CN101030692B - 光参量放大器 - Google Patents

Abstract

本发明的光参量放大器，包括经由耦合器向其注入信号光和泵浦光的非线性放大部。所述非线性放大部通过按多级连接多个具有互不相同的零色散波长和互不相同的色散斜度的偏光保持高度非线性光纤来构成。所述偏光保持高度非线性光纤的零色散波长与泵浦光波长相比位于短波长侧，并且朝着所述偏光保持高度非线性光纤的输出侧变短。而且，按使所述偏光保持高度非线性光纤的色散斜度朝着所述偏光保持高度非线性光纤的输出侧变陡的方式对这种结构进行设置。结果，可以实现高增益和宽带的光参量放大器。

Description

光参量放大器

技术领域

本发明涉及利用非线性光效应而参量放大信号光的光参量放大器。具体地说，本发明涉及用于高增益和宽带参量放大的设计技术。

背景技术

当前，对具有不同波长的多个信号光进行复用以通过一条光纤进行传输的光波分复用(WDM)传输系统，正投入实际应用。另一方面，近年来，因诸如增加波长数而引起的功耗增加的问题，而导致对增大每波长的比特率并通过分时来复用信号光的光时分复用(OTDM)传输系统的关注。

在OTDM传输系统中，因为比特率高，所以对不能和在光状态下同样地电处理的高速信号光的通断切换进行控制的光开关，和用于测量光脉冲的光采样系统，成为了关键的基本组件技术。

近年来，与过去相比，已经改进了光纤的非线性度，并且提出了正面利用光纤的非线性光效应的超高速光开关和光采样技术的应用。上述非线性光效应是指这样的现象，即，其中，例如，当具有相对高功率的光透过玻璃时，玻璃的物理属性随光功率而改变，并且光响应失去线性。

在非线性特别高的高度非线性光纤中发生的参量放大，是以极高速度发生的物理光现象。因此，响应速度远高于其中介质的折射率随热光效应和电光效应而改变的现象的响应速度，从而可以无延迟地对OTDM中使用的高速光脉冲进行响应。这样，光参量放大技术被认为是具有高速响应特性的光放大原理，其是构成未来超高速网络的关键。

对于其中使用了如上所述的参量放大的常规光放大器，例如，在日本特开No.2002-50861中提出了一种宽带非线性偏光放大器，其中使用了级联拉曼(Raman)放大和光纤中的参量放大的组合或者级联拉曼放大和四波混合(four wave mixing)的组合。在这种常规技术中，用于级联拉曼放大的一个中间顺序被设置成接近于放大光纤的零色散波长，并且宽带光放大通过利用这样的事实来实现，即，对于波长长于零色散波长的情况，通过参量放大来进行相位匹配，而对于波长短于零色散波长的情况，通过四波混合来进行相位匹配。

此外，对于其中利用了光纤的非线性光效应的另一种常规技术，例如，在日本特开No.2000-180807中也提出了一种系统，其通过把信号光以及波长与多个不同零色散波长中的一个波长相同的泵浦光注入到各具有不同零色散波长并且串联连接的多个色散偏移光纤中，而进行四波混合，来执行信号光的波长转换。

另外，根据上述常规光放大器通过组合级联拉曼放大和参量放大或四波混合来实现宽带的事实，应当清楚，对于参量放大信号光的光参量放大器，存在的问题是，在单独利用参量放大来放大信号光的情况下，难以实现所希望的带宽和增益。

下面，对光参量放大器的基本工作原理进行描述。

在典型的光参量放大器中，例如，如图7中的上部所示，将从信号光源101注入的具有波长λ_S的信号光脉冲S和从泵浦(pump)光源102注入的具有波长λ_P的泵浦光脉冲P，经由偏光控制器103和104以及耦合器105施加给非线性光纤106，并且使通过非线性光纤106的光通过光带通滤波器107，接着，向外部输出所得的参量放大后的信号光S。如图7中的下部所示，泵浦光波长λ_P被设置为与非线性光纤106的零色散波长λ₀一致(λ_P＝λ₀)。在该图中，Δλ表示信号光波长λ_S与泵浦光波长λ_P之间的距离(分离量)。在具有这种构造的光参量放大器中，可以给出下列项，作为控制参量增益生成的因数。

(i)源于四波混合的因数

(ii)源于信号光S与泵浦光P之间的偏散(walk-off)的因数

因此，为了实现参量增益宽带、高参量增益，在进行设计时必需考虑因数(i)和(ii)。

具体地说，对于(i)中的因数，四波混合生成效率和相位匹配条件是重要的。典型地，四波混合效率η_c由下面的公式(1)表示。

η_c＝[[1-exp(-αz)]/α]²exp(-αz)[γP_P]²(1)

这里，α表示非线性光纤的吸收系数，γ表示非线性系数，而P_P表示泵浦光脉冲P的光功率。根据上述公式(1)中的关系，为了确保所需的四波混合效率，必需抑制吸收系数α的影响，并增大泵浦光功率P_P。

而且，当满足下面的公式(2)时，相位匹配条件Δβ得到满足，公式(2)是利用信号光波长λ_S、泵浦光波长λ_P、非线性光纤106的零色散波长λ₀以及色散斜度dD_c/dλ来表示的。

Δβ＝-2γP_P

$\mathrm{\Δ\β}=-\frac{2\mathrm{\πc}{\mathrm{\λ}}_0^3}{{\mathrm{\λ}}_P^3{\mathrm{\λ}}_S^2}\frac{d{D}_C}{\mathrm{d\λ}}{({\mathrm{\λ}}_P-{\mathrm{\λ}}_S)}^2({\mathrm{\λ}}_P-{\mathrm{\λ}}_0)---\left(2\right)$

如前所述，在典型的光参量放大器中，进行了其中非线性光纤的零色散波长λ₀和泵浦光波长λ_P相一致的设计。然而，因为实际使用的非线性光纤的零色散波长λ₀不能避免纵向上的波动，所以难以准确地实现λ₀＝λ_P的状态。如果在泵浦光波长λ_P相对于零色散波长λ₀偏移的状态下满足上述公式(2)的相位匹配条件，则将在特定波长下实现最大参量增益。即，在λ₀＝λ_P的理想状态下的参量增益相对于宽范围上的波长成为恒定的，但是，由于泵浦光波长λ_P相对于零色散波长λ₀的偏移，而导致实际获得的参量增益的带宽特性中出现峰值。该峰值的出现限制了光参量放大器的带宽。此外，为了以高增益来放大希望的信号光，必需把零色散波长λ₀和泵浦光波长λ_P设置成，使得参量增益的峰值波长表现为接近于信号光波长。然而，上述设计因零色散波长λ₀的前述波动等而不易实现。

当色散斜度是零(dD_c/dλ＝0)时，公式(2)的关系不能满足，由此始终保持相位失配，导致增益减小。

考虑公式(1)和公式(2)之间的关系，为了在光参量放大器中实现高增益，例如，利用双波长泵浦光的双波长激发是有效的。然而，因为利用双波长激发的光参量放大器照字面理解需要双泵浦光源，所以问题在于具有成本劣势。

对于(ii)中的源于偏散的因数，利用非线性光纤的长度L，根据下面的公式(3)获得信号光S与泵浦光P之间的偏散(延迟量)Δτ。

$\mathrm{\Δ\τ}=\frac{{\mathrm{dD}}_C}{\mathrm{d\λ}}{({\mathrm{\λ}}_P-{\mathrm{\λ}}_S)}^{2}L---\left(3\right)$

图8例示了参量增益与在信号光S和泵浦光P之间的偏散Δτ之间的关系。该关系表明，当偏散Δτ达到一定值时，参量增益达到最大值。在参量增益达到其最大值之前偏散Δτ比较低的区域中的增益减小，表示相位失配。另一方面，在参量增益达到其最大值之后的增益减小，是由信号光脉冲S与泵浦光脉冲P之间的偏散Δτ增大造成的。这样，在参量放大中，信号光脉冲S与泵浦光脉冲P之间的偏散Δτ和相位匹配条件Δβ，是对增益影响极大的因数。

发明内容

本发明将解决上述问题，目的在于提供可以利用简单结构来实现高增益和宽带的光参量放大器。而且，一个目的是，提供可以按高参量增益来放大希望波长的信号光的光参量放大器。

为了实现上述目的，根据本发明的光参量放大器的一个方面，是这样一种光参量放大器，其包括被注入信号光的非线性放大部和向所述非线性放大部提供泵浦光的泵浦光提供部，该光参量放大器利用泵浦光造成的非线性光效应，参量放大通_[L1]过所述非线性放大部传送的信号光，并输出参量放大后的信号光，其中，所述非线性放大部是通过按多级连接多个非线性放大介质来构成的，所述多个非线性放大介质具有互不相同的零色散波长和互不相同的色散斜度。在这样的光参量放大器中，在所述多级非线性放大介质中的每一级中获得具有不同波长特性的参量增益，并且在合计的参量增益的增益带宽中参量放大信号光。

对于光参量放大器的所述多个非线性放大介质，优选的是，它们的零色散波长中的每一个与泵浦光的波长相比都位于短波长侧，而相对位于信号光输入侧的非线性放大介质的零色散波长，与相对位于信号光输出侧的非线性放大介质的零色散波长相比位于长波长侧。而且，理想的是，相对位于信号光输出侧的非线性放大介质的色散斜度陡于相对位于信号光输入侧的非线性放大介质的色散斜度。而且，理想的是具有高非线性度，其中，可以有效获得非线性光效应的范围窄于产生群速度色散的范围。通过利用如上所述的多个非线性放大介质，可以在泵浦光波长附近的宽频带上获得高参量增益。

根据本发明的光参量放大器的另一方面，是这样一种光参量放大器，其包括被注入信号光的非线性放大介质和向所述非线性放大介质提供泵浦光的泵浦光提供部，该光参量放大器利用泵浦光造成的非线性光效应，参量放大通过所述非线性放大介质传送的信号光，并输出参量放大后的信号光，其中，所述非线性放大介质具有不同于泵浦光波长的零色散波长，并且还具有被设置为使得参量增益的峰值波长位于信号光的波长附近的色散斜度。这种光参量放大器可以获得与信号光的波长相对应的最高参量增益。

根据如上所述的本发明的参量放大器，即使对于所述非线性放大介质的零色散波长与泵浦光波长不一致的情况，通过最优化所述多级非线性放大介质的零色散波长以及色散斜度，也可以实现参量放大的高增益和宽频带。而且，通过考虑到希望信号光波长来设计所述非线性放大介质的色散斜度，可以实现参量放大的高增益，而不造成结构复杂性。

根据下面结合附图对本发明实施例的描述，将清楚本发明的其它目的、特征以及优点。

附图说明

图1是示出根据本发明的光参量放大器的第一实施例的结构的图。

图2是解释第一实施例中的多级HNLF的零色散波长与色散斜度之间的关系的图。

图3是示出非线性放大介质的参量增益带宽特性与色散斜度之间的关系的图。

图4是示意性地示出单根HNLF的参量增益的波长特性的图。

图5是示出当多级化两根HNLF时的参量增益的波长特性的示例的图。

图6是示出根据本发明的光参量放大器的第二实施例的结构的图。

图7是示出典型的光参量放大器的结构示例的图。

图8是示出参量增益与信号光相对于泵浦光的偏散之间的关系的示例的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对用于实现本发明的最佳模式进行描述。贯穿所有附图，相同标号都表示相同或等同的部分。

图1是示出根据本发明的光参量放大器的第一实施例的结构的图。

在图1中，本实施例的光参量放大器例如包括：信号光源1，其生成信号光S；泵浦光源2，其生成泵浦光P；偏光控制器3和4，用作偏光控制器件；耦合器5，其对信号光S和泵浦光P进行耦合；n个偏光保持高度非线性光纤(下文中，称为HNLF)6-1、6-2，到6-n，用作非线性放大部；以及光带通滤波器7，用作信号光提取部。

信号光源1例如根据OTDM系统生成具有高速比特率的信号光脉冲S，并且向偏光控制器3输出信号光S。这里，示出了信号光源1设置在光参量放大器中的示例。然而，本发明不限于此，而可以是这样的结构，即，使得通过各种光通信系统的光传输路径等的信号光被输入至光参量放大器。

为其使用典型的连续光源或脉冲光源的泵浦光源2，生成具有波长λ_P和光功率P_P(该波长λ_P和光功率P_P是在考虑了信号光波长和HNLF 6-1到6-n中的每一个的零色散波长的情况下而预先设置的)的泵浦光P，并且将泵浦光P输出至偏光控制器4。

偏光控制器3和4分别把来自信号光源1的信号光S和来自泵浦光源2的泵浦光P转换成线偏振光，并且可变地控制每个偏振方向，使得信号光S和泵浦光P在HNLF 6-1的输入部中具有相同的偏振。这里，将偏光控制器3和4设置得与信号光S和泵浦光P相对应。然而，可以针对信号光S和泵浦光P中的任一个来设置一个偏光控制器，以控制相对偏振方向。

耦合器5对从偏光控制器3输出的信号光S和从偏光控制器4输出的泵浦光P进行耦合，并且把所耦合后的光提供给HNLF 6-1。

HNLF 6-1到6-n串联连接在耦合器5的输出端子与光带通滤波器7的输入端子之间，而且，它们的零色散波长和它们的色散斜度中的每一个都被设置成互不相同的值。HNLF 6-1到6-n中的每一个都比典型参量放大器中使用的非线性光纤具有更高的非线性度，并且非线性光效应可以有效地获得的范围(非线性范围)远小于产生群速度色散的范围(色散范围)。使用这种HNLF作为非线性放大介质，使得能够实现具有短的长度的非线性放大介质。这里，示出了使用HNLF的示例。然而，适用于本发明的非线性放大介质不限于这些，而是例如，可以使用非线性光学晶体等。如果可以选择合适的零色散波长和色散斜度，则介质的形状等就不是关键的。

下面，参照图2，详细描述HNLF 6-1到6-n中的每一个的零色散波长和色散斜度的相对关系。下面，将HNLF 6-1到6-n的零色散波长指定为λ₀₁到λ_0n，将色散斜度指定为DS₀₁到DS_0n，而将光纤长度指定为L₀₁到L_0n。上述公式(2)中的色散斜度dD_C/dλ对应于色散斜度DS₀₁到DS_0n。

图2的中部示出了HNLF 6-1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ_0n与泵浦光波长λ_P之间的相对关系，其中，水平轴是光纤长度，而垂直轴是波长。这样，按使多级HNLF 6-1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ_0n朝着HNLF中的较后级变短的方式进行设置，以满足相对关系λ₀₁＞λ₀₂＞…＞λ_0n。第一级HNLF 6-1的零色散波长λ₀₁与泵浦光波长λ_P相比位于较短波长侧(λ_P＞λ₀₁)。

而且，图2的下部示出了HNLF 6-1到6-n中的每一个的色散斜度DS₀₁到DS_0n之间的相对关系。这样，按使多级HNLF 6-1到6-n的色散斜度DS₀₁到DS_0n朝着HNLF中的较后级变陡的方式对结构进行设置，以满足相对关系DS₀₁＜DS₀₂＜…＜DS_0n。

图2示出了HNLF 6-1到6-n的相应光纤长度L₀₁到L_0n几乎相同的示例。然而，本发明中的非线性放大介质的长度可以根据希望的参量增益带宽特性而恰当地进行调节。

光带通滤波器7具有与信号光波长相对应的通带。其从通过HNLF6-1到6-n中的每一个的光中提取信号光分量，并且在参量放大之后向外部输出该信号光分量，作为信号光S。

接下来，对第一实施例的操作进行描述。

在具有上述构造的光参量放大器中，经由偏光控制器3和4以及耦合器5在相同偏振状态下耦合来自信号光源1的信号光S和来自泵浦光源2的泵浦光P，并且将耦合后的信号光S和泵浦光P发送至HNLF 6-1的输入端子。向多级HNLF 6-1到6-n顺序传输提供至HNLF 6-1的信号光S和泵浦光P，并且利用泵浦光P在HNLF 6-1到6-n中的每一个中造成的非线性光效应，参量放大信号光S。

这时，因为按使多级HNLF 6-1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ_0n朝着HNLF中的较后级变短和色散斜度DS₀₁到DS_0n朝着HNLF中的较后级变陡的方式进行设置，所以HNLF 6-1到6-n中的每一个的参量增益的峰值波长顺序地偏向泵浦光的波长侧(长波长侧)。因此，在多级HNLF 6-1到6-n的全部上获得的参量增益是宽频带上的高增益。

具体地说，如上所述，如果在参量放大中的非线性放大介质的零色散波长λ₀与泵浦光波长λ_P之间出现偏移，则在参量增益的波长特性中出现峰值。在前述公式(2)中示出的相位匹配条件Δβ中，对于2γP_P的值恒定的情况，如果零色散波长λ₀相对于泵浦光波长λ_P的偏移变大，增大了值(λ_P-λ₀)，则通过减小(λ_P-λ_S)来补偿增加的值，就可满足相位匹配条件。即，通过增大零色散波长λ₀的偏移而可以获得峰值增益的信号光波长λ_S朝着长波长侧偏移，并且趋近泵浦光波长λ_P。因此，在本光参量放大器中，关注前述零色散波长λ₀相对于泵浦光波长λ_P的偏移与参量增益的峰值波长之间的关系，并且按使HNLF 6-1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ₀₁。朝着HNLF中的较后级与泵浦光波长λ_P分离并且朝着短波长侧偏移的方式进行设置。结果，HNLF 6-1到6-n中的每一个的参量增益的峰值波长，越靠HNLF的较后级，越趋近泵浦光波长λ_P。

而且，因为参量增益的峰值波长还取决于色散斜度，所以本光参量放大器正面利用这种特性，以实现参量增益宽带和高参量增益。图3示出了非线性放大介质的参量增益带宽特性(具体地说，参量增益相对于信号光波长λ_S和泵浦光波长λ_P的分离量Δλ的特性)与色散斜度之间的关系。这样，通过增大斜度，参量增益带宽特性的峰值波长朝着长波长侧偏移，趋近泵浦光波长λ_P。这种特性对应于这样的事实，即，在前述公式(2)中示出的相位匹配条件Δβ中，针对2γP_P的值恒定的情况，通过减小(λ_P-λ_S)来补偿色散斜度dD_C/dλ的增大，从而满足相位匹配条件。因此，在本光参量放大器中，按使HNLF 6-1到6-n的色散斜度DS₀₁到DS_0n朝着HNLF中的较后级变陡的方式进行设置。结果，HNLF 6-1到6-n中的每一个的参量增益的峰值波长，越靠HNLF中的较后级，越趋近泵浦光波长λ_P。

图4是示意性地示出多级HNLF 6-1到6-n中的一个HNLF的波长与参量增益之间的关系的图。根据泵浦光波长λ_P、零色散波长λ₀以及信号光波长λS的相对位置来确定单根HNLF的参量增益的增大特性。如图4所示，在接近泵浦光波长λ_P的波长区中，参量增益G与光纤长度L的平方成比例(G∝(gL)²)，而在远离泵浦光波长λ_P并且其中完全满足相位匹配条件的波长区中，参量增益G按光纤长度L的指数函数增大(G∝exp(gL))。本光参量放大器旨在通过利用相对于波长的参量增益增大的差别来产生参量增益的高增益。

图5示出了当多级连接零色散波长和色散斜度互不相同的两个HPNLF时获得的参量增益的波长特性的示例。因单根HNLF而造成的参量增益G1对应于较前级侧的HNLF，其中，零色散波长接近于泵浦光波长λ_P。因单根HNLF而造成的参量增益G2对应于较后级侧的HNLF，其中，零色散波长与泵浦光波长λ_P分离。而且，在多级后获得的参量增益是增益G1和G2的总和，并且实现了与针对单根HNLF的相比更平坦的波长特性。在本光参量放大器中，如上所述，多级化n个HNLF，由此可以在泵浦光波长λ_P附近的宽频带上获得高参量增益。

通过最优化上面的多级HNLF 6-1到6-n中的零色散波长λ₀₁到λ_0n和色散斜度DS₀₁到DS_0n，从而在本光参量放大器中，朝着HNLF 6-1到6-n中的较后级侧优化相位匹配条件，而抑制了因较前级侧的非线性效应造成功率快速增大所导致的信号光脉冲的劣化，由此使得朝着较后级能够获得高增益。

另外，在本光参量放大器中，使用HNLF作为非线性放大介质，旨在缩短光纤长度。结果，抑制了如前述公式(3)所示的信号光S与泵浦光P之间的偏散Δτ，并且还抑制了来自HNLF的群速度色散(GVD)的影响，由此使得能够实现光参量放大器的更高增益。

如上所述，根据第一实施例的光参量放大器，使用HNLF 6-1到6-n作为非线性放大介质，将它们串联连接以进行多级化，并且最优化了HNLF 6-1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ_0n和色散斜度DS₀₁到DS_0n的设置。结果，即便利用其中使用一个泵浦光源2的简单构造，也可以实现高增益和宽带参量放大。

接下来，对本发明的第二实施例进行描述。

图6是示出根据本发明的光参量放大器的第二实施例的结构的图。

在图6中，本实施例的光参量放大器包括n级HNLF 6-1到6-n，其中，串联连接图1中示出的第一实施例的结构中的n个HNLF 6-1到6-n中的m个(1＜m＜n)HNLF 6-1到6-m，串联连接n-m个HNLF 6-m+1到6-n，并且通过耦合器8和耦合器9并联连接HNLF 6-1到6-m和HNLF6-m+1到6-n。类似于第一实施例的情况，按使HNLF 6-1到6-m和HNLF6-m+1到6-n的零色散波长λ₀₁到λ_0m和λ_0m+1到λ_0n朝着HNLF中的较后级变短的方式，对结构进行设置，从而具有λ₀₁＞λ₀₂＞…＞λ_0m和λ_0m+1＞λ_0m+2＞…＞λ_0n的相对关系。而且，类似于第一实施例的情况，按还使HNLF 6-1到6-m和HNLF 6-m+1到6-n的色散斜度DS₀₁到DS_0m和DS_0m+1到DS_0n朝着HNLF中的较后级变陡的方式，对结构进行设置，从而具有DS₀₁＜DS₀₂＜…＜DS_0m和DS_0m+1＜DS_0m+2＜…＜DS_0n的相对关系。

此外，本光参量放大器在HNLF 6-m与耦合器9之间具有延迟增加装置10。该延迟增加装置10调节通过HNLF 6-1到6-m传送的信号光S与通过6-m+1到6-n传送的信号光S之间出现的时间差。

在具有上述构造的光参量放大器中，经由偏光控制器3和4以及耦合器5，在相同偏振状态下对来自信号光源1的信号光S和来自泵浦光源2的泵浦光P进行耦合。而且，通过分路装置8将耦合后的光分路成两路，将一个分路光传向HNLF 6-1，而将另一分路光传向HNLF 6-m+1。通过串联连接的HNLF 6-1到6-m顺序地传输提供至HNLF 6-1的信号光S和泵浦光P，并且根据与第一实施例的情况相同的工作原理，利用泵浦光P在HNLF 6-1到6-m中造成的非线性光效应而参量放大信号光S。类似地，通过串联连接的HNLF 6-m+1到6-n顺序地传输提供至HNLF 6-m+1的信号光S和泵浦光P，并且对它们进行参量放大。此外，通过延迟增加装置10向在HNLF 6-1到6-m中参量放大的信号光S增加所需的延时，该延时修正针对在HNLF 6-m+1到6-n中参量放大的信号光S的时间差。接着，通过耦合器9耦合从延迟增加装置10和HNLF 6-n输出的光，将耦合后的光提供至光带通滤波器7，从而提取耦合后的光中包含的信号光分量。结果，从光带通滤波器7向外部输出参量放大后的信号光S。

如上所述，利用第二实施例的光参量放大器，也可以获得与第一实施例中的情况相同的效果。

在第一和第二实施例中，示出了这样的结构示例，其中，使用了多级HNLF来同时实现高增益和宽带的光参量放大器。然而，在其中例如如图7所示地使用单根非线性光纤的光参量放大器中，通过施加如图3中所示的参量增益的峰值波长的色散斜度依赖性，并且考虑希望的信号光波长来设置非线性光纤的色散斜度，可以把参量增益的峰值波长设置在信号光波长的附近。因此，通过优化设计其中使用了单根非线性光纤的光参量放大器的色散斜度，也可以实现高增益，而无结构复杂性。

Claims (5)

1.一种光参量放大器，其包括被注入信号光的非线性放大部和向所述非线性放大部提供泵浦光的泵浦光提供部，该光参量放大器利用泵浦光造成的非线性光效应，参量放大通过所述非线性放大部传送的信号光，并输出参量放大后的信号光，其中

所述非线性放大部是通过按多级连接多个非线性放大介质来构成的，所述多个非线性放大介质具有互不相同的零色散波长和互不相同的色散斜度，

对于所述多个非线性放大介质，它们的零色散波长中的每一个与泵浦光的波长相比都位于短波长侧，而相对位于信号光输入侧的非线性放大介质的零色散波长，与相对位于信号光输出侧的非线性放大介质的零色散波长相比，位于长波长侧，并且，

相对位于信号光输出侧的非线性放大介质的色散斜度大于相对位于信号光输入侧的非线性放大介质的色散斜度。

2.根据权利要求1所述的光参量放大器，其中

所述多个非线性放大介质被串联连接。

3.根据权利要求1所述的光参量放大器，其特征在于：

所述泵浦光提供部具有将泵浦光耦合到被射入所述非线性放大部的信号光的第1耦合器；

所述非线性放大部具有：

所述多个非线性放大介质串联连接的第1路径；

所述多个非线性放大介质串联连接的第2路径，其与第1路径不同；

分路装置，其将来自所述第1耦合器的光分成两路，其中一分路光给予所述第1路径，而另一分路光给予所述第2路径；以及

第2耦合器，其耦合并输出分别经所述第1路径和所述第2路径传播的被放大光参量的各信号光。

4.根据权利要求1所述的光参量放大器，其中

所述泵浦光提供部包括：

泵浦光源，其生成泵浦光；

偏光控制器件，其控制信号光的偏振状态和从所述泵浦光源输出的泵浦光的偏振状态中的至少一个，使得信号光和泵浦光在所述非线性放大部的信号光输入端的偏振方向变得相同；以及

耦合器，其对通过所述偏光控制器件控制其偏振状态的信号光和泵浦光进行耦合，并且将耦合后的信号光和泵浦光提供给所述非线性放大部。

5.根据权利要求1所述的光参量放大器，其包括信号光提取部，该信号光提取部从已通过所述非线性放大部的光中提取信号光分量。

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