CN115588896A - 光放大器及光通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工作电流小的光放大器。光放大器(G)具有：一个或多个稀土类元素掺杂光纤(EF)，其分别包含一个或多个纤芯(Ce)；与工作电流相应地发出使掺杂于稀土类元素掺杂光纤(EF)的稀土类元素激励的激励光，针对稀土类元素掺杂光纤(EF)的每一个纤芯(Ce)而超过一个的数量的激励光源(L)；以及合成部(PB)，其将由针对每一个纤芯(Ce)而超过一个的数量的激励光源(L)分别发出的激励光(Lp)进行合成，纤芯(Ce)为合计两个以上，相对于纤芯(Ce)分别将由针对每一个纤芯(Ce)而超过一个的数量的激励光源(L)发出的激励光(Lp)合成而导入。

Description

光放大器及光通信系统
技术领域
本发明涉及光放大器及光通信系统。
背景技术
在非专利文献1公开了一种光通信系统，其具有海底光缆和光放大器，该光放大器从在陆地站点设置的供电装置通过供电线被供给电力。
非专利文献1：NEC技术刊物，2009，Vol.62，No4，p.20－23、32－35、44－47
但是，非专利文献1所记载的光放大器的工作电流大，光通信系统的电阻损耗与光放大器的工作电流相应地变大。因此，谋求工作电流小的光放大器。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供工作电流小的光放大器。
本发明的光放大器G具有：一个或多个稀土类元素掺杂光纤EF，其分别包含一个或多个纤芯Ce；与工作电流相应地发出使掺杂于稀土类元素掺杂光纤EF的稀土类元素激励的激励光，针对稀土类元素掺杂光纤EF的每一个纤芯Ce而超过一个的数量的激励光源L；以及合成部PB，其将由针对每一个纤芯Ce而超过一个的数量的激励光源L分别发出的激励光Lp进行合成，纤芯Ce为合计两个以上，相对于纤芯Ce分别将由针对每一个纤芯Ce而超过一个的数量的激励光源L发出的激励光Lp合成而导入。
发明的效果
根据本发明，能够提供工作电流小的光放大器。
附图说明
图1是例示实施方式所涉及的光通信系统的供电结构的等效电路图。
图2是例示第1实施方式所涉及的光放大器的结构的图。
图3是例示掺铒光纤的结构的剖视图。
图4是第1实施方式所涉及的光放大器的半导体激光器驱动电路的等效电路图。
图5是表示光放大器的工作电流和光通信系统的消耗电力等及供给电压之间的关系的第1例的图。
图6是表示光放大器的工作电流和光通信系统的消耗电力及供给电压之间的关系的第2例的图。
图7是例示变形例所涉及的光放大器的结构的图。
图8是例示第2实施方式所涉及的光放大器的结构的图。
图9是第3实施方式所涉及的光放大器的半导体激光器驱动电路的等效电路图。
图10是例示第4实施方式所涉及的光放大器的半导体激光器的图。
图11是第5实施方式所涉及的光放大器的半导体激光器驱动电路的等效电路图。
图12是例示第6实施方式所涉及的光放大器的结构的图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。本发明的一个方式所涉及的光放大器具有：一个或多个稀土类元素掺杂光纤，其分别包含一个或多个纤芯；与驱动电流相应地发出使掺杂于稀土类元素掺杂光纤的稀土类元素激励的激励光，针对稀土类元素掺杂光纤的每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源；以及合成部，其将由针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源分别发出的激励光进行合成，纤芯为合计两个以上，相对于纤芯分别将由针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源发出的激励光合成而导入。
如果将针对每一个纤芯而超过一个的数量设为K，则上述的光放大器将由K个激励光源分别发出的光进行合成而导入至一个纤芯，使该纤芯激励。通过该结构，能够将为了得到使该纤芯激励的光功率所要求的激励光源的驱动电流设为大致1/K，因此能够提供工作电流小的光放大器。
光放大器是指不将光信号变换为电信号，以直接光的状态进行放大的放大器。另外，在各自包含一个或多个纤芯的一个或多个稀土类元素掺杂光纤包含有下述稀土类元素掺杂光纤等，即：包含一个纤芯的一个稀土类元素掺杂光纤；包含多个纤芯的一个稀土类元素掺杂光纤；各自包含一个纤芯的多个稀土类元素掺杂光纤；以及各自包含多个纤芯的多个稀土类元素掺杂光纤。在包含多个纤芯的稀土类元素掺杂光纤包含有耦合型多芯光纤、多模光纤及非耦合型多芯光纤等。在以下说明的用语中“多芯光纤”设为是耦合型多芯光纤、多模式光纤及非耦合型多芯光纤中的至少一者。
针对每一个纤芯而超过一个的数量是指整数或者小数。例如在上述的光放大器针对每两个纤芯而具有四个激励光源的情况下，针对每一个纤芯而超过一个的数量为2。在上述的光放大器针对每两个纤芯而具有三个激励光源的情况下，针对每一个纤芯而超过一个的数量为1.5。
光放大器的工作电流是指为了得到期望的放大率而用于使光放大器工作的电流。用于使激励光源驱动的驱动电流是光放大器的工作电流之中的至少一部分。由于驱动电流变小，因此光放大器的工作电流变小。
在上述的光放大器，针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源可以通过从串联连接的多个驱动电路供给的驱动电流而被驱动。例如，在向K个激励光源供给驱动电流的情况下，如果并联连接有K个驱动电路，则需要针对每一个K个驱动电路而供给大致相等的驱动电流I，因此需要合计K×I的驱动电流而光放大器的工作电流增大。K个驱动电路串联连接，由此能够通过驱动电流I使K个驱动电路整体驱动，与并联连接有K个驱动电路的情况相比较，能够将驱动电流设为大致1/K。
在上述的光放大器，合成部可以通过偏振合成方式、光注入同步方式、复合谐振器方式及主振荡器输出放大器(Master Oscillator Power Amplifier：MOPA)方式之中的至少一个方式，将由针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源分别发出的激励光进行合成。上述的光放大器通过各方式或者通过各方式的组合，能够将由针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源分别发出的激励光进行合成。
偏振合成方式是指使用偏振光分光器(Polarizing Beam Splitter：PBS)等偏振元件将多个不同的偏振进行合成的方式。偏振是指电场及磁场的振动方向规则性的光或者电波等的电磁波。光注入同步方式是指利用光注入同步现象将多个不同的光进行合成的方式。光注入同步现象是指下述现象，即，从外部将具有与振荡波长接近的波长的光射入至自振荡的半导体激光器，由此该半导体激光器的振荡波长被引入至所射入的光的波长。
复合谐振器方式是指使用复合谐振器将多个不同的光进行合成的方式。复合谐振器是指多个谐振器沿规定方向连接的谐振器。主振荡器输出放大器方式是指使用主振荡器输出放大器将多个不同的光进行合成的方式。主振荡器输出放大器将第1主振荡器(或者种子光)和高输出的第2振荡器独立地控制，从第2振荡器侧取出将由第1振荡器及第2振荡器分别发出的光合成后的高输出的光。
在上述的光放大器，可以是针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源在至少一部分包含半导体激光器组，该半导体激光器组包含串联连接的多个半导体激光器，该半导体激光器组所包含的多个半导体激光器由共通的驱动电流驱动。上述的“在至少一部分包含半导体激光器组”包含下述两种情况，即，针对每一个纤芯而超过一个的数量的激励光源由多个该半导体激光器组构成的情况、以及在一部分包含该半导体激光器组而构成的情况。
例如，在使激励光源驱动的驱动电路具有电流源的情况下，电流源包含电阻，因此驱动电路的数量越增加，则压降变得越大，光放大器的工作电流越增大。与此相对，上述的光放大器使半导体激光器组所包含的多个半导体激光器由共通的驱动电流驱动，由此能够与半导体激光器组的数量相对应地减少驱动电路的数量。由此，抑制压降，能够减小光放大器的工作电流。另外，上述的光放大器减少驱动电路的数量，由此能够减小对驱动电路进行配置的面积。
在上述的光放大器，稀土类元素掺杂光纤优选是多个纤芯由单一的包层覆盖的多芯光纤。具备光放大器所具有的多芯光纤，由此光放大器所具有的纤芯的数量增加，其目的在于，随着纤芯的数量增加，抑制针对每一个纤芯的光放大器的工作电流的效果变大。
在稀土类元素掺杂光纤为耦合型多芯光纤的情况下，多个纤芯之中的相邻的纤芯间的功率耦合系数优选为10[/m]以上。在具备具有实用性的特性的稀土类元素掺杂光纤的光放大器，稀土类元素掺杂光纤的长度设为大致10[m]以上。在该情况下，使用相邻的纤芯间的功率耦合系数为10[/m]以上的耦合型多芯光纤，由此能够充分地抑制模式依赖增益(Mode Dependent Gain：MDG)。由于通过抑制MDG而得到的冗余性，上述的光放大器在分别导入至纤芯的激励光的光功率从最佳的状态大幅偏离的情况下，也能够减小模式间的增益的差。
功率耦合系数是指在规定的导波模式传输单位长度时与其他导波模式耦合的成分的功率的比率，作为功率耦合方程式的系数进行定义。[m]表示代表米的单位，[/m]表示代表米的倒数的单位。下面，附带[]而标记的英文是指单位。
另外，本发明的光通信系统具有传送光信号的一个或多个光纤和对由光纤传送的光信号进行放大的上述的光放大器。在该光通信系统，具有上述的光放大器，由此能够减小光放大器的工作电流，能够减小光通信系统的电阻损耗。另外，抑制光放大器的激励光源、功率晶体管等元件的温度上升，能够延长各元件的寿命。
[本发明的实施方式的详细内容]
以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的光放大器的具体例进行说明。此外，本发明不受这些例示所限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。另外，在说明中，对同一要素或者具有同一功能的要素使用同一标号，适当省略重复的说明。
[实施方式]
(光通信系统100的结构)
对具有本发明的实施方式所涉及的光放大器G的光通信系统100进行说明。光通信系统100例如是使用将太平洋横穿而设置的海底光缆，在日本和美国之间等进行长距离光通信的海底光缆系统。光通信系统100具有传送光信号的一个或多个光纤和对通过该光纤传送的光信号进行放大的光放大器G。
一个或多个光纤设置于海底光缆内。在光通信系统100，为了对通过光纤传送的光信号的传送损耗进行补偿，在该光纤所涉及的传送路径中途的海底配置有多个中继器。光放大器G分别设置于该多个中继器。
图1是例示在光通信系统100对多个中继器分别供给电力的供电系统的结构的等效电路图。光通信系统100作为供电系统的结构而具有第1供电装置10、第2供电装置20、以及供电线PL1至供电线PLN+1。此外，N为自然数，供电线PL1及供电线PLN+1等的尾标(下标文字)是为了对N+1个供电线分别进行区分而附带的。在下面的说明，在没有对N+1个供电线进行特别区分的情况下，有时省略尾标而统称为供电线PL。这点在以下的说明中使用尾标而标记的中继器T、光放大器G、半导体激光器L、驱动电路D及掺铒光纤EF等也是同样的。
在光通信系统，为了提高供电系统的可靠性，将能够供给所需电力的供电装置分别设置于多个陆地站。陆地站是指将在海底设置而来的海底光缆提升至地上的据点。
在光通信系统100，第1供电装置10设置于第1陆地站(例如日本)，从直流电流源Ai对中继器供给直流的恒定电流。第2供电装置20设置于第2陆地站(例如美国)，从直流电流源Ao对中继器供给直流的恒定电流。第1供电装置10及第2供电装置20分别在海中接地。光通信系统100进行能够通过第1陆地站及第2陆地站分担电力供给的两站点供电。
供电线PL1至供电线PLN+1是将从第1供电装置10及第2供电装置20各自供给的电力向串联连接的中继器T1至中继器TN+1分别送电的送电路径。
电压Vs表示对中继器T1至中继器TN+1整体供给的电压。电压VL1至电压VLN+1表示与中继器T1至中继器TN+1各自成对而供给的电压。电阻R1至电阻RN+1表示与供电线PL1至供电线PLN+1各自成对的电阻。
在光通信系统100等海底光缆系统，通过电阻R1至电阻RN+1等的电阻而产生电阻损耗。电阻损耗与电流的平方成正比，因此优选减小供给的电流。但是，在海底光缆系统，为了对中继器以直流进行供电，电压和电流之间的比率调整受到限制，要求使在中继器所需的电流流过供电线。因此，为了减小海底光缆系统的电阻损耗，对中继器所包含的光放大器要求工作电流小的光放大器。
[第1实施方式]
(光放大器G的结构)
参照图2及图3对光放大器G的结构进行说明。图2是例示光通信系统100的中继器T所包含的光放大器G的结构的图。图3是例示光放大器G所具有的掺铒光纤EF的结构的剖视图。图3的剖视图对应于在利用与光的传送方向大致正交的平面将掺铒光纤EF切断的情况下从光的传送方向侧观察掺铒光纤EF的图。
如图2所示，中继器T具有包含光放大器G1、光放大器G2、光放大器GM在内的M个光放大器G。此外，图1所示的中继器T1至中继器TN+1都具有与图2所示的结构相同的结构。M是表示在从第1陆地站向第2陆地站的上行方向或者从第2陆地站向第1陆地站的下行方向的任意方向传送光信号的光纤所包含的传送光信号的纤芯(以下，称为“信号纤芯”。)的数量的自然数。在本实施方式M为8。但不限定于此，M的值能够适当变更。
在中继器T分别连接有从第1陆地站侧朝向第2陆地站侧传送光信号的上行光纤Fu和从第2陆地站侧朝向第1陆地站侧传送光信号的下行光纤Fd。上行光纤Fu是将包含信号纤芯Cs1、信号纤芯Cs3及信号纤芯Cs2M－1(第奇数个信号纤芯Cs)在内的8个信号纤芯Cs由单一的包层覆盖的多芯光纤。下行光纤Fd是将包含信号纤芯Cs2、信号纤芯Cs4及信号纤芯Cs2M(第偶数个信号纤芯Cs)在内的8个信号纤芯Cs由单一的包层覆盖的多芯光纤。上行光纤Fu及下行光纤Fd例如将波长为大致1550[nm]的信号光Ls作为光信号进行传送。但是，信号光Ls的波长不限定于大致1550[nm]，能够适当变更。
光放大器G对经过上行光纤Fu从第1陆地站侧向中继器T射入而来的信号光Ls进行放大，使放大后的信号光Ls经过上行光纤Fu向第2陆地站侧射出。另外，光放大器G对经过下行光纤Fd从第2陆地站侧向中继器T射入而来的信号光Ls进行放大，使放大后的信号光Ls经过下行光纤Fd向第1陆地站侧射出。
在图2，光放大器G具有掺铒光纤EF、半导体激光器L和偏振元件PB。更详细地说，光放大器G1具有掺铒光纤EF1、掺铒光纤EF2、半导体激光器L1至半导体激光器L4这四个半导体激光器L、以及偏振元件PB1至PB2这两个偏振元件PB。光放大器G2具有掺铒光纤EF3、掺铒光纤EF4、半导体激光器L5至半导体激光器L8这四个半导体激光器L、以及偏振元件PB3至PB4这两个偏振元件PB。光放大器GM具有掺铒光纤EF2M－1、掺铒光纤EF2M、半导体激光器L4M－3至半导体激光器L4M这四个半导体激光器L、以及偏振元件PB2M－1至PB2M这两个偏振元件PB。
掺铒光纤EF是各自包含一个或多个纤芯的一个或多个稀土类元素掺杂光纤的一个例子。在稀土类元素掺杂光纤对信号光进行放大的纤芯(以下，称为“激励纤芯”)Ce是稀土类元素掺杂光纤所包含的一个或多个纤芯的一个例子。
如图3例示那样，掺铒光纤EF2M－1及掺铒光纤EF2M分别是将8个激励纤芯Ce由单一的包层CL覆盖的多芯光纤。此外，掺铒光纤EF1至掺铒光纤EF2M的掺铒光纤EF都是相同的结构。
在本实施方式，上行光纤Fu及下行光纤Fd也是将8个信号纤芯Cs由单一的包层CL覆盖的多芯光纤。在本实施方式，例示出信号纤芯Cs的数量和激励纤芯Ce的数量相等的结构，但两者的数量也可以不必相等。
掺铒光纤EF2M－1具有激励纤芯Ce1至Ce2M－1这8个激励纤芯Ce，对分别经过第奇数个信号纤芯Cs1至信号纤芯Cs2M－1传送的信号光Ls进行放大。掺铒光纤EF2M具有激励纤芯Ce2至Ce2M这8个激励纤芯Ce，对分别经过第偶数个信号纤芯Cs2至信号纤芯Cs2M传送的信号光Ls进行放大。在作为掺铒光纤EF而使用耦合型多芯光纤的情况下，多个激励纤芯Ce之中的相邻的激励纤芯Ce间的功率耦合系数优选为10[/m]以上。
在图2，半导体激光器L是与驱动电流相应地发出使掺杂于掺铒光纤EF的铒激励的激励光Lp的激励光源的一个例子。半导体激光器L例如发出具有能够使铒激励的大致1480[nm]或者大致980[nm]的波长的激励光Lp。但是，激励光源不限定于半导体激光器L，只要能够发出具有能够将铒激励的波长的激励光，则也可以是其他光源。
在本实施方式，光放大器G针对掺铒光纤EF的每一个激励纤芯Ce而具有两个半导体激光器L。具体地说，为了对分别经过上行光纤Fu和下行光纤Fd所包含的合计16个信号纤芯Cs传送的信号光Ls进行放大，光放大器G具有16个掺铒光纤EF的激励纤芯Ce。另外，光放大器G针对掺铒光纤EF的每一个激励纤芯Ce而具有两个半导体激光器L，而合计具有32个半导体激光器L。
半导体激光器L1及半导体激光器L2使掺杂于激励纤芯Ce1的铒激励。半导体激光器L3及半导体激光器L4使掺杂于激励纤芯Ce2的铒激励。半导体激光器L5及半导体激光器L6使掺杂于激励纤芯Ce3的铒激励。半导体激光器L7及半导体激光器L8使掺杂于激励纤芯Ce4的铒激励。半导体激光器L4M－3及半导体激光器L4M－2使掺杂于激励纤芯Ce2M－1的铒激励。半导体激光器L4M－1及半导体激光器L4M使掺杂于激励纤芯Ce2M的铒激励。
在光放大器G1，由半导体激光器L1及半导体激光器L2发出的激励光Lp分别射入至偏振元件PB1。偏振元件PB1是对由针对每一个激励纤芯Ce而为两个的半导体激光器L1及半导体激光器L2分别发出的激励光Lp进行合成的合成部的一个例子。通过偏振元件PB1将激励光Lp合成的方式与偏振合成方式相对应。
偏振元件PB1是包含使P偏振成分透过、对S偏振成分进行反射的光学面的偏振光分光器。偏振元件PB1例如通过使由半导体激光器L1发出的P偏振的直线偏振光即激励光Lp透过、对由半导体激光器L2发出的S偏振的直线偏振光即激励光Lp进行反射而对两者进行合成。偏振元件PB1利用偏振，由此能够将分别由半导体激光器L1及半导体激光器L2发出的激励光Lp高效地合成。由半导体激光器L发出的激励光Lp不限定于直线偏振光，也可以是椭圆偏振光等，但在抑制光损耗的观点优选直线偏振光。
同样地，由半导体激光器L3及半导体激光器L4发出的激励光Lp分别射入至偏振元件PB2，由偏振元件PB2进行合成。
由偏振元件PB1合成后的激励光Lp以及由偏振元件PB2合成后的激励光Lp分别射入至3dB耦合器B1。3dB耦合器B1是在将射入而来的两个光合成后，以分支比大致成为1对1的方式分支为两个的无源光元件。由3dB耦合器B1分支出的激励光Lp之中的一个在朝向泵浦合束器P1导光后，射入至泵浦合束器P1。
泵浦合束器P1例如是波分复用(Wavelength Division Multiplexing：WDM)耦合器。由3dB耦合器B1分支出的激励光Lp之中的一个激励光Lp通过泵浦合束器P1的作用与经过信号纤芯Cs1传送而来的信号光Ls合流，与该信号光Ls一起射入至掺铒光纤EF1的激励纤芯Ce1。
换言之，由半导体激光器L1及半导体激光器L2这两个半导体激光器L发出的激励光Lp在由偏振元件PB1合成后，经由泵浦合束器P1对激励纤芯Ce1导入。
掺铒光纤EF1通过射入而来的激励光Lp对掺杂于激励纤芯Ce1的铒进行激励，由此形成反转分布。掺铒光纤EF1通过处于反转分布状态的铒离子，使经过掺铒光纤EF1而传送的信号光Ls受激辐射而放大。放大后的信号光Ls朝向第2陆地站侧而经过信号纤芯Cs1被再次传送。
另一方面，由3dB耦合器B1分支出的激励光Lp之中的另一个激励光Lp射入至泵浦合束器P2，与经过信号纤芯Cs2传送而来的信号光Ls合流后，与该信号光Ls一起射入至掺铒光纤EF2的激励纤芯Ce2。
掺铒光纤EF2通过射入而来的激励光Lp对掺杂于激励纤芯Ce2的铒进行激励，由此形成反转分布。掺铒光纤EF2通过处于反转分布状态的铒离子，使经过掺铒光纤EF2传送的信号光Ls受激辐射而放大。放大后的信号光Ls朝向第1陆地站侧而经过信号纤芯Cs2被再次传送。
光放大器G1使经过上行光纤Fu所包含的信号纤芯Cs1传送的信号光Ls和经过下行光纤Fd所包含的信号纤芯Cs2传送的信号光Ls成对而放大，由此使通过中继器T进行的中继连接冗余化。即，光放大器G1即使在半导体激光器L1至半导体激光器L4之中的一部分由于故障等而没有发出激励光Lp的情况下，也能够使其影响分散，防止经过上行光纤Fu及下行光纤Fd而传送的光信号的一部分没有被放大。
同样地，光放大器G2通过由半导体激光器L5至半导体激光器L8的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs3及信号纤芯Cs4传送的信号光Ls放大。光放大器GM通过由半导体激光器L4M－3至半导体激光器L4M的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs2M－1及信号纤芯Cs2M传送的信号光Ls放大。
光放大器G2至光放大器GM除了成为光放大对象的信号纤芯Cs不同这一点以外，结构及功能与光放大器G1相同。
(半导体激光器L的驱动电路D的结构例)
图4是例示使光放大器G所包含的半导体激光器L驱动的驱动电路D的结构的等效电路图。光放大器G为了使半导体激光器L1至半导体激光器L4M(M＝8)这32个半导体激光器L进行驱动，具有驱动电路D1至驱动电路D4M这32个驱动电路D。驱动电路D1至驱动电路D4M串联连接。驱动电路D1至驱动电路D4M与从第1供电装置10供给的工作电流S的至少一部分即驱动电流I相应地，使半导体激光器L1至半导体激光器L4M的各半导体激光器L发光驱动。电压VL表示供给至中继器T的电压。
在图4，驱动电路D1具有恒压电路Cv1和恒流电路Ci1。恒压电路Cv1包含齐纳二极管Z1，以驱动电路D1所承受的基准电压Vr大致恒定的方式进行恒压控制。
恒流电路Ci1包含电流源A11和电流源A21，以使在驱动电路D1流动的电流大致恒定的方式进行恒流控制。电流源A11与半导体激光器L1串联连接，以使在半导体激光器L1流动的驱动电流I1大致恒定的方式供给电流。电流源A12与半导体激光器L1并联连接，以使流过驱动电路D1的半导体激光器L1以外的电流Is1大致恒定的方式供给电流。驱动电流I1、电流Is1及流过恒压电路Cv1的基准电流Ir在流过驱动电路D1后合流，作为工作电流S而供给至驱动电路D2。基准电流Ir、驱动电流I1与电流Is1之和大致等于工作电流S。
驱动电路D2至驱动电路D4M的结构及功能除了成为驱动对象的半导体激光器L不同这一点以外，与驱动电路D1相同。
(光放大器G的作用效果)
如以上说明所述，本实施方式所涉及的光放大器G具有：包含8个激励纤芯Ce(纤芯)的一个掺铒光纤EF(稀土类元素掺杂光纤)；以及与驱动电流相应地发出使掺杂于掺铒光纤EF的铒(稀土类元素)激励的激励光Lp，针对掺铒光纤EF的每一个激励纤芯Ce而为两个的半导体激光器L(激励光源)。另外，光放大器G具有将由针对每一个激励纤芯Ce而为两个的半导体激光器L分别发出的激励光Lp进行合成的偏振元件PB(合成部)。激励纤芯Ce合计有8个，分别相对于8个激励纤芯Ce，将由针对每一个激励纤芯Ce而为两个的半导体激光器L发出的激励光Lp合成而导入。
光放大器G通过驱动电流I使两个半导体激光器L一起驱动，通过将由两个半导体激光器L分别发出的激励光Lp合成后的激励光Lp使一个激励纤芯Ce激励。因此，与通过来自一个半导体激光器的激励光使一个激励纤芯激励的情况相比较，光放大器G能够将驱动电流I设为大致1/2。通过使驱动电流I减小，从而能够提供工作电流小的光放大器。
在这里，图5及图6是对表示光放大器的工作电流和光通信系统的消耗电力及向光通信系统的供给电压之间的关系的仿真结果进行说明的图。图5示出了激励纤芯Ce为4个的情况，图6示出了激励纤芯Ce为8个的情况。
图5及图6的横轴表示光放大器的工作电流[A]，纵轴表示消耗电力[kW]及供给电压[kV]。另外，图5及图6的虚线的曲线图表示供给电压，实线的曲线图表示消耗电力。
在图5，消耗电力Gp1X示出了对比例所涉及的光放大器GX的消耗电力，供给电压Gv1X示出了对比例所涉及的光放大器GX的供给电压。对比例是非专利文献1所记载的基于数值条件进行仿真而得到的结果。消耗电力Gp1示出了本实施方式所涉及的光放大器G的消耗电力，供给电压Gv1示出了本实施方式所涉及的光放大器G的供给电压。
同样地，在图6，消耗电力Gp2X示出了对比例所涉及的光放大器GX的消耗电力，供给电压Gv2X示出了对比例所涉及的光放大器GX的供给电压。消耗电力Gp2示出了本实施方式所涉及的光放大器G的消耗电力，供给电压Gv2示出了本实施方式所涉及的光放大器G的供给电压。
光放大器GX的工作电流为大约1.1[A]，与此相对，光放大器G的工作电流为大约一半即0.5[A]左右。在图5的例子，伴随工作电流的减小，相对于消耗电力Gp1X的大约12[kW]，消耗电力Gp1减小至6[kW]左右为止。另外，相对于供给电压Gv1X的大约11[kV]，供给电压Gv1减小至9[kV]左右为止。
在图6的例子，相对于消耗电力Gp2X的大约15[kW]，消耗电力Gp2减小至9[kW]左右为止。另外，相对于供给电压Gv2X的大约14[kV]，供给电压Gv1为15[kV]左右，增加了大约1[kV]。
根据这些结果，可知通过具有本实施方式所涉及的光放大器G，从而光通信系统的电阻损耗变小，光通信系统的消耗电力相对于对比例能够抑制为一半左右。另外，可知供给电压相对于对比例而减小，或者即使增加也是少量的增加。
(变形例)
对变形例所涉及的光放大器Ga进行说明。此外，对与第1实施方式相同的要素或者具有同一功能的要素使用同一标号，适当省略重复的说明。这一点在此后说明的其他实施方式也是同样的。
在本变形例，光放大器Ga针对掺铒光纤EF的每两个激励纤芯Ce而具有三个半导体激光器L。
图7是例示中继器Ta所包含的光放大器Ga的结构的图。在图7，光放大器Ga1具有掺铒光纤EF1、掺铒光纤EF2、半导体激光器L1至半导体激光器L3这三个半导体激光器L、以及偏振元件PB1至PB3这三个偏振元件PB。光放大器Ga2具有掺铒光纤EF3、掺铒光纤EF4、半导体激光器L4至半导体激光器L6这三个半导体激光器L、以及偏振元件PB4至PB6这三个偏振元件PB。光放大器GaM具有掺铒光纤EF2M－1、掺铒光纤EF2M、半导体激光器L3M－2至半导体激光器L3M这三个半导体激光器L、以及偏振元件PB3M－2至PB3M这三个偏振元件PB。
为了对分别经过上行光纤Fu和下行光纤Fd所包含的合计16个信号纤芯Cs而传送的信号光Ls进行放大，光放大器Ga具有16个掺铒光纤EF的激励纤芯Ce。另外，光放大器Ga针对掺铒光纤EF的每两个激励纤芯Cea为三个而合计24个半导体激光器L。
在光放大器Ga1，由半导体激光器L1发出的激励光Lp射入至偏振元件PB1。由半导体激光器L2发出的激励光Lp射入至偏振元件PB2。由半导体激光器L3发出的激励光Lp射入至偏振元件PB3。
由半导体激光器L2发出的激励光Lp之中的由偏振元件PB2偏振分离的一部分和由半导体激光器L1发出的激励光Lp被合成而射入至3dB耦合器B1。同样地，由半导体激光器L2发出的激励光Lp之中的由偏振元件PB2偏振分离的一部分和由半导体激光器L3发出的激励光Lp被合成而射入至3dB耦合器B1。
由半导体激光器L2发出的激励光Lp优选通过大致均等的光功率而由偏振元件PB2偏振分离，各个偏振的光功率的差异特别优选为1[dB]以下。
3dB耦合器B1在将射入而来的两个激励光Lp合成后，以分支比成为大致1对1的方式分支为两个。由3dB耦合器B1分支出的激励光Lp之中的一个射入至泵浦合束器P1，与经过信号纤芯Cs1传送而来的信号光Ls合流，与该信号光Ls一起射入至掺铒光纤EF1的激励纤芯Ce1。掺铒光纤EF1通过由激励光Lp激励的铒而形成反转分布，使经过掺铒光纤EF1的信号光Ls放大。
另一方面，由3dB耦合器B1分支出的激励光Lp之中的另一个射入至泵浦合束器P2，与经过信号纤芯Cs2传送而来的信号光Ls合流，与该信号光Ls一起射入至掺铒光纤EF2的激励纤芯Ce2。掺铒光纤EF2通过由激励光Lp激励的铒而形成反转分布，使经过掺铒光纤EF2的信号光Ls放大。
同样地，光放大器Ga2通过由半导体激光器L4至半导体激光器L6的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs3及信号纤芯Cs4传送的信号光Ls放大。光放大器GaM通过由半导体激光器L3M－2至半导体激光器L3M的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs2M－1及信号纤芯Cs2M传送的信号光Ls放大。
光放大器Ga2至光放大器GaM除了光放大对象的信号纤芯Cs不同这一点以外，结构及功能与光放大器Ga1相同。
使光放大器Ga所具有的半导体激光器L驱动的驱动电路除了与半导体激光器L的数量相匹配而数量成为3M个这一点以外，与图4所示的驱动电路D相同。
如上所述，光放大器Ga通过驱动电流I使三个半导体激光器L一起驱动，通过将由三个半导体激光器L分别发出的激励光Lp合成的激励光Lp使两个激励纤芯Ce激励。由此与通过来自一个半导体激光器的激励光使激励纤芯激励的情况相比较，光放大器Ga能够将驱动电流I设为大致2/3。使驱动电流I减小，由此能够提供工作电流小的光放大器。
在第1实施方式，例示出由针对每两个激励纤芯Ce而四个的半导体激光器L发出的激励光Lp被合成而导入的结构，在变形例，例示出由针对每两个激励纤芯Ce而三个的半导体激光器L发出的激励光Lp被合成而导入的结构，但不限定于此。只要激励纤芯为合计两个以上，分别针对激励纤芯将由针对每一个纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器L发出的激励光合成而导入，则激励纤芯Ce的数量和半导体激光器L没有特别限制。
[第2实施方式]
对第2实施方式所涉及的光放大器Gb进行说明。在本实施方式，光放大器Gb将针对每一个激励纤芯Ce而由超过一个的数量的半导体激光器L分别发出的激励光Lp通过光注入同步方式进行合成。
图8是例示中继器Tb所包含的光放大器Gb的结构的图。在图8，光放大器Gb1具有掺铒光纤EF1、掺铒光纤EF2、以及半导体激光器L1至半导体激光器L4这四个半导体激光器L。半导体激光器L1至半导体激光器L4之中的半导体激光器L1和半导体激光器L2串联连接，另外，半导体激光器L3和半导体激光器L4串联连接。
光放大器Gb2具有掺铒光纤EF3、掺铒光纤EF4、以及半导体激光器L5至半导体激光器L8这四个半导体激光器L。半导体激光器L5至半导体激光器L8之中的半导体激光器L5和半导体激光器L6串联连接，另外，半导体激光器L7和半导体激光器L8串联连接。
光放大器GbM具有掺铒光纤EF2M－1、掺铒光纤EF2M、以及半导体激光器L4M－3至半导体激光器L4M这四个半导体激光器L。半导体激光器L4M－3至半导体激光器L4M之中的半导体激光器L4M－3和半导体激光器L4M－2串联连接，另外，半导体激光器L4M和半导体激光器L4M－1串联连接。
为了将经过上行光纤Fu和下行光纤Fd所包含的合计16个信号纤芯Cs分别传送的信号光Ls进行放大，光放大器Gb具有16个掺铒光纤EF的激励纤芯Ce。另外，光放大器Gb具有针对掺铒光纤EF的每一个激励纤芯Ce为两个而合计32个半导体激光器L。
在光放大器Ga1，如果对自振荡的半导体激光器L2射入由半导体激光器L1发出的激励光Lp，则发生半导体激光器L2的振荡波长被引入至所射入的激励光Lp的波长的光注入同步现象，并且由半导体激光器L1发出的激励光Lp和由半导体激光器L2发出的激励光Lp被合成。合成后的激励光Lp射入至3dB耦合器B1。
同样地，如果对自振荡的半导体激光器L3射入由半导体激光器L4发出的激励光Lp，则发生半导体激光器L3的振荡波长被引入至所射入的激励光Lp的波长拉入的光注入同步现象，并且由半导体激光器L4发出的激励光Lp和由半导体激光器L3发出的激励光Lp被合成。合成后的激励光Lp射入至3dB耦合器B1。
3dB耦合器B1在将射入而来的两个激励光Lp合成后，以分支比成为大致1对1的方式分支为两个。分支出的激励光Lp之中的一个经由泵浦合束器P1射入至掺铒光纤EF1的激励纤芯Ce1而使铒激励，由此使经由信号纤芯Cs1传送的信号光Ls放大。另外，分支出的激励光Lp之中的另一个经由泵浦合束器P2射入至掺铒光纤EF2的激励纤芯Ce2而使铒激励，由此使经过信号纤芯Cs2传送的信号光Ls放大。
同样地，光放大器Gb2通过由半导体激光器L5至半导体激光器L8的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs3及信号纤芯Cs4传送的信号光Ls放大。光放大器GbM通过由半导体激光器L4M－3至半导体激光器L4M的各半导体激光器L发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs2M－1及信号纤芯Cs2M传送的信号光Ls放大。
光放大器Gb2至光放大器GbM除了光放大对象的信号纤芯Cs不同这一点以外，结构及功能与光放大器Gb1相同。
使光放大器Gb所具有的半导体激光器L驱动的驱动电路与图4所示的驱动电路D相同。
如以上那样光放大器Gb将由针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器L分别发出的激励光Lp通过光注入同步方式进行合成。由此，使驱动电流I减小，能够提供工作电流小的光放大器。
[第3实施方式]
对第3实施方式所涉及的光放大器Gc进行说明。在本实施方式，针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器Lc由多个半导体激光器组LG构成，该半导体激光器组LG包含串联连接的多个半导体激光器Lc。该半导体激光器组LG所包含的多个半导体激光器Lc由共通的驱动电流驱动。此外，半导体激光器组LG是多个半导体激光器组的统称标记。
图9是例示使光放大器Gc所包含的半导体激光器Lc驱动的驱动电路Dc的结构的等效电路图。半导体激光器Lc1至半导体激光器Lc4M(M＝8)这32个半导体激光器Lc由半导体激光器组LG1至半导体激光器组LG2M这16个半导体激光器组LG构成。
光放大器Gc为了使半导体激光器组LG1至半导体激光器组LG2M这16个半导体激光器组LG驱动而具有驱动电路Dc1至驱动电路Dc2M这16个驱动电路Dc。驱动电路Dc1至驱动电路Dc2M串联连接。驱动电路Dc1至驱动电路Dc2M与从第1供电装置10供给的工作电流S的至少一部分即驱动电流I相应地，使半导体激光器Lc1至半导体激光器Lc4M的各半导体激光器Lc发光驱动。
16个半导体激光器组LG分别包含串联连接的两个半导体激光器Lc。具体地说，半导体激光器组LG1包含串联连接的半导体激光器Lc1及半导体激光器Lc2。半导体激光器Lc1及半导体激光器Lc2由共通的驱动电流I1驱动。半导体激光器组LG2包含串联连接的半导体激光器Lc3及半导体激光器Lc4。半导体激光器Lc3及半导体激光器Lc4由共通的驱动电流I2驱动。半导体激光器组LG2M包含串联连接的半导体激光器Lc4M－1及半导体激光器Lc4M。半导体激光器Lc4M－1及半导体激光器Lc4M由共通的驱动电流I2M驱动。
除了半导体激光器Lc的结构以外的驱动电路Dc的结构及功能与第1实施方式所说明的驱动电路D相同。
光放大器Gc通过共通的驱动电流I使两个半导体激光器Lc驱动，由此与第1实施方式所涉及的光放大器G相比较，能够减少使针对每一个激励纤芯Ce而两个的半导体激光器Lc驱动的驱动电路Dc的数量，减少电流源A1的数量。由此光放大器Gc抑制压降，能够减小光放大器Gc的工作电流。另外，光放大器Gc减少驱动电路Dc的数量，由此能够减小驱动电路Dc的配置面积。除了这些以外的效果与第1实施方式相同。
构成半导体激光器组LG的半导体激光器Lc的数量不限定为两个，也可以是三个以上。另外，驱动电路Dc还能够分别应用于光放大器Ga及光放大器Gb。在将驱动电路Dc应用于光放大器Ga的情况下，例如在一个驱动电路Dc设置三个半导体激光器Lc。
[第4实施方式]
对第4实施方式所涉及的光放大器Gd进行说明。在本实施方式，光放大器Gd将由针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器Ld分别发出的激励光Lp通过复合谐振器方式进行合成。
图10是例示光放大器Gd所包含的多个半导体激光器Ld之中的半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2的图。
如图10所示，半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2沿谐振方向50进行级联连接而构成复合谐振器。半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2具有上表面电极51、下表面电极52和上表面电极51侧电流阻挡层53。另外，半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2在半导体激光器Ld1和半导体激光器Ld2相向的各个端面具有防反射膜54。分别在半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2，在相对于半导体激光器Ld1和半导体激光器Ld2相向的端面而相反侧的端面设置有反射面。上表面电极51经由配线55与电流源A11连接。
驱动电流I1从电流源A11经过配线55及上表面电极51而供给至半导体激光器Ld1。驱动电流I1在流过半导体激光器Ld1后，经过配线56而供给至半导体激光器Ld2。即，向半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2供给共通的驱动电流I1。
半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2使通过在各个有源层57流过驱动电流I1而发出的光在有源层57内沿谐振方向50往复，通过受激辐射而振荡出激光。半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2将各自发出的激光合成后的激光作为激励光Lp而向输出方向58侧输出。
电流阻挡层53例如是为了在有源层57内封入光而设置的。防反射膜54例如是为了在光沿谐振方向50在有源层57内往复时，防止半导体激光器Ld1和半导体激光器Ld2的边界面处的反射，提高激光的振荡效率而设置的。
在光放大器Gd的驱动电路能够应用图9的驱动电路Dc。在该情况下，图10的半导体激光器Ld1与图9的半导体激光器Lc1相对应，图10的半导体激光器Ld2与图9的半导体激光器Lc2相对应。
在光放大器Gd所包含的多个半导体激光器Ld之中的除了半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2以外的半导体激光器Ld，结构及功能也与半导体激光器Ld1及半导体激光器Ld2相同。
如以上那样光放大器Gd将由针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器Ld分别发出的激励光Lp通过复合谐振器方式进行合成。由此，使驱动电流I减小，能够提供工作电流小的光放大器。
另外，光放大器Gd通过共通的驱动电流I使两个半导体激光器Ld驱动，由此与第1实施方式所涉及的光放大器G相比较，能够减少向针对每一个激励纤芯Ce为两个的半导体激光器Ld供给驱动电流的驱动电路Dc的数量，减少电流源A1的数量。由此光放大器Gd抑制压降，能够减小光放大器Gd的工作电流。另外，光放大器Gd减少驱动电路的数量，由此能够减小驱动电路的配置面积。除了这些以外的效果与第1实施方式相同。
在本实施方式，例示出通过复合谐振器方式进行的激励光Lp的合成，但也可以应用主振荡器输出放大器方式。在主振荡器输出放大器方式的情况下，在图10，半导体激光器Ld1与第1振荡器相对应，半导体激光器Ld2与第2振荡器相对应。第1振荡器例如是高品质光束发生用的高稳定的振荡器。第2振荡器例如是高输出的振荡器。由半导体激光器Ld1发出的激励光Lp和由半导体激光器Ld2发出的激励光Lp合成后的高输出的激励光Lp沿输出方向58从半导体激光器Ld2侧取出。
[第5实施方式]
对第5实施方式所涉及的光放大器Ge进行说明。在本实施方式，针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器Le是在一部分包含半导体激光器组LG而构成的，该半导体激光器组LG包含串联连接的多个半导体激光器Le。该半导体激光器组LG所包含的多个半导体激光器Le由共通的驱动电流驱动。
在光放大器Ge的结构能够应用与图7所示的中继器Ta所包含的光放大器Ga相同的结构。
图11是例示使光放大器Ge所包含的半导体激光器Le驱动的驱动电路De的结构的等效电路图。驱动电路De1至驱动电路De2M串联连接。驱动电路De1至驱动电路De2M与从第1供电装置10供给的工作电流S的至少一部分即驱动电流I相应地，使半导体激光器Le1至半导体激光器Le4M的各半导体激光器Lc发光驱动。
在驱动电路De1至驱动电路De2M之中的第奇数个驱动电路De设置有一个半导体激光器Le。在第偶数个驱动电路De设置有包含串联连接的两个半导体激光器Le的半导体激光器组LG。
具体地说，在驱动电路De1设置有一个半导体激光器Le1。在驱动电路De2设置有包含串联连接的半导体激光器Le2及半导体激光器Le3的半导体激光器组LG2。半导体激光器Le2及半导体激光器Le3由共通的驱动电流I2驱动。在驱动电路De2M设置有包含串联连接的半导体激光器Le3M－1及半导体激光器Le3M的半导体激光器组LG2M。半导体激光器Le3M－1及半导体激光器Le3M由共通的驱动电流I2驱动。
除了半导体激光器Le的结构以外的驱动电路De的结构及功能与第1实施方式所说明的驱动电路D相同。
如以上所述，光放大器Ge使三个半导体激光器Le由驱动电流I一起驱动，通过将由三个半导体激光器Le分别发出的激励光Lp合成后的激励光Lp使两个激励纤芯Ce激励。由此与通过来自一个半导体激光器的激励光使激励纤芯激励的情况相比较，光放大器Ge能够将驱动电流I设为大致2/3。通过使驱动电流I减小，从而能够提供工作电流小的光放大器。
另外，光放大器Ge使三个半导体激光器Le之中的两个半导体激光器Le由共通的驱动电流I驱动，由此与第1实施方式所涉及的光放大器G相比较，能够减少向针对每两个激励纤芯Ce为三个的半导体激光器Le供给驱动电流的驱动电路De的数量，减少电流源A1的数量。由此光放大器Ge能够抑制压降，减小光放大器Ge的工作电流。另外，光放大器Ge使驱动电路De的数量减少，由此能够减小驱动电路De的配置面积。除了这些以外的效果与第1实施方式相同。
[第6实施方式]
对第6实施方式所涉及的光放大器Gf进行说明。在本实施方式，针对每一个激励纤芯Ce而超过一个的数量的半导体激光器Lf是包含半导体激光器组LG而构成的，该半导体激光器组LG包含串联连接的多个半导体激光器Lf。该半导体激光器组LG所包含的多个半导体激光器Lf由共通的驱动电流驱动。另外，针对掺铒光纤EF的每两个激励纤芯Ce而具有三个半导体激光器Lf，将由三个半导体激光器Lf分别发出的激励光Lp通过光注入同步方式进行合成。
图12是例示中继器Tf所包含的光放大器Gf的结构的图。
在图12，光放大器Gf1具有掺铒光纤EF1、掺铒光纤EF2、以及半导体激光器Lf1至半导体激光器Lf3这三个半导体激光器Lf。半导体激光器Lf1至半导体激光器Lf3串联连接。
光放大器Gf2具有掺铒光纤EF3、掺铒光纤EF4、以及半导体激光器Lf4至半导体激光器Lf6这三个半导体激光器Lf。半导体激光器Lf4至半导体激光器Lf6串联连接。
光放大器GfM具有掺铒光纤EF2M－1、掺铒光纤EF2M、以及半导体激光器Lf3M－2至半导体激光器Lf3M这三个半导体激光器Lf。半导体激光器Lf3M－2至半导体激光器Lf3M串联连接。
光放大器Gf具有16个掺铒光纤EF的激励纤芯Ce。另外，光放大器Gf具有针对掺铒光纤EF的每两个激励纤芯Ce为三个而合计24个半导体激光器Lf。
在光放大器Gf1，如果相对于自振荡的半导体激光器Lf1射入由半导体激光器Lf2发出的激励光Lp，则发生半导体激光器Lf1的振荡波长被引入至所射入的激励光Lp的波长的光注入同步现象，并且由半导体激光器Lf2发出的激励光Lp和由半导体激光器Lf1发出的激励光Lp被合成。合成后的激励光Lp射入至3dB耦合器B1。
同样地，如果相对于自振荡的半导体激光器Lf3射入由半导体激光器Lf2发出的激励光Lp，则发生半导体激光器Lf3的振荡波长被引入至所射入的激励光Lp的波长的光注入同步现象，并且由半导体激光器Lf2发出的激励光Lp和由半导体激光器Lf3发出的激励光Lp被合成。合成后的激励光Lp射入至3dB耦合器B1。
从半导体激光器Lf2向半导体激光器Lf1及半导体激光器Lf3各自射入的光功率优选大致均等，两者间的光功率的差异特别优选为1[dB]以下。
3dB耦合器B1在将射入而来的两个激励光Lp合成后，以分支比成为大致1对1的方式分支为两个。分支出的激励光Lp之中的一个经由泵浦合束器P1而射入至掺铒光纤EF1的激励纤芯Ce1。分支出的激励光Lp之中的另一个经由泵浦合束器P2而射入至掺铒光纤EF2的激励纤芯Ce2。光放大器Gf1通过激励光Lp使铒激励，由此使经过信号纤芯Cs1及信号纤芯Cs2分别传送的信号光Ls放大。
同样地，光放大器Gf2通过由半导体激光器Lf4至半导体激光器Lf6的各半导体激光器Lf发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs3及信号纤芯Cs4传送的信号光Ls放大。光放大器GfM通过由半导体激光器Lf3M－3至半导体激光器Lf3M的各半导体激光器Lf发出的激励光Lp，使经过信号纤芯Cs2M－1及信号纤芯Cs2M传送的信号光Ls放大。
光放大器Gf2至光放大器GfM除了光放大对象的信号纤芯Cs不同这一点以外，结构及功能与光放大器Gf1相同。
使光放大器Gf所具有的半导体激光器Lf驱动的驱动电路能够应用图11所示的驱动电路De。
如以上那样光放大器Gf将由针对每两个激励纤芯Ce为三个的半导体激光器Lf分别发出的激励光Lp通过光注入同步方式进行合成，由此使驱动电流I减小，能够提供工作电流小的光放大器。另外，光放大器Gf能够抑制压降，减小光放大器Ge的工作电流，并且减小驱动电路De的配置面积。
在本实施方式例示出光注入同步方式，但也能够应用复合谐振器方式或者主振荡器输出放大器方式。另外，光放大器Gf也可以将偏振合成方式、光注入同步方式、复合谐振器方式或者主振荡器输出放大器方式进行组合而将激励光Lp合成。
以上，对各实施方式及变形例进行了说明，但本次公开的实施方式在全部方面都为例示，应该认为不是限制性的内容。本发明的范围不限定于上述的内容，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。
在上述的实施方式，作为光通信系统而例示出海底光缆系统，但不限定于此。实施方式也能够应用于除了海底光缆系统以外的光通信系统。
在实施方式的说明所使用的序数、数量等的数字全部是为了具体地说明本发明的技术而例示出的，本发明不限制于例示出的数字。
标号的说明
100…光通信系统，
10…第1供电装置，
20…第2供电装置，
50…谐振方向，
51…上表面电极，
52…下表面电极，
53…电流阻挡层，
54…防反射膜，
55、56…配线，
57…有源层，
58…输出方向，
M…信号纤芯的数量，
Ai、Ao…直流电流源，
T、Ta、Tb、Tf…中继器，
PL…供电线，
R…电阻，
V、Vs、VL…电压，
G、Ga、Gb、Gc、Gd、Ge、Gf…光放大器，
L、Lc、Ld、Le、Lf…半导体激光器(激励光源)，
PB…偏振元件(合成部)，
B…3dB耦合器，
P…泵浦合束器，
EF…掺铒光纤(稀土类元素掺杂光纤)，
Fu…上行光纤，
Fd…下行光纤，
Lp…激励光，
Ls…信号光，
Cs…信号纤芯，
Ce…激励纤芯(纤芯)，
CL…包层，
Cv…恒压电路，
Ci…恒流电路，
I…驱动电流，
Is…电流，
Vr…基准电压，
Ir…基准电流，
A1、A2…电流源，
Gv1、Gv1X、Gv2、Gv2X…供给电压，
Gp1、Gp1X、Gp2、Gp2X…消耗电力。

Claims (7)

1.一种光放大器，其具有：
一个或多个稀土类元素掺杂光纤，其各自包含一个或多个纤芯；
与驱动电流相应地发出使掺杂于所述稀土类元素掺杂光纤的稀土类元素激励的激励光，针对所述稀土类元素掺杂光纤的每一个所述纤芯而超过一个的数量的激励光源；以及
合成部，其将由针对每一个所述纤芯而超过一个的数量的所述激励光源分别发出的所述激励光进行合成，
所述纤芯为合计两个以上，
相对于所述纤芯分别将由针对每一个所述纤芯而超过一个的数量的所述激励光源发出的所述激励光合成而导入。
2.根据权利要求1所述的光放大器，其中，
针对每一个所述纤芯而超过一个的数量的所述激励光源由从串联连接的多个驱动电路供给的驱动电流进行驱动。
3.根据权利要求1或2所述的光放大器，其中，
所述合成部通过偏振合成方式、光注入同步方式、复合谐振器方式及主振荡器输出放大器方式之中的至少一个方式，将由针对每一个所述纤芯而超过一个的数量的所述激励光源分别发出的所述激励光进行合成，
所述偏振合成方式是使用偏振元件将多个不同的偏振进行合成的方式，
所述光注入同步方式是从外部将具有与振荡波长接近的波长的光射入至自振荡的半导体激光器，由此利用所述半导体激光器的振荡波长被引入至所射入的光的波长的光注入同步现象而将多个不同的光进行合成的方式，
所述复合谐振器方式是使用连接有多个谐振器的复合谐振器将多个不同的光进行合成的方式，
所述主振荡器输出放大器方式是使用主振荡器输出放大器将多个不同的光进行合成的方式，
所述主振荡器输出放大器从所述第2振荡器侧取出将由第1振荡器及第2振荡器分别发出的光合成后的光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光放大器，其中，
针对每一个所述纤芯而超过一个的数量的所述激励光源在至少一部分包含半导体激光器组，该半导体激光器组包含串联连接的多个半导体激光器，
所述半导体激光器组所包含的所述多个半导体激光器由共通的所述驱动电流进行驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光放大器，其中，
所述稀土类元素掺杂光纤是多个所述纤芯由单一的包层覆盖的多芯光纤。
6.根据权利要求5所述的光放大器，其中，
所述多个纤芯之中的相邻的纤芯间的功率耦合系数为10[/m]以上。
7.一种光通信系统，其具有：
传送光信号的一个或多个光纤；以及
对由所述光纤传送的所述光信号进行放大的权利要求1至6中任一项所述的光放大器。
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