JP2001144354A - 光学増幅ユニット及び光学伝播システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １５６５〜１６２０ｎｍ帯域で使用され、高
効率でコンパクトな光増幅ユニットを実現する。 【解決手段】 光増幅ユニットは、光信号を入力させる
ための入力ポート（１０１）と、光信号を出力させるた
めの出力ポート（１０２）と、入力ポート及び出力ポー
トに光学的に結合され、Ｅｒ及びＹｂでコードーピング
されて光信号を増幅するようになった能動ファイバー
（１０３）と、Ｅｒに対する励起波長を含む第１のポン
プ放射を生成するための第１のポンプ源（１０４）と、
Ｙｂに対する励起波長を含む第２のポンプ放射を生成す
る第２のポンプ源（１０６）と、光信号に関して共に伝
播する方向で能動ファイバーのコアに第１のポンプ放射
を光学的に結合させる第１の光結合器（１０５）と、光
信号に関して伝播方向とは反対方向で能動ファイバーの
コアに第２のポンプ放射を光学的に結合させる第２の光
結合器（１０７）と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の目的は、光学的遠隔
通信のため使用される光増幅ユニットを提供することで
ある。本発明は、光伝播システムに係り、より詳しく
は、上述した光増幅ユニットを使用する、波長多重分割
（ＷＤＭ）光学伝播システムに関する。本発明の光増幅
ユニットは、アナログＣＡＴＶで使用できるようにも構
成される。

【０００２】

【従来技術】ＷＤＭ光学伝播システムでは、幾つかの光
学チャンネルを備えた伝播信号が、同じラインに亘って
送られ、このラインは、波長多重分割手段によって１つ
又はそれ以上の光増幅器を備えることができる。伝播さ
れるチャンネルは、デジタル及びアナログ形式のいずれ
でもよく、それらの各々は、特定の波長に連係されるの
で、区別可能である。

【０００３】今日、長距離高容量型の光学伝播システム
は、以前使用されていた電気再生成器とは異なり、ＯＥ
／ＥＯ変換を必要としない、光ファイバー増幅器を使用
する。光ファイバー増幅器は、ポンプ放射光により励起
されたとき誘導放射により光学信号を増幅させるよう
に、１つ又はそれ以上の希土類元素でドーピングされた
コアを有する予めセットされた長さの光ファイバーを備
える。このポンプ放射光は、能動ファイバーに注入され
たとき、希土類元素のイオンを励起し、ファイバーに沿
って伝播する情報荷持信号のためコアのゲインの向上へ
と導く。

【０００４】ドーピングのため使用される希土類元素
は、典型的に、エルビウム（Ｅｒ）、ネオジム（Ｎ
ｄ）、イッテリビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、
ツリウム（Ｔｍ）及びプラセオジム（Ｐｒ）を含む。使
用される特定の希土類元素は、入力信号光の波長及びポ
ンピング光の波長に従って決定される。例えば、１．５
５μｍの波長を持つ入力信号光、及び、１．４８μｍ又
は０．９８μｍの波長を持つポンピングパワーに対して
は、Ｅｒイオンが使用されよう。更にＥｒ及びＹｂイオ
ンを共にドーピングすることは、異なった、より広い帯
域幅のポンピング波長を使用することを可能にする。

【０００５】エルビウム（Ｅｒ）でドーピングされた光
ファイバーは、光増幅器及びレーザーの両方として使用
するため開発されてきた。これらのデバイスは、かなり
重要である。それらの作動波長が、１５５０ｎｍのあた
りにある、光ファイバー伝達用の第３の窓と一致してい
るからである。当該出願人の名前で出願されたヨーロッ
パ特許出願番号９８１１０５９４．３は、３２個のチャ
ンネルＷＤＭ光学伝播システムを提唱しており、これは
１５２９乃至１５３５ｎｍ、及び、１５４１乃至１５６
１ｎｍの波長帯域におけるエルビウムでドーピングされ
たファイバー増幅器（ＥＤＦＡｓ）を使用する。

【０００６】例えば増幅ゲイン及び増幅帯域幅などの観
点からシステムの性能を改善するため幾つかの方法が提
案されてきた。システム性能を改善するための一つの技
術が、エルビウムでドーピングされた増幅ファイバー
を、更にイッテリビウム（Ｙｂ）でコードーピング（co
-doping）することにある。エルビウム及びイッテリビ
ウムで能動ファイバーをコードーピングすることは、ポ
ンピング吸収帯域を８００ｎｍから１１００ｎｍまで広
げて、ポンピング波長の選択により幅広い柔軟性を提供
するだけではなく、イッテリビウムのより大きい吸収断
面積及びドーパント可溶性に起因して基底状態吸収率を
非常に増加させる。イッテリビウムイオンは、ポンピン
グ光の大部分を吸収し、エルビウム及びイッテリビウム
という隣接するイオン間の引き続く交差緩和（cross re
laxation）は、吸収したエネルギーを、エルビウムシス
テムに転移させることを可能にする。エレクトリックレ
ター誌、１９９２年度第２８巻（１３）、１２７５頁か
ら１２７６頁、グルッブらにおいて記載された「ダイオ
ードポンピング（diode-pumped）されたＮｄによる、コ
ードーピングされたＥｒ／Ｙｂの＋２４．６ｄＢｍ出力
パワー：ＹＬＦレーザー」、及び、エレクトリックレタ
ー誌、１９８８年度第２４巻（１８）、１１６０頁から
１１６１頁、マーカー、フェルグーソンにおいて記載さ
れた「ダイオードポンピングされたＮｄによる、コード
ーピングされたＹｂ敏感性のＥｒファイバーレーザー：
ＹＡＧ及びＮｄ：ＹＬＦレーザー」で説明されたよう
に、コードーピングする技術は、イッテリビウム吸収ス
ペクトルの長波長テイルで直接ポンピングすることによ
り、ファイバー増幅器及びレーザーを効率的に励起する
ように適用し得る。このポンピングは、好ましくは、ダ
イオードポンピング型式のソリッドステートレーザー、
例えば１０４７ｎｍＮｄのＹＬＦレーザー又は１０６４
ｎｍＮｄのＹＡＧレーザーの手段を用いて実行される。

【０００７】伝達信号を増幅するため、エルビウム及び
イッテリビウムをコードーピングした増幅ファイバーを
使用することは、ヨーロッパ特許０８０３９４４Ａ２及
び米国特許５，２２５，９２５で更に詳しく説明されて
いる。ヨーロッパ特許０８０３９４４Ａ２は、多段式の
Ｅｒでドーピングされたファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）
を参照している。これは、波長帯域１５４４乃至１５６
２ｎｍで作動すると共に、Ｅｒ及びＡｌを含む第１ステ
ージ及びＥｒ及び更にはＹｂなどの希土類元素を含む第
２ステージからなる。そのような多段式ＥＤＦＡは、全
てのエルビウム増幅システムに亘って、引用された波長
帯域で有利な特性、例えば、ノイズ数値の有意な低下が
無い状態での、比較的幅広い平坦ゲイン領域及び比較的
高い出力パワーを持ち得る。しかしながら、本願出願人
は、ヨーロッパ特許０８０３９４４Ａ２で提案された増
幅器が、伝播チャンネルの数の観点で有利な点が無いこ
とに気づいた。この増幅帯域幅は、比較的狭い（及び非
常に利用される）１５４４乃至１５６２ｎｍの帯域幅に
なおまだ限定される。更には、Ｅｒ／Ｙｂの第２ステー
ジは、ダイオードポンピング型式のＮｄドーピングのフ
ァイバーレーザーの手段によって、１０６４ｎｍでポン
ピングされる。このポンプ源は、単一様式の増幅ファイ
バーの励起のために非常に使用されているが、比較的高
価で大型である。

【０００８】米国特許５，２２５，９２５号は、単一の
横波モード（transverse mode）で光信号を増幅し又は
供給するための光ファイバーに関する。このファイバー
は、エルビウム（Ｅｒ）でドーピングされたホストガラ
スと、イッテリビウム（Ｙｂ）又は鉄（Ｆｅ）などの感
光剤と、を含む。好ましくは、ホストガラスは、ドーピ
ングされたシリカガラス（例えばリン酸塩又はホウ酸塩
でドーピングする）であるのがよい。本願出願人は、米
国特許５，２２５，９２５号では、その増幅ファイバー
が、そのゲイン曲線の形状に起因して、１５３５ｎｍに
おける単一チャンネルの伝播のために特に適合されてい
るが、ＷＤＭ伝播のためには適していないことに気づい
た。その上、そのような増幅ファイバーは、上述した欠
点を有するダイオードポンピング型式のＮｄドーピング
されたファイバーレーザーの手段によって、Ｙｂイオン
を励起するため、ポンピングされるよう構成されてい
る。

【０００９】ヨーロッパ特許０８０３９４４Ａ２及び米
国特許５，２２５，９２５のいずれも、１５５０ｎｍあ
たりの伝播帯域とは異なる波長帯域の信号を持つ、Ｅｒ
／Ｙｂでコードーピングされた光増幅器による増幅に着
目していない。

【００１０】Ｅｒ／Ｙｂ増幅ファイバーの改善は、被覆
ポンピング（cladding pumping）技術の手段により得ら
れた。これは、コア内で直接ポンピングする代わりに、
コアの周囲にあるより内側の被覆領域で能動ファイバー
をポンピングすることにある。被覆ポンピングは、高出
力の幅広帯域幅のダイオード及びダイオードバー（diod
e bar）を、希土類元素でドーピングされた単一モード
の二重被覆ファイバーのための効率的な低コストの小寸
法のポンプ源として用いることを可能にする技術であ
る。この技術によって数百ミリワットから数十ワットま
での範囲に亘る出力パワーを達成することができる。ダ
イオードアレイにより９８０ｎｍでポンピングされた二
重被覆のＥｒ／Ｙｂのファイバーは、例えば、ＩＥＥＥ
光学技術レター誌、１９９３年第５巻（３）の３０１〜
３０３ページに掲載された、ミネリーらによる「Ｅｒ³⁺
／Ｙｂ³⁺をコードーピングしたファイバーレーザー及び
増幅器のダイオードアレイポンピング」という標題の論
文で説明されている。エルビウム及びイッテリビウムを
コードーピングするという計画は、エルビウムで単一ド
ーピングしたファイバーよりも約９８０ｎｍの帯域幅で
遥かに高いエルビウムの基底状態吸収を可能にし、その
結果、光学長さを遥かに短くする。

【００１１】ポンプ放射をコア外部のファイバーの一部
分（より内側の被覆又はより外側のコアと同一のものと
して同定することができる）に挿入する技術は、例え
ば、ＰＣＴ特許出願ＷＯ９５／１０８６８でも説明され
ている。この文書は、２つの同心コアを備えたファイバ
ーを含むファイバー光増幅器を開示している。多重モー
ド源により提供されるポンプパワーは、多重モードファ
イバー及び多重モード光学結合器を通ってファイバーの
（より内側の被覆と等価である）より外側のコアと交差
するように結合される。ポンプパワーは、より外側のコ
アを通って伝播し、より内側のコアに含まれる活性材料
をポンピングするため、より内側のコアと交差する。こ
のポンピング技術は、米国特許５，２９１，５０１号に
も説明され、これは、ドーピングされたコア及びドーピ
ングされたより内側の被覆を備えた単一モードの光ファ
イバーを示している。

【００１２】伝播されるべきチャンネル数を増加させる
ため、幾つかの方法が提案されてきた。チャンネル数を
増加させる一つの方法は、チャンネル間隔を狭くするこ
とである。しかしながら、チャンネル間隔を狭くするこ
とは、例えばクロスフェーズ（cross-phase）変調又は
４波混合などの非線形効果を悪化させ、光学トランスミ
ッターの正確な波長制御が必要となる。本願出願人は、
５０ＧＨｚより低いチャンネル間隔が、上記した理由に
起因して実用上達成することが困難であることを観察し
た。

【００１３】チャンネル数を増加させる別の方法は、フ
ァイバーの低損失領域における使用可能な波長の帯域幅
を広くすることである。一つのキーとなる技術は、従来
の１５５０ｎｍの伝播帯域に亘る波長領域での光増幅で
ある。特に１５６５ｎｍ及び１６２０ｎｍの間の帯域、
とりわけ特に１５９０ｎｍあたりの高波長帯域は、非常
に多数のチャンネルを該帯域に割り当てることができる
という点において、長距離光学伝播にとって非常に有望
な帯域である。１５６５ｎｍ及び１６２０ｎｍの間の帯
域用の光増幅器が多数のチャンネルを取り扱わなければ
ならない場合、そのような増幅器のスペクトルゲイン特
性は、システムの性能及びコストを最適化する上で基本
となる。エルビウムでドーピングされたファイバー増幅
器の１５３０及び１５５０波長領域と並行して、１５９
０ｎｍあたりの伝播波長領域を使用することは魅力的で
あり、最近になって考えられた。追加の利点として、１
５９０ｎｍ波長領域を用いることによって、４波混合に
よるいかなる低下を引き起こすことなく、ＷＤＭ伝播の
ため分散シフトされたファイバー（ＤＳＦ）を使用する
ことが可能となる。

【００１４】特許及び非特許文献における幾つかの論文
が、高波長伝播帯域（１５６５ｎｍから１６２０ｎｍま
で）における増幅に着目した。これらの文献の全ては、
エルビウムでドーピングされたファイバー増幅器のみを
考えている。

【００１５】以下の文献は、使用可能な帯域幅を高波長
伝播帯域にまで拡大するため幾つかの方法を提案してい
る。米国特許５，５００，７６４号は、１．５５μｍ及
び１．４７μｍの光源によりポンピングされ、１．５７
μｍ及び１．６１μｍの間の光信号を増幅するようにな
った、エルビウムでドーピングされたＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ
₃−ＧｅＯ₂単一モード光ファイバー（１５０ｍ及び２０
０ｍの間の長さを持つ）に関する。

【００１６】１９９７年５月に、ＩＥＥＥ光学技術誌、
第９巻、Ｎｏ．５の５９６〜５９９頁に掲載された、オ
ノらによる、「１．５７〜１．６０μｍの波長領域にお
けるＷＤＭ信号のためＥｒ³⁺でドーピングされた、ゲイ
ン平坦化ファイバー増幅器」という標題の論文は、１．
５８μｍ帯域のＷＤＭ信号のための、Ｅｒ³⁺でドーピン
グされシリカをベースとしたゲイン平坦化ファイバー増
幅器を開示している。異なるファイバー波長が検査さ
れ、その著者は、高ゲイン及び低ノイズでＥＤＦＡを構
成する上で、ＥＤＦ（エルビウムでドーピングされたフ
ァイバー）の最適な長さが２００ｍであることを見出し
ている。

【００１７】１９９７年６月５日に、エレクトロニクス
レター誌、第３３巻、Ｎｏ．１２の１０７０〜１０７２
頁に掲載された、マツダらによる「５０ｎｍを超える帯
域幅で３ｄＢの、エルビウムドーピングの広帯域ゲイン
平坦化ファイバー増幅器」という標題の論文は、２段階
でエルビウムでドーピングされたファイバー及び中間イ
コライザーを備えるスキームを提案しており、このスキ
ームによれば、ケイ酸塩エルビウムでドーピングされた
ファイバー増幅器に対して５２ｎｍ帯域幅（１５５６ｎ
ｍ〜１６０８ｎｍ）、フッ素化合エルビウムでドーピン
グされたファイバー増幅器に対して５０ｎｍ帯域幅（１
５５４ｎｍ〜１６０４ｎｍ）を達成した。ケイ酸塩エル
ビウムでドーピングされたファイバー増幅器の場合、２
段階のドーピングは、５０ｍのＥＤＦ及び２６ｍのＥＤ
Ｆを各々備える。

【００１８】１９９８年７月２７日〜２９日に、コロラ
ドのヴェイル会議（Conference, Vail）、ＴｕＤ２−１
／１２４−１２７に掲載された、ジョリーによる「高度
にドーピングされたエルビウムファイバーを使用した、
超平坦広帯域ＥＤＦＡにおける低ＰＭＤ及び無視可能な
多重経路干渉の実証」、「光増幅器及びそれらの用途」
は、広帯域ＥＤＦＡを提案しており、これは４５ｍのエ
ルビウムファイバーを使用し、１５７０ｎｍで＋１８．
３ｄＢｍ以上の最大外部パワーに達した、１５８５ｎｍ
帯域の信号を増幅させる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本願出願人は、高波長
帯域で光信号を増幅するようになった従来のラインＥＤ
ＦＡが、典型的に、約−１０ｄＢｍのトータルの入力パ
ワーを持つ光信号を１９ｄＢｍ以下の最大パワー値に増
幅、即ち約２９ｄＢの最大ゲインで増幅させることがで
きることを観察した。約−１０ｄＢｍのトータルの入力
パワーは、長距離伝播システムにおける光増幅器に対し
て典型的である、適切な基準値である。これより低い入
力パワーは、ＥＤＦＡが高出力入力信号に対してよりも
低出力の入力信号に対してより高いゲインを持つが、こ
の場合におけるＡＳＥ（増幅された自発放射）が、信号
対ノイズ比があまりに低くなりすぎるような値にまで増
加するという点で推奨されない。反対に、例えば伝播フ
ァイバーの長さ当たりの損失に与かる、−１０ｄＢｍを
超える信号入力パワーは、ゲインを飽和させる傾向にあ
り、望ましくないエネルギー消費へと導く。ＥＤＦＡを
使用し、１５７５ｎｍ及び１６０２ｎｍの間に６４個の
チャンネルを伝播させる光伝播システムは、ラインＥＤ
ＦＡの出力において、約０．２ｄＢｍのチャンネル当た
りの最大パワーを提供し、実際には、最大スパン長さを
１００ｋｍより小さく限定するであろう。

【００２０】本願出願人は、エルビウムでドーピングさ
れた所定長さの能動ファイバーにおいて、ゲイン対エル
ビウム濃度の曲線が、エルビウム濃度の最適値に対応す
る最大値にまで増加し、次いで減少することを観察し
た。より高いゲインは、エルビウムでドーピングされた
能動領域の長さを増加させる、即ち、能動ファイバーの
長さを増加させるのみで得ることができる。従来のエル
ビウムドーピングの能動ファイバーを使用した高波長帯
域のための長距離ＷＤＭ光伝播システムは、比較的高い
ゲインに達するためには２、３百メートルのファイバー
長さを必要とする。現在、より大きいコア径を持つ特別
のエルビウムドーピングの能動ファイバーを使用するこ
とが考えられており、これは、３０〜４０ｍ以下のファ
イバーの長さで比較的高いゲインを達成することができ
る。

【００２１】本願出願人は、１５６５〜１６２０ｎｍの
帯域では、エルビウム及びイッテリビウムでコードーピ
ングされた増幅器を備えた伝播システムが非常に高い性
能を提供するということ、特に、それらがエルビウムの
みでドーピングされた光増幅器に関してより高い性能を
提供することを最近になって発見した。本願出願人の名
前で１９９８年９月２２日に出願されたヨーロッパ特許
出願番号ＥＰ９８１１７８９８では、単一段階の形態
（２方向のポンピングを備えた）においてエルビウム及
びイッテリビウムをコードーピングしたファイバー増幅
器を備えた光増幅ユニット、又は、二段階の形態（共に
伝播するポンピング又は二方向のポンピング）において
エルビウム及びイッテリビウムでコードーピングし、１
５７５〜１６０２ｎｍの波長領域で高い増幅を提供す
る、２つのファイバー増幅器が提案された。非常に高い
パワーゲインに達するため、提案された増幅ユニット
は、エルビウムでドーピングされたファイバーの前段増
幅器と、少なくとも、二重被覆のエルビウム及びイッテ
リビウムでコードーピングされたファイバー増幅器を備
えるのが好ましい。二重被覆能動ファイバーは、高いポ
ンピング性能を可能にし、多重モードのポンピング機構
という利点を奏する。使用されたポンピングレーザー
は、波長範囲９２０ｎｍ乃至９８０ｎｍに含まれる放射
波長、例えば９２０ｎｍの多重モード広領域レーザーで
あり、各々のレーザーは、約４００ｍＷのポンピングパ
ワーを能動ファイバーに提供するように構成される。

【００２２】上述した増幅ユニットの設計において、本
願出願人は、多重モードのポンピング放射を二重被覆の
ファイバーに結合するようになったＷＤＭ結合器の手段
が重要であるということが分かった。多重モードのポン
ピング放射を二重被覆のファイバーに結合することは、
微小光学的ＷＤＭ結合器の手段によって好ましく実行さ
れる。これは、融合ファイバーＷＤＭ結合器より遥かに
高い結合効率を有する。ＷＤＭ結合器は、ファイバー内
側被覆のポンピング放射（９２０ｎｍ〜９８０ｎｍの範
囲にある）とコア内の伝播信号（１５７５ｎｍ〜１６０
２ｎｍの範囲にある）とを結合させることができなけれ
ばならない。かくして、結合器は、要求された波長選択
性に加えて、光の所定の空間分布を可能にする光学特性
を持っていなければならない。微小光学的結合器が使用
される場合、考えられた光の空間分布を提供することが
できる焦点レンズシステムは、実行することが大変困難
になる。従って、二重被覆の能動ファイバーの使用は、
ポンプ源と、能動ファイバーとの間の高い結合効率を達
成する上で困難を持つ。その上、考えられた微小光学的
結合器は、１５５０ｎｍにおいて１ｄＢより大きい比較
的高い挿入損失を持っている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、本願出
願人は、１５６５〜１６２０ｎｍ帯域で使用されるよう
になり、既知の増幅装置を超える利点を提供する代替の
増幅ユニット構成を発見した。提案された増幅ユニット
は、ＷＤＭ伝播システムにおいて、好ましくはブースタ
ー増幅器として使用する上で、特に適している。

【００２４】本願出願人は、第１のポンプ放射によりＥ
ｒを励起するようになった第１のポンプ源と、第２のポ
ンプ放射によりＹｂを励起するようになった第２のポン
プ源と、の手段を用いて、Ｅｒ及びＹｂをコードーピン
グした単一モード及び単一被覆の能動ファイバーをポン
ピングすることによって、高性能でコンパクトな増幅ユ
ニットを実現することができることを発見した。

【００２５】好ましくは、第１のポンプ放射は、１４６
５ｎｍ及び１４９５ｎｍの間の波長を備え、（送信信号
に対して）共に伝播する方向に能動ファイバーに供給さ
れ、第２のポンプ放射は、１０００ｎｍ及び１１００ｎ
ｍの間の波長を備え、（送信信号に対して）伝播方向と
は反対の方向に能動ファイバーに供給される。

【００２６】好ましくは、第１のポンプ源は、微小光学
ＷＤＭ結合器の手段により能動ファイバーに結合され、
第２のポンプ源は、融合ファイバーＷＤＭ結合器の手段
により能動ファイバーに結合される。

【００２７】本発明の増幅ユニットは、入力信号の範囲
を典型的なブースターユニットに関して、より低いパワ
ーへと延長する。この特徴は、例えば、増幅ユニットに
関して上流にある、損失が無視できない装置、例えばＯ
ＡＤＭ（光学的アッド／ドロップのマルチプレクサー、
即ち、システムへの光信号の挿入及びシステムからの光
信号の抽出）又は分散補償器など、を備えた伝播システ
ムの設計を可能にする。事実、これらの追加の損失は、
増幅の悪化を検知することなく、許容し得る。

【００２８】追加の利点は、能動ファイバーにポンプ放
射を結合するため単一モードの結合器の使用によって提
供され、これにより信号損失の減少が可能となる。その
上、本発明の増幅ユニットは、１５６５ｎｍを超える、
比較的広い波長増幅帯域を持ち、ＷＤＭ伝播システムに
おいて使用する上で特に適している。

【００２９】第１の態様によれば、本発明は、光信号を
送信するための光送信ユニットと、前記光信号を受信す
るための光受信ユニットと、前記光送信ユニットを前記
光受信ユニットに光学的に結合して前記光信号を伝達す
るようになった光ファイバーリンク手段と、前記リンク
手段に沿って結合され、前記光信号を増幅するようにな
った、光増幅ユニットと、を含む、光伝播システムに係
り、前記光増幅ユニットは、前記光信号を入力させるた
めの入力ポートと、前記光信号を出力させるための出力
ポートと、前記光信号の増幅のため、前記入力ポートに
光学的に結合された第１の端部、及び、前記出力ポート
に光学的に結合された第２の端部を有し、Ｅｒ及びＹｂ
でコードーピングされた能動ファイバーと、第１及び第
２のポンプ放射を各々生成するための第１及び第２のポ
ンプ源と、前記第１のポンプ源及び第２のポンプ源を前
記能動ファイバーに各々光学的に結合するための第１及
び第２の光結合器と、を含み、前記第１のポンプ放射は
Ｅｒに対する励起波長を含み、前記第２のポンプ放射は
Ｙｂに対する励起波長を含む。

【００３０】前記光増幅ユニットは、好ましくは、１５
６５ｎｍを超える波長増幅帯域を有する。有利には、前
記第１の光結合器は、光信号に関して共に伝播する方向
で能動ファイバーに第１のポンプ放射を供給するため、
能動ファイバーの第１の端部に光学的に結合され、前記
第２の光結合器は、光信号に関して伝播方向とは反対方
向で能動ファイバーに第２のポンプ放射を供給するた
め、能動ファイバーの第２の端部に光学的に結合され
る。

【００３１】能動ファイバーは、好ましくは単一被覆の
ファイバーであり、また好ましくは単一モードのファイ
バーである。第１のポンプ放射は、好ましくは１４６５
ｎｍ及び１４９５ｎｍの間の波長を有し、第２のポンプ
放射は、好ましくは１０００ｎｍ及び１１００ｎｍの間
の波長を有する。

【００３２】第１の光結合器は、好ましくは微小光学的
ＷＤＭ結合器であり、第２の光結合器は、好ましくは融
合ファイバーＷＤＭ結合器である。第２の態様によれ
ば、本発明は、光信号を増幅する方法に係り、Ｅｒ及び
Ｙｂをコードーピングした能動ファイバーに光信号を供
給し、光信号を供給する工程の間に、能動ファイバーを
光学的にポンピングする、各工程を含み、前記光学的に
ポンピングする工程は、Ｅｒを励起するための第１のポ
ンプ放射及びＹｂを励起するための第２のポンプ放射を
前記能動ファイバーに供給する工程を含む。

【００３３】第１のポンプ放射を供給する工程は、好ま
しくは、光信号に関して共に伝播する方向で能動ファイ
バーに第１のポンプ放射を供給する工程を含み、前記第
２のポンプ放射を供給する工程は、好ましくは、光信号
に関して伝播方向とは反対方向で前記能動ファイバーに
前記第２のポンプ放射を供給する工程を含む。

【００３４】前記能動ファイバーに第１のポンプ放射を
供給する前記工程は、好ましくは、１４６５ｎｍ及び１
４９５ｎｍの間の波長を有するＥｒのための励起放射を
前記能動ファイバーに供給する工程を含む。

【００３５】前記能動ファイバーに第２のポンプ放射を
供給する前記工程は、好ましくは、１０００ｎｍ及び１
１００ｎｍの間の波長を有するＹｂのための励起放射を
前記能動ファイバーに供給する工程を含む。

【００３６】好ましくは、前記能動ファイバーはコア及
び被覆を備え、前記能動ファイバーに第１のポンプ放射
及び第２のポンプ放射を供給する前記工程は、前記第１
のポンプ放射及び第２のポンプ放射を前記能動ファイバ
ーのコアに供給する工程を含む。

【００３７】好ましくは、前記能動ファイバーに光信号
を供給する前記工程は、１５６５ｎｍを超える波長を有
する光信号を前記能動ファイバーに供給する工程を含
む。第３の態様によれば、本発明は、光増幅ユニットに
係り、光信号を入力させるための入力ポートと、該光信
号を出力させるための出力ポートと、前記入力ポート及
び前記出力ポートに光学的に結合され、前記光信号を増
幅するようになった、Ｅｒ及びＹｂでコードーピングさ
れた能動ファイバー（１０３）と、第１及び第２のポン
プ放射を各々生成するための第１及び第２のポンプ源
と、前記第１のポンプ源及び第２のポンプ源を前記能動
ファイバーに各々光学的に結合するための第１及び第２
の光結合器と、を含み、前記第１のポンプ放射はＥｒに
対する励起波長を含み、前記第２のポンプ放射はＹｂに
対する励起波長を含む。

【００３８】好ましくは、Ｅｒに対する励起波長は１４
６５ｎｍ及び１４９５ｎｍの間にあり、Ｙｂに対する励
起波長は１０００ｎｍ及び１１００ｎｍの間にある。前
記第１の光結合器は、好ましくは、光信号に関して共に
伝播する方向で能動ファイバーに第１のポンプ放射を供
給するため、前記入力ポートと前記能動ファイバーとの
間に接続され、前記第２の光結合器は、好ましくは、光
信号に関して伝播方向とは反対方向で能動ファイバーに
第２のポンプ放射を供給するため、能動ファイバーと出
力ポートとの間に接続されている。

【００３９】前記能動ファイバーは、単一被覆で且つ単
一モードのファイバーである。前記第１の光結合器は、
好ましくは、微小光学的ＷＤＭ結合器であり、第２の光
結合器は、融合ファイバーＷＤＭ結合器である。

【００４０】好ましくは、前記第２のポンプ源は、追加
の能動ファイバーを備え且つ前記第２のポンプ放射を生
成するようになったファイバーレーザーと、該追加の能
動ファイバーをポンピングするようになったポンプレー
ザー源と、を含む。

【００４１】前記追加の能動ファイバーは、好ましく
は、二重被覆のファイバーを備える。その上、前記追加
の能動ファイバーは、好ましくは、Ｙｂでドーピングさ
れた光ファイバーを備える。

【００４２】前記ファイバーレーザーは、好ましくは、
前記追加の能動ファイバーの両端部分にライティングさ
れた第１及び第２のブラッグ回折格子を備える。前記ポ
ンプレーザー源は、広い領域のレーザーダイオードであ
る。

【００４３】前述した一般的な説明及び以下の詳細な説
明は、単に例示的な説明でしかなく、本発明の請求の範
囲をこれに限定するものではない。以下の説明、並び
に、本発明のプラクティスは、本発明の追加の利点及び
目的を述べ、これを示唆する。

【００４４】添付図面は、本明細書の一部分に組み込ま
れ、該一部分を構成しており、以下の説明と共に、本発
明の実施形態を示して本発明の利点及び原理を説明す
る。

【００４５】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、光伝播システ
ム１は、第１のターミナルサイト１０、第２のターミナ
ルサイト２０、２つのターミナル１０、２０を接続する
光ファイバーライン３０、及び、光ファイバーライン３
０に沿ってターミナルサイト１０、２０の間に介在され
た少なくとも１つのラインサイト４０を備える。

【００４６】簡単のため、以下で説明する光伝播システ
ム１は、一方向であると仮定する。即ち、信号が１つの
ターミナルから他のターミナルに移動する（このケース
では、第１のターミナルサイトから第２のターミナルサ
イト）。しかし、以下に続く任意の考察は、信号が双方
向に移動する双方向システムに対しても有効であると考
えられる。更に、光伝播システム１は、１２８チャンネ
ルまで伝達するように構成されている。以下の説明から
は、チャンネル数は、本発明の範囲及び精神に対する限
定的な特徴ではないことは明らかであろう。１２８チャ
ンネルより多い数又は少ない数を、特定の光伝播システ
ムの必要及び要求に応じて使用することができる。

【００４７】第１のターミナルサイト１０は、複数の入
力チャンネル１６を受け入れるよう構成されたマルチプ
レクサー部（ＭＵＸ）１１と、送信パワー増幅部（ＴＰ
Ａ）１２と、を備える。第２のターミナルサイト２０
は、好ましくは、受信前置増幅部（ＲＰＡ）１４と、複
数の出力チャンネル１７を出力するよう構成されたデマ
ルチプレクサー部（ＤＭＵＸ）１５と、を備える。

【００４８】マルチプレクサー部１１は、図３を参照し
て後述するように、多重通信する。即ち、好ましくは、
青帯域ＢＢ、第１の赤帯域ＲＢ１及び第２の赤帯域ＲＢ
２と称される３つのサブ帯域に入力チャンネル１６をグ
ループ化する。その代わりに、マルチプレクサー部１１
は、３より大きいか或いは少ないサブ帯域の数に入力チ
ャンネル１６をグループ化することもできる。

【００４９】次に、３つのサブ帯域ＢＢ、ＲＢ１及びＲ
Ｂ２は、ＴＰＡ部１２、少なくとも１つのラインサイト
４０及び第２のターミナルサイト２０によって、順次、
分離したサブ帯域又は結合した広帯域として、受信され
る。光ファイバーライン３０の区分は、少なくとも１つ
のラインサイト４０をＴＰＡ部１２、ＲＰＡ部１４及び
可能ならば他のラインサイト４０（図示せず）に結びつ
ける。ＴＰＡ部１２は、図４を参照して後述されるよう
に、マルチプレクサー部１１から分離したサブ帯域Ｂ
Ｂ、ＲＢ１及びＲＢ２を受信し、それらを増幅し最適化
する。次いで、それらを光ファイバーライン３０の第１
の区分に伝達するため単一の広帯域ＳＷＢに結合させ
る。ラインサイト４０は、図６を参照して後述されるよ
うに、単一の広帯域ＳＷＢを受信し、単一の広帯域ＳＷ
Ｂを３つのサブ帯域ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２に再分割
し、各々のサブ帯域ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２における信
号を事実加え合わせたり削除したりし、３つのサブ帯域
ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２を増幅、最適化し、次いで、そ
れらを単一の広帯域ＳＷＢに再結合する。加減算処理の
ため、ラインサイト４０には、既知の型式又は例えば本
願出願人の名前で出願されたヨーロッパ特許出願Ｎｏ．
９８１１０５９４．３で説明された型式の光学的加減算
マルチプレクサー（ＯＡＤＭ）を設けることができる。

【００５０】光ファイバーライン３０の第２の区分は、
ラインサイト４０の出力を、別のラインサイト４０（図
示せず）又は第２のターミナルサイト２０のＲＰＡ部１
４のいずれかに結合させる。ＲＰＡ部１４は、図７を参
照して後述するように、単一の広帯域ＳＷＢを増幅、最
適化し、この単一の広帯域ＳＷＢを３つのサブ帯域Ｂ
Ｂ、ＲＢ１及びＲＢ２にそれらの出力前に分割すること
ができる。

【００５１】デマルチプレクサー部１５は、図８を参照
して後述するように、ＲＰＡ部１４から３つのサブ帯域
ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２を受信し、これら３つのサブ帯
域ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２を出力チャンネルの個々の波
長に分割する。入力チャンネル１６の数と出力チャンネ
ル１７の数とは、幾つかのチャンネルが一つのラインサ
イト（又は複数のラインサイト）４０で削除されたり及
び又は追加されたりすることができるという事実に起因
して、等しくないことがあり得る。

【００５２】上記によれば、サブ帯域ＢＢ、ＲＢ１及び
ＲＢ２の各々に対して、光学的リンクが、ＴＰＡ部１２
の対応する入力及びＲＰＡ部１４の対応する出力との間
で画定される。

【００５３】図２は、光伝播システム１で使用される増
幅器のスペクトル放射範囲の定性的なグラフであり、こ
れは、ファイバーリンクを通って移動する信号のチャン
ネルに対する異なるゲイン及び３つのサブ帯域ＢＢ、Ｒ
Ｂ１及びＲＢ２の異なる割り当てに概ね対応する。特
に、第１のサブ帯域ＢＢは、好ましくは１５２９ｎｍ及
び１５３５ｎｍの間の範囲を覆い、エルビウムでドーピ
ングされたファイバー増幅器の第１の増幅波長範囲に対
応し、１６チャンネルまでを割り当てる。第２のサブ帯
域ＲＢ１は、１５４１ｎｍ及び１５６１ｎｍの間に落
ち、エルビウムでドーピングされたファイバー増幅器の
第２の増幅波長範囲に対応し、４８チャンネルまでを割
り当てる。第３のサブ帯域ＲＢ２は、好ましくは１５７
５ｎｍ及び１６０２ｎｍの間の範囲を覆い、本発明によ
れば、エルビウム及びイッテリビウムでドーピングされ
たファイバー増幅器の増幅波長範囲に対応し、６４チャ
ンネルまでを割り当てる。エルビウム及びイッテリビウ
ムでドーピングされたファイバー増幅器のゲインスペク
トルのグラフは、１５７５ｎｍ〜１６０２ｎｍ範囲が増
幅の観点で最良の性能を提供するが、チャンネルは、１
５６５ｎｍ以下のところから１６２０ｎｍまでの範囲で
有利に割り当てることができるようになっている。

【００５４】隣接するチャンネルは、提案された１２８
のチャンネルシステムでは、好ましくは５０ＧＨｚの一
定間隔を有するのがよい。その代わりに、異なる一定間
隔を使用してもよく、又は、周波数間隔を、既知の４波
混合現象を軽減するため、不等間隔にすることもでき
る。

【００５５】エルビウム増幅帯域では、ＲＢ１及びＲＢ
２帯域は、かなり平坦なゲイン特性を持つ。その一方
で、ＢＢ帯域はゲイン反応において事実上のこぶを持っ
ている。以下に説明するように、ＢＢ帯域においてエル
ビウムドーピングされたファイバースペクトル放射範囲
を利用するため、光伝播システム１は、当該範囲のゲイ
ン特性を平坦にするため均一化手段を使用する。その結
果、１５２９〜１６０２ｎｍのエルビウムドーピングフ
ァイバーのスペクトル放射範囲を、ＢＢ帯域、ＲＢ１帯
域及びＲＢ２帯域を各々備えた３つのサブ帯域に分割す
ることによって、光伝播システム１は、エルビウムドー
ピングファイバーのスペクトル放射範囲のほとんどを効
果的に使用し、高密度ＷＤＭのため提供することができ
る。

【００５６】以下は、図１に表された本発明の様々な構
成単位のより詳細な説明を提供する。図３は、第１のタ
ーミナルサイト１０のより詳細な図を示す。第１のター
ミナルサイト１０は、マルチプレクサー部１１及びＴＰ
Ａ部１２（図３では図示せず）に加えて、光学ラインタ
ーミナル部（ＯＬＴＥ）４１と、波長変換部（ＷＣＳ）
４２とを備える。

【００５７】ＯＬＴＥ４１は、例えばソネット、ＡＴ
Ｍ、ＩＰ又はＳＤＨシステムなどの標準システムで使用
するための標準ライン終結設備に対応し得、ＷＤＭシス
テム１０のチャンネル数を等しくする量において送信／
受信（ＴＸ／ＲＸ）ユニット（図示せず）を備える。好
ましい実施形態では、ＯＬＴＥ４１は、１２８個のＴＸ
／ＲＸユニットを備える。マルチプレクサー部１１で
は、ＯＬＴＥ４１は、特有波長で複数の信号を送信す
る。図３に示すように、好ましい実施形態では、ＯＬＴ
Ｅ４１は、第１のグループの１６個のチャンネル、第２
のグループの４８個のチャンネル、及び、第３のグルー
プの６４個のチャンネルを出力する。しかしながら、上
記したように、チャンネル数は、特定の光伝播システム
の必要及び要求に応じて変動し得る。

【００５８】当業者には容易に理解できるように、ＯＬ
ＴＥ４１は、例えば３個の、より小さい別個のＯＬＴＥ
の集合からなり、ＷＣＳ４２に情報周波数を供給する。
従って、ＷＣＳ４２は、１２８個の波長変換モジュール
ＷＣＭ１〜ＷＣＭ１２８を備える。

【００５９】ユニットＷＣＭ１乃至ＷＣＭ１６は、ＯＬ
ＴＥ４１から放射された第１グループの各信号を夫々受
信し、ユニットＷＣＭ１７乃至ＷＣＭ６４は、ＯＬＴＥ
４１から放射された第２グループの各信号を夫々受信
し、ユニットＷＣＭ６５乃至ＷＣＭ１２８は、ＯＬＴＥ
４１から放射された第３グループの各信号を夫々受信す
る。各ユニットは、特有の波長から選択された波長まで
信号を変換し、当該信号を再送信することができる。こ
れらのユニットは、例えばＯＣ−４８又はＳＴＭ−１６
などの標準フォーマットで信号を受信し、再送信し得る
が、ＷＣＭ１〜１２８の好ましい作動は、用いられてい
る特定のデータフォーマットを意識しない。

【００６０】ＷＣＭ１〜１２８の各々は、ＯＬＴＥ４１
から光信号を受信し、それを電気信号に変換するための
フォトダイオード（図示せず）と、固定キャリア波長を
生成するためのレーザー即ち光源（図示せず）と、固定
キャリア波長を電気信号で外部から変調するためのマッ
ハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）モジュレ
ータ（図示せず）などの電気光学モジュレータと、を有
するモジュールからなる。その代わりに、ＷＣＭ１〜１
２８の各々は、受信した波長をレーザーダイオードのキ
ャリア波長に変換するため電気信号で直接変調されたレ
ーザーダイオード（図示せず）と共に、フォトダイオー
ド（図示せず）を含んでもよい。更なる代替構成とし
て、ＷＣＭ１〜１２８の各々は、トランクファイバーラ
インから例えば波長デマルチプレクサー器を介して光信
号を受信し、それを電気信号に変換するための高感度受
信器（例えばＳＤＨ又はソネット標準規格による）と、
直接変調又は外部変調レーザー源と、を有するモジュー
ルからなる。後者の代替構成によって、トランクファイ
バーラインの出力からの信号の再生成、及び、進歩的な
光学伝達システムにおける伝播が可能となり、トータル
のリンク長さを延長することを可能にする。

【００６１】図３は、ＯＬＴＥ４１とＷＣＭ１〜１２８
との結合によって信号が提供され、生成されることを示
したが、これらの信号が、それらの出所に制限を与える
ことなく、信号源によって直接、提供され、生成される
ようにすることもできる。

【００６２】マルチプレクサー部１１は、３つの波長マ
ルチプレクサー（ＷＭ）４３、４４及び４５を備える。
好ましい１２８チャンネルシステムに対しては、ユニッ
トＷＣＭ１〜ＷＣＭ１６から出力された選択波長の各信
号は、ＷＭ４３により受信され、ＷＣＭ１７〜ＷＣＭ６
４から出力された選択波長の各信号は、ＷＭ４４により
受信され、ＷＣＭ６５〜ＷＣＭ１２８から出力された選
択波長の各信号は、ＷＭ４５により受信される。ＷＭ４
３、ＷＭ４４及びＷＭ４５は、３つの帯域ＢＢ、ＲＢ１
及びＲＢ２の受信信号を、夫々の波長分割多重通信信号
に結合させる。図３に示されたように、ＷＭ４３は、従
来の１×１６の平面光学スプリッターなどの１６チャン
ネル波長マルチプレクサーであり、ＷＭ４４は、１６個
の未使用ポートを備えた従来の１×４８の平面光学スプ
リッターなどの４８チャンネル波長マルチプレクサーで
あり、ＷＭ４５は、従来の１×６４の平面光学スプリッ
ターなどの６４チャンネル波長マルチプレクサーであ
る。各々の波長マルチプレクサーは、光学監視チャンネ
ル（図示せず）を備えた光伝播システム１を提供するた
めの第２のポート（例えば、２×１６及び２×６４スプ
リッター）を含んでいてもよい。同様に、ＷＭ４３、４
４及び４５は、システムの成長のための空間を提供する
ように、システムにより使用されるよりも多くの入力を
持ち得る。例えば、能動的な珪素ベースのシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂−Ｓｉ）又はシリカベースのシリカ（ＳｉＯ₂−Ｓｉ
Ｏ₂）の技術を使用した波長マルチプレクサーが当業者
により作ることができる。他の技術も、例えば挿入損失
を減少させるため、これらのＷＭに対して使用すること
ができる。その例は、ＡＷＧ（アレイ化された波案内回
折格子）、カスケード化されたマッハ−ツェンダー、フ
ァイバー回折格子、及び、干渉フィルターである。

【００６３】図４を参照すると、マルチプレクサー部１
１から出力されたＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２帯域がＴＰＡ
部１２により受信される。ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２帯域
信号は、図３で表されたＯＬＴＥ４１、ＷＣＳ４２、並
びに、ＷＭ４３、４４及び４５の形態とは異なる源から
ＴＰＡ部１２に提供されてもよい。例えば、ＢＢ、ＲＢ
１及びＲＢ２帯域信号は、以下でより詳しく説明される
本発明の意図から逸脱することなく、生成され、カスタ
マーによってＴＰＡ部１２に、直接、供給されるように
してもよい。

【００６４】ＴＰＡ部１２は、夫々の帯域ＢＢ、ＲＢ１
及びＲＢ２に対する３つの増幅部５１、５２、５３と、
結合フィルター５４と、均一化フィルター６１と、を備
える。増幅部５１、５２は、エルビウムでドーピングさ
れた２段階ファイバー増幅器（他の希土類元素でドーピ
ングされたファイバー増幅器を使用してもよい）であ
る。その一方で、増幅部５３は、本発明によれば、図９
を参照して詳細に説明するエルビウム及びイッテリビウ
ム（Ｅｒ／Ｙｂ）ファイバー増幅器である。

【００６５】増幅部５１、５２及び５３の出力は、フィ
ルター５４により受信され、このフィルターは、ＢＢ、
ＲＢ１及びＲＢ２帯域を単一の広帯域（ＳＷＢ）に結合
する。

【００６６】増幅部５１、５２及び５３の各々は、光学
ゲインをそれが増幅する信号に提供するため、１つ又は
２つのレーザーダイオードによりポンピングされる。そ
の長さ及びポンピング波長を含む各増幅器の特性は、そ
れが増幅する特定のサブ帯域に対して、その増幅器の性
能を最適化するように選択される。例えば、増幅部５１
及び５２の第１ステージ（前段増幅器）は、線形又は飽
和帯において、ＢＢ帯域及びＲＢ１帯域を各々増幅する
ため９８０ｎｍで作動するレーザーダイオード（図示せ
ず）でポンピングされてもよい。適切なレーザーダイオ
ードは、本願出願人から入手可能である。レーザーダイ
オードを、９８０／１５５０ＷＤＭ結合器（図示せず）
を使用した前段増幅器の光学経路に結合してもよく、こ
の結合器は、一般に市販されており、例えばＣＡ（ＵＳ
Ａ），サンジョセ、ルンディアベニュー、１８８５にあ
る、Ｅ−ＴＥＫダイナミックス株式会社からモデルＳＷ
ＤＭ０９１５ＳＰＲとして入手することができる。９８
０ｎｍレーザーダイオードは、他の可能なポンピング波
長と比較して増幅器に対して低ノイズ値を提供する。

【００６７】各増幅部５１〜５３の第２ステージは、飽
和状態で作動するのが好ましい。増幅部５１の第２ステ
ージは、好ましくは、エルビウムでドーピングされ、上
述したＷＤＭ結合器（図示せず）を使用してＢＢ帯域の
光学経路に結合された別の９８０ｎｍポンプ（図示せ
ず）でＢＢ帯域を増幅させる。９８０ｎｍポンプは、１
５２９〜３５ｎｍを覆う低帯域領域における信号に対し
て、より良好なゲイン特性及びノイズ数値を提供する。
増幅部５２の第２ステージは、好ましくは、エルビウム
でドーピングされ、１４８０ｎｍで作動するレーザーダ
イオードポンプ源でＲＢ１帯域を増幅させる。そのよう
なレーザーダイオードは、市場で入手可能であり、例え
ば、オンタリオ（ＣＡ）、ネピーン、ヘストンドライブ
５７０にある、ＪＤＳフィテルにより供給される、モデ
ルＦＯＬ１４０２ＰＡＸ−１などがある。１４８０ｎｍ
ポンプは、より良好な飽和変換効率特性を提供し、この
特性は、１５４２ｎｍ〜６１ｎｍを覆う領域により多数
のチャンネルを設けるため、ＲＢ１帯域で利用される。
その代わりに、より高いパワー９８０ｎｍポンプレーザ
ー即ち９８０ｎｍ波長領域で多重通信化されたポンプ源
を使用してもよい。区分５３は、以降で図９を参照して
詳細に説明されよう。

【００６８】フィルター６１は、ＲＢ１帯域を交差して
出力されたシステムにおいて信号レベル及びＳＮＲを均
一化するため役立つＲＢ１帯域増幅器チェーン内に配置
される。特に、フィルター６１は、ＲＢ１帯域内で高い
増幅波長領域を減衰する強調減少フィルターを含む。強
調減少フィルターは、それが使用される場合には、長周
期のブラッグ回折格子技術、スプリットビームフーリエ
フィルターなどを用いることができる。一例として、強
調減少フィルターは、１５４１〜１５６１ｎｍの作動波
長範囲を持ち、１５４１〜１５４２ｎｍ及び１５４１〜
１５６１ｎｍで透過ピークの波長を持ち、これらのピー
ク間の波長に対して、より低い比較的一定の透過率を持
つ。図５は、好ましい強調減少フィルター６１のフィル
ター形状即ち相対減衰性能を示す。図５のグラフは、強
調減少フィルター６１が１５４２ｎｍ及び１５６０ｎｍ
あたりでピーク透過率の領域、及び、約１５４６ｎｍ及
び１５５６ｎｍの間で比較的一定の即ち平坦な減衰の領
域を有することを示している。エルビウムでドーピング
されたファイバー増幅器のための強調減少フィルター６
１は、高い帯域に亘ってゲイン反応を平坦にさせるため
ピーク間の波長において約３〜４ｄＢの減衰を加えるこ
とのみを必要とする。強調減少フィルター６１は、例え
ばファイバー増幅器で使用されるドーパント又はそれら
の増幅器のためのポンプ源の波長など、用いられる実際
のシステムのゲイン平坦化要求に応じて、図５で表され
たものと異なる減衰特性を持ち得る。

【００６９】その代わりに、強調減少フィルター６１を
省略し、この強調減少の作用を、較正された減衰の手段
によって第１のターミナルサイト１０のマルチプレクサ
ー部１１で得るようにしてもよい。

【００７０】ＴＰＡ１２の増幅器を通過した後、増幅部
５１、５２及び５３から各々出力された増幅したＢＢ、
ＲＢ１及びＲＢ２の帯域は、フィルター５４により受信
される。フィルター５４は、帯域結合フィルターであ
り、例えば、２つのカスケード化された干渉３ポートフ
ィルター（図示せず）、ＢＢ帯域をＲＢ１帯域に結合す
る第１の結合フィルター、及び、この第１の結合フィル
ターにより提供されたＢＢ／ＲＢ１帯域をＲＢ２帯域と
結合させる第２の結合フィルターを備えることができ
る。

【００７１】光学モニター（図示せず）、及び、伝達チ
ャンネルとは異なる波長、例えば１４８０ｎｍにおけ
る、サービスラインの挿入を、ＷＤＭ１４８０／１５５
０干渉フィルター（図示せず）を介して、共通のポート
に追加してもよい。光学モニターは、光伝播システム１
に損傷が存在しないことを確実にするため、光信号を検
出する。サービスラインの挿入は、ラインサービスモジ
ュールのためのアクセスを提供し、これは、光学監視チ
ャンネルを介して、警告の遠隔検出、監督、性能及びデ
ータの監視、制御及び管理維持警告、並びに、声周波数
オーダーワイヤを取り扱い制御することができる。

【００７２】ＴＰＡ部１２のフィルター５４から出力さ
れた単一の広帯域は、光ファイバーライン３０の伝播フ
ァイバー（図示せず）の長さ、例えば１００ｋｍを通過
し、これは、単一の広帯域ＳＷＢ内の信号を減衰させ
る。その結果、ラインサイト４０は、単一の広帯域ＳＷ
Ｂ内の信号を受信し、これを増幅する。図６に示される
ように、ラインサイト４０は、幾つかの増幅器（ＡＭ
Ｐ）６４〜６９、３つのフィルター７０〜７２、均一化
フィルター（ＥＱ）７４、及び、３つのＯＡＤＭステー
ジ７５〜７７を備える。

【００７３】フィルター７０は、単一の広帯域信号ＳＷ
Ｂを受信し、ＢＢ帯域及びＲＢ１帯域からＲＢ２帯域を
分離させる。増幅器６４は、を受信し、これらを増幅さ
せる。その一方で、フィルター７１は、増幅器６４から
の出力を受信し、ＢＢ帯域とＲＢ１帯域とを分離させ
る。ＢＢ帯域は、均一化フィルター７４により均一化さ
れ、第１のＯＡＤＭステージ７５により受信される。こ
のステージでは、所定の信号が取り除かれ、及び又は、
追加され、更には増幅器６５により増幅される。ＴＰＡ
１２の強調減少フィルター６１を既に通過した、ＲＢ１
帯域は、最初に増幅器６６により増幅され、次に、第２
のＯＡＤＭステージ７６により受信される。このステー
ジでは、所定の信号が取り除かれ、及び又は、追加さ
れ、更には増幅器６５により増幅され、更に、増幅器６
７により増幅される。ＲＢ２帯域は、最初に増幅器６８
により増幅され、次に、第３のＯＡＤＭステージ７７に
より受信される。このステージでは、所定の信号が取り
除かれ、及び又は、追加され、更には増幅器６９により
増幅される。次に、増幅されたＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２
の帯域は、フィルター７２によって、単一の広帯域ＳＷ
Ｂに再結合される。

【００７４】単一の広帯域ＳＷＢを受信する増幅器６４
は、好ましくは、線形領域で作動される単一の光ファイ
バー増幅器を含む。即ち、増幅器６４は、その出力パワ
ーがその入力パワーに依存する条件で作動される。その
代わりに、実際の手段に応じて、増幅器６４は、単一の
ステージ又は多段ステージの増幅器のいずれであっても
よい。線形条件でそれを作動することによって、増幅器
６４は、ＢＢ帯域チャンネル及びＲＢ１帯域チャンネル
の間の相対的パワーの独立性を確実にすることを援助す
る。換言すれば、線形条件で作動する増幅器６４を用い
た場合、２つのサブ帯域ＢＢ、ＲＢ１の一方における個
々のチャンネルの出力パワー（及び信号対ノイズ比）
は、サブ帯域ＢＢ、ＲＢ１の他方におけるチャンネルが
追加されたり或いは取り除かれたりする場合にも有意に
変動しない。高密度ＷＤＭシステムにおけるチャンネル
の幾つか又は全ての存在に関してロバスト性を得るた
め、第１ステージの増幅器（例えば増幅器６４及び増幅
器６８）は、別々の均一化及び増幅のためチャンネルの
一部分を取り出す前に、飽和していない領域で、ライン
サイト４０において作動されなければならない。好まし
い実施形態では、増幅器６４及び６８は、エルビウムで
ドーピングされたファイバー増幅器であり、各帯域に対
して好ましくは５．５ｄＢより小さいノイズ値を得るた
め９８０ｎｍのポンピングで作動するレーザーダイオー
ド（図示せず）を用いて共に伝播する方向にポンピング
される。

【００７５】フィルター７１は、例えば３ポートデバイ
ス、好ましくは干渉フィルターであり、これは、ＢＢ帯
域を均一化フィルター７４に供給するドロップポート
と、ＲＢ１帯域を増幅器６６に供給する反射ポートとを
有する。

【００７６】増幅器６６は、好ましくは、飽和状態で作
動される単一のエルビウムドーピングされたファイバー
増幅器であり、その出力パワーがその入力パワーから実
質的に独立している。このようにして、増幅器６６は、
ＢＢ帯域のチャンネルと比較してＲＢ１帯域のチャンネ
ルにパワーの上昇を追加する上で役立つ。好ましい実施
形態において、ＢＢ帯域のチャンネルと比較してＲＢ１
帯域のチャンネルのより大きい数、即ち１６チャンネル
に対する４８チャンネルに起因して、典型的には、ＲＢ
１帯域チャンネルは、増幅器６４を通過するとき、より
低いゲインを持っていたであろう。その結果、増幅器６
６は、ＢＢ帯域と比較してＲＢ１帯域のチャンネルのパ
ワーを平衡させる。勿論、ＢＢ帯域とＲＢ１帯域との間
のチャンネルの他の構成に対して、増幅器６６は、ライ
ンサイト４０のＢＢ帯域側で必要とされたり、或いは、
その代わりに必要とされなかったりする。

【００７７】ＲＢ１帯域のチャンネルに関して、増幅器
６４と６６とは、第１ステージが線形条件で作動され、
第２ステージが飽和条件で作動される状態で、２ステー
ジの増幅器として共にみなすことができる。ＲＢ１帯域
におけるチャンネル間の出力パワーを安定化させるた
め、増幅器６４と６６とは、同じレーザーダイオードの
ポンプ源を用いてポンピングされるのが好ましい。この
態様では、ヨーロッパ特許６９５０４９号で説明された
ように、増幅器６４からの残余のポンプパワーが、増幅
器６６に提供される。特に、ラインサイト４０は、ＷＤ
Ｍ結合器を備える。この結合器は、増幅器６４と、該増
幅器６４の出力で残っている９８０ｎｍポンプ光を引き
出すフィルター７１との間に配置される。このＷＤＭ結
合器は、例えば、ＣＡ（ＵＳＡ），サンジョセ、ルンデ
ィアベニュー、１８８５にある、Ｅ−ＴＥＫダイナミッ
クス株式会社により供給されるモデル番号ＳＷＤＭＣＰ
Ｒ３ＰＳ１１０を用いてもよい。このＷＤＭ結合器から
の出力は同じ型式の第２のＷＤＭ結合器に供給される。
この第２のＷＤＭ結合器は、増幅器６６の後段の光学経
路内に配置される。２つの結合器は、残余の９８０ｎｍ
ポンプ信号を比較的低損失で伝播する光ファイバー７８
によって接続される。第２のＷＤＭ結合器は、残余の９
８０ｎｍポンプパワーを、反対の伝播方向に沿って増幅
器６６へと通過させる。

【００７８】増幅器６６からは、既知の型式又は本願出
願人の名前で出願されたヨーロッパ特許出願番号９８１
１０５９４．３で説明された型式のＯＡＤＭステージ７
６へとＲＢ１帯域信号が伝送される。ＯＡＤＭステージ
７６からは、ＲＢ１帯域信号が増幅器６７に供給され
る。好ましい、エルビウムでドーピングされたファイバ
ー増幅器のため、増幅器６７は、増幅器６４及び６６を
駆動するレーザー（図示せず）を上回るポンプ光を持つ
レーザーダイオード源（図示せず）からの例えば１４８
０ｎｍのポンプ波長を有する。１４８０ｎｍの波長は、
エルビウムでドーピングされたファイバーに対する他の
ポンプ波長と比較して、高い出力パワーに対して良い変
換効率を提供する。その代わりに、高いパワーの９８０
ｎｍポンプ源、又は、例えば一方が９７５ｎｍで他方が
９８６ｎｍの多重通信ポンプ源のグループ、又は、９８
０ｎｍでの２偏光多重通信のポンプ源を、増幅器６７を
駆動するため使用することができる。増幅器６７は、Ｒ
Ｂ１帯域内の信号にパワーブーストを提供するため飽和
状態で作動するのが好ましく、所望ならば、多段ステー
ジの増幅器で構成してもよい。

【００７９】増幅器６４及びフィルター７１を通過した
後、ＢＢ帯域は、均一化フィルター７４に入る。上述し
たように、エルビウムでドーピングされたファイバーの
スペクトル放射に対するゲイン特性は、ＢＢ帯域領域で
ピーク即ちこぶを持っているが、ＲＢ１帯域領域ではか
なり平坦のままである。その結果、ＢＢ帯域又は単一広
帯域ＳＷＢ（ＢＢ帯域を含む）がエルビウムでドーピン
グされたファイバー増幅器により増幅されたとき、ＢＢ
帯域内のチャンネルは不均等に増幅される。また、上述
したように、均一化手段が不均一増幅のこの問題を克服
するため適用されたとき、均一化は、チャンネルの全ス
ペクトルに亘って適用され、その結果、連続したゲイン
不一致を生じさせる。しかしながら、チャンネルのスペ
クトルをＢＢ帯域及びＲＢ１帯域に分割することによっ
て、ＢＢ帯域の減少した作動領域の均一化は、ＢＢ帯域
のチャンネルに対するゲイン特性の適切な平坦化を提供
することができる。

【００８０】好ましい実施形態では、均一化フィルター
７４は、異なる波長で選択された減衰を与える、長周期
チャープ方式ブラッグ回折格子技術（long period chir
pedBragg grating technology）に基づく２ポートデバ
イスを含む。例えば、ＢＢ帯域に対する均一化フィルタ
ー７４は、１５２９ｎｍから１５３６ｎｍの作動波長範
囲を持ち、１５３０．３ｎｍと１５３０．７ｎｍの間で
波長が谷状の底部を持つ。均一化フィルター７４は、単
独で使用する必要はなく、最適なフィルター形状、及び
かくしてＷＤＭシステム１で使用される特定の増幅器に
対するゲイン均一化を提供するため、他のフィルター
（図示せず）とカスケード式に結合されてもよい。均一
化フィルター７４は、当業者によって製造されてもよ
く、或いは、当該技術分野における多数の供給者から入
手してもよい。均一化フィルター７４のため使用された
特別の構造は、熟練した職人の守備範囲内にあり、例え
ば、長周期回折格子のような特化したブラッグ回折格
子、干渉フィルター、或いは、マッハ−ツェンダー型式
の光学フィルターを備えるようにしてもよい。

【００８１】均一化フィルター７４からは、ＢＢ帯域信
号が、ＯＡＤＭステージ７５に、次いで増幅器６５に伝
達される。このステージは例えばＯＡＤＭステージ７６
と同じ型式を持つ。エルビウムでドーピングされた好ま
しいファイバー増幅器を用いた場合、増幅器６５は、レ
ーザーダイオード源（図示せず）により提供され、ＷＤ
Ｍ結合器（図示せず）を介して反対の伝播方向に増幅器
６５をポンピングするための光学経路に結合される、９
８０ｎｍのポンプ波長を持つ。ＢＢ帯域のチャンネルは
増幅器６４及び増幅器６５の両方を通過するので、均一
化フィルター７４は、両方の増幅器により引き起こされ
たゲイン不一致を補償することができる。かくして、均
一化フィルター７４に対するデシベル低下は、ＢＢ帯域
に対する、全体の増幅度及びラインパワーの要求に従っ
て決定されるべきである。増幅器６５は、好ましくは、
ＢＢ帯域の信号にパワーブーストを提供するため飽和状
態で作動し、所望ならば、多段ステージの増幅器から構
成してもよい。

【００８２】ＲＢ２帯域は、ファイバー増幅器６８から
受信され、これは、好ましくは、システムの要求に応じ
て９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍのポンプ光でポンピング
された、エルビウムドーピングのファイバー増幅器であ
る。増幅器６８からは、ＲＢ２帯域チャンネルがＯＡＤ
Ｍステージ７７に伝送され、次いで増幅器６９に供給さ
れる。このステージは、例えばＯＡＤＭステージ７５及
び７６と同じ型式である。本発明によれば、増幅器６９
は、ＲＢ２帯域を増幅するようになった、エルビウム及
びイッテリビウムでコードーピングされた増幅器であ
り、図１０を参照して詳細に説明されよう。

【００８３】各々、増幅器６５、６７及び６９を通過し
た後、増幅されたＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２帯域は、フィ
ルター７２によって単一の広帯域ＳＷＢに再結合され
る。図４のフィルター５４と同様に、フィルター７２
は、例えば、２つのカスケード式の干渉３ポートフィル
ター（図示せず）と、ＢＢ帯域をＲＢ１帯域に結合する
第１の結合フィルターと、第１の結合フィルターによっ
て提供されたＢＢ帯域及びＲＢ１帯域を、ＲＢ２帯域に
結合する第２の結合フィルターとを備えてもよい。

【００８４】ＴＰＡ部１２のように、ラインサイト４０
は、光学モニターと、例えばＷＤＭ１４８０／１５５０
干渉フィルター（図示せず）を介して挿入及び取り出し
たサービスライン（図示せず）と、を備えるようにして
もよい。これらの構成要素の１つ又はそれ以上が、ライ
ンサイト４０の任意の相互結合ポイントにおいて備えら
れるようにしてもよい。

【００８５】増幅器６４〜６９、フィルター７０〜７２
及び７４、並びに、ＯＡＤＭステージ７５〜７７以外で
は、ラインサイト４０が、長距離通信リンクに沿った信
号の伝達の間に生じ得る色分散を補償するための分散補
償モジュール（ＤＣＭ）（図示せず）を備えてもよい。
ＤＣＭ（図示せず）は、ＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２帯域の
うち一つ以上のチャンネル内分散を補償するための１つ
又はそれ以上の増幅器６５、６７、６９を上流側で結合
したサブユニットから構成されるのが好ましく、幾つか
の形態を持ち得る。例えば、ＤＣＭは、３つの帯域Ｂ
Ｂ、ＲＢ１及びＲＢ２のチャンネルを受信するため接続
された第１のポートを備えた光学サーキュレータを持っ
ていてもよい。チャープ方式ブラッグ回折格子を、サー
キュレータの第２のポートに装着することができる。こ
れらのチャンネルは、第２のポートから出て、色分散を
補償するためチャープ方式ブラッグ回折格子で反射され
る。次に、分散補償された信号は、ＷＤＭシステム内で
連続して伝播するためサーキュレータの次のポートから
出る。例えばある長さの分散補償ファイバーなど、ブラ
ッグ回折格子以外の他のデバイスを、色分散を補償する
ため使用してもよい。ＤＣＭ部の設計及び使用は、本発
明を限定するものではなく、システムの手段に対する全
体的な要求に応じて、ＷＤＭシステム１においてＤＣＭ
部を用いたり、或いは、省略してもよい。

【００８６】ラインサイト４０の後、結合された信号広
帯域ＳＷＢの信号は、ある長さの光ファイバーライン３
０の長距離光学伝播ファイバーを通過する。第１及び第
２のターミナルサイト１０、２０の間の距離が、光学信
号の減衰を引き起こすのに十分長い場合、即ち、１００
ｋｍ以上の場合、増幅作用を提供する１つ又はそれ以上
の追加のラインサイト４０を用いてもよい。実際の構成
では、５つのスパンからなる長距離伝播ファイバーが使
用され（各々のスパンは、０．２２ｄＢ／ｋｍのパワー
損失、及び、例えばトータルのスパン損失が約２５ｄＢ
となるような長さを有する）、４つの増幅ラインサイト
４０によって各々が分離される。

【００８７】伝播ファイバーの最終スパンに続いて、Ｒ
ＰＡ部１４は、最後のラインサイト４０から単一の広帯
域ＳＷＢを受信し、通信リンクの端部で受信及び検出す
るための単一の広帯域ＳＷＢの信号を準備する。図７に
示されたように、ＲＰＡ部１４は、増幅器（ＡＭＰ）８
１〜８５と、フィルター８６及び８７と、均一化フィル
ター８８と、必要な場合には３つのルーターモジュール
９１〜９３と、を備えることができる。

【００８８】フィルター８６は、単一の広帯域ＳＷＢを
受信し、ＲＢ２帯域をＢＢ及びＲＢ１帯域から分離す
る。増幅器８１は、好ましくはエルビウムでドーピング
され、ＢＢ及びＲＢ１帯域のチャンネルの信号対ノイズ
比を改善させるためＢＢ及びＲＢ１帯域を増幅する。増
幅器８１は、例えば９８０ｎｍポンプ光、増幅器に対し
て低ノイズ数値を提供するため他の波長におけるポンプ
光でポンピングされる。

【００８９】ＴＰＡ部１２及びラインサイト４０に関し
ては、増幅器８２及び８３は、各々、ＢＢ帯域及びＲＢ
１帯域を、９８０ｎｍポンピングを用いて増幅する。Ｒ
Ｂ１帯域のチャンネル間の出力パワーを安定化させるた
め、増幅器８１及び８３は、比較的低損失の残余の９８
０ｎｍポンプ信号を伝達する連結光ファイバー８９を使
用することによって、同じ９８０ｎｍレーザーダイオー
ドポンプ源でポンピングするのが好ましい。詳しくは、
増幅器８１は、ＷＤＭ結合器と連係され、この結合器
は、増幅器８１とフィルター８７との間に配置され、増
幅器８１の出力で残っている９８０ｎｍポンプ光を抽出
する。このＷＤＭ結合器は、例えば、ＣＡ（ＵＳＡ），
サンジョセ、ルンディアベニュー、１８８５にある、Ｅ
−ＴＥＫダイナミックス株式会社により供給されるモデ
ル番号ＳＷＤＭＣＰＲ３ＰＳ１１０を用いてもよい。Ｗ
ＤＭ結合器からの出力は、増幅器８３の後段の光学経路
に配置された同じ型式の第２のＷＤＭ結合器に供給され
る。これら２つの結合器は、比較的低損失の残余の９８
０ｎｍポンプ信号を伝達する光ファイバー８９によって
接続される。第２のＷＤＭ結合器は、残余の９８０ｎｍ
ポンプパワーを逆方向に増幅器８３に通過させる。かく
して、増幅器８１〜８３、フィルター８７及び均一化フ
ィルター８８は、ラインサイト４０の、増幅器６４、６
５及び６７、フィルター７１及び均一化フィルター７４
と同じ機能を実行し、全システムの要求に応じて同じか
又は均等の部品から構成することができる。

【００９０】増幅器８４は、ＲＢ２帯域を受信し、これ
を増幅するためフィルター８６に連結される。増幅器８
４は、例えば図６の増幅器６８と同一の、エルビウムで
ドーピングされた増幅器である。次に、ＲＢ２帯域チャ
ンネルは、好ましくは既知の型式のエルビウムでドーピ
ングされた増幅器である、増幅器８５により受信され
る。

【００９１】ＲＰＡ部１４は、更に循環ステージ９０か
ら構成される。この循環ステージ９０は、ＢＢ、ＲＢ１
及びＲＢ２帯域内のチャンネル間隔を、デマルチプレク
サー部１５のチャンネル分離能力に適合することを可能
とする。特に、デマルチプレクサー部１５のチャンネル
分離能力が、ＷＤＭシステム１のチャンネルが高密度に
間隔を定められている（例えば５０ＧＨｚ）のに対し、
比較的広いチャンネル間隔（例えば１００ＧＨｚ格子）
用である場合、ＲＰＡ部１４は、図７に示された循環ス
テージ９０を備えることができる。他の構成も、デマル
チプレクサー部１５のチャンネル分離能力に応じて、Ｒ
ＰＡ部１４に追加することができる。

【００９２】循環ステージ９０は３つのルーターモジュ
ール９１〜９３を備えている。各ルーターモジュール９
１〜９３は、夫々の帯域を２つのサブ帯域に分離し、各
々のサブ帯域は対応する帯域のチャンネルの半分を備え
る。例えば、ＢＢ帯域が、５０ＧＨｚにより分離された
１６個のチャンネルλ₁〜λ₁₆を備える場合、ルーター
モジュール９１は、ＢＢ帯域を、１００ＧＨｚで分離さ
れたチャンネルλ₁、λ₃、．．．、λ₁₅を持つ第１のサ
ブ帯域ＢＢ’と、１００ＧＨｚで分離され、第１のサブ
帯域ＢＢ’のチャンネルと相互に重なり合ったチャンネ
ルλ₂、λ₄、．．．、λ₁₆を持つ第２のサブ帯域ＢＢ”
と、に分割する。同様の態様で、ルーターモジュール９
２及び９３は、各々、ＲＢ１帯域とＲＢ２帯域とを、第
１のサブ帯域ＲＢ１’及びＲＢ２’と、第２のサブ帯域
ＲＢ１”及びＲＢ２”と、に分割する。

【００９３】各ルーターモジュール９１〜９３は、例え
ば、第１のポートに装着された第１シリーズのブラッグ
回折格子と、第２のポートに装着された第２シリーズの
ブラッグ回折格子と、を備える。第１のポートに装着さ
れたブラッグ回折格子は、１つ置きのチャンネル（即
ち、偶数番号チャンネル）に対応する反射波長を有し、
これに対し、第２のポートに装着されたブラッグ回折格
子は、残りのチャンネル（即ち、奇数番号チャンネル）
に対応する反射波長を有する。この格子構成は、信号入
力経路を、チャンネル間の間隔を２倍にした状態で２つ
の出力経路に分割することにも役立つであろう。

【００９４】ＲＰＡ部１４を通過した後、ＢＢ、ＲＢ１
及びＲＢ２帯域又はそれら各々のサブ帯域は、デマルチ
プレクサー部１５により受信される。図８に示されるよ
うに、デマルチプレクサー部１５は、６個の波長分割器
（ＷＤｓ）９５’、９５”、９６’、９６”、９７’、
９７”を備えており、これらは、夫々のサブ帯域Ｂ
Ｂ’、ＢＢ”、ＲＢ１’、ＲＢ１”、ＲＢ２’及びＲＢ
２”を受信し、出力チャンネル１７を生成する。デマル
チプレクサー部１５は、出力チャンネル１７を受信する
ため受信ユニットＲＸ₁〜ＲＸ₁₂₈を更に備える。

【００９５】波長分割器は、好ましくは、アレイ状に並
べられた波案内格子デバイスを含むが、同じか或いは類
似の波長分離を達成するための代替構成が考えられる。
例えば、干渉フィルター、ファブリー−ぺロットフィル
ター、或いはファイバー内ブラッグ回折格子を従来の態
様で使用し、サブ帯域ＢＢ’、ＢＢ”、ＲＢ１’、ＲＢ
１”、ＲＢ２’及びＲＢ２”内のチャンネルを多重分割
してもよい。

【００９６】好ましい態様では、デマルチプレクサー部
１５は、干渉フィルターと、ＡＷＧフィルター技術とを
結合させる。その代わりに、ファブリー−ぺロットフィ
ルター或いはファイバー内ブラッグ回折格子を使用して
もよい。好ましくは、８個の、干渉フィルター付きチャ
ンネルデマルチプレクサーであるＷＤ９５’、９５”
が、第１のサブ帯域ＢＢ’及び第２のサブ帯域ＢＢ”を
各々受信し、分割多重通信する。詳しくは、ＷＤ９５’
が、チャンネルλ₁、λ₃、．．．、λ₁₅を分割多重通信
し、ＷＤ９５”がチャンネルλ₂、λ₄、．．．、λ₁₆を
分割多重通信する。しかしながら、ＷＤ９５’及び９
５”の両方は、１×８型式のＡＷＧ１００ＧＨｚデマル
チプレクサーであってもよい。同様に、ＷＤ９６’及び
９６”が、チャンネルλ₁₇〜λ₆₄を生成するため、第１
のサブ帯域ＲＢ１’及び第２のサブ帯域ＲＢ１”を各々
受信し、夫々分割多重通信する。そして、ＷＤ９７’及
び９７”が、チャンネルλ₆₅〜λ₁₂₈を生成するため、
第１のサブ帯域ＲＢ２’及び第２のサブ帯域ＲＢ２”を
各々受信し、夫々分割多重通信する。ＷＤ９６’及び９
６”の両方は、利用可能なデマルチプレクサーポートの
うち２４個のみを使用するため、設備不足の１×３２型
式のＡＷＧ１００ＧＨｚデマルチプレクサーであっても
よい。そして、ＷＤ９７’及び９７”の両方は、利用可
能なデマルチプレクサーポート全てを使用する１×３２
型式のＡＷＧ１００ＧＨｚデマルチプレクサーであって
もよい。出力チャンネル１７は、ＷＤｓ９５’、９
５”、９６’、９６”、９７’、９７”により分割多重
通信された個々のチャンネルから構成され、出力チャン
ネル１７のうちの各チャンネルは、受信ユニットＲｘ１
〜Ｒｘ１２８のうち一つによって各々受け入れられる。

【００９７】図９は、本発明に係る光増幅器を示す。光
増幅器１００は、ＲＢ２帯域の信号を増幅するため、光
伝播システム１、並びに、図４の増幅部５３及び図６の
増幅部６９の両方において、で使用することができる。

【００９８】増幅器１００は、好ましくは双方向ポンピ
ング光増幅器であって、 増幅されるべき光信号を入力
するための入力ポート１０１と、増幅後の光信号を出力
するための出力ポート１０２と、入力ポート１０１に光
学的に結合された第１の端部１０３ａと、出力ポート１
０２に光学的に結合された第２の端部１０３ｂとを有
し、光信号を増幅するように構成された能動ファイバー
１０３と、第１の光学結合器１０５の手段によって能動
ファイバー１０３に光学的に結合され、好ましくは伝達
信号に関して共に伝播する方向に、第１のポンプ放射を
能動ファイバー１０３に供給するように構成された第１
のポンプ源１０４と、第２の光学結合器１０７の手段に
よって能動ファイバー１０３に光学的に結合され、好ま
しくは伝達信号に関して伝播する方向とは反対方向に、
第２のポンプ放射を能動ファイバー１０３に供給するよ
うに構成された第２のポンプ源１０６と、を含む。

【００９９】その代わりに、第１のポンプ放射、第２の
ポンプ放射及び光信号を適切に多重通信することによっ
て、第１のポンプ放射及び第２のポンプ放射を、同じ方
向、好ましくは両方とも伝播方向に、能動放射１０３に
供給することができる。

【０１００】更なる代替案として、複数のポンプ源を第
１のポンプ源及び又は第２のポンプ源の代わりに使用し
てもよい。この複数のポンプ源は、波長（異なる波長で
作動する場合）又は偏光のいずれかで多重通信され得
る。

【０１０１】増幅器１００は、入力ポート１０１から結
合器１０５への光の伝達のみを可能にするため、入力ポ
ート１０１と第１の結合器１０５との間に配置された既
知型式の第１の光学アイソレータ１０８、及び又は、第
２の結合器１０７から出力ポート１０２への光の伝達の
みを可能にするため、第２の結合器１０７と出力ポート
１０２との間に配置された既知型式の第２の光学アイソ
レータ１０９を含んでいてもよい。

【０１０２】能動ファイバー１０３は、エルビウム及び
イッテリビウムをコードーピングしたシリカファイバー
である。能動ファイバー１０３は、単一モードであり、
好ましくは１０ｍから３０ｍの間の長さ、及び、好まし
くは０．１５から０．２２の間に構成された数値開口Ｎ
Ａを有する。能動ファイバー１０３のコアは、示された
濃度の以下の成分を含む。

【０１０３】 Ａｌ：０．１から１３原子％の間 Ｐ ：０．１から３０原子％の間 Ｅｒ：０．１から０．６原子％の間 Ｙｂ：０．５から３．５原子％の間 エルビウム及びイッテリビウム濃度の間の比率は、好ま
しくは、１：５から１：３０の間の範囲、例えば１：２
０である。

【０１０４】第１の結合器１０５は、好ましくは、微小
光学的干渉ＷＤＭ結合器であり、増幅されるべき信号
（ＲＢ２帯域幅のチャンネル）を受信するため入力ポー
ト１０１に光学的に結合された第１のアクセスファイバ
ー１０５ａと、第１のポンプ放射を受信するため、単一
モードの光ファイバー１１０の手段により第１のポンプ
源１０４に光学的に結合された第２のアクセスファイバ
ー１０５ｂと、第１のポンプ放射と一緒に（同じ伝播方
向に）増幅されるべき光信号（ＲＢ２帯域幅のチャンネ
ル）を能動ファイバー１０３に供給するため能動ファイ
バー１０３に光学的に結合された第３のアクセスファイ
バー１０５ｃと、を含む。

【０１０５】第１の結合器１０５は、そのアクセスファ
イバーの間に光ビームを適切に向けるための収束レンズ
システム（図示せず）と、例えばダイクロイックミラー
（dichroic mirror）などの選択的反射表面（図示せ
ず）と、を更に備える。結合器の内部にある反射表面の
実際の傾斜角度は、信号及びポンプ放射を乗せる入射光
ビームの方向に依存する。好ましくは、結合器１０５の
選択的反射表面は、ＲＢ２帯域チャンネルの波長に対し
て透過し、第１のポンピング放射の波長に対しては反射
する。このようにして、ＲＢ２帯域チャンネルは、第１
のポンプ放射が反射表面で反射されて能動ファイバー１
０３のコアの中に至る間に、実質的な損失無しに、反射
表面を通過する。その代わりに、第１の結合器１０５
は、ＲＢ２帯域チャンネルの波長に対して反射し、第１
のポンピング放射の波長に対しては透過する選択的反射
表面を備えていてもよい。

【０１０６】第１の結合器１０５は、光信号に対する挿
入損失が０．６ｄＢより大きくないのが好ましい。例え
ば、第１の結合器１０５は、オプリンクにより作られた
モデルＭＷＤＭ−４５／５４であってもよい。

【０１０７】別の実施形態によれば、第１の結合器１０
５は、融合ファイバー（fused-fiber）のような結合器
であってもよい。第２の結合器１０７は、好ましくは、
融合ファイバーＷＤＭ結合器であり、増幅信号を出力ポ
ート１０２に供給するため出力ポート１０２に光学的に
結合された第１のアクセスファイバー１０７ａと、対応
するポンプ放射を受信するため、光ファイバー１１１の
手段により第２のポンプ源１０６に光学的に結合された
第２のアクセスファイバー１０７ｂと、能動ファイバー
１０３から増幅信号を受信し、第２のポンプ源１０６に
より生成されたポンプ放射を能動ファイバー１０３に供
給するため、能動ファイバー１０３に光学的に結合され
た第３のアクセスファイバー１０７ｃと、低反射面で画
成された自由端部を有する第４のアクセスファイバー１
０７ｄと、を含む。

【０１０８】第２の結合器１０７は、第１及び第３のア
クセスファイバー１０７ａ、１０７ｃを画成する第１の
ファイバーと、第２及び第４のアクセスファイバー１０
７ｂ、１０７ｄを画成する第２のファイバーと、を融合
することによって作ることができる。

【０１０９】第２の結合器１０７は、光信号に対する挿
入損失が０．３ｄＢより大きくないのが好ましい。第１
のポンプ源１０４は、好ましくは、半導体レーザーダイ
オードであり、能動ファイバー１０３においてＥｒイオ
ンを励起するようになった、１４６５ｎｍ及び１４９５
ｎｍの間の範囲の波長で第１のポンプ放射を提供する。
第１のポンプ源１０４により提供されるポンピングパワ
ーは、好ましくは、４０ｍＷと１５０ｍＷとの間に構成
される。第１のポンプ源１０４は、例えば、住友電機工
業株式会社により供給されるモデル番号ＳＬＡ５６００
−ＤＡを用いることができる。

【０１１０】Ｅｒイオンの直接ポンピング、特に、共に
伝播する方向のポンピングは、能動ファイバー１０３に
おいて光信号の前段増幅を発生させると信じられてい
る。この前段増幅は、Ｙｂイオンをポンピングすること
により提供される押上げ効果と結合して、特に低入力パ
ワー条件下では増幅器に対する観察された有意な性能の
増加の源と信じられている。

【０１１１】本願出願人は、１４８０ｎｍ帯域でＥｒイ
オンを直接ポンピングすることが、９８０ｎｍ帯域でポ
ンピングすることに対して好ましいことを発見した。事
実、１４８０ｎｍポンプ放射は、９８０ｎｍポンプ放射
で生じたであろうこととは異なり、より長い波長（１６
００ｎｍ）でより高い蛍光を提供するように、能動ファ
イバーでゆっくりと吸収されると信じられている。これ
は、光信号パワーが、能動ファイバーに沿って漸次的に
生じることを可能にし、過度のＡＳＥ蓄積を回避する。

【０１１２】提案された増幅器は、以下で報告されるよ
うに、−２５ｄＢｍ以下の非常に低い入力パワーを持つ
光信号を増幅させることができる。図１０を参照する
と、第２のポンプ源１０６は、ファイバーレーザー１１
２と、ポンプレーザーダイオード１１３とを備えるのが
好ましい。有利には、ファイバーレーザー１１２は、能
動ファイバー１０３内のＹｂイオンを励起させるように
なる１０００ｎｍ及び１１００ｎｍの間の範囲の波長で
第２のポンプ放射を生成するように構成される。ファイ
バーレーザー１１２は、好ましくは、二重被覆ファイバ
ー１１４と、第１及び第２のブラッグ回折格子１１８、
１１９とを含む。ブラッグ回折格子１１８、１１９は、
二重被覆ファイバー１１４の両端部にライティングさ
れ、ファイバーレーザー１１２のファブリー−ぺロット
共振空洞部の境界を画する。

【０１１３】ポンプレーザーダイオード１１３は、二重
被覆ファイバー１１４の一端部に光学的に結合され、二
重被覆ファイバー１１４をポンピングするための励起光
を生成するようになっている。二重被覆ファイバー１１
４の反対側の端部は、第２のポンプ光を能動ファイバー
１０３に伝播させるためのファイバー１１１に接合され
ている。

【０１１４】図１１ａは、二重被覆ファイバー１１４の
スケール無し（not-in-scale）の断面を示す。ファイバ
ー１１４は、第１の屈折率ｎ₁を持つコア１１５と、コ
ア１１５を取り囲み且つ第２の屈折率ｎ₂＜ｎ₁を有す
る、より内側の被覆１１６と、より内側の被覆１１６を
取り囲み且つ第３の屈折率ｎ₃＜ｎ₂を有する、より外側
の被覆１１７と、を含む。コア１１５、より内側の被覆
１１６及びより外側の被覆１１７は、同心である。

【０１１５】ファイバー１１４は、能動ファイバー１０
３をポンピングするため適した波長で第２のポンプ放射
を生成するため、好ましくは高濃度のＹｂでドーピング
されたコア１１５を有するシリカファイバーである。コ
ア１１５内のＹｂ濃度は、好ましくは０．１原子％より
大きく、より好ましくは、０．７原子％及び１．５原子
％の間で構成される。

【０１１６】コア１１５の他の成分の濃度は、好ましく
は以下の範囲内にある。 Ｇｅ：０．１から２０原子％の間 Ａｌ：０．１から６原子％の間 Ｐ：０．１から２０原子％の間 ポンプレーザーダイオード１１３は、好ましくは９１０
ｎｍ及び９２５ｎｍの間で構成された、二重被覆ファイ
バー１１４でドーパントイオンをポンピングするのに適
した波長で、中心を合わせられた放射スペクトルを持つ
広帯域のレーザーであるのが好ましい。ポンプレーザー
ダイオード１１３は、非常に高い効率（１００％近傍）
で励起放射を能動ファイバー１１４の中に結合させるた
め、能動フィルター１１４のより内側被覆１１６と事実
上同じ直径及び同じ数値開口を備えたコアを有する出力
多重モード光ファイバー１２０が設けられるのが好まし
い。

【０１１７】図１１ｂに示されるように、通常の作動条
件下では、ポンプレーザーダイオード１１３により生成
されるポンプ放射は、より内側の被覆１１６に供給さ
れ、コア１１５により漸次的に吸収され、Ｙｂイオンを
励起させる。Ｙｂイオンの脱励起は、波長範囲１０００
〜１１００ｎｍで誘導放射を引き起こし、これはコア１
１５に伝播し、それ自身を増幅させる。回折格子１１
８、１１９は、波長範囲１０００〜１１００ｎｍ（例え
ば１０４７ｎｍ）の所定の波長を反射し、多重反射の
後、この特定の波長で高出力レーザー放射を引き起こ
す。これは、ポンプレーザーダイオード１１３と反対側
にあるファイバー１１４の端部から放射される。

【０１１８】ファイバーレーザー１１２は、所望のレー
ザー性能に従って最適化された特徴（長さ、形状及び組
成）を備えた二重被覆ファイバー１１４を最初に作り、
ファイバー１１４の両側端部に回折格子１１８及び１１
９を連続的にライティングすることによって実現するこ
とができる。

【０１１９】ファイバー１１４を作るため、２つの異な
るプリフォーム（図示せず）が使用される。第１のプリ
フォームは、コア１１５及びより内側の被覆１１６の内
側部分を得るために使用される。第１のプリフォーム
は、周知の「化学蒸着（ＣＶＤ）」法の手段によって、
ＳｉＯ₂、Ｐ₂Ｏ₅及びＡｌ₂Ｏ₃を堆積し、次に、周知の
「溶解ドーピング（solution doping）」法の手段によ
り希土類イッテリビウムを導入することによって作られ
る。次に、第１のプリフォームは、その外径を所定値に
まで削減するため適切に加工される。

【０１２０】市販型式の第２のプリフォームは、より内
側の被覆１１６のより外側部分と、より外側の被覆１１
７とを得るために使用される。第２のプリフォームは、
純粋なＳｉＯ₂の中央領域と、フッ化物でドーピングさ
れたＳｉＯ₂の周辺領域とを有する。第２のプリフォー
ムの中央領域は、第１のプリフォームの外径より僅かに
大きい直径を有する中央の長さ方向孔を形成するように
部分的に除去される。この孔の中に第１のプリフォーム
が導入される。より内側の被覆は、部分的に第１のプリ
フォームから、及び、部分的に第２のプリフォームから
画定される。

【０１２１】このようにして得られた３層のプリフォー
ムは、光ファイバー１１４を形成するため、通常の仕方
で伸ばして成形される。回折格子１１８及び１１９は、
図１２に示される回折格子ライティングアセンブリ１３
０の手段によって、本願出願人により開発され以下で説
明する技術に従って、ライティングされてもよい。

【０１２２】図１２を参照すると、回折格子ライティン
グアセンブリ１３０は、ファイバー１１４の第１の端部
１１４ａに光学的に結合されたポンプレーザーダイオー
ド１１３と、光学パワー測定装置１３１と、好ましく
は、ファイバー１１４の第２の端部１１４ｂの前部に配
置されたパワーメーターと、好ましくは、ファイバー１
１４の第２の端部１１４ｂと測定装置１３１との間に介
在された光学的バンドパスフィルター１３２と、を備え
る。

【０１２３】測定装置１３１は、例えば、型ＡＮＤＯＡ
Ｑ２１４０のパワーメータである。フィルター１３２
は、好ましくは、源１０６のレーザー放射のための所定
波長λ_laserで中心を合わせられた干渉フィルターであ
るのがよい。

【０１２４】アセンブリ１３０は、好ましくはＤＡＣ
（デジタル−アナログコンバータ）の手段によって、及
び特定のソフトウェア（例えばラブビュー（Ｒ））を使
用することによって、ポンプレーザーダイオード１１３
及び装置１３１を制御するようになったプロセッサ（Ｐ
Ｃ）１３４を備えている。ＤＡＣ１３３は、例えばナシ
ョナル・インストルメントＰＣＩ６１１０Ｅ型を用いて
もよい。図１２に示されるように、更に、プロセッサ１
３４は、測定装置１３１により提供された情報に従っ
て、回折格子ライティングプロセスの間にレーザー１０
６のＰ_out／Ｐ_pump特性を（ディスプレイ上で）提供す
るようになっている。

【０１２５】その上、アセンブリ１３０は、ファイバー
１１４に回折格子１１８、１１９をライトするため適し
たＵＶライティング装置１３５を備えている。ＵＶライ
ティング装置１３５は、好ましくは、エクシマレーザー
設備を備える。

【０１２６】第１の回折格子１１８をライティングする
ための方法は、図１６の流れ図及び図１８ａの概略表現
図を参照して、ここで説明される。本方法は、好ましく
は約４％の、ガラス／空気の境界面における所定の反射
率Ｒ₂に到達するため、ファイバー１１４の第２の端部
１１４ｂをカッティングし、クリーニングすること（ブ
ロック２００）によって、能動ファイバーに連係した反
射表面を画定し、ドーパントイオンを励起し、増幅した
誘導放射（ＡＳＥ）を引き起こして自発励起放射を画成
するため、ポンプレーザーダイオード１１３の手段によ
って能動ファイバー１１４に光パワーＰ_inを持つポンプ
放射を供給し（ブロック２１０）、ＵＶライティング装
置１０５の手段によって、所定のレーザー波長λ_laser
に対応する空間周期で、ファイバー１１４の第１の端部
１１４ａ近傍の第１の回折格子１１８をライティングし
（ブロック２２０）、第１の回折格子１１８は、様々に
変化する反射率Ｒ₁を持ち、ファイバー１１４の第２の
端部１１４ｂと共に、誘導放射がファイバー１１４内を
前後に移動し、波長λ_laserでのレーザー放射として出
力することを可能にする共振空洞部を画定し、所定のパ
ワー範囲内（ゼロパワーから開始する可能性有り）にあ
るポンプ放射のパワーを、上記ライティング工程の間
に、プロセッサ１３４及びＤＡＣ１３３の手段でポンプ
レーザーダイオード１１３を駆動することによって、繰
り返し走査し（ブロック２３０）、レーザー放射を持つ
ポンプ放射パワーの最小値は回折格子強度に依存する閾
値パワーＰ_thを画定し、走査周期は、例えば１５〜２０
秒であり、フィルター１３２の手段によって、ファイバ
ー１１４の第２の端部１１４ｂから出力される光学放射
をスペクトル的にフィルター処理し（ブロック２４
０）、このフィルター処理は、残余のポンプ放射、及
び、ライティングプロセスの開始時には、自発励起放射
を抑制することを可能にし、ライティング及び走査工程
の間に、測定装置１３１の手段によって、フィルター処
理された出力放射の光パワーを測定し（ブロック２５
０）、この光パワーを測定する工程は、走査周期の間
に、所定数Ｎ（例えば１０）の光パワー値を得る工程を
含み、各値は所定の測定周期（例えば２秒）で検出され
たパワーの平均値を計算することにより得られ、光パワ
ー値の所定数Ｎ及び所定の測定周期は、走査周期の値に
関連し、レーザー効率η及び閾値パワーＰ_thを得るた
め、好ましくは線形回帰分析を実行することによって、
測定された光パワーを演算処理し（ブロック２６０）、
この線形回帰分析を実行する工程は、Ｐ_out／Ｐ_in特性
上の最新のＮ個のポイント（最新の走査周期の間に得ら
れたＮ個の光パワー値に対応する）に最も適合する直線
を見出す工程と、η及びＰ_thの現在値を得るため、この
直線の傾斜及びＰ_in軸との交差点を推定する工程と、を
含み、ηの現在値（η_curr、図１８ａのポイントＡ）即
ち最新の走査周期に関連したηの値を、ηの前の値（η
_prec、図１８ａのポイントＢ）即ち前の処理工程で得ら
れ且つ前の走査周期に関連した値と比較することによっ
て、効率ηが増加するか否かを判定し（ブロック２７
０）、効率ηの現在値η_currは第１の回折格子反射率Ｒ
₁の現在値と関連し、効率ηが増加する場合（η_curr＞
η_prec）、ライティング、走査、フィルター処理、監
視、演算処理、及び判定の各工程（ブロック２２０〜２
７０）を繰り返し実行し、レーザー効率ηが低下し始め
たとき、即ち効率ηが限界値η_limit（図１８ａのポイ
ントＣ）に達してこれ以上増加しない場合（η_curr η
_prec）、当該プロセスを停止し（ブロック２８０）、η
_limitは、第１の回折格子１０８の反射率Ｒ₁に対する最
大値（１００％近傍）に相当し、Ｒ₂の考えられている
値（４％）で得ることのできる最大効率であり、ライテ
ィングプロセスがこのポイントを超えて継続した場合、
ηは、欠陥中心（defect center）の飽和（saturatio
n）及び干渉縞コントラストの減少のような何らかの新
たに発生した現象に関連した回折格子の劣化に起因して
減少し（図１８ａのポイントＤ）、効率限界値η_limit
に従って、第１の回折格子１１８の最終的な反射率を評
価する（ブロック２９０）、各工程を含む。

【０１２７】第１の回折格子をライティングするための
上述したプロセスは、トータルで数分の期間を持ち得
る。第１の回折格子は、好ましくは０．３ｎｍ及び１ｎ
ｍの間にある反射波長帯域を有し、０．４ｎｍ及び０．
７ｎｍの間が更に好ましい。

【０１２８】その代わりに、第１の工程で使用された反
射表面は、第２の端部１１４ｂ上で作られた多層干渉反
射表面回折格子、半反射ミラー若しくはレンズシステム
などのような微小光学的エレメントを含むファイバーの
分離した部分などにより画成するようにしてもよい。

【０１２９】本願出願人は、閾値パワーＰ_thが、例え
ば、効率に加えて第１の回折格子ライティングが停止さ
れなければならないとき設定するため使用することがで
きる別のパラメータであることを観察した。事実、閾値
パワーＰ_thは、ライティングプロセスの間に減少し、効
率がその限界値η_limitに達したとき、限界値Ｐ_th,limi
tに到達する。しかしながら、本願出願人は、Ｐ_thの評
価がηの評価より困難であり、ライティングプロセスの
間のＰ_thの変動はηの変動より少ないことを観察した。
その上、Ｐ_thの実際の値は、線形回帰分析から得られる
値とは僅かに異なる。従って、本願出願人は、判定工程
で使用されるべき好ましいパラメータはηであることを
観察した。

【０１３０】典型的には、上記プロセスの終わりで得ら
れた限界効率η_limitは、ファイバーレーザー１１２
（図１８ａのポイントＥ）に対して得ることができる最
大効率η_maxに相当していない。最大効率η_maxに到達す
るためには、典型的には、第２の回折格子１１９をライ
ティングしてその反射率を最適化することが必要とな
る。

【０１３１】能動ファイバー１１４の第２の端部の反射
率が所望の特性を備えたレーザー空洞部を画成するため
可能であるような幾つかの用途では、第１の回折格子１
１８のみのライティングで十分であり得る。例えば、能
動ファイバー１１４の第２の端部の４％反射率は、「空
気注入（in-air）レーザー」即ち出力放射が空気に直接
放たれるレーザーにとっては十分であり得る。

【０１３２】考えられる用途に対して、本願出願人は、
少なくとも４％の反射率を有する第２の回折格子１１９
の存在が、ファイバーレーザー１１２の性能を改善する
ことができることを観察した。

【０１３３】本願出願人は、たとえ第２の回折格子１１
９の実際のスペクトル割り当てに注意を払わなければな
らないとしても、前述したライティング技術が第２の回
折格子１１９をライティングする上でも適していること
を観察した。これは、ライティング工程の間に、能動フ
ァイバー１１４がその屈折率を変化させ、次に回折格子
の波長のピークがシフトするからである。この欠点に対
処するため、第２の回折格子１１９は、有利には、比較
的大きい帯域の回折格子であり、これによりピークシフ
トが回折格子の帯域内に含まれるようにしている。好ま
しくは、第２の回折格子の反射帯域と第１の回折格子の
反射帯域との間の比が、１．５及び３の間にあるのがよ
い。「位相マスク（phase mask）」ライティング技術が
使用される場合、拡大した反射帯域を備えた回折格子
は、ＵＶ放射の所定の回折を導入する、スリットから形
成されるスクリーンを、マスクの前に位置決めすること
により得ることができる。

【０１３４】更に、第１の回折格子１１８に関するピー
ク及び第２の回折格子１１９に関するピークの重なり合
いに到達するため、ライティングの間に可能なピークシ
フトのアプリオリな評価を行うのが好ましい。この評価
は、ライティングプロセスの必要な期間と、回折格子ピ
ークの秒毎のシフト概算値と、を推定することによって
なすことができる。

【０１３５】第２の回折格子１１９をライティングする
方法は、図１７の流れ図及び図１８ｂの概略表現を参照
して、ここに説明される。本方法は、無視できる反射率
を持ち、且つ（ファイバー軸線に垂直な平面に対して）
７〜８°の角度で傾斜された端部表面を得るため、能動
ファイバー１１４の第２の端部１１４ｂをカッティング
し（ブロック３００）、能動ファイバー１１４のドーパ
ントイオンを励起するため、ポンプレーザーダイオード
１１３の手段によって、光パワーＰ_inを持つポンプ放射
を能動ファイバー１１４に供給し（ブロック３１０）、
ＵＶライティング装置１０５の手段によって、ファイバ
ー１１４の第２の端部１１４ｂ近傍に、所定のレーザー
波長λ_laserに相当する空間周期で第２の回折格子１１
９をライティングし（ブロック３２０）、第２の回折格
子１１９は様々に変化する反射率Ｒ₂を持ち、１００％
近い反射率Ｒ₁を持つ回折格子１１８と共に、誘導放射
が、ファイバー１１４内で前後に移動して波長λ_laser
でのレーザー放射を可能とする共振空洞部を画定し、ラ
イティング工程の間に、プロセッサ１３４及びＤＡＣ１
３３の手段によってポンプレーザーダイオード１１３を
駆動することによって、所定のパワー範囲（第１の回折
格子のライティングのため使用される範囲とは異なって
もよい）内のポンプ放射パワーを繰り返し走査し（ブロ
ック３３０）、レーザー放射を持つ上でポンプ放射パワ
ーの最小値は、第２の回折格子の強度に依存する閾値パ
ワーＰ _thを画定し、ファイバー１１４の第２の端部１１
４ｂから出力された光放射を、フィルター１３２の手段
によってスペクトルフィルター処理し（ブロック３４
０）、このフィルター処理工程は、残余のポンプ放射、
及び、第２の回折格子ライティングの開始時では、あり
得る自発励起放射を抑制することを可能にし、ライティ
ング及び走査工程の間に、フィルター処理された出力放
射の光パワーを、測定装置１３１の手段によって測定し
（ブロック３５０）、この光パワーの測定工程は、走査
周期の間に、所定数Ｎ’（第１の回折格子ライティング
のため使用される所定数Ｎとは異なり得る）の光パワー
値を得る工程を含み、各値は所定の測定周期で検出され
たパワーの平均値を計算することにより得られ、所定数
Ｎ’の光パワー値及び所定の測定周期は、走査周期の期
間に関連し、レーザー効率η及び閾値パワーＰ_thを得る
ため、好ましくは線形回帰分析を実行することによっ
て、測定された光パワーを演算処理し（ブロック３６
０）、この線形回帰分析を実行する工程は、Ｐ_out／Ｐ
_in特性上の最新のＮ’個のポイント（最新の走査周期の
間に得られたＮ’個の光パワー値に対応する）に最も適
合する直線を見出す工程と、η及びＰ_thの現在値を得る
ため、この直線の傾斜及びＰ_in軸との交差点を推定する
工程と、を含み、ηの第１の検出値は、ゼロと、第１の
回折格子ライティングの端部で見出された限界値η
_limitとの中間にあり、ηの現在値（η_curr、図１８ｂ
のポイントＡ）即ち最新の走査周期に関連したηの値
を、ηの前の値（η_prec、図１８ｂのポイントＢ）即ち
前の処理工程で得られ且つ前の走査周期に関連した値と
比較することによって、効率ηが増加するか否かを判定
し（ブロック３７０）、効率ηの現在値η_currは第２の
回折格子反射率Ｒ₂の現在値と関連し、効率ηが増加す
る場合（η_curr＞η_prec）、ライティング、走査、フィ
ルター処理、監視、演算処理、及び判定の各工程（ブロ
ック３２０〜３７０）を繰り返し実行し、レーザー効率
ηが低下し始めたとき、即ち効率ηが最大値η_max（図
１８ｂのポイントＥ）に達してこれ以上増加しない場合
（η_curr η_prec）、プロセスを停止し（ブロック３８
０）、η_maxは、第２の回折格子１０９の反射率Ｒ₂に対
する最適値Ｒ_2,optに相当し、ファイバーレーザー１１
２に対して得られる最大効率を表し、ライティングプロ
セスがこのポイントを超えて継続した場合、ηは、欠陥
中心の飽和及び干渉縞コントラストの減少のような何ら
かの新たに発生した現象に関連した回折格子の劣化に起
因して減少し（図１８ｂのポイントＤ）、効率の最大値
η_maxに従って、第２の回折格子１１９の最終的な反射
率を評価する（ブロック３９０）、各工程を含む。

【０１３６】本願出願人は、第２の回折格子ライティン
グプロセス（Ｒ₂が増加する）の間、閾値パワーＰ_thは
累積的に減少し、この傾向は最適値Ｒ_2,optを越えて継
続することを観察した。閾値パワーＰ_thのより低い値を
持つことは、より低い入力パワーで誘導放出することを
可能にするという利点である。かくして、ファイバーレ
ーザー１１２の性能を最適化するための更に改善された
基準は、効率η及び閾値パワーＰ_thとの間の最良の妥協
点即ち所定の関係が到達されたとき、当該プロセスを停
止するという基準にあるであろう。

【０１３７】この妥協点は、考慮された特定の用途に依
存し得る。 （増幅ユニット１００の性能に関する実験結果）実験的
測定が、増幅ユニット１００で実行された。この増幅ユ
ニットの特性は、以下に詳細に説明される。

【０１３８】実験で使用される能動ファイバー１０３
は、コア直径４．３μｍ、被覆直径１２５μｍ、数値開
口ＮＡ＝０．２であり、以下のように構成される。

【０１３９】

【表１】

【０１４０】Ｅｒ及びＹｂの濃度比は約１：２０であ
る。第１の結合器１０５は、ＯＰＬＩＮＫ社により作ら
れた干渉フィルターモデルＭＷＤＭ−４５／５４であ
る。第１の結合器１０５は０．６ｄＢの挿入損失を有す
る。

【０１４１】第２の結合器１０７は融合ファイバーＷＤ
Ｍ結合器である。第２の結合器１０７は、上記に従っ
て、アクセスファイバー１０７ａ及び１０７ｃを画成す
る第１のファイバーと、アクセスファイバー１０７ｂ及
び１０７ｄを画成する第２のファイバーと、を融合させ
ることによって作られる。第１のファイバーは、コア直
径３．６μｍ、被覆直径１２５μｍ、数値開口ＮＡ＝
０．１９５を有するＳＭ（単一モード）ファイバーであ
る。第２のファイバーは、コア直径３．６μｍ、被覆直
径１２５μｍ、数値開口ＮＡ＝０．１９５を有するＳＭ
ファイバーである。これらＳＭファイバーの両方とも、
コーニング社により製造されたＣＳ９８０型式である。
第２の結合器１０７は１ｄＢの挿入損失を有する。

【０１４２】第１のポンプ源１０４は、１４８０ｎｍで
５０〜７０ｍＷのポンプ放射パワーを提供するようにな
ったレーザーダイオードである。ファイバー１１０はＳ
Ｍファイバーである。

【０１４３】第２のポンプ源は１０６は本願出願人によ
り作られ、１０４７ｎｍで５００〜６５０ｍＷのポンプ
放射パワーを提供するようになっている。ファイバー１
１１はＳＭファイバーである。広領域ダイオードレーザ
ー１１３は、９１５ｎｍで８００ｍＷの放射パワーを提
供するようになっている。本願出願人は、増幅器の遥か
に高い飽和パワーが、おそらく、より強力な広領域のダ
イオードレーザーを使用することによって得ることがで
きると観察した。

【０１４４】第２のポンプ源における能動ファイバー１
１４は、そのコア１１５内で、ＳＥＭ分析の手段により
検出された、以下の組成を有する。

【０１４５】

【表２】

【０１４６】Ａｌ濃度は、高濃度のＹｂを得るため比較
的高く選択された。Ｇｅ濃度は、高濃度のＡｌ及びＹｂ
により決定される高い値の屈折率に起因して、比較的低
い。Ｐはファイバーの数値開口（ＮＡ）を減少させるた
め追加された。

【０１４７】能動ファイバー１１４の長さは１０ｍであ
り、その曲がった直径は約４０ｍｍである。本願出願人
は、この値の曲がった直径が、ファイバー中の、吸収効
率と誘導損失との間の最良の妥協点であることを観察し
た。

【０１４８】共振空洞部の長さ（即ち、第１及び第２の
回折格子１１８、１１９の間の距離）は約１０ｍであ
る。能動ファイバー１１４は、より外側の被覆１１７の
外径が約９０μｍ、より内側の被覆１１６の外径が約４
５μｍ、コア１１５の外径が約４．５μｍである。コア
１１５とより内側の被覆１１６との間の屈折率段差Δｎ
＝ｎ₁−ｎ₂は約０．００８３であり、より内側の被覆１
１６とより外側の被覆１１７の間の屈折率段差Δｎ’＝
ｎ₂−ｎ₃は約０．０６７である。コア１１５とより内側
の被覆１１６とは、約０．１５５の第１の数値開口ＮＡ
₁を有する、伝播信号の伝達のための単一モード波案内
手段を画成する。これに対し、より内側の被覆１１６と
より外側の被覆１１７とは、約０．２２の第２の数値開
口ＮＡ₂を有する、ポンプ放射の伝達のための多重モー
ド波案内手段を画成する。

【０１４９】回折格子１１８、１１９は、前述した方法
によって実現された。回折格子１１８、１１９は、１０
４７ｎｍのブラッグ波長を有する。第１の回折格子１１
８は、ピーク波長で約９９％の反射率を有し、第２の回
折格子１１９は、同じ波長で１０％より小さい反射率を
有する。

【０１５０】図１３は、ファイバーレーザー１１２の反
応曲線を示す。特に、図１３は、レーザーダイオード１
１３により提供されたポンプパワーＰ_inに対する、放出
されたレーザー放射の光パワーＰ_outの依存関係を示し
ている。得られた曲線によれば、レーザー源は、効率η
＝８１．５％及び閾値パワーＰ_th＝９９ｍＷである。

【０１５１】図１４は、入力ポート１０１及びファイバ
ー１０３の第１の端部（即ち、第１の光学アイソレータ
１０８及び第１の光学結合器１０５）の間、並びに、フ
ァイバー１０３の第２の端部及び出力ポート１０２（即
ち、第２の光学結合器１０７及び第２の光学アイソレー
タ１０９）の間に各々配置された場合の増幅器１００の
受動構成部品に起因する挿入損失（insertion loss）を
夫々示す。図１４の特性は、光学スペクトル分析器の手
段によって得られた。

【０１５２】図１５は、１５７５ｎｍから１６２０ｎｍ
の入力信号の波長の走査に対する、増幅ユニット１００
のゲイン曲線を示している。図１５の様々な曲線は、−
２５ｄＢｍ及び１０ｄＢｍの範囲内の入力信号パワーに
関連付けらている。０ｄＢｍより大きい入力信号パワー
に対しては、増幅ユニット１００は、約１８ｄＢｍより
大きい出力パワーを提供し、ブースター増幅器として使
用することができる。特に、１０ｄＢｍの入力信号パワ
ーでは、このユニットは、最大ゲインの変動がＲＢ２帯
域で１ｄＢより小さい状態で、２２ｄＢｍまでの出力パ
ワーを提供する。

【０１５３】増幅器１００がブースターユニットとして
使用されるとき、１０ｄＢｍの入力信号の場合、ゲイン
曲線はＲＢ２帯域で１ｄＢより小さい最大変動を示す。
更に、増幅器１００は、ＲＢ２帯域を越えて１６２０ｎ
ｍまで延びるゲインを示す。

【０１５４】

【実施例】（回折格子ライティング法のシミュレーショ
ンの数値結果）図１９乃至２１は、実験測定のところで
掲げた上記特性を有する能動ファイバー１１４で上述し
た回折格子ライティング法をシミュレーションすること
により得られた数値結果を示している。

【０１５５】図１９は、第１の回折格子ライティングプ
ロセスの間における、第１の回折格子反射率の様々に異
なる値に関する、ポンプ光パワーＰ_inに対する光出力Ｐ
_outの依存関係を示す。共振空洞部は、第１の回折格子
１１８と、ファイバー１１４の第２の端部１１４ｂ（４
％反射率）とによって画成される。第１の回折格子反射
率の増加に関して、ファイバーレーザー効率の累積的増
加及び閾値パワーＰ_thの累積的減少を観察することがで
きる。

【０１５６】図２０は、第１の回折格子ライティングプ
ロセスの間における、第１の回折格子反射率に関する、
ファイバーレーザー１１２の効率η及び閾値パワーＰ_th
の依存関係を示す。η及びＰ_thの特性の各ポイントは、
図１９の直線に対応する。

【０１５７】図２１は、第２の回折格子ライティングプ
ロセスの間における、第１の回折格子反射率が９９％で
あると仮定した場合の、第２の回折格子反射率に関する
ファイバーレーザー１１２の効率η及び閾値パワーＰ_th
の依存関係を示す。効率曲線の最大値は、約４％の第２
の回折格子反射率に対して検出することができ、８０％
より大きい値を有する。（η及びＰ_thの間の）最良の妥
協基準が使用された場合、第２の回折格子反射率が４％
及び１０％の間にあるとき、有利には、当該ライティン
グプロセスは停止されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る光伝播システムのブロッ
ク図である。

【図２】図２は、信号伝播帯域が示された、図１の光伝
播システムのスペクトルゲイン特性の定性的グラフであ
る。

【図３】図３は、図１の光伝播システムにおけるマルチ
プレクサー部のより詳細な図である。

【図４】図４は、図１の光伝播システムにおける送信パ
ワー増幅部のより詳細な図である。

【図５】図５は、図１の光学伝播システムのための強調
減少フィルターのフィルター性能形状のグラフである。

【図６】図６は、図１の光伝播システムにおける中間ス
テーションの詳細図である。

【図７】図７は、図１の光伝播システムにおける受信前
置増幅部のより詳細な図である。

【図８】図８は、図１の光伝播システムにおけるマルチ
プレクサー部のより詳細な図である。

【図９】図９は、本発明に係る光増幅ユニットの概略表
現図である。

【図１０】図１０は、図９の光増幅ユニットに含まれる
ポンプ源の概略表現図である。

【図１１】図１１ａは、図１０のポンプ源のため使用さ
れる二重被覆ファイバーの概略表現図である。図１１ｂ
は、二重被覆ファイバーの多重モードポンピング動作の
概略表現図である。

【図１２】図１２は、図１０のポンプ源の二重被覆ファ
イバーにおける回折格子をライティングするため使用さ
れる格子ライティングアセンブリを示す。

【図１３】図１３は、実験的測定のため使用されるファ
イバーレーザーの応答曲線を示す。

【図１４】図１４は、本発明に係る増幅ユニットで得ら
れた実験的結果を示す。

【図１５】図１５は、本発明に係る増幅ユニットで得ら
れた実験的結果を示す。

【図１６】図１６は、図１０のポンプ源のため使用され
る能動ファイバーに回折格子をライティングするための
方法の流れ図である。

【図１７】図１７は、図１０のポンプ源のため使用され
る能動ファイバーに回折格子をライティングするための
方法の流れ図である。

【図１８】図１８ａは、図１６の方法に従った回折格子
ライティングプロセスの間のおける所定パラメータの変
更を概略的に示す。図１８ｂは、図１７の方法に従った
回折格子ライティングプロセスの間のおける所定パラメ
ータの変更を概略的に示す。

【図１９】図１９は、図１０のポンプ源のため使用され
るファイバーレーザーのシミュレートされた性能を示
す。

【図２０】図２０は、図１０のポンプ源のため使用され
るファイバーレーザーのシミュレートされた性能を示
す。

【図２１】図２１は、図１０のポンプ源のため使用され
るファイバーレーザーのシミュレートされた性能を示
す。

【符号の説明】

１ 光伝播システム １０ 第１のターミナルサイト（光送信ユニット） ２０ 第２のターミナルサイト（光受信ユニット） ３０ 光ファイバーライン（光ファイバーリンク手
段） １００ 光増幅器（光増幅ユニット） １０１ 入力ポート １０２ 出力ポート １０３ 能動ファイバー １０３ａ 第１の端部 １０３ｂ 第２の端部 １０４ 第１のポンプ源 １０５ 第１の光結合器 １０６ 第２のポンプ源 １０７ 第２の光結合器 １１２ ファイバーレーザー １１３ ポンプレーザーダイオード（ポンプレーザ
ー源） １１４ 二重被覆ファイバー（追加の能動ファイバ
ー） １１８ 第１のブラッグ回折格子 １１９ 第２のブラッグ回折格子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァレリア・ジュゼッピーナ・グスメロリ イタリア国 20148 ミラノ，ヴィア・チ マブエ 19 (72)発明者 ジョヴァンニ・サッキ イタリア国 20126 ミラノ，ヴィアー レ・サルカ 87 (72)発明者 ファブリツィオ・ディ・パスカーレ イタリア国 20129 ミラノ，ヴィア・エ ウスタキ 20

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を送信するための光送信ユニット
   （１０）と、 前記光信号を受信するための光受信ユニット（２０）
   と、 前記光送信ユニットを前記光受信ユニットに光学的に結
   合して前記光信号を伝達するようになった光ファイバー
   リンク手段（３０）と、 前記リンク手段に沿って結合され、前記光信号を増幅す
   るようになった光増幅ユニット（１００）と、 を含む、光伝播システムであって、 前記光増幅ユニット（１００）は、 前記光信号を入力させるための入力ポート（１０１）
   と、 前記光信号を出力させるための出力ポート（１０２）
   と、 前記入力ポート（１０１）に光学的に結合された第１の
   端部（１０３ａ）、及び、前記出力ポート（１０２）に
   光学的に結合された第２の端部（１０３ｂ）を有し、前
   記光信号の増幅のためＥｒ及びＹｂでコードーピングさ
   れた能動ファイバー（１０３）と、 第１及び第２のポンプ放射を各々生成するための第１及
   び第２のポンプ源（１０４，１０６）と、 前記第１のポンプ源（１０４）及び第２のポンプ源（１
   ０６）を前記能動ファイバー（１０３）に各々光学的に
   結合するための第１及び第２の光結合器（１０５、１０
   ７）と、を含み、 前記第１のポンプ放射はＥｒに対する励起波長を含み、
   前記第２のポンプ放射はＹｂに対する励起波長を含むこ
   とを特徴とする、光伝播システム。
2. 【請求項２】 前記光増幅ユニット（１００）は、１５
   ６５ｎｍを超える波長増幅帯域を有することを特徴とす
   る、請求項１に記載の光伝播システム。
3. 【請求項３】 前記第１の光結合器（１０５）は、光信
   号に関して共に伝播する方向で前記能動ファイバー（１
   ０３）に前記第１のポンプ放射を供給するため、前記能
   動ファイバー（１０３）の前記第１の端部（１０３ａ）
   に光学的に結合され、前記第２の光結合器（１０７）
   は、光信号に関して伝播方向とは反対方向で前記能動フ
   ァイバー（１０３）に前記第２のポンプ放射を供給する
   ため、前記能動ファイバー（１０３）の前記第２の端部
   （１０３ｂ）に光学的に結合されることを特徴とする、
   請求項１に記載の光伝播システム。
4. 【請求項４】 前記能動ファイバー（１０３）は単一被
   覆のファイバーであることを特徴とする、請求項１に記
   載の光伝播システム。
5. 【請求項５】 前記能動ファイバー（１０３）は単一モ
   ードのファイバーであることを特徴とする、請求項１に
   記載の光伝播システム。
6. 【請求項６】 前記第１のポンプ放射は、１４６５ｎｍ
   及び１４９５ｎｍの間の波長を有することを特徴とす
   る、請求項１に記載の光伝播システム。
7. 【請求項７】 前記第２のポンプ放射は、１０００ｎｍ
   及び１１００ｎｍの間の波長を有することを特徴とす
   る、請求項１に記載の光伝播システム。
8. 【請求項８】 前記第１の光結合器（１０５）は、微小
   光学的ＷＤＭ結合器であることを特徴とする、請求項１
   に記載の光伝播システム。
9. 【請求項９】 前記第２の光結合器（１０７）は、融合
   ファイバーＷＤＭ結合器であることを特徴とする、請求
   項１に記載の光伝播システム。
10. 【請求項１０】 Ｅｒ及びＹｂをコードーピングした能
    動ファイバーに光信号を供給し、 前記光信号を供給する工程の間に、前記能動ファイバー
    を光学的にポンピングする、各工程を含む、光信号を増
    幅するための方法であって、 前記光学的にポンピングする工程は、Ｅｒを励起するた
    めの第１のポンプ放射及びＹｂを励起するための第２の
    ポンプ放射を前記能動ファイバーに供給する工程を含む
    ことを特徴とする、前記方法。
11. 【請求項１１】 前記第１のポンプ放射を供給する工程
    は、光信号に関して共に伝播する方向で前記能動ファイ
    バーに前記第１のポンプ放射を供給する工程を含み、前
    記第２のポンプ放射を供給する工程は、光信号に関して
    伝播方向とは反対方向で前記能動ファイバーに前記第２
    のポンプ放射を供給する工程を含むことを特徴とする、
    請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記能動ファイバーに第１のポンプ放
    射を供給する前記工程は、１４６５ｎｍ及び１４９５ｎ
    ｍの間の波長を有するＥｒのための励起放射を前記能動
    ファイバーに供給する工程を含むことを特徴とする、請
    求項１０に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記能動ファイバーに第２のポンプ放
    射を供給する前記工程は、１０００ｎｍ及び１１００ｎ
    ｍの間の波長を有するＹｂのための励起放射を前記能動
    ファイバーに供給する工程を含むことを特徴とする、請
    求項１０に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記能動ファイバーはコア及び被覆を
    備え、前記能動ファイバーに第１のポンプ放射及び第２
    のポンプ放射を供給する前記工程は、前記第１のポンプ
    放射及び第２のポンプ放射を前記能動ファイバーのコア
    に供給する工程を含むことを特徴とする、請求項１０に
    記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記能動ファイバーに光信号を供給す
    る前記工程は、１５６５ｎｍを超える波長を有する光信
    号を前記能動ファイバーに供給する工程を含むことを特
    徴とする、請求項１０に記載の方法。
16. 【請求項１６】 光増幅ユニットであって、 光信号を入力させるための入力ポート（１０１）と、 光信号を出力させるための出力ポート（１０２）と、 前記入力ポート及び前記出力ポートに光学的に結合さ
    れ、前記光信号を増幅するようになった、Ｅｒ及びＹｂ
    でコードーピングされた能動ファイバー（１０３）と、 第１及び第２のポンプ放射を各々生成するための第１及
    び第２のポンプ源（１０４，１０６）と、 前記第１のポンプ源（１０４）及び第２のポンプ源（１
    ０６）を前記能動ファイバー（１０３）に各々光学的に
    結合するための第１及び第２の光結合器（１０５、１０
    ７）と、を含み、 前記第１のポンプ放射はＥｒに対する励起波長を含み、
    前記第２のポンプ放射はＹｂに対する励起波長を含むこ
    とを特徴とする、光増幅ユニット。
17. 【請求項１７】 Ｅｒに対する励起波長は１４６５ｎｍ
    及び１４９５ｎｍの間にあり、Ｙｂに対する励起波長は
    １０００ｎｍ及び１１００ｎｍの間にあることを特徴と
    する、請求項１６に記載の光増幅ユニット。
18. 【請求項１８】 前記第１の光結合器（１０５）は、光
    信号に関して共に伝播する方向で前記能動ファイバー
    （１０３）に前記第１のポンプ放射を供給するため、前
    記入力ポート（１０１）と前記能動ファイバー（１０
    ３）との間に接続され、前記第２の光結合器（１０７）
    は、光信号に関して伝播方向とは反対方向で前記能動フ
    ァイバー（１０３）に前記第２のポンプ放射を供給する
    ため、前記能動ファイバー（１０３）と前記出力ポート
    （１０２）との間に接続されていることを特徴とする、
    請求項１６に記載の光増幅ユニット。
19. 【請求項１９】 前記能動ファイバー（１０３）は、単
    一被覆で且つ単一モードのファイバーであることを特徴
    とする、請求項１６に記載の光増幅ユニット。
20. 【請求項２０】 前記第１の光結合器（１０５）は、微
    小光学的ＷＤＭ結合器であることを特徴とする、請求項
    １６に記載の光増幅ユニット。
21. 【請求項２１】 前記第２の光結合器（１０７）は、融
    合ファイバーＷＤＭ結合器であることを特徴とする、請
    求項１６に記載の光増幅ユニット。
22. 【請求項２２】 前記第２のポンプ源（１０６）は、追
    加の能動ファイバー（１１４）を備え且つ前記第２のポ
    ンプ放射を生成するようになったファイバーレーザー
    （１１２）と、該追加の能動ファイバー（１１４）をポ
    ンピングするようになったポンプレーザー源（１１３）
    と、を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の光増
    幅ユニット。
23. 【請求項２３】 前記追加の能動ファイバー（１１４）
    は、二重被覆のファイバーを備えることを特徴とする、
    請求項２２に記載の光増幅ユニット。
24. 【請求項２４】 前記追加の能動ファイバー（１１４）
    は、Ｙｂでドーピングされた光ファイバーを備えること
    を特徴とする、請求項２２に記載の光増幅ユニット。
25. 【請求項２５】 前記ファイバーレーザー（１１２）
    は、前記追加の能動ファイバー（１１４）の両端部分に
    ライティングされた第１及び第２のブラッグ回折格子
    （１１８、１１９）を備えることを特徴とする、請求項
    ２２に記載の光増幅ユニット。
26. 【請求項２６】 前記ポンプレーザー源（１１３）は、
    広い領域のレーザーダイオードであることを特徴とす
    る、請求項２２に記載の光増幅ユニット。