JP2003046174A - Broadband composite optical amplifier - Google Patents
Broadband composite optical amplifierInfo
- Publication number
- JP2003046174A JP2003046174A JP2001233911A JP2001233911A JP2003046174A JP 2003046174 A JP2003046174 A JP 2003046174A JP 2001233911 A JP2001233911 A JP 2001233911A JP 2001233911 A JP2001233911 A JP 2001233911A JP 2003046174 A JP2003046174 A JP 2003046174A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- amplifier
- light
- optical
- band
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】広い波長帯域の信号光を連続的に増幅すること
が可能な広帯域複合光増幅器を提供する。
【解決手段】第1の光ファイバ増幅器1は、EDFを利
得媒体とし、これに信号光と波長980nm帯の励起光と
を合波して入射して、波長1530nmから波長1565nmま
での波長帯域の信号光を増幅するEDFAである。第2
の光ファイバ増幅器は、TDFを利得媒体とし、これに
信号光と励起光とを合波して入射して、波長1460nmか
ら波長1530nmまでの波長帯域の信号光を増幅するTD
FAである。この第1の光ファイバ増幅器1と第2の光
ファイバ増幅器2とが直列接続されて広帯域複合光増幅
器が構成されている。
(57) Abstract: A broadband composite optical amplifier capable of continuously amplifying signal light in a wide wavelength band is provided. A first optical fiber amplifier 1 uses an EDF as a gain medium, multiplexes a signal light and a pump light having a wavelength of 980 nm into the medium, and enters the multiplexed light into a gain medium having a wavelength band from 1530 nm to 1565 nm. An EDFA that amplifies signal light. Second
Is an optical fiber amplifier which uses a TDF as a gain medium, multiplexes signal light and pump light into the gain medium, and amplifies the signal light in a wavelength band from 1460 nm to 1530 nm.
FA. The first optical fiber amplifier 1 and the second optical fiber amplifier 2 are connected in series to form a broadband composite optical amplifier.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器に関し、
特に、ツリウムをコアに添加した光ファイバ(以下「T
DF」と略記する)を利得媒体とする光増幅器(以下
「TDFA」と略記する)と、エルビウムをコアに添加
した光ファイバ(以下「EDF」と略記する)を利得媒
体とする光増幅器(以下「EDFA」と略記する)とを
組み合わせて、広帯域にわたって信号光の増幅を可能に
する光増幅器に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical amplifier,
In particular, an optical fiber (hereinafter referred to as "T
An optical amplifier (hereinafter abbreviated as "DF") as a gain medium (hereinafter abbreviated as "TDFA") and an optical amplifier having an optical fiber having erbium added to a core (hereinafter abbreviated as "EDF") as a gain medium (hereinafter And abbreviated as “EDFA”).
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信分野において使用され、又は使用
が検討されている波長帯域に、波長1460nmから1530n
mまでの波長帯域(以下「S―バンド」と略記する)、
波長1530nmから1565nmまでの波長帯域(以下「C―
バンド」と略記する)、 波長1565nmから1625nmま
での波長帯域(以下「L−バンド」と略記する)とよば
れる波長帯域がある。これらの帯域の光を1本の光ファ
イバ中を伝送させて増幅するための増幅技術として、図
10に示すように、波長帯域毎に信号光を分離した後に
増幅し、その後に合波する方法が検討、使用され、この
技術がOAA´99WC−2において開示されている。
図10中、符号51は光伝送路であり、第1のWDMカ
プラ55の入力端に接続されている。WDMカプラ55
の出力端にはS−バンド用光増幅器52が接続され、他
の出力端には第2のWDMカプラ56が接続されてい
る。この第2のWDMカプラ56の出力端にはC−バン
ド用光増幅器53が接続され、他の出力端にはL−バン
ド用光増幅器54が接続されている。C−バンド用光増
幅器53とL−バンド用光増幅器54は、第3のWDM
カプラ57の入力端に接続され、第3のWDMカプラ5
7の出力端は第4のWDMカプラ58の入力端に接続さ
れている。この第4のWDMカプラ58の他の入力端に
はS−バンド用光増幅器52が接続されている。2. Description of the Related Art In the wavelength band used or being considered for use in the optical communication field, wavelengths from 1460 nm to 1530 n
Wavelength band up to m (hereinafter abbreviated as "S-band"),
Wavelength band from 1530nm to 1565nm (hereinafter referred to as "C-
Band)) and a wavelength band from 1565 nm to 1625 nm (hereinafter abbreviated as "L-band"). As an amplification technique for transmitting and amplifying light in these bands in one optical fiber, as shown in FIG. 10, a method of separating the signal lights for each wavelength band, amplifying them, and then combining them Was studied and used, and this technique is disclosed in OAA'99WC-2.
In FIG. 10, reference numeral 51 is an optical transmission line, which is connected to the input end of the first WDM coupler 55. WDM coupler 55
The S-band optical amplifier 52 is connected to the output terminal of the above, and the second WDM coupler 56 is connected to the other output terminal. The output terminal of the second WDM coupler 56 is connected to the C-band optical amplifier 53, and the other output terminal is connected to the L-band optical amplifier 54. The C-band optical amplifier 53 and the L-band optical amplifier 54 are the third WDM
The third WDM coupler 5 is connected to the input end of the coupler 57.
The output terminal of 7 is connected to the input terminal of the fourth WDM coupler 58. The S-band optical amplifier 52 is connected to the other input terminal of the fourth WDM coupler 58.
【0003】図10に示す光増幅器においては、光伝送
路51から送られる信号光は、第1のWDMカプラ55
によってS−バンドの波長帯域の光が分波され、S−バ
ンド用光増幅器52によって光増幅される。次に、第2
のWDMカプラ56によって、C−バンドの波長帯域の
光とL−バンドの波長帯域の光とに分波され、C−バン
ド用光増幅器53によりC−バンドの波長帯域の光が光
増幅され、L−バンド用光増幅器54によりL−バンド
の波長帯域の光が光増幅される。光増幅された各波長帯
域の光は、第3のWDMカプラ57及び第4のWDMカ
プラ58によって合波される。In the optical amplifier shown in FIG. 10, the signal light sent from the optical transmission line 51 is the first WDM coupler 55.
The light in the wavelength band of the S-band is demultiplexed by the optical amplifier 52 for S-band. Then the second
WDM coupler 56 demultiplexes the light in the C-band wavelength band into the light in the L-band wavelength band, and the C-band optical amplifier 53 optically amplifies the light in the C-band wavelength band. The light in the wavelength band of the L-band is optically amplified by the L-band optical amplifier 54. The light of each wavelength band that has been optically amplified is multiplexed by the third WDM coupler 57 and the fourth WDM coupler 58.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この増幅技術
によると、光の合分波のために光カプラを使用すること
が必要であり、さらに、S-バンドの増幅で使用する光フ
ァイバに添加されている希土類元素とC-バンドの増幅で
使用する光ファイバに添加されている希土類元素とが異
なっている。そのため、図11に示すように、使用波長
帯域にわたって増幅特性が連続とならず、使用される波
長帯域について連続的な利得が得られるシームレス光増
幅器を作製することができないという問題点があった。
この問題を解決する方法として、C-バンドと L-バンド
の信号光を一括して増幅する技術は、Electron.Lett.34
-18(1998)1747-1748において報告されている。しかし、
S-バンドとC-バンドの信号光を一括して増幅する技術
は報告されていない。本発明は、このような事情を考慮
してなされたもので、広い波長帯域の信号光を連続的に
増幅することが可能な広帯域複合光増幅器を提供するこ
とを目的とする。However, according to this amplification technique, it is necessary to use an optical coupler for multiplexing and demultiplexing the light, and further, it is added to the optical fiber used for S-band amplification. The rare earth elements used are different from the rare earth elements added to the optical fiber used for C-band amplification. Therefore, as shown in FIG. 11, there is a problem that the amplification characteristic is not continuous over the used wavelength band, and it is not possible to manufacture a seamless optical amplifier that can obtain a continuous gain for the used wavelength band.
As a method of solving this problem, a technique for collectively amplifying C-band and L-band signal lights is described in Electron. Lett. 34.
-18 (1998) 1747-1748. But,
No technique has been reported for collectively amplifying signal light of S-band and C-band. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a broadband composite optical amplifier capable of continuously amplifying signal light in a wide wavelength band.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明は、エルビウムをコアに添加
した第1の光ファイバを利得媒体とし、この第1の光フ
ァイバに信号光と波長980nm帯の励起光とを合波して
入射して、波長1550nm帯の信号光を増幅する第1の光
ファイバ増幅器と、ツリウムをコアに添加した第2の光
ファイバを利得媒体とし、この第2の光ファイバに信号
光と励起光とを合波して入射して、波長1480nm帯の信
号光を増幅する第2の光ファイバ増幅器とを任意の順番
で多段に直列に接続してなることを特徴とする広帯域複
合光増幅器である。請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、信号光の入力部に第1の光ファイバ
増幅器を配置し、この第1の光ファイバ増幅器の出力部
に第2の光ファイバ増幅器を接続してなることを特徴と
する。請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明にお
いて、信号光の入力部に第2の光ファイバ増幅器を配置
し、この第2の光ファイバ増幅器の出力部に第1の光フ
ァイバ増幅器を接続してなることを特徴とする。請求項
4記載の発明は、請求項1、2又は3記載の発明におい
て、第2の光ファイバは、シリカ系光ファイバ又はフッ
化物系光ファイバであることを特徴とする。請求項5記
載の発明は、請求項1、2、3又は4記載の発明におい
て、第2の光ファイバは、波長1050nm帯、1150nm帯
又は1400nm帯の励起光により励起されることを特徴と
する。請求項6記載の発明は、請求項1、2、3又は4
記載の発明において、第2の光ファイバは、波長1050n
m帯、1150nm帯、1400nm帯又は1600nm帯の励起光
のいずれか2つ以上を組み合わせて励起されることを特
徴とする。請求項7記載の発明は、請求項1、2、3、
4、5又は6記載の発明において、第1の光ファイバ増
幅器と第2の光ファイバ増幅器は、励起光を信号光の進
行方向と同じ方向に入射して励起する前方向励起、励起
光を信号光の進行方向と逆の方向に入射して励起する後
方向励起、又は励起光を信号光の進行方向に対して同じ
方向と逆の方向の双方向から入射して励起する双方向励
起のいずれかの励起手段により信号光の増幅を行うこと
を特徴とする。請求項8記載の発明は、請求項1、2、
3、4、5、6又は7記載の発明において、第1の光フ
ァイバ増幅器は、第1の光ファイバへ入射した信号光と
励起光とを第1の光ファイバの出射側において反射し、
その戻り光を第1の光ファイバへ再び入射する手段を備
えていることを特徴とする。請求項9記載の発明は、請
求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の発明にお
いて、第2の光ファイバ増幅器は、第2の光ファイバへ
入射した信号光と励起光とを第2の光ファイバの出射側
において反射し、その戻り光を第2の光ファイバへ再び
入射する手段を備えていることを特徴とする。請求項1
0記載の発明は、請求項1、2、3、4、5、6又は7
記載の発明において、第1の光ファイバと第2の光ファ
イバの一方又は両方の入出力端に反射光抑制のための光
アイソレータを設けていることを特徴とする。請求項1
1記載の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9又は10記載の発明において、第1の光ファイバ
増幅器と第2の光ファイバ増幅器の一方又は両方に利得
等化器を設けていることを特徴とする。請求項12記載
の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10又は11記載の発明において、第1の光ファイ
バ増幅器と第2の光ファイバ増幅器とを直列接続したも
のに対して、波長1600nm帯の信号光を増幅するための
第3の光ファイバ増幅器が並列に接続されていることを
特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 uses a first optical fiber having erbium added to a core as a gain medium, and a signal is transmitted to the first optical fiber. A first optical fiber amplifier that amplifies the signal light in the wavelength 1550 nm band by injecting the light and the excitation light in the wavelength 980 nm band and makes it incident, and a second optical fiber in which thulium is added to the core as a gain medium. , A signal light and a pump light are combined and incident on the second optical fiber, and a second optical fiber amplifier for amplifying the signal light in the wavelength band of 1480 nm is connected in series in multiple stages in an arbitrary order. It is a wideband compound optical amplifier characterized by the following. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a first optical fiber amplifier is arranged at an input portion of the signal light, and a second optical fiber amplifier is provided at an output portion of the first optical fiber amplifier. It is characterized by being connected. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a second optical fiber amplifier is arranged at an input portion of the signal light, and a first optical fiber amplifier is provided at an output portion of the second optical fiber amplifier. It is characterized by being connected. The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, 2 or 3, wherein the second optical fiber is a silica optical fiber or a fluoride optical fiber. According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third, or fourth aspect of the invention, the second optical fiber is excited by excitation light having a wavelength of 1050 nm band, 1150 nm band, or 1400 nm band. . The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1, 2, 3 or 4.
In the described invention, the second optical fiber has a wavelength of 1050n.
It is characterized in that it is excited by combining two or more of any one of the excitation lights in the m band, 1150 nm band, 1400 nm band and 1600 nm band. The invention according to claim 7 is,
In the invention described in 4, 5, or 6, the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier signal forward pumping light that pumps pumping light in the same direction as the traveling direction of signal light and pumps pumping light. Either backward pumping, which is excited by being incident in the direction opposite to the traveling direction of light, or bidirectional pumping, which is that the pumping light is incident by exciting it in both directions, which are opposite to the same direction as the traveling direction of the signal light. It is characterized in that the signal light is amplified by the pumping means. The invention described in claim 8 is,
In the invention described in 3, 4, 5, 6 or 7, the first optical fiber amplifier reflects the signal light and the pumping light incident on the first optical fiber on the emission side of the first optical fiber,
It is characterized in that it is provided with means for making the returned light to enter the first optical fiber again. According to a ninth aspect of the invention, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh or eighth aspect of the invention, the second optical fiber amplifier pumps the signal light incident on the second optical fiber and pumps the signal light. It is characterized in that it is provided with means for reflecting light and light on the emission side of the second optical fiber and for making the returned light to enter the second optical fiber again. Claim 1
The invention described in 0 is claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7
In the invention described above, an optical isolator for suppressing reflected light is provided at an input / output end of one or both of the first optical fiber and the second optical fiber. Claim 1
The invention according to claim 1 is defined by claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The invention described in 8, 9, or 10 is characterized in that a gain equalizer is provided in one or both of the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier. The invention according to claim 12 is the invention according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
In the invention described in 9, 10, or 11, a third optical fiber amplifier for amplifying signal light in a wavelength band of 1600 nm with respect to a series connection of a first optical fiber amplifier and a second optical fiber amplifier. Are connected in parallel.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の広帯域複合光増幅器の例を示す図であ
る。図1中、符号1は第1の光ファイバ増幅器であり、
EDFを利得媒体とし、これに信号光と波長980nm帯
の励起光とを合波して入射して、波長1530nmから波長
1565nmまでの波長帯域の信号光を増幅するEDFAか
らなっている。符号2は第2の光ファイバ増幅器であ
り、TDFを利得媒体とし、これに信号光と励起光とを
合波して入射して、波長1460nmから波長1530nmまで
の波長帯域の信号光を増幅するTDFAからなってい
る。この第1の光ファイバ増幅器1と第2の光ファイバ
増幅器2とが光伝送路3を介して接続されている。接続
の順番は、図1(a)に示すように、第1の光ファイバ
増幅器1の出力端に第2の光ファイバ増幅器2の入力端
を接続してもよく、図1(b)に示すように、第2の光
ファイバ増幅器2の出力端に第1の光ファイバ増幅器1
の入力端を接続してもよい。この例によると、TDFA
とEDFAとを直列に接続し、EDFを波長980nm帯
の励起光で励起することにより、S―バンドとC−バン
ドとにわたる広い波長帯域の信号光を連続的に増幅する
ことが可能な広帯域複合光増幅器を実現することができ
る。また、TDFAとEDFAとを直列に接続して広帯
域複合光増幅器を構成するため、部品点数を少なくして
広帯域複合光増幅器を実現することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a broadband composite optical amplifier of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a first optical fiber amplifier,
The EDF is used as the gain medium, and the signal light and the excitation light in the wavelength of 980 nm are multiplexed and incident on the gain medium, and the wavelength is changed from 1530 nm to
It consists of an EDFA that amplifies signal light in the wavelength band up to 1565 nm. Reference numeral 2 is a second optical fiber amplifier, which uses a TDF as a gain medium and multiplexes the signal light and the pumping light to enter the gain medium to amplify the signal light in the wavelength band from the wavelength 1460 nm to the wavelength 1530 nm. It consists of TDFA. The first optical fiber amplifier 1 and the second optical fiber amplifier 2 are connected via an optical transmission line 3. The connection order may be such that the output end of the first optical fiber amplifier 1 is connected to the input end of the second optical fiber amplifier 2 as shown in FIG. As described above, the first optical fiber amplifier 1 is connected to the output end of the second optical fiber amplifier 2.
You may connect the input end of. According to this example, TDFA
And EDFA are connected in series, and by exciting the EDF with pumping light in the wavelength of 980 nm, it is possible to continuously amplify the signal light in a wide wavelength band spanning S-band and C-band. An optical amplifier can be realized. Further, since the TDFA and the EDFA are connected in series to configure the wideband composite optical amplifier, the number of parts can be reduced and the wideband composite optical amplifier can be realized.
【0007】図2は、少なくとも1つの第1の光ファイ
バ増幅器1と、少なくとも1つの第2の光ファイバ増幅
器2とを多段に直列接続して構成した広帯域複合光増幅
器の例である。図2(a)は、第1の光ファイバ増幅器
1、第1の光ファイバ増幅器1、第2の光ファイバ増幅
器2の順に直列接続した例であり、図2(b)は、第1
の光ファイバ増幅器1、第2の光ファイバ増幅器2、第
1の光ファイバ増幅器1の順に直列接続した例である。
接続する光ファイバ増幅器の数、及び接続する光ファイ
バ増幅器の順番は、図2に示した例に限定されない。FIG. 2 shows an example of a wide band composite optical amplifier in which at least one first optical fiber amplifier 1 and at least one second optical fiber amplifier 2 are connected in series in multiple stages. FIG. 2A shows an example in which a first optical fiber amplifier 1, a first optical fiber amplifier 1 and a second optical fiber amplifier 2 are connected in series in this order, and FIG. 2B shows a first optical fiber amplifier 1.
Is an example in which the optical fiber amplifier 1, the second optical fiber amplifier 2, and the first optical fiber amplifier 1 are connected in series in this order.
The number of optical fiber amplifiers to be connected and the order of the optical fiber amplifiers to be connected are not limited to the example shown in FIG.
【0008】図3は、この例で用いられる第2の光ファ
イバ増幅器であるTDFAの構成を示す図である。図3
(a)は、励起光を信号光の進行方向と同じ方向に入射
して励起する励起方法(以下「前方向励起」と略記す
る)によってTDFAを構成し、かつ波長の異なる2つ
の励起光源を用いて励起を行う励起方法(以下「2波励
起」と略記する)によってTDFAを構成した例であ
る。図3(a)中、符号11は信号光を伝送する光伝送
路を示す。この光伝送路11は、第1のWDMカプラ1
2の入力ポートに接続されている。この第1のWDMカ
プラ12の他の入力ポートには、第1の励起光源13が
接続され、第1のWDMカプラ12の出力ポートは、第
2のWDMカプラ14の入力ポートに接続されている。
第2のWDMカプラ14の他の入力ポートには、第2の
励起光源15が接続されている。第2のWDMカプラ1
4の出力ポートは、利得媒体であるTDF16の一端に
接続され、このTDF16の他端は光伝送路11に接続
されている。この例において、各光部品間の接続は融着
接続によって行われている。TDF16として、シリカ
系ファイバを用いてもよく、また、フッ化物系ファイバ
を用いてもよい。次に、この前方向励起による第1の光
ファイバ増幅器の動作を説明する。光伝送路11から送
られる信号光は、第1のWDMカプラ12において第1
の励起光源13からの波長1050nm帯の第1の励起光と
合波されて、第2のWDMカプラ14に送られ、ここで
第2の励起光源15からの波長1600nm帯の第2の励起
光と合波される。この信号光と、第1、第2の励起光と
は、TDF16の一端に入力され、ここで光増幅されて
TDF16の他端から光伝送路11に出力される。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the TDFA which is the second optical fiber amplifier used in this example. Figure 3
(A) shows that TDFA is configured by a pumping method (hereinafter abbreviated as “forward pumping”) in which pumping light is incident in the same direction as the traveling direction of signal light to pump, and two pumping light sources with different wavelengths are used. This is an example in which the TDFA is configured by an excitation method (hereinafter abbreviated as “two-wave excitation”) in which excitation is performed. In FIG. 3A, reference numeral 11 indicates an optical transmission line for transmitting signal light. This optical transmission line 11 includes the first WDM coupler 1
It is connected to 2 input ports. The first pumping light source 13 is connected to the other input port of the first WDM coupler 12, and the output port of the first WDM coupler 12 is connected to the input port of the second WDM coupler 14. .
The second pumping light source 15 is connected to the other input port of the second WDM coupler 14. Second WDM coupler 1
The output port of No. 4 is connected to one end of a TDF 16 which is a gain medium, and the other end of the TDF 16 is connected to the optical transmission line 11. In this example, the connections between the optical components are made by fusion splicing. A silica-based fiber or a fluoride-based fiber may be used as the TDF 16. Next, the operation of the first optical fiber amplifier by this forward pumping will be described. The signal light sent from the optical transmission line 11 is first
Of the first pumping light from the second pumping light source 13 is combined with the first pumping light having the wavelength of 1050 nm and sent to the second WDM coupler 14, where the second pumping light from the second pumping light source 15 has the wavelength of 1600 nm. Is combined with. The signal light and the first and second pumping lights are input to one end of the TDF 16, where they are optically amplified and output from the other end of the TDF 16 to the optical transmission line 11.
【0009】図3(b)は、励起光を信号光の進行方向
と逆の方向に入射して励起する励起方法(以下「後方向
励起」と略記する)によってTDFAを構成した例であ
る。この光伝送路11は、TDF16の一端に接続さ
れ、このTDF16の他端は、第1のWDMカプラ12
の入力ポートに接続されている。この第1のWDMカプ
ラ12の他の入力ポートには、第1の励起光源13が接
続され、第1のWDMカプラ12の出力ポートは、第2
のWDMカプラ14の入力ポートに接続されている。第
2のWDMカプラ14の他の入力ポートには、第2の励
起光源15が接続されている。第2のWDMカプラ14
の出力ポートは、光伝送路11に接続されている。この
後方向励起による第1の光ファイバ増幅器の動作は、第
1のWDMカプラ12と第2のWDMカプラ14とによ
って、第1の励起光と第2の励起光とが合波されてTD
F16の一端に入力され、ここで光増幅されてTDF1
6の他端から光伝送路11に出力されることは、前方向
励起の場合と同様であるが、励起光が信号光の進行方向
と逆の方向に入射されることが前方向励起の場合と相違
している。FIG. 3 (b) shows an example in which the TDFA is constructed by a pumping method (hereinafter abbreviated as "rearward pumping") in which pumping light is incident and excited in a direction opposite to the traveling direction of the signal light. The optical transmission line 11 is connected to one end of the TDF 16, and the other end of the TDF 16 is connected to the first WDM coupler 12.
Is connected to the input port of. The first pumping light source 13 is connected to the other input port of the first WDM coupler 12, and the output port of the first WDM coupler 12 is the second
Is connected to the input port of the WDM coupler 14. The second pumping light source 15 is connected to the other input port of the second WDM coupler 14. Second WDM coupler 14
The output port of is connected to the optical transmission line 11. The operation of the first optical fiber amplifier by the backward pumping is performed by the first WDM coupler 12 and the second WDM coupler 14 by multiplexing the first pumping light and the second pumping light.
It is input to one end of F16, where it is optically amplified and TDF1
Output from the other end of 6 to the optical transmission line 11 is the same as in the case of forward pumping, but in the case of forward pumping, pumping light is incident in the direction opposite to the traveling direction of the signal light. Is different from
【0010】図3(c)は、励起光を信号光の進行方向
に対して同じ方向と逆の方向の双方向から入射して励起
する励起方法(以下「双方向励起」と略記する)によっ
てTDFAを構成した例である。この光伝送路11は、
第1のWDMカプラ12の入力ポートに接続されてい
る。この第1のWDMカプラ12の他の入力ポートに
は、第1の励起光源13が接続され、第1のWDMカプ
ラ12の出力ポートは、第2のWDMカプラ14の入力
ポートに接続されている。第2のWDMカプラ14の他
の入力ポートには、第2の励起光源15が接続されてい
る。第2のWDMカプラ14の出力ポートは、TDF1
6の一端に接続され、このTDF16の他端は第3のW
DMカプラ17の入力ポートに接続されている。この第
3のWDMカプラ17の他の入力ポートには、第3の励
起光源18が接続され、第3のWDMカプラ17の出力
ポートは、第4のWDMカプラ19の入力ポートに接続
されている。第4のWDMカプラ19の他の入力ポート
には、第4の励起光源20が接続されている。第4のW
DMカプラ19の出力ポートは、光伝送路11に接続さ
れている。この双方向励起による第1の光ファイバ増幅
器の動作は、第1のWDMカプラ12と第2のWDMカ
プラ14とによって、第1の励起光と第2の励起光とが
合波されてTDF16の一端に入力されるとともに、第
3のWDMカプラ17と第4のWDMカプラ19とによ
って、第3の励起光と第4の励起光とが合波されてTD
F16の一端に入力され、ここで光増幅されてTDF1
6の他端から光伝送路11に出力される。第1の励起光
と第3の励起光とは同じ波長であり、第2の励起光と第
4の励起光とは同じ波長である。FIG. 3C shows a pumping method (hereinafter abbreviated as “bidirectional pumping”) in which pumping light is incident from two directions, which are opposite to the traveling direction of the signal light, in opposite directions. It is an example which constituted TDFA. This optical transmission line 11 is
It is connected to the input port of the first WDM coupler 12. The first pumping light source 13 is connected to the other input port of the first WDM coupler 12, and the output port of the first WDM coupler 12 is connected to the input port of the second WDM coupler 14. . The second pumping light source 15 is connected to the other input port of the second WDM coupler 14. The output port of the second WDM coupler 14 is TDF1
6 is connected to one end of the TDF 16 and the other end of the TDF 16 is connected to the third W
It is connected to the input port of the DM coupler 17. The third pumping light source 18 is connected to the other input port of the third WDM coupler 17, and the output port of the third WDM coupler 17 is connected to the input port of the fourth WDM coupler 19. . The fourth pumping light source 20 is connected to the other input port of the fourth WDM coupler 19. 4th W
The output port of the DM coupler 19 is connected to the optical transmission line 11. The operation of the first optical fiber amplifier by this bidirectional pumping is that the first pumping light and the second pumping light are multiplexed by the first WDM coupler 12 and the second WDM coupler 14, and the TDF 16 is operated. It is input to one end, and the third pumping light and the fourth pumping light are multiplexed by the third WDM coupler 17 and the fourth WDM coupler 19 to generate TD.
It is input to one end of F16, where it is optically amplified and TDF1
It is output from the other end of 6 to the optical transmission line 11. The first pumping light and the third pumping light have the same wavelength, and the second pumping light and the fourth pumping light have the same wavelength.
【0011】図3(d)は、第1の光ファイバ16へ入
射した信号光と励起光とを第1の光ファイバ16の出射
側において反射し、その戻り光を第1の光ファイバ16
へ再び入射して増幅する励起方法(以下「反射型励起」
と略記する)によってTDFAを構成した例である。図
3(d)において、第1のWDMカプラ12、第2のW
DMカプラ14、TDF16が光伝送路11に接続され
ることは、図3(a)の場合と同様である。また、第1
の励起光源13が第1のWDMカプラ12に接続され、
第2の励起光源15が第2のWDMカプラ14に接続さ
れることも、図3(a)の場合と同様である。符号22
は、TDF16の他端に接続されたループミラーであ
り、TDF16からの信号光及び励起光を反射してTD
F16に戻すためのものである。ループミラー22に
は、例えば3dBカプラを使用した全反射ループミラー
が用いられるが、全反射ループミラーに限定されるもの
ではなく、反射機能を持つ部品であればファイバグレー
ティングのような他の部品も用いられる。符号23は、
ループミラーの出射端の反射の影響を抑制するための無
反射終端部であり、例えば、コアレスファイバを融着接
続したものからなる。コアレスファイバとは、コアがな
いファイバであり、これを融着接続をすることで光の反
射を抑制することができる。符号21は、光サーキュレ
ータであり、第1のWDMカプラ12の戻り光の出力ポ
ートに接続される光伝送路11に接続されている。この
例においても、各光部品間の接続は融着接続によって行
われている。光伝送路11から送られる信号光は、第1
のWDMカプラ12において第1の励起光源13からの
第1の励起光と合波されて、第2のWDMカプラ14に
送られ、ここで第2の励起光源15からの第2の励起光
と合波される。この信号光と、第1、第2の励起光と
は、TDF16の一端に入力され、ここで光増幅された
後、ミラー22で反射される。反射された戻り光は、再
びTDF16の一端に入力されて光増幅され、第2のW
DMカプラ14及び第1のWDMカプラ12を通過した
後、光サーキュレータ21により出力光として取り出さ
れ、光伝送路11に送り出される。In FIG. 3D, the signal light and the pumping light that have entered the first optical fiber 16 are reflected at the exit side of the first optical fiber 16, and the return light is reflected by the first optical fiber 16.
A method of re-incident light injection and amplification (hereinafter referred to as "reflection-type excitation")
Is abbreviated). In FIG. 3D, the first WDM coupler 12, the second WDM
The DM coupler 14 and the TDF 16 are connected to the optical transmission line 11 as in the case of FIG. Also, the first
Pumping light source 13 is connected to the first WDM coupler 12,
The second pumping light source 15 is connected to the second WDM coupler 14 as in the case of FIG. 3A. Reference numeral 22
Is a loop mirror connected to the other end of the TDF 16 and reflects the signal light and the pump light from the TDF 16 to reflect the TD.
It is for returning to F16. As the loop mirror 22, for example, a total reflection loop mirror using a 3 dB coupler is used, but it is not limited to the total reflection loop mirror, and other components such as a fiber grating may be used as long as they have a reflection function. Used. Reference numeral 23 is
It is a non-reflection end portion for suppressing the influence of reflection at the exit end of the loop mirror, and is composed of, for example, a fusion-bonded coreless fiber. A coreless fiber is a fiber that has no core, and it is possible to suppress light reflection by fusion-splicing this fiber. Reference numeral 21 is an optical circulator, which is connected to the optical transmission line 11 connected to the output port of the return light of the first WDM coupler 12. Also in this example, the connection between the optical components is performed by fusion splicing. The signal light sent from the optical transmission line 11 is the first
In the WDM coupler 12, the first pumping light from the first pumping light source 13 is combined and sent to the second WDM coupler 14, where the second pumping light from the second pumping light source 15 Combined. The signal light and the first and second pumping lights are input to one end of the TDF 16, where they are optically amplified and then reflected by the mirror 22. The reflected return light is input again to one end of the TDF 16 and is optically amplified, so that the second W
After passing through the DM coupler 14 and the first WDM coupler 12, it is taken out as output light by the optical circulator 21 and sent out to the optical transmission line 11.
【0012】なお、図3(d)においては、前方向励起
の場合についてのみ図示しているが、これに限定される
ものではなく、後方向励起、双方向励起についても、反
射型励起の構成とすることは可能である。また、図3
(a)、(b)、(c)、(d)に示したTDFAの説
明においては、第1の励起光源13から送られる第1の
励起光の波長を1050nm帯とし、第2の励起光源15か
ら送られる第2の励起光の波長を1600nm帯としている
が、これに限定されるものではなく、この他にも、波長
1150nm帯、波長1400nm帯の励起光を発する励起光源
を組み合わせて用いることが可能である。また、励起光
源の個数についても、2波励起に限定されず、波長1050
nm帯、波長1150nm帯、波長1400nm帯の励起光を発
する励起光源を1つだけ用いることによって励起するこ
ともできる。Although FIG. 3 (d) shows only the case of forward pumping, the present invention is not limited to this, and the backward pumping and the bidirectional pumping are also constituted by reflection pumping. Is possible. Also, FIG.
In the description of the TDFA shown in (a), (b), (c), and (d), the wavelength of the first pumping light sent from the first pumping light source 13 is set to the 1050 nm band, and the second pumping light source is used. The wavelength of the second pumping light sent from 15 is in the 1600 nm band, but it is not limited to this, and other wavelengths are also possible.
It is possible to use a combination of excitation light sources that emit excitation light in the 1150 nm band and the wavelength 1400 nm band. Also, the number of pumping light sources is not limited to two-wave pumping, and the wavelength of 1050
It is also possible to excite by using only one excitation light source that emits excitation light in the nm band, the wavelength 1150 nm band, and the wavelength 1400 nm band.
【0013】図4は、この例で用いられる第1の光ファ
イバ増幅器であるEDFAの構成を示す図である。図4
(a)は、前方向励起によってEDFAを構成した例で
ある。図4(a)中、符号31は光伝送路であり、この
光伝送路31は、WDMカプラ32の入力ポートに接続
されている。このWDMカプラ32の他の入力ポートに
は、励起光源33が接続され、WDMカプラ32の出力
ポートは、利得媒体であるEDF34の一端に接続され
ている。このEDF34の他端は光伝送路31に接続さ
れている。この例においても、各光部品間の接続は融着
接続によって行われている。光伝送路31から送られる
信号光は、WDMカプラ32において励起光源33から
の波長980nm帯の励起光と合波される。この信号光と
励起光とは、EDF34の一端に入力され、ここで光増
幅されてEDF34の他端から光伝送路31に出力され
る。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the EDFA which is the first optical fiber amplifier used in this example. Figure 4
(A) is an example in which the EDFA is configured by forward excitation. In FIG. 4A, reference numeral 31 is an optical transmission line, and this optical transmission line 31 is connected to the input port of the WDM coupler 32. The pump light source 33 is connected to the other input port of the WDM coupler 32, and the output port of the WDM coupler 32 is connected to one end of the EDF 34 that is a gain medium. The other end of the EDF 34 is connected to the optical transmission line 31. Also in this example, the connection between the optical components is performed by fusion splicing. The signal light sent from the optical transmission line 31 is combined with the pumping light of the wavelength 980 nm band from the pumping light source 33 in the WDM coupler 32. The signal light and the pumping light are input to one end of the EDF 34, optically amplified here, and output to the optical transmission line 31 from the other end of the EDF 34.
【0014】図4(b)は、後方向励起によってEDF
Aを構成した例である。図4(b)中、光伝送路31
は、EDF34の一端に接続され、このEDF34の他
端は、WDMカプラ32の入力ポートに接続されてい
る。このWDMカプラ32の他の入力ポートには、励起
光源33が接続されている。WDMカプラ32の出力ポ
ートは、光伝送路31に接続されている。この後方向励
起による第2の光ファイバ増幅器の動作は、WDMカプ
ラ32によって、励起光が合波されてEDF34の一端
に入力され、ここで光増幅されてEDF34の他端から
光伝送路31に出力されることは、前方向励起の場合と
同様であるが、励起光が信号光の進行方向と逆の方向に
入射されることが前方向励起の場合と相違している。FIG. 4B shows the EDF by backward excitation.
It is the example which constituted A. In FIG. 4B, the optical transmission line 31
Is connected to one end of the EDF 34, and the other end of the EDF 34 is connected to the input port of the WDM coupler 32. A pumping light source 33 is connected to the other input port of the WDM coupler 32. The output port of the WDM coupler 32 is connected to the optical transmission line 31. The operation of the second optical fiber amplifier by the backward pumping is that the pumping light is multiplexed by the WDM coupler 32 and input to one end of the EDF 34, where it is optically amplified and is transmitted from the other end of the EDF 34 to the optical transmission line 31. The output is the same as in the case of forward pumping, but differs from the case of forward pumping in that pumping light is incident in the direction opposite to the traveling direction of the signal light.
【0015】図4(c)は、双方向励起によってEDF
Aを構成した例である。図4(c)中、光伝送路31
は、第1のWDMカプラ32の入力ポートに接続されて
いる。このWDMカプラ32の他の入力ポートには、第
1の励起光源33が接続され、WDMカプラ32の出力
ポートは、EDF34の一端に接続されている。さら
に、EDF34の他端は、第2のWDMカプラ35の入
力ポートに接続されている。この第2のWDMカプラ3
5の他の入力ポートには、第2の励起光源36が接続さ
れている。第2のWDMカプラ35の出力ポートは、光
伝送路31に接続されている。この双方向励起による第
2の光ファイバ増幅器の動作は、第1のWDMカプラ3
2によって、第1の励起光が合波されてEDF34の一
端に入力されるとともに、第2のWDMカプラ35によ
って、第2の励起光が合波されてEDF34の他端に入
力され、ここで光増幅されてEDF34の他端から光伝
送路31に出力される。第1の励起光と第2の励起光の
波長はいずれも980nmである。FIG. 4C shows the EDF by bidirectional excitation.
It is the example which constituted A. In FIG. 4C, the optical transmission line 31
Are connected to the input port of the first WDM coupler 32. The first pump light source 33 is connected to the other input port of the WDM coupler 32, and the output port of the WDM coupler 32 is connected to one end of the EDF 34. Further, the other end of the EDF 34 is connected to the input port of the second WDM coupler 35. This second WDM coupler 3
The second pumping light source 36 is connected to the other input port of 5. The output port of the second WDM coupler 35 is connected to the optical transmission line 31. The operation of the second optical fiber amplifier by the bidirectional pumping is performed by the first WDM coupler 3
2, the first pumping light is multiplexed and input to one end of the EDF 34, and the second WDM coupler 35 multiplexes the second pumping light and is input to the other end of the EDF 34. The light is amplified and output from the other end of the EDF 34 to the optical transmission line 31. The wavelengths of the first excitation light and the second excitation light are both 980 nm.
【0016】図4(d)は、反射型励起によってEDF
Aを構成した例である。図4(d)において、WDMカ
プラ32、EDF34が光伝送路31に接続されること
は、図4(a)の場合と同様である。また、励起光源3
3がWDMカプラ32に接続されることも、図4(a)
の場合と同様である。符号38は、EDF34の他端に
接続されたループミラーであり、符号39は、ループミ
ラーの出射端の反射の影響を抑制するための無反射終端
部である。符号37は、光サーキュレータであり、WD
Mカプラ32の戻り光の出力ポートに接続される光伝送
路31に接続されている。この例においても、各光部品
間の接続は融着接続によって行われている。光伝送路3
1から送られる信号光は、WDMカプラ32において励
起光源33からの波長980nm帯の励起光と合波され
る。この信号光と励起光とは、EDF34の一端に入力
され、ここで光増幅された後、ループミラー38で反射
される。反射された戻り光は、再びEDF34の一端に
入力されて光増幅され、WDMカプラ32を通過した
後、光サーキュレータ37により出力光として取り出さ
れ、光伝送路31に送り出される。なお、図4(d)に
おいては、前方向励起の場合についてのみ図示している
が、これに限定されるものではなく、後方向励起、双方
向励起についても、反射型励起の構成とすることは可能
である。FIG. 4D shows the EDF by the reflection type excitation.
It is the example which constituted A. In FIG. 4D, the WDM coupler 32 and the EDF 34 are connected to the optical transmission line 31, as in the case of FIG. 4A. Also, the excitation light source 3
3 is also connected to the WDM coupler 32, as shown in FIG.
It is similar to the case of. Reference numeral 38 is a loop mirror connected to the other end of the EDF 34, and reference numeral 39 is a non-reflection end portion for suppressing the influence of reflection at the exit end of the loop mirror. Reference numeral 37 is an optical circulator, WD
It is connected to the optical transmission line 31 connected to the output port of the return light of the M coupler 32. Also in this example, the connection between the optical components is performed by fusion splicing. Optical transmission line 3
In the WDM coupler 32, the signal light sent from No. 1 is multiplexed with the pumping light of the wavelength 980 nm band from the pumping light source 33. The signal light and the pumping light are input to one end of the EDF 34, where they are optically amplified and then reflected by the loop mirror 38. The reflected return light is input again to one end of the EDF 34, is optically amplified, passes through the WDM coupler 32, is taken out as output light by the optical circulator 37, and is sent to the optical transmission path 31. In addition, in FIG. 4D, only the case of forward excitation is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the backward excitation and the bidirectional excitation also have a configuration of reflection type excitation. Is possible.
【0017】図5は、EDF34の入出力端に光アイソ
レータ40を挿入してEDFAを構成した例である。こ
の例では、光アイソレータ40を挿入することによっ
て、EDFの入出力端での光の反射を抑制することがで
きる。図5(a)は前方向励起の場合、図5(b)は後
方向励起の場合、図5(c)は双方向励起の場合であ
る。なお、光アイソレータ40を挿入して光ファイバ増
幅器を構成する例はEDFAに限られず、TDFAにお
いても同様である。図6は、EDFに対して利得等化器
41を挿入してEDFAを構成した例である。この例で
は、利得等化器41を挿入することによって、EDFに
よる利得を平坦化することができる。利得等化器41と
して、ファイバグレーティングが用いられるが、これに
限定されるものではない。同様にして、TDFに対して
利得等化器41を挿入してTDFAを構成することによ
って、TDFによる利得を平坦化することができる。FIG. 5 shows an example in which an optical isolator 40 is inserted at the input and output ends of the EDF 34 to form an EDFA. In this example, by inserting the optical isolator 40, reflection of light at the input / output end of the EDF can be suppressed. 5A shows the case of forward excitation, FIG. 5B shows the case of backward excitation, and FIG. 5C shows the case of bidirectional excitation. The example of forming the optical fiber amplifier by inserting the optical isolator 40 is not limited to the EDFA, and the same applies to the TDFA. FIG. 6 is an example in which a gain equalizer 41 is inserted in the EDF to configure the EDFA. In this example, the gain by the EDF can be flattened by inserting the gain equalizer 41. A fiber grating is used as the gain equalizer 41, but is not limited to this. Similarly, by inserting the gain equalizer 41 into the TDF to configure the TDFA, the gain due to the TDF can be flattened.
【0018】図7は、第1の光ファイバ増幅器1と第2
の光ファイバ増幅器2とを直列接続したものに対して、
波長1565nmから波長1625nmまでの波長帯域の信号光
を増幅するための第3の光ファイバ増幅器を並列に接続
して広帯域複合光増幅器を構成した例である。図7中、
符号3は光伝送路であり、第1のWDMカプラ5の入力
端に接続されている。第1のWDMカプラ5の出力端に
は第1の光ファイバ増幅器1と第2の光ファイバ増幅器
2とが直列に接続され、第1のWDMカプラ5の他の出
力端には第3の光ファイバ増幅器4が接続されている。
第2の光ファイバ増幅器2と第3の光ファイバ増幅器4
は、第2のWDMカプラ6の入力端に接続されている。
この例においては、第1のWDMカプラ5によってL−
バンドの波長帯域の光が分波されて第3の光ファイバ増
幅器4によって光増幅される。S−バンドとC−バンド
の波長帯域の光は第1の光ファイバ増幅器1と第2の光
ファイバ増幅器2によって光増幅される。光増幅された
各波長帯域の光は、第2のWDMカプラ6によって合波
される。この例によると、S−バンド、C−バンドで連
続的に増幅することが可能な広帯域複合光増幅器におい
て、L−バンドの光を付加的に増幅することが可能とな
る。FIG. 7 shows a first optical fiber amplifier 1 and a second optical fiber amplifier 1.
For those connected in series with the optical fiber amplifier 2 of
This is an example in which a wideband composite optical amplifier is configured by connecting in parallel a third optical fiber amplifier for amplifying signal light in a wavelength band from a wavelength of 1565 nm to a wavelength of 1625 nm. In FIG.
Reference numeral 3 is an optical transmission line, which is connected to the input end of the first WDM coupler 5. The first optical fiber amplifier 1 and the second optical fiber amplifier 2 are connected in series to the output end of the first WDM coupler 5, and the third optical fiber amplifier 2 is connected to the other output end of the first WDM coupler 5. The fiber amplifier 4 is connected.
Second optical fiber amplifier 2 and third optical fiber amplifier 4
Is connected to the input end of the second WDM coupler 6.
In this example, the first WDM coupler 5 causes L-
The light in the band wavelength band is demultiplexed and optically amplified by the third optical fiber amplifier 4. Light in the S-band and C-band wavelength bands is optically amplified by the first optical fiber amplifier 1 and the second optical fiber amplifier 2. The light in each wavelength band that has been optically amplified is multiplexed by the second WDM coupler 6. According to this example, in the wide band composite optical amplifier capable of continuously amplifying in the S-band and the C-band, it becomes possible to additionally amplify the L-band light.
【0019】(実施例)以下、具体例を示す。図1に示
す広帯域複合光増幅器を作製した。第1の光ファイバ増
幅器で用いられるEDFには、エルビウムが1020wtp
pm、アルミニウムが11700wtppm添加された光フ
ァイバを用いた。この光ファイバのモードフィールド径
を5.1μm、コア径を2.7μm、長さを6mとした。。波
長980nm帯の励起光を発する励起光源として、励起パ
ワーが165mWの半導体レーザを用いた。第2の光ファ
イバ増幅器で用いられるTDFには、ツリウムが1000w
tppm添加されたシリカガラスからなる光ファイバを
用いた。この光ファイバのモードフィールド径を5.0μ
m、コア径を3.3μm、長さを10mとした。このTDF
を用いて、2波励起、反射型励起で励起を行った。波長1
050nm帯の励起光を発する励起光源として、励起パワ
ーが2Wのファイバレーザ光源を用い、波長1600nm帯
の励起光を発する励起光源として、波長1610nm、励起
パワーが115mWの半導体レーザを用いた。(Examples) Specific examples are shown below. The broadband composite optical amplifier shown in FIG. 1 was manufactured. The EDF used in the first optical fiber amplifier contains 1020 wtp of erbium.
An optical fiber containing 11700 wtppm of pm and aluminum was used. The mode field diameter of this optical fiber was 5.1 μm, the core diameter was 2.7 μm, and the length was 6 m. . A semiconductor laser having a pumping power of 165 mW was used as a pumping light source that emits pumping light having a wavelength of 980 nm band. Thulium is 1000w in the TDF used in the second optical fiber amplifier.
An optical fiber made of silica glass doped with tppm was used. The mode field diameter of this optical fiber is 5.0μ
m, the core diameter was 3.3 μm, and the length was 10 m. This TDF
Was excited by two-wave excitation and reflection type excitation. Wavelength 1
A fiber laser light source having a pumping power of 2 W was used as the pumping light source that emits the pumping light in the 050 nm band, and a semiconductor laser having a wavelength of 1610 nm and a pumping power of 115 mW was used as the pumping light source that emitted the pumping light in the wavelength 1600 nm band.
【0020】図8に、この広帯域複合光増幅器の利得特
性を示す。EDFAのみではS−バンドの波長帯域にお
いて十分な利得が得られず、TDFAのみではC−バン
ドの波長帯域の利得が得られないのに対して、TDFA
とEDFAとを直列接続した本発明の広帯域複合光増幅
器においては、EDFを波長980nm帯の励起光で励起
することによって、1470nmより長波長の波長帯域にお
いて利得が得られるとともに、TDFAのみでは損失を
生じる1535nmより長波長の波長帯域においてもEDF
によってその損失が補われている。1480nmから1560n
mまでの波長帯域において10dB以上の利得が得られて
いる。図9に利得等化器を用いて利得等化を行った結果
を示す。利得等化器として表1に示す長周期ファイバグ
レーティングを各2個ずつ用いた。図12にこの長周期
ファイバグレーティングの損失スペクトルを示す。FIG. 8 shows the gain characteristic of this wide band composite optical amplifier. The EDFA alone does not provide sufficient gain in the S-band wavelength band, and the TDFA alone does not provide C-band wavelength band gain, whereas the TDFA does not.
In the broadband composite optical amplifier of the present invention in which the EDFA and the EDFA are connected in series, by pumping the EDF with pumping light in the wavelength of 980 nm band, gain is obtained in the wavelength band longer than 1470 nm, and loss is caused only by TDFA. EDF is generated even in the wavelength band longer than 1535 nm.
Is compensated for by the loss. 1480nm to 1560n
A gain of 10 dB or more is obtained in the wavelength band up to m. FIG. 9 shows the result of gain equalization using the gain equalizer. Two long-period fiber gratings shown in Table 1 were used as gain equalizers. FIG. 12 shows the loss spectrum of this long-period fiber grating.
【表1】
利得等化によって、1480nmから1560nmまでの波長帯
域において10dB以上の利得がほぼ連続的に得られ、こ
の波長帯域にわたる利得の最大値と最小値との差である
利得の平坦度は1.5dB以下となっている。[Table 1] By gain equalization, a gain of 10 dB or more is almost continuously obtained in the wavelength band from 1480 nm to 1560 nm, and the flatness of the gain, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the gain over this wavelength band, is 1.5 dB or less. Has become.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
EDFAからなる第1の光ファイバ増幅器とTDFAか
らなる第2の光ファイバ増幅器とを直列に接続し、ED
Fを波長980nm帯の励起光で励起することにより、S
―バンドとC−バンドとにわたる広い波長帯域の信号光
を連続的に増幅することが可能な広帯域複合光増幅器を
実現することができる。また、第1の光ファイバ増幅器
と第2の光ファイバ増幅器とを直列に接続して広帯域複
合光増幅器を構成するため、部品点数を少なくして広帯
域複合光増幅器を実現することができる。さらに、本発
明によると、第1の光ファイバ増幅器と第2の光ファイ
バ増幅器とを直列に接続したものに対して、波長1600n
m帯の信号光を増幅するための第3の光ファイバ増幅器
を並列に接続することにより、S−バンド、C−バンド
で連続的に増幅することが可能な広帯域複合光増幅器に
おいて、L−バンドの光を付加的に増幅することが可能
となる。As described above, according to the present invention,
A first optical fiber amplifier made of EDFA and a second optical fiber amplifier made of TDFA are connected in series to obtain ED
By exciting F with excitation light in the wavelength of 980 nm band, S
It is possible to realize a wideband composite optical amplifier capable of continuously amplifying a signal light of a wide wavelength band spanning the − band and the C-band. Further, since the wideband composite optical amplifier is configured by connecting the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier in series, it is possible to realize the wideband composite optical amplifier with a reduced number of parts. Further, according to the present invention, a wavelength of 1600n is obtained for a serial connection of the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier.
In a wideband composite optical amplifier capable of continuously amplifying in S-band and C-band by connecting in parallel a third optical fiber amplifier for amplifying m-band signal light, L-band It is possible to additionally amplify the light.
【図1】本発明の広帯域複合光増幅器の例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an example of a broadband composite optical amplifier of the present invention.
【図2】TDFAとEDFAとを多段に直列接続して広
帯域複合光増幅器を構成した例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example in which a TDFA and EDFA are connected in series in multiple stages to configure a wideband composite optical amplifier.
【図3】TDFAの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of TDFA.
【図4】EDFAの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an EDFA.
【図5】アイソレータを光ファイバの入出力端に挿入し
てEDFAを構成した例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example in which an EDFA is configured by inserting an isolator into an input / output end of an optical fiber.
【図6】利得等化器を用いて広帯域複合光増幅器を構成
した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which a wideband composite optical amplifier is configured using a gain equalizer.
【図7】EDFAとTDFAとを直列に接続したものに
対して、波長1565nmから波長1625nmまでの波長帯域
の信号光を増幅するための光ファイバ増幅器を並列に接
続して広帯域複合光増幅器を構成した例を示す図であ
る。[FIG. 7] A wideband composite optical amplifier configured by connecting in parallel optical fiber amplifiers for amplifying signal light in a wavelength band from wavelength 1565 nm to wavelength 1625 nm, in which an EDFA and TDFA are connected in series. It is a figure which shows the example.
【図8】EDFAの利得特性、TDFAの利得特性、及
び本発明の広帯域複合光増幅器の利得特性を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a gain characteristic of an EDFA, a gain characteristic of a TDFA, and a gain characteristic of a broadband composite optical amplifier of the present invention.
【図9】利得等化器を用いて利得等化を行った結果を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing a result of gain equalization using a gain equalizer.
【図10】従来の広帯域複合光増幅器の構成を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional wideband composite optical amplifier.
【図11】従来の広帯域複合光増幅器の増幅特性を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing an amplification characteristic of a conventional broadband composite optical amplifier.
【図12】長周期ファイバグレーティングの損失スペク
トルを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a loss spectrum of a long-period fiber grating.
1…第1の光ファイバ増幅器、2…第2の光ファイバ増
幅器、4…第3の光ファイバ増幅器、13…第1の励起
光源、15…第2の励起光源、16…TDF、33…励
起光源、34…EDF、40…アイソレータ、41…利
得等化器、DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st optical fiber amplifier, 2 ... 2nd optical fiber amplifier, 4 ... 3rd optical fiber amplifier, 13 ... 1st excitation light source, 15 ... 2nd excitation light source, 16 ... TDF, 33 ... Excitation Light source, 34 ... EDF, 40 ... Isolator, 41 ... Gain equalizer,
フロントページの続き (72)発明者 酒井 哲弥 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 5F072 AB07 AB09 AK06 JJ20 KK30Continued front page (72) Inventor Tetsuya Sakai Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Kura Sakura Office (72) Inventor Akira Wada Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Kura Sakura Office F term (reference) 5F072 AB07 AB09 AK06 JJ20 KK30
Claims (12)
ァイバを利得媒体とし、この第1の光ファイバに信号光
と波長980nm帯の励起光とを合波して入射して、波長1
550nm帯の信号光を増幅する第1の光ファイバ増幅器
と、 ツリウムをコアに添加した第2の光ファイバを利得媒体
とし、この第2の光ファイバに信号光と励起光とを合波
して入射して、波長1480nm帯の信号光を増幅する第2
の光ファイバ増幅器とを任意の順番で多段に直列に接続
してなることを特徴とする広帯域複合光増幅器。1. A first optical fiber having erbium added to a core is used as a gain medium, and a signal light and a pumping light in a wavelength of 980 nm are multiplexed and incident on the first optical fiber to obtain a wavelength of 1
The first optical fiber amplifier that amplifies the signal light in the 550 nm band and the second optical fiber in which thulium is added to the core are used as the gain medium, and the signal light and the pump light are combined with this second optical fiber. The second which amplifies the signal light of wavelength 1480nm band
A wide-band compound optical amplifier, characterized in that the optical fiber amplifiers of (1) and (2) are connected in series in multiple stages in an arbitrary order.
増幅器を配置し、この第1の光ファイバ増幅器の出力部
に前記第2の光ファイバ増幅器を接続してなることを特
徴とする請求項1に記載の広帯域複合光増幅器。2. The first optical fiber amplifier is arranged in a signal light input section, and the second optical fiber amplifier is connected to an output section of the first optical fiber amplifier. The broadband composite optical amplifier according to claim 1.
増幅器を配置し、この第2の光ファイバ増幅器の出力部
に前記第1の光ファイバ増幅器を接続してなることを特
徴とする請求項1に記載の広帯域複合光増幅器。3. The second optical fiber amplifier is arranged at the input part of the signal light, and the first optical fiber amplifier is connected to the output part of the second optical fiber amplifier. The broadband composite optical amplifier according to claim 1.
ァイバ又はフッ化物系光ファイバであることを特徴とす
る請求項1、2又は3に記載の広帯域複合光増幅器。4. The broadband composite optical amplifier according to claim 1, wherein the second optical fiber is a silica optical fiber or a fluoride optical fiber.
帯、1150nm帯又は1400nm帯の励起光により励起され
ることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の広
帯域複合光増幅器。5. The second optical fiber has a wavelength of 1050 nm.
5. The broadband composite optical amplifier according to claim 1, wherein the broadband composite optical amplifier is excited by pumping light in a band, a 1150 nm band, or a 1400 nm band.
帯、1150nm帯、1400nm帯又は1600nm帯の励起光の
いずれか2つ以上を組み合わせて励起されることを特徴
とする請求項1、2、3又は4に記載の広帯域複合光増
幅器。6. The second optical fiber has a wavelength of 1050 nm.
5. The broadband composite optical amplifier according to claim 1, wherein the pump is a combination of two or more pumping lights in the band, 1150 nm band, 1400 nm band, or 1600 nm band.
の光ファイバ増幅器は、前記励起光を前記信号光の進行
方向と同じ方向に入射して励起する前方向励起、前記励
起光を前記信号光の進行方向と逆の方向に入射して励起
する後方向励起、又は前記励起光を前記信号光の進行方
向に対して同じ方向と逆の方向の双方向から入射して励
起する双方向励起のいずれかの励起手段により前記信号
光の増幅を行うことを特徴とする請求項1、2、3、
4、5又は6に記載の広帯域複合光増幅器。7. The first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier.
In the optical fiber amplifier, the pump light is incident in the same direction as the traveling direction of the signal light to excite it in the forward direction, and the pump light is incident in the opposite direction to the traveling direction of the signal light to excite it. Amplification of the signal light by either directional pumping or bidirectional pumping that pumps the pumping light by bidirectionally pumping the pumping light in the opposite direction to the traveling direction of the signal light. Claims 1, 2, 3,
7. The broadband composite optical amplifier according to 4, 5, or 6.
1の光ファイバへ入射した前記信号光と前記励起光とを
前記第1の光ファイバの出射側において反射し、その戻
り光を該第1の光ファイバへ再び入射する手段を備えた
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7
に記載の広帯域複合光増幅器。8. The first optical fiber amplifier reflects the signal light and the pumping light incident on the first optical fiber on an emission side of the first optical fiber, and returns the return light. 8. A means for re-entering the first optical fiber, further comprising means for 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
2. A wideband composite optical amplifier according to.
2の光ファイバへ入射した前記信号光と前記励起光とを
前記第2の光ファイバの出射側において反射し、その戻
り光を該第2の光ファイバへ再び入射する手段を備えた
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又
は8に記載の広帯域複合光増幅器。9. The second optical fiber amplifier reflects the signal light and the pumping light incident on the second optical fiber at an emission side of the second optical fiber, and returns the returned light. 9. The broadband composite optical amplifier according to claim 1, further comprising means for re-entering the second optical fiber.
ファイバの一方又は両方の入出力端に反射光抑制のため
の光アイソレータを設けたことを特徴とする請求項1、
2、3、4、5、6又は7に記載の広帯域複合光増幅
器。10. An optical isolator for suppressing reflected light is provided at an input / output end of one or both of the first optical fiber and the second optical fiber.
2. The broadband composite optical amplifier according to 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
2の光ファイバ増幅器の一方又は両方に利得等化器を設
けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、
7、8、9又は10に記載の広帯域複合光増幅器。11. A gain equalizer is provided in one or both of the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier. ,
A wideband composite optical amplifier according to 7, 8, 9 or 10.
2の光ファイバ増幅器とを直列接続したものに対して、
波長1600nm帯の信号光を増幅するための第3の光ファ
イバ増幅器を並列に接続したことを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11に
記載の広帯域複合光増幅器。12. The serial connection of the first optical fiber amplifier and the second optical fiber amplifier,
13. A third optical fiber amplifier for amplifying signal light having a wavelength of 1600 nm band is connected in parallel, wherein the third optical fiber amplifier is connected in parallel. 2. A wideband composite optical amplifier according to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233911A JP4846136B2 (en) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Broadband composite optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233911A JP4846136B2 (en) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Broadband composite optical amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046174A true JP2003046174A (en) | 2003-02-14 |
| JP4846136B2 JP4846136B2 (en) | 2011-12-28 |
Family
ID=19065621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001233911A Expired - Fee Related JP4846136B2 (en) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Broadband composite optical amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4846136B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525725B2 (en) | 2002-03-05 | 2009-04-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification module, optical amplifier, optical communication system, and white light source |
| RU2411621C1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" | Quantum amplifier |
| JP2015128157A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-09 | オプリンク コミュニケーションズ, インコーポレイテッド | Switchable-gain optical amplifier |
| JP2015524619A (en) * | 2012-07-27 | 2015-08-24 | ソルラブス、インコーポレイテッド | Amplified wide-range tunable short cavity laser |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109785A (en) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of amplifying light |
| JPH05190945A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier |
| JP2000091683A (en) * | 1997-03-17 | 2000-03-31 | Sdl Inc | Multistage optical fiber amplifier |
| JP2000340871A (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical amplifier |
| JP2001203413A (en) * | 1999-11-10 | 2001-07-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber amplifier |
| JP2002359419A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Kyocera Corp | Optical fiber coupler and optical amplifier using the same |
-
2001
- 2001-08-01 JP JP2001233911A patent/JP4846136B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109785A (en) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of amplifying light |
| JPH05190945A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier |
| JP2000091683A (en) * | 1997-03-17 | 2000-03-31 | Sdl Inc | Multistage optical fiber amplifier |
| JP2000513175A (en) * | 1997-03-17 | 2000-10-03 | エスディーエル,インコーポレイテッド | Multi-stage optical fiber amplifier |
| JP2000340871A (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical amplifier |
| JP2001203413A (en) * | 1999-11-10 | 2001-07-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber amplifier |
| JP2002359419A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Kyocera Corp | Optical fiber coupler and optical amplifier using the same |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525725B2 (en) | 2002-03-05 | 2009-04-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification module, optical amplifier, optical communication system, and white light source |
| US7773295B2 (en) | 2002-03-05 | 2010-08-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplication module, optical amplifier, optical communication system, and white light source |
| RU2411621C1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" | Quantum amplifier |
| JP2015524619A (en) * | 2012-07-27 | 2015-08-24 | ソルラブス、インコーポレイテッド | Amplified wide-range tunable short cavity laser |
| US9843159B2 (en) | 2012-07-27 | 2017-12-12 | Thorlabs, Inc. | Widely tunable short cavity laser |
| US9997891B2 (en) | 2012-07-27 | 2018-06-12 | Thorlabs, Inc. | Widely tunable short cavity laser |
| US10615571B2 (en) | 2012-07-27 | 2020-04-07 | Thorlabs, Inc. | Spectrally shaped tunable short-cavity laser |
| US11183812B2 (en) | 2012-07-27 | 2021-11-23 | Thorlabs, Inc. | Widely tunable short-cavity laser |
| JP2015128157A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-09 | オプリンク コミュニケーションズ, インコーポレイテッド | Switchable-gain optical amplifier |
| JP2017059857A (en) * | 2013-12-20 | 2017-03-23 | オプリンク コミュニケーションズ エルエルシー | Gain-switchable optical amplifier |
| US9680283B2 (en) | 2013-12-20 | 2017-06-13 | Oplink Communications, Llc | Switchable-gain optical amplifier |
| US10666011B2 (en) | 2013-12-20 | 2020-05-26 | Molex, Llc | Switchable-gain optical amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4846136B2 (en) | 2011-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4900501B2 (en) | Optical amplifier and optical amplification method | |
| JP3366337B2 (en) | Multi-stage optical fiber amplifier | |
| US6437907B1 (en) | Wide-band optical fiber amplifier and amplifying method thereof | |
| JP3936533B2 (en) | Rare earth doped fiber amplifier and multistage fiber amplifier | |
| EP1263097B1 (en) | Wide band erbium-doped fiber amplfier (EDFA) | |
| US11509110B2 (en) | Broadband Ho-doped optical fiber amplifier | |
| KR100424630B1 (en) | Long-band erbium doped fiber amplifier | |
| JP2001077451A (en) | Long wavelength band optical fiber amplifier using feedback loop. | |
| JP2001313433A (en) | Optical amplifier and optical amplification method | |
| US6603598B1 (en) | Optical amplifying unit and optical transmission system | |
| JP3884744B2 (en) | Gain-flattened broadband erbium-doped fiber amplifier | |
| JP3869441B2 (en) | Broadband light source with dual output structure capable of independent control of output power | |
| JP2003273431A (en) | Broadband erbium-doped fiber amplifier to minimize band crosstalk | |
| US6020991A (en) | Optical amplifier | |
| KR100474714B1 (en) | Wideband optical fiber amplifier | |
| JP4846136B2 (en) | Broadband composite optical amplifier | |
| JP3450745B2 (en) | Optical fiber amplifier and broadband optical amplifier using the same | |
| JP2004349700A (en) | Broadband optical fiber amplifier | |
| JP2003270684A (en) | Dispersion compensated Raman optical fiber amplifier | |
| JPH1022555A (en) | Optical fiber amplifier | |
| JP2005183999A (en) | Broadband light source | |
| JP2003174220A (en) | White light source | |
| JP2002311464A (en) | Optical fiber amplifier and optical communication system using the same | |
| JP2001053364A (en) | Optical fiber amplifier, method for amplifying optical signal and optical communication system | |
| KR20030075295A (en) | An Gain clamped erbium-doped fiber amplifier for long wavelength band |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080612 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110224 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111012 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |