JP2001156364A - Wide band optical amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光通信シ
ステムにおいて多波長の信号光を一括光増幅する光増幅
部に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier for collectively optically amplifying multi-wavelength signal light in a wavelength division multiplexing optical communication system.
【0002】[0002]
【従来の技術】波長多重(WDM: Wavelength Divisio
n Multiplexing)光通信システムは、一般にCバンド
(波長1530nm〜1560nm)の多波長の信号光
を用いて光通信を行うものであり、高速で大容量の情報
を伝送することができる。また、近年では、更なる大容
量化を図るべく、Cバンドに加えてLバンド(波長15
70nm〜1610nm)の多波長の信号光をも用いる
ようになってきている。一方、光通信システムでは、光
伝送路を伝搬する際の信号光の減衰を補うため、信号光
を光増幅して出力する光増幅器が用いられる。しかし、
1つの光増幅器が利得を有する波長帯域は限られてい
る。すなわち、一般には、Cバンドで利得を有する光増
幅器はLバンドでは利得を有していない。同様に、Lバ
ンドで利得を有する光増幅器はCバンドでは利得を有し
ていない。そこで、例えば文献「T. Naito, et al., "1
Terabit/s WDM Transmission over 10,000 km", ECOC'
99, PD2-1 (1999)」に、CバンドおよびLバンドの双方
の信号光を光増幅することができる広帯域光増幅器が提
案されている。2. Description of the Related Art Wavelength division multiplexing (WDM)
The n Multiplexing) optical communication system generally performs optical communication using signal light of multiple wavelengths in the C band (wavelength 1530 nm to 1560 nm), and can transmit large-capacity information at high speed. In recent years, in order to further increase the capacity, in addition to the C band, the L band (wavelength
(70 nm to 1610 nm) as well. On the other hand, in an optical communication system, an optical amplifier that amplifies and outputs signal light is used to compensate for attenuation of signal light when propagating through an optical transmission line. But,
The wavelength band in which one optical amplifier has gain is limited. That is, generally, an optical amplifier having a gain in the C band does not have a gain in the L band. Similarly, an optical amplifier having a gain in the L band has no gain in the C band. Thus, for example, the literature "T. Naito, et al.," 1
Terabit / s WDM Transmission over 10,000 km ", ECOC '
99, PD2-1 (1999) "proposes a broadband optical amplifier capable of optically amplifying both C-band and L-band signal lights.
【0003】図10は、従来の広帯域光増幅器の概略構
成図である。この広帯域光増幅器は、分岐手段10と合
波手段20との間にCバンド用光増幅部30CおよびL
バンド用光増幅部30Lが並列的に設けられている。分
岐手段10は、入力した多波長の信号光をCバンドとL
バンドとに分波して出力する。Cバンド用光増幅部30
Cは、分岐手段10より出力されたCバンドの信号光を
光増幅して出力する。Lバンド用光増幅部30Lは、分
岐手段10より出力されたLバンドの信号光を光増幅し
て出力する。そして、合波手段20は、Cバンド用光増
幅部30CおよびLバンド用光増幅部30Lそれぞれによ
り光増幅されて出力された信号光を合波して出力する。
図11は、この従来の広帯域光増幅器の利得特性を示す
図である。この広帯域光増幅器の利得特性は、Cバンド
用光増幅部30Cの利得特性とLバンド用光増幅部30L
の利得特性とを加えたものである。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional broadband optical amplifier. This broadband optical amplifier comprises a C-band optical amplifying unit 30 C and L between a branching unit 10 and a multiplexing unit 20.
Band optical amplifying section 30 L is provided in parallel. The branching means 10 converts the input multi-wavelength signal light into the C band and the L band.
The signal is split into bands and output. C band optical amplifier 30
C optically amplifies and outputs the C-band signal light output from the branching means 10. The L-band optical amplifier 30 L optically amplifies the L-band signal light output from the branching unit 10 and outputs the signal. Then, the multiplexing means 20 multiplexes and outputs the signal lights that have been optically amplified by the C-band optical amplifier 30C and the L-band optical amplifier 30L, respectively.
FIG. 11 is a diagram showing gain characteristics of the conventional wideband optical amplifier. Gain characteristic of the wide band optical amplifier, C gain characteristic of band optical amplifying section 30 C and L band optical amplifying section 30 L
And the gain characteristics described above.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の広帯域光増幅器では、入力した信号光をCバンド
とLバンドとに分波して出力する分岐手段は、Cバンド
内の波長λC1〜λC2の帯域、および、Lバンド内の波長
λL1〜λL2の帯域では、充分な透過率で出力することが
できるものの、Cバンド内であっても波長λC2以上の帯
域、および、Lバンド内であっても波長λL1以下の帯域
では、全く透過させないか或いは透過率が小さい。それ
故、図11に示すように、この従来の広帯域光増幅器
は、波長λC2〜λL1の帯域では信号光を光増幅すること
ができない。However, in the above-mentioned conventional broadband optical amplifier, the branching means for splitting the input signal light into the C band and the L band and outputting the divided signal light has wavelengths λ C1 to λ C1 in the C band. In the band of λ C2 and the band of wavelengths λ L1 to λ L2 in the L band, it is possible to output with sufficient transmittance, but even in the C band, the band of wavelength λ C2 or more, and L Even within the band, in the band of wavelength λ L1 or less, no light is transmitted or the transmittance is small. Therefore, as shown in FIG. 11, this conventional broadband optical amplifier cannot optically amplify signal light in the band of wavelengths λ C2 to λ L1 .
【0005】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、更に広い波長帯域で信号光を光増幅す
ることができる広帯域光増幅器を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a broadband optical amplifier capable of optically amplifying signal light in a wider wavelength band.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る広帯域光増
幅器は、(1) 波長多重された多波長の信号光を入力し、
この信号光を分岐してN個(N≧2)の分岐経路P1〜
PNそれぞれへ出力する分岐手段と、(2) N個の分岐経
路P1〜PNのうちの分岐経路Pn上に設けられ、この分
岐経路Pnを伝搬する信号光を光増幅して出力するN個
の光増幅部Anと(1≦n≦N)、(3) N個の光増幅部
An(1≦n≦N)それぞれから出力された信号光を入
力して、これらの信号光を合波して出力する合波手段と
を備える。そして、光増幅部Anの利得の中心波長より
光増幅部An+1の利得の中心波長の方が長く、光増幅部
Anおよび光増幅部An+1それぞれが利得を有する波長帯
域の一部が互いに重なっていることを特徴とする(1≦
n≦N−1)。SUMMARY OF THE INVENTION A broadband optical amplifier according to the present invention comprises the steps of:
The signal light is branched into N (N ≧ 2) branch paths P 1 to P 1 .
A branching means for outputting to P N, respectively, (2) provided on the N on the branch path P n of the split path P 1 to P N, the signal light propagating through the branch path P n and the optical amplifier output n pieces of the optical amplifier a n to (1 ≦ n ≦ n), to input (3) the n optical amplifier a n (1 ≦ n ≦ n ) signal light output from each of these Multiplexing means for multiplexing and outputting the above signal lights. The optical amplifier than the center wavelength of the gain of the optical amplifier A n A n + 1 gain longer towards the center wavelength of the wavelength band optical amplifier A n and the optical amplifier A n + 1 each having a gain Are overlapped with each other (1 ≦
n ≦ N−1).
【0007】この広帯域光増幅器の全体の利得特性は、
N個の光増幅部An(1≦n≦N)それぞれの利得特性
を総合したものとなる。光増幅部Anおよび光増幅部A
n+1それぞれが利得を有する波長帯域の一部が互いに重
なっているので(1≦n≦N−1)、この広帯域光増幅
器は、各光増幅部Anが利得を有する波長帯域を全て含
む連続した広い波長帯域に亘って充分な利得を有するこ
ととなり、この広い波長帯域の多波長の信号光を一括し
て光増幅することができる。そして、光増幅部A 1が利
得を有する波長帯域の下限波長がCバンドの下限波長以
下であり、光増幅部ANが利得を有する波長帯域の上限
波長がLバンドの上限波長以上であれば、この広帯域光
増幅器は、Cバンド、Lバンドおよびバンド間帯域を含
む連続した広い波長帯域に亘って充分な利得を有する。The overall gain characteristic of this broadband optical amplifier is as follows:
N optical amplifiers An(1 ≦ n ≦ N) Each gain characteristic
It is a synthesis of Optical amplifier AnAnd optical amplifier A
n + 1Some of the wavelength bands that each have gain overlap each other.
(1 ≦ n ≦ N−1), this broadband optical amplification
The unit is each optical amplifier AnInclude all wavelength bands with gain.
Have sufficient gain over a continuous wide wavelength band.
And multi-wavelength signal light in this wide wavelength band
Light can be amplified. And the optical amplifier A 1But profit
The lower limit wavelength of the wavelength band having the gain is equal to or less than the lower limit wavelength of the C band.
The lower part, the optical amplifier ANUpper limit of wavelength band where
If the wavelength is equal to or greater than the upper limit wavelength of the L band, this broadband light
Amplifiers include C-band, L-band and inter-band.
It has sufficient gain over a wide continuous wavelength band.
【0008】また、本発明に係る広帯域光増幅器は、全
体の利得を等化する利得等化手段を更に備えることを特
徴とする。この場合には、この広帯域光増幅器の利得特
性は、広い波長帯域に亘って充分かつ平坦となり、この
広帯域光増幅器は、この広い波長帯域の多波長の信号光
を一括して均一利得で光増幅することができる。Further, the broadband optical amplifier according to the present invention is characterized by further comprising a gain equalizing means for equalizing the overall gain. In this case, the gain characteristics of the broadband optical amplifier become sufficiently and flat over a wide wavelength band, and this broadband optical amplifier collectively amplifies the multi-wavelength signal light of the wide wavelength band with uniform gain. can do.
【0009】また、本発明に係る広帯域光増幅器は、分
岐手段から合波手段に到るまでのN個の分岐経路P1〜
PNそれぞれの信号光遅延時間が互いに略等しいことを
特徴とする。この場合には、光増幅部Anおよび光増幅
部An+1それぞれが利得を有する波長帯域が互いに重な
り合う帯域において、光増幅部Anおよび光増幅部An+1
それぞれで光増幅された信号光は、合波手段より略等し
いタイミングで出力される。Further, the broadband optical amplifier according to the present invention has N branch paths P 1 to P 1 from the branching means to the multiplexing means.
The signal light delay time of each of P N is substantially equal to each other. In this case, in the band where the wavelength bands where the optical amplification unit An and the optical amplification unit An + 1 each have gain overlap each other, the optical amplification unit An and the optical amplification unit An + 1
The signal lights that have been respectively optically amplified are output from the multiplexing means at substantially the same timing.
【0010】また、本発明に係る広帯域光増幅器は、分
岐手段から合波手段に到るまでのN個の分岐経路P1〜
PNそれぞれの信号光遅延時間を互いに略等しくする遅
延時間調整手段を更に備えることを特徴とする。この遅
延時間調整手段は、調整し得る遅延時間が固定であって
もよいし、可変であってもよいし、固定のものと可変の
ものとを含んでいてもよい。固定の遅延時間調整手段に
より遅延時間を粗調整して、可変の遅延時間調整手段に
より遅延時間を微調整するのが好適である。Further, the broadband optical amplifier according to the present invention has N branch paths P 1 to P 1 from the branching means to the multiplexing means.
It is characterized by further comprising delay time adjusting means for making the signal light delay times of the respective P N substantially equal to each other. The delay time adjusting means may have a fixed adjustable delay time, may have a variable delay time, or may have a fixed and a variable delay time. It is preferable that the delay time is roughly adjusted by the fixed delay time adjusting means and the delay time is finely adjusted by the variable delay time adjusting means.
【0011】また、本発明に係る広帯域光増幅器では、
分岐手段はパワー分岐器および分波器の双方または何れ
か一方を含むことを特徴とするのが好適である。また、
N個の光増幅部An(1≦n≦N)それぞれは、希土類
元素添加光ファイバ増幅器または半導体光増幅器を含む
ことを特徴とするのが好適である。Further, in the broadband optical amplifier according to the present invention,
Preferably, the branching means includes a power splitter and / or a splitter. Also,
Preferably, each of the N optical amplifiers An (1 ≦ n ≦ N) includes a rare-earth element-doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。また、以下では、パラメータNは2以上の整
数とし、パラメータnは特に明示しない限り1以上N以
下の任意の整数とする。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. In the following, the parameter N is an integer of 2 or more, and the parameter n is any integer of 1 to N unless otherwise specified.
【0013】(第1の実施形態)先ず、本発明に係る広
帯域光増幅器の第1の実施形態について説明する。図1
は、第1の実施形態に係る広帯域光増幅器1の概略構成
図である。この広帯域光増幅器1は、分岐手段10と合
波手段20との間にN個の光増幅部301〜30Nが並列
的に設けられている。分岐手段10は、波長多重された
多波長の信号光を入力し、この信号光を分岐してN個の
分岐経路P1〜PNそれぞれへ出力する。この分岐手段1
0に入力する多波長の信号光の波長帯域は、Cバンドお
よびLバンドを含み、さらに、これら2つのバンドの間
の帯域(これを「バンド間帯域」と言う。)をも含む。
第n光増幅部30nは、分岐経路Pn上に設けられてお
り、この分岐経路Pnを伝搬する信号光を光増幅して出
力する。合波手段20は、N個の光増幅部301〜30N
それぞれから出力された信号光を入力して、これらの信
号光を合波して出力する。(First Embodiment) First, a first embodiment of a broadband optical amplifier according to the present invention will be described. FIG.
1 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier 1 according to a first embodiment. The broadband optical amplifier 1, N pieces of the optical amplifying section 30 1 to 30 N are provided in parallel between the branching means 10 and the combining means 20. The branching means 10 receives the wavelength-multiplexed multi-wavelength signal light, branches the signal light, and outputs the signal light to each of the N branch paths P 1 to P N. This branching means 1
The wavelength band of the multi-wavelength signal light input to 0 includes the C band and the L band, and further includes a band between these two bands (this is referred to as an “inter-band band”).
The n-th optical amplifying section 30 n, is provided on the branch path P n, and outputs a signal light propagating through the branch path P n by optical amplification. Multiplexing means 20, N pieces of the optical amplifying section 30 1 to 30 N
The signal light output from each is input, and these signal lights are combined and output.
【0014】図2は、第1の実施形態に係る広帯域光増
幅器1の各光増幅部30nの利得特性および広帯域光増
幅器1全体の利得特性を示す図である。この図に示すよ
うに、第n光増幅部30nの利得の中心波長λnより、第
(n+1)光増幅部30n+1の利得の中心波長λn+1の方が
長い(1≦n≦N−1)。また、第n光増幅部30nお
よび第(n+1)光増幅部30n+1それぞれが利得を有す
る波長帯域の一部が互いに重なり合っている(1≦n≦
N−1)。第1光増幅部301が利得を有する波長帯域
の下限波長λ11は、Cバンドの下限波長と略一致し、或
いは、Cバンドの下限波長より更に短い。第N光増幅部
30Nが利得を有する波長帯域の上限波長λN2は、Lバ
ンドの上限波長と略一致し、或いは、Lバンドの上限波
長より更に長い。[0014] Figure 2 is a diagram showing a gain characteristic and broadband optical amplifier 1 overall gain characteristics of the optical amplifying section 30 n of the broadband optical amplifier 1 according to the first embodiment. As shown in this figure, from the center wavelength λ n of the gain of the n- th optical amplifier 30 n ,
(n + 1) The central wavelength λ n + 1 of the gain of the optical amplifier 30 n + 1 is longer (1 ≦ n ≦ N−1). In addition, a part of the wavelength band in which each of the n-th optical amplification unit 30 n and the (n + 1) -th optical amplification unit 30 n + 1 has gain overlaps (1 ≦ n ≦
N-1). Lower wavelength lambda 11 wavelength band first optical amplifying unit 30 1 has a gain substantially coincides with the lower limit wavelength in the C-band, or shorter than a lower limit wavelength in the C-band. The upper limit wavelength lambda N2 wavelength band having the first N optical amplifying section 30 N gain is approximately coincident with an upper limit wavelength L-band, or longer than the upper wavelength L-band.
【0015】広帯域光増幅器1の全体の利得特性は、N
個の光増幅部301〜30Nそれぞれの利得特性を総合し
たものとなる。すなわち、この広帯域光増幅器1は、C
バンド、Lバンドおよびバンド間帯域を含む連続した広
い波長帯域λ11〜λN2に亘って充分な利得を有すること
となり、この広い波長帯域λ11〜λN2の多波長の信号光
を一括して光増幅することができる。なお、波長帯域λ
11〜λN2に亘る広帯域光増幅器1の利得特性は平坦であ
ることが望ましい。そこで、第n光増幅部30 nの中心
波長λnにおける利得が互いに略等しく、第n光増幅部
30nの中心波長λnにおける利得と比べて小さい利得と
なる波長λn1以下の帯域または波長λn2以上の帯域で重
なり合うのが好適である。The overall gain characteristic of the broadband optical amplifier 1 is N
Optical amplifiers 301~ 30NCompile each gain characteristic
It will be. That is, this broadband optical amplifier 1 has C
Contiguous broadband including band, L-band and interband
Wavelength band λ11~ ΛN2Have sufficient gain over
And this wide wavelength band λ11~ ΛN2Multi-wavelength signal light
Can be collectively optically amplified. The wavelength band λ
11~ ΛN2The gain characteristic of the broadband optical amplifier 1 over a wide range is flat.
Is desirable. Therefore, the n-th optical amplifier 30 nCenter of
Wavelength λnAre substantially equal to each other, and the n-th optical amplifier
30nCenter wavelength λnGain smaller than the gain at
Wavelength λn1Band or wavelength λ belown2Heavy in the above band
Preferably, they match.
【0016】なお、このように構成される広帯域光増幅
器1では、第n光増幅部30nおよび第(n+1)光増幅
部30n+1それぞれが利得を有する波長帯域が互いに重
なり合う帯域において、第n光増幅部30nにより光増
幅された信号光、および、第(n+1)光増幅部30nに
より光増幅された信号光を、互いに略同一のタイミング
で合波手段20より出力させることが重要である。もし
両者の遅延時間が相違すれば、合波手段30から出力さ
れた時点で信号ずれが生じるからである。そこで、ビッ
トレートが2.5Gbpsである場合には、遅延時間の
差を40ps以下(光ファイバの長さの差に換算すると
8mm以下)とする。ビットレートが10Gbpsであ
る場合には、遅延時間の差を10ps以下(光ファイバ
の長さの差に換算すると2mm以下)とする。また、ビ
ットレートが40Gbpsである場合には、遅延時間の
差を2.5ps以下(光ファイバの長さの差に換算する
と0.5mm以下)とする。また、分岐手段10から合
波手段20に到るまでの各分岐経路Pnの信号光遅延時
間を互いに略等しくするために遅延時間調整手段を設け
るのが好適であり、特に、遅延時間差を10ps程度以
下にするためには、遅延時間の調整が可能な遅延時間調
整手段を設けるのが好適である。In the broadband optical amplifier 1 configured as above, the nth optical amplifier 30n and the (n + 1) th optical amplifier 30n + 1 have the gains in the overlapping band. It is important that the signal light optically amplified by the n- th optical amplifying unit 30 n and the signal light optically amplified by the (n + 1) -th optical amplifying unit 30 n are output from the multiplexing means 20 at substantially the same timing. It is. If the delay times are different, a signal shift occurs at the time of output from the multiplexing means 30. Therefore, when the bit rate is 2.5 Gbps, the difference between the delay times is set to 40 ps or less (8 mm or less when converted to the difference in the length of the optical fiber). When the bit rate is 10 Gbps, the difference between the delay times is set to 10 ps or less (2 mm or less when converted to the difference in the length of the optical fiber). When the bit rate is 40 Gbps, the difference in delay time is set to 2.5 ps or less (0.5 mm or less in terms of the difference in the length of the optical fiber). Further, it is preferable to provide delay time adjusting means for making the signal light delay times of the respective branch paths Pn from the branching means 10 to the multiplexing means 20 substantially equal to each other. In particular, a delay time difference of 10 ps is provided. In order to make the delay time or less, it is preferable to provide a delay time adjusting means capable of adjusting the delay time.
【0017】このような広帯域光増幅器1において好適
に用いられる第n光増幅部30nとしては、希土類元素
添加光ファイバ増幅器や半導体光増幅器が挙げられる。
希土類元素添加光ファイバ増幅器は、希土類元素(E
r,Tm,Pr,Nd等)が光導波領域に添加された光
ファイバを光増幅媒体として用いて、この光ファイバに
励起光を供給し、この光ファイバに入力した信号光を光
増幅して出力するものである。この光ファイバ増幅器
は、光ファイバに添加する元素(希土類元素の他に共添
加元素をも含む。)の種類および濃度ならびに光ファイ
バの長さを調整することにより、Cバンド、Lバンドお
よびバンド間帯域を含む連続した広い波長帯域内におい
て、利得の中心波長を調整することができる。添加され
る希土類元素として特にEr元素が好適である。一方、
半導体光増幅器は、活性層を含む多層構造の半導体を光
増幅媒体として用いて、活性層に入力した信号光を光増
幅して出力するものである。この半導体光増幅器は、含
まれる元素の種類および成分比率を調整することによ
り、Cバンド、Lバンドおよびバンド間帯域を含む連続
した広い波長帯域内において、利得の中心波長を調整す
ることができる。さらに、希土類元素添加光ファイバ増
幅器や半導体光増幅器は、所定の損失特性を有するフィ
ルタと組み合わせることで、全体としての利得特性を調
整することができる。As the n-th optical amplifier 30 n suitably used in such a broadband optical amplifier 1, a rare-earth element-doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier can be used.
A rare earth element doped optical fiber amplifier is a rare earth element (E
(r, Tm, Pr, Nd, etc.) using an optical fiber doped in the optical waveguide region as an optical amplifying medium, supplying excitation light to the optical fiber, and optically amplifying the signal light input to the optical fiber. Output. This optical fiber amplifier adjusts the types and concentrations of elements (including co-doping elements in addition to rare earth elements) added to the optical fiber, and the length of the optical fiber to adjust the C band, L band, and interband. The center wavelength of the gain can be adjusted within a continuous wide wavelength band including the band. The Er element is particularly preferable as the rare earth element to be added. on the other hand,
The semiconductor optical amplifier uses a semiconductor having a multilayer structure including an active layer as an optical amplifying medium, and optically amplifies and outputs signal light input to the active layer. This semiconductor optical amplifier can adjust the center wavelength of the gain in a continuous wide wavelength band including the C band, the L band, and the interband by adjusting the types and the component ratios of the contained elements. Further, by combining a rare earth element-doped optical fiber amplifier and a semiconductor optical amplifier with a filter having a predetermined loss characteristic, the gain characteristic as a whole can be adjusted.
【0018】なお、光増幅部30nとしてRaman分
布光ファイバ増幅器を用いることも考えられる。この場
合、光増幅媒体である光ファイバの長さが数百ないし数
km以上も必要である。したがって、第n光増幅部30
nおよび第(n+1)光増幅部30n+1それぞれが利得を有
する波長帯域が互いに重なり合う帯域において、第n光
増幅部30nにより光増幅される信号光の遅延時間、お
よび、第(n+1)光増幅部30nにより光増幅される信
号光の遅延時間を、互いに略一致させることが困難とな
る。それ故、光増幅部30nとしてRaman分布光フ
ァイバ増幅器を用いることは好ましくない。It is conceivable to use a Raman distributed optical fiber amplifier as the optical amplifier 30 n . In this case, the length of the optical fiber as the optical amplification medium needs to be several hundred to several km or more. Therefore, the n-th optical amplifier 30
The delay time of the signal light optically amplified by the n- th optical amplifying unit 30 n and the (n + 1) -th and (n + 1) -th optical amplifying units 30 n + 1 in a band in which the wavelength bands having gains overlap each other. It is difficult to make the delay times of the signal lights optically amplified by the optical amplifying unit 30 n substantially equal to each other. Therefore, it is not preferable to use a Raman distributed optical fiber amplifier as the optical amplifier 30 n .
【0019】このような広帯域光増幅器1において好適
に用いられる分岐手段10としては、以下のものが挙げ
られる。最も簡易な分岐手段10の構成は、入力した各
波長の信号光のパワーをN分岐して出力するものであ
る。この場合、分岐手段10から各分岐経路Pnへ出力
される信号光は、分岐手段10に入力した信号光の全て
の波長成分を含むが、分岐手段10に入力した信号光の
パワーと比較して1/Nのパワーとなる。The branching means 10 preferably used in such a broadband optical amplifier 1 includes the following. The simplest configuration of the branching means 10 is to branch the power of the input signal light of each wavelength into N and output it. In this case, the signal light output from the branching unit 10 to each branch path Pn includes all the wavelength components of the signal light input to the branching unit 10, but is compared with the power of the signal light input to the branching unit 10. Power of 1 / N.
【0020】また、並列的に設けられる光増幅部の個数
Nが2である場合には、分岐手段10として分岐カプラ
を用いるのが好適である。図3は、分岐手段10として
分岐カプラを用いた広帯域光増幅器1の構成図である。
なお、この図では、合波手段20としても分岐カプラを
用いている。分岐カプラは、2本の光導波路(光ファイ
バまたは平面型光導波路)が互いに近接して配置され両
者間で光結合が生じるよう構成されたものであり、入力
ポートから2つの出力ポートそれぞれへの光の透過特性
が図4に示すように互いに相補的なものである。広帯域
光増幅器1において分岐手段10として用いられる分岐
カプラは、分岐経路P1へ出力される光のピーク波長と
第1光増幅部301の利得の中心波長λ1とが一致し、且
つ、分岐経路P2へ出力される光のピーク波長と第2光
増幅部302の利得の中心波長λ2とが一致するよう設計
される。When the number N of optical amplifiers provided in parallel is two, it is preferable to use a branch coupler as the branching means 10. FIG. 3 is a configuration diagram of the broadband optical amplifier 1 using a branch coupler as the branching unit 10.
In this figure, a branch coupler is also used as the multiplexing means 20. The branch coupler is configured such that two optical waveguides (optical fibers or planar optical waveguides) are arranged close to each other so that optical coupling occurs between the two. The light transmission characteristics are complementary to each other as shown in FIG. The branch coupler used as the branching means 10 in the broadband optical amplifier 1 is such that the peak wavelength of the light output to the branch path P 1 matches the center wavelength λ 1 of the gain of the first optical amplifying unit 30 1 , and It is designed to the peak wavelength of light output to the path P 2 and the central wavelength lambda 2 of the second gain of the optical amplifier 30 2 is identical.
【0021】また、並列的に設けられる光増幅部の個数
Nが2より多い場合には、分岐手段10としてパワー分
岐器および分波器を組み合わせたものを用いるのが好適
である。図5は、分岐手段10としてパワー分岐器およ
び分波器の組み合わせを用いた広帯域光増幅器1の構成
の一部を示す図である。なお、この図では、光増幅部の
個数Nを6としている。この図に示す分岐手段10は、
パワー分岐器11、第1分波器12および第2分波器1
3を有する。パワー分岐器11は、入力した各波長の信
号光のパワーを2分岐して、分岐した一方を第1分波器
12へ出力し、分岐した他方を第2分波器13へ出力す
る。そして、図6に示すように、第1分波器12は、入
力した信号光を分波して、第1光増幅部301が利得を
有する波長帯域の光を分岐経路P1へ出力し、第3光増
幅部303が利得を有する波長帯域の光を分岐経路P3へ
出力し、第5光増幅部305が利得を有する波長帯域の
光を分岐経路P5へ出力する。一方、第2分波器13
は、入力した信号光を分波して、第2光増幅部302が
利得を有する波長帯域の光を分岐経路P2へ出力し、第
4光増幅部304が利得を有する波長帯域の光を分岐経
路P4へ出力し、第6光増幅部306が利得を有する波長
帯域の光を分岐経路P5へ出力する。このようにパワー
分岐した後に分波して、その分波の際に各分岐経路へ出
力する波長帯域を離間させることで、分岐損失を低減す
ることができる。When the number N of optical amplifiers provided in parallel is more than 2, it is preferable to use a combination of a power splitter and a duplexer as the splitting means 10. FIG. 5 is a diagram showing a part of the configuration of the broadband optical amplifier 1 using a combination of a power splitter and a duplexer as the splitting means 10. In this figure, the number N of the optical amplifiers is six. The branching means 10 shown in FIG.
Power splitter 11, first duplexer 12, and second duplexer 1
3 The power splitter 11 splits the power of the input signal light of each wavelength into two, outputs one split to the first splitter 12, and outputs the other split to the second splitter 13. Then, as shown in FIG. 6, first duplexer 12, an input signal light is demultiplexed first optical amplifying unit 30 1 is light in a wavelength band is output to the branch path P 1 having a gain the third optical amplifier 30 3 outputs a light in a wavelength band having a gain to the branch path P 3, the fifth optical amplifier 30 5 outputs the light in a wavelength band having a gain to the branch path P 5. On the other hand, the second duplexer 13
The input signal light is demultiplexed second optical amplifier 30 2 is the light of the wavelength band is output to the branch path P 2 having a gain, a fourth optical amplifier 30 4 wavelength band having a gain and outputs the light to the branching path P 4, sixth optical amplifying section 30 6 outputs the light in a wavelength band having a gain to the branch path P 5. By branching the power after branching in this way and separating the wavelength bands output to the respective branch paths at the time of branching, the branch loss can be reduced.
【0022】(第2の実施形態)次に、本発明に係る広
帯域光増幅器の第2の実施形態について説明する。図7
は、第2の実施形態に係る広帯域光増幅器2の概略構成
図である。この広帯域光増幅器2は、第1の実施形態に
係る広帯域光増幅器1(図1)に対して、N個のフィル
タ401〜40Nが加えられたものである。図8は、第2
の実施形態に係る広帯域光増幅器の各フィルタ40nの
損失特性、全フィルタ401〜40Nの総合損失特性、全
光増幅部301〜30Nの総合利得特性、および、広帯域
光増幅器2全体の利得特性を示す図である。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the broadband optical amplifier according to the present invention will be described. FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier 2 according to a second embodiment. The broadband optical amplifier 2, to the broadband optical amplifier 1 (Fig. 1) according to the first embodiment, in which N filters 40 1 to 40 N is applied. FIG.
Each filter 40 n loss characteristics of the broadband optical amplifier according to the embodiment, the total gain characteristics of all the filter 40 1-40 overall loss characteristics of the N, the total optical amplifying unit 30 1 to 30 N, and the entire broadband optical amplifier 2 FIG. 6 is a diagram showing gain characteristics of the multiplexor.
【0023】第nフィルタ40nは、分岐手段10と合
波手段20との間の分岐経路Pn上に設けられており、
第n光増幅部30nの利得が大きい波長帯域で損失が大
きい。N個のフィルタ401〜40Nは、広帯域光増幅器
2の全体の利得を等化する利得等化手段として作用す
る。すなわち、図8に示すように、全フィルタ401〜
40Nの総合損失は、全光増幅部301〜30Nの総合利
得が大きい波長帯域で大きい。したがって、この広帯域
光増幅器2の利得特性は、Cバンド、Lバンドおよびバ
ンド間帯域を含む連続した広い波長帯域λ11〜λN2に亘
って充分かつ平坦となり、この広帯域光増幅器2は、こ
の広い波長帯域λ11〜λN2の多波長の信号光を一括して
均一利得で光増幅することができる。The n-th filter 40 n is provided on a branch path P n between the branching means 10 and the multiplexing means 20.
The loss is large in the wavelength band where the gain of the n-th optical amplifier 30n is large. N filters 40 1 to 40 N acts as a gain equalization means for equalizing the overall gain of the broadband optical amplifier 2. That is, as shown in FIG. 8, all filters 40 1 ~
Overall loss of 40 N is greater in the total gain is large wavelength range of the total optical amplifying unit 30 1 to 30 N. Therefore, the gain characteristics of the broadband optical amplifier 2 are sufficiently and flat over a continuous wide wavelength band λ 11 to λ N2 including the C band, the L band, and the inter-band, and the broadband optical amplifier 2 has a wide gain characteristic. Signal light of multiple wavelengths in the wavelength bands λ 11 to λ N2 can be collectively amplified with uniform gain.
【0024】なお、第nフィルタ40nとして、挿入損
失が小さい長周期光ファイバグレーティングが好適に用
いられ得る。この長周期光ファイバグレーティングは、
光ファイバの光導波領域に屈折率変調が形成された光フ
ァイバグレーティングであって、その屈折率変調の周期
が特定波長の伝搬光に対してクラッドモードと結合する
よう形成されており、所定の波長帯域の伝搬光の一部を
クラッドモードに変換して損失を与え、結果として透過
率の波長依存性を生じさせるものある。また、第nフィ
ルタ40nとして誘電体多層膜フィルタも好適に用いら
れる。第nフィルタ40nは、必ずしも分岐経路Pn上に
設けられる必要はなく、分岐手段10の前段や合波手段
20の後段に設けられてもよい。[0024] Incidentally, as the n filter 40 n, the long period optical fiber grating insertion loss is small can be preferably used. This long-period optical fiber grating
An optical fiber grating in which a refractive index modulation is formed in an optical waveguide region of an optical fiber, wherein a period of the refractive index modulation is formed so as to be coupled to a cladding mode for propagating light of a specific wavelength, and has a predetermined wavelength. Some of the light propagating in the band is converted into a cladding mode to give a loss, and as a result, the wavelength dependence of the transmittance is caused. Also, a dielectric multilayer filter is preferably used as the n-th filter 40 n . The n-th filter 40 n does not necessarily need to be provided on the branch path P n , and may be provided before the branching unit 10 or after the combining unit 20.
【0025】(第3の実施形態)次に、本発明に係る広
帯域光増幅器の第3の実施形態について説明する。図9
は、第3の実施形態に係る広帯域光増幅器3の概略構成
図である。この広帯域光増幅器3は、第1の実施形態に
係る広帯域光増幅器1(図1)に対して、N個の固定遅
延素子501〜50NおよびN個の可変遅延素子601〜
60Nが加えられたものである。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the broadband optical amplifier according to the present invention will be described. FIG.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier 3 according to a third embodiment. The broadband optical amplifier 3, to the broadband optical amplifier 1 according to the first embodiment (FIG. 1), the N fixed delay element 50 1 to 50 N and N variable delay elements 60 1 -
60 N is added.
【0026】第n固定遅延素子50nおよび第n可変遅
延素子60nは、分岐手段10と合波手段20との間の
分岐経路Pn上に設けられており、分岐手段10から合
波手段20に到るまでの信号光遅延時間を調整するもの
である。第n固定遅延素子50 nは、遅延時間が固定で
あり、これを分岐経路Pn上に設けることで信号光遅延
時間を粗調整する。第n可変遅延素子60nは、遅延時
間が可変であり、信号光遅延時間を微調整することがで
きる。すなわち、N個の固定遅延素子501〜50Nおよ
びN個の可変遅延素子601〜60Nは、分岐手段10か
ら合波手段20に到るまでの各分岐経路Pnの信号光遅
延時間を互いに略等しくする遅延時間調整手段として作
用する。The n-th fixed delay element 50nAnd nth variable delay
Rolling element 60nIs between the branching means 10 and the multiplexing means 20
Branch path PnProvided from the branching means 10
For adjusting the signal light delay time to reach the wave means 20
It is. N-th fixed delay element 50 nHas a fixed delay time
There is a branch route PnSignal light delay
Roughly adjust the time. N-th variable delay element 60nIs delayed
The interval is variable, allowing fine adjustment of the signal light delay time.
Wear. That is, the N fixed delay elements 501~ 50NAnd
And N variable delay elements 601~ 60NIs the branching means 10
From each branch path P to the multiplexing means 20nSignal light slow
It works as a delay time adjusting means to make the delay times approximately equal to each other.
To use.
【0027】既に第1の実施形態の説明の際に述べたと
おり、例えばビットレートが2.5Gbpsである場合
には、遅延時間の差を40ps以下とする必要があり、
光ファイバの長さの差を8mm以下とする必要がある。
しかし、第n光増幅部30nが希土類元素添加光ファイ
バ増幅器である場合には、光増幅媒体である希土類元素
添加光ファイバの長さは、必ずしも一定ではなく、実際
には数十m程度のばらつきが存在する場合がある。そこ
で、第n光増幅部30nの希土類元素添加光ファイバの
実際の長さのばらつきに応じて、第n固定遅延素子50
nとして伝送用の光ファイバを挿入する。すなわち、第
n光増幅部30nの希土類元素添加光ファイバおよび第
n固定遅延素子(伝送用光ファイバ)50nを含む分岐
経路Pnの光学的な長さが、パラメータnによらず均一
になるようにする。このようにすることで、分岐手段1
0から合波手段20に到るまでの各分岐経路Pnの信号
光遅延時間を互いに等しくすることができる。As already described in the description of the first embodiment, for example, when the bit rate is 2.5 Gbps, the difference in delay time needs to be 40 ps or less.
The difference in length of the optical fibers must be 8 mm or less.
However, when the n-th optical amplification unit 30 n is a rare-earth-element-doped optical fiber amplifier, the length of the rare-earth-element-doped optical fiber, which is an optical amplification medium, is not always constant, and is actually about several tens of meters. There may be variations. Therefore, the n-th fixed delay element 50 n is adjusted according to the actual length variation of the rare-earth element-doped optical fiber of the n-th optical amplifier 30 n.
Insert an optical fiber for transmission as n . That is, the optical length of the branch path Pn including the rare earth element-doped optical fiber of the n-th optical amplification unit 30 n and the n-th fixed delay element (transmission optical fiber) 50 n is made uniform regardless of the parameter n. To be. By doing so, the branching means 1
The signal light delay time of each branch path Pn from 0 to the multiplexing means 20 can be made equal to each other.
【0028】また、ビットレートが高いほど、許容され
る遅延時間差が小さくなり、許容される光ファイバ長の
差が短くなる。例えばビットレートが40Gbpsであ
る場合には、遅延時間の差を2.5ps以下とする必要
があり、光ファイバの長さの差を0.5mm以下とする
必要がある。このように、光ファイバ長を数mmまたは
mm以下のレベルで均一に揃える必要があるときには、
第n固定遅延素子50 nに加えて第n可変遅延素子60n
が用いられる。第n可変遅延素子60nを用いること
で、分岐手段10から合波手段20に到るまでの各分岐
経路Pnの信号光遅延時間を、より精度よく互いに等し
くすることができる。Also, the higher the bit rate, the more
Delay time difference is small, and the
The difference becomes shorter. For example, if the bit rate is 40 Gbps
The delay time difference must be less than 2.5 ps
And the difference in length of the optical fiber is 0.5 mm or less
There is a need. Thus, the optical fiber length is several mm or
When it is necessary to evenly align at the level of mm or less,
N-th fixed delay element 50 nN-th variable delay element 60n
Is used. N-th variable delay element 60nUsing
Each branch from the branching means 10 to the multiplexing means 20
Route PnThe signal light delay times of
Can be done.
【0029】第n可変遅延素子60nとしては、温度調
整可能なボビンに巻かれた伝送用光ファイバが用いられ
る。これは、この伝送用光ファイバの温度を調整するこ
とで実効的屈折率を調整して、この伝送用光ファイバの
光学的な長さ(すなわち遅延時間)を微調整する。或い
は、伝送用光ファイバに応力を与えて伸び歪により実効
的屈折率を調整して、この伝送用光ファイバの光学的な
長さを微調整する。このような伝送用光ファイバを用い
た第n可変遅延素子60nは、数十ps〜数百ps程度
の範囲で遅延時間の微調整が可能である。したがって、
第n固定遅延素子50nに加えて第n可変遅延素子60n
を用いることで、第n固定遅延素子50 nにより調整し
きれなかった残留分の遅延時間を、第n可変遅延素子6
0nにより調整することができる。The n-th variable delay element 60nAs the temperature control
Transmission optical fiber wound on an adjustable bobbin
You. This is to adjust the temperature of this transmission optical fiber.
The effective refractive index is adjusted with
Fine-tune the optical length (ie, delay time). Some
Is effective due to elongation strain by applying stress to the transmission optical fiber.
The optical index of this transmission optical fiber
Fine-tune the length. Using such transmission optical fiber
N-th variable delay element 60nIs about tens to hundreds of ps
Fine adjustment of the delay time is possible in the range of. Therefore,
N-th fixed delay element 50nN-th variable delay element 60n
, The n-th fixed delay element 50 nAdjusted by
The remaining delay time that cannot be removed is changed to the n-th variable delay element 6.
0nCan be adjusted.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る広帯域光増幅器は、分岐手段と合波手段との間にN
個の光増幅部A1〜ANを並列的に備え、光増幅部Anの
利得の中心波長より光増幅部An+1の利得の中心波長の
方が長く、光増幅部Anおよび光増幅部An+1それぞれが
利得を有する波長帯域の一部が互いに重なっている(1
≦n≦N−1)。この広帯域光増幅器の全体の利得特性
は、N個の光増幅部An(1≦n≦N)それぞれの利得
特性を総合したものとなる。しかも、この広帯域光増幅
器は、各光増幅部Anが利得を有する波長帯域を全て含
む連続した広い波長帯域に亘って充分な利得を有するこ
ととなり、この広い波長帯域の多波長の信号光を一括し
て光増幅することができる。As described in detail above, the broadband optical amplifier according to the present invention has a N-band between the branching means and the multiplexing means.
Comprising a number of optical amplifier A 1 to A N in parallel, the optical amplifying section from the center wavelength of the gain of the optical amplifier A n A n + 1 towards longer the center wavelength of the gain, optical amplifier A n and A part of the wavelength band in which each of the optical amplification units An + 1 has a gain overlaps with each other (1).
≤n≤N-1). The overall gain characteristic of this broadband optical amplifier is a sum of the gain characteristics of each of the N optical amplification units An (1 ≦ n ≦ N). Moreover, the wide-band optical amplifier becomes a have a sufficient gain over a wide wavelength band each optical amplifier A n are continuously including all wavelength bands having a gain, a multi-wavelength signal light in the wide wavelength band Optical amplification can be performed collectively.
【0031】光増幅部A1が利得を有する波長帯域の下
限波長がCバンドの下限波長以下であり、光増幅部AN
が利得を有する波長帯域の上限波長がLバンドの上限波
長以上であれば、この広帯域光増幅器は、Cバンド、L
バンドおよびバンド間帯域を含む連続した広い波長帯域
に亘って充分な利得を有する。したがって、この広帯域
光増幅器を用いたWDM光通信システムは、Cバンドお
よびLバンドだけでなくバンド間帯域の信号光を用いる
ことができ、更に大容量の光通信を行うことができる。The lower limit wavelength of the wavelength band in which the optical amplifier A 1 has gain is equal to or less than the lower limit wavelength of the C band, and the optical amplifier A N
If the upper limit wavelength of the wavelength band having the gain is equal to or larger than the upper limit wavelength of the L band, this broadband optical amplifier can be used for the C band, L band
It has sufficient gain over a continuous wide wavelength band, including bands and interbands. Therefore, the WDM optical communication system using the broadband optical amplifier can use not only the C band and the L band but also the signal light in the inter-band band, and can perform a larger-capacity optical communication.
【0032】具体的には、従来技術欄で挙げた文献に記
載された広帯域光増幅器は、Cバンドとして波長154
4.53nm〜1561.83nmの波長帯域(帯域幅
17nm)、および、Lバンドとして波長1575.3
7nm〜1600.17nmの波長帯域(帯域幅25n
m)のみ、信号光を光増幅することができる。しかし、
この文献の広帯域光増幅器は、波長1561.83nm
〜1575.37nmのバンド間帯域(帯域幅13n
m)では、信号光を光増幅することができない。これに
対して、本発明に係る広帯域光増幅器は、Cバンドおよ
びLバンドだけでなくバンド間帯域でも信号光を光増幅
することができる。したがって、従来技術欄で挙げた文
献に記載された広帯域光増幅器に対し、本発明に係る広
帯域光増幅器およびこれを用いたWDM光通信システム
は、波長多重することができる信号光の波数を格段に増
加させることができる。Specifically, the broadband optical amplifier described in the literature cited in the section of the prior art has a wavelength of 154 as the C band.
A wavelength band of 4.53 nm to 1561.83 nm (bandwidth 17 nm), and a wavelength of 1575.3 as an L band.
7 nm to 160.17 nm wavelength band (bandwidth 25n
m), the signal light can be optically amplified. But,
The broadband optical amplifier of this document has a wavelength of 1561.83 nm.
151575.37 nm band between bands (bandwidth 13n
In m), the signal light cannot be optically amplified. On the other hand, the broadband optical amplifier according to the present invention can optically amplify signal light not only in the C band and the L band, but also in the interband. Therefore, in contrast to the broadband optical amplifier described in the literature cited in the section of the prior art, the broadband optical amplifier according to the present invention and the WDM optical communication system using the same have significantly increased the wavenumber of signal light that can be wavelength-multiplexed. Can be increased.
【0033】また、全体の利得を等化する利得等化手段
を更に備える場合には、この広帯域光増幅器の利得特性
は、広い波長帯域に亘って充分かつ平坦となり、この広
帯域光増幅器は、この広い波長帯域の多波長の信号光を
一括して均一利得で光増幅することができる。When a gain equalizing means for equalizing the entire gain is further provided, the gain characteristics of the broadband optical amplifier become sufficiently and flat over a wide wavelength band. Signal light of multiple wavelengths in a wide wavelength band can be collectively amplified with uniform gain.
【0034】また、分岐手段から合波手段に到るまでの
N個の分岐経路P1〜PNそれぞれの信号光遅延時間が互
いに略等しい場合には、光増幅部Anおよび光増幅部A
n+1それぞれが利得を有する波長帯域が互いに重なり合
う帯域において、光増幅部Anおよび光増幅部An+1それ
ぞれで光増幅された信号光は、合波手段より略等しいタ
イミングで出力される。When the signal light delay times of the N branch paths P 1 to P N from the branching means to the multiplexing means are substantially equal to each other, the optical amplifiers An and A
In the band in which the wavelength bands each having n + 1 gain overlap each other, the signal light optically amplified by each of the optical amplification unit An and the optical amplification unit An + 1 is output from the multiplexing unit at substantially the same timing. .
【0035】また、分岐手段から合波手段に到るまでの
N個の分岐経路P1〜PNそれぞれの信号光遅延時間を互
いに略等しくする遅延時間調整手段を更に備えるのが好
適である。この遅延時間調整手段は、調整し得る遅延時
間が固定であってもよいし、可変であってもよいし、固
定のものと可変のものとを含んでいてもよい。固定の遅
延時間調整手段により遅延時間を粗調整して、可変の遅
延時間調整手段により遅延時間を微調整するのが好適で
ある。It is preferable to further comprise delay time adjusting means for making the signal light delay times of the N branch paths P 1 to P N from the branch means to the multiplexing means substantially equal to each other. The delay time adjusting means may have a fixed adjustable delay time, may have a variable delay time, or may have a fixed and a variable delay time. It is preferable that the delay time is roughly adjusted by the fixed delay time adjusting means and the delay time is finely adjusted by the variable delay time adjusting means.
【図1】第1の実施形態に係る広帯域光増幅器の概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier according to a first embodiment.
【図2】第1の実施形態に係る広帯域光増幅器の各光増
幅部の利得特性および広帯域光増幅器全体の利得特性を
示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a gain characteristic of each optical amplification unit of the broadband optical amplifier according to the first embodiment and a gain characteristic of the entire wideband optical amplifier.
【図3】分岐手段として分岐カプラを用いた広帯域光増
幅器の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a broadband optical amplifier using a branch coupler as a branching unit.
【図4】分岐カプラの入力ポートから2つの出力ポート
それぞれへの光の透過特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating transmission characteristics of light from an input port of a branch coupler to each of two output ports.
【図5】分岐手段としてパワー分岐器および分波器の組
み合わせを用いた広帯域光増幅器の構成の一部を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing a part of the configuration of a broadband optical amplifier using a combination of a power splitter and a splitter as a splitting means.
【図6】図5に示す分岐手段の各分波器の光の透過特性
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing light transmission characteristics of each demultiplexer of the branching unit shown in FIG. 5;
【図7】第2の実施形態に係る広帯域光増幅器の概略構
成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier according to a second embodiment.
【図8】第2の実施形態に係る広帯域光増幅器の各フィ
ルタの損失特性、全フィルタの総合損失特性、全光増幅
部の総合利得特性、および、広帯域光増幅器全体の利得
特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a loss characteristic of each filter of the broadband optical amplifier according to the second embodiment, a total loss characteristic of all the filters, a total gain characteristic of the all-optical amplifier, and a gain characteristic of the entire wide-band optical amplifier. is there.
【図9】第3の実施形態に係る広帯域光増幅器の概略構
成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a broadband optical amplifier according to a third embodiment.
【図10】従来の広帯域光増幅器の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional broadband optical amplifier.
【図11】従来の広帯域光増幅器の利得特性を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram illustrating a gain characteristic of a conventional broadband optical amplifier.
1〜3…広帯域光増幅器、10…分岐手段、20…合波
手段、30n…第n光増幅部、40n…第nフィルタ、5
0n…第n固定遅延素子、60n…第n可変遅延素子。1-3 broadband optical amplifiers, 10 branching means, 20 multiplexing means, 30 n n-th optical amplifier, 40 n n-th filter, 5
0 n ... n-th fixed delay element, 60 n ... n-th variable delay element.
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Claims (6)
し、この信号光を分岐してN個(N≧2)の分岐経路P
1〜PNそれぞれへ出力する分岐手段と、 前記N個の分岐経路P1〜PNのうちの分岐経路Pn上に
設けられ、この分岐経路Pnを伝搬する信号光を光増幅
して出力するN個の光増幅部Anと(1≦n≦N)、 前記N個の光増幅部An(1≦n≦N)それぞれから出
力された信号光を入力して、これらの信号光を合波して
出力する合波手段とを備え、 光増幅部Anの利得の中心波長より光増幅部An+1の利得
の中心波長の方が長く、光増幅部Anおよび光増幅部A
n+1それぞれが利得を有する波長帯域の一部が互いに重
なっている(1≦n≦N−1)ことを特徴とする広帯域
光増幅器。1. A multi-wavelength multiplexed signal light is input, and the signal light is branched and divided into N (N ≧ 2) branch paths P.
A branching means for outputting to 1 to P N, respectively, provided on the branch path P n of said N branch path P 1 to P N, the signal light propagating through the branch path P n and the optical amplifier output n pieces of the optical amplifier a n to (1 ≦ n ≦ n), said n optical amplifier a n (1 ≦ n ≦ n ) to input signal light output from each of these signals and a multiplexing means for outputting the optical multiplexing, the optical amplifying section from the center wavelength of the gain of the optical amplifier a n a n + 1 towards longer the center wavelength of the gain, optical amplifier a n and light Amplifier A
A wideband optical amplifier, wherein a part of wavelength bands each having a gain of n + 1 overlap with each other (1 ≦ n ≦ N−1).
に備えることを特徴とする請求項1記載の広帯域光増幅
器。2. The broadband optical amplifier according to claim 1, further comprising a gain equalizing means for equalizing the entire gain.
での前記N個の分岐経路P1〜PNそれぞれの信号光遅延
時間が互いに略等しいことを特徴とする請求項1記載の
広帯域光増幅器。3. The wide band according to claim 1, wherein the signal light delay times of the N branch paths P 1 to P N from the branching unit to the multiplexing unit are substantially equal to each other. Optical amplifier.
での前記N個の分岐経路P1〜PNそれぞれの信号光遅延
時間を互いに略等しくする遅延時間調整手段を更に備え
ることを特徴とする請求項1記載の広帯域光増幅器。4. The apparatus according to claim 1, further comprising delay time adjusting means for making the signal light delay times of said N branch paths P 1 to P N from said branch means to said multiplexing means substantially equal to each other. The broadband optical amplifier according to claim 1, wherein
器の双方または何れか一方を含むことを特徴とする請求
項1記載の広帯域光増幅器。5. The broadband optical amplifier according to claim 1, wherein said branching means includes at least one of a power splitter and a duplexer.
それぞれは、希土類元素添加光ファイバ増幅器または半
導体光増幅器を含むことを特徴とする請求項1記載の広
帯域光増幅器。6. The N optical amplifiers A n (1 ≦ n ≦ N).
2. The broadband optical amplifier according to claim 1, wherein each of the optical amplifiers includes a rare earth element doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier.
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