JPH09326519A - 広帯域光ファイバ増幅器 - Google Patents
広帯域光ファイバ増幅器Info
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- JPH09326519A JPH09326519A JP14304196A JP14304196A JPH09326519A JP H09326519 A JPH09326519 A JP H09326519A JP 14304196 A JP14304196 A JP 14304196A JP 14304196 A JP14304196 A JP 14304196A JP H09326519 A JPH09326519 A JP H09326519A
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- optical fiber
- doped optical
- doped
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広範囲にわたって利得の波長特性が平坦にな
るようにする。 【解決手段】 信号光Ｓ1 及び励起光光源８からの励起
光９をＥｒ添加光ファイバ１に搬送して光増幅を行い、
このＥｒ添加光ファイバ１の出力光のみをＥｒ添加光フ
ァイバ２に搬送して所定の特性になるように減衰を行わ
せる。Ｅｒ添加光ファイバ２より出力された信号光Ｓ3
と励起光光源１２からの励起光１３をＥｒ添加光ファイ
バ３に搬送させ、このＥｒ添加光ファイバ３により２回
目の光増幅を行う。Ｅｒ添加光ファイバ１，３による２
つの増幅媒体と、Ｅｒ添加光ファイバ２による損失媒体
とにより得られた３つの異なる波長特性の重畳により、
利得の波長特性が広範囲にわたって平坦な特性を得るこ
とができる。
るようにする。 【解決手段】 信号光Ｓ1 及び励起光光源８からの励起
光９をＥｒ添加光ファイバ１に搬送して光増幅を行い、
このＥｒ添加光ファイバ１の出力光のみをＥｒ添加光フ
ァイバ２に搬送して所定の特性になるように減衰を行わ
せる。Ｅｒ添加光ファイバ２より出力された信号光Ｓ3
と励起光光源１２からの励起光１３をＥｒ添加光ファイ
バ３に搬送させ、このＥｒ添加光ファイバ３により２回
目の光増幅を行う。Ｅｒ添加光ファイバ１，３による２
つの増幅媒体と、Ｅｒ添加光ファイバ２による損失媒体
とにより得られた３つの異なる波長特性の重畳により、
利得の波長特性が広範囲にわたって平坦な特性を得るこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広帯域にわたって
利得の波長特性が平坦な特性を有する広帯域光ファイバ
増幅器に関するものである。
利得の波長特性が平坦な特性を有する広帯域光ファイバ
増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にＥｒ（エル
ビウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）等
の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が実用レベル
に達するようになってきた。特に、Ｅｒを添加した光フ
ァイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高利得、高飽
和出力を有することから、種々のシステムへの適用が考
えられている。その中でも１．５３μｍから１．５６μ
ｍ波長帯の信号光を数波以上用いた波長多重伝送による
高速、大容量、長距離伝送や光ＣＡＴＶ（CableTelevis
ion）システムへの適用が注目されている。このような
システムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用に対して
は、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑えるた
めに、上記使用波長帯におけるＥｒ添加光ファイバ増幅
器の利得が平坦であることが重要である。
ビウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）等
の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が実用レベル
に達するようになってきた。特に、Ｅｒを添加した光フ
ァイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高利得、高飽
和出力を有することから、種々のシステムへの適用が考
えられている。その中でも１．５３μｍから１．５６μ
ｍ波長帯の信号光を数波以上用いた波長多重伝送による
高速、大容量、長距離伝送や光ＣＡＴＶ（CableTelevis
ion）システムへの適用が注目されている。このような
システムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用に対して
は、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑えるた
めに、上記使用波長帯におけるＥｒ添加光ファイバ増幅
器の利得が平坦であることが重要である。
【０００３】このような高利得及び平坦化を達成するた
めに、本発明者らは先に図７に示すようなＥｒ添加マル
チコア光ファイバ、及びこのＥｒ添加マルチコア光ファ
イバを用いた図８に示すような光増幅器を提案してい
る。まず、用いられるＥｒ添加マルチコア光ファイバ１
００は、図７に示すように、プライマリークラッド層１
０２が被覆され、希土類元素（例えばＥｒ）とＡｌを共
添加した複数のコア１０１ａ〜１０１ｇを備えたガラス
ロッド１０３を集合し、更に、これらガラスロッド１０
３の周囲をセカンダリクラッド１０４で厚く覆った構造
にしたものである。このようなＥｒ添加マルチコア光フ
ァイバ１００を用いることによって、高利得化及び利得
の波長特性の平坦化を達成することができる。
めに、本発明者らは先に図７に示すようなＥｒ添加マル
チコア光ファイバ、及びこのＥｒ添加マルチコア光ファ
イバを用いた図８に示すような光増幅器を提案してい
る。まず、用いられるＥｒ添加マルチコア光ファイバ１
００は、図７に示すように、プライマリークラッド層１
０２が被覆され、希土類元素（例えばＥｒ）とＡｌを共
添加した複数のコア１０１ａ〜１０１ｇを備えたガラス
ロッド１０３を集合し、更に、これらガラスロッド１０
３の周囲をセカンダリクラッド１０４で厚く覆った構造
にしたものである。このようなＥｒ添加マルチコア光フ
ァイバ１００を用いることによって、高利得化及び利得
の波長特性の平坦化を達成することができる。
【０００４】この達成については、２つの理由をあげる
ことができる。まず、第１の理由は、Ｅｒ添加マルチコ
ア光ファイバはＡｌの添加濃度が従来のようなコアが１
つのＥｒ添加光ファイバに対して十分に多くできること
である。第２の理由は、従来の光ファイバでコア内の励
起光のパワーを低くしていった場合、波長１．５３５μ
ｍ付近の利得のピークが減少し、徐々に平坦な利得−波
長特性になり、更にパワーを低くするに従って波長１．
５３μｍ側の短波長域の利得が下がり、１．５６μｍ側
の長波長域の利得が上がる、所謂短波長から長波長に向
けて右上がりの利得−波長特性になるため、励起光を低
くしていくと利得が非常に低くなり、光増幅器として使
えないことがわかっていたが、このＥｒ添加マルチコア
光ファイバは逆にこの原理を積極的に利用するようにし
たからである。すなわち、図示のように、Ｅｒが添加さ
れた各々のコア１０１ａ〜１０１ｇ内に励起光と信号光
がほぼ均等に伝搬するように各々のコア径Ｄとコア間隔
ｄを最適化すれば、コア１０１ａ〜１０１ｇの各々の内
部を伝搬していった信号光の増幅利得は低くなるもの
の、その波長特性はほぼ平坦になり、所望の長さを伝搬
して行った後ではコア１０１ａ〜１０１ｇの各々の内部
で増幅された信号が重畳されることになり、且つその利
得の波長特性がほぼ平坦になることを利用している。
ことができる。まず、第１の理由は、Ｅｒ添加マルチコ
ア光ファイバはＡｌの添加濃度が従来のようなコアが１
つのＥｒ添加光ファイバに対して十分に多くできること
である。第２の理由は、従来の光ファイバでコア内の励
起光のパワーを低くしていった場合、波長１．５３５μ
ｍ付近の利得のピークが減少し、徐々に平坦な利得−波
長特性になり、更にパワーを低くするに従って波長１．
５３μｍ側の短波長域の利得が下がり、１．５６μｍ側
の長波長域の利得が上がる、所謂短波長から長波長に向
けて右上がりの利得−波長特性になるため、励起光を低
くしていくと利得が非常に低くなり、光増幅器として使
えないことがわかっていたが、このＥｒ添加マルチコア
光ファイバは逆にこの原理を積極的に利用するようにし
たからである。すなわち、図示のように、Ｅｒが添加さ
れた各々のコア１０１ａ〜１０１ｇ内に励起光と信号光
がほぼ均等に伝搬するように各々のコア径Ｄとコア間隔
ｄを最適化すれば、コア１０１ａ〜１０１ｇの各々の内
部を伝搬していった信号光の増幅利得は低くなるもの
の、その波長特性はほぼ平坦になり、所望の長さを伝搬
して行った後ではコア１０１ａ〜１０１ｇの各々の内部
で増幅された信号が重畳されることになり、且つその利
得の波長特性がほぼ平坦になることを利用している。
【０００５】次に、上記した原理による図８の光増幅器
の構成、及びこれに対する利得の波長特性を評価した結
果について説明する。Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１
００には、コア間隔ｄが１．３μｍ、各々のコア径が約
２μｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの
比屈折率差Δが１．４５％、モードフィールド径が約
８．８μｍ（波長１．５５μｍにおける値）、各々のコ
ア内のＥｒとＡｌの添加量が４００ｐｐｍと８５００ｐ
ｐｍ、ファイバ長が約４５ｍのものと、比屈折率差Δが
２．１９％、モードフィールド径が約５．２μｍ（波長
１．５５μｍにおける値）、各々のコア内のＥｒとＡｌ
の添加量が４００ｐｐｍと１７０００ｐｐｍ、ファイバ
長が約２０ｍのものの２種類のファイバを用いた。
の構成、及びこれに対する利得の波長特性を評価した結
果について説明する。Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１
００には、コア間隔ｄが１．３μｍ、各々のコア径が約
２μｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの
比屈折率差Δが１．４５％、モードフィールド径が約
８．８μｍ（波長１．５５μｍにおける値）、各々のコ
ア内のＥｒとＡｌの添加量が４００ｐｐｍと８５００ｐ
ｐｍ、ファイバ長が約４５ｍのものと、比屈折率差Δが
２．１９％、モードフィールド径が約５．２μｍ（波長
１．５５μｍにおける値）、各々のコア内のＥｒとＡｌ
の添加量が４００ｐｐｍと１７０００ｐｐｍ、ファイバ
長が約２０ｍのものの２種類のファイバを用いた。
【０００６】Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１００の両
端には光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソ
レータ１０５ａ，１０５ｂが接続され、この各々の内側
にはＷＤＭ（波長分割多重：Wavelength Division Mult
iplexing）カプラ１０６ａ，１０６ｂが設けられてい
る。アイソレータ１０５ａには信号光Ｓ1 が入力され、
アイソレータ１０５ｂから増幅された信号光Ｓ2 が出力
される。
端には光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソ
レータ１０５ａ，１０５ｂが接続され、この各々の内側
にはＷＤＭ（波長分割多重：Wavelength Division Mult
iplexing）カプラ１０６ａ，１０６ｂが設けられてい
る。アイソレータ１０５ａには信号光Ｓ1 が入力され、
アイソレータ１０５ｂから増幅された信号光Ｓ2 が出力
される。
【０００７】このＷＤＭカプラ１０６ａ，１０６ｂの各
々には、励起用半導体レーザ１０７ａ，１０７ｂに接続
された光ファイバ１０８ａ，１０８ｂが結合され、励起
用半導体レーザ１０７ａ，１０７ｂで生成された励起光
１０９ａ，１０９ｂがＥｒ添加マルチコア光ファイバ１
００に伝搬できるように構成されている。アイソレータ
１０５ａを経由して信号光Ｓ1 が入光されているとき、
励起用半導体レーザ１０７ａで短い波長のレーザ光１０
９ａを生成し、このレーザ光１０９ａをＷＤＭカプラ１
０６ａを介してＥｒ添加マルチコア光ファイバ１００に
入射させると、イオンのあるエネルギー準位が励起さ
れ、誘導放出による増幅作用が生じる。増幅された光信
号Ｓ2 はＥｒ添加マルチコア光ファイバ１００からアイ
ソレータ１０５ｂを通して外部へ出力される。同様に、
励起用半導体レーザ１０７ｂで生成されたレーザ光１０
９ｂは、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１００に対して
後方向から入射され、上記した原理で光増幅を行う。こ
こでは、前後から励起光を付与しているが、前又は後の
いずれか一方でもよい。
々には、励起用半導体レーザ１０７ａ，１０７ｂに接続
された光ファイバ１０８ａ，１０８ｂが結合され、励起
用半導体レーザ１０７ａ，１０７ｂで生成された励起光
１０９ａ，１０９ｂがＥｒ添加マルチコア光ファイバ１
００に伝搬できるように構成されている。アイソレータ
１０５ａを経由して信号光Ｓ1 が入光されているとき、
励起用半導体レーザ１０７ａで短い波長のレーザ光１０
９ａを生成し、このレーザ光１０９ａをＷＤＭカプラ１
０６ａを介してＥｒ添加マルチコア光ファイバ１００に
入射させると、イオンのあるエネルギー準位が励起さ
れ、誘導放出による増幅作用が生じる。増幅された光信
号Ｓ2 はＥｒ添加マルチコア光ファイバ１００からアイ
ソレータ１０５ｂを通して外部へ出力される。同様に、
励起用半導体レーザ１０７ｂで生成されたレーザ光１０
９ｂは、Ｅｒ添加マルチコア光ファイバ１００に対して
後方向から入射され、上記した原理で光増幅を行う。こ
こでは、前後から励起光を付与しているが、前又は後の
いずれか一方でもよい。
【０００８】ここで、励起光１０９ａ，１０９ｂの波長
を９８０ｎｍとし、励起光１０９ａの励起光パワーが７
０ｍＷ、励起光１０９ｂの励起光パワーが８０ｍＷとな
るようにした。これらの値は、利得の波長特性が平坦化
に適していたことから決定した値である。図８の構成の
光増幅器における利得の波長特性（Ａｌ濃度依存性）を
測定したのが図９及び図１０である。Ａｌの添加量を
８，５００ｐｐｍにした場合の測定が図９であり、Ａｌ
の添加量を１７，０００ｐｐｍにした場合の測定が図１
０である。ここでは上記した２例について、信号光パワ
ーＳｐをパラメータにとって夫々の利得の波長特性を測
定した。図９及び図１０から明らかなように、１，５４
０ｎｍ〜１，５６０ｎｍにわたって利得が平坦化されて
いることがわかる。
を９８０ｎｍとし、励起光１０９ａの励起光パワーが７
０ｍＷ、励起光１０９ｂの励起光パワーが８０ｍＷとな
るようにした。これらの値は、利得の波長特性が平坦化
に適していたことから決定した値である。図８の構成の
光増幅器における利得の波長特性（Ａｌ濃度依存性）を
測定したのが図９及び図１０である。Ａｌの添加量を
８，５００ｐｐｍにした場合の測定が図９であり、Ａｌ
の添加量を１７，０００ｐｐｍにした場合の測定が図１
０である。ここでは上記した２例について、信号光パワ
ーＳｐをパラメータにとって夫々の利得の波長特性を測
定した。図９及び図１０から明らかなように、１，５４
０ｎｍ〜１，５６０ｎｍにわたって利得が平坦化されて
いることがわかる。
【０００９】しかし、図９及び図１０に見られるよう
に、波長１，５３０ｎｍ付近に大きな利得の持ち上がり
があり、更なる平坦化が望まれている。これを改善する
ものとして特開平６−７７５６１号公報がある。この公
報に示されている光ファイバ増幅器の構成を示したのが
図１１である。図１１に示すように、信号光Ｓ1 が印加
される光アイソレータ２０１には、Ｅｒ+3イオンドープ
光ファイバ２０２、ＷＤＭカプラ２０３、光アイソレー
タ２０４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５、及び
信号光Ｓ2 を出力する非励起Ｅｒ+3イオンドープ光ファ
イバ２０６が縦続接続されている。また、ＷＤＭカプラ
２０３にはファイバ２０８を介して励起光源２０７が結
合されている。
に、波長１，５３０ｎｍ付近に大きな利得の持ち上がり
があり、更なる平坦化が望まれている。これを改善する
ものとして特開平６−７７５６１号公報がある。この公
報に示されている光ファイバ増幅器の構成を示したのが
図１１である。図１１に示すように、信号光Ｓ1 が印加
される光アイソレータ２０１には、Ｅｒ+3イオンドープ
光ファイバ２０２、ＷＤＭカプラ２０３、光アイソレー
タ２０４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５、及び
信号光Ｓ2 を出力する非励起Ｅｒ+3イオンドープ光ファ
イバ２０６が縦続接続されている。また、ＷＤＭカプラ
２０３にはファイバ２０８を介して励起光源２０７が結
合されている。
【００１０】この光ファイバ増幅器は、Ｅｒ+3イオンド
ープ光ファイバ２０２による光増幅部の出力端に非励起
Ｅｒ+3イオンドープ光ファイバ２０６を接続した構成に
している。この非励起Ｅｒ+3イオンドープ光ファイバ２
０６の過飽和吸収特性を利用すれば、光増幅部で生じた
波形歪みが平坦化される。
ープ光ファイバ２０２による光増幅部の出力端に非励起
Ｅｒ+3イオンドープ光ファイバ２０６を接続した構成に
している。この非励起Ｅｒ+3イオンドープ光ファイバ２
０６の過飽和吸収特性を利用すれば、光増幅部で生じた
波形歪みが平坦化される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１１に示し
た構成の光ファイバ増幅器によると次のような問題があ
る。非励起の希土類イオンドープファイバを光増幅部の
出力端に設けて光増幅部で生じた波形歪みを平坦化する
ようにしたものであり、利得の波長特性を１５３０ｎｍ
〜１５６０ｎｍの範囲にわたって平坦にすることは難し
い。
た構成の光ファイバ増幅器によると次のような問題があ
る。非励起の希土類イオンドープファイバを光増幅部の
出力端に設けて光増幅部で生じた波形歪みを平坦化する
ようにしたものであり、利得の波長特性を１５３０ｎｍ
〜１５６０ｎｍの範囲にわたって平坦にすることは難し
い。
【００１２】その理由は、所望の高利得（例えば、３５
〜４０数ｄＢ）の特性を持つＥｒ添加光ファイバ増幅器
の利得の波長特性曲線（図９，図１０）と非励起のＥｒ
添加光ファイバの損失特性（図１２）をカスケード接続
して上記波長範囲で利得を平坦にすることは数学的に困
難であり、これを実現させるためには、Ｅｒ添加光ファ
イバ増幅器の利得を大幅に犠牲にするか、非励起のＥｒ
添加ファイバに何らかの添加物を添加し、その損失の波
長特性をＥｒ添加光ファイバ増幅器の利得の波長特性が
平坦になるように操作しなければならない。しかし、現
状の技術では困難である。
〜４０数ｄＢ）の特性を持つＥｒ添加光ファイバ増幅器
の利得の波長特性曲線（図９，図１０）と非励起のＥｒ
添加光ファイバの損失特性（図１２）をカスケード接続
して上記波長範囲で利得を平坦にすることは数学的に困
難であり、これを実現させるためには、Ｅｒ添加光ファ
イバ増幅器の利得を大幅に犠牲にするか、非励起のＥｒ
添加ファイバに何らかの添加物を添加し、その損失の波
長特性をＥｒ添加光ファイバ増幅器の利得の波長特性が
平坦になるように操作しなければならない。しかし、現
状の技術では困難である。
【００１３】本発明は、上記した従来技術の実情に鑑み
てなされたものであり、広範囲にわたって利得の波長特
性を平坦にすることのできる広帯域光ファイバ増幅器を
提供することを目的としている。
てなされたものであり、広範囲にわたって利得の波長特
性を平坦にすることのできる広帯域光ファイバ増幅器を
提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、入射された信号光に対して光増幅を行
う第１のＥｒ添加光ファイバと、この第１のＥｒ添加光
ファイバの後段に接続され、第１の励起光を前記第１の
Ｅｒ添加光ファイバに対して後方向から入射させる第１
のＷＤＭカプラと、この前記第１のＷＤＭカプラに接続
され、所定の減衰特性または波長選択特性を有する損失
媒体と、この損失媒体の後段に配設され、前記損失媒体
からの信号光に対して光増幅を行う第２のＥｒ添加光フ
ァイバと、この第２のＥｒ添加光ファイバの前段、後段
または両側に接続され、第２の励起光を第２のＥｒ添加
光ファイバに対して前方向、後方向または両方向から伝
搬させる第２のＷＤＭカプラとを備えた構成にしてい
る。
めに、本発明は、入射された信号光に対して光増幅を行
う第１のＥｒ添加光ファイバと、この第１のＥｒ添加光
ファイバの後段に接続され、第１の励起光を前記第１の
Ｅｒ添加光ファイバに対して後方向から入射させる第１
のＷＤＭカプラと、この前記第１のＷＤＭカプラに接続
され、所定の減衰特性または波長選択特性を有する損失
媒体と、この損失媒体の後段に配設され、前記損失媒体
からの信号光に対して光増幅を行う第２のＥｒ添加光フ
ァイバと、この第２のＥｒ添加光ファイバの前段、後段
または両側に接続され、第２の励起光を第２のＥｒ添加
光ファイバに対して前方向、後方向または両方向から伝
搬させる第２のＷＤＭカプラとを備えた構成にしてい
る。
【００１５】この構成によれば、信号光は第１のＥｒ添
加光ファイバによって第１のＷＤＭカプラから与えられ
た第１の励起光をもとに光増幅され、次段の損失媒体に
よって第１のＥｒ添加光ファイバによる増幅後の特性を
補正するように信号光が減衰される。更に、第２のＥｒ
添加光ファイバと第２のＷＤＭカプラの組み合わせによ
り、所望の帯域にわたって平坦な利得の波長特性が得ら
れるように光増幅が行われる。この結果、２つの増幅媒
体と１つの損失媒体による３つの異なる波長特性の重畳
による１つの波長特性を得ることが可能になり、高利得
を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平坦
にすることが可能になる。
加光ファイバによって第１のＷＤＭカプラから与えられ
た第１の励起光をもとに光増幅され、次段の損失媒体に
よって第１のＥｒ添加光ファイバによる増幅後の特性を
補正するように信号光が減衰される。更に、第２のＥｒ
添加光ファイバと第２のＷＤＭカプラの組み合わせによ
り、所望の帯域にわたって平坦な利得の波長特性が得ら
れるように光増幅が行われる。この結果、２つの増幅媒
体と１つの損失媒体による３つの異なる波長特性の重畳
による１つの波長特性を得ることが可能になり、高利得
を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平坦
にすることが可能になる。
【００１６】前記損失媒体は、第３のＥｒ添加光ファイ
バを用いることができる。この構成によれば、励起光を
伝搬させずに信号光を伝搬させるのみで、光ファイバの
長さに応じた光減衰が可能であり、簡単かつローコスト
な構成によって損失媒体を形成することができる。前記
損失媒体は、光ファイバグレーティング或いは光フィル
タを用いることができる。
バを用いることができる。この構成によれば、励起光を
伝搬させずに信号光を伝搬させるのみで、光ファイバの
長さに応じた光減衰が可能であり、簡単かつローコスト
な構成によって損失媒体を形成することができる。前記
損失媒体は、光ファイバグレーティング或いは光フィル
タを用いることができる。
【００１７】この構成によれば、特定の波長域を選択的
に減衰させることができ、より平坦な利得の波長特性を
得ることができる。前記光ファイバグレーティングまた
は光フィルタは、１５３０ｎｍ帯の光波長選択特性を有
するものを用いることができる。この構成によれば、利
得の波長特性の内、ピーク域である１５３０ｎｍ帯を効
果的に減衰させることができ、広帯域にわたり利得の波
長特性を平坦にすることができる。
に減衰させることができ、より平坦な利得の波長特性を
得ることができる。前記光ファイバグレーティングまた
は光フィルタは、１５３０ｎｍ帯の光波長選択特性を有
するものを用いることができる。この構成によれば、利
得の波長特性の内、ピーク域である１５３０ｎｍ帯を効
果的に減衰させることができ、広帯域にわたり利得の波
長特性を平坦にすることができる。
【００１８】前記第１，第２のＥｒ添加光ファイバは、
その励起光として９８０帯ｎｍ、１４８０ｎｍ帯、また
は１０６０ｎｍ帯を用いることができる。この構成によ
れば、９８０帯ｎｍの使用により低雑音指数化が図れ、
１４８０ｎｍ帯の使用により低コスト化が図れ、１０６
０ｎｍ帯の使用により高利得化を図ることができる。
その励起光として９８０帯ｎｍ、１４８０ｎｍ帯、また
は１０６０ｎｍ帯を用いることができる。この構成によ
れば、９８０帯ｎｍの使用により低雑音指数化が図れ、
１４８０ｎｍ帯の使用により低コスト化が図れ、１０６
０ｎｍ帯の使用により高利得化を図ることができる。
【００１９】前記第１，第２または第３のＥｒ添加光フ
ァイバは、少なくとも１００ｐｐｍのＥｒと少なくとも
１０００ｐｐｍのＡｌが添加されたＳｉＯ2 系ガラスフ
ァイバによるコアを備え、且つ少なくともＧｅ、Ｐ、Ｆ
等の屈折率制御用添加物の１種を含むものを用いること
ができる。この構成によれば、Ｅｒ添加光ファイバの低
損失化、高利得化、広帯域化を容易に図ることができ
る。
ァイバは、少なくとも１００ｐｐｍのＥｒと少なくとも
１０００ｐｐｍのＡｌが添加されたＳｉＯ2 系ガラスフ
ァイバによるコアを備え、且つ少なくともＧｅ、Ｐ、Ｆ
等の屈折率制御用添加物の１種を含むものを用いること
ができる。この構成によれば、Ｅｒ添加光ファイバの低
損失化、高利得化、広帯域化を容易に図ることができ
る。
【００２０】前記第１のＥｒ添加光ファイバ及び前記第
２のＥｒ添加光ファイバは、この第２のＥｒ添加光ファ
イバから出力される信号光の利得及び波長特性が所望の
値になるように各々の長さを設定している。この構成に
よれば、長さに応じて利得及び波長特性を調整でき、損
失媒体による特性を補正して所望の利得の波長特性の波
形を容易に得ることができる。
２のＥｒ添加光ファイバは、この第２のＥｒ添加光ファ
イバから出力される信号光の利得及び波長特性が所望の
値になるように各々の長さを設定している。この構成に
よれば、長さに応じて利得及び波長特性を調整でき、損
失媒体による特性を補正して所望の利得の波長特性の波
形を容易に得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は本発明による広帯域光フ
ァイバ増幅器の第１の実施の形態を示す接続図である。
なお、図２は図１の光ファイバ増幅器における波長−損
失・利得特性である。
て図面を基に説明する。図１は本発明による広帯域光フ
ァイバ増幅器の第１の実施の形態を示す接続図である。
なお、図２は図１の光ファイバ増幅器における波長−損
失・利得特性である。
【００２２】長さｌ1 のＥｒ添加光ファイバ１（第１の
Ｅｒ添加光ファイバ）、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ
２（第３のＥｒ添加光ファイバ）、及び長さｌ3 のＥｒ
添加光ファイバ３（第２のＥｒ添加光ファイバ）はカス
ケード接続されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側
には、信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ
４が接続され、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光ア
イソレータ５が接続されている。
Ｅｒ添加光ファイバ）、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ
２（第３のＥｒ添加光ファイバ）、及び長さｌ3 のＥｒ
添加光ファイバ３（第２のＥｒ添加光ファイバ）はカス
ケード接続されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側
には、信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ
４が接続され、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光ア
イソレータ５が接続されている。
【００２３】Ｅｒ添加光ファイバ１には図７に示した構
造のものを用いることができ、その長さは１０ｍ、Ｅｒ
添加量が４００ｐｐｍ、Ａｌ添加量が１７０００ｐｐ
ｍ、各々のコア間隔が１．３μｍ、各々のコア径が１．
９μｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの
比屈折率差が約２．１％のものを用いた。また、Ｅｒ添
加光ファイバ２は、長さｌ2 ＝２ｍにしている。このＥ
ｒ添加光ファイバ２は励起光が伝搬しないので、損失媒
体として作用し、図２の損失媒体特性のようになる。更
に、Ｅｒ添加光ファイバ３はＥｒ添加光ファイバ１と同
じ構成及び特性のものを用いるが、その長さｌ3 は８ｍ
である。
造のものを用いることができ、その長さは１０ｍ、Ｅｒ
添加量が４００ｐｐｍ、Ａｌ添加量が１７０００ｐｐ
ｍ、各々のコア間隔が１．３μｍ、各々のコア径が１．
９μｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの
比屈折率差が約２．１％のものを用いた。また、Ｅｒ添
加光ファイバ２は、長さｌ2 ＝２ｍにしている。このＥ
ｒ添加光ファイバ２は励起光が伝搬しないので、損失媒
体として作用し、図２の損失媒体特性のようになる。更
に、Ｅｒ添加光ファイバ３はＥｒ添加光ファイバ１と同
じ構成及び特性のものを用いるが、その長さｌ3 は８ｍ
である。
【００２４】Ｅｒ添加光ファイバ１とＥｒ添加光ファイ
バ２の間には、ＷＤＭカプラ６が設けられている。この
ＷＤＭカプラ６には光ファイバ７を介して励起光光源８
が結合されている。この励起光光源８で生成した励起光
９（ここでは、波長が９８０ｎｍ、光パワーが１００ｍ
Ｗ）はＷＤＭカプラ６に送られ、信号光Ｓi とは逆方向
（後方向）からＥｒ添加光ファイバ１へ送られて励起さ
れる。
バ２の間には、ＷＤＭカプラ６が設けられている。この
ＷＤＭカプラ６には光ファイバ７を介して励起光光源８
が結合されている。この励起光光源８で生成した励起光
９（ここでは、波長が９８０ｎｍ、光パワーが１００ｍ
Ｗ）はＷＤＭカプラ６に送られ、信号光Ｓi とは逆方向
（後方向）からＥｒ添加光ファイバ１へ送られて励起さ
れる。
【００２５】更に、Ｅｒ添加光ファイバ２の出力側には
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して励起光光源１２が結合されて
いる。励起光光源１２による励起光１３はＷＤＭカプラ
１０を通してＥｒ添加光ファイバ３に入射される。次
に、図１の構成の動作について説明する。信号光Ｓ
1 は、通常、波長多重された信号光であり、１５３０ｎ
ｍ〜１５６０ｎｍの波長帯から数波乃至数十波の波長の
信号光が波長多重されている。信号光Ｓi は光アイソレ
ータ４を通ってＥｒ添加光ファイバ１に入射する。この
Ｅｒ添加光ファイバ１には、励起光光源８で生成した励
起光９がＷＤＭカプラ６を通して与えられ、励起が行わ
れる。この結果、Ｅｒ添加光ファイバ１からは増幅され
た信号光Ｓ2 が出力され、この信号光Ｓ2 はＥｒ添加光
ファイバ２に入射される。この信号光Ｓ2 の利得の波長
特性を示したのが、図２の「増幅媒体Ｉ」であり右下が
りの特性を示している。
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して励起光光源１２が結合されて
いる。励起光光源１２による励起光１３はＷＤＭカプラ
１０を通してＥｒ添加光ファイバ３に入射される。次
に、図１の構成の動作について説明する。信号光Ｓ
1 は、通常、波長多重された信号光であり、１５３０ｎ
ｍ〜１５６０ｎｍの波長帯から数波乃至数十波の波長の
信号光が波長多重されている。信号光Ｓi は光アイソレ
ータ４を通ってＥｒ添加光ファイバ１に入射する。この
Ｅｒ添加光ファイバ１には、励起光光源８で生成した励
起光９がＷＤＭカプラ６を通して与えられ、励起が行わ
れる。この結果、Ｅｒ添加光ファイバ１からは増幅され
た信号光Ｓ2 が出力され、この信号光Ｓ2 はＥｒ添加光
ファイバ２に入射される。この信号光Ｓ2 の利得の波長
特性を示したのが、図２の「増幅媒体Ｉ」であり右下が
りの特性を示している。
【００２６】Ｅｒ添加光ファイバ２は励起光光源８，１
２のいずれからも励起光が与えられないために増幅は行
われず、Ｅｒ添加光ファイバ２は損失媒体として機能す
る。この結果、図２の「損失媒体」で示す特性になる。
Ｅｒ添加光ファイバ２を通過した信号光Ｓ3 は図２の
「Ｓ3 」で示す特性になる。この信号光Ｓ3 はＷＤＭカ
プラ１０を通過し、励起光光源１２から与えられる励起
光１３と共にＥｒ添加光ファイバ３に入射される。この
Ｅｒ添加光ファイバ３における特性が「増幅媒体ＩＩ」
で示すものである（点線で示す特性）。この特性は右下
がりであり、信号光Ｓ3 の特性と傾きが逆である。これ
らＥｒ添加光ファイバ１、２及び３による３つの特性を
組み合わせた特性が信号光Ｓ4 になり、図のように平坦
な特性になる。
２のいずれからも励起光が与えられないために増幅は行
われず、Ｅｒ添加光ファイバ２は損失媒体として機能す
る。この結果、図２の「損失媒体」で示す特性になる。
Ｅｒ添加光ファイバ２を通過した信号光Ｓ3 は図２の
「Ｓ3 」で示す特性になる。この信号光Ｓ3 はＷＤＭカ
プラ１０を通過し、励起光光源１２から与えられる励起
光１３と共にＥｒ添加光ファイバ３に入射される。この
Ｅｒ添加光ファイバ３における特性が「増幅媒体ＩＩ」
で示すものである（点線で示す特性）。この特性は右下
がりであり、信号光Ｓ3 の特性と傾きが逆である。これ
らＥｒ添加光ファイバ１、２及び３による３つの特性を
組み合わせた特性が信号光Ｓ4 になり、図のように平坦
な特性になる。
【００２７】図３は本発明による広帯域光ファイバ増幅
器の第２の実施の形態を示す接続図である。図１の構成
がＥｒ添加光ファイバ１とＥｒ添加光ファイバ３の間に
Ｅｒ添加光ファイバ２を設けていたのに対し、図３にお
いてはＥｒ添加光ファイバ２に代えて減衰用光フィルタ
１４を設けている。この減衰用光フィルタ１４は、１５
３０ｎｍ帯の信号光を減衰させる特性を有するもので、
例えば、光ファイバの途中に干渉膜フィルタを挿入した
構成のものを用いることができる。この減衰用光フィル
タ１４は、図１のＥｒ添加光ファイバ２の損失波長より
も狭帯域な損失波長特性を実現することができ、波長１
５３０ｎｍ帯のごく狭い波長帯での信号光の減衰を与え
ることができる。
器の第２の実施の形態を示す接続図である。図１の構成
がＥｒ添加光ファイバ１とＥｒ添加光ファイバ３の間に
Ｅｒ添加光ファイバ２を設けていたのに対し、図３にお
いてはＥｒ添加光ファイバ２に代えて減衰用光フィルタ
１４を設けている。この減衰用光フィルタ１４は、１５
３０ｎｍ帯の信号光を減衰させる特性を有するもので、
例えば、光ファイバの途中に干渉膜フィルタを挿入した
構成のものを用いることができる。この減衰用光フィル
タ１４は、図１のＥｒ添加光ファイバ２の損失波長より
も狭帯域な損失波長特性を実現することができ、波長１
５３０ｎｍ帯のごく狭い波長帯での信号光の減衰を与え
ることができる。
【００２８】Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側には、信号
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接続さ
れ、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレータ
５が接続されている。また、Ｅｒ添加光ファイバ１と減
衰用光フィルタ１４の間には、ＷＤＭカプラ６が設けら
れている。このＷＤＭカプラ６には光ファイバ７を介し
て励起光光源８が結合されている。更に、減衰用光フィ
ルタ１４の出力側にはＷＤＭカプラ１０が設けられ、こ
のＷＤＭカプラ１０には光ファイバ１１を通して励起光
光源１２が結合されている。
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接続さ
れ、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレータ
５が接続されている。また、Ｅｒ添加光ファイバ１と減
衰用光フィルタ１４の間には、ＷＤＭカプラ６が設けら
れている。このＷＤＭカプラ６には光ファイバ７を介し
て励起光光源８が結合されている。更に、減衰用光フィ
ルタ１４の出力側にはＷＤＭカプラ１０が設けられ、こ
のＷＤＭカプラ１０には光ファイバ１１を通して励起光
光源１２が結合されている。
【００２９】なお、図３における全体の動作は図１の構
成と同じであるので、説明は省略する。図４は本発明に
よる広帯域光ファイバ増幅器の第３の実施の形態を示す
接続図である。図３の構成がＥｒ添加光ファイバ１とＥ
ｒ添加光ファイバ３の間に減衰用光フィルタ１４を設け
ていたのに対し、図４においては、減衰用光フィルタ１
４に代えて減衰用光ファイバグレーティング１５を設け
ている。この減衰用光ファイバグレーティング１５は、
１５３０ｎｍ帯の信号光を減衰させる特性を有するもの
で、非常に狭帯域特性から広帯域特性のものまで容易に
選択することができる利点がある。また、光ファイバグ
レーティング１５はＥｒ添加光ファイバ及びＷＤＭカプ
ラとのファイバ整合性にも優れている。
成と同じであるので、説明は省略する。図４は本発明に
よる広帯域光ファイバ増幅器の第３の実施の形態を示す
接続図である。図３の構成がＥｒ添加光ファイバ１とＥ
ｒ添加光ファイバ３の間に減衰用光フィルタ１４を設け
ていたのに対し、図４においては、減衰用光フィルタ１
４に代えて減衰用光ファイバグレーティング１５を設け
ている。この減衰用光ファイバグレーティング１５は、
１５３０ｎｍ帯の信号光を減衰させる特性を有するもの
で、非常に狭帯域特性から広帯域特性のものまで容易に
選択することができる利点がある。また、光ファイバグ
レーティング１５はＥｒ添加光ファイバ及びＷＤＭカプ
ラとのファイバ整合性にも優れている。
【００３０】図５は本発明による広帯域光ファイバ増幅
器の第４の実施の形態を示す接続図である。長さｌ1 の
Ｅｒ添加光ファイバ１、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ
２、及び長さｌ3 のＥｒ添加光ファイバ３はカスケード
接続されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側には、
信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接
続され、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレ
ータ５が接続されている。
器の第４の実施の形態を示す接続図である。長さｌ1 の
Ｅｒ添加光ファイバ１、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ
２、及び長さｌ3 のＥｒ添加光ファイバ３はカスケード
接続されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側には、
信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接
続され、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレ
ータ５が接続されている。
【００３１】Ｅｒ添加光ファイバ１、Ｅｒ添加光ファイ
バ２及びＥｒ添加光ファイバ３の特性、素材、長さ等に
ついては図１の構成と同じである。Ｅｒ添加光ファイバ
１とＥｒ添加光ファイバ２の間には、ＷＤＭカプラ６が
設けられている。このＷＤＭカプラ６には光ファイバ７
を介して励起光光源８が結合されている。この励起光光
源８で生成した励起光９（ここでは、波長が９８０ｎ
ｍ、光パワーが１００ｍＷ）はＷＤＭカプラ６に送ら
れ、信号光Ｓi とは逆方向からＥｒ添加光ファイバ１へ
送られて励起される。
バ２及びＥｒ添加光ファイバ３の特性、素材、長さ等に
ついては図１の構成と同じである。Ｅｒ添加光ファイバ
１とＥｒ添加光ファイバ２の間には、ＷＤＭカプラ６が
設けられている。このＷＤＭカプラ６には光ファイバ７
を介して励起光光源８が結合されている。この励起光光
源８で生成した励起光９（ここでは、波長が９８０ｎ
ｍ、光パワーが１００ｍＷ）はＷＤＭカプラ６に送ら
れ、信号光Ｓi とは逆方向からＥｒ添加光ファイバ１へ
送られて励起される。
【００３２】更に、Ｅｒ添加光ファイバ２の出力側には
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して受光素子１６が結合されてい
る。また、Ｅｒ添加光ファイバ３と光アイソレータ５の
間にはＷＤＭカプラ１７が配設され、光ファイバ１８を
介して励起光光源１９が結合されている。励起光光源１
９は、例えば波長９８０ｎｍのレーザ光を発生する半導
体レーザであり、この励起光２０はＷＤＭカプラ１７を
経由して信号光とは逆方向（後方向）からＥｒ添加光フ
ァイバ３に伝搬される。このとき、ＷＤＭカプラ１０は
励起光２０がＥｒ添加光ファイバ２に伝搬されるのを阻
止する。励起光２０が阻止されないと、Ｅｒ添加光ファ
イバ２が損失媒体にならずに増幅媒体になり、利得の波
長特性は平坦にならないからである。なお、Ｅｒ添加光
ファイバ３を逆方向から伝搬した励起光２１はＷＤＭカ
プラ１０、光ファイバ１１を介して受光素子１６に受光
され、モニタされる。
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して受光素子１６が結合されてい
る。また、Ｅｒ添加光ファイバ３と光アイソレータ５の
間にはＷＤＭカプラ１７が配設され、光ファイバ１８を
介して励起光光源１９が結合されている。励起光光源１
９は、例えば波長９８０ｎｍのレーザ光を発生する半導
体レーザであり、この励起光２０はＷＤＭカプラ１７を
経由して信号光とは逆方向（後方向）からＥｒ添加光フ
ァイバ３に伝搬される。このとき、ＷＤＭカプラ１０は
励起光２０がＥｒ添加光ファイバ２に伝搬されるのを阻
止する。励起光２０が阻止されないと、Ｅｒ添加光ファ
イバ２が損失媒体にならずに増幅媒体になり、利得の波
長特性は平坦にならないからである。なお、Ｅｒ添加光
ファイバ３を逆方向から伝搬した励起光２１はＷＤＭカ
プラ１０、光ファイバ１１を介して受光素子１６に受光
され、モニタされる。
【００３３】なお、図５における全体の動作、及びＥｒ
添加光ファイバ１，２，３の各々における特性も図１の
構成と同じであるので、説明は省略する。図６は本発明
による広帯域光ファイバ増幅器の第５の実施の形態を示
す接続図である。この構成は、図１の構成に対し、Ｅｒ
添加光ファイバ３の後方向から励起光を注入する手段を
設けたところに特徴がある。すなわち、長さｌ1 のＥｒ
添加光ファイバ１、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ２、
及び長さｌ3 のＥｒ添加光ファイバ３はカスケード接続
されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側には、信号
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接続さ
れ、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレータ
５が接続されている。
添加光ファイバ１，２，３の各々における特性も図１の
構成と同じであるので、説明は省略する。図６は本発明
による広帯域光ファイバ増幅器の第５の実施の形態を示
す接続図である。この構成は、図１の構成に対し、Ｅｒ
添加光ファイバ３の後方向から励起光を注入する手段を
設けたところに特徴がある。すなわち、長さｌ1 のＥｒ
添加光ファイバ１、長さｌ2 のＥｒ添加光ファイバ２、
及び長さｌ3 のＥｒ添加光ファイバ３はカスケード接続
されている。Ｅｒ添加光ファイバ１の入力側には、信号
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ４が接続さ
れ、Ｅｒ添加光ファイバ３の出力側には光アイソレータ
５が接続されている。
【００３４】なお、Ｅｒ添加光ファイバ１、Ｅｒ添加光
ファイバ２及びＥｒ添加光ファイバ３の特性、素材、長
さ等については図１の構成と同じであるので、説明は省
略する。Ｅｒ添加光ファイバ１とＥｒ添加光ファイバ２
の間には、ＷＤＭカプラ６が設けられている。このＷＤ
Ｍカプラ６には光ファイバ７を介して励起光光源８が結
合されている。この励起光光源８で生成した励起光９
（ここでは、波長が９８０ｎｍ、光パワーが１００ｍ
Ｗ）はＷＤＭカプラ６に送られ、信号光Ｓi とは逆方向
（後方向）からＥｒ添加光ファイバ１へ送られて励起さ
れる。
ファイバ２及びＥｒ添加光ファイバ３の特性、素材、長
さ等については図１の構成と同じであるので、説明は省
略する。Ｅｒ添加光ファイバ１とＥｒ添加光ファイバ２
の間には、ＷＤＭカプラ６が設けられている。このＷＤ
Ｍカプラ６には光ファイバ７を介して励起光光源８が結
合されている。この励起光光源８で生成した励起光９
（ここでは、波長が９８０ｎｍ、光パワーが１００ｍ
Ｗ）はＷＤＭカプラ６に送られ、信号光Ｓi とは逆方向
（後方向）からＥｒ添加光ファイバ１へ送られて励起さ
れる。
【００３５】更に、Ｅｒ添加光ファイバ２の出力側には
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して励起光光源１２が結合されて
いる。励起光光源１２による励起光１３はＷＤＭカプラ
１０を通してＥｒ添加光ファイバ３に前方向から入射さ
れる。また、Ｅｒ添加光ファイバ３と光アイソレータ５
の間にはＷＤＭカプラ１７が配設され、光ファイバ１８
を介して励起光光源１９が結合されている。励起光光源
１９による励起光２０は、ＷＤＭカプラ１７を経由して
信号光とは逆方向（後方向）からＥｒ添加光ファイバ３
に伝搬される。このとき、ＷＤＭカプラ１０は励起光２
０がＥｒ添加光ファイバ２に伝搬されるのを阻止するよ
うに機能し、Ｅｒ添加光ファイバ２が損失媒体として働
くようにしている。
ＷＤＭカプラ１０が設けられ、このＷＤＭカプラ１０に
は光ファイバ１１を通して励起光光源１２が結合されて
いる。励起光光源１２による励起光１３はＷＤＭカプラ
１０を通してＥｒ添加光ファイバ３に前方向から入射さ
れる。また、Ｅｒ添加光ファイバ３と光アイソレータ５
の間にはＷＤＭカプラ１７が配設され、光ファイバ１８
を介して励起光光源１９が結合されている。励起光光源
１９による励起光２０は、ＷＤＭカプラ１７を経由して
信号光とは逆方向（後方向）からＥｒ添加光ファイバ３
に伝搬される。このとき、ＷＤＭカプラ１０は励起光２
０がＥｒ添加光ファイバ２に伝搬されるのを阻止するよ
うに機能し、Ｅｒ添加光ファイバ２が損失媒体として働
くようにしている。
【００３６】図６の構成においては、Ｅｒ添加光ファイ
バ３に対して両方向から励起光（１３及び２０）を付与
している。これにより、３つの励起光によってトータル
パワーを増大できるため、４０ｄＢ以上の高利得を得る
ことができ、且つ、その利得の波長特性は図２に示した
ように平坦にすることができる。また、雑音指数を低減
することもできる。
バ３に対して両方向から励起光（１３及び２０）を付与
している。これにより、３つの励起光によってトータル
パワーを増大できるため、４０ｄＢ以上の高利得を得る
ことができ、且つ、その利得の波長特性は図２に示した
ように平坦にすることができる。また、雑音指数を低減
することもできる。
【００３７】なお、上記の各構成においては、励起光の
波長を９８０ｎｍにしたが、本発明はこの値に限定され
るものではなく、例えば、１４８０ｎｍにしてもよい。
また、励起光光源を２つ用いる構成にあっては、一方を
９８０ｎｍ、他方を１４８０ｎｍにしてもよい。具体的
には、９８０帯ｎｍの使用により低雑音指数化が図れ、
１４８０ｎｍ帯の使用により低コスト化が図れ、１０６
０ｎｍ帯の使用により高利得化を図ることができる。
波長を９８０ｎｍにしたが、本発明はこの値に限定され
るものではなく、例えば、１４８０ｎｍにしてもよい。
また、励起光光源を２つ用いる構成にあっては、一方を
９８０ｎｍ、他方を１４８０ｎｍにしてもよい。具体的
には、９８０帯ｎｍの使用により低雑音指数化が図れ、
１４８０ｎｍ帯の使用により低コスト化が図れ、１０６
０ｎｍ帯の使用により高利得化を図ることができる。
【００３８】また、Ｅｒ添加光ファイバ１，２，３に
は、従来から用いられているコアが１つのＥｒ添加光フ
ァイバを用いてもよい。そして、Ｅｒ添加光ファイバ１
〜３のコア材料にはＳｉＯ2 系ガラス（少なくともＧｅ
（ゲルマニウム）、Ｐ（リン）、Ｆ（フッ素）等の屈折
率制御用添加物の１種を含んでいる）にＥｒが少なくと
も１００ｐｐｍ、Ａｌが少なくとも１０００ｐｐｍ夫々
添加したものを用いることができる。また、クラッド材
料には、ＳｉＯ2 、或いはＳｉＯ2 に少なくともＰ、Ｆ
等の屈折率制御用添加物の１種が含まれたもの用いるこ
とができる。
は、従来から用いられているコアが１つのＥｒ添加光フ
ァイバを用いてもよい。そして、Ｅｒ添加光ファイバ１
〜３のコア材料にはＳｉＯ2 系ガラス（少なくともＧｅ
（ゲルマニウム）、Ｐ（リン）、Ｆ（フッ素）等の屈折
率制御用添加物の１種を含んでいる）にＥｒが少なくと
も１００ｐｐｍ、Ａｌが少なくとも１０００ｐｐｍ夫々
添加したものを用いることができる。また、クラッド材
料には、ＳｉＯ2 、或いはＳｉＯ2 に少なくともＰ、Ｆ
等の屈折率制御用添加物の１種が含まれたもの用いるこ
とができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、２つの増
幅媒体と１つの損失媒体による３つの異なる波長特性の
重畳による１つの波長特性を得るようにしたので、高利
得を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平
坦にすることが可能になる。
幅媒体と１つの損失媒体による３つの異なる波長特性の
重畳による１つの波長特性を得るようにしたので、高利
得を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平
坦にすることが可能になる。
【図１】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第１の実施
の形態を示す接続図である。
の形態を示す接続図である。
【図２】図１の広帯域光ファイバ増幅器における波長−
損失・利得特性である。
損失・利得特性である。
【図３】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第２の実施
の形態を示す接続図である。
の形態を示す接続図である。
【図４】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第３の実施
の形態を示す接続図である。
の形態を示す接続図である。
【図５】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第４の実施
の形態を示す接続図である。
の形態を示す接続図である。
【図６】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第５の実施
の形態を示す接続図である。
の形態を示す接続図である。
【図７】従来のＥｒ添加マルチコア光ファイバの一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】図７のＥｒ添加マルチコア光ファイバを用いた
光増幅器の構成を示す接続図である。
光増幅器の構成を示す接続図である。
【図９】図８の構成の光増幅器において、Ａｌの添加量
を８，５００ｐｐｍにした場合の利得の波長特性図であ
る。
を８，５００ｐｐｍにした場合の利得の波長特性図であ
る。
【図１０】図８の構成の光増幅器において、Ａｌの添加
量を１７，０００ｐｐｍにした場合の利得の波長特性図
である。
量を１７，０００ｐｐｍにした場合の利得の波長特性図
である。
【図１１】平坦化を図った従来の他の光増幅器の構成を
示す接続図である。
示す接続図である。
【図１２】Ｅｒ+3イオンドープ光ファイバの損失波長特
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
１，２，３ Ｅｒ添加光ファイバ ４，５ 光アイソレータ ６，１０，１７ ＷＤＭカプラ ８，１２，１９ 励起光光源励起光光源 ９，１３，２０ 励起光 １４ 減衰用光フィルタ １５ 減衰用光ファイバグレーティング Ｓ1 ，Ｓ4 信号光
Claims (8)
- 【請求項１】 入射された信号光に対して光増幅を行う
第１のＥｒ添加光ファイバと、 前記第１のＥｒ添加光ファイバの後段に接続され、第１
の励起光を前記第１のＥｒ添加光ファイバに対して後方
向から入射させる第１のＷＤＭカプラと、 前記第１のＷＤＭカプラに接続され、所定の減衰特性ま
たは波長選択特性を有する損失媒体と、 前記損失媒体の後段に配設され、前記損失媒体からの信
号光に対して光増幅を行う第２のＥｒ添加光ファイバ
と、 前記第２のＥｒ添加光ファイバの前段、後段または両側
に接続され、第２の励起光を第２のＥｒ添加光ファイバ
に対して前方向、後方向または両方向から伝搬させる第
２のＷＤＭカプラとを具備することを特徴とする広帯域
光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 前記損失媒体は、第３のＥｒ添加光ファ
イバであることを特徴とする請求項１記載の広帯域光フ
ァイバ増幅器。 - 【請求項３】 前記損失媒体は、光ファイバグレーティ
ングであることを特徴とする請求項１記載の広帯域光フ
ァイバ増幅器。 - 【請求項４】 前記損失媒体は、光フィルタであること
を特徴とする請求項１記載の広帯域光ファイバ増幅器。 - 【請求項５】 前記光ファイバグレーティングまたは前
記光フィルタは、１５３０ｎｍ帯の光波長選択特性を有
することを特徴とする請求項３または４記載の広帯域光
ファイバ増幅器。 - 【請求項６】 前記第１，第２のＥｒ添加光ファイバ
は、その励起光として９８０帯ｎｍ、１４８０ｎｍ帯、
または１０６０ｎｍ帯が用いられることを特徴とする請
求項１記載の広帯域光ファイバ増幅器。 - 【請求項７】 前記第１，第２または第３のＥｒ添加光
ファイバは、少なくとも１００ｐｐｍのＥｒと少なくと
も１０００ｐｐｍのＡｌが添加されたＳｉＯ 2 系ガラス
ファイバによるコアを備え、且つ少なくともＧｅ、Ｐ、
Ｆ等の屈折率制御用添加物の１種を含むことを特徴とす
る請求項１または２記載の広帯域光ファイバ増幅器。 - 【請求項８】 前記第１のＥｒ添加光ファイバ及び前記
第２のＥｒ添加光ファイバは、この第２のＥｒ添加光フ
ァイバから出力される信号光の利得及び波長特性が所望
の値になるように各々の長さを設定することを特徴とす
る請求項１記載の広帯域光ファイバ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14304196A JPH09326519A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 広帯域光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14304196A JPH09326519A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 広帯域光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326519A true JPH09326519A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15329539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14304196A Pending JPH09326519A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 広帯域光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09326519A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995277A (en) * | 1997-06-30 | 1999-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical fiber amplifier with absorber |
| US6091541A (en) * | 1997-08-25 | 2000-07-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multichannel 3-stage optical fiber amplifier |
| WO2001065740A1 (fr) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Fujitsu Limited | Dispositif d'amplification optique, dispositif d'amplification optique combine et systeme de communication optique |
| JP2002057394A (ja) * | 2000-08-14 | 2002-02-22 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置および光増幅方法ならびに光通信システム |
| JP2006324420A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅用ファイバ |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP14304196A patent/JPH09326519A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995277A (en) * | 1997-06-30 | 1999-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical fiber amplifier with absorber |
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| US6839162B2 (en) | 2000-02-28 | 2005-01-04 | Fujitsu Limited | Optical amplifying apparatus and optical communication system |
| JP2002057394A (ja) * | 2000-08-14 | 2002-02-22 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置および光増幅方法ならびに光通信システム |
| US6570703B2 (en) | 2000-08-14 | 2003-05-27 | Fujitsu Limited | Optical amplifying apparatus, optical amplifying method, and optical communication system |
| JP4689015B2 (ja) * | 2000-08-14 | 2011-05-25 | 富士通株式会社 | 光増幅装置および光増幅方法ならびに光通信システム |
| JP2006324420A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅用ファイバ |
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