JPH0555667A - 光フアイバ増幅器 - Google Patents
光フアイバ増幅器Info
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- JPH0555667A JPH0555667A JP4025462A JP2546292A JPH0555667A JP H0555667 A JPH0555667 A JP H0555667A JP 4025462 A JP4025462 A JP 4025462A JP 2546292 A JP2546292 A JP 2546292A JP H0555667 A JPH0555667 A JP H0555667A
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- optical fiber
- pump coupler
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- optical
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 43
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 11
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ポンプ結合器とドープされた能動
光ファイバとの接続部における損失を除去した改善され
た効率を有する光ファイバ増幅器を得ることを目的とす
る。 【構成】 多ポートポンプ結合器2 と、このポンプ結合
器2 の第１のポート3 に接続されたポンプ光源1 と、ポ
ンプ結合器2 の別のポート5 に接続されたドープされた
能動光ファイバ7 とを具備し、能動光ファイバ7 の他端
およびポンプ結合器2 の別のポート4 は標準光導波体に
よって形成された光伝送ライン9 ，8 に接続されている
光ファイバ増幅器で、ポンプ結合器2 は、ポンプ光に対
するそのモードフィールド直径がドープされた能動光フ
ァイバ7 のモードフィールド直径に適合された光ファイ
バにより構成されていることを特徴とする。
光ファイバとの接続部における損失を除去した改善され
た効率を有する光ファイバ増幅器を得ることを目的とす
る。 【構成】 多ポートポンプ結合器2 と、このポンプ結合
器2 の第１のポート3 に接続されたポンプ光源1 と、ポ
ンプ結合器2 の別のポート5 に接続されたドープされた
能動光ファイバ7 とを具備し、能動光ファイバ7 の他端
およびポンプ結合器2 の別のポート4 は標準光導波体に
よって形成された光伝送ライン9 ，8 に接続されている
光ファイバ増幅器で、ポンプ結合器2 は、ポンプ光に対
するそのモードフィールド直径がドープされた能動光フ
ァイバ7 のモードフィールド直径に適合された光ファイ
バにより構成されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器に関
するものであり、特に多ポートポンプ結合器と、このポ
ンプ結合器の第１のポートに接続されたポンプ光源と、
ポンプ結合器の別のポートに接続されたドープされた光
ファイバとを具備し、このドープされた光ファイバの他
端および前記ポンプ結合器を光伝送ラインに接続するた
めの前記ポンプ結合器のさらに別のポートは標準光導波
体によって形成された光伝送ラインに接続されている光
ファイバ増幅器に関するものである。
するものであり、特に多ポートポンプ結合器と、このポ
ンプ結合器の第１のポートに接続されたポンプ光源と、
ポンプ結合器の別のポートに接続されたドープされた光
ファイバとを具備し、このドープされた光ファイバの他
端および前記ポンプ結合器を光伝送ラインに接続するた
めの前記ポンプ結合器のさらに別のポートは標準光導波
体によって形成された光伝送ラインに接続されている光
ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の光ファイバ増幅器は文献（ECOC
1989年、第15回European Conference on Optical Com
munication,9月10−14，スウェーデン、Proceedings,Vo
l.1 TuA,86〜89頁）に記載されている。この増幅器にお
いては、ポンプ光源により放射された光および伝送ライ
ンの光導波体から到着した信号光はポンプ結合器におい
て結合され、一緒に能動光ファイバへ伝送される。しか
しながら能動光ファイバは通常ポンプ結合器および入
力、出力伝送ラインの標準光導波体とは異なるモードフ
ィールド直径を有している。そのため異なる光導波体間
の接続部においてポンプ光および信号光の両者に減衰損
失が生じる。標準光導波体とは公共通信技術の光学シス
テムにおいて通常使用されているような単一モード光フ
ァイバを言う。
1989年、第15回European Conference on Optical Com
munication,9月10−14，スウェーデン、Proceedings,Vo
l.1 TuA,86〜89頁）に記載されている。この増幅器にお
いては、ポンプ光源により放射された光および伝送ライ
ンの光導波体から到着した信号光はポンプ結合器におい
て結合され、一緒に能動光ファイバへ伝送される。しか
しながら能動光ファイバは通常ポンプ結合器および入
力、出力伝送ラインの標準光導波体とは異なるモードフ
ィールド直径を有している。そのため異なる光導波体間
の接続部においてポンプ光および信号光の両者に減衰損
失が生じる。標準光導波体とは公共通信技術の光学シス
テムにおいて通常使用されているような単一モード光フ
ァイバを言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記のような接続部における損失を除去した改善された効
率を有する光ファイバ増幅器を提供することである。
記のような接続部における損失を除去した改善された効
率を有する光ファイバ増幅器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、前記のよう
な多ポートポンプ結合器と、このポンプ結合器の第１の
ポートに接続されたポンプ光源と、ポンプ結合器の別の
ポートに接続されたドープされた光ファイバとを具備
し、このドープされた光ファイバの他端および前記ポン
プ結合器を光伝送ラインに接続するための前記ポンプ結
合器のさらに別のポートは標準光導波体によって形成さ
れた光伝送ラインに接続されている光ファイバ増幅器に
おいて、ポンプ光に対するそのモードフィールド直径が
ドープされた光ファイバのモードフィールド直径に適合
された光ファイバによりポンプ結合器が構成されている
光ファイバ増幅器によって達成される。別の解決手段
は、一方の端部がポンプ光源に接続され、他方の端部が
ドープされた光ファイバに接続されたポンプ結合器の腕
がドープされた光ファイバのモードフィールド直径に適
合されたモードフィールド直径の光ファイバにより構成
され、入力伝送ラインに接続されるポンプ結合器の腕は
外部クラッド領域の屈折率に整合した屈折率の内部クラ
ッド領域を有する光ファイバによって構成され、この光
ファイバのその他の光学的特性は入力伝送ラインの光導
波体の光学的特性と同じである光ファイバ増幅器を使用
することである。
な多ポートポンプ結合器と、このポンプ結合器の第１の
ポートに接続されたポンプ光源と、ポンプ結合器の別の
ポートに接続されたドープされた光ファイバとを具備
し、このドープされた光ファイバの他端および前記ポン
プ結合器を光伝送ラインに接続するための前記ポンプ結
合器のさらに別のポートは標準光導波体によって形成さ
れた光伝送ラインに接続されている光ファイバ増幅器に
おいて、ポンプ光に対するそのモードフィールド直径が
ドープされた光ファイバのモードフィールド直径に適合
された光ファイバによりポンプ結合器が構成されている
光ファイバ増幅器によって達成される。別の解決手段
は、一方の端部がポンプ光源に接続され、他方の端部が
ドープされた光ファイバに接続されたポンプ結合器の腕
がドープされた光ファイバのモードフィールド直径に適
合されたモードフィールド直径の光ファイバにより構成
され、入力伝送ラインに接続されるポンプ結合器の腕は
外部クラッド領域の屈折率に整合した屈折率の内部クラ
ッド領域を有する光ファイバによって構成され、この光
ファイバのその他の光学的特性は入力伝送ラインの光導
波体の光学的特性と同じである光ファイバ増幅器を使用
することである。
【０００５】
【実施例】添付図面を参照にして本発明の実施例につい
て以下詳細に説明する。
て以下詳細に説明する。
【０００６】光ファイバ増幅器はポンプ光源1 、４個の
ポート3 〜6 を有するポンプ結合器2 、およびドープさ
れた能動光ファイバ7 を備えている。ポンプ結合器2 の
第１のポート3 はポンプ光源1 に接続され、第２のポー
ト4 は入力伝送ラインの光導波体8 に接続され、第３の
ポート5 は能動光ファイバ7 の一端に接続され、その他
端は出力伝送ラインの光導波体9 に接続されている。第
４のポート6 はこの実施例では接続されないままであ
る。
ポート3 〜6 を有するポンプ結合器2 、およびドープさ
れた能動光ファイバ7 を備えている。ポンプ結合器2 の
第１のポート3 はポンプ光源1 に接続され、第２のポー
ト4 は入力伝送ラインの光導波体8 に接続され、第３の
ポート5 は能動光ファイバ7 の一端に接続され、その他
端は出力伝送ラインの光導波体9 に接続されている。第
４のポート6 はこの実施例では接続されないままであ
る。
【０００７】この光ファイバ増幅器においては、能動光
ファイバ7 は例えばエルビウムまたはネオディミウムで
ドープされ、入力伝送ラインの光導波体8 によって導入
された信号光の光波を続いて増幅するためにポンプ光源
1によって活性イオンが励起される。能動光ファイバ7
と、ポンプ結合器2 と、および入力、出力伝送ラインの
標準光導波体8,9 との間の対応する接続部10におけるモ
ードフィールド直径の相違によって主として発生する光
ファイバ増幅器の損失を減少させるために、ポンプ結合
器2 はドープされた能動光ファイバ7 のモードフィール
ド直径にポンプ光用のモードフィールド直径が整合され
た光ファイバから構成される。この場合の最小接続損失
は、ドープしない光ファイバまたはドープが使用されな
い能動光ファイバ7 に対応する光ファイバによって生じ
るものと同じである。この場合に、モードフィールド直
径の不整合によって生じる損失は、入力伝送ラインの光
導波体8 とポンプ結合器2 のピグテイルであるポート4
との間の接続部10、およびドープされた能動光ファイバ
7 と出力伝送ラインの光導波体9 との間の接続部10だけ
に減少される。第１のポート3 の結合器端は直接ポンプ
光源1 に結合される。この方法によれば信号光はモード
フィールド直径の不整合によって影響されるだけであ
る。しかしながらこの不整合はテーパースプライスによ
って減少させることができる。
ファイバ7 は例えばエルビウムまたはネオディミウムで
ドープされ、入力伝送ラインの光導波体8 によって導入
された信号光の光波を続いて増幅するためにポンプ光源
1によって活性イオンが励起される。能動光ファイバ7
と、ポンプ結合器2 と、および入力、出力伝送ラインの
標準光導波体8,9 との間の対応する接続部10におけるモ
ードフィールド直径の相違によって主として発生する光
ファイバ増幅器の損失を減少させるために、ポンプ結合
器2 はドープされた能動光ファイバ7 のモードフィール
ド直径にポンプ光用のモードフィールド直径が整合され
た光ファイバから構成される。この場合の最小接続損失
は、ドープしない光ファイバまたはドープが使用されな
い能動光ファイバ7 に対応する光ファイバによって生じ
るものと同じである。この場合に、モードフィールド直
径の不整合によって生じる損失は、入力伝送ラインの光
導波体8 とポンプ結合器2 のピグテイルであるポート4
との間の接続部10、およびドープされた能動光ファイバ
7 と出力伝送ラインの光導波体9 との間の接続部10だけ
に減少される。第１のポート3 の結合器端は直接ポンプ
光源1 に結合される。この方法によれば信号光はモード
フィールド直径の不整合によって影響されるだけであ
る。しかしながらこの不整合はテーパースプライスによ
って減少させることができる。
【０００８】別の方法では入力伝送ラインの光導波体8
とポンプ結合器2 との間の接続部10における信号損失は
ポンプ結合器2 が２つの異なる光ファイバから製造され
ることによって減少される。この場合には第１と第３の
ポート3 および5 の間に延在するポンプ腕は、ポンプ光
に対するモードフィールド直径がドープされた能動光フ
ァイバ7 のモードフィールド直径に適合する光ファイバ
から構成される。他方、第２と第４のポート4 および6
の間に延在するポンプ結合器の信号腕は内部クラッド領
域を有する光ファイバから構成され、その内部クラッド
領域の屈折率は外側クラッド領域（整合クラッド領域）
の屈折率に適合され、それは他方では入力伝送ラインの
光導波体8 と同じ光学特性を示す。しかしながら、その
光ファイバは、例えば外側光ファイバクラッド（押付け
られたクラッド）の屈折率より小さい屈折率を有する内
部光クラッドを示すこともできる。しかしながらこの形
式の光ファイバから成る入力伝送ラインの光導波体8 と
ポンプ結合器2 の対応する信号腕に使用される光ファイ
バとの間の接続部の減衰は無視できる程度に小さいもの
である。
とポンプ結合器2 との間の接続部10における信号損失は
ポンプ結合器2 が２つの異なる光ファイバから製造され
ることによって減少される。この場合には第１と第３の
ポート3 および5 の間に延在するポンプ腕は、ポンプ光
に対するモードフィールド直径がドープされた能動光フ
ァイバ7 のモードフィールド直径に適合する光ファイバ
から構成される。他方、第２と第４のポート4 および6
の間に延在するポンプ結合器の信号腕は内部クラッド領
域を有する光ファイバから構成され、その内部クラッド
領域の屈折率は外側クラッド領域（整合クラッド領域）
の屈折率に適合され、それは他方では入力伝送ラインの
光導波体8 と同じ光学特性を示す。しかしながら、その
光ファイバは、例えば外側光ファイバクラッド（押付け
られたクラッド）の屈折率より小さい屈折率を有する内
部光クラッドを示すこともできる。しかしながらこの形
式の光ファイバから成る入力伝送ラインの光導波体8 と
ポンプ結合器2 の対応する信号腕に使用される光ファイ
バとの間の接続部の減衰は無視できる程度に小さいもの
である。
【０００９】ポンプ結合器2 が異なった光ファイバから
構成されるならば、光は１つの光ファイバから他の光フ
ァイバへ完全に結合されないであろう。このように光信
号およびポンプ光の一部は増幅のために失われる。光の
完全な結合は、各光ファイバにおける伝播定数Ｂが結合
領域において同一であるときのみ可能である。伝播定数
は例えば融着して結合器に線引きする前に光ファイバの
１つをテーパー状にすることによって互いに適合される
ことができる。別の可能な方法では、光ファイバの１つ
において、結合器に線引きする前にクラッドが完全に、
或いは部分的にエッチングによって除去される。さらに
存在しているモードフィールド直径の不整合から生じる
損失を減少するために、接続部10は能動光ファイバ7 と
出力伝送ラインの光導波体9 との間でテーパーを形成さ
れる。テーパー接続は線引きおよび光ファイバの外径の
減少の両者によって、およびまたコアのテーパーによっ
て生成され、それにおいてモードフィールド直径の整合
は本質的に光ファイバのコアのみに影響する熱源によっ
て行われる。
構成されるならば、光は１つの光ファイバから他の光フ
ァイバへ完全に結合されないであろう。このように光信
号およびポンプ光の一部は増幅のために失われる。光の
完全な結合は、各光ファイバにおける伝播定数Ｂが結合
領域において同一であるときのみ可能である。伝播定数
は例えば融着して結合器に線引きする前に光ファイバの
１つをテーパー状にすることによって互いに適合される
ことができる。別の可能な方法では、光ファイバの１つ
において、結合器に線引きする前にクラッドが完全に、
或いは部分的にエッチングによって除去される。さらに
存在しているモードフィールド直径の不整合から生じる
損失を減少するために、接続部10は能動光ファイバ7 と
出力伝送ラインの光導波体9 との間でテーパーを形成さ
れる。テーパー接続は線引きおよび光ファイバの外径の
減少の両者によって、およびまたコアのテーパーによっ
て生成され、それにおいてモードフィールド直径の整合
は本質的に光ファイバのコアのみに影響する熱源によっ
て行われる。
【図１】本発明の光ファイバ増幅器の１実施例の概略
図。
図。
1 …光源、2 …ポンプ結合器、3 〜6 …ポート、7…能
動光ファイバ、9 …出力伝送ライン。
動光ファイバ、9 …出力伝送ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ・ロスベルク ドイツ連邦共和国、7141 シユビーベルデ インゲン、チユーリンガー・シユトラーセ 17 (72)発明者 ヘニンク・ビユーロウ ドイツ連邦共和国、7250 レオンベルク、 アルントシユトラーセ 17／２
Claims (6)
- 【請求項１】 多ポートポンプ結合器と、このポンプ結
合器の第１のポートに接続されたポンプ光源と、ポンプ
結合器の別のポートに接続されたドープされた能動光フ
ァイバとを具備し、この能動光ファイバの他端および前
記ポンプ結合器を光伝送ラインに接続するための前記ポ
ンプ結合器のさらに別のポートは標準光導波体によって
形成された光伝送ラインに接続されている光ファイバ増
幅器において、 ポンプ結合器はポンプ光に対するそのモードフィールド
直径がドープされた能動光ファイバのモードフィールド
直径に適合された光ファイバにより構成されていること
を特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 ポンプ結合器はドープされた能動光ファ
イバに対応するドープされない光ファイバから構成され
ている請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 入力伝送ラインの光導波体とポンプ結合
器のピグテイルの間およびドープされた能動光ファイバ
と出力伝送ラインの光導波体との間の接続部分がテーパ
ーを形成されている請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 多ポートポンプ結合器と、このポンプ結
合器の第１のポートに接続されたポンプ光源と、ポンプ
結合器の別のポートに接続されたドープされた能動光フ
ァイバとを具備し、このドープされた能動光ファイバの
他端および前記ポンプ結合器を光伝送ラインに接続する
ためのの前記ポンプ結合器のさらに別のポートは標準光
導波体によって形成された光伝送ラインに接続されてい
る光ファイバ増幅器において、 一方の端部がポンプ光源に接続され、他方の端部がドー
プされた能動光ファイバに接続されたポンプ結合器の腕
はドープされた能動光ファイバのモードフィールド直径
に適合されたモードフィールド直径の光ファイバにより
構成され、 入力伝送ラインに接続されるポンプ結合器の腕は外部ク
ラッド領域の屈折率に整合した屈折率の内部クラッド領
域を有する光ファイバによって構成され、この光ファイ
バのその他の光学的特性は入力伝送ラインの光導波体の
光学的特性と同じであることを特徴とする光ファイバ増
幅器。 - 【請求項５】 ２つの光ファイバが融着されてポンプ結
合器に線引きされる前にそれらの一方が処理されて相互
作用領域における２つの光ファイバの伝播定数が等しく
されていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバ
増幅器。 - 【請求項６】 ドープされた光ファイバと出力伝送ライ
ンの光導波体との接続部がテーパー状にされていること
を特徴とする請求項４記載の光ファイバ増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE41042689 | 1991-02-13 | ||
| DE4104268A DE4104268A1 (de) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Faseroptischer verstaerker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555667A true JPH0555667A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=6424906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4025462A Pending JPH0555667A (ja) | 1991-02-13 | 1992-02-12 | 光フアイバ増幅器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5195149A (ja) |
| EP (1) | EP0499066B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0555667A (ja) |
| AT (1) | ATE94000T1 (ja) |
| AU (1) | AU644718B2 (ja) |
| CA (1) | CA2061095C (ja) |
| DE (2) | DE4104268A1 (ja) |
| DK (1) | DK0499066T3 (ja) |
| ES (1) | ES2046056T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ241580A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5241616A (en) * | 1992-08-31 | 1993-08-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical pattern recognition system utilizing resonator array |
| US5295211A (en) * | 1993-01-07 | 1994-03-15 | Corning Incorporated | Fiber amplifier coupler |
| DE4315846A1 (de) * | 1993-03-30 | 1994-10-06 | Sel Alcatel Ag | Faseroptischer Verstärker |
| JP3244579B2 (ja) * | 1993-12-17 | 2002-01-07 | 富士通株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| US5892781A (en) * | 1997-09-02 | 1999-04-06 | E-Tek Dynamics, Inc. | High output fiber amplifier/lasers for fiberoptic networks |
| US6236497B1 (en) * | 1998-11-30 | 2001-05-22 | Lucent Technologies Inc. | Direct free space pump signal mixing for EDFA |
| CA2326980A1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-02 | Jds Uniphase Inc. | Low cost amplifier using bulk optics |
| US6353497B1 (en) | 2000-03-03 | 2002-03-05 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Integrated modular optical amplifier |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0311320A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅伝送回路 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5048026A (en) * | 1983-09-30 | 1991-09-10 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
| US4938556A (en) * | 1983-11-25 | 1990-07-03 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Superfluorescent broadband fiber laser source |
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