JP2001111496A - 光増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号光の増幅に使用できない波長帯が存在す
るという欠点を除去し、又は、総合部品点数の減少が可
能であり、光増幅器の規模を減少することができるとと
もにコストを低下することができる光増幅器を提供す
る。 【解決手段】 広帯域増幅部３は、伝送ファイバ２ａを
介して入力される長波長帯域の信号光λ_l及び短波長帯
域の信号光λ_sを増幅する。１対１分波器４は、広帯域
増幅部３からの信号光を１対１の強度比で分岐し、分岐
された信号光は長波長帯域透過フィルタ６ａ及び短波長
帯域透過フィルタ６ｂへそれぞれ入射し、帯域除去フィ
ルタ７ａ，７ｂを介して、帯域除去フィルタ７ａからは
長波長帯域の信号光λ_lのみが、帯域除去フィルタ７ｂ
からは短波長帯域の信号光λ_sのみが、出力され、長波
長帯増幅装置８ａ及び短波長帯増幅装置８ｂでそれぞれ
増幅される。増幅された信号光は１対１合波器９で合波
され、広帯域増幅部１０で増幅される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器に係り、
特に搬送波として波長多重光を用いる光ファイバ通信シ
ステムに設けられる光増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、波長多重の光ファイバ通信シス
テム線形中継器として用いられる従来の光増幅器の構成
を示す図である。図９に示した光増幅器１０４は、伝送
ファイバ１００と伝送ファイバ１０２との間に設けられ
ている。いま、伝送ファイバ１００中を長波長帯及び短
波長帯の多波長信号光が伝送しているとし、その波長を
それぞれ代表してλ_l及びλ_sとする。長波長帯は、例え
ば１．５８μｍ帯であり、短波長帯は、例えば１．５５
μｍ帯である。

【０００３】光増幅器１０４は、伝送ファイバ１００を
伝送してきた信号光を各々の波長帯毎に選択して分波す
る波長帯選択型分波器１０６と、波長帯選択型分波器１
０６によって分波された波長帯の内、長波長帯を増幅す
る長波長帯増幅部１０８ａと、波長帯選択型分波器１０
６によって分波された波長帯の内、短波長帯を増幅する
短波長帯増幅部１０８ｂと、長波長帯増幅部１０８ａ及
び短波長帯増幅部１０８ｂによって増幅された信号光を
合波する波長帯選択型合波器１１０とを有する。光増幅
器１０４が信号光を長波長帯と短波長帯とに分離して各
々増幅した後、合波する構成とする目的は主に総合帯域
の拡大のためである。

【０００４】長波長帯増幅部１０８ａは、増幅部１１２
ａ、利得等化器１１４ａ、分散補償器１１６ａ、及び増
幅部１１８ａを有している。増幅部１１２ａは長波長帯
（１．５８μｍ帯）増幅用のエルビウム添加ファイバ
（以下、ＥＤＦという）１２０ａと、ＥＤＦ１２０ａを
励起するための励起光源１２２ａと、ＥＤＦ１２０ａの
利得を制御する利得制御回路１２４ａとを有する。ま
た、増幅部１１２ａは更に励起光と信号光とを合波する
ための合波器やアイソレータ等の光部品を有するが、簡
単のため図９では図示を省略してある。

【０００５】利得等化器１１４ａは利得スペクトルの平
坦化と平坦利得帯域の拡大とを行い、分散補償器１１６
ａは高速光パルスの伝送ファイバ分散による波形歪みの
補償を行う。増幅器１１８ａは、増幅器１１２ａと同様
に、ＥＤＦ１２６ａ、励起光源１２８ａ、及び利得制御
回路１３０ａを有し、分散補償器１１６ａから出力され
る信号光を増幅する。長波長帯増幅器１０８ａが増幅器
１１２ａと増幅器１１８ａとを備える理由は、利得等化
器１１４ａ及び分散補償器１１６ａがそれぞれ相当量の
損失（数ｄＢから十数ｄＢ程度）を有しているため、雑
音指数と光出力パワーの劣化を防ぐためである。

【０００６】また、短波長帯増幅部１０８ｂは、長波長
帯増幅部１０８ａと同様の構成であり、増幅部１１２
ｂ、利得等化器１１４ｂ、分散補償器１１６ｂ、及び増
幅部１１８ｂを有している。また、増幅部１１２ｂは、
ＥＤＦ１２０ｂ、励起光源１２２ｂ、及び利得制御回路
１２４ｂを備え、増幅部１１８ｂは、ＥＤＦ１２６ｂ、
励起光源１２８ｂ、及び利得制御回路１３０ｂを備え
る。ＥＤＦ１２０ｂは短波長帯（１．５５μｍ帯）を増
幅するエルビウム添加ファイバであり、ＥＤＦ１２ａに
対しては主に長さが異なる。

【０００７】上記構成において、伝送ファイバ１００を
伝搬してきた信号光（波長λ_l及びλ_s）が光増幅器１０
４へ入力されると、波長帯選択型分波器１０６におい
て、長波長帯（波長λ_l）の信号光と、短波長帯（波長
λ_s）の信号光とに分波され、長波長帯増幅部１０８ａ
及び短波長帯増幅部１０８ｂへ入力される。長波長帯増
幅部１０８ａ及び短波長帯増幅部１０８ｂへ入力した信
号光は、各々増幅されて波長帯選択型合波器１１０で合
波され、伝送ファイバ１０２へ出力される。

【０００８】以上説明した従来の光増幅器１０４の詳細
については、例えば、M.Yamada etal., Electron. Let
t., Vol.33, pp.710-711, 1997 又は Y.Sun et al., Pr
oc.of ECOC, pp.53-54, 1998 を参照されたい。また、
以上説明した構成の替わりに、利得等化器１１４ａをＥ
ＤＦ１２０ａと１２６ａとの間に配置した２段増幅構成
において、ＥＤＦ１２０ａ，１２０ｂのホストガラスの
種類や長さを最適化することにより、単一波長帯の広帯
域化増幅器（１．５５μｍ帯と１．５８μｍ帯にまたが
る）が構成できることが報告されている。この詳細につ
いては、例えば、H.Masuda et al., Electron. Lett.,
Vol.33, pp.1070-1071, 1997 を参照されたい。この技
術においては、当然のことながら波長帯選択型分波器１
０６及び波長帯選択型合波器１１０は必要ではない。し
かしながら、利得等化器１１４ａ及び分散補償器１１６
ａは、対象とする信号光帯域が広いほど困難であり、利
得等化器１１４ａ及び分散補償器１１６ａが複雑かつ高
価になるという欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０は、
図９を用いて説明した従来技術の光増幅器の利得スペク
トル特性である。図１０（ａ）は長波長帯増幅部１０８
ａが備える増幅部１１２ａの利得及び短波長帯増幅部１
０８ｂが備える増幅部１１２ｂの利得を示しており、図
１０（ｂ）は波長帯選択型分波器１０６及び波長帯選択
型合波器１１０の透過損失を示しており、図１０（ｃ）
は光増幅器１０４の利得をそれぞれ示している。

【００１０】図１０（ａ）において、符号ｇ₁が付され
た曲線は長波長帯増幅部１０８ａの利得であり、符号ｇ
_sが付された曲線は短波長帯増幅部１０８ｂの利得であ
る。また、図１０（ｂ）において、符号ｌ₁が付された
曲線は、長波長帯増幅部１０８ａを含む経路の波長帯選
択型分波器１０６及び波長帯選択型合波器１１０の透過
損失であり、符号ｌ₂が付された曲線は、短波長帯増幅
部１０８ｂを含む経路の波長帯選択型分波器１０６及び
波長帯選択型合波器１１０の透過損失である。また、図
１０（ｃ）において、符号Ｇ₁が付された曲線は、長波
長帯増幅部１０８ａを含む経路のみの光増幅器１０４の
利得であり、符号Ｇ₂が付された曲線は、短波長帯増幅
部１０８ｂを含む経路のみの光増幅器１０４の利得であ
る。

【００１１】波長帯選択型分波器１０６及び波長帯選択
型合波器１１０は、誘導体多層膜フィルタを用いたもの
（以下、多層膜フィルタ型という）や、広波長帯ファイ
バグレーティング反射器とサーキュレータを用いたもの
（以下、ファイバグレーティング型という）等であり、
その透過損失（波長帯選択型分波器１０６及び波長帯選
択型合波器１１０の透過損失の和）は図１０（ｂ）に示
したようになる。

【００１２】波長帯選択型分波器１０６及び波長帯選択
型合波器１１０の透過損失値が中間的な値を示す過渡波
長帯は、信号光波長間隔に関して十分狭くなく、波長帯
選択型分波器１０６及び波長帯選択型合波器１１０が多
層膜フィルタ型である場合には約１０ｎｍ、ファイバグ
レーティング型である場合には約１ｎｍである。図１０
（ｂ）においては、過渡波長帯の境界波長をλ_tr-s及び
λ_tr-lとしている。上記信号光波長間隔は０．８ｎｍ
（周波数間隔に換算すると１００ＧＨｚ）や０．４ｎｍ
（周波数間隔に換算すると５０ＧＨｚ）等である。

【００１３】図１０（ａ）は、長波長帯増幅部１０８ａ
の利得が平坦である箇所の短波長側の境界波長がλ_tr-l
であり、短波長帯増幅部１０８ｂの利得が平坦である箇
所の長波長側の境界波長がλ_tr-sである場合を示してい
る。図１０（ａ）に示した利得（単位：デシベル（ｄ
Ｂ））と図１０（ｂ）に示した損失（単位：デシベル
（ｄＢ））の差が光増幅器１０４の利得であり、図１０
（ｃ）に示されている。

【００１４】図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）を参照する
と、主に波長帯選択型分波器１０６及び波長帯選択型合
波器１１０の過渡波長帯（境界波長λ_tr-lと境界波長λ
_tr-sで規定される波長帯）における波長帯選択型分波器
１０６及び波長帯選択型合波器１１０の損失によって過
渡波長帯における信号光利得が低下しており、その結
果、この過渡波長帯は信号光の増幅に使用できないとい
う欠点が生じている。また、本従来技術の光増幅器は、
長波長帯及び短波長帯にそれぞれ２個づつ、計４個の増
幅部１１２ａ，１１２ｂ，１１８ａ，１１８ｂを有し、
各々の増幅部１１２ａ，１１２ｂ，１１８ａ，１１８ｂ
は励起光源１２２ａ，１２２ｂ，１２８ａ，１２８ｂ、
利得制御回路１２４ａ，１２４ｂ，１３０ａ，１３０
ｂ、信号光と励起光との合波器等の部品を有している。
従って、総合部品点数が多く、増幅部が大規模化すると
ともに高価になるという欠点を有する。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、信号光の増幅に使用できない波長帯が存在する
という欠点を除去し、又は、総合部品点数の減少が可能
であり、光増幅器の規模を減少することができるととも
にコストを低下することができる光増幅器を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光増幅器は、波長多重された信号光の増幅
を行う長波長帯増幅部及び短波長帯増幅部と、前記長波
長帯増幅部の利得波長帯と短波長帯増幅部の利得波長帯
にまたがって、継ぎ目の無い利得波長帯を有する前段の
広帯域増幅部及び後段の広帯域増幅部と、利得波長帯の
重なった波長帯近傍の波長において、波長無依存の分岐
比を有する分波器及び合波器と、前記長波長帯増幅器に
隣接して設置した、短波長信号光を除去する光フィルタ
と、前記短波長帯増幅部に隣接して設置した、長波長信
号光を除去する光フィルタとを備え、前記前段の広帯域
増幅部で増幅された信号光を、前記分波器を用いて前記
長波長帯増幅部側及び短波長帯増幅部側に分波し、前記
長波長帯増幅部側から出射した信号光を、前記合波器で
合波した後、前記後段の広帯域増幅部で増幅し、前記長
波長帯増幅部側及び短波長帯増幅側から出射した信号光
が、互いに同じ波長の信号光を含まない様に、前記光フ
ィルタの透過帯域を調整したことを特徴とする。この発
明にあっては、前記短波長信号光を除去する光フィルタ
及び長波長信号光を除去する光フィルタは、ファイバグ
レーティングフィルタを含むことが好ましい。また、本
発明の光増幅器は、波長多重された信号光の光増幅を行
う前段の広帯域増幅部と、前記前段の広帯域増幅部で増
幅された信号光を、長波長帯及び短波長帯に分波する波
長選択型分波器と、前記長波長帯及び短波長帯の信号光
のそれぞれを、増幅以外の手段で処理する、信号光の帯
域幅に依存する構造及び性能を有する長波長帯及び短波
長帯の光部品と、前記長波長帯及び短波長帯の光部品か
らの出射光を合波する波長選択型合波器と、前記合波器
からの出射光を増幅する後段の広帯域増幅部とを具備す
ることを特徴とする。この発明にあっては、前記長波長
帯及び短波長帯の光部品のそれぞれが、利得等化器、分
散補償器、信号光挿入分離回路のうち、いずれか１つ又
は２つ以上備えることが好ましい。

【００１７】以上の手段を備える本発明をより具体的に
説明すると以下の通りである。図１は、本発明の光増幅
器の第１構成を示し、図２は、本発明の光増幅器の第２
構成を示す図である。図１に示した本発明の第１構成
は、従来技術で問題になっていた信号光の増幅に使用で
きない過渡波長帯を除去する目的でなされたものであ
り、第２構成は従来技術の問題点であった総合部品点数
が多く、増幅器が大規模、高価になるという欠点を除去
する目的でなされたものである。

【００１８】図１に示した本発明の第１構成の光増幅器
１は、伝送ファイバ２と伝送ファイバ３との間に配置さ
れている。この光増幅器１は、長波長帯増幅部５ａ及び
短波長帯増幅部５ｂと、長波長帯増幅部５ａの利得帯域
及び短波長帯増幅部５ｂの利得帯域にまたがる利得帯域
を有し、光増幅器１の入力側に設けられた広帯域増幅部
３と、広帯域増幅部３と同様の利得帯域を有し、光増幅
器１の出力側に設けられた広帯域増幅部１０とを有す
る。

【００１９】また、光増幅器１は広帯域増幅部３の後段
に１対１の分岐比を有する波長無依存分波器（以下、１
対１分波器という）４を備え、１対１分波器４の後段に
上記の長波長帯増幅部５ａ及び短波長帯増幅部５ｂが配
置されている。更に、長波長帯増幅部５ａ及び短波長帯
増幅部５ｂの後段であって、広帯域増幅部１０の前段に
１対１の分岐比を有する波長無依存合波器（以下、１対
１合波器という）を備えている。上記長波長帯増幅器５
ａは、長波長帯透過フィルタ６ａ、長波長帯用の帯域除
去フィルタ７ａ、及び長波長帯増幅装置８ａを備え、上
記短波長帯増幅器５ｂは、短波長帯透過フィルタ６ｂ、
短波長帯用の帯域除去フィルタ７ｂ、及び短波長帯増幅
装置８ｂを備えている。

【００２０】上記構成において、伝送ファイバ２ａ中を
長波長帯及び短波長帯の多波長信号光が伝送していると
し、その波長をそれぞれ代表してλ_l及びλ_sとする。長
波長帯は、例えば１．５８μｍ帯であり、短波長帯は、
例えば１．５５μｍ帯である。この多波長信号が光増幅
器１へ入力すると、広帯域増幅部３において長波長帯及
び短波長帯の何れもが増幅される。広帯域増幅部３から
出力された多波長信号は、１対１分波器４において同一
の強度比で分岐される。分岐光の一方は、長波長帯増幅
部５ａに入力し、他方は短波長帯増幅部５ｂに入力す
る。

【００２１】長波長帯増幅部５ａに入力した波長λ_l及
びλ_sの信号光は、長波長帯透過フィルタ６ａで短波長
の信号光がほぼ除去され、更に帯域除去フィルタ７ａで
短波長の信号光が十分に除去される。同様に、短波長帯
増幅部５ｂに入力した波長λ_l及びλ_sの信号光は、短波
長帯透過フィルタ６ｂで長波長の信号光がほぼ除去さ
れ、更に帯域除去フィルタ７ｂで長波長の信号光が十分
に除去される。帯域除去フィルタ７ａを出射した波長λ
_lの信号光及び帯域除去フィルタ７ｂを出射した波長λ_s
の信号光は、それぞれ長波長帯増幅装置８ａ及び短波波
長増幅装置８ｂで増幅された後、１対１合波器９で合波
される。１対１合波器９を出射した波長λ_l及び長波長
λ_sの信号光は広帯域増幅部１０でともに増幅されて光
増幅器１の出力光となる。

【００２２】上記構成においては、長波長帯透過フィル
タ６ａ及び帯域除去フィルタ７ａや短波長帯透過フィル
タ６ｂ及び帯域除去フィルタ７ｂは、それぞれ、長波長
帯増幅部５ａ及び短波長増幅部５ｂの後段に設置しても
よい。１対１分波器４及び１対１合波器９の信号光損失
の典型値は約３ｄＢ、長波長帯透過フィルタ６ａ及び帯
域除去フィルタ７ａ、並びに、短波長帯透過フィルタ６
ｂ及び帯域除去フィルタ７ｂの信号光損失の典型値は約
１ｄＢである。

【００２３】広帯域増幅部３は、長波長帯増幅部５ａ及
び短波長増幅部５ｂの前段に設置した１対１分波器等４
の光部品による信号光損失に起因する雑音指数劣化を回
避する目的で設置されている。一方、広帯域増幅部１０
は、長波長帯増幅部５ａ及び短波長増幅部５ｂの後段に
設置した１対１合波器９等の光部品による信号光損失に
起因する信号出力低下を回避する目的で設置されてい
る。広帯域増幅部３の利得値の典型値は約１０〜１５ｄ
Ｂ以上であり、広帯域増幅部１０の利得値の典型値は約
５〜１０ｄＢ以上である。

【００２４】図３は、本発明の第１構成の光増幅器にお
ける利得スペクトル特性を示す図である。図３（ａ）に
おいて、符号ｇ₁₁が付された曲線は広帯域増幅部３又は
広帯域増幅部１０の利得を示しており、図３（ｂ）にお
いて、符号ｇ₂₁が付された曲線が長波長帯増幅部５ａの
利得を示し、符号ｇ₂₂が付された曲線が短波長帯増幅部
５ｂの利得を示している。但し、図３（ｂ）において、
図１０に示した過渡波長帯の境界波長λ_tr-s及びλ_tr-l
近辺における第１構成の過渡波長帯の境界波長をλ_trと
している。長波長帯増幅部５ａ及び短波長増幅部５ｂ
は、境界波長λ_trにおいてそれぞれ平坦利得を有するよ
うに設定されている。

【００２５】また、図３（ｃ）において、符号ｌ₁₁が付
された曲線は、長波長帯透過フィルタ６ａの透過損失を
示し、符号ｌ₁₂が付された曲線は、短波長帯透過フィル
タ６ｂの透過損失を示している。また、図３（ｄ）にお
いて、符号ｌ₂₁が付された曲線は、帯域除去フィルタ７
ａの透過損失を示しており、符号ｌ₂₂が付された曲線
は、帯域除去フィルタ７ｂの透過損失を示している。長
波長帯透過フィルタ７ａ及び短波長帯透過フィルタ７ｂ
は、境界波長λ_trにおいて低い透過損失を有する。即
ち、過剰な透過損失は無い。また、帯域除去フィルタ７
ａは、長波長帯増幅部５側で邪魔になる、境界波長λ_tr
近傍の短波長成分を十分高い損失値（図３（ｄ）の例で
は４０ｄＢ）で除去している。同様に、帯域除去フィル
タ７ｂは、短波長増幅部５ｂ側で邪魔になる、境界波長
λ_tr近傍の長波長成分を十分高い損失値で除去してい
る。

【００２６】即ち、長波長帯域透過フィルタ６ａと帯域
除去フィルタ７ａとにより、１対１分波器４から長波長
帯増幅部５ａ側にやってきた、境界波長λ_trより短波長
の信号光は、十分高い損失値でもって除去され、同様
に、短波長帯透過フィルタ６ｂと帯域除去フィルタ７ｂ
とにより、１対１分波器４から短波長増幅部５ｂ側にや
ってきた、境界波長λ_trより長波長の信号光は、十分高
い損失値でもって除去される。

【００２７】図３（ｅ）は、図３（ａ）〜（ｄ）の利得
及び損失特性から得られる、光増幅器１の利得を示して
いる。図３（ｅ）において、符号Ｇ₁₁が付された曲線
は、長波長帯増幅部５ａを含む経路の利得を示し、符号
Ｇ₁₂が付された曲線は、短長波長帯増幅部５ｂを含む経
路の利得を示している。後述する第１実施形態で示すよ
うに、帯域除去フィルタ７ａ及び帯域除去フィルタ７ｂ
の波長選択スペクトルは、十分急峻に設定できるため、
図３（ｅ）において、長波長帯増幅部５ａを通る経路の
利得と、短波長増幅部５ｂを通る経路の利得は、境界波
長λ_tr近傍で急峻となる波長選択スペクトルを示してい
る。

【００２８】波長多重された各波長の信号光は、長波長
帯増幅部５ａを含む経路又は短波長増幅部５ｂを含む経
路を通り、一方の経路を通過して得られる信号光成分パ
ワーは、他方の経路を通過する信号光成分パワーより十
分大きいため、コヒーレント干渉による雑音劣化は十分
小さく無視できる。例えば、長波長帯増幅部５ａを含む
経路から出力される波長λ_lの信号光のパワーは、短波
長増幅部５ｂを含む経路から出力される波長λ_lの信号
光のパワーより十分大きい。以上述べたように、本発明
の第１構成による光増幅器においては、従来技術の光増
幅器において問題であった、過渡波長帯が信号光の増幅
に使用できないという欠点を解消している。

【００２９】次に、本発明の第２構成による光増幅器に
ついて説明する。図９に示した従来技術の光増幅器が、
長波長帯増幅部１０８ａ内の２つの増幅部１１２ａ，１
１８ａと、短波長帯増幅部１０８ｂ内の２つの増幅部１
１２ｂ，１１８ｂとの計４つの増幅部を有している。こ
れに対し、図２に示した本発明の第２構成の光増幅器
は、伝送ファイバ２ａからの信号光を増幅する広帯域増
幅部２１ａと、広帯域増幅部２１ａの後段に設けられた
波長帯選択型分波器２２と、この波長帯選択型分波器２
２の後段に設けられた長波長帯の帯域幅依存型光部品２
３ａ及び短波長帯の帯域幅依存型光部品２３ｂと、長波
長帯の帯域幅依存型光部品２３ａ及び短波長帯の帯域幅
依存型光部品２３ｂの後段に設けられた波長帯選択型合
波器２４と、広帯域増幅部２１ｂとを有している。つま
り、増幅部として、広帯域増幅部２１ａ及び広帯域増幅
部２１ｂの２つのみを備える点が特徴である。

【００３０】広帯域増幅部２１ａ及び広帯域増幅部２１
ｂの利得スペクトルは、図３（ａ）に示した第１構成の
光増幅器１が備える広帯域増幅部３，１０のそれと同様
に、図１０に示した従来技術の光増幅器の長波長帯増幅
部１０８ａの利得波長帯と短波長帯増幅部１０８ｂの利
得波長帯にまたがるものである。広帯域増幅部２１ａ及
び広帯域増幅部２１ｂは、光増幅導波路２５ａ，２５
ｂ、駆動回路２６ａ，２６ｂ、利得制御回路２７ａ，２
７ｂをそれぞれ備えている。

【００３１】広帯域増幅部２１ａと広帯域増幅部２１ｂ
との間に設けられた、長波長帯の帯域幅依存型光部品２
３ａ及び短波長帯の帯域幅依存型光部品２３ｂとは、図
９を用いて説明した利得等化器１１４ａ，１１４ｂや分
散補償器１１６ａ，１１６ｂ、及び図示しない多波長信
号光挿入・分岐用の光フィルタ（アレイ導波路格子
等）、等であり、それらの性能や価格が、多波長信号光
の帯域に依存する光部品である。

【００３２】従来の技術の場合と同様に、広帯域増幅部
２１ａ，２１ｂの利得と、帯域幅依存型光部品２３ａ，
２３ｂ、波長帯選択型分波器２２、及び波長帯選択型合
波器の損失のｄＢ単位における差が光増幅器２０の利得
である広帯域増幅部２１ａ，２１ｂの利得値は、従来技
術の場合と同様に、増幅器の雑音指数が低く、光出力が
大きくなるように設定されている。本発明の本第２構成
による光増幅器では、図２から明らかなように、図９に
示した従来技術の光増幅器に比べ、増幅部の数が半分
（２個）になっている。従って、従来技術の光増幅器に
おいて問題であった、総合部品点数が多く、増幅器が大
規模、高価になるという欠点を解消している。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態による光増幅器について詳細に説明する。本実
施形態においては、第１実施形態〜第３実施形態につい
て説明するが、第１実施形態は、上述の本発明の第１構
成に関するものであり、第２及び第３実施形態は、本発
明の第２構成に関するものである。

【００３４】〔第１実施形態〕図４は、本発明の第１実
施形態による光増幅器の構成を示す図である。本実施形
態において光増幅器３０に入力される信号光は波長１５
３０〜１６００ｎｍの範囲で配置された多波長信号光で
ある。図１中の広帯域増幅部３として半導体レーザ増幅
器部３１を備えている。この半導体レーザ増幅器部３１
は、利得媒質である半導体レーザ素子３２と、半導体レ
ーザ素子３２に電流を注入する電流駆動回路３３と、半
導体レーザ素子３２の利得を制御する利得制御回路３４
とからなる。半導体レーザ増幅器部３１は、波長１５３
０〜１６００ｎｍの全ての信号光を増幅する。

【００３５】図１中の１対１分波器４として、分波の比
率が波長に依存しない１対１ファイバカプラ３５を用い
ている。よって、１対１ファイバカプラ３５によって分
波された光は波長１５３０〜１６００ｎｍの全ての信号
光を含み、同じ強度である。図１中の長波長帯透過フィ
ルタ６ａとしては長波長帯透過多層膜フィルタ３６ａが
設けられる。長波長帯透過多層膜フィルタ３６ａは、入
力された信号光の内、波長が１５３０〜１５６５ｎｍの
信号光を除去する。また、図１中の短波長帯透過フィル
タ６ｂとして短波長帯透過多層膜フィルタ３６ｂが設け
られる。短波長帯透過多層膜フィルタ３６ｂは、入力さ
れた信号光の内、波長が１５６６〜１６００ｎｍの信号
光を除去する。

【００３６】図１中の帯域除去フィルタ７ａ及び帯域除
去フィルタ７ｂとして、長波長帯側ファイバグレーティ
ングフィルタ３７ａ及び短波長帯側ファイバグレーティ
ングフィルタ３７ｂがそれぞれ設けられている。以下、
ファイバグレーティングフィルタをＦＧＦと称する。長
波長帯側ＦＧＦ３７ａは、１５６５ｎｍの信号光を反射
するブラック型ファイバグレーティング３８ａと、１５
６０〜１５６４ｎｍの信号光をまとめて反射するチャー
プブラック型ファイバグレーティング３９とからなる。

【００３７】同様に、短波長帯側ＦＧＦ３７ｂは、１５
６６ｎｍの信号光を反射するブラック型ファイバグレー
ティング３８ｂと、１５６７〜１５７１ｎｍの信号光を
まとめて反射するチャープブラック型ファイバグレーテ
ィング３９ｂとからなる。即ち、長波長帯側ＦＧＦ３７
ａは１５６０〜１５６５ｎｍの信号光を高反射率で反射
するがそれ以外の波長の信号光は透過させ、短波長帯側
ＦＧＦ３７ｂは１５６６〜１５７１ｎｍの信号光を高反
射率で反射するがそれ以外の波長の信号光は透過させ
る。

【００３８】本実施形態では、長波長帯側ＦＧＦ３７ａ
及び短波長帯側ＦＧＦ３７ｂは、それぞれ１つのブラッ
クファイバグレーティング３８ａ，３８ｂと１個のチャ
ープブラック型ファイバグレーティング３９ａ，３９ｂ
で構成しているが、これは、あくまでも一例であり、長
波長帯側ＦＧＦ３７ａ及び短波長帯側ＦＧＦ３７ｂの反
射及び透過特性が上記の条件を満たせば他の構成であっ
てもも良い。例えば、長波長帯側ＦＧＦ３７ａ及び短波
長帯側ＦＧＦ３７ｂが複数個のブラック型ファイバグレ
ーティングのみからなるものであっても良い。

【００３９】図１中の長波長帯増幅装置８ａとして、
１．５８μｍ帯エルビウム添加ファイバ増幅器（以下、
エルビウム添加ファイバ増幅器をＥＤＦＡという）部４
０ａを、短波長帯増幅装置８ｂとして、１．５５μｍ帯
ＥＤＦＡ部４０ｂをそれぞれ設けている。１．５８μｍ
帯ＥＤＦＡ部４０ａは、長さが５０ｍのエルビウム添加
ファイバ（以下、ＥＤＦという）４１ａと、ＥＤＦ４１
ａを励起するために設けられ、１．４８μｍの励起光を
出射する励起光源４２ａと、長波長帯側ＦＧＦ３７ａか
ら出力された信号光と励起光源４２ａから出射された光
とを合波する光カプラ４３ａと、ＥＤＦ４１ａの利得を
制御する利得制御回路４４ａとを備えている。１．５５
μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂも同様にＥＤＦ４１ｂ、励起光
源４２ｂ、光カプラ４３ｂ、及び利得制御回路４４ｂを
備えている。

【００４０】ここで、ＥＤＦ４１ｂは長さが１０ｍであ
る点においてＥＤＦ４１ｂと異なり、励起光源４２ｂ
は、０．９８μｍの励起光を出射する点において励起光
源４２ａと異なる。１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ａは
１５６６〜１６００ｎｍの信号光を増幅し、１．５５μ
ｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂは、１５３０〜１５６５ｎｍの信
号光を増幅する。１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ａ及び
１．５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂは、通常、図９に示し
た従来技術における長波長帯増幅部１０８ａ及び短波長
増幅部１０８ｂのように、中間に信号光損失を有する光
部品を用いた２段増幅構成であるが、図４では簡単のた
め１段増幅構成としてある。しかしながら、１段増幅構
成の場合と２段増幅構成の場合で、その動作及び作用等
において本質的な違いはない。

【００４１】図１中の１対１合波器９として、波長無依
存型の１対１ファイバカプラ４５を用いている。また、
図１中の項帯域増幅部１０としてラマン増幅器部４６を
用いている。ラマン増幅器部４６は、利得媒質であるラ
マンファイバ４７と、ラマンファイバ４７を励起するた
めに設けられ、１４３０〜１５００ｎｍの範囲の数波長
からなる励起光を出射する励起光４８と、ラマンファイ
バ４７から出力された信号光と励起光源４８から出射さ
れた励起光とを合波する光カプラ４９と、ラマンファイ
バ４７の利得を制御する利得制御回路５０とを備えてい
る。このラマン増幅器部４６は、波長１５３０〜１６０
０ｎｍの全ての信号光を増幅する。

【００４２】次に、上記構成における、本発明の第１実
施形態による光増幅器の動作について図４及び図５を参
照して詳細に説明する。図５は、本発明の第１実施形態
による光増幅器の各部の特性を示す図である。図５にお
いて、（ａ）は半導体レーザ増幅器部３１及びラマン増
幅器部４６の利得スペクトル特性を示し、（ｂ）は長波
長帯透過多層膜フィルタ３６ａ及び短波長帯透過多層膜
フィルタ３６ｂの透過損失を示し、（ｃ）は長波長帯側
ＦＧＦ３７ａ及び短波長帯側ＦＧＦ３７ｂの透過損失ス
ペクトルを示し、（ｄ）は１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４
０ａ及び１．５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂの利得を示し
ている。また、図５において、（ｅ）は１．５８μｍ帯
ＥＤＦＡ部４０ａを含む経路、及び１．５５μｍ帯ＥＤ
ＦＡ部４０ｂを含む経路の利得スペクトルを示し、
（ｆ）は境界波長１５６５．５ｎｍ近傍の信号光波長と
利得スペクトルの詳細を示している。

【００４３】図４に示されたように、波長１５３０〜１
６００ｎｍの信号光が入力されると、半導体レーザ増幅
器部３１に入力される。信号光が半導体レーザ増幅器部
３１に入力されると、信号光は波長１５３０〜１６００
ｎｍの帯域内全てにおいて増幅される。図５（ａ）にお
いて、符号ｇ₃₁が付された曲線は、半導体レーザ増幅器
部３１の利得を示しており、１５３０〜１６００ｎｍの
波長範囲でほぼ平坦な利得を有しており、その平坦利得
は、約１５ｄＢである。、

【００４４】信号光が半導体レーザ増幅器部３１から出
力されると、１対１ファイバカプラ３５において、１対
１の強度比を有する２つの分岐光に分岐される。分岐光
の一方は長波長帯透過多層膜フィルタ３６ａに入射し、
他方は、短波長帯透過多層膜フィルタ３６ｂに入射す
る。図５（ｂ）において、符号ｌ_36aが付された曲線は
長波長帯透過多層膜フィルタ３６ａの透過特性を示す曲
線であり、符号ｌ_36bが付された曲線は短波長帯透過多
層膜フィルタ３６ｂの透過特性を示す曲線である。図５
（ｂ）から分かるように、これらの損失は、境界波長１
５６５．５ｎｍ近傍で過渡特性を示し、境界波長１５６
５．５ｎｍから７ｎｍ程度波長が離れると、損失値は約
４０ｄＢ以上に達する。この損失値は、前述したコヒー
レント干渉による雑音劣化を除去するのに十分大きな値
である。

【００４５】長波長帯透過多層膜フィルタ３６ａ及び短
波長帯透過多層膜フィルタ３６ｂを透過した信号光は、
長波長帯側ＦＧＦ３７ａ及び短波長帯側ＦＧＦ３７ｂへ
それぞれ入射する。図５（ｃ）において、符号ｌ_37aが
付された曲線が長波長帯側ＦＧＦ３７ａの透過損失スペ
クトルを示し、符号ｌ_37bが付された曲線が短波長帯側
ＦＧＦ３７ｂの透過損失スペクトルを示している。

【００４６】また、図５（ｃ）に示したように、長波長
帯側ＦＧＦ３７ａ及び短波長帯側ＦＧＦ３７ｂは、１つ
のブラックファイバグレーティング３８ａ，３８ｂと１
個のチャープブラック型ファイバグレーティング３９
ａ，３９ｂとをそれぞれ接続して構成されているので、
それら２つのグレーティングに対応した段階状の損失平
坦値を有しており、特に境界波長１５６５．５ｎｍ近傍
での損失値は大きい。

【００４７】ここで、長波長帯透過多層膜フィルタ３６
ａと長波長帯側ＦＧＦ３７ａとを合わせた透過損失を考
えてみると、境界波長１５６５．５ｎｍ近傍より長波長
側で、常に約４０ｄＢより大きく、また、短波長帯透過
多層膜フィルタ３６ｂと短波長帯側ＦＧＦ３７ｂとを合
わせた透過損失を考えてみると、境界波長１５６５．５
ｎｍ近傍より短波長側で、常に約４０ｄＢより大きい。
従って、前述したコヒーレント干渉による雑音劣化を除
去することができる。

【００４８】長波長帯側ＦＧＦ３７ａからは１５６６〜
１６００ｎｍの信号光が出力され、短波長帯透過多層膜
フィルタ３６ｂからは１５３０〜１５６５ｎｍの信号光
が出力される。これらの信号光は１．５８μｍ帯ＥＤＦ
Ａ部４０ａ及び１．５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂへそれ
ぞれ入力される。図５（ｄ）に示したように、１．５８
μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ａの利得は１５６５〜１６００ｎ
ｍの波長領域で平坦であり、１．５５μｍ帯ＥＤＦＡ部
４０ｂの利得は、１５３０〜約１５６５ｎｍの波長領域
で平坦である。よって、１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４０
ａへ入力した１５６６〜１６００ｎｍの信号光及び１．
５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂへ入力した１５３０〜１５
６５ｎｍの信号光は増幅される。

【００４９】図５（ｅ）において、符号Ｇ_40aが付され
た曲線は１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ａを含む経路の
利得スペクトルを示し、符号Ｇ_40bが付された曲線は
１．５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂを含む経路の利得スペ
クトルについて示している。図５（ｅ）に示されたよう
に、各々の経路の利得は境界波長１５６５．５近傍を除
き、ほぼ平坦な利得となっている。図５（ｆ）に示した
ように、境界波長１５６５．５ｎｍ近傍においては、図
１０（ｃ）中における波長λ_tr-sと波長λ_tr-lとによっ
て規定される信号光の増幅に使用できない波長帯が存在
しない。よって、本実施形態によれば、１５３０〜１６
００ｎｍの全信号光波長において、平坦利得が得られ
る。

【００５０】１．５８μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ａ及び１．
５５μｍ帯ＥＤＦＡ部４０ｂから出力された信号光は、
１対１ファイバカプラ４５へ入力されて合波される。合
波された信号光はラマン増幅器部４６へ入力して増幅さ
れる。ラマン増幅器部４６の利得は、１５３０〜１６０
０ｎｍの波長範囲で平坦利得であり、その平坦利得は、
約７ｄＢに設定されている。よって、１対１ファイバカ
プラ４５から出力された信号光はラマン増幅器部４６に
おいて１５３０〜１６００ｎｍの波長範囲にわたって増
幅される。以上説明したように、本発明の第１実施形態
によれば、従来技術の光増幅器で問題であった、信号光
の増幅に使用できない波長帯が存在するという欠点を除
去することができる。

【００５１】〔第２実施形態〕図６は、本発明の第２実
施形態による光増幅器の構成を示す図である。図２に示
した第２構成の広域増幅部２１ａとしてハイブリッド増
幅器部６１を用いている。ハイブリッド増幅器部６１
は、ＥＤＦ６２及びラマンファイバ６３と、ＥＤＦ６２
及びラマンファイバ６３を励起するために波長１４３０
〜１５００ｎｍの中の数波長で多重された励起光を出射
する励起光源６４と、波長多重された１５３０〜１６０
０ｎｍの信号光と励起光源６４から出射された励起光と
を合波する合波器６５と、ＥＤＦ６２及びラマンファイ
バ６３の利得を制御する利得制御回路６６とを備える。

【００５２】このハイブリッド増幅器部６１は、いわば
図４に示した半導体レーザ増幅器部３１とラマン増幅器
部４６とを合わせたものであり、１５３０〜１６００ｎ
ｍの信号光を増幅する。ハイブリッド増幅器部６１の利
得は約２０ｄＢに設定されている。ハイブリッド増幅器
部６１の詳細については、例えば、H.Masuda et al.,Ph
ton. Technol. Lett., Vol.11, pp.647-649, 1999を参
照されたい。尚、伝送ファイバ２ａを介して入力される
信号光の１チャンネル当たりの変調速度は１０Ｇｂｉｔ
／ｓとする。また、伝送ファイバ２ａ，２ｂは、分散シ
フトファイバである。

【００５３】図２中の波長帯選択型分波器２２として誘
電体多層膜型分波器６７を用いている。また、図２中の
長波長帯の帯域幅依存型光部品２３ａ及び短波長帯の帯
域幅依存型光部品２３ｂとして、分散補償ファイバ６８
ａ及び信号光挿入分離回路６９ａ並びに分散補償ファイ
バ６８ｂ及び信号光挿入分離回路６９ｂを用いている。
信号光挿入分離回路６９ａ，６９ｂは、それぞれ性能・
価格が帯域幅に依存するアレイ導波路格子（ＡＷＧ）を
２個含む。図６においては、信号光挿入分離回路６９
ａ，６９ｂから分離される波長をλ_out、挿入される波
長をλ_inとしている。

【００５４】また、図２中の波長帯選択型合波器２４と
して、誘電体多層膜型合波器７０を用い、広帯域増幅部
２１ｂとしてハイブリッド増幅器部７１を用いている。
このハイブリッド増幅器部７１の内部構成は、ハイブリ
ッド増幅器部６１と同様であり、ＥＤＦ７２、ラマンフ
ァイバ７３、励起光源７４、合波器７５、利得制御回路
７６とを備えるが、ハイブリッド増幅器７１の利得が約
１０ｄＢに設定されている点において異なる。

【００５５】ハイブリッド増幅器部６１とハイブリッド
増幅器部７１との間の光部品（例えば、誘電体多層膜型
分波器６７、分散補償ファイバ６８ａ，６８ｂ、信号光
挿入分離回路６９ａ，６９ｂ、及び誘電体多層膜型合波
器７０等）による信号損失は約１０ｄＢである。従っ
て、本発明の第２実施形態による光増幅器６０の利得は
約２０ｄＢである。本実施形態における境界波長は１５
６０〜１５７０ｎｍの１０ｎｍである。各波長帯の信号
光は、各波長帯に合わせて作製された分散補償ファイバ
６８ａ，６８ｂ及び信号光挿入分離回路６９ａ，６９ｂ
を通過し、誘電体多層膜合波器７０で合波される。以上
述べたように、本発明の第２実施形態によれば、従来技
術の光増幅器で問題があった、総合部品点数が多く、増
幅器が大規模、高価になるという欠点を除去できる。

【００５６】〔第３実施形態〕図７は、本発明の第３実
施形態による光増幅器の構成を示す図である。図７に示
した第３実施形態による光増幅器８０は、１．３μｍ零
分散ファイバ８１ａ，８１ｂ間に設けられている。本実
施形態においては、１．３μｍ零分散ファイバ８１ａか
ら入力される信号光として、波長多重された１４３０〜
１５００ｎｍの信号光を考え、１チャンネル当たりの変
調速度は１０Ｇｂｉｔ／ｓとする。

【００５７】本実施形態においては、図２に示した本発
明の第２構成の広帯域増幅部２１ａとして半導体レーザ
増幅器部８２を用いている。この半導体レーザ増幅器部
８２は、図４に示した半導体レーザ増幅器部３１と同様
のものであり、半導体レーザ素子８３、電流駆動回路８
４、及び利得制御回路８５を有する。半導体レーザ増幅
器部３１は、波長１５３０〜１６００ｎｍの全ての信号
光を増幅する。半導体レーザ増幅器部８２の利得は、約
１５ｄＢである。

【００５８】また、図２中の波長帯選択型分波器２２と
して、誘電体多層膜型分波器８６を用いており、帯域幅
依存型光部品として分散補償ファイバ８７ａ〜８７ｃを
用いる。また、波長帯選択型合波器２２として、誘電体
多層膜型合波器８８を用いている。図８は、誘電体多層
膜型分波器８６及び誘電体多層膜型合波器８８の構成を
示す図である。

【００５９】図８（ａ）は誘電体多層膜型分波器８６の
構成を示しており、境界波長帯が１４５０〜１４５５ｎ
ｍの誘電体多層膜型分波器８６ａと、境界波長帯が１４
７５〜１４８０ｎｍの誘電体多層膜型分波器８６ｂとを
２段接続したものである。この誘電体多層膜型分波器８
６ａに波長１４３０〜１５００ｎｍの信号光が入力され
ると、２０ｎｍ波長幅を有する３波長帯（１４３０〜１
４５０ｎｍの波長帯、１４５５〜１４７５ｎｍの波長
帯、１４８０〜１５００ｎｍの波長帯）に分波される。

【００６０】また、図８（ｂ）は誘電体多層膜型合波器
８８の構成を示しており、境界波長帯が１４５０〜１４
５５ｎｍの誘電体多層膜型合波器８８ａと、境界波長帯
が１４７５〜１４８０ｎｍの誘電体多層膜型合波器８８
ｂとを２段接続したものである。この誘電体多層膜型分
波器８８ａに１４３０〜１４５０ｎｍの波長帯、１４５
５〜１４７５ｎｍの波長帯、及び１４８０〜１５００ｎ
ｍの波長帯が入力されると、１４３０〜１５００ｎｍの
波長帯を有する信号光に合波される。

【００６１】本実施形態においては、図２に示した本発
明の第２構成の広帯域増幅部２１ｂとしてラマン増幅器
部８９を用いている。このラマン増幅器部８９は、図４
に示したラマン増幅器部４６と同様のものであり、ラマ
ンファイバ９０、励起光源４８、光カプラ４９、及び利
得制御回路９３を備えている。励起光源９１は、１３３
０〜１４００ｎｍの中の数波長で多重された励起光を出
射するものが用いられる。これは、ラマン増幅器８９に
おいて、１４３０〜１５００ｎｍの波長帯域を増幅する
必要があるからである。ラマン増幅器部８９の利得は、
約１５ｄＢである。

【００６２】半導体レーザ増幅器部８２及びラマン増幅
器部８９の利得は前述のように約１５ｄＢであり、半導
体レーザ増幅器部８２とラマン増幅器部８９の間の光部
品（例えば、誘電体多層膜型分波器８６、分散補償ファ
イバ８７ａ〜８７ｃ、及び誘電体多層膜型合波器８８
等）による信号光損失は約５ｄＢである。従って、本実
施形態による光増幅器８０の利得は約２０ｄＢである。

【００６３】本実施形態の光増幅器８０へ入力された信
号光は、半導体レーザ増幅器部８２で増幅された後、誘
電体多層膜型分波器８６で分波され、３波長帯（１４３
０〜１４５０ｎｍの波長帯、１４５５〜１４７５ｎｍの
波長帯、１４８０〜１５００ｎｍの波長帯）の信号光と
される。各波長帯の信号光は、各波長帯に合わせて作製
された分散補償ファイバ８７ａ〜８７ｃを通過し、誘電
体多層膜型合波器８８で合波される。以上述べたよう
に、本実施例によれば、従来技術の光増幅器で問題であ
った、総合部品点数が多く、増幅器が大規模、高価にな
るという欠点を除去できる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号光の増幅に使用できない波長帯が存在するという欠
点、あるいは、総合部品点数が多く、増幅器が大規模、
高価になるという欠点を除去できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光増幅器の第１構成を示す図であ
る。

【図２】 本発明の光増幅器の第２構成を示す図であ
る。

【図３】 本発明の第１構成の光増幅器における利得ス
ペクトル特性を示す図である。

【図４】 本発明の第１実施形態による光増幅器の構成
を示す図である。

【図５】 本発明の第１実施形態による光増幅器の各部
の特性を示す図である。

【図６】 本発明の第２実施形態による光増幅器の構成
を示す図である。

【図７】 本発明の第３実施形態による光増幅器の構成
を示す図である。

【図８】 誘電体多層膜型分波器８６及び誘電体多層膜
型合波器８８の構成を示す図である。

【図９】 波長多重の光ファイバ通信システム線形中継
器として用いられる従来の光増幅器の構成を示す図であ
る。

【図１０】 図９を用いて説明した従来技術の光増幅器
の利得スペクトル特性である。

【符号の説明】

３…広帯域増幅部（前段の広帯域増幅部）、４…１対１
分波器（分波器）、６ａ…長波長帯域透過フィルタ（光
フィルタ）、６ｂ…短波長帯域透過フィルタ（光フィル
タ）、７ａ，７ｂ…帯域除去フィルタ（光フィルタ）、
８ａ…長波長帯域増幅装置（長波長帯増幅部）、８ｂ…
短波長帯域増幅装置（短波長帯増幅部）、９…１対１合
波器（合波器）、１０…広帯域増幅部（後段の広帯域増
幅部）、２１ａ…広帯域増幅部（前段の広帯域増幅
部）、２１ｂ…広帯域増幅部（後段の広帯域増幅部）、
２２…波長帯選択型分波器、２３ａ…長波長帯の帯域幅
依存型光部品（長波長帯の光部品）、２３ｂ…短波長帯
の帯域幅依存型光部品（短波長帯の光部品）、２４…波
長帯選択型合波器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AB13 AK06 HH04 JJ08 KK30 RR01 YY17 5K002 AA06 BA04 BA05 BA13 CA01 CA10 CA13 DA02 FA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長多重された信号光の増幅を行う長波
   長帯増幅部及び短波長帯増幅部と、 前記長波長帯増幅部の利得波長帯と短波長帯増幅部の利
   得波長帯にまたがって、継ぎ目の無い利得波長帯を有す
   る前段の広帯域増幅部及び後段の広帯域増幅部と、 利得波長帯の重なった波長帯近傍の波長において、波長
   無依存の分岐比を有する分波器及び合波器と、 前記長波長帯増幅器に隣接して設置した、短波長信号光
   を除去する光フィルタと、 前記短波長帯増幅部に隣接して設置した、長波長信号光
   を除去する光フィルタとを備え、 前記前段の広帯域増幅部で増幅された信号光を、前記分
   波器を用いて前記長波長帯増幅部側及び短波長帯増幅部
   側に分波し、前記長波長帯増幅部側から出射した信号光
   を、前記合波器で合波した後、前記後段の広帯域増幅部
   で増幅し、前記長波長帯増幅部側及び短波長帯増幅側か
   ら出射した信号光が、互いに同じ波長の信号光を含まな
   い様に、前記光フィルタの透過帯域を調整したことを特
   徴とする光増幅器。
2. 【請求項２】 前記短波長信号光を除去する光フィルタ
   及び長波長信号光を除去する光フィルタは、ファイバグ
   レーティングフィルタを含むことを特徴とする請求項１
   記載の光増幅器。
3. 【請求項３】 波長多重された信号光の光増幅を行う前
   段の広帯域増幅部と、 前記前段の広帯域増幅部で増幅された信号光を、長波長
   帯及び短波長帯に分波する波長選択型分波器と、 前記長波長帯及び短波長帯の信号光のそれぞれを、増幅
   以外の手段で処理する、信号光の帯域幅に依存する構造
   及び性能を有する長波長帯及び短波長帯の光部品と、 前記長波長帯及び短波長帯の光部品からの出射光を合波
   する波長選択型合波器と、 前記合波器からの出射光を増幅する後段の広帯域増幅部
   とを具備することを特徴とする光増幅器。
4. 【請求項４】 前記長波長帯及び短波長帯の光部品のそ
   れぞれが、利得等化器、分散補償器、信号光挿入分離回
   路のうち、いずれか１つ又は２つ以上備えることを特徴
   とする請求項３記載の光増幅器。