JP2568145B2 - 低雑音，高出力の光ファイバ−増幅器とその駆動方法 - Google Patents
低雑音，高出力の光ファイバ−増幅器とその駆動方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ−通信システ
ムの、特に改良した稀土類成分をド−ピングした光ファ
イバ−増幅器に関するものである。
ムの、特に改良した稀土類成分をド−ピングした光ファ
イバ−増幅器に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】本発明は光ファイバ−通信システムの、
特に改良した稀土類成分をド−ピングした光ファイバ−
増幅器に関するものである。現在ケ−ブルテレビジョン
システムは、テレビジョンプログラム信号を通常は樹枝
状回路網に配置された同軸ケ−ブルを通じて配信されて
いる。この同軸ケ−ブル配信システムは多数の広帯域幅
の増幅器を必要とし、例えばケ−ブルシステムのヘッド
エンドと個人加入者宅間に４０ぐらいの増幅器が必要と
なる。
特に改良した稀土類成分をド−ピングした光ファイバ−
増幅器に関するものである。現在ケ−ブルテレビジョン
システムは、テレビジョンプログラム信号を通常は樹枝
状回路網に配置された同軸ケ−ブルを通じて配信されて
いる。この同軸ケ−ブル配信システムは多数の広帯域幅
の増幅器を必要とし、例えばケ−ブルシステムのヘッド
エンドと個人加入者宅間に４０ぐらいの増幅器が必要と
なる。
【０００３】振幅変調された残留側波帯の映像副搬送波
（ＡＭ−ＶＳＢ）から成るテレビジョン信号を採用する
と、そのフォ−マットがＮＴＳＣ規準と共用でき、また
許可された帯域幅内にチャンネルを増やすことができる
ため有利である。しかしＡＭ−ＶＳＢ伝送の望ましくな
い特性として、映像信号の周波数変調とかデジタル送信
のような他の技術に比べて搬送波対ノイズ比（ＣＮ比）
がより高い値を必要とすることである。通常ＡＭ−ＶＳ
Ｂテレビジョン信号を明瞭に受信するには少なくとも４
０ｄＢのＣＮ比が必要である。
（ＡＭ−ＶＳＢ）から成るテレビジョン信号を採用する
と、そのフォ−マットがＮＴＳＣ規準と共用でき、また
許可された帯域幅内にチャンネルを増やすことができる
ため有利である。しかしＡＭ−ＶＳＢ伝送の望ましくな
い特性として、映像信号の周波数変調とかデジタル送信
のような他の技術に比べて搬送波対ノイズ比（ＣＮ比）
がより高い値を必要とすることである。通常ＡＭ−ＶＳ
Ｂテレビジョン信号を明瞭に受信するには少なくとも４
０ｄＢのＣＮ比が必要である。
【０００４】テレビジョン配信システムにおける同軸ケ
−ブルを光ファイバ−伝送ラインに取り替えることは今
や重要事項となってきた。単一モ−ドファイバ−が製造
されるようになって実質的に帯域幅の制限がなくなり、
また信号減衰が小さくなったためである。したがって光
ファイバ−又はファイ−バ−- 同軸混成配信システムが
従来技術の同軸ケ−ブルシステムに比較してコスト的に
競争し得るようになってきた。
−ブルを光ファイバ−伝送ラインに取り替えることは今
や重要事項となってきた。単一モ−ドファイバ−が製造
されるようになって実質的に帯域幅の制限がなくなり、
また信号減衰が小さくなったためである。したがって光
ファイバ−又はファイ−バ−- 同軸混成配信システムが
従来技術の同軸ケ−ブルシステムに比較してコスト的に
競争し得るようになってきた。
【０００５】光ファイバ−網内での光信号の増幅はＡＭ
−ＶＳＢテレビジョン信号を配信しようとする試みに対
し問題となる。前に述べたようにケ−ブルシステムのヘ
ッドエンドと加入者宅間には満足できるパワ−レベルで
信号を供給するためには増幅器を備える必要がある。光
ファイバ−システムで一般的に使われている型式の半導
体光増幅器は高レベルの歪を発生するので多重チャンネ
ルＡＭ−ＶＳＢ映像信号には使用できない。これは半導
体光増幅器内の搬送波の励起状態の寿命が短いためによ
るのである。
−ＶＳＢテレビジョン信号を配信しようとする試みに対
し問題となる。前に述べたようにケ−ブルシステムのヘ
ッドエンドと加入者宅間には満足できるパワ−レベルで
信号を供給するためには増幅器を備える必要がある。光
ファイバ−システムで一般的に使われている型式の半導
体光増幅器は高レベルの歪を発生するので多重チャンネ
ルＡＭ−ＶＳＢ映像信号には使用できない。これは半導
体光増幅器内の搬送波の励起状態の寿命が短いためによ
るのである。
【０００６】１．３μｍ又は１．５μｍ近辺で動作して
いるこのような増幅器の再結合時間は約１．２ナノ秒
で、これは約５５．２５ＭＨｚから１ＧＨｚのテレビジ
ョン帯で動作しているＡＭ−ＶＳＢ副搬送波の周期に比
較して短いからである。そこでエルビウム・ド−ピング
・ファイバ−増幅器のような光ファイバ−増幅器が遠距
離伝送及び加入者の閉路配信システムに対し提案されて
いる。
いるこのような増幅器の再結合時間は約１．２ナノ秒
で、これは約５５．２５ＭＨｚから１ＧＨｚのテレビジ
ョン帯で動作しているＡＭ−ＶＳＢ副搬送波の周期に比
較して短いからである。そこでエルビウム・ド−ピング
・ファイバ−増幅器のような光ファイバ−増幅器が遠距
離伝送及び加入者の閉路配信システムに対し提案されて
いる。
【０００７】例えばＷ．Ｉ．ウェイ等（Ｗ．Ｉ．Ｗａ
ｙ，ｅｔ ａｌ），“９８０ｎｍでポンピングされた飽
和利得状態のエルビウム・ド−ピング・ファイバ−増幅
器のノイズ特性”， Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉ
ｅｒｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ， １９９０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＤｉｇｅｓｔＳ
ｅｒｉｅｓ， Ｖｏｌ．１３， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， １９９０年８月６日〜８日，
Ｐａｐｅｒ ＴｕＢ３， ｐｐ．１３４〜１３７，及
びＣ．Ｒ．ジレス（Ｃ．Ｒ．Ｇｉｌｅｓ），“連接され
たエルビウム・ド−ピング・ファイバ−光増幅器中の信
号及びノイズの伝搬”， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉ
ｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖｏｌ．
９， Ｎｏ．２， １９９１年２月， ｐｐ．１４７〜
１５４を参照されたい。
ｙ，ｅｔ ａｌ），“９８０ｎｍでポンピングされた飽
和利得状態のエルビウム・ド−ピング・ファイバ−増幅
器のノイズ特性”， Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉ
ｅｒｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ， １９９０ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＤｉｇｅｓｔＳ
ｅｒｉｅｓ， Ｖｏｌ．１３， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， １９９０年８月６日〜８日，
Ｐａｐｅｒ ＴｕＢ３， ｐｐ．１３４〜１３７，及
びＣ．Ｒ．ジレス（Ｃ．Ｒ．Ｇｉｌｅｓ），“連接され
たエルビウム・ド−ピング・ファイバ−光増幅器中の信
号及びノイズの伝搬”， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉ
ｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖｏｌ．
９， Ｎｏ．２， １９９１年２月， ｐｐ．１４７〜
１５４を参照されたい。
【０００８】ファイバ−増幅器のノイズ特性は全システ
ムを完成状態に置いた上で考慮する必要がある。９８０
ｎｍでポンピングされたエルビウム・ド−ピング・ファ
イバ−増幅器のノイズ特性は３ｄＢ近辺で、これは満足
できる特性である。しかし９８０ｎｍでポンピングされ
たエルビウム・ド−ピング・ファイバ−増幅器は、代表
的な波長の約１５５０ｎｍで配信される通信信号に対し
最適な電力効率を現さない。
ムを完成状態に置いた上で考慮する必要がある。９８０
ｎｍでポンピングされたエルビウム・ド−ピング・ファ
イバ−増幅器のノイズ特性は３ｄＢ近辺で、これは満足
できる特性である。しかし９８０ｎｍでポンピングされ
たエルビウム・ド−ピング・ファイバ−増幅器は、代表
的な波長の約１５５０ｎｍで配信される通信信号に対し
最適な電力効率を現さない。
【０００９】１５５０ｎｍの通信信号に対して高電力効
率を与えるためには、この増幅器に約１４８０ｎｍでポ
ンピングさせねばならぬが、この時のノイズ特性は約５
ｄＢとなり最適値よりも少なくなる。エルビウム・ファ
イバ−・増幅器のような低ノイズ及び高出力の両方を備
えた稀土類成分をド−ピングしたファイバ−増幅器を提
供できることは有益なことであろう。本発明はかかる増
幅器を提供するものである。
率を与えるためには、この増幅器に約１４８０ｎｍでポ
ンピングさせねばならぬが、この時のノイズ特性は約５
ｄＢとなり最適値よりも少なくなる。エルビウム・ファ
イバ−・増幅器のような低ノイズ及び高出力の両方を備
えた稀土類成分をド−ピングしたファイバ−増幅器を提
供できることは有益なことであろう。本発明はかかる増
幅器を提供するものである。
【００１０】
【発明の概要】本発明では一定長の稀土類をド−ピング
したファイバ−が、稀土類ド−ピング光ファイバ−増幅
器を構成している。光ファイバ−に第１の波長の光通信
信号を入力するための手段が備わっている。また低ノイ
ズ特性を与える様、選ばれた第２の波長でファイバ−を
ポンピングし、高出力をもたらすよう選んだ第３の波長
でファイバ−をポンピングする手段が設けられている。
図示した実施例ではファイバ−はエルビウムでド−ピン
グされている。本発明のエルビウム・ド−ピング・ファ
イバ−増幅器では、第２の波長は約９８０ｎｍで、第３
の波長が約１４８０ｎｍにするのが有効である。通信信
号は約１５５０ｎｍの第１の波長で供給される。
したファイバ−が、稀土類ド−ピング光ファイバ−増幅
器を構成している。光ファイバ−に第１の波長の光通信
信号を入力するための手段が備わっている。また低ノイ
ズ特性を与える様、選ばれた第２の波長でファイバ−を
ポンピングし、高出力をもたらすよう選んだ第３の波長
でファイバ−をポンピングする手段が設けられている。
図示した実施例ではファイバ−はエルビウムでド−ピン
グされている。本発明のエルビウム・ド−ピング・ファ
イバ−増幅器では、第２の波長は約９８０ｎｍで、第３
の波長が約１４８０ｎｍにするのが有効である。通信信
号は約１５５０ｎｍの第１の波長で供給される。
【００１１】エルビウム・ド−ピング・ファイバ−には
通信信号を受ける入力端と増幅した通信信号を分配網に
送り出す出力端がある。第２波長のポンピング手段は出
力端よりも、より入力端に接近してファイバ−に“順方
向ポンプ”として、また第３波長のポンピング手段は入
力端よりも、より出力端に接近してファイバ−に“逆方
向ポンプ”として接続されている。本実施例では第２波
長のポンピング手段は、ド−ピング・ファイバ−の入力
端に隣接して、また第３波長のポンピング手段は、同じ
くファイバ−の出力端に隣接して接続されている。
通信信号を受ける入力端と増幅した通信信号を分配網に
送り出す出力端がある。第２波長のポンピング手段は出
力端よりも、より入力端に接近してファイバ−に“順方
向ポンプ”として、また第３波長のポンピング手段は入
力端よりも、より出力端に接近してファイバ−に“逆方
向ポンプ”として接続されている。本実施例では第２波
長のポンピング手段は、ド−ピング・ファイバ−の入力
端に隣接して、また第３波長のポンピング手段は、同じ
くファイバ−の出力端に隣接して接続されている。
【００１２】増幅器は複数の通信信号をグル−プとして
処理する。この場合、各通信信号には増幅器の動作範囲
内で別々の波長を与えられており、エルビウム・ファイ
バ−増幅器の場合の動作範囲は約１５３０ｎｍから１５
７０ｎｍである。稀土類をド−ピングした光ファイバ−
増幅器のノイズ特性と出力効率を改善する方法を提供し
ており、ファイバ−増幅器は低ノイズ特性を与えるため
選ばれた第１波長で、また同時に高出力効率を与えるた
めに選ばれた第２波長でポンピングされる。
処理する。この場合、各通信信号には増幅器の動作範囲
内で別々の波長を与えられており、エルビウム・ファイ
バ−増幅器の場合の動作範囲は約１５３０ｎｍから１５
７０ｎｍである。稀土類をド−ピングした光ファイバ−
増幅器のノイズ特性と出力効率を改善する方法を提供し
ており、ファイバ−増幅器は低ノイズ特性を与えるため
選ばれた第１波長で、また同時に高出力効率を与えるた
めに選ばれた第２波長でポンピングされる。
【００１３】本方法では増幅器はエルビウム・ファイバ
−増幅器で、第１波長は約９８０ｎｍで、第２波長は約
１４８０ｎｍ、通信信号は約１５５０ｎｍを入力させて
いる。本発明の方法では、第１ポンプ波長はその出力端
よりも入力端により接近して、また第２ポンプ波長はそ
の入力端よりも出力端により接近して入力するのが有効
である。
−増幅器で、第１波長は約９８０ｎｍで、第２波長は約
１４８０ｎｍ、通信信号は約１５５０ｎｍを入力させて
いる。本発明の方法では、第１ポンプ波長はその出力端
よりも入力端により接近して、また第２ポンプ波長はそ
の入力端よりも出力端により接近して入力するのが有効
である。
【００１４】本実施例では、第１ポンプ波長は増幅器を
順方向にポンピングするためその入力端に隣接して増幅
器に入力し、第２ポンプ波長は同じく逆方向ポンピング
のため出力端に隣接して入力している。複数の通信信号
は増幅器の動作範囲内の別々の波長で一緒に増幅され
る。
順方向にポンピングするためその入力端に隣接して増幅
器に入力し、第２ポンプ波長は同じく逆方向ポンピング
のため出力端に隣接して入力している。複数の通信信号
は増幅器の動作範囲内の別々の波長で一緒に増幅され
る。
【００１５】
【発明の実施例】本発明はＡＭ−ＶＳＢ複合映像信号の
光増幅に適した低ノイズ高出力の稀土類ファイバ−増幅
器を提供するものである。その他の変調フォ−マットで
も低ノイズ、高出力を望む時は、本発明の増幅器で増幅
することが可能である。
光増幅に適した低ノイズ高出力の稀土類ファイバ−増幅
器を提供するものである。その他の変調フォ−マットで
も低ノイズ、高出力を望む時は、本発明の増幅器で増幅
することが可能である。
【００１６】周知の様にエルビウム・ド−ピング・ファ
イバ−増幅器に対しては９８０ｎｍの波長でポンピング
した方が、１４８０ｎｍ波長のポンピングよりもノイズ
が少なく、このことは前記のＷ．Ｉ．ウェイ等（Ｗ．
Ｉ．Ｗａｙ， ｅｔａｌ）の文献に記載されている。一
方１５５０ｎｍの信号波長で動作しているエルビウム・
ド−ピング・ファイバ−増幅器は１４８０ｎｍの波長が
高出力効率を与え、これは１５５０ｎｍに変換する際、
取得する量子効率がより高いためによるのである。
イバ−増幅器に対しては９８０ｎｍの波長でポンピング
した方が、１４８０ｎｍ波長のポンピングよりもノイズ
が少なく、このことは前記のＷ．Ｉ．ウェイ等（Ｗ．
Ｉ．Ｗａｙ， ｅｔａｌ）の文献に記載されている。一
方１５５０ｎｍの信号波長で動作しているエルビウム・
ド−ピング・ファイバ−増幅器は１４８０ｎｍの波長が
高出力効率を与え、これは１５５０ｎｍに変換する際、
取得する量子効率がより高いためによるのである。
【００１７】１４８０ｎｍのポンピング波長が出力効率
を改善するのは、次の数１から明らかである。いまＥは
光量子エネルギ−，ｈはプランク定数，Ｖは波長Ｓに関
連した周波数、そしてＣは光速度である。
を改善するのは、次の数１から明らかである。いまＥは
光量子エネルギ−，ｈはプランク定数，Ｖは波長Ｓに関
連した周波数、そしてＣは光速度である。
【００１８】
【数１】
【００１９】１４８０ポンプ波長における光量子の量子
効率は９６％で、一方９８０ポンプ波長での量子効率は
６３％にすぎない。したがって量子効率の点からみる
と、１４８０ｎｍのポンプ波長はファイバ−増幅器中で
十分改善された値を示すことができる。
効率は９６％で、一方９８０ポンプ波長での量子効率は
６３％にすぎない。したがって量子効率の点からみる
と、１４８０ｎｍのポンプ波長はファイバ−増幅器中で
十分改善された値を示すことができる。
【００２０】本発明は９８０ｎｍと１４８０ｎｍの両方
のポンプ波長で有利さを発揮することになる。特に低ノ
イズ特性は９８０ｎｍのポンプ波長を注入することで得
られ、１４８０ｎｍ波長では高出力効率を生み出す。図
示したように増幅される通信信号は１０の点で伝送する
ために光ファイバ−１２から光アイソレ−タ１４に入力
する。ファイバ−１２及びアイソレ−タ１４は周知技術
による通常の部品で、光アイソレ−タ１４は増幅器を安
定して動作させるために光の反射を防ぐ役目をする。
のポンプ波長で有利さを発揮することになる。特に低ノ
イズ特性は９８０ｎｍのポンプ波長を注入することで得
られ、１４８０ｎｍ波長では高出力効率を生み出す。図
示したように増幅される通信信号は１０の点で伝送する
ために光ファイバ−１２から光アイソレ−タ１４に入力
する。ファイバ−１２及びアイソレ−タ１４は周知技術
による通常の部品で、光アイソレ−タ１４は増幅器を安
定して動作させるために光の反射を防ぐ役目をする。
【００２１】光アイソレ−タを出た通信信号（エルビウ
ム・ド−ピング・ファイバ−増幅器に対しては通常約１
５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲の波長）は波長分割
マルチプレクサ１６を経てエルビウム・ファイバ−２０
に接続される。マルチプレクサ１６を経てエルビウム・
ファイバ−２０に接続される。
ム・ド−ピング・ファイバ−増幅器に対しては通常約１
５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲の波長）は波長分割
マルチプレクサ１６を経てエルビウム・ファイバ−２０
に接続される。マルチプレクサ１６を経てエルビウム・
ファイバ−２０に接続される。
【００２２】マルチプレクサ１６は１８から入力する９
８０ｎｍのポンプ信号を効率よくファイバ−増幅器の前
方へ向けさせる通常の部品で、例えば周知技術によるダ
イクロイックミラ−のような部品である。このミラ−は
波長によって選択的に光を反射するように設計されてい
る。図面の構成ではマルチプレクサ１６に含まれている
ミラ−は９８０ｎｍの波長がマルチプレクサから光アイ
ソレ−タ１４の方向に漏れるのを防ぐ構造になってい
る。このため９８０ｎｍの波長はエルビウム・ファイバ
−の方に限定されて届く。
８０ｎｍのポンプ信号を効率よくファイバ−増幅器の前
方へ向けさせる通常の部品で、例えば周知技術によるダ
イクロイックミラ−のような部品である。このミラ−は
波長によって選択的に光を反射するように設計されてい
る。図面の構成ではマルチプレクサ１６に含まれている
ミラ−は９８０ｎｍの波長がマルチプレクサから光アイ
ソレ−タ１４の方向に漏れるのを防ぐ構造になってい
る。このため９８０ｎｍの波長はエルビウム・ファイバ
−の方に限定されて届く。
【００２３】エルビウム・ファイバ−２０の長さはファ
イバ−のド−ピング濃度と増幅器の最適動作に必要な反
転レベルにしたがって選ぶことになる。そしてこの長さ
を選ぶ方法は周知の方法によっており、例えばファイバ
−のスペクトル分析及びファイバ−の放射と吸収を決め
るポンプ周波での広帯域源によるファイバ−の照明等に
よるのである。一般的にはド−ピング・ファイバ−は約
１０〜３０ｍ位で、場所を節約するためコイル状に配置
される。これより短い又は長くてもファイバ−増幅器を
設計できることは明らかになったことであろう。
イバ−のド−ピング濃度と増幅器の最適動作に必要な反
転レベルにしたがって選ぶことになる。そしてこの長さ
を選ぶ方法は周知の方法によっており、例えばファイバ
−のスペクトル分析及びファイバ−の放射と吸収を決め
るポンプ周波での広帯域源によるファイバ−の照明等に
よるのである。一般的にはド−ピング・ファイバ−は約
１０〜３０ｍ位で、場所を節約するためコイル状に配置
される。これより短い又は長くてもファイバ−増幅器を
設計できることは明らかになったことであろう。
【００２４】ド−ピング・ファイバ−には入力信号と、
またマルチプレクサ１６から９８０ｎｍ波長のポンプ信
号を受けるべく持続された入力端末が備わっている。フ
ァイバ−２０の出力端は波長分割マルチプレクサ２２に
接続されている。このマルチプレクサは２４からの１４
８０ｎｍ波長のポンプ信号に逆方向に接続されている以
外はマルチプレクサ１６と全く同じものである。マルチ
プレクサ２２は選択的に１５５０ｎｍ信号波長を通常の
光アイソレ−タ２６に導き、ここで増幅された信号のみ
を選んで光通信網等に出力する。
またマルチプレクサ１６から９８０ｎｍ波長のポンプ信
号を受けるべく持続された入力端末が備わっている。フ
ァイバ−２０の出力端は波長分割マルチプレクサ２２に
接続されている。このマルチプレクサは２４からの１４
８０ｎｍ波長のポンプ信号に逆方向に接続されている以
外はマルチプレクサ１６と全く同じものである。マルチ
プレクサ２２は選択的に１５５０ｎｍ信号波長を通常の
光アイソレ−タ２６に導き、ここで増幅された信号のみ
を選んで光通信網等に出力する。
【００２５】本発明は９８０ｎｍと１４８０ｎｍのポン
プ波長の各々の有利性を備えたエルビウム・ファイバ−
増幅器を提供するものである。増幅器のノイズ特性はド
−ピング・ファイバ−の最初の端末で入力する９８０ｎ
ｍのポンプ波長で主として決り、増幅器の出力はファイ
バ−の出力端で入力する１４８０ｎｍのポンプ波長で主
として決定される。このため図示した進行波エルビウム
・ファイバ−増幅器は、段階の重なりはあるけれど、２
段増幅器として働くことになる。
プ波長の各々の有利性を備えたエルビウム・ファイバ−
増幅器を提供するものである。増幅器のノイズ特性はド
−ピング・ファイバ−の最初の端末で入力する９８０ｎ
ｍのポンプ波長で主として決り、増幅器の出力はファイ
バ−の出力端で入力する１４８０ｎｍのポンプ波長で主
として決定される。このため図示した進行波エルビウム
・ファイバ−増幅器は、段階の重なりはあるけれど、２
段増幅器として働くことになる。
【００２６】本発明が低ノイズおよび高出力効率を備え
た光ファイバ−増幅器を提供するものであることが明ら
かになったと思う。稀土類成分をド−ピングしたファイ
バ−は、低ノイズ特性を与えるべく選ばれた波長で信号
の入力端の近辺で順方向にポンピングされ、高出力効率
を与えるべく選ばれた波長でその出力端の側で逆方向に
ポンピングされる。実施例につきエルビウム・ファイバ
−を説明してきたが、この他３レベルのレ−ザ−システ
ムに代えることもできよう。技術に精通された方々なら
本特許請求の範囲に述べてある本発明の真意及び範囲か
ら離脱することなく、その構成についてその他の改善及
び応用が図られることと思う。
た光ファイバ−増幅器を提供するものであることが明ら
かになったと思う。稀土類成分をド−ピングしたファイ
バ−は、低ノイズ特性を与えるべく選ばれた波長で信号
の入力端の近辺で順方向にポンピングされ、高出力効率
を与えるべく選ばれた波長でその出力端の側で逆方向に
ポンピングされる。実施例につきエルビウム・ファイバ
−を説明してきたが、この他３レベルのレ−ザ−システ
ムに代えることもできよう。技術に精通された方々なら
本特許請求の範囲に述べてある本発明の真意及び範囲か
ら離脱することなく、その構成についてその他の改善及
び応用が図られることと思う。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は低ノイズ
および高出力効率を備えた光ファイバ−増幅器を実現
し、稀土類成分をド−ピングしたファイバ−は、低ノイ
ズ特性を与えるべく選ばれた波長で信号の入力端の近辺
で順方向にポンピングされ、高出力効率を与えるべく選
ばれた波長でその出力端の側で逆方向にポンピングされ
る。
および高出力効率を備えた光ファイバ−増幅器を実現
し、稀土類成分をド−ピングしたファイバ−は、低ノイ
ズ特性を与えるべく選ばれた波長で信号の入力端の近辺
で順方向にポンピングされ、高出力効率を与えるべく選
ばれた波長でその出力端の側で逆方向にポンピングされ
る。
【図１】本発明によるエルビウム・ファイバ−増幅器を
表す構成図である。
表す構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/17
Claims (15)
- 【請求項１】光通信システムで使用する稀土類成分をド
ーピングした光ファイバー増幅器であって、 稀土類元素でドーピングした入力端と出力端を持つ一定
長さの光ファイバーと、前記光ファイバーの入力端に第
１波長の光通信信号を入力する手段と、低ノイズ特性を
与えるベく前記稀土類元素を励起するように選定した第
２波長で前記光ファイバーの出力端よりも入力端に近い
部分をポンピングするために接続された手段と、高出力
効率を与えるべく前記稀土類元素を励起するように選定
した前記第２波長よりも長い第３波長で前記光ファイバ
ーの入力端よりも出力端に近い部分をポンピングするた
めに接続された手段とを具えることを特徴とする光ファ
イバー増幅器。 - 【請求項２】請求項１において、前記ファイバーは３準
位レーザー系の稀土類元素でドーピングしたものである
ことを特徴とする光ファイバー増幅器。 - 【請求項３】請求項２において、前記稀土類元素はエル
ビウムであることを特徴とする光ファイバ−増幅器。 - 【請求項４】請求項３において、前記第２波長は約９８
０ｎｍで、また第３波長は約１４８０ｎｍであることを
特徴とする光ファイバー増幅器。 - 【請求項５】請求項４において、前記第１波長は約１５
３０ｎｍから１５７０ｎｍであることを特徴とする光フ
ァイバー増幅器。 - 【請求項６】請求項４において、前記第２波長ポンピン
グ手段は前記入力端の近くに、また第３波長ポンピング
手段は出力端の近くに接続されていることを特徴とする
光ファイバー増幅器。 - 【請求項７】請求項６において、前記入力手段は、前記
光ファイバーに約１５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲
のそれぞれの波長で複数の光通信信号を入力させること
を特徴とする光ファイバー増幅器。 - 【請求項８】請求項１において、前記第２波長ポンピン
グ手段は、前記入力端の近くに、また第３波長ポンピン
グ手段は出力端の近くに接続されていることを特徴とす
る光ファイバー増幅器。 - 【請求項９】請求項１において、前記入力手段は、前記
光ファイバーに、前記増幅器の作動範囲内の各々の波長
で複数の光通信信号を入力させることを特徴とする光フ
ァイバー増幅器。 - 【請求項１０】光通信システムで使用する稀土類成分を
ドーピングした光ファイバー増幅器のノイズ特性と出力
効率を改善する方法で、低ノイズ特性を与えるべく前記
稀土類元素を励起するために選定された第１波長で、出
力端よりも入力端に近い部分で光ファイバー増幅器をポ
ンピングし、前記第１波長よりも長くかつ高出力効率を
与えるべく前記稀土類元素を励起させるために選定され
た第２波長で、入力端よりも出力端に近い部分で光ファ
イバー増幅器を同時にポンピングする過程からなること
を特徴とする光ファイバー増幅器の駆動方法。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記増幅器は、エ
ルビウム・ファイバー増幅器で、前記第１波長は約９８
０ｎｍで、前記第２波長は約１４８０ｎｍでることを特
徴とする光ファイバー増幅器の駆動方法。 - 【請求項１２】請求項１１において、前記増幅器に約１
５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲の波長の通信信号を
入力させることを特徴とする光ファイバー増幅器の駆動
方法。 - 【請求項１３】前記第１ポンピング波長は、前記入力端
の近くで増幅器に入力し、前記第２ポンピング波長は前
記の出力端の近くで増幅器に入力する特徴とする請求項
１０ないし１２いずれか記載の光ファイバー増幅器の駆
動方法。 - 【請求項１４】前記増幅器に、増幅器の作動範囲内の各
々の波長で複数の通信信号を入力させる過程を具備する
ことを特徴とする請求項１０ないし１３いずれか記載の
光ファイバー増幅器の駆動方法。 - 【請求項１５】請求項１４において、前記の各々の波長
は約１５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲内であること
を特徴とする光ファイバー増幅器の駆動方法。
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|---|---|---|---|
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| US07/681,986 | 1991-04-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH05129683A JPH05129683A (ja) | 1993-05-25 |
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Country Status (7)
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| US (1) | US5140456A (ja) |
| EP (1) | EP0508149B1 (ja) |
| JP (1) | JP2568145B2 (ja) |
| CA (1) | CA2062606C (ja) |
| DE (1) | DE69207463T2 (ja) |
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| MX (1) | MX9201622A (ja) |
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