optical fiber type optical couplers 411 exhibiting periodic transmission characteristics for the variation of wavelength, are inserted between rare earth optical fibers 408, 409 and 409, 410 in order to match the wavelength of multiplexed signal light with that of the light transmitted through the optical fiber thus transmitting the signal light while attenuating the spontaneously emitted light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ通信に用いら
れる光直接増幅器にあって、波長多重方式で高い信号光
利得が得られる光増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical direct amplifier used for optical fiber communication, and more particularly to an optical amplifier capable of obtaining a high signal light gain by a wavelength multiplexing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】希土類元素を添加した光ファイバ(本明
細書において希土類光ファイバという)はレーザ活性媒
質としての特性を有しており、これを用いる光ファイバ
増幅器が実現している。たとえば、1マイクロワット
(μW)の信号光と100ミリワット(mW)の励起光
を同一の希土類光ファイバに入射し、10メートル
(m)程度伝搬すると、信号光は容易に1mW程度に増
幅される。
2. Description of the Related Art An optical fiber doped with a rare earth element (referred to as a rare earth optical fiber in the present specification) has characteristics as a laser active medium, and an optical fiber amplifier using this is realized. For example, when 1 microwatt (μW) signal light and 100 milliwatt (mW) pump light are incident on the same rare earth optical fiber and propagated for about 10 meters (m), the signal light is easily amplified to about 1 mW. .

【0003】図1は公知である光ファイバ増幅器の基本
構成を示したもので、101は信号光を入力するための
光コネクタコード、102は信号光と励起光を合波する
ための光合波器、103は希土類光ファイバ、104は
雑音除去のための光フィルタ、105は信号光を出力す
るための光コネクタコード、106および107は戻り
光を阻止するための光アイソレータ、108は励起光源
である。希土類元素としてはエルビュウムをドープした
エルビュウム光ファイバが一般的であり、その場合に
は、励起光源108には発振波長1.48ミクロンメー
トル(μm)の半導体レーザが用いられ、信号光の波長
は1.55μmが適している。
FIG. 1 shows the basic configuration of a known optical fiber amplifier. Reference numeral 101 is an optical connector code for inputting signal light, and 102 is an optical multiplexer for multiplexing signal light and pumping light. Reference numeral 103 is a rare earth optical fiber, 104 is an optical filter for removing noise, 105 is an optical connector code for outputting signal light, 106 and 107 are optical isolators for blocking return light, and 108 is an excitation light source. . An erbium optical fiber doped with erbium as a rare earth element is generally used. In this case, a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1.48 μm (μm) is used as the excitation light source 108, and a signal light wavelength is 1 0.55 μm is suitable.

【0004】図1の希土類光ファイバ103の中で信号
光が増幅されるが、それと同時に103の中では自然放
出光が発生し、信号光と同様に増幅される。増幅された
自然放出光は通常Amplified spontan
eous Emissionを略してASEと称され
る。ASEは雑音であり光通信にとっては有害であるの
で、104の雑音除去のための光フィルタによって大部
分は除去される。しかし、希土類光ファイバ103の中
で増幅されることにかわりはないので、励起光が無駄に
使用されているという問題が残っている。このことを解
決するために、希土類光ファイバ103の途中にも光フ
ィルタを挿入することが文献(H.Masuda an
d T.Takada:High gain two
stageamplification with e
rbium−doped fibre amplifi
er,Electronics Letters,Vo
l.2,No.10,pp.661−662,199
0)に提案されている。波長多重方式では、希土類光フ
ァイバ103を異なる波長をもつ複数の信号光が伝搬す
ることになるが、その場合のASEの抑圧方法について
は提案されていない。
Signal light is amplified in the rare earth optical fiber 103 of FIG. 1, but at the same time, spontaneous emission light is generated in 103 and amplified in the same manner as the signal light. Amplified spontaneous emission is usually an amplified spontan
It is called ASE for abbreviation of Eous Emission. Since ASE is noise and harmful to optical communication, most of it is removed by an optical filter 104 for noise removal. However, since it is still amplified in the rare earth optical fiber 103, there remains a problem that the pumping light is wasted. In order to solve this, an optical filter may be inserted in the middle of the rare earth optical fiber 103 (H. Masuda an).
d T. Takada: High gain two
stageamplification withe
rbium-doped fibre amplifi
er, Electronics Letters, Vo
l. 2, No. 10, pp. 661-662,199
0) is proposed. In the wavelength division multiplexing method, a plurality of signal lights having different wavelengths propagate through the rare earth optical fiber 103, but no method for suppressing ASE in that case has been proposed.

【0005】図2は、波長多重された信号光用の光フィ
ルタの構成で、4波長多重の例である。201は信号光
を入力するための光コネクタコード、202は信号光を
波長別に分離する光分波器、203、204、205お
よび206は狭帯域光フィルタ、207は波長の異なる
信号光を合波する合波器、208は信号光を出力するた
めの光コネクタコードである。この光フィルタの機能は
明瞭である。4つの信号光に個別の光フィルタを用いて
信号以外の波長成分を減衰させるものである。公開特許
公報昭62−245740では、このフィルタを、光増
幅器の後、すなわち光増幅器に続く光伝送路に挿入する
方法が提案されている。また、該公報では、波長の周期
的な透過特性を有する干渉形フィルタを同様に挿入する
ことが提案されている。それらの方法の意図する所は、
光増幅器で発生したASEを除去することであるが、光
増幅器の高利得化にはなんら寄与しない。
FIG. 2 shows a configuration of an optical filter for wavelength-multiplexed signal light, which is an example of 4-wavelength multiplexing. Reference numeral 201 is an optical connector code for inputting signal light, 202 is an optical demultiplexer for separating signal light by wavelength, 203, 204, 205 and 206 are narrow band optical filters, and 207 is multiplexing signal light of different wavelengths. A multiplexer / demultiplexer 208 is an optical connector cord for outputting signal light. The function of this optical filter is clear. A separate optical filter is used for the four signal lights to attenuate wavelength components other than the signals. Japanese Patent Laid-Open No. 62-245740 proposes a method of inserting this filter after an optical amplifier, that is, in an optical transmission line following the optical amplifier. Further, in this publication, it is proposed to insert an interference filter having a periodic transmission characteristic of wavelength in the same manner. The intent of those methods is
The purpose is to eliminate the ASE generated in the optical amplifier, but it does not contribute to the high gain of the optical amplifier.

【0006】図3は従来から知られている光ファイバ形
光結合器の動作を説明するための、光結合器の構造の概
略であり、2本の光ファイバの一部が溶融接合されてい
ることを示している。コアが接近している部分を以下で
は結合部という。301、302および303は、それ
ぞれ一方の光ファイバの入力端と出力端およびコア、3
04、305および306は、それぞれ他方の光ファイ
バの入力端と出力端およびコアである。307は結合部
を示している。光結合器を構成する2本の光ファイバの
構造が同一であるとき、結合部始端からの距離zにおけ
る光波の振幅A1(z)およびA2(z)が、結合部の始端
での振幅A1(o)、A2(o)を用いて、次式で表される
ことが光結合理論によって明らかになっている。
FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of an optical coupler for explaining the operation of a conventionally known optical fiber type optical coupler, in which two optical fibers are partly melt-bonded. It is shown that. The part where the cores are close to each other will be referred to as a connecting part below. Reference numerals 301, 302 and 303 denote an input end and an output end of one optical fiber, a core, and 3 respectively.
04, 305 and 306 are the input end and the output end and the core of the other optical fiber, respectively. Reference numeral 307 indicates a connecting portion. When the structures of the two optical fibers forming the optical coupler are the same, the amplitudes A 1 (z) and A 2 (z) of the light wave at the distance z from the starting end of the coupling part are the amplitudes at the starting end of the coupling part. It has been clarified by the optical coupling theory that the following formula can be expressed using A 1 (o) and A 2 (o).

【0007】 A1(z)=A1(o)cosCz+jA2(o)sinCz ……(1) A2(z)=A2(o)cosCz+jA1(o)sinCz ……(2) ただし、jは虚数を表す。また、Cは結合係数と呼ば
れ、結合部の形状と伝搬する光波の波長の関数である。
式(1) 、(2) はA1(z)およびA2(z)がCzの変化に
対して周期的に変化することを示している。このような
光ファイバ形光結合器は従来より、2つの光波の合波器
や分波器として用いられている。合波される一つの光波
の波長をλ1 、他方の光波の波長をλ2 とし、λ1 の光
波を301に入射し、λ2 の光波を304に入射する。
λ1 の光波は結合部を伝搬するにつれ303→306→
303→306というように伝搬路が入れ替わる。λ2
の光波は結合部を伝搬するにつれ306→303→30
6→303というように伝搬路が入れ替わる。λ1 の光
波とλ2 の光波は波長が異なるので結合係数が異なり、
伝搬路の入れ替わる周期が異なるので、λ1 の光波とλ
2 の光波が同時に、302から出力する結合部長が存在
する。このような結合部長を選ぶと合波器となる。同じ
構造の結合器で、入力端と出力端とし、出力端を入力端
として用いると、光の分波器となる。従来、光ファイバ
形光結合器は上述のような光の光合分波器として用いら
れているが、多波長用の光フィルタとして用いられた例
はなく、また、希土類光ファイバの途中に挿入して、自
然放出光の増幅を抑圧するといったことは実施された例
がない。
A 1 (z) = A 1 (o) cosCz + jA 2 (o) sinCz ...... (1) A 2 (z) = A 2 (o) cosCz + jA 1 (o) sinCz ...... (2) where j Represents an imaginary number. C is called a coupling coefficient and is a function of the shape of the coupling portion and the wavelength of the propagating light wave.
Equations (1) and (2) show that A 1 (z) and A 2 (z) change periodically with respect to the change of Cz. Such an optical fiber type optical coupler has been conventionally used as a multiplexer or demultiplexer for two light waves. Letting the wavelength of one light wave to be combined be λ 1 and the wavelength of the other light wave be λ 2 , the light wave of λ 1 is incident on 301 and the light wave of λ 2 is incident on 304.
As the light wave of λ 1 propagates through the coupling part, 303 → 306 →
The propagation paths are switched in the order of 303 → 306. λ 2
Light wave of 306 → 303 → 30 as it propagates through the coupling part
Propagation paths are exchanged as 6 → 303. Since the wavelength of the light wave of λ 1 is different from that of the light wave of λ 2 , the coupling coefficient is different.
Since the propagation cycles are different, the light wave of λ 1 and λ 1
At the same time, there is a coupling portion length in which two light waves are output from 302. A multiplexer is selected by selecting such a coupling length. If a coupler with the same structure is used as the input end and the output end and the output end is used as the input end, it becomes an optical demultiplexer. Conventionally, an optical fiber type optical coupler has been used as an optical multiplexer / demultiplexer for light as described above, but there is no example used as an optical filter for multiple wavelengths, and it is inserted in the middle of a rare earth optical fiber. Thus, suppressing the amplification of spontaneous emission light has never been implemented.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】希土類光ファイバを用
いる光増幅器では、信号光の波長以外の波長の光が自然
発生しさらに増幅されるため、信号光の増幅利得を高め
るためには、希土類光ファイバの途中に信号光と励起光
のみを透過させる光フィルタを挿入することが有効であ
るが、波長多重された信号光を増幅する場合の自然放出
光抑圧方法は提案されていなかった。光波長多重通信に
用いられる光分波器によって各波長成分を取り出し、各
波長の出力端に狭帯域な波長可変フィルタを接続し、さ
らに光合波器で多重化して光信号を取り出す方法は、従
来技術から類推できるが、挿入損失が10デシベル(d
B)程度と大きく、これを希土類光ファイバの途中に挿
入しても高利得化には寄与しないという欠点がある。
In an optical amplifier using a rare earth optical fiber, light having a wavelength other than that of the signal light is naturally generated and further amplified. Therefore, in order to increase the amplification gain of the signal light, the rare earth light is used. It is effective to insert an optical filter that transmits only the signal light and the pump light in the middle of the fiber, but a spontaneous emission light suppression method for amplifying the wavelength-multiplexed signal light has not been proposed. The conventional method is to extract each wavelength component by an optical demultiplexer used for optical wavelength division multiplexing, connect a narrow band wavelength tunable filter to the output end of each wavelength, and then multiplex with an optical multiplexer to extract an optical signal. By analogy with technology, the insertion loss is 10 decibels (d
It is as large as B), and there is a disadvantage that even if it is inserted in the middle of a rare earth optical fiber, it does not contribute to a high gain.

【0009】そこで、本発明は、光ファイバ光増幅器の
自然放出光抑圧による高利得化が波長多重光信号に対し
て図られた、波長多重光信号用の光増幅器を提供するこ
とを課題とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical amplifier for wavelength-multiplexed optical signals, in which the gain is increased for the wavelength-multiplexed optical signal by suppressing the spontaneous emission of the optical fiber optical amplifier. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】波長変化に対して周期的
な透過特性を有し、かつ透過波長における光損が小さい
光フィルタとして、近接する2本の光フィルタのコアの
間で、波長変化に対して周期的な光の結合を有する光フ
ァイバ形光結合器、あるいは光の共振器である光ファイ
バファブリペロフィルタ、あるいは多層薄膜の作用によ
る干渉フィルタを希土類光ファイバの途中の1以上の箇
所に挿入する構成とした。光ファイバ形光結合器にあっ
ては結合部の形状設計により、干渉フィルタにあっては
膜の種類と厚みにより、また、光ファイバファブリペロ
フィルタにあっては共振器部の設計により、周期的な透
過波長を所望の波長とすることができる。また、信号光
の波長も有る程度は可変である。したがって、波長多重
化された信号の波長と周期的な透過波長とを厳密に一致
させることが可能である。
As an optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to a wavelength change and having a small optical loss at a transmission wavelength, a wavelength change is generated between two adjacent optical filter cores. An optical fiber type optical coupler having periodic light coupling, or an optical fiber Fabry-Perot filter which is an optical resonator, or an interference filter by the action of a multilayer thin film is provided at one or more locations in the middle of a rare earth optical fiber. It is configured to be inserted into. In the case of an optical fiber type optical coupler, the shape of the coupling portion is designed, in the case of an interference filter, by the type and thickness of the film, and in the case of an optical fiber Fabry-Perot filter, the design of the resonator portion A desired transmission wavelength can be obtained. Further, the wavelength of the signal light is variable to some extent. Therefore, it is possible to exactly match the wavelength of the wavelength-multiplexed signal with the periodic transmission wavelength.

【0011】[0011]

【作用】波長変化に対して周期的な透過特性を有する光
フィルタが希土類光ファイバの途中に挿入されている
と、透過波長以外の波長はこの光フィルタによって大き
な減衰を受けるため、自然放出光の増幅が抑圧され、光
増幅器の励起光は信号光に対して効果的に作用し、高利
得な波長多重光増幅器となる。
When an optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to a change in wavelength is inserted in the middle of a rare earth optical fiber, wavelengths other than the transmission wavelength are greatly attenuated by this optical filter, so spontaneous emission light Amplification is suppressed, the pumping light of the optical amplifier effectively acts on the signal light, and it becomes a wavelength-multiplexed optical amplifier with high gain.

【0012】[0012]

【実施例】図4は本発明の実施例の構成の概略図であ
る。401は光増幅器の信号入力のための光コネクタコ
ード、402、403は励起光と信号光の光合波器、4
04、405は励起光源、406、407は光アイソレ
ータ、408、409および410は希土類光ファイ
バ、411、412および413は光ファイバ形光結合
器部である。図4は、411、412および413が挿
入されていることを除くと、従来よりよく知られている
両方向励起形の光増幅器である。
FIG. 4 is a schematic diagram of the configuration of an embodiment of the present invention. Reference numeral 401 is an optical connector code for inputting signals to the optical amplifier, 402 and 403 are optical multiplexers for pumping light and signal light, 4
Reference numerals 04 and 405 are excitation light sources, 406 and 407 are optical isolators, 408, 409 and 410 are rare earth optical fibers, and 411, 412 and 413 are optical fiber type optical couplers. FIG. 4 shows a well-known bidirectional pumping type optical amplifier, except that 411, 412 and 413 are inserted.

【0013】図5は光ファイバ形光結合器部の構成の概
略図である。501は信号光および励起光の入力端、5
02は信号光と励起光の光分波器、503は光ファイバ
形光結合器、504は励起光のバイパスとなる光ファイ
バ、505は信号光と励起光の光合波器、506は信号
光と励起光の出力端である。図5の光ファイバ形光結合
器部の機能について説明する。励起光と複数の波長の光
波からなる信号光は501から入射する。励起光は、5
02、504、505を通過して、506から出力す
る。信号光は501、502、503、505を通過し
て、506から出力する。光ファイバ形光結合器の構造
は図3に示すものであるが、本発明では信号光は301
から入射し、302から出力するのみで、304や30
5は開放端である。式(1) において、A2(o)=0、結
合部長=Lとすると、 A1(z)=A1(o)cosCL ……(3) となるが、波長が変化すると結合係数Cが変化するた
め、波長を連続的に変化させると、303で観測される
光強度は正弦関数的に変化する。すなわち、特定の波長
の光波はほとんど減衰することなく303から出力する
が、その中間の波長の光波は大きい減衰を受ける。以下
では、ほとんど減衰することなく出力する波長を完全透
過波長という。複数の信号光の波長を、完全透過波長と
一致させることにより、信号光は小さい光損で伝搬し、
信号光以外の波長の光すなわち、自然放出光は大きい減
衰を受ける。このような作用によって、自然放出光の増
幅により励起光の消耗が阻止され、信号光にとって高利
得な光増幅器となる。
FIG. 5 is a schematic view of the configuration of the optical fiber type optical coupler section. 501 is an input end for signal light and pumping light, 5
Reference numeral 02 is an optical demultiplexer for signal light and pumping light, 503 is an optical fiber type optical coupler, 504 is an optical fiber for bypassing pumping light, 505 is an optical multiplexer for signal light and pumping light, and 506 is signal light This is the output end of the excitation light. The function of the optical fiber type optical coupler section of FIG. 5 will be described. Signal light composed of excitation light and light waves of a plurality of wavelengths enters from 501. Excitation light is 5
It passes through 02, 504, and 505 and outputs from 506. The signal light passes through 501, 502, 503, 505 and is output from 506. The structure of the optical fiber type optical coupler is shown in FIG.
Incident from 302 and output from 302,
5 is an open end. In the formula (1), if A 2 (o) = 0 and the coupling portion length = L, then A 1 (z) = A 1 (o) cosCL (3), but the coupling coefficient C changes when the wavelength changes. Therefore, when the wavelength is continuously changed, the light intensity observed at 303 changes sinusoidally. That is, the light wave of the specific wavelength is output from the 303 with almost no attenuation, but the light wave of the intermediate wavelength is greatly attenuated. Hereinafter, a wavelength that is output with almost no attenuation is referred to as a perfect transmission wavelength. By matching the wavelengths of multiple signal lights with the perfect transmission wavelength, the signal lights propagate with small optical loss,
Light having a wavelength other than the signal light, that is, spontaneous emission light is greatly attenuated. By such an action, the consumption of the pumping light is prevented by the amplification of the spontaneous emission light, and the optical amplifier has a high gain for the signal light.

【0014】図6は、代表的な光増幅器であるエルビュ
ウムドープ光ファイバ増幅器で、2波長多重増幅可能な
光ファイバ形光結合器の特性の測定例である。横軸は波
長を表し、縦軸は透過光損を表している。完全透過波長
は1.53μmと1.57μmの2波長である。
FIG. 6 shows an example of measurement of characteristics of an optical fiber type optical coupler capable of two-wavelength multiplex amplification in an erbium-doped optical fiber amplifier which is a typical optical amplifier. The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents transmitted light loss. The perfect transmission wavelength is two wavelengths of 1.53 μm and 1.57 μm.

【0015】完全透過波長の波長間隔が大きい程、光フ
ァイバ形光結合器の製作は容易であるが、結合器部長を
長くすることにより、間隔を小さくできる。
The larger the wavelength interval between the completely transmitted wavelengths, the easier the production of the optical fiber type optical coupler, but the interval can be reduced by increasing the length of the coupler.

【0016】自然放出光は希土類光ファイバを伝搬する
につれ、イクスポネンシャルに強度が大きくなるため、
希土類光ファイバ中に適切な間隔で、光ファイバ形光結
合部を複数個挿入するのがよい。しかし、完全透過波長
においても透過光損があるため、個数には上限が存在す
る。
As spontaneous emission light propagates through the rare earth optical fiber, its intensity becomes exponentially large.
It is preferable to insert a plurality of optical fiber type optical coupling portions into the rare earth optical fiber at appropriate intervals. However, since there is a loss of transmitted light even at the perfect transmission wavelength, there is an upper limit to the number.

【0017】図5においては、励起光のためのバイパス
を設けることによって励起光の減衰を回避しているが、
励起光が完全透過波長に一致するように光ファイバ形光
結合器を設計できる場合がある。エルビュウムドープ光
ファイバ増幅器のように、励起光波長(=1.48μ
m)が信号光波長に近接している場合には可能となり、
この場合には信号光と励起光の光合分波器が不要となっ
て、波長多重用光増幅器のコストダウンを図れる。
In FIG. 5, the attenuation of the excitation light is avoided by providing a bypass for the excitation light,
In some cases, the optical fiber type optical coupler can be designed so that the pumping light has a perfect transmission wavelength. Like the Erbium-doped optical fiber amplifier, the pumping light wavelength (= 1.48μ
is possible when m) is close to the signal light wavelength,
In this case, the optical multiplexer / demultiplexer for the signal light and the pump light is not required, and the cost of the wavelength division multiplexing optical amplifier can be reduced.

【0018】光ファイバ形光結合器は通常石英系の光フ
ァイバで製作されるが、光増幅器を構成する希土類光フ
ァイバと同じ光ファイバで製作することが透過光損を小
さくする上で効果的である。
The optical fiber type optical coupler is usually made of quartz optical fiber, but it is effective to make the same optical fiber as the rare earth optical fiber constituting the optical amplifier in order to reduce the transmitted light loss. is there.

【0019】周期的な透過波長を有する光部品としては
光ファイバファブリペロフィルタと呼ばれる一種の共振
器を用いることができる。これは近接した2平面間で光
の多重反射をおこさせると、透過波長に周期的な鋭い波
長選択性が現れる物理現象を利用したもので、市販品を
利用できる。波長選択性が良いので、ASEを効果的に
抑圧できるが、高価であることと、光ファイバ形光結合
器より挿入光損が大きいという欠点がある。
As an optical component having a periodic transmission wavelength, a kind of resonator called an optical fiber Fabry-Perot filter can be used. This is a physical phenomenon in which, when multiple reflections of light are caused between two adjacent planes, a sharp sharp wavelength selectivity is exhibited in the transmitted wavelength, and a commercially available product can be used. Since the wavelength selectivity is good, the ASE can be effectively suppressed, but it has the drawbacks of being expensive and having a larger insertion loss than the optical fiber type optical coupler.

【0020】周期的な透過波長を有する光部品としては
誘電体の多層膜による光の干渉を利用した干渉フィルタ
を用いることができる。薄膜の材料と膜厚および層数の
組み合わせによって、種々の特性の干渉フィルタが開発
されている。図7は、干渉フィルタの特性の実測値の一
例である。図の横軸は波長を、縦軸は透過率である。透
過率最大の波長における光損は0.6dBであり、2番
目に大きい透過波長では光損は1.2dBである。これ
らの2波長はエルビュウムドープ光ファイバの増幅に適
した波長ではないが、透過率が極大となる波長の差は2
0nmであるので、膜厚の設計変更により、エルビュウ
ムドープ光ファイバの増幅波長域の約50nmに対して
は、2波長以上の透過波長が得られると推測できる。
As an optical component having a periodic transmission wavelength, an interference filter utilizing the interference of light by a dielectric multilayer film can be used. Interference filters with various characteristics have been developed depending on the combination of the material of the thin film, the film thickness, and the number of layers. FIG. 7 is an example of actually measured values of the characteristics of the interference filter. In the figure, the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents transmittance. The light loss at the wavelength of maximum transmittance is 0.6 dB, and the light loss at the second largest transmission wavelength is 1.2 dB. These two wavelengths are not suitable for amplification of an erbium-doped optical fiber, but the wavelength difference that maximizes the transmittance is 2
Since it is 0 nm, it can be inferred that a transmission wavelength of two or more wavelengths can be obtained with respect to the amplification wavelength range of about 50 nm of the erbium-doped optical fiber by changing the design of the film thickness.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、光フ
ァイバ増幅器の希土類光ファイバの途中に、複数の波長
の光波が選択的に透過する光ファイバ形の光結合器や光
ファイバファブリペロフィルタあるいは干渉フィルタを
挿入するので、波長多重された光信号を増幅する場合、
信号光以外の光の増幅が抑圧され、複数の信号光におい
て高利得が得られるという効果がある。
As described above, according to the present invention, an optical fiber type optical coupler or an optical fiber Fabry-Perot filter that selectively transmits light waves of a plurality of wavelengths in the middle of a rare earth optical fiber of an optical fiber amplifier. Or because an interference filter is inserted, when amplifying a wavelength-multiplexed optical signal,
Amplification of light other than the signal light is suppressed, and high gain can be obtained in a plurality of signal lights.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】公知である光ファイバ増幅器の基本構造図FIG. 1 is a basic structural diagram of a known optical fiber amplifier.

【図2】従来提案されている波長多重光増幅器の光フィ
ルタの構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical filter of a wavelength multiplexing optical amplifier that has been conventionally proposed.

【図3】従来から知られている光ファイバ形光結合器の
動作を説明するための、結合器の構造の概略図
FIG. 3 is a schematic view of the structure of a coupler for explaining the operation of a conventionally known optical fiber type optical coupler.

【図4】本発明の実施例の構成の概略図FIG. 4 is a schematic diagram of a configuration of an embodiment of the present invention.

【図5】光ファイバ形光結合器部の構成の概略図FIG. 5 is a schematic diagram of a configuration of an optical fiber type optical coupler unit.

【図6】エルビュウムドープ光ファイバ増幅器で、2波
長多重増幅するための光ファイバ形光結合器の特性の実
測値
FIG. 6 is an actual measurement value of characteristics of an optical fiber type optical coupler for performing dual wavelength multiplex amplification in an erbium-doped optical fiber amplifier.

【図7】干渉フィルタの光透過特性の測定例FIG. 7: Measurement example of light transmission characteristics of an interference filter

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 光コネクタコード 102 光合波器 103 希土類光ファイバ 104 光フィルタ 105 光コネクタコード 106 光アイソレータ 107 光アイソレータ 108 励起光源 201 光コネクタコード 202 光分波器 203 狭帯域光フィルタ 204 狭帯域光フィルタ 205 狭帯域光フィルタ 206 狭帯域光フィルタ 207 光合波器 208 光コネクタコード 301 光入力端 302 光出力端 303 光ファイバのコア 304 光入力端 305 光出力端 306 光ファイバのコア 307 結合部 401 光コネクタコード 402 光合波器 403 光合波器 404 励起光源 405 励起光源 406 光アイソレータ 407 光アイソレータ 408 希土類光ファイバ 409 希土類光ファイバ 410 希土類光ファイバ 411 光ファイバ形光結合器部 412 光ファイバ形光結合器部 413 光ファイバ形光結合器部 501 光入力端 502 光分波器 503 光ファイバ形光結合器 504 光ファイバ 505 光合波器 506 光出力端 101 Optical Connector Code 102 Optical Multiplexer 103 Rare Earth Optical Fiber 104 Optical Filter 105 Optical Connector Code 106 Optical Isolator 107 Optical Isolator 108 Excitation Light Source 201 Optical Connector Code 202 Optical Demultiplexer 203 Narrowband Optical Filter 204 Narrowband Optical Filter 205 Narrowband Optical filter 206 Narrow band optical filter 207 Optical multiplexer 208 Optical connector code 301 Optical input end 302 Optical output end 303 Optical fiber core 304 Optical input end 305 Optical output end 306 Optical fiber core 307 Coupling 401 Optical connector code 402 Optical coupling Waver 403 Optical multiplexer 404 Pumping light source 405 Pumping light source 406 Optical isolator 407 Optical isolator 408 Rare earth optical fiber 409 Rare earth optical fiber 410 Rare earth optical fiber 411 Optical fiber Optical coupler section 412 optical fiber type optical coupler section 413 optical fiber type optical coupler section 501 optical input terminal 502 optical demultiplexer 503 optical fiber type optical coupler 504 optical fiber 505 optical multiplexer 506 optical output terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希土類光ファイバと、該希土類光ファイ
バを励起するための励起光源と、励起光と信号光とを合
波して該希土類光ファイバに入射するための合波器と、
光の一方向素子である光アイソレータとを主たる構成要
素とする光ファイバ光増幅器において、波長変化に対し
て周期的な透過特性を有する光フィルタが、前記希土類
光ファイバの所定の一箇所もしくは複数の箇所に挿入さ
れ、該波長変化に対して周期的な透過特性を有する光フ
ィルタが、近接する2本の光ファイバのコアの間で、波
長変化に対して周期的な光の結合を有する光ファイバ形
光結合器であることを特徴とする波長多重用光増幅器。
1. A rare earth optical fiber, a pumping light source for pumping the rare earth optical fiber, a multiplexer for multiplexing the pumping light and the signal light and entering the rare earth optical fiber.
In an optical fiber optical amplifier whose main component is an optical isolator that is a one-way element of light, an optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to a wavelength change is a predetermined one part or a plurality of parts of the rare earth optical fiber. An optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to the wavelength change, which is inserted at a location, has an optical fiber having a periodic coupling with respect to the wavelength change between cores of two adjacent optical fibers. Optical amplifier for wavelength division multiplexing, which is a type optical coupler.
【請求項2】 請求項1に記載の波長変化に対して周期
的な透過特性を有する光フィルタの、透過する波長のひ
とつが励起用光源の波長であることを特徴とする波長多
重用光増幅器。
2. An optical amplifier for wavelength division multiplexing, wherein one of the wavelengths transmitted by the optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to the wavelength change according to claim 1 is a wavelength of a pumping light source. .
【請求項3】 請求項1に記載の波長変化に対して周期
的な透過特性を有する光フィルタが、光の共振器である
光ファイバファブリペロフィルタであることを特徴とす
る波長多重用光増幅器。
3. An optical amplifier for wavelength division multiplexing, wherein the optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to wavelength change according to claim 1 is an optical fiber Fabry-Perot filter which is an optical resonator. .
【請求項4】 請求項1に記載の波長変化に対して周期
的な透過特性を有する光フィルタが、干渉フィルタであ
ることを特徴とする波長多重用光増幅器。
4. An optical amplifier for wavelength division multiplexing, wherein the optical filter having a periodic transmission characteristic with respect to a wavelength change according to claim 1 is an interference filter.
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