光信号増幅器とは

自由空間光通信、コヒーレント・ビーム・コンバイニング、検出システムなど様々なアプリケーションで「光増幅器」が利用されています。「光増幅器」とは何か、種類、特徴に関してご説明いたします。

光増幅器とは？

　通常、光ファイバ中を伝搬する光の損失は小さく、例えば通信で使用される1550nm帯においては1kmあたり0.2dB程度です。ただし、数10km、数100kmなど長い距離を伝搬させる場合はこの損失は無視できないものとなり、最終的に得られる光信号は非常に弱いものとなります。この時に使用されるのが光信号増幅器です。

　光信号増幅器は光信号を光のまま増幅することが可能で、現在の長距離通信網を支える非常に重要なデバイスです。

光増幅器の種類

　光増幅器には光ファイバ増幅器(OFA:Optical Fiber Amplifier)と半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier)の2種類があり、さらに光ファイバ増幅器には希土類添加ファイバ増幅器とファイバラマン増幅器の2種類があります。

光増幅器の種類

希土類添加ファイバ増幅器

　希土類添加ファイバ増幅器はエルビウムやイットリビウムなどの希土類をファイバコアに添加し、各希土類イオンのエネルギー準位を利用し増幅を行います。

　希土類添加ファイバ増幅器の中で代表的なものはエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA:Erbium Doped Fiber Amplifier) が挙げられます。EDFAは高利得、低雑音、かつ偏波無依存という特徴をもち、主に1.55μm帯(Cバンド帯)もしくは1.58μm帯(Lバンド帯)の増幅に利用されています。

　また、添加する希土類やファイバ材質を選択することで異なる波長帯を増幅することも可能となり、1.3μm帯を増幅するPDFA(Praseodymium Doped Fiber Amplifier)や1.06μm帯を増幅するYDFA(Ytterbium Doped Fiber Amplifier)などがあります。

希土類添加ファイバ増幅器の基本構成

ファイバラマン増幅器 (FRA:Fiber Raman Amplifier)

　ファイバラマン増幅器はファイバ中に強い光を入射した際に起こる誘導ラマン散乱(SRS:Stimulated Raman Scattering)を利用した増幅方法で励起光波長から100nmほど離れた帯域に利得が得られます。

　FRAはEDFAと比較すると励起効率が悪く、励起光が届く距離にファイバ長が限定されてしまうなどの欠点はあるものの、増幅帯域幅が広く、励起光の波長を変化させることで増幅波長域を設定できるなどの利点があります。

半導体光増幅器 (SOA:Semiconductor Optical Amplifier)

　SOAはその名の通り半導体素子を用いた増幅方法です。通常、半導体レーザーでは共振器構造を構築しレーザー発振を行いますが、劈開面に反射防止処理を施すことで共振器構造をなくし、外部から励起による誘導放出で増幅を行います。

　SOAは光ファイバ増幅器と比較し小型化が可能、ランニングコストが抑えられるなどの利点があります。また、SOAは入力光に対する偏波依存性が大きい点が問題でしたが近年では偏波依存性の小さいSOAが販売されています。

当社取扱い光増幅器のご紹介

　シンクランドではAmonics社製のEDFAやYDFA、MPB社製のEDFAを取扱っております。詳しい仕様につきましては、関連製品をご覧いただください。

　その他、Amonics社製のFRA、SOA等各種扱っております。貴社に合わせた最適な光増幅器をご提案させていただきますので、是非お気軽にお問い合わせください！

【Amonics社製EDFAシリーズ】

高利得、低雑音、偏波無依存！1.55μm帯(Cバンド)や1.58μm帯(Lバンド帯)の増幅に！

自由空間光通信、コヒーレント・ビーム・コンバイニング、検出システムなど様々なアプリケーションに対応。

• Benchtop +30dB and +35dB Gain Pre-amp EDFA（型番：TLA-0001）

• Benchtop +30dBm Output Power EDFA（型番：TLA-0002）

• Benchtop +30 and +33 dBm Output Power Polarization Maintaining EDFA（型番：TLA-0003）

• Benchtop Full C-Band Polarization Maintaining EDFA（型番：TLA-0005）

• Benchtop C+L Band EDFA（型番：TLA-0006）

• Benchtop Extended L Band DWDM EDFA（型番：TLA-0007）

• High Power Full C-Band EDFA（型番：AEDFA-C-27）

【Amonics社製YDFA】1.06μm帯の増幅に！

• Benchtop Ytterbium Doped Amplifier(YDFA)（型番：TLA-0010）

【MPB社製EDFA】1.55μm帯(Cバンド)や1.58μm帯(Lバンド帯)の増幅に！

• 【光増幅器】MPB LowNoiseAmp（型番：TLA-0008）