JP2000124529A - Wide band light amplifier - Google Patents

Wide band light amplifier

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JP2000124529A
JP2000124529A JP15108898A JP15108898A JP2000124529A JP 2000124529 A JP2000124529 A JP 2000124529A JP 15108898 A JP15108898 A JP 15108898A JP 15108898 A JP15108898 A JP 15108898A JP 2000124529 A JP2000124529 A JP 2000124529A
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ケイ.スリヴァスタヴァ アトゥル
James W Sulhoff
ダブリュ.サルホフ ジェームズ
Yan Sun
ワイ.スン
John L Zyskind
エル.ジスキンド ジョン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a wide band light amplifier having uniform gain spectra. SOLUTION: A wise band amplifier 200 has at least two sections of a first (common) section 202 and a second (branch) section 204. After a light signal enters the common section 202, the light signal is branched into two (more than two) independent subbands. These independent subbands are respectively sent to the separate branches of the branch section 204 and after the subbands are amplified there, they are recombined to turn into an output signal. In concrete terms, the signal is branched into a short-wavelength (S) band, an intermediate-wavelength (M) band and a long-wavelength (L) band. These bands respectively correspond to each branch of the section 204. In am embodiment, the S band is in a range of 1510 to 1525 nm, the M band is in a range of 1525 to 1565 nm and the L band is in a range of 1565 to 1610 nm. It is also possible that one branch or a plurality of branches is or are further made to branch to realize a hybrid structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の分野に関
し、特に、広帯域光増幅器に関する。
The present invention relates to the field of optical communications, and more particularly, to a broadband optical amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信システムおよびネットワークで用い
られる光信号を増幅するために希土類をドープした光フ
ァイバ増幅器を使用することに大きな関心がある。この
ような希土類ドープ光ファイバ増幅器は費用効果が高い
ことがわかっており、低ノイズを示し、偏光依存でない
比較的広い帯域幅を提供し、クロストークが非常に小さ
く、関連する動作波長での挿入損失が少ない。これらの
好ましい特性の結果、希土類ドープ光ファイバ増幅器
(例えば、エルビウムドープファイバ増幅器(EDF
A)は、多くの光波通信システム、特に、波長分割多重
(WDM)光通信システムおよびネットワークにおい
て、現行の光電子再生器を置換しつつある。
BACKGROUND OF THE INVENTION There is a great interest in using rare earth doped fiber optic amplifiers to amplify optical signals used in communication systems and networks. Such rare earth doped fiber amplifiers have been found to be cost effective, exhibit low noise, provide a relatively wide bandwidth that is not polarization dependent, have very low crosstalk, and have insertion at the relevant operating wavelength. Low loss. As a result of these favorable properties, rare earth doped fiber amplifiers (eg, erbium doped fiber amplifiers (EDFs)
A) is replacing the current optoelectronic regenerator in many lightwave communication systems, especially wavelength division multiplexing (WDM) optical communication systems and networks.

【0003】このようなWDM光通信システムおよびネ
ットワークの容量を増大させるためには、一般に、与え
られたWDMシステム内にできるだけ多くの波長分割多
重(WDM)光チャネルを設けることが好ましいことが
示されている。理解されるように、このような「密な」
WDM(DWDM(dense WDM))光システムおよびネッ
トワークを実現するには、広帯域光増幅器が要求され
る。
To increase the capacity of such WDM optical communication systems and networks, it has generally been shown that it is preferable to provide as many wavelength division multiplexing (WDM) optical channels as possible in a given WDM system. ing. As will be appreciated, such a "dense"
In order to realize a WDM (Dense WDM) optical system and network, a broadband optical amplifier is required.

【0004】図1に示すように、EDFAの可能な全利
得スペクトルは非常に広い。しかし、残念ながら、ED
FAで利用可能な利得帯域幅は約10nmのみであるた
め、DWDMシステムでこの広いスペクトルを利用する
ことが制限されてしまう。
As shown in FIG. 1, the total possible gain spectrum of an EDFA is very wide. However, unfortunately, ED
The only gain bandwidth available in FA is about 10 nm, which limits the use of this broad spectrum in DWDM systems.

【0005】もちろん、当業者には知られているよう
に、このEDFAの利得帯域幅は、利得等化フィルタ
(GEF)を用いることにより、約1525nmから1
565nmまでのおよそ40nmまで広げることができ
る(例えば、下記文献参照)。 ・A. K. Srivistava, J. B. Judkins, Y. Sun, L. Garr
ett, J. L. Zyskind,J. W. Sulhoff, C. Wolf, R. M. D
erosier, A. H. Gnauck, R. W. Tkach, J. Zhou, R. P.
Espindola, A. M. Vengsarkar, and A. R. Chraplyvy,
"32 x 10 Gb/s WDM Transmission Over 640 km Using
Broad Band Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fibe
r Amplifiers", Proc. OFC(米国テキサス州ダラス)p
p.PD18(1997年2月16〜21日) ・Y. Sun, J. B. Judkins, A. K. Srivastava, L. Garr
ett, J. L. Zyskind,J. W. Sulhoff, C. Wolf, R. M. D
erosier, A. H. Gnauck, R. W. Tkach, J. Zhou, R. P.
Espindola, A. M. Vengsarkar, and A. R. Chraplyvy,
"Transmission of 32 WDM 10 Gb/s Channels Using Br
oad Band, Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fiber
Amplifiers", IEEE Photon Tech. Lett., 1997 ・P. F. Wysocky, J. B. Judkins, R. P. Espindola,
M. Andrejco, A. M. Vengsarkar, and K. Walker, "Erb
ium Doped Fiber Amplifier Flattened Beyond40 nm Us
ing Long-Period Grating", Proc. OFC(米国テキサス
州ダラス)pp.PD2(1997年2月16〜21日)
[0005] Of course, as is known to those skilled in the art, the gain bandwidth of this EDFA can be reduced from about 1525 nm to 1 by using a gain equalizing filter (GEF).
It can be extended to about 40 nm up to 565 nm (for example, see the following literature).・ AK Srivistava, JB Judkins, Y. Sun, L. Garr
ett, JL Zyskind, JW Sulhoff, C. Wolf, RM D
erosier, AH Gnauck, RW Tkach, J. Zhou, RP
Espindola, AM Vengsarkar, and AR Chraplyvy,
"32 x 10 Gb / s WDM Transmission Over 640 km Using
Broad Band Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fibe
r Amplifiers ", Proc. OFC (Dallas, Texas, USA) p
p.PD18 (February 16-21, 1997) ・ Y. Sun, JB Judkins, AK Srivastava, L. Garr
ett, JL Zyskind, JW Sulhoff, C. Wolf, RM D
erosier, AH Gnauck, RW Tkach, J. Zhou, RP
Espindola, AM Vengsarkar, and AR Chraplyvy,
"Transmission of 32 WDM 10 Gb / s Channels Using Br
oad Band, Gain-Flattened Erbium-Doped Silica Fiber
Amplifiers ", IEEE Photon Tech. Lett., 1997 ・ PF Wysocky, JB Judkins, RP Espindola,
M. Andrejco, AM Vengsarkar, and K. Walker, "Erb
ium Doped Fiber Amplifier Flattened Beyond40 nm Us
ing Long-Period Grating ", Proc. OFC (Dallas, Texas, USA) pp. PD2 (February 16-21, 1997)

【0006】さらに図1を参照すればわかるように、E
DFAの利得は、1525nm以下の領域および156
5nm以上の領域で鋭く降下する。その結果、EDFA
の利得帯域幅をGEFによってさらに増大させるのは実
際的でない。そのようなアプローチでは、受け入れられ
ないほど大量のポンプパワーを必要とし、対応して、許
容される低ノイズ指数を維持するために多数のGEFが
必要となるためである。
As can be seen with reference to FIG.
The DFA gain is in the region below 1525 nm and 156
It falls sharply in the region of 5 nm or more. As a result, EDFA
It is not practical to further increase the gain bandwidth of the GEF. Because such an approach requires an unacceptably large amount of pump power, and correspondingly a large number of GEFs to maintain an acceptable low noise figure.

【0007】従来技術によれば、1.57〜1.60μ
mの波長範囲で大きな光利得が得られる(例えば、下記
文献参照)。 ・J. F. Massicott, J. R. Armitage, R. Wyatt, B. J.
Ainslie, and S. P.Craig-Ryan, "High Gain, Broadba
nd 1.6 μm Er3+ Doped Silica Fibre Amplifier", Ele
c. Lett., Vol.26, No.14, pp.1038-1039, September 1
990 ・J. F. Massicott, R. Wyatt, and B. J. Ainslie, "L
ow Noise Operation of Er3+ Doped Silica Fibre Ampl
ifier Around 1.6 μm", Elec. Lett., Vol.26, No.20,
pp.1645-1646, September 1990
According to the prior art, 1.57 to 1.60 μm
A large optical gain is obtained in the wavelength range of m (for example, see the following document).・ JF Massicott, JR Armitage, R. Wyatt, BJ
Ainslie, and SPCraig-Ryan, "High Gain, Broadba
nd 1.6 μm Er 3+ Doped Silica Fiber Amplifier ", Ele
c. Lett., Vol.26, No.14, pp.1038-1039, September 1
990 ・ JF Massicott, R. Wyatt, and BJ Ainslie, "L
ow Noise Operation of Er 3+ Doped Silica Fiber Ampl
ifier Around 1.6 μm ", Elec. Lett., Vol. 26, No. 20,
pp.1645-1646, September 1990

【0008】さらに、1.53〜1.56μmの波長範
囲でエルビウムドープファイバを改善するために新たな
ドーピング材料が用いられている。特に、フッ化物ED
Fはさらに利得が増大することが示されており、また、
テルル化物EDFは大いに有望であることを示す報告が
ある(例えば、A. Mori, Y. Ohishi, M. Yamada, H.On
o, Y. Nishida, K. Oikawa and S. Sudo, "1.5μm Broa
dband Amplificationby Tellurite-Based EDFA's", Pro
c. OFC(米国テキサス州ダラス)pp.PD1(1997年2
月16〜21日)、参照)。
Further, new doping materials have been used to improve erbium-doped fibers in the wavelength range from 1.53 to 1.56 μm. In particular, fluoride ED
F has been shown to further increase the gain, and
There have been reports showing that telluride EDF is highly promising (eg, A. Mori, Y. Ohishi, M. Yamada, H. On
o, Y. Nishida, K. Oikawa and S. Sudo, "1.5 μm Broa
dband Amplificationby Tellurite-Based EDFA's ", Pro
c. OFC (Dallas, Texas, USA) pp.PD1 (February 1997)
16-21), see).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような見
通しにもかかわらず、これらのEDFの利得スペクトル
は一般に非一様であり、機械的安定性のような他の重要
な性質はほとんど理解されていない。
However, despite this perspective, the gain spectrum of these EDFs is generally non-uniform, and other important properties such as mechanical stability are poorly understood. Not.

【0010】従って、以上の背景から明らかなように、
広帯域光増幅器を開発する代替アプローチが必要とされ
ている。
Therefore, as is apparent from the above background,
There is a need for an alternative approach to developing broadband optical amplifiers.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、分岐
(スプリット)バンド構造を有する広帯域光増幅器が実
現される。この広帯域増幅器は、第1(共通)セクショ
ンと第2(分岐)セクションという少なくとも2つのセ
クションを有する。動作時には、光信号は共通セクショ
ンに入った後、2つ(以上)の独立のサブバンドに分岐
される。これらの独立のサブバンドはそれぞれ第2(分
岐)セクションの別々の分枝に送られ、そこで例えば増
幅された後、再結合して出力信号となる。
According to the present invention, a broadband optical amplifier having a split (split) band structure is realized. The broadband amplifier has at least two sections, a first (common) section and a second (branch) section. In operation, the optical signal enters the common section and is then split into two (or more) independent subbands. Each of these independent subbands is sent to a separate branch of the second (branch) section, where it is for example amplified and then recombined into an output signal.

【0012】本発明によれば、分岐セクションの各分枝
は、それを通るサブバンドに対して最適化される。さら
に、1つまたは複数の分枝をさらに分岐させ、別の特性
を示す混成構造を実現することも可能である。
According to the invention, each branch of the branch section is optimized for the subbands passing through it. In addition, one or more branches can be further branched to achieve a hybrid structure exhibiting other properties.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図2に、本発明の広帯域光ファイ
バ増幅器の基本原理を示す。広帯域増幅器200は、基
本的に、2つのセクション、すなわち、第1(共通)セ
クション202と第2(分岐)セクション204に分け
られる。簡単に説明すると、光信号は広帯域光増幅器2
00の共通セクション202に入る。その後、信号は、
2つ(以上)の独立の帯域(バンド)に分岐され、これ
らの独立のバンドはそれぞれ、第2(分岐)セクション
204の別々の分枝に送られる。並行して、これらの独
立のバンドは、これらの別々の分枝内で増幅された後、
再結合して出力信号となる。オプションとして、再結合
した出力信号をさらに出力セクション206で増幅ある
いは処理することが可能である。
FIG. 2 shows the basic principle of a broadband optical fiber amplifier according to the present invention. The broadband amplifier 200 is basically divided into two sections, a first (common) section 202 and a second (branch) section 204. Briefly, the optical signal is transmitted to the broadband optical amplifier 2.
00 enters the common section 202. Then the signal
It is branched into two (or more) independent bands, each of which is sent to a separate branch of the second (branch) section 204. In parallel, after these independent bands have been amplified in these separate branches,
Recombination results in an output signal. Optionally, the recombined output signal can be further amplified or processed at output section 206.

【0014】この原理に基づいて、広帯域光増幅器は実
現される。さらに図2を参照すると、光信号は、入力ポ
ート208を通して広帯域光増幅器200に入り、出力
ポート266から出る。出力ポート266は、入力ポー
ト208の「下流」にある。要素210〜212は光ア
イソレータである。要素220〜230はエルビウムド
ープファイバ増幅器である。要素240〜243は、ポ
ンプ放射244〜247を結合するための波長選択光フ
ァイバ結合器(WDM)である。要素231〜238は
GEFである。要素260は減衰器(アッテネータ)で
ある。要素250はデマルチプレクサである。要素25
1はマルチプレクサである。光アイソレータ、減衰器、
GEF、WDM、マルチプレクサ、およびデマルチプレ
クサは一般に知られているものであり、市販されている
ものもある。当業者には知られているように、オプショ
ンとして、EDFAの上流および下流のそれぞれに光ア
イソレータを設けてもよい。
On the basis of this principle, a broadband optical amplifier is realized. Still referring to FIG. 2, the optical signal enters the broadband optical amplifier 200 through the input port 208 and exits the output port 266. Output port 266 is “downstream” of input port 208. Elements 210-212 are optical isolators. Elements 220-230 are erbium-doped fiber amplifiers. Elements 240-243 are wavelength selective fiber optic couplers (WDMs) for combining pump radiations 244-247. Elements 231 to 238 are GEFs. Element 260 is an attenuator. Element 250 is a demultiplexer. Element 25
1 is a multiplexer. Optical isolators, attenuators,
GEFs, WDMs, multiplexers, and demultiplexers are commonly known and some are commercially available. As is known to those skilled in the art, optical isolators may optionally be provided upstream and downstream of the EDFA, respectively.

【0015】図2からわかるように、すべての入力光信
号は共通セクション202を通る。ここで、光信号を、
分岐前に、増幅することも可能である。この例示的な構
成では、信号は、デマルチプレクサ250の作用により
3個のサブバンドに分岐される。具体的には、信号は、
短波長バンド(S(short)バンド)、中間波長バンド
(M(middle)バンド。通常バンド(C(conventional)バ
ンド)ともいう)および長波長バンド(L(long)バン
ド)に分岐される。これらはそれぞれ、分岐セクション
204の各分枝に対応する。明らかなように、光信号を
このように複数のバンドに分岐することにより、これら
のバンドを並行して別々に増幅することが可能となる。
As can be seen from FIG. 2, all input optical signals pass through the common section 202. Here, the optical signal is
It is also possible to amplify before branching. In this exemplary configuration, the signal is split into three subbands under the action of demultiplexer 250. Specifically, the signal is:
It is divided into a short wavelength band (S (short) band), an intermediate wavelength band (M (middle) band; also called a normal band (C (conventional) band)) and a long wavelength band (L (long) band). These each correspond to a respective branch of the branch section 204. As is evident, splitting the optical signal into a plurality of bands in this manner allows these bands to be separately amplified in parallel.

【0016】もちろん当業者には認識されるように、光
信号をどのようなサブバンドに分岐するかは一定ではな
く変更可能であり、それらの波長の範囲によって記述す
ることができる。しかし、この例では、Sバンドは15
10nm〜1525nmの範囲であり、Mバンドは15
25nm〜1565nmの範囲であり、Lバンドは15
65nm〜1610nmの範囲であるとする。もちろ
ん、これらの範囲は、個々のEDF、設計および応用に
応じて変えることができる。
Of course, as will be appreciated by those skilled in the art, the sub-bands into which the optical signal is split are not fixed but can be varied and can be described by their wavelength ranges. However, in this example, the S band is 15
10 nm to 1525 nm, and the M band is 15 nm.
25 nm to 1565 nm, and the L band is 15 nm.
It is assumed to be in the range of 65 nm to 1610 nm. Of course, these ranges can vary depending on the particular EDF, design and application.

【0017】一般に、共通セクション202は、低ノイ
ズ指数を達成するために、強く反転される。さらに、S
バンドにおけるEDFの反転レベルは、このサブバンド
における高利得および高出力パワーを達成するために、
高く保たれる。また、このことにより、複数の信号チャ
ネルにわたる強い利得変動が生成されるため、EDFと
ともに複数のGEFを用いることにより、ほぼ平坦な利
得および低ノイズ指数を同時に達成する。
In general, common section 202 is strongly inverted to achieve a low noise figure. Furthermore, S
The inversion level of the EDF in the band is to achieve high gain and high output power in this sub-band,
Kept high. Also, this produces strong gain variations across multiple signal channels, so using multiple GEFs with EDFs simultaneously achieves substantially flat gain and low noise figure.

【0018】同様に、本実施例の構成に示される残りの
サブバンドについても、追加の設計が考慮される。具体
的には、Mバンドは、GEFおよび1つ以上の段を用い
ることにより、高パワー、平坦な利得および低ノイズ指
数を実現するように設計される。Lバンドでは、反転レ
ベルは低レベルに維持しなければならず、GEFを用い
て利得の平坦性を高めるのが好ましい。同様に、複数の
段を用いて、このサブバンドに対する出力パワーを高め
る。
Similarly, additional design is considered for the remaining subbands shown in the configuration of the present embodiment. Specifically, the M-band is designed to achieve high power, flat gain and low noise figure by using GEF and one or more stages. In the L band, the inversion level must be kept at a low level, and it is preferable to use GEF to improve the flatness of the gain. Similarly, multiple stages are used to increase the output power for this subband.

【0019】図2で参照符号250および251により
それぞれ表される、光信号の多重化(MUX)および分
離化(DEMUX)は、薄膜フィルタ、導波路ルータ、
あるいは、ファイバグレーティングとサーキュレータの
組合せなどのさまざまの方法を用いて実現することがで
きる。理解されるように、2つの隣接するサブバンド間
の導波バンドの幅は主に、使用されるMUXおよびDE
MUXの鮮鋭度と、GEFの精度によって決定される。
The multiplexing (MUX) and demultiplexing (DEMUX) of optical signals, represented by reference numerals 250 and 251 respectively in FIG.
Alternatively, it can be realized using various methods such as a combination of a fiber grating and a circulator. As will be appreciated, the width of the waveguide band between two adjacent sub-bands is mainly due to the MUX and DE used
It is determined by the sharpness of the MUX and the accuracy of the GEF.

【0020】光スペクトル全体を3個のサブバンドに分
割した図2の広帯域光増幅器構成を用いて数値シミュレ
ーションを実行した。このシミュレーションでは、Sバ
ンドに6個のGEF231〜236を用いた。すべての
ポンプレーザ245〜247は980nmで動作し、S
バンドでのポンプパワーは26dBmであり、Mバンド
およびLバンドでのポンプパワーは20.8dBmであ
った。Sバンドでは一般に、EDFに高い反転分布を生
成するために高いポンプパワーが要求される。
Numerical simulations were performed using the broadband optical amplifier configuration of FIG. 2 where the entire optical spectrum was divided into three subbands. In this simulation, six GEFs 231 to 236 were used for the S band. All pump lasers 245 to 247 operate at 980 nm and S
The pump power in the band was 26 dBm and the pump power in the M and L bands was 20.8 dBm. In the S band, high pump power is generally required to generate a high population inversion in the EDF.

【0021】このシミュレーションから得られた、図2
の例示的な構成に対する出力パワースペクトルを図3に
示す。この図から、高い出力パワーは、本発明に従って
構成された増幅器の特性であることがわかる。
FIG. 2 obtained from this simulation
FIG. 3 shows the output power spectrum for the exemplary configuration of FIG. From this figure, it can be seen that high output power is a characteristic of an amplifier constructed according to the present invention.

【0022】図4は、本発明の原理による広帯域増幅器
構成の代替例の概略図である。この例示した構成は、共
通セクション402と、2個の分枝を有する分岐セクシ
ョン404とを有する。サーキュレータ(回転子)46
0〜461および広帯域ブラッグファイバグレーティン
グ450〜451を用いて、分岐セクション404の前
後でDEMUXおよびMUXを実行する。この例示的な
広帯域増幅器構成では、Mバンドで1段増幅を用い、L
バンドで2段増幅を実行する。すべてのポンプは980
nmで動作する。
FIG. 4 is a schematic diagram of an alternative embodiment of a wideband amplifier configuration in accordance with the principles of the present invention. The illustrated configuration has a common section 402 and a branch section 404 having two branches. Circulator (rotor) 46
Perform DEMUX and MUX before and after branch section 404 using 0-461 and broadband Bragg fiber gratings 450-451. This exemplary wideband amplifier configuration uses one-stage amplification in the M band and L
Perform two-stage amplification on the band. All pumps are 980
work in nm.

【0023】2つの信号、すなわち、Mバンドにおける
1530nmの信号およびLバンドにおける1592n
mの信号を、飽和光源として用いた。全入力パワーは−
4.7dBmであり、全出力パワーは18.3dBmで
あって、その結果、利得は23dBであった。この広帯
域増幅器構成の出力スペクトルを図5に示す。
Two signals, a 1530 nm signal in the M band and a 1592n in the L band
The m signal was used as the saturation light source. Total input power is-
At 4.7 dBm, the total output power was 18.3 dBm, resulting in a gain of 23 dB. FIG. 5 shows the output spectrum of this broadband amplifier configuration.

【0024】以上説明したことから、当業者には直ちに
認識されるように、本発明の分岐バンド構成のさまざま
な変形例が可能である。特に、利用されるEDFの利得
および損失のスペクトルに応じて、入力光信号から2
つ、3つあるいはそれ以上のサブバンドを分岐させるこ
とが可能である。また、本発明の実施例の構成では2個
のセクションのみを用いたが、それより多くのセクショ
ンや、混成構造も、本発明の原理内で実現可能である。
From the foregoing, it will be readily appreciated by those skilled in the art that various modifications of the branch band arrangement of the present invention are possible. In particular, depending on the gain and loss spectrum of the EDF utilized, 2
It is possible to split one, three or more subbands. Further, although only two sections are used in the configuration of the embodiment of the present invention, more sections and a hybrid structure can be realized within the principle of the present invention.

【0025】そのような混成広帯域増幅器構成を図6に
示す。上記の構成と同様に、図6に概略を図示した混成
広帯域増幅器600は、基本的に2つのセクション、す
なわち第1(共通)セクション602と、第2(分岐)
セクション604に分けられる。分岐セクション604
は、光信号の独立の分岐サブバンドが通るいくつかの分
枝を有する。この混成広帯域増幅器構成をさらに特徴づ
けるのは、分岐セクション604がさらに分岐(混成)
セクション606を含むことである。混成セクション6
06では、1つ(以上)の分枝がさらにいくつかの分枝
に分岐する。
FIG. 6 shows such a hybrid broadband amplifier configuration. Similar to the configuration described above, the hybrid broadband amplifier 600 schematically illustrated in FIG. 6 basically comprises two sections: a first (common) section 602 and a second (branch) section.
It is divided into sections 604. Branch section 604
Has several branches through which independent branch subbands of the optical signal pass. Further characterizing this hybrid broadband amplifier configuration is that branch section 604 is further branched (hybrid).
Section 606 is included. Hybrid section 6
At 06, one (or more) branches further diverge into several branches.

【0026】光信号は、広帯域光増幅器600の共通セ
クション602に入り、DEMUX650によって2個
の独立のサブバンドに分岐される。これらの独立のサブ
バンドはそれぞれ、第2(分岐)セクション604の別
々の分枝へ送られる。分岐セクション604の上の分枝
を通る信号はさらにDEMUX651によって独立のサ
ブバンドに分岐される。並行して、すべての独立のサブ
バンドは、これらの分枝内で必要に応じて増幅された
後、MUX652によって再結合して出力信号となる。
The optical signal enters the common section 602 of the broadband optical amplifier 600 and is split by the DEMUX 650 into two independent subbands. Each of these independent subbands is sent to a separate branch of the second (branch) section 604. The signal passing through the branch above branch section 604 is further split by DEMUX 651 into independent subbands. In parallel, all independent sub-bands are amplified as needed in these branches and then recombined by MUX 652 to the output signal.

【0027】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、当業者であれば、本発明の原理に基づい
て、さまざまな変形例を構成することができる。特に、
光信号のうちの一部あるいは全部は再利用することが可
能である。例えば、あるサブバンドから排除されたパワ
ーを用いて別のサブバンドをポンピングすることが可能
である。また、当業者には理解されるように、構造をさ
らに混成化することが可能である。また、サブバンド
は、上記のEDF増幅器の代わりに半導体増幅器で増幅
することも可能である。
Although several embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art can make various modifications based on the principle of the present invention. In particular,
Some or all of the optical signals can be reused. For example, it is possible to pump another subband using the power rejected from one subband. It is also possible to further hybridize the structure, as will be appreciated by those skilled in the art. Further, the subband can be amplified by a semiconductor amplifier instead of the EDF amplifier.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ほ
ぼ一様な利得スペクトルを有する広帯域光増幅器が実現
される。
As described above, according to the present invention, a broadband optical amplifier having a substantially uniform gain spectrum is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】さまざまな反転レベルにおける、エルビウムド
ープシリカファイバの利得係数(dB/m)対波長(n
m)をプロットした図である。
FIG. 1 shows gain factor (dB / m) versus wavelength (n) of erbium-doped silica fiber at various inversion levels.
FIG. 7 is a diagram plotting m).

【図2】本発明による広帯域ファイバ増幅器の概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram of a broadband fiber amplifier according to the present invention.

【図3】本発明による3サブバンドの分岐バンドファイ
バ増幅器の数値シミュレーションから得られた出力パワ
ー(dB/m)対波長(nm)をプロットした図であ
る。
FIG. 3 is a plot of output power (dB / m) versus wavelength (nm) obtained from a numerical simulation of a three-subband branch-band fiber amplifier according to the present invention.

【図4】2個のサブバンドを有する、本発明による分岐
バンドファイバ増幅器の実験装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an experimental apparatus for a branch band fiber amplifier according to the present invention having two subbands.

【図5】図4のファイバ増幅器に対して測定された出力
スペクトルをプロットした図である。
FIG. 5 is a plot of the output spectrum measured for the fiber amplifier of FIG. 4;

【図6】本発明による混成分岐バンド光増幅器の概略図
である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a hybrid branch-band optical amplifier according to the present invention.

【符号の説明】 200 広帯域増幅器 202 第1(共通)セクション 204 第2(分岐)セクション 206 出力セクション 208 入力ポート 210〜212 光アイソレータ 220〜230 エルビウムドープファイバ増幅器 231〜238 GEF 240〜243 波長選択光ファイバ結合器(WDM) 244〜247 ポンプ放射(ポンプレーザ) 250 デマルチプレクサ 251 マルチプレクサ 260 減衰器(アッテネータ) 266 出力ポート 400 広帯域増幅器 402 共通セクション 404 分岐セクション 450〜451 広帯域ブラッグファイバグレーティン
グ 460〜461 サーキュレータ(回転子) 600 混成広帯域増幅器 602 共通セクション 604 分岐セクション 606 混成セクション 650 DEMUX 651 DEMUX 652 MUX
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Broadband amplifier 202 First (common) section 204 Second (branch) section 206 Output section 208 Input port 210 to 212 Optical isolator 220 to 230 Erbium-doped fiber amplifier 231 to 238 GEF 240 to 243 Wavelength selective light Fiber coupler (WDM) 244 to 247 Pump radiation (pump laser) 250 Demultiplexer 251 Multiplexer 260 Attenuator (Attenuator) 266 Output port 400 Broadband amplifier 402 Common section 404 Branch section 450 to 451 Broadband Bragg fiber grating 460 to 461 circulator ( Rotator) 600 hybrid broadband amplifier 602 common section 604 branch section 606 hybrid section 650 DEMUX 651 DEMUX 652 MUX

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 アトゥル ケイ.スリヴァスタヴァ アメリカ合衆国、07724 ニュージャージ ー、イートンタウン、ホワイト ストリー ト 111 (72)発明者 ジェームズ ダブリュ.サルホフ アメリカ合衆国、07712 ニュージャージ ー、オーシャン、ディール ロード 1147 (72)発明者 ワイ.スン アメリカ合衆国、07748 ニュージャージ ー、ミドルタウン、ノルウッド ドライヴ 908 (72)発明者 ジョン エル.ジスキンド アメリカ合衆国、07702 ニュージャージ ー、シュルーズベリ、コンスティテューシ ョン ドライヴ 16 Fターム(参考) 5F072 AB09 AK06 JJ20 YY17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (71) Applicant 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Jersey 07974-0636 U.S.A. S. A. (72) Inventor Atul Kay. Srivastava United States, 07724 New Jersey, Eatontown, White Street 111 (72) James W. Inventor. Salhoff United States, 07712 New Jersey, Ocean, Deal Road 1147 (72) Inventor. Sun United States, 07748 New Jersey, Middletown, Norwood Drive 908 (72) Inventor John El. Giskind United States, 07702 New Jersey, Shrewsbury, Constitution Drive 16 F-term (reference) 5F072 AB09 AK06 JJ20 YY17

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分岐バンド構造からなることを特徴とす
る広帯域光増幅器。
1. A broadband optical amplifier having a branch band structure.
【請求項2】 さらに混成構造を有することを特徴とす
る請求項1に記載の広帯域光増幅器。
2. The broadband optical amplifier according to claim 1, further comprising a hybrid structure.
【請求項3】 前記分岐バンド構造は、共通入力セクシ
ョンおよび分岐セクションを有し、 前記共通入力セクションに入った光信号は複数の独立の
サブバンドに分岐された後、前記分岐セクションの別々
の分枝へ送られ、並行して増幅された後、出力信号へと
再結合することを特徴とする請求項1に記載の広帯域光
増幅器。
3. The split band structure has a common input section and a split section, and the optical signal entering the common input section is split into a plurality of independent sub-bands and then separated into separate sub-bands. 2. The broadband optical amplifier according to claim 1, wherein the signals are sent to a branch, amplified in parallel, and then recombined into an output signal.
【請求項4】 前記混成構造において、前記分岐セクシ
ョンの分枝に送られたサブバンドのうちの少なくとも1
つのサブバンドはさらに複数の独立のサブバンドに分岐
された後、前記分岐セクションの別々の分枝へ送られ、
並行して増幅された後、出力信号へと再結合することを
特徴とする請求項3に記載の広帯域光増幅器。
4. In the hybrid structure, at least one of the subbands sent to the branch of the branch section.
One subband is further split into a plurality of independent subbands and then sent to separate branches of the split section;
4. The broadband optical amplifier according to claim 3, wherein after being amplified in parallel, it is recombined into an output signal.
【請求項5】 前記共通入力セクションは、分岐の前に
光信号を増幅する増幅セクションであることを特徴とす
る請求項4に記載の広帯域光増幅器。
5. The broadband optical amplifier according to claim 4, wherein said common input section is an amplification section for amplifying an optical signal before branching.
【請求項6】 前記出力信号を出力する前に増幅する共
通出力増幅セクションをさらに有することを特徴とする
請求項5に記載の広帯域光増幅器。
6. The broadband optical amplifier according to claim 5, further comprising a common output amplification section for amplifying the output signal before outputting the output signal.
【請求項7】 前記分岐セクションは、1510nm〜
1525nmの範囲のSバンド増幅分枝を有することを
特徴とする請求項6に記載の広帯域光増幅器。
7. The branch section may be 1510 nm
7. The broadband optical amplifier according to claim 6, having an S-band amplification branch in the range of 1525 nm.
【請求項8】 前記分岐セクションは、1525nm〜
1565nmの範囲のMバンド増幅分枝を有することを
特徴とする請求項7に記載の広帯域光増幅器。
8. The branch section may be 1525 nm
The broadband optical amplifier according to claim 7, having an M-band amplification branch in the range of 1565nm.
【請求項9】 前記分岐セクションは、1565nm〜
1610nmの範囲のLバンド増幅分枝を有することを
特徴とする請求項8に記載の広帯域光増幅器。
9. The branch section may be 1565 nm
9. The broadband optical amplifier according to claim 8, having an L-band amplification branch in the range of 1610 nm.
【請求項10】 光信号を複数のサブバンドに分岐する
ステップと、 前記複数のサブバンドを並行してそれぞれ独立に増幅す
るステップと、 前記複数のサブバンドを出力信号へと再結合するステッ
プとからなることを特徴とする光信号増幅方法。
10. A method for splitting an optical signal into a plurality of sub-bands, amplifying the plurality of sub-bands independently in parallel, and re-combining the plurality of sub-bands into an output signal. An optical signal amplification method, comprising:
【請求項11】 分岐の前に光信号を増幅するステップ
をさらに有することを特徴とする請求項10に記載の方
法。
11. The method of claim 10, further comprising amplifying the optical signal before branching.
【請求項12】 前記出力信号を増幅するステップをさ
らに有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
12. The method of claim 11, further comprising amplifying the output signal.
【請求項13】 前記サブバンドのうちの少なくとも1
つのサブバンドをさらにサブバンドに分岐するステップ
を有することを特徴とする請求項12に記載の方法。
13. At least one of said subbands
The method of claim 12, further comprising the step of splitting one sub-band into further sub-bands.
【請求項14】 前記複数のサブバンドは、1510n
m〜1525nmの範囲のSバンドを含むことを特徴と
する請求項10に記載の方法。
14. The method of claim 14, wherein the plurality of subbands are 1510n
The method of claim 10, comprising an S band in the range of m to 1525 nm.
【請求項15】 前記複数のサブバンドは、1525n
m〜1565nmの範囲のMバンドを含むことを特徴と
する請求項14に記載の方法。
15. The method of claim 15, wherein the plurality of subbands are 1525n.
15. The method according to claim 14, comprising M bands in the range m to 1565 nm.
【請求項16】 前記複数のサブバンドは、1565n
m〜1610nmの範囲のLバンドを含むことを特徴と
する請求項15に記載の方法。
16. The method of claim 16, wherein the plurality of subbands are 1565n
The method of claim 15, comprising an L band in the range of m to 1610 nm.
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