JP2003332660A

JP2003332660A - 光増幅モジュール、光増幅器、光通信システム及び白色光源

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Publication number: JP2003332660A
Application number: JP2003057584A
Authority: JP
Inventors: Mototaka Kadoi; 素貴角井; Atsushi Kinugasa; 淳衣笠
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2003-11-21
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: JP4145684B2

Abstract

(57)【要約】【課題】波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍ付近にお
ける信号光の増幅利得が従来より平坦である光増幅器等
を提供する。【解決手段】この光増幅器(100)では、励起光源(171,
172)からの励起光はＥＤＦ(141〜145)に供給される。励
起光源(173〜175)からの励起光はＴＤＦ(146)に供給さ
れる。入力端(101)から入力された信号光は、光分岐器
(111)、光アイソレータ(121)及び光結合器(131)を順に
通過し、ＥＤＦ(141〜145)において増幅されるととも
に、光フィルタ(151〜154)により利得等化される。増幅
された信号光は、光結合器(132)、光アイソレータ(12
2)、光結合器(133)及び光結合器(134)を通過してＴＤＦ
(146)において増幅され、光結合器(135)、光アイソレー
タ(123)及び光分岐器(112)を経て出力端(102)から出力
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、希土類元素が光
導波領域に添加された光導波路を含む光増幅モジュー
ル、該光増幅モジュールを含む光増幅器、白色光源、及
び該光増幅器を含む光通信システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムは、光ファイバ伝送路に
信号光を伝搬させることで、大容量の情報を高速に伝送
することができる。この光通信システムにおける信号光
の波長帯域として、Ｃバンド（１５３０ｎｍ〜１５６５
ｎｍ）が既に使用され、Ｌバンド（１５６５ｎｍ〜１６
２５ｎｍ）の使用も検討されている。また、更なる大容
量化を図るため、信号波長帯域としてＳバンド（１４６
０ｎｍ〜１５３０ｎｍ）の使用も検討されている。

【０００３】また、光通信システムでは、信号光を増幅
するために光増幅器が用いられる。Ｃバンド又はＬバン
ドの信号光を光増幅することができる光増幅器として、
Ｅｒ（エルビウム）元素が光導波領域に添加された光増
幅用ファイバ（ＥＤＦ: Erbium-Doped Fiber）が光増幅
媒体として適用されたＥＤＦＡ（Erbium-Doped FiberAm
plifier）が利用される。このＥＤＦＡは、ＥＤＦに励
起光（波長０．９８μｍ帯又は１．４８μｍ帯）を供給
することで、このＥＤＦを伝搬するＣバンド又はＬバン
ドの信号光を増幅することができる。

【０００４】一方、Ｓバンドの信号光を増幅することが
できる光増幅器として、Ｔｍ（ツリウム）元素が光導波
領域に添加された光増幅用ファイバ（ＴＤＦ: Thulium-
Doped Fiber）を光増幅媒体として用いるＴＤＦＡ（Thu
lium-Doped Fiber Amplifier）が検討されている。この
ＴＤＦＡは、ＴＤＦに励起光（波長１．０５μｍ帯、
１．２μｍ帯、１．４μｍ帯又は１．５５〜１．６５μ
ｍ帯）を供給することで、このＴＤＦを伝搬するＳバン
ドの信号光を増幅することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、従来の光
増幅器について検討した結果、以下のような課題を発見
した。すなわち、実際にＴＤＦＡが増幅し得る信号波長
域の上限は１５１０ｎｍ程度である（例えば文献１「T.
Kasamatsu, et al., "Laser-diode-pumped highly-eff
icient gain-shifted thulium-doped fiber amplifier
operating in the1480-1510-nm band", OFC2001, Techn
ical Digest, TuQ4 (2001)」を参照）。一方、ＥＤＦＡ
が増幅し得る信号波長域の下限は一般に１５３０ｎｍ程
度である。したがって、波長域１５１０ｎｍ〜１５３０
ｎｍの信号光は、これらＥＤＦＡ及びＴＤＦＡを使用す
るのみでは増幅され得ない。このことから、光ファイバ
伝送路として用いられる石英系光ファイバの低損失波長
域の使用効率が悪い。

【０００６】そこで、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎ
ｍ付近の信号光を増幅し得るＥＤＦＡが提案されている
（例えば、文献２「E. Ishikawa, et al., "Novel 1500
nm-band EDFA with discrete Raman amplifier", ECOC2
001, Postdeadline papers,pp.48-49 (2001)」及び特開
２００１−３１３４３３号公報を参照）。これらに開示
されたＥＤＦＡは、反転分布を高めることで、上記波長
域の信号光を増幅する。

【０００７】しかしながら、このＥＤＦＡは、上記波長
域において非常に大きな正の利得傾斜を有していて、単
独では利得平坦化を実現することができない。そのた
め、利得平坦化のためにラマン増幅器の併用を余儀なく
されている。ところが、ラマン増幅器は、ＥＤＦＡやＴ
ＤＦＡと比較して、励起効率が低く、光ファイバ長が数
ｋｍも必要であることから大型であり、光ファイバ中の
非線形光学現象や二重レーリ散乱に起因した信号光伝送
品質が劣化する等の課題がある。

【０００８】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたものであり、波長域１４９０ｎｍ〜１５
２０ｎｍ付近における信号光の増幅利得が従来より平坦
である光増幅器、希土類元素が光導波領域に添加された
光導波路を含み上記光増幅器において好適に用いられ得
る光増幅モジュール、上記光増幅器を含む光通信システ
ム、及び、上記光増幅モジュールを含む白色光源を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光増幅モ
ジュールは、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを少な
くとも一部に含む信号波長域の複数チャネルの信号光を
増幅する光増幅モジュールである。この光増幅モジュー
ルは、Ｔｍ元素が光導波領域に添加されたＴｍ添加光導
波路と、このＴｍ添加光導波路と光学的に接続され、Ｅ
ｒ元素が光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路とを
備える。また、この発明に係る光増幅器は、入力端から
入力された信号光を増幅する光増幅器である。この光増
幅器は、Ｔｍ添加光導波路及びＥｒ添加光導波路を含む
上記光増幅モジュールと、Ｅｒイオンを励起し得る波長
の励起光をＥｒ添加光導波路に供給する第１励起光供給
手段と、Ｔｍイオンを励起し得る波長の励起光をＴｍ添
加光導波路に供給する第２励起光供給手段とを備える。

【００１０】この発明によれば、Ｅｒイオンを励起し得
る波長の励起光が第１励起光供給手段によりＥｒ添加光
導波路に供給され、Ｔｍイオンを励起し得る波長の励起
光が第２励起光供給手段によりＴｍ添加光導波路に供給
される。そして、Ｅｒ添加光導波路及びＴｍ添加光導波
路を含む光増幅モジュールでは、Ｅｒ添加光導波路及び
Ｔｍ添加光導波路の双方において信号光が増幅される。
したがって、全体の利得スペクトルは、Ｅｒ添加光導波
路及びＴｍ添加光導波路それぞれの利得スペクトルを総
合したものとなる。これにより、波長域１４９０ｎｍ〜
１５２０ｎｍ付近における信号光の増幅利得が従来より
平坦になる。

【００１１】この発明に係る光増幅モジュールは、信号
光の進行方向から見てＥｒ添加光導波路の上流側、下流
側又は中途に配置され、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０
ｎｍに含まれる領域においてＥｒ添加光導波路の利得を
等化する利得等化フィルタをさらに備えてもよい。この
場合、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍ付近における
信号光の増幅利得が利得等化フィルタによりさらに平坦
になる。

【００１２】この発明に係る光増幅モジュールは、信号
光の進行方向から見てＥｒ添加光導波路の上流側、下流
側又は中途に配置され、波長１５３０ｎｍ以上の波長域
の光を遮断する遮断フィルタをさらに備えてもよい。こ
の場合、波長１５３０ｎｍ以上の波長域の自然放出光
（ＡＳＥ）は、遮断フィルタにより遮断され、後段に出
力されるのが阻止される。

【００１３】この発明に係る光増幅モジュールは、０．
９８μｍ帯の励起光をＥｒ添加光導波路に供給する第１
光結合器をさらに備えてもよい。この場合、Ｅｒ添加光
導波路の反転分布を高める上で好ましい。また、この発
明に係る光増幅モジュールは、波長１．０５μｍ帯又は
波長１．４μｍ帯の励起光と、波長１．２μｍ帯又は波
長１．５５〜１．６５μｍ帯の励起光をＴｍ添加光導波
路に供給する第２光結合器をさらに備えてもよい。この
場合、利得ピークの長波長側シフトを生じさせる上で好
ましい。

【００１４】この発明に係る光増幅モジュールは、Ｅｒ
元素が光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路と、Ｅ
ｒ添加光導波路の温度を室温以上に維持する温度調整手
段とを備えてもよい。この場合、Ｅｒ添加光導波路の利
得を高める上で好ましい。また、温度調整手段がＥｒ添
加光導波路の温度を６５℃以上に維持するのがよく、こ
の場合、安価なヒータを用いることができる点で好まし
い。

【００１５】なお、この発明に係る光増幅モジュール
は、光導波路領域に、Ｅｒ元素とともにＡｌ₂Ｏ₃及びＰ
₂Ｏ₅が共添加されたＥｒ添加光導波路を備えてもよい。
この場合、当該光増幅モジュールは、波長域１４９０ｎ
ｍ〜１５２０ｎｍを少なくとも一部に含む信号波長域の
複数チャネルの信号光を増幅する。また、Ｓバンドにお
いて、誘導放出断面積の波長依存性が平坦となるため、
利得の平坦化が容易になる。

【００１６】この発明に係る光増幅モジュールにおい
て、Ｔｍ添加光導波路及びＥｒ添加光導波路それぞれ
は、光ファイバを含むのが好ましい。この場合、導波路
長を容易に長くすることができ、利得を高くすることが
できからである。

【００１７】この発明に係る光増幅器は、Ｅｒ元素が光
導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路と、波長９７６
ｎｍ以下の０．９８μｍ帯の励起光をＥｒ添加光導波路
に供給する励起光供給手段とを備える。この場合、波長
域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍにおいてＥｒ添加光導波
路における利得の改善が図られる。

【００１８】この発明に係る光増幅器において、Ｅｒ添
加光導波路は、信号光の進行方向から見てＴｍ添加光導
波路の上流側に配置されるのが好ましい。この場合、前
段のＥｒ添加光導波路に入力される信号光のパワーが小
さくなって、Ｅｒ添加光導波路における反転分布が高く
なり、一方、後段のＴｍ添加光導波路に入力する信号光
のパワーが大きくなって、Ｔｍ添加光導波路において利
得飽和が生じるので、Ｔｍ添加光導波路における利得ピ
ーク波長の長波長化に有利となる。

【００１９】この発明に係る光通信システムは、上記光
増幅器（この発明に係る光増幅器）を含み、波長域１４
９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを含む信号波長域の複数チャネ
ルの信号光を伝送するとともに、上記波長域内の信号光
を光増幅器により増幅する。この光通信システムは、波
長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍの信号光を上記光増幅
器により増幅するため、未使用波長域が従来より小さく
なって、さらに大容量の情報を送受信することができ
る。

【００２０】この発明に係る光通信システムにおいて、
信号波長域は、帯域幅４ｎｍ〜６ｎｍの未使用波長域で
隔てられた１又はそれ以上の帯域を含むのが好ましい。
この場合、Ｅｒ元素及びＴｍ元素それぞれの蛍光特性の
観点や、光合波器及び光分波器それぞれの特性の観点か
ら、この程度の帯域幅の未使用波長域が最適なものとな
る。

【００２１】この発明に係る光通信システムにおいて、
未使用波長域内のラマン増幅用の励起光を光伝送路に供
給して、その光伝送路において信号光をラマン増幅する
のが好ましい。この場合には、システム全体の利得スペ
クトルの更なる平坦化が可能であり、また、ラマン増幅
用の励起光のレーリ散乱が信号光に与える悪影響を抑制
することができる。

【００２２】この発明に係る白色光源は、Ｔｍ添加光導
波路及びＥｒ添加光導波路を含む上記光増幅モジュール
（この発明に係る光増幅モジュール）と、Ｅｒイオンを
励起し得る波長の励起光をＥｒ添加光導波路に供給する
第１励起光供給手段と、Ｔｍイオンを励起し得る波長の
励起光をＴｍ添加光導波路に供給する第２励起光供給手
段とを備え、励起光の供給によりＴｍ添加光導波路及び
Ｅｒ添加光導波路それぞれにおいて発生した自然放出光
を出力する。この白色光源は、上記光増幅器と略同様の
構成であるが、信号光が入力されることはなく、Ｔｍ添
加光導波路及びＥｒ添加光導波路それぞれにおいて発生
した自然放出光を出力する。この白色光源は、波長域
１．４５μｍ〜１．６１μｍの白色光を出力することが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る光増幅モジ
ュール、光増幅器、白色光源及び光通信システムの各実
施形態を、図１〜１６を用いて詳細に説明する。なお、
図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、
重複する説明を省略する。

【００２４】図１は、この発明に係る光増幅器１００の
一実施形態の構成を示す図である。この図に示された光
増幅器１００は、入力端１０１から出力端１０２へ向か
う信号光伝搬経路上に順に配置された、光分岐器１１
１、光アイソレータ１２１、光結合器１３１、ＥＤＦ１
４１、光フィルタ１５１、ＥＤＦ１４２、光フィルタ１
５２、ＥＤＦ１４３、光フィルタ１５３、ＥＤＦ１４
４、光フィルタ１５４、ＥＤＦ１４５、光結合器１３
２、光アイソレータ１２２、光結合器１３３、光結合器
１３４、ＴＤＦ１４６、光結合器１３５、光アイソレー
タ１２３及び光分岐器１１２を備える。

【００２５】また、この光増幅器１００は、ＥＤＦ１４
１の温度を調整する温度調整部１６１、ＥＤＦ１４２の
温度を調整する温度調整部１６２、ＥＤＦ１４３の温度
を調整する温度調整部１６３、ＥＤＦ１４４の温度を調
整する温度調整部１６４、ＥＤＦ１４５の温度を調整す
る温度調整部１６５、光結合器１３１に接続された励起
光源１７１、光結合器１３２に接続された励起光源１７
２、光結合器１３３に接続された励起光源１７３、光結
合器１３４に接続された励起光源１７４、光結合器１３
５に接続された励起光源１７５、光分岐器１２１に接続
された信号光検知部１８１、光分岐器１２２に接続され
た信号光検知部１８２、及び、制御部１９０を備える。
なお、信号光伝搬回路上にある各構成要素及び温度調整
部１６１〜１６５は、この発明に係る光増幅モジュール
の一部を構成する。

【００２６】ＥＤＦ１４１〜１４５それぞれは、石英ガ
ラスをホストガラスとし少なくともコア領域にＥｒ元素
が添加されている光導波路である。これらＥＤＦ１４１
〜１４５それぞれは、Ｅｒイオンを励起し得る波長の励
起光が供給されることで、Ｃバンドの信号光を増幅す
る。ＴＤＦ１４６は、フッ化物系ガラス又はテルライト
系ガラスをホストガラスとし少なくともコア領域にＴｍ
元素が添加されている光導波路である。これらＴＤＦ１
４６は、Ｔｍイオンを励起し得る波長の励起光が供給さ
れることで、Ｓバンドの信号光を増幅する。

【００２７】光結合器１３１、１３２及び励起光源１７
１、１７２は、ＥＤＦ１４１〜１４５に励起光を供給す
る励起光供給手段として機能する。励起光の波長帯は、
０．９８μｍ帯又は１．４８μｍ帯である。励起光源１
７１、１７２としては半導体レーザ光源が好ましい。光
結合器１３１は、励起光源１７１から出力された励起光
をＥＤＦ１４１に向けて出力するとともに、光アイソレ
ータ１２１から到達した信号光をもＥＤＦ１４１に向け
て出力する。光結合器１３２は、励起光源１７２から出
力された励起光をＥＤＦ１４５に向けて出力するととも
に、ＥＤＦ１４５から到達した光を光アイソレータ１２
２に向けて出力する。

【００２８】光結合器１３３〜１３５及び励起光源１７
３〜１７５は、ＴＤＦ１４６に励起光を供給する励起光
供給手段として機能する。励起光の波長帯は、１．０５
μｍ帯、１．２μｍ帯、１．４μｍ帯又は１．５５〜
１．６５μｍ帯である。励起光源１７３〜１７５として
は、半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＬＦレーザ光源、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザ光源、Ｙｂレーザ光源、半導体レーザ光
源、等が好ましい。光結合器１３３は、励起光源１７３
から出力された励起光を光結合器１３４に向けて出力す
るとともに、光アイソレータ１２２から到達した信号光
をも光結合器１３４に向けて出力する。光結合器１３４
は、励起光源１７４から出力された励起光をＴＤＦ１４
６に向けて出力するとともに、光結合器１３３から到達
した光をもＴＤＦ１４６に向けて出力する。光結合器１
３５は、励起光源１７５から出力された励起光をＴＤＦ
１４６に向けて出力するとともに、ＴＤＦ１４６から到
達した光を光アイソレータ１２３に向けて出力する。

【００２９】光アイソレータ１２１〜１２３それぞれ
は、光を順方向（入力端１０１から出力端１０２へ向か
う方向）にのみ光を通過させるが、逆方向には光を通過
させない。

【００３０】光フィルタ１５１〜１５４それぞれは、波
長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍに含まれる波長域にお
いてＥＤＦ１４１〜１４５の利得を等化する利得等化フ
ィルタであり、また、波長１５３０ｎｍ以上の波長域の
光を遮断する遮断フィルタでもある。

【００３１】光分岐器１１１は、入力端１０１と光アイ
ソレータ１２１との間の光路上に配置されており、入力
端１０１から入力された光の一部を分岐して、その分岐
された光を信号光検知部１８１へ向けて出力する。信号
光検知部１８１は、光分岐器１１１から到達した光を入
力し、入力端１０１から入力された信号光のパワーを検
知する。また、この信号光検知部１８１は、信号光のチ
ャネル数を検知してもよい。

【００３２】光分岐器１１２は、光アイソレータ１２３
と出力端１０２との間の光路上に配置されており、出力
端１０２から出力された光の一部を分岐し、その分岐さ
れた光を信号光検知部１８２へ向けて出力する。信号光
検知部１８２は、光分岐器１１２から到達した光を入力
し、出力端１０２から出力される信号光のパワーを検知
する。また、この信号光検知部１８２は、信号光のチャ
ネル数を検知してもよい。

【００３３】温度調整部１６１は、ＥＤＦ１４１の温度
を検知するとともに、その検知結果に基づいてＥＤＦ１
４１の温度を室温以上に維持する。温度調整部１６２
は、ＥＤＦ１４２の温度を検知するとともに、その検知
結果に基づいてＥＤＦ１４２の温度を室温以上に維持す
る。温度調整部１６３は、ＥＤＦ１４３の温度を検知す
るとともに、その検知結果に基づいてＥＤＦ１４３の温
度を室温以上に維持する。温度調整部１６４は、ＥＤＦ
１４４の温度を検知するとともに、その検知結果に基づ
いてＥＤＦ１４４の温度を室温以上に維持する。また、
温度調整部１６５は、ＥＤＦ１４５の温度を検知すると
ともに、その検知結果に基づいてＥＤＦ１４５の温度を
室温以上に維持する。特に、温度調整部１６１〜１６５
は、ＥＤＦ１４１〜１４５の温度を６５℃以上に維持す
るのが好ましい。

【００３４】制御部１９０は、信号光検知部１８１、１
８２による検知結果を受け取り、励起光源１７１〜１７
５それぞれから出力される励起光のパワーを調整する。
また、制御部１９０は、ＥＤＦ１４１〜１４５の温度を
調整する温度調整部１６１〜１６５を制御する。

【００３５】光増幅器１００では、励起光源１７１、１
７２から出力された励起光はＥＤＦ１４１〜１４５に供
給される。また、励起光源１７３〜１７５から出力され
た励起光はＴＤＦ１４６に供給される。入力端１０１か
ら入力された信号光は、光分岐器１１１、光アイソレー
タ１２１及び光結合器１３１を順に通過した後、ＥＤＦ
１４１〜１４５において増幅されるとともに、光フィル
タ１５１〜１５４により利得等化される。増幅された信
号光は、光結合器１３２、光アイソレータ１２２、光結
合器１３３及び光結合器１３４を通過した後にＴＤＦ１
４６において増幅され、光結合器１３５、光アイソレー
タ１２３及び光分岐器１１２を経て出力端１０２から出
力される。

【００３６】次に、光増幅器１００のより具体的な構成
について説明する。ここでは、入力端１０１から入力さ
れる信号光は、波長域１４８９．３ｎｍ〜１５１８．７
ｎｍに含まれる周波数間隔１００ＧＨｚの４０チャネル
であり、各信号チャネルのパワーが−２１ｄＢｍであ
り、トータルのパワーが−５ｄＢｍであるとする。

【００３７】ＥＤＦＡ部分の具体的な構成は以下のとお
りである。ＥＤＦ１４１〜１４５全体の吸収条長積は１
４０ｄＢであり、各ＥＤＦは１本のＥＤＦを５等分した
ものである。励起光源１７１、１７２それぞれよりＥＤ
Ｆ１４１〜１４５に供給される励起光は、波長が０．９
８μｍ帯で、パワーが＋２４ｄＢｍである。

【００３８】光フィルタ１５１〜１５４は、図２に示さ
れた透過特性を有する。ここでは、光フィルタ１５１〜
１５４として３種類の光フィルタを想定する。光フィル
タ１５１〜１５４として用いられる光フィルタＡ〜Ｃそ
れぞれは、波長１５２５ｎｍ以上の光を高効率に遮断す
る。光フィルタＡは、波長１５２０ｎｍ以下の光を殆ど
無損失で透過させる。光フィルタＢは、波長域１５００
ｎｍ〜１５２０ｎｍで損失が傾斜しており。光フィルタ
Ｃは、さらに大きな損失傾斜を有する。このような透過
特性を有する光フィルタは、光ファイバに長周期の屈折
率変調が形成された長周期グレーティングにおいて屈折
率変調形成領域を長くすることで実現され得る。なお、
図２において、グラフＧ２１０は、光フィルタＡの透過
スペクトル、グラフＧ２２０は光フィルタＢの透過スペ
クトル、グラフＧ２３０は光フィルタＣの透過スペクト
ルを示す。

【００３９】図３は、光増幅器１００のＥＤＦＡ部分の
利得特性及び雑音指数特性を示すグラフである。なお、
図３（ａ）において、グラフＧ３１０ａは光フィルタＡ
の利得スペクトル、グラフＧ３２０ａは光フィルタＢの
利得スペクトル、グラフＧ３３０ａは光フィルタＣの利
得スペクトルを示す。また、図３（ｂ）において、グラ
フＧ３１０ｂは光フィルタＡの雑音特性、グラフＧ３２
０ｂは光フィルタＢの雑音特性、グラフＧ３３０ｂは光
フィルタＣの雑音特性を示す。図４は、光増幅器１００
におけるＥＤＦＡ部分の諸特性をまとめた表である。こ
の表には、光フィルタ１５１〜１５４として光フィルタ
Ａ〜Ｃそれぞれが適用された場合について、波長域１４
９０ｎｍ〜１５２０ｎｍにおける相対利得偏差、最悪雑
音特性、及び励起効率が示されている。相対利得偏差は
利得偏差（ｄＢ）を最小利得偏差（ｄＢ）で割った値で
ある。最悪雑音特性は信号波長域内の雑音指数の最悪値
である。また、励起効率は信号光パワー増分を励起光パ
ワーで割った値である。

【００４０】これらの図から分かるように、波長域１４
９０ｎｍ〜１５２０ｎｍにおけるＥＤＦＡ部分の利得
は、非常に大きい正の傾斜を有している。通常のＣバン
ド用ＥＤＦＡの相対利得偏差は２０％以下であるのに対
し、上記波長域におけるＥＤＦＡ部分の相対利得偏差は
３０００％，２７０％及び９０％であって非常に大き
い。また、文献２に記載されたＥＤＦＡの相対利得偏差
は５６％であってやはり大きい。光フィルタ１５１〜１
５４の信号波長域での損失を大きくすると、利得傾斜を
改善することができるが、その場合、励起効率が顕著に
劣化する。通常のＣバンド用ＥＤＦＡの励起効率は５０
％〜６０％であり、通常のＬバンド用ＥＤＦＡの励起効
率は４０％程度であるので、この場合のような１０％以
下の励起効率は非現実的である。

【００４１】このようにＥＤＦＡ部のみでは光増幅特性
の改善は困難であるが、この発明に係る光増幅器は、Ｅ
ＤＦＡ部分に加えてＴＤＦＡ部分をも有することによ
り、光増幅特性の改善を図っている。

【００４２】Ｓバンド用ＥＤＦにおいては、反転分布を
１００％近くに維持する必要があるため、利得スペクト
ル（ｄＢ表示）の形状は、誘導放出断面積（線形）にほ
ぼ比例する。一般に使用されるＡｌ添加ＥＤＦにおい
て、１．５μｍ波長帯周辺での誘導放出断面積の波長依
存性は、図５に示されたように、大きな傾斜を示す。な
お、図５は、規格化された誘導断面積の波長依存性を示
すグラフであり、この図５において、グラフＧ５１０は
Ａｌ添加ＥＤＦの規格化された誘導放出断面積、グラフ
Ｇ５２０はＰ／Ａｌ共添加ＥＤＦの規格化された誘導放
出断面積をそれぞれ示す。

【００４３】その結果、波長分割多重（WDM: Wavelengt
h Division Multiplexing）伝送に適した平坦な利得ス
ペクトルを実現するには、図６に示されたようなＣバン
ド除去のみならずＳバンド信号波長域においても光フィ
ルタＢ、Ｃ（図２参照）のようにロス傾斜を有する利得
等化フィルタが必要になる。この結果、特に波長１．５
２μｍ付近では光増幅器中に大きな挿入損失が発生する
ことになり、励起効率の観点また雑音特性の観点からも
不利になる。

【００４４】ＥＤＦの誘導放出断面積の形状は、ホスト
ガラスや添加物などのガラス組成により改変することが
できる。例えば、図５に示されたＰ／Ａｌ共添加ＥＤＦ
では、波長帯１．４９μｍ〜１．５２μｍでほぼ平坦な
誘導放出断面積を有し、図２に示されたような透過特性
を有する特殊な利得等化器なしで利得平坦化ができる。
なお、定量的に１．４９μｍ帯と１．５２μｍ帯におけ
る誘導放出断面積の比率は、Ａｌ添加ＥＤＦで２．９、
Ｐ／Ａｌ共添加ＥＤＦで１．６である。光増幅器１００
の具体的な構成としては、ＣバンドＡＳＥ除去のみを目
的として、図６に示された透過スペクトルを有する光フ
ィルタの使用が考えられる。

【００４５】次に、吸収条長積ピークの合計が１７０ｄ
Ｂである石英系のＰ／Ａｌ共添加ＥＤＦを５等分し、各
段に図６に示された透過スペクトルを有する光フィルタ
が挿入された光増幅器の利得スペクトル及び雑音特性
（Noise Figure）を図７に示す。なお、この光増幅器の
動作条件としては、入力信号光は、波長域１４８９．３
ｎｍ〜１５１８．７ｎｍに含まれる周波数間隔１００Ｇ
Ｈｚの４０チャネルであり、各チャネルの信号光パワー
が−２１ｄＢｍであり、トータルのパワーが−５ｄＢｍ
であるとする。また、石英系のＡｌ添加ＥＤＦの温度は
２５℃に設定され、該石英系のＡｌ添加ＥＤＦに双方向
から供給される励起光は、波長が０．９８μｍ帯で、パ
ワーが＋２４ｄＢｍである。

【００４６】このような動作条件において、相対利得偏
差は８７％、励起効率は１１．５％、雑音特性は６．６
ｄＢであった。図３及び図４の結果（Ａｌ添加ＥＤＦの
光フィルタＣ使用時）と比較すると、同等の利得偏差及
び雑音特性でありながら、励起効率が９．０％から１
１．５％と約３０％程度改善されることが分かる。これ
は、信号波長帯域における光フィルタの挿入損失が抑制
されているためである。なお、上記Ｐ／Ａｌ共添加ＥＤ
Ｆは、０．９８μｍ帯励起光の吸収効率が悪いという欠
点かある。これを補うために、例えばＹｂを該Ｐ／Ａｌ
共添加ＥＤＦに共添加してもよい。Ｙｂは、Ｐと共添加
されれば、Sensitizerとして良好に動作する。

【００４７】一方、ＴＤＦＡ部分の具体的な構成は以下
のとおりである。ＴＤＦ１４６は、Ｔｍ添加濃度が２０
００ｗｔ.ｐｐｍであり長さが４５ｍである。励起光源
１７４、１７５それぞれよりＴＤＦ１４６に供給される
励起光は、波長が１．０５μｍ帯で、パワーが＋２３ｄ
Ｂｍである。励起光源１７３よりＴＤＦ１４６に供給さ
れる励起光は、波長が１．５６μｍ帯で、パワーが５５
ｍＷである。

【００４８】図８は、光増幅器１００のＴＤＦＡ部分の
利得特性（図８（ａ））及び雑音指数特性（図８
（ｂ））を示すグラフである。これらグラフから分かる
ように、ＴＤＦＡ部分は、波長域１４９０ｎｍ〜１５２
０ｎｍにおいても利得を有している。ただし、この波長
域におけるＴＤＦＡ部分の利得は、絶対値が大きい負の
傾斜を有している。

【００４９】図９は、光増幅器１００における各部の利
得スペクトルであり、この図９において、グラフＧ６１
０はＴＤＦＡ部分の利得スペクトル、グラフＧ６２０は
ＥＤＦＡ部分の利得スペクトル、グラフＧ６３０は光増
幅器全体の利得スペクトルを示す。図１０は、このとき
の光フィルタ１５１〜１５４の透過スペクトルである。
図９に示されたように、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０
ｎｍにおいて、ＥＤＦＡ部分の正の利得傾斜とＴＤＦＡ
部分の負の利得傾斜とが互いに相殺して、光増幅器１０
０全体の相対利得偏差が２５％まで低減され、該光増幅
器１００全体の利得が平坦化されている。

【００５０】なお、光増幅器１００全体の利得をさらに
平坦化するには、光フィルタ１５１〜１５４の透過特性
をさらに最適化すればよい。また、光フィルタ１５１〜
１５４それぞれは、互いに同一の透過特性を有していて
もよいが、各々異なる透過特性を有していてもよい。

【００５１】また、ＴＤＦＡ部分とＥＤＦＡ部分とを有
する光増幅器１００において、図１に示されたように、
ＥＤＦＡ部分を前段に設けるのが好ましい。このように
することにより、前段のＥＤＦＡに入力する信号光のパ
ワーが小さくなって、ＥＤＦ１４１〜１４５における反
転分布が高くなり、一方、後段のＴＤＦＡに入力する信
号光のパワーが大きくなって、ＴＤＦ１４６において利
得飽和が生じるので、ＴＤＦＡ部分における利得ピーク
波長の長波長化に有利となる。

【００５２】また、図９から分かるように、波長１４９
０ｎｍ付近における光増幅器１００の利得はさらに大き
いことが望まれる。そのためには、ＥＤＦ１４１〜１４
５の温度を高く維持することが好ましい。図１１は、Ｅ
ＤＦの誘導放出断面積σ_e及び吸収断面積σ_aの波長依存
性を示すグラフである。この図において、実線は温度７
５℃の場合を示し、破線は室温２５℃の場合を示す。波
長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍにおいて、ＥＤＦの誘
導放出断面積σ_eは温度依存性が小さいものの、ＥＤＦ
の吸収断面積σ_aは温度依存性が大きい。温度が高いほ
ど、ＥＤＦの吸収断面積σ_aは小さくなる。このことか
ら、図１１に示されたように、ＥＤＦ１４１〜１４５の
温度を高く維持することにより、特に短波長側において
利得が改善される。また、励起効率は、温度２５℃のと
きには９．０％であったのに対して、温度７５℃のとき
には１０．６％であり、約０．７ｄＢの改善が図られ
る。温度調整部１６１〜１６５は、ＥＤＦ１４１〜１４
５の温度を高温に維持するためのものであり、例えばペ
ルチエ素子やヒータ等が用いられる。一般に光通信シス
テムにおいて用いられる装置の環境温度仕様は０℃〜６
５℃であるので、ＥＤＦ１４１〜１４５の設定温度を６
５℃以上とすれば、冷却が不要となって、安価なヒータ
を使用することができ安価となる。

【００５３】図１２は、ＥＤＦ温度を上げたときのＳバ
ンド用ＥＤＦＡの光増幅特性を示すグラフである。な
お、図１２（ａ）において、グラフＧ９１０ａはＥＤＦ
温度が２５℃のときの上記ＥＤＦＡの利得スペクトル、
グラフＧ９２０ａはＥＤＦ温度が７５℃のときの上記Ｅ
ＤＦＡの利得スペクトルを示す。また、図１２（ｂ）に
おいて、グラフＧ９１０ｂはＥＤＦ温度が２５℃のとき
の上記ＥＤＦＡの雑音特性、グラフＧ９２０ｂはＥＤＦ
温度が７５℃のときの上記ＥＤＦＡの雑音特性を示す。
このＥＤＦＡの動作条件としては、入力端１０１から入
力される信号光は、波長域１４８９．３ｎｍ〜１５１
８．７ｎｍに含まれる周波数間隔１００ＧＨｚの４０チ
ャネルであり、各チャネルの信号光パワーが−２１ｄＢ
ｍであり、トータルのパワーが−５ｄＢｍであるとす
る。

【００５４】ＥＤＦＡ部分の具体的な構成は以下のとお
りである。ＥＤＦ１４１〜１４５に相当する石英系のＡ
ｌ添加ＥＤＦの吸収条長積ピーク合計は１４０ｄＢであ
り、各ＥＤＦはこれを５等分したものである。励起光源
１７１，１７２それぞれよりＥＤＦ１４１〜１４５に供
給される励起光は、波長が０．９８μｍ帯で、パワーが
＋２４ｄＢｍである。光フィルタ１５１〜１５４は、図
２中のグラフＧ２３０で示された透過特性を有する。

【００５５】また、波長１．５３μｍより短い帯域にお
けるＥＤＦＡ部分の利得スペクトルは、０．９８μｍ帯
励起光の波長により、その形状が異なる。図１３は、Ｅ
ＤＦＡ部分の利得スペクトルである。なお、図１３にお
いて、グラフＧ１０１０は波長９７４ｎｍの励起光が供
給されたときの利得スペクトル、グラフＧ１０２０は波
長９７６ｎｍの励起光が供給されたときの利得スペクト
ル、グラフＧ１０３０が波長９７８ｎｍの励起光が供給
されたときの利得スペクトル、及びグラフＧ１０４０は
波長９８０ｎｍの励起光が供給されたときの利得スペク
トルを示す。これらグラフから分かるように、励起光波
長が９７６ｎｍ以下であれば、波長域１４９０ｎｍ〜１
５２０ｎｍにおいてＥＤＦＡ部分の利得の改善が図られ
る。

【００５６】次に、この発明に係る光通信システムの一
実施形態について説明する。図１４は、この発明に係る
光通信システム１の一構成例を示す図である。この図に
示された光通信システム１は、光送信器１０、光中継器
２０及び光受信器３０を備え、光送信器１０と光中継器
２０との間に光ファイバ伝送路４０が敷設され、光中継
器２０と光受信器３０との間に光ファイバ伝送路５０が
敷設されている。

【００５７】光送信器１０は、光源部１１₁〜１１₄及び
光合波器１２を有する。光源部１１ ₁は、波長域１４５
５ｎｍ〜１４９０ｎｍ（以下「Ｓｂバンド」と呼ぶ）に
含まれる複数チャネルの信号光を合波する。光源部１１
₂は、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍ（以下「Ｓｒ
バンド」と呼ぶ）に含まれる複数チャネルの信号光を合
波する。光源部１１₃は、Ｃバンドに含まれる複数チャ
ネルの信号光を合波する。光源部１１₄は、Ｌバンドに
含まれる複数チャネルの信号光を合波する。また、光合
波器１２は、光源部１１₁〜１１₄それぞれから出力され
た複数チャネルの信号光をさらに合波し、この合波光
（多重化信号光）を光ファイバ伝送路４０へ送出する。
なお、光合波器１２は、先ず、Ｓｂバンド及びＳｒバン
ドそれぞれの信号光を合波するとともに、Ｃバンド及び
Ｌバンドそれぞれの信号光を合波し、その後に、全バン
ドを合波する構成であってもよい。

【００５８】光中継器２０は、光分波器２１、光増幅器
２２₁〜２２₄、光合波器２３、光結合器２４及び励起光
源２５を備える。光結合器２４は、励起光源２５から出
力されたラマン増幅用の励起光を光ファイバ伝送路４０
へ送出するとともに、光ファイバ伝送路４０を伝搬して
きてきた複数チャネルの信号光を光分波器２１へ出力す
る。光分波器２１は、その複数チャネルの信号光を入力
してバンド毎に分波したのち、Ｓｂバンドの信号光を光
増幅器２２₁へ出力し、Ｓｒバンドの信号光を光増幅器
２２₂へ出力し、Ｃバンドの信号光を光増幅器２２₃へ出
力し、Ｌバンドの信号光を光増幅器２２₄へ出力する。
なお、光分波器２１は、先ず、Ｓｂバンド及びＳｒバン
ドと、Ｃバンド及びＬバンドとに分波して、その後に、
バンド毎に分波する構成であってもよい。

【００５９】光増幅器２２₁は、光分波器２１より出力
されたＳｂバンドの信号光を入力し、この信号光を一括
増幅する。光増幅器２２₂は、光分波器２１から出力さ
れたＳｒバンドの信号光を入力し、この信号光を一括増
幅する。光増幅器２２₃は、光分波器２１から出力され
たＣバンドの信号光を入力し、この信号光を一括増幅す
る。光増幅器２２₄は、光分波器２１から出力されたＬ
バンドの信号光を入力し、この信号光を一括増幅する。
光合波器２３は、光増幅器２２₁〜２２₄それぞれから出
力された複数チャネルの信号光を合波し、光ファイバ伝
送路５０へ送出する。

【００６０】光受信器３０は、光分波器３１及び受光部
３１₁〜３２_Nを含む。光分波器３１は、光ファイバ伝送
路５０を伝搬してきてきた複数チャネルの信号光を信号
チャネル毎に分波する。受光部３１_nは、光分波器３１
から出力された波長λ_nの信号光を入力し、この信号光
を受信する。ただし、Ｎは４以上の整数であり、ｎは１
以上Ｎ以下の任意の整数である。

【００６１】光中継器２０に含まれる４つの光増幅器の
うち、Ｓｂバンドの信号光を増幅する光増幅器２２
₁は、１．０５μｍ波長帯励起のＴＤＦＡである。Ｓｒ
バンドの信号光を増幅する光増幅器２２₂は、上記光増
幅器１００と同様の構成を有する。Ｃバンドの信号光を
増幅する光増幅器２２₃は通常のＣバンド用ＥＤＦＡで
ある。Ｌバンドの信号光を増幅する光増幅器２２₄はＬ
バンド用ＥＤＦＡである。図１５（ａ）はＳｂバンド用
光増幅器２２₁の利得スペクトルである。図１５（ｂ）
はＣバンド用光増幅器２２₃の利得スペクトルである。
また、図１５（ｃ）はＬバンド用光増幅器２２₄の利得
スペクトルである。

【００６２】次に、光通信システム１のより具体的な構
成について説明する。ここでは、Ｓｂバンドの多重化信
号光は、波長域１４５６．７ｎｍ〜１４８６．３ｎｍに
含まれる周波数間隔１００ＧＨｚの３９チャネルであ
る。Ｓｒバンドの多重化信号光は、波長域１４９０．８
ｎｍ〜１５２２．６ｎｍに含まれる周波数間隔１００Ｇ
Ｈｚの４２チャネルである。Ｃバンドの多重化信号光
は、波長域１５２８．０ｎｍ〜１５６３．９ｎｍに含ま
れる周波数間隔１００ＧＨｚの４５チャネルである。ま
た、Ｌバンドの多重化信号光は、波長域１５６８．８ｎ
ｍ〜１６０３．２ｎｍに含まれる周波数間隔１００ＧＨ
ｚの４１チャネルである。このように構成された光通信
システム１では、未使用波長域が１５ｎｍ以下で、波長
域１．４５μｍ〜１．６１μｍの多重化信号光を良好な
伝送特性で伝送することができる。

【００６３】上述の実施形態では、信号波長域が帯域幅
４ｎｍ〜６ｎｍの未使用波長域で隔てられた１又はそれ
以上の帯域を含む。これは、Ｅｒ元素及びＴｍ元素それ
ぞれの蛍光特性を考慮すれば妥当なものである。また、
各光合波器及び各光分波器が誘電体多層膜フィルタから
構成された場合に、その現行の技術レベルを考慮しても
妥当なものである。

【００６４】また、光ファイバ伝送路において信号光を
ラマン増幅することを考慮すると、ＳｂバンドとＳｒバ
ンドとの間の未使用波長域、ＳｒバンドとＣバンドとの
間の未使用波長域、又は、ＣバンドとＬバンドとの間の
未使用波長域に、ラマン増幅用の励起光の波長を設定す
るのが好ましい。このとき、このラマン増幅用の励起光
のレーリ散乱が信号光に悪影響を及ぼさないように、こ
の励起光の３０ｄＢダウン帯域幅が未使用波長域幅より
狭いことが望ましい。現在において多用されているラマ
ン増幅用励起光源は、ファイバグレーティング付き半導
体レーザ光源であり、図１６に示されるようた出力光ス
ペクトルを有しており、３０ｄＢダウン帯域幅が４ｎｍ
〜５ｎｍ程度である。この点からも、未使用波長域幅が
４ｎｍ〜６ｎｍであるのは妥当なものである。

【００６５】なお、この発明は、上述のような実施形態
に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、この発明に係る光増幅モジュールは、Ｅｒ元素
が光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路としてＥＤ
Ｆを備え、Ｔｍ元素が光導波領域に添加されたＴｍ添加
光導波路としてＴＤＦを備えるものであった。しかし、
当該光増幅モジュールは、平面基板上に形成された光導
波路にＥｒ元素又はＴｍ元素が添加されたものを備えた
ものであってもよい。ただし、ＥＤＦ、ＴＤＦのように
希土類元素が添加された光ファイバである場合の方が、
導波路長を容易に長くすることができ、利得を高くする
ことができ、この点で好ましい。

【００６６】また、この発明に係る光増幅モジュール
は、所定の波長の励起光が供給されることで、入力され
た信号光を増幅することができる。しかしながら、この
光増幅器モジュールは、Ｅｒ、Ｔｍを励起し得る波長の
励起光が供給されるのみで、信号光が入力しなければ、
Ｔｍ添加光導波路Ｅｒ添加光導波路それぞれにおいて発
生した自然放出光を出力する。この場合、この光増幅モ
ジュール及び励起光供給手段は、波長域１．４５μｍ〜
１．６１μｍの白色光を出力する白色光源を構成する。
この白色光源は図１に示された構成と略同様であるが、
信号光の入出力が無いので、光分岐器１２１、１２２及
び信号光検知部１８１、１８２は不要である。

【００６７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、Ｅｒイ
オンを励起し得る波長の励起光が第１励起光供給手段に
よりＥｒ添加光導波路に供給され、Ｔｍイオンを励起し
得る波長の励起光が第２励起光供給手段によりＴｍ添加
光導波路に供給される。そして、Ｅｒ添加光導波路及び
Ｔｍ添加光導波路を含む光増幅モジュールでは、Ｅｒ添
加光導波路及びＴｍ添加光導波路の双方において信号光
が増幅される。このとき、当該光増幅モジュール全体の
利得スペクトルは、Ｅｒ添加光導波路及びＴｍ添加光導
波路それぞれの利得スペクトルを総合したスペクトルと
なる。これにより、波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍ
付近における信号光増幅の利得が従来より平坦なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光増幅器の一実施形態の構成を
示す図である。

【図２】図１中の光フィルタの透過スペクトルである。

【図３】図１に示された光増幅器におけるＥＤＦＡ部分
の利得特性及び雑音指数特性を示すグラフである。

【図４】図１に示された光増幅器におけるＥＤＦＡ部分
の諸特性を纏めた表である。

【図５】Ａｌ添加ＥＤＦとＰ／Ａｌ共添加ＥＤＦそれぞ
れの規格化された誘導放出断面積を示すグラフである。

【図６】Ｐ／Ａｌ共添加ＥＤＦ用光フィルタの透過スペ
クトルである。

【図７】Ｓバンド増幅用Ｐ／Ａｌ共添加ＥＤＦＡの光増
幅特性を示すグラフである。

【図８】図１に示された光増幅器におけるＴＤＦＡ部分
の利得特性及び雑音指数特性を示すグラフである。

【図９】図１に示された光増幅器における各部の利得ス
ペクトルである。

【図１０】図１中の光フィルタの透過スペクトルであ
る。

【図１１】ＥＤＦの誘導放出断面積σ_e及び吸収断面積
σ_aの波長依存性を示すグラフである。

【図１２】温度２５℃及び７５℃それぞれの場合におけ
るＥＤＦＡ部分の利得特性及び雑音指数指数を示すグラ
フである。

【図１３】波長９７４ｎｍ、９７６ｎｍ、９７８ｎｍ及
び９８０ｎｍの励起光がそれぞれ供給されたときのＥＤ
ＦＡ部分の利得スペクトルである。

【図１４】この発明に係る光通信システムにおける一実
施形態の構成を示す図である。

【図１５】図１４に示された光通信システムに含まれる
光増幅器それぞれの利得スペクトルである。

【図１６】ファイバグレーティング付き半導体レーザ光
源の出力光スペクトルである。

【符号の説明】

１…光通信システム、１０…光増進器、２０…光中継
器、３０…光受信器、１００…光増幅器、１０１…入力
端、１０２…出力端、１１１，１１２…光分岐器、１２
１〜１２３…光アイソレータ、１３１〜１３５…光結合
器、１４１〜１４５…ＥＤＦ、１４６…ＴＤＦ、１５１
〜１５４…光フィルタ、１６１〜１６５…温度調整部、
１７１〜１７５…励起光源、１８１、１８２…信号光検
知部、１９０…制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを少
なくとも一部に含む信号波長域の複数チャネルの信号光
を増幅する光増幅モジュールであって、Ｔｍ元素が光導波領域に添加されたＴｍ添加光導波路
と、前記Ｔｍ添加光導波路と光学的に接続され、Ｅｒ元素が
光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路とを備えた光
増幅モジュール。
【請求項２】前記信号光の進行方向から見て前記Ｅｒ
添加光導波路の上流側、下流側又は中途に配置され、波
長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍに含まれる領域におい
て前記Ｅｒ添加光導波路の利得を等化する利得等化フィ
ルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の光
増幅モジュール。
【請求項３】前記信号光の進行方向から見て前記Ｅｒ
添加光導波路の上流側、下流側又は中途に配置され、波
長１５３０ｎｍ以上の波長域の光を遮断する遮断フィル
タをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の光増
幅モジュール。
【請求項４】０．９８μｍ帯の励起光を前記Ｅｒ添加
光導波路に供給する第１光結合器をさらに備えたことを
特徴とする請求項１記載の光増幅モジュール。
【請求項５】１．０５μｍ帯又は１．４μｍ帯の励起
光と、１．２μｍ帯又は１．５５〜１．６５μｍ帯の励
起光とを前記Ｔｍ添加光導波路に供給する第２光結合器
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の光増幅
モジュール。
【請求項６】波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを少
なくとも一部に含む信号波長域の複数チャネルの信号光
を増幅する光増幅モジュールであって、Ｅｒ元素が光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路
と、前記Ｅｒ添加光導波路の温度を室温以上に維持する温度
調整手段とを備えた光増幅モジュール。
【請求項７】前記温度調整手段は、前記Ｅｒ添加光導
波路の温度を６５℃以上に維持することを特徴とする請
求項６記載の光増幅モジュール。
【請求項８】波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを少
なくとも一部に含む信号波長域の複数チャネルの信号光
を増幅する光増幅モジュールであって、Ｅｒ元素とともに、Ａｌ₂Ｏ₃及びＰ₂Ｏ₅が光導波領域に
共添加されたＥｒ添加光導波路を備えた光増幅モジュー
ル。
【請求項９】前記Ｔｍ添加光導波路及び前記Ｅｒ添加
光導波路それぞれは、光ファイバを含むことを特徴とす
る請求項１記載の光増幅モジュール。
【請求項１０】入力端から入力された信号光を増幅す
る光増幅器であって、Ｔｍ添加光導波路及びＥｒ添加光導波路を含む請求項１
記載の光増幅モジュールと、Ｅｒイオンを励起し得る波長の励起光を前記Ｅｒ添加光
導波路に供給する第１励起光供給手段と、Ｔｍイオンを励起し得る波長の励起光を前記Ｔｍ添加光
導波路に供給する第２励起光供給手段とを備えた光増幅
器。
【請求項１１】波長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを
少なくとも一部に含む信号波長域の複数チャネルの信号
光を増幅する光増幅器であって、Ｅｒ元素が光導波領域に添加されたＥｒ添加光導波路
と、波長９７６ｎｍ以下の０．９８μｍ帯の励起光を前記Ｅ
ｒ添加光導波路に供給する励起光供給手段とを備えた光
増幅器。
【請求項１２】前記Ｅｒ添加光導波路は、前記信号光
の進行方向から見て前記Ｔｍ添加光導波路の上流側に配
置されていることを特徴とする請求項１０記載の光増幅
器。
【請求項１３】請求項１０記載の光増幅器を含み、波
長域１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍを含む信号波長域の複
数チャネルの信号光を伝送するとともに、前記波長域内
の信号光を前記光増幅器により増幅する光通信システ
ム。
【請求項１４】前記信号波長域は、帯域幅４ｎｍ〜６
ｎｍの未使用波長域で隔てられた１又はそれ以上の帯域
を含むことを特徴とする請求項１３記載の光通信システ
ム。
【請求項１５】前記未使用波長域内のラマン増幅用励
起光を光伝送路に供給し、該光伝送路において前記信号
光をラマン増幅することを特徴とする請求項１４記載の
光通信システム。
【請求項１６】Ｔｍ添加光導波路及びＥｒ添加光導波
路を含む請求項１記載の光増幅モジュールと、Ｅｒイオンを励起し得る波長の励起光を前記Ｅｒ添加光
導波路に供給する第１励起光供給手段と、Ｔｍイオンを励起し得る波長の励起光を前記Ｔｍ添加光
導波路に供給する第２励起光供給手段とを備え、前記励起光の供給により前記Ｔｍ添加光導波路及び前記
Ｅｒ添加光導波路それぞれにおいて発生した自然放出光
を出力する白色光源。