JP2001274494A - 光増幅装置 - Google Patents
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
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- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｌバンド（波長１５６０ｎｍ〜１６１０ｎ
ｍ）の信号光を効率よく増幅し、大きな利得が得られる
光増幅装置を提供する。 【解決手段】 励起光を出力する励起光源と、入力され
た信号光と励起光とを合波して出力する光合波器と、光
合波器の出力を入力とし、信号光を増幅して出力するエ
ルビウム添加ファイバとを備えた光増幅装置において、
励起光の波長を１．５０μｍ〜１．５６μｍとして、波
長１５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍの信号光を増幅する。エ
ルビウム添加ファイバの濃度条長積を適切な値にして、
大きな利得を得る。
ｍ）の信号光を効率よく増幅し、大きな利得が得られる
光増幅装置を提供する。 【解決手段】 励起光を出力する励起光源と、入力され
た信号光と励起光とを合波して出力する光合波器と、光
合波器の出力を入力とし、信号光を増幅して出力するエ
ルビウム添加ファイバとを備えた光増幅装置において、
励起光の波長を１．５０μｍ〜１．５６μｍとして、波
長１５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍの信号光を増幅する。エ
ルビウム添加ファイバの濃度条長積を適切な値にして、
大きな利得を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信に用いられる
光信号を増幅する光増幅装置に関する。
光信号を増幅する光増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを増幅媒体として光信号を増
幅する増幅器が知られている。光ファイバとしてエルビ
ウム添加ファイバ（ＥＤＦ：erbium-doped fiber）を用
いたものは、１．５５μｍ帯の光増幅器として優れた性
能を示し、エルビウム添加ファイバ増幅装置（ＥＤＦ
Ａ：erbium-doped fiber amplifier）と呼ばれる。
幅する増幅器が知られている。光ファイバとしてエルビ
ウム添加ファイバ（ＥＤＦ：erbium-doped fiber）を用
いたものは、１．５５μｍ帯の光増幅器として優れた性
能を示し、エルビウム添加ファイバ増幅装置（ＥＤＦ
Ａ：erbium-doped fiber amplifier）と呼ばれる。
【０００３】ＥＤＦＡでは、波長１．４８μｍ又は０．
９８μｍの励起光が用いられてきた。ＥＤＦにおける吸
収が比較的大きく、これまで光通信に用いられてきた
１．５５μｍ帯（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ）の信号
光の波長に近いことと、ＥＤＦの吸収の程度の波長に対
する変動が小さく、励起波長がずれても増幅特性が大き
く変わらない利点があることから、特に波長１．４８μ
ｍの励起光がよく用いられてきた。
９８μｍの励起光が用いられてきた。ＥＤＦにおける吸
収が比較的大きく、これまで光通信に用いられてきた
１．５５μｍ帯（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ）の信号
光の波長に近いことと、ＥＤＦの吸収の程度の波長に対
する変動が小さく、励起波長がずれても増幅特性が大き
く変わらない利点があることから、特に波長１．４８μ
ｍの励起光がよく用いられてきた。
【０００４】一方、複数の波長の光を１本の光ファイバ
で伝送する、波長多重（ＷＤＭ：wavelength division
multiplexing）伝送と呼ばれる方式が注目されている。
ＷＤＭ伝送では、光ファイバ中を伝搬させる波長が異な
る信号光の数を増やすことにより、伝送容量を大きくす
ることができる。このため、これまでは用いられていな
かったＬバンド又は１．５８μｍ帯と呼ばれる信号波長
（１５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）が使用されるようにな
ってきた。
で伝送する、波長多重（ＷＤＭ：wavelength division
multiplexing）伝送と呼ばれる方式が注目されている。
ＷＤＭ伝送では、光ファイバ中を伝搬させる波長が異な
る信号光の数を増やすことにより、伝送容量を大きくす
ることができる。このため、これまでは用いられていな
かったＬバンド又は１．５８μｍ帯と呼ばれる信号波長
（１５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）が使用されるようにな
ってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＥＤＦの吸収
スペクトルのピークは１．５３μｍ付近にあり、１．４
８μｍは吸収スペクトルのピークではない。このため、
ＥＤＦＡにおいて波長１．４８μｍの励起光を用いる
と、Ｌバンドの信号光をあまり効率よく増幅することが
できず、また、１．５５μｍ帯の信号光を増幅する場合
に比べて非常に長いＥＤＦが必要であった。
スペクトルのピークは１．５３μｍ付近にあり、１．４
８μｍは吸収スペクトルのピークではない。このため、
ＥＤＦＡにおいて波長１．４８μｍの励起光を用いる
と、Ｌバンドの信号光をあまり効率よく増幅することが
できず、また、１．５５μｍ帯の信号光を増幅する場合
に比べて非常に長いＥＤＦが必要であった。
【０００６】本発明は、ＥＤＦの吸収スペクトルのピー
クである波長１．５３μｍ付近の励起光を用いることに
より、Ｌバンドの信号光を効率よく増幅し、大きな利得
が得られる光増幅装置を提供することを課題とする。
クである波長１．５３μｍ付近の励起光を用いることに
より、Ｌバンドの信号光を効率よく増幅し、大きな利得
が得られる光増幅装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明が講じた手段は、光増幅装置とし
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記励起光の波長が
１．５０μｍ〜１．５６μｍであるものである。
め、請求項１の発明が講じた手段は、光増幅装置とし
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記励起光の波長が
１．５０μｍ〜１．５６μｍであるものである。
【０００８】請求項１の発明によると、ＥＤＦの吸収ス
ペクトルのピークに近い波長を励起光として用いるた
め、同じ強度の励起光であっても、他の波長の励起光を
用いた場合よりもＥＤＦ中の励起準位のエルビウムイオ
ンの数を増やすことができ、ＥＤＦＡの増幅効率及び利
得を大きくすることができる。
ペクトルのピークに近い波長を励起光として用いるた
め、同じ強度の励起光であっても、他の波長の励起光を
用いた場合よりもＥＤＦ中の励起準位のエルビウムイオ
ンの数を増やすことができ、ＥＤＦＡの増幅効率及び利
得を大きくすることができる。
【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の光増幅装置において、前記信号光の波長が１５６０ｎ
ｍ〜１６１０ｎｍであることを特徴とする。
の光増幅装置において、前記信号光の波長が１５６０ｎ
ｍ〜１６１０ｎｍであることを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明によると、波長１．４８μ
ｍの励起光を用いた場合に比べて大きな利得及びパワー
変換効率を得ることができる。
ｍの励起光を用いた場合に比べて大きな利得及びパワー
変換効率を得ることができる。
【００１１】また、請求項３の発明は、請求項２に記載
の光増幅装置において、前記エルビウム添加ファイバの
濃度条長積ＣＬと前記励起光の強度ＰPとの関係が、Ｃ
Ｌ＞（１／α）・ｌｎ（ＰP／β）（α及びβは、前記
励起光の波長及び前記信号光の強度によって定まる定
数）で表されることを特徴とする。
の光増幅装置において、前記エルビウム添加ファイバの
濃度条長積ＣＬと前記励起光の強度ＰPとの関係が、Ｃ
Ｌ＞（１／α）・ｌｎ（ＰP／β）（α及びβは、前記
励起光の波長及び前記信号光の強度によって定まる定
数）で表されることを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明によると、波長１．４８μ
ｍの励起光を用いた場合に比べて大きな利得を得ること
が確実にできる。
ｍの励起光を用いた場合に比べて大きな利得を得ること
が確実にできる。
【００１３】また、請求項４の発明は、光増幅装置とし
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記励起光の波長が
１．５４μｍ〜１．５５μｍであり、前記エルビウム添
加ファイバの濃度条長積が６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐ
ｐｍ・ｍであることを特徴とする。
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記励起光の波長が
１．５４μｍ〜１．５５μｍであり、前記エルビウム添
加ファイバの濃度条長積が６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐ
ｐｍ・ｍであることを特徴とする。
【００１４】請求項４の発明によると、波長１．４８μ
ｍの励起光を用いた場合に比べて、大きな利得を得ると
ともに信号波長の変化に対する利得の変動を小さくする
ことができる。
ｍの励起光を用いた場合に比べて、大きな利得を得ると
ともに信号波長の変化に対する利得の変動を小さくする
ことができる。
【００１５】また、請求項５の発明は、光増幅装置とし
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記信号光の強度が
−１０ｄＢｍ以上であり、前記励起光の波長が１．５４
μｍ〜１．５５μｍであり、前記エルビウム添加ファイ
バの濃度条長積が６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍ
であることを特徴とする。
て、励起光を出力する励起光源と、入力された信号光と
前記励起光とを合波して出力する光合波器と、前記光合
波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して出力する
エルビウム添加ファイバとを備え、前記信号光の強度が
−１０ｄＢｍ以上であり、前記励起光の波長が１．５４
μｍ〜１．５５μｍであり、前記エルビウム添加ファイ
バの濃度条長積が６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍ
であることを特徴とする。
【００１６】請求項５の発明によると、信号光の強度が
比較的大きいときに、波長１．４８μｍの励起光を用い
た場合に比べて大きな利得を得ることができる。
比較的大きいときに、波長１．４８μｍの励起光を用い
た場合に比べて大きな利得を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明の実施形態に係る光増幅装置
の構成を示すブロック図である。図１の光増幅装置（以
下では、ＥＤＦＡと称する）は、アイソレータ１２，１
５と、光合波器１３と、ＥＤＦ１４と、１．５ｘμｍ励
起光源２１とを備えている。以下では、１．５ｘμｍは
１．５０μｍ〜１．５６μｍを表すこととする。
の構成を示すブロック図である。図１の光増幅装置（以
下では、ＥＤＦＡと称する）は、アイソレータ１２，１
５と、光合波器１３と、ＥＤＦ１４と、１．５ｘμｍ励
起光源２１とを備えている。以下では、１．５ｘμｍは
１．５０μｍ〜１．５６μｍを表すこととする。
【００１９】アイソレータ１２は、信号光をその入力端
子への入力とし、この信号光をその出力端子から光合波
器１３に出力する。光合波器１３は、アイソレータ１２
が出力する信号光と１．５ｘμｍ励起光源２１が出力す
る波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光とを合波し
て、ＥＤＦ１４に出力する。ＥＤＦ１４は、励起光によ
って励起されたエルビウムイオンの誘導放出現象によ
り、信号光を増幅し、アイソレータ１５に出力する。ア
イソレータ１５は、増幅された信号光をその入力端子へ
の入力とし、この信号光をその出力端子から図１のＥＤ
ＦＡの出力として出力する。アイソレータ１２，１５
は、出力端子から入力端子の方向への信号伝搬を許さな
い。
子への入力とし、この信号光をその出力端子から光合波
器１３に出力する。光合波器１３は、アイソレータ１２
が出力する信号光と１．５ｘμｍ励起光源２１が出力す
る波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光とを合波し
て、ＥＤＦ１４に出力する。ＥＤＦ１４は、励起光によ
って励起されたエルビウムイオンの誘導放出現象によ
り、信号光を増幅し、アイソレータ１５に出力する。ア
イソレータ１５は、増幅された信号光をその入力端子へ
の入力とし、この信号光をその出力端子から図１のＥＤ
ＦＡの出力として出力する。アイソレータ１２，１５
は、出力端子から入力端子の方向への信号伝搬を許さな
い。
【００２０】なお、図１のＥＤＦＡは、ＥＤＦ１４中の
レーザ発振や反射戻り光を除去するために、アイソレー
タ１２，１５を備えているが、アイソレータ１２，１５
がなくても光増幅装置としての動作は可能である。
レーザ発振や反射戻り光を除去するために、アイソレー
タ１２，１５を備えているが、アイソレータ１２，１５
がなくても光増幅装置としての動作は可能である。
【００２１】また、図１のＥＤＦＡは、励起光と信号光
とがＥＤＦ１４に同方向から入射する前方向励起による
構成となっているが、励起光と信号光とがＥＤＦ１４に
逆方向から入射する後方向励起や、励起光がＥＤＦ１４
の両端から入射する双方向励起としてもよい。
とがＥＤＦ１４に同方向から入射する前方向励起による
構成となっているが、励起光と信号光とがＥＤＦ１４に
逆方向から入射する後方向励起や、励起光がＥＤＦ１４
の両端から入射する双方向励起としてもよい。
【００２２】ＥＤＦ１４では、エルビウムイオンが励起
光によって励起され、誘導放出をすることにより、入力
された信号光を増幅する。したがって、励起準位にある
エルビウムイオンが多いほど利得を大きくすることがで
きる。ＥＤＦ１４における吸収は、吸収スペクトルのピ
ークに近い波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの光の方が
波長１．４８μｍの光よりも大きいため、同じ強度の励
起光であっても、波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの場
合の方が波長１．４８μｍの場合よりも励起準位のエル
ビウムイオンの数を増やすことができ、図１のＥＤＦＡ
の増幅効率及び利得を大きくすることができる。
光によって励起され、誘導放出をすることにより、入力
された信号光を増幅する。したがって、励起準位にある
エルビウムイオンが多いほど利得を大きくすることがで
きる。ＥＤＦ１４における吸収は、吸収スペクトルのピ
ークに近い波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの光の方が
波長１．４８μｍの光よりも大きいため、同じ強度の励
起光であっても、波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの場
合の方が波長１．４８μｍの場合よりも励起準位のエル
ビウムイオンの数を増やすことができ、図１のＥＤＦＡ
の増幅効率及び利得を大きくすることができる。
【００２３】すなわち、図１のＥＤＦＡにおいて、従来
用いられていた波長１．４８μｍの励起光に代えて波長
１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光を用いることによ
り、波長１．４８μｍの励起光の強度を増すのと同じ効
果が得られ、また、同じ大きさの利得を得るために必要
な励起入力（励起光の強度）を小さくすることができ
る。さらに、波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光
はＥＤＦ１４に吸収されやすいので、ＥＤＦ１４の長さ
を短くすることができる。
用いられていた波長１．４８μｍの励起光に代えて波長
１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光を用いることによ
り、波長１．４８μｍの励起光の強度を増すのと同じ効
果が得られ、また、同じ大きさの利得を得るために必要
な励起入力（励起光の強度）を小さくすることができ
る。さらに、波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光
はＥＤＦ１４に吸収されやすいので、ＥＤＦ１４の長さ
を短くすることができる。
【００２４】以下に、各種の条件下における図１のＥＤ
ＦＡの特性を示す。比較のために、１．５ｘμｍ励起光
源２１に代えて１．４８μｍ励起光源（図示せず）から
波長１．４８μｍの励起光を光合波器１３に与えた場合
の特性も示す。また、ＥＤＦ１４のエルビウム濃度［ｐ
ｐｍ］とそのファイバ長［ｍ］との積を、濃度条長積と
いうこととする。濃度条長積の単位はｐｐｍ・ｍであ
り、１０００ｐｐｍ・ｍを１ｋｐｐｍ・ｍと表記するこ
ととする。ＥＤＦ１４のエルビウム濃度は約９００ｐｐ
ｍである。
ＦＡの特性を示す。比較のために、１．５ｘμｍ励起光
源２１に代えて１．４８μｍ励起光源（図示せず）から
波長１．４８μｍの励起光を光合波器１３に与えた場合
の特性も示す。また、ＥＤＦ１４のエルビウム濃度［ｐ
ｐｍ］とそのファイバ長［ｍ］との積を、濃度条長積と
いうこととする。濃度条長積の単位はｐｐｍ・ｍであ
り、１０００ｐｐｍ・ｍを１ｋｐｐｍ・ｍと表記するこ
ととする。ＥＤＦ１４のエルビウム濃度は約９００ｐｐ
ｍである。
【００２５】図２は、信号波長（信号光の波長）１６０
０ｎｍのときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利
得を示す図である。図２において、▲は励起波長（励起
光の波長）１．５３μｍ，信号入力（信号光の強度）−
１０ｄＢｍ、■は励起波長１．５３μｍ，信号入力−４
０ｄＢｍ、△は励起波長１．４８μｍ，信号入力−１０
ｄＢｍ、□は励起波長１．４８μｍ，信号入力−４０ｄ
Ｂｍの場合について示している。励起入力は３１．８ｍ
Ｗである。
０ｎｍのときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利
得を示す図である。図２において、▲は励起波長（励起
光の波長）１．５３μｍ，信号入力（信号光の強度）−
１０ｄＢｍ、■は励起波長１．５３μｍ，信号入力−４
０ｄＢｍ、△は励起波長１．４８μｍ，信号入力−１０
ｄＢｍ、□は励起波長１．４８μｍ，信号入力−４０ｄ
Ｂｍの場合について示している。励起入力は３１．８ｍ
Ｗである。
【００２６】図２によると、濃度条長積を最適なものと
した場合、信号入力の大きさにかかわらず、励起波長が
１．５３μｍのときの方が１．４８μｍのときよりも大
きな利得が得られることがわかる。
した場合、信号入力の大きさにかかわらず、励起波長が
１．５３μｍのときの方が１．４８μｍのときよりも大
きな利得が得られることがわかる。
【００２７】図３及び４は、信号波長１６００ｎｍのと
きの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図
であって、図３は信号入力−１０ｄＢｍ、図４は信号入
力−４０ｄＢｍの場合についての図である。
きの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図
であって、図３は信号入力−１０ｄＢｍ、図４は信号入
力−４０ｄＢｍの場合についての図である。
【００２８】図３及び４は、励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合についてのデータを示している。励
起入力は、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷ、励
起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．５
ｍＷであり、励起波長１．４８μｍの場合の方がその他
の場合よりも励起入力が約０．２ｄＢ大きいが、この励
起入力の差は無視してもほとんど差し支えがないと考え
られる。以下の図では、励起波長１．４８μｍ、励起入
力９０ｍＷの場合のデータと、励起波長１．５０μｍ〜
１．５６μｍ、励起入力８５．５ｍＷの場合のデータと
を同一の図において示す場合は、単に励起入力８５．５
ｍＷと表示することとする。
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合についてのデータを示している。励
起入力は、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷ、励
起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．５
ｍＷであり、励起波長１．４８μｍの場合の方がその他
の場合よりも励起入力が約０．２ｄＢ大きいが、この励
起入力の差は無視してもほとんど差し支えがないと考え
られる。以下の図では、励起波長１．４８μｍ、励起入
力９０ｍＷの場合のデータと、励起波長１．５０μｍ〜
１．５６μｍ、励起入力８５．５ｍＷの場合のデータと
を同一の図において示す場合は、単に励起入力８５．５
ｍＷと表示することとする。
【００２９】図３及び４によると、濃度条長積を最適な
ものとした場合、信号入力の大きさにかかわらず、励起
波長が１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が１．
４８μｍのときよりも大きな利得が得られることがわか
る。
ものとした場合、信号入力の大きさにかかわらず、励起
波長が１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が１．
４８μｍのときよりも大きな利得が得られることがわか
る。
【００３０】したがって、信号光の波長がＬバンド（１
５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）にあるとき、図１のＥＤＦ
Ａにおいて、励起光の波長を１．５０μｍ〜１．５６μ
ｍ、好ましくは１．５３μｍ〜１．５５μｍとすること
によって、励起光の波長が１．４８μｍの場合よりも大
きな利得を得ることができる。
５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）にあるとき、図１のＥＤＦ
Ａにおいて、励起光の波長を１．５０μｍ〜１．５６μ
ｍ、好ましくは１．５３μｍ〜１．５５μｍとすること
によって、励起光の波長が１．４８μｍの場合よりも大
きな利得を得ることができる。
【００３１】図５は、信号入力−１０ｄＢｍ、信号波長
１６００ｎｍのときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦ
Ａのパワー変換効率の一例を示す図である。パワー変換
効率は、（ＥＤＦからの信号出力／励起入力）×１００
で表され、この値が大きいほど効率よく励起光を信号光
の増幅に利用できる。
１６００ｎｍのときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦ
Ａのパワー変換効率の一例を示す図である。パワー変換
効率は、（ＥＤＦからの信号出力／励起入力）×１００
で表され、この値が大きいほど効率よく励起光を信号光
の増幅に利用できる。
【００３２】図５は、励起波長１．４８μｍ，１．５３
５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び１．５５μ
ｍの場合についてのデータを示している。励起入力は、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．
５ｍＷ、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷであ
る。
５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び１．５５μ
ｍの場合についてのデータを示している。励起入力は、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．
５ｍＷ、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷであ
る。
【００３３】図５から、励起波長によって最もパワー変
換効率が高い濃度条長積が異なることがわかる。励起入
力を９．５ｍＷ〜８５．５ｍＷまで変化させて、図５と
同様のグラフを描き、各励起波長について、得られたデ
ータの中で最も高いパワー変換効率が得られた場合の濃
度条長積を求めると、励起波長１．４８μｍのときは３
０ｋｐｐｍ・ｍ、励起波長１．５３５μｍのときは６０
ｋｐｐｍ・ｍ、励起波長１．５４μｍのときは８０ｋｐ
ｐｍ・ｍ、励起波長１．５４５μｍのときは７０ｋｐｐ
ｍ・ｍ、励起波長１．５５μｍのときは７０ｋｐｐｍ・
ｍであった。
換効率が高い濃度条長積が異なることがわかる。励起入
力を９．５ｍＷ〜８５．５ｍＷまで変化させて、図５と
同様のグラフを描き、各励起波長について、得られたデ
ータの中で最も高いパワー変換効率が得られた場合の濃
度条長積を求めると、励起波長１．４８μｍのときは３
０ｋｐｐｍ・ｍ、励起波長１．５３５μｍのときは６０
ｋｐｐｍ・ｍ、励起波長１．５４μｍのときは８０ｋｐ
ｐｍ・ｍ、励起波長１．５４５μｍのときは７０ｋｐｐ
ｍ・ｍ、励起波長１．５５μｍのときは７０ｋｐｐｍ・
ｍであった。
【００３４】図６は、このような、各励起波長において
最も高いパワー変換効率が得られた濃度条長積におけ
る、励起波長に対する図１のＥＤＦＡのパワー変換効率
を示す図である。信号波長は１６００ｎｍ、信号入力は
−１０ｄＢｍである。ただし、測定で得られたデータは
限られているため、励起波長１．４８μｍの場合は３０
ｋｐｐｍ・ｍよりも小さい濃度条長積、励起波長１．５
３５μｍの場合は６０ｋｐｐｍ・ｍよりも大きい濃度条
長積において、最も高いパワー変換効率が得られる可能
性がある。
最も高いパワー変換効率が得られた濃度条長積におけ
る、励起波長に対する図１のＥＤＦＡのパワー変換効率
を示す図である。信号波長は１６００ｎｍ、信号入力は
−１０ｄＢｍである。ただし、測定で得られたデータは
限られているため、励起波長１．４８μｍの場合は３０
ｋｐｐｍ・ｍよりも小さい濃度条長積、励起波長１．５
３５μｍの場合は６０ｋｐｐｍ・ｍよりも大きい濃度条
長積において、最も高いパワー変換効率が得られる可能
性がある。
【００３５】図６から、励起波長１．４８μｍの場合に
得られるパワー変換効率は最大約１０％であるのに対
し、励起波長１．５４μｍ〜１．５５μｍの場合に得ら
れるパワー変換効率は最大約２０％である。また、励起
波長１．５３５μｍの場合でも、パワー変換効率は最大
約１５％である。
得られるパワー変換効率は最大約１０％であるのに対
し、励起波長１．５４μｍ〜１．５５μｍの場合に得ら
れるパワー変換効率は最大約２０％である。また、励起
波長１．５３５μｍの場合でも、パワー変換効率は最大
約１５％である。
【００３６】したがって、信号光の波長がＬバンドのも
のであるとき、図１のＥＤＦＡにおいて、励起光の波長
を１．５０μｍ〜１．５６μｍ、好ましくは１．５３５
μｍ〜１．５５μｍとすることによって、励起光の波長
が１．４８μｍの場合よりも大きなパワー変換効率を得
ることができる。
のであるとき、図１のＥＤＦＡにおいて、励起光の波長
を１．５０μｍ〜１．５６μｍ、好ましくは１．５３５
μｍ〜１．５５μｍとすることによって、励起光の波長
が１．４８μｍの場合よりも大きなパワー変換効率を得
ることができる。
【００３７】図７は、励起入力に対する図１のＥＤＦＡ
のパワー変換効率を示す図である。各励起波長における
濃度条長積を図６と同じとしており、信号波長は１６０
０ｎｍ、信号入力は−１０ｄＢｍである。励起入力は、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．
５ｍＷ、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷであ
る。
のパワー変換効率を示す図である。各励起波長における
濃度条長積を図６と同じとしており、信号波長は１６０
０ｎｍ、信号入力は−１０ｄＢｍである。励起入力は、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍの場合は８５．
５ｍＷ、励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷであ
る。
【００３８】図７から、励起波長１．４８μｍの場合の
パワー変換効率は最大約１０％であるのに対し、励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍの場合のパワー変換効率
は最大約２０％であり、励起波長１．５４μｍ〜１．５
５μｍの場合は励起入力を８５．５ｍＷよりも大きくす
ることによって、さらにパワー変換効率が大きくなるこ
とが予想できる。
パワー変換効率は最大約１０％であるのに対し、励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍの場合のパワー変換効率
は最大約２０％であり、励起波長１．５４μｍ〜１．５
５μｍの場合は励起入力を８５．５ｍＷよりも大きくす
ることによって、さらにパワー変換効率が大きくなるこ
とが予想できる。
【００３９】図８は、図１のＥＤＦＡにおいて、励起波
長１．４８μｍの場合よりも励起波長１．５４μｍの場
合の方が利得が大きくなるような濃度条長積と励起入力
との組み合わせを求めるための図の一例である。信号入
力は−１０ｄＢｍ、信号波長は１６００ｎｍである。
長１．４８μｍの場合よりも励起波長１．５４μｍの場
合の方が利得が大きくなるような濃度条長積と励起入力
との組み合わせを求めるための図の一例である。信号入
力は−１０ｄＢｍ、信号波長は１６００ｎｍである。
【００４０】図８から、例えば濃度条長積が４０ｋｐｐ
ｍ・ｍの場合は、励起波長１．４８μｍのときの利得と
励起波長１．５４μｍのときの利得とは、励起入力を約
３４ｍＷとしたときに同じになり、励起入力がこれより
も小さいときには励起波長１．５４μｍの方が利得が大
きいことがわかる。同様にして、他の励起波長（１．５
３５μｍ，１．５４５μｍ，１．５５μｍ）についても
励起波長１．４８μｍのときよりも利得が大きくなる励
起入力の範囲を求めることができる。
ｍ・ｍの場合は、励起波長１．４８μｍのときの利得と
励起波長１．５４μｍのときの利得とは、励起入力を約
３４ｍＷとしたときに同じになり、励起入力がこれより
も小さいときには励起波長１．５４μｍの方が利得が大
きいことがわかる。同様にして、他の励起波長（１．５
３５μｍ，１．５４５μｍ，１．５５μｍ）についても
励起波長１．４８μｍのときよりも利得が大きくなる励
起入力の範囲を求めることができる。
【００４１】図９及び１０は、このようにして求めた、
励起波長１．５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μ
ｍのときよりも利得が大きくなる条件を示す図である。
図９は信号入力−１０ｄＢｍ、図１０は信号入力−４０
ｄＢｍの場合について示している。図９及び１０中に示
されたデータ点よりも励起入力が小さいような領域、す
なわち、これらのデータ点よりも濃度条長積が大きいよ
うな領域は、励起波長１．５ｘμｍの方が励起波長１．
４８μｍの場合よりも利得が大きく、特性が優れる領域
である。
励起波長１．５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μ
ｍのときよりも利得が大きくなる条件を示す図である。
図９は信号入力−１０ｄＢｍ、図１０は信号入力−４０
ｄＢｍの場合について示している。図９及び１０中に示
されたデータ点よりも励起入力が小さいような領域、す
なわち、これらのデータ点よりも濃度条長積が大きいよ
うな領域は、励起波長１．５ｘμｍの方が励起波長１．
４８μｍの場合よりも利得が大きく、特性が優れる領域
である。
【００４２】ここで、励起波長１．５ｘμｍの各場合に
ついて、励起波長１．４８μｍの場合よりも利得が大き
くなる領域を図９に示されたデータに基づいて近似式に
より求めると、ＥＤＦの濃度条長積をＣＬ、励起入力を
ＰPとして、励起波長１．５３５μｍ，１．５４μｍ，
１，５４５μｍ及び１．５５μｍの場合、それぞれ、 ＣＬ＞（１／０．０８８）・ｌｎ（ＰP／０．９３
５）， ＣＬ＞（１／０．１０８）・ｌｎ（ＰP／０．４４
７）， ＣＬ＞（１／０．１２２）・ｌｎ（ＰP／０．２６
１）， ＣＬ＞（１／０．０９７）・ｌｎ（ＰP／０．６０８） となる。また、同様の式を図１０に示されたデータに基
づいて求めると、励起波長１．５３５μｍ，１．５４μ
ｍ，１，５４５μｍ及び１．５５μｍの場合、それぞ
れ、 ＣＬ＞（１／０．０５５）・ｌｎ（ＰP／２．４４
４）， ＣＬ＞（１／０．０５５）・ｌｎ（ＰP／２．５４
３）， ＣＬ＞（１／０．０５８）・ｌｎ（ＰP／２．２５
１）， ＣＬ＞（１／０．０５８）・ｌｎ（ＰP／２．２４６） となる。
ついて、励起波長１．４８μｍの場合よりも利得が大き
くなる領域を図９に示されたデータに基づいて近似式に
より求めると、ＥＤＦの濃度条長積をＣＬ、励起入力を
ＰPとして、励起波長１．５３５μｍ，１．５４μｍ，
１，５４５μｍ及び１．５５μｍの場合、それぞれ、 ＣＬ＞（１／０．０８８）・ｌｎ（ＰP／０．９３
５）， ＣＬ＞（１／０．１０８）・ｌｎ（ＰP／０．４４
７）， ＣＬ＞（１／０．１２２）・ｌｎ（ＰP／０．２６
１）， ＣＬ＞（１／０．０９７）・ｌｎ（ＰP／０．６０８） となる。また、同様の式を図１０に示されたデータに基
づいて求めると、励起波長１．５３５μｍ，１．５４μ
ｍ，１，５４５μｍ及び１．５５μｍの場合、それぞ
れ、 ＣＬ＞（１／０．０５５）・ｌｎ（ＰP／２．４４
４）， ＣＬ＞（１／０．０５５）・ｌｎ（ＰP／２．５４
３）， ＣＬ＞（１／０．０５８）・ｌｎ（ＰP／２．２５
１）， ＣＬ＞（１／０．０５８）・ｌｎ（ＰP／２．２４６） となる。
【００４３】したがって、このような領域の条件をＣＬ
＞（１／α）・ｌｎ（ＰP／β）と表記したとき、α及
びβは、励起波長及び信号入力の大きさによって定まる
定数とすることができる。αの値は信号入力の大きさが
増加すると大きくなる。α及びβの値はおおよそ、信号
入力が−１０ｄＢｍのとき、それぞれ０．０８〜０．１
３及び０．２〜１．０の範囲に、信号入力が−４０ｄＢ
ｍのとき、それぞれ０．０５〜０．０６及び２．２〜
２．６の範囲にある。
＞（１／α）・ｌｎ（ＰP／β）と表記したとき、α及
びβは、励起波長及び信号入力の大きさによって定まる
定数とすることができる。αの値は信号入力の大きさが
増加すると大きくなる。α及びβの値はおおよそ、信号
入力が−１０ｄＢｍのとき、それぞれ０．０８〜０．１
３及び０．２〜１．０の範囲に、信号入力が−４０ｄＢ
ｍのとき、それぞれ０．０５〜０．０６及び２．２〜
２．６の範囲にある。
【００４４】図１１〜１５は、信号入力−１０ｄＢｍ、
励起入力８５．５ｍＷ（図１１は９０ｍＷ）のときの信
号波長に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図１１〜１５は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
励起入力８５．５ｍＷ（図１１は９０ｍＷ）のときの信
号波長に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図１１〜１５は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
【００４５】図１１〜１５より、信号入力−１０ｄＢ
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
【００４６】すなわち、信号波長１５７８ｎｍ〜１６１
５ｎｍ、濃度条長積６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・
ｍの場合に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波
長１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大
きい。また、信号波長１５７６ｎｍ〜１６０５ｎｍ、濃
度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍの場合
に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波長１．５
４μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大きく、利得
平坦性にも優れる。つまり、利得の信号波長に対する依
存性が小さく、利得変動が小さい。信号波長１５７６ｎ
ｍ〜１６０５ｎｍの範囲内で、励起波長１．５４μｍ〜
１．５５μｍのときの利得変動は約１ｄＢである。
５ｎｍ、濃度条長積６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・
ｍの場合に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波
長１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大
きい。また、信号波長１５７６ｎｍ〜１６０５ｎｍ、濃
度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍの場合
に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波長１．５
４μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大きく、利得
平坦性にも優れる。つまり、利得の信号波長に対する依
存性が小さく、利得変動が小さい。信号波長１５７６ｎ
ｍ〜１６０５ｎｍの範囲内で、励起波長１．５４μｍ〜
１．５５μｍのときの利得変動は約１ｄＢである。
【００４７】これと同程度の小さな利得変動を持った特
性を、励起波長１．４８μｍの場合に得るためには、濃
度条長積１００ｋｐｐｍ・ｍ以上のＥＤＦが必要である
ことが、文献H.Sawada,et.al.,"Broadband and gain-fl
attened erbium-doped fiberamplifier with +20dBm ou
tput power for 1580nm band amplification,"Proc.ECO
C'99,Nice,France,Sep.1999,TuD3.に示されている。
性を、励起波長１．４８μｍの場合に得るためには、濃
度条長積１００ｋｐｐｍ・ｍ以上のＥＤＦが必要である
ことが、文献H.Sawada,et.al.,"Broadband and gain-fl
attened erbium-doped fiberamplifier with +20dBm ou
tput power for 1580nm band amplification,"Proc.ECO
C'99,Nice,France,Sep.1999,TuD3.に示されている。
【００４８】図１６〜２０は、信号入力−４０ｄＢｍ、
励起入力８５．５ｍＷ（図１６は９０ｍＷ）のときの信
号波長に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図１６〜２０は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
励起入力８５．５ｍＷ（図１６は９０ｍＷ）のときの信
号波長に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図１６〜２０は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
【００４９】図１６〜２０より、信号入力−４０ｄＢ
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
【００５０】すなわち、信号波長１５７０ｎｍ〜１６２
０ｎｍ、濃度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・
ｍの場合に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大き
い。また、信号波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ、濃度
条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍの場合に、
励起波長１．４８μｍのときよりも励起波長１．５４μ
ｍ〜１．５５μｍのときの方が利得平坦性に優れる。信
号波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲内で、励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍのとき、特に濃度条長積
が８０ｋｐｐｍ・ｍの場合の利得変動は約２ｄＢであ
る。
０ｎｍ、濃度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・
ｍの場合に、励起波長１．４８μｍのときよりも励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの方が利得が大き
い。また、信号波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ、濃度
条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍの場合に、
励起波長１．４８μｍのときよりも励起波長１．５４μ
ｍ〜１．５５μｍのときの方が利得平坦性に優れる。信
号波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲内で、励起波
長１．５４μｍ〜１．５５μｍのとき、特に濃度条長積
が８０ｋｐｐｍ・ｍの場合の利得変動は約２ｄＢであ
る。
【００５１】利得平坦性に優れると、ＥＤＦＡが出力す
る信号の各波長間におけるレベル差を小さくすることが
できるため、伝送中に生じる波形歪みの影響や受信機で
の受信特性が改善される。利得平坦性をよくするために
は、利得等化器を用いる方法もあるが、利得等化器によ
り生ずる損失があるため、ＥＤＦＡの性能が劣化する。
る信号の各波長間におけるレベル差を小さくすることが
できるため、伝送中に生じる波形歪みの影響や受信機で
の受信特性が改善される。利得平坦性をよくするために
は、利得等化器を用いる方法もあるが、利得等化器によ
り生ずる損失があるため、ＥＤＦＡの性能が劣化する。
【００５２】図２１〜２５は、信号波長１６００ｎｍ、
励起入力８５．５ｍＷ（図２１は９０ｍＷ）のときの信
号入力に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図２１〜２５は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
励起入力８５．５ｍＷ（図２１は９０ｍＷ）のときの信
号入力に対する図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
図２１〜２５は、それぞれ励起波長が１．４８μｍ，
１．５３５μｍ，１．５４μｍ，１．５４５μｍ及び
１．５５μｍの場合について示す図である。
【００５３】図２１〜２５より、信号波長１６００ｎ
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
ｍ、励起入力８５．５ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場
合は９０ｍＷ）という条件下で、次のようなことがわか
る。
【００５４】すなわち、信号入力が−４０ｄＢｍ〜−２
０ｄＢｍであれば、濃度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０
ｋｐｐｍ・ｍの場合、励起波長１．５４μｍ〜１．５５
μｍのときの方が、励起波長１．４８μｍのときよりも
利得が大きい。また、信号入力が−１０ｄＢｍ以上であ
れば、濃度条長積６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍ
の場合、励起波長１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの
方が、励起波長１．４８μｍのときよりも利得が大き
い。
０ｄＢｍであれば、濃度条長積７０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０
ｋｐｐｍ・ｍの場合、励起波長１．５４μｍ〜１．５５
μｍのときの方が、励起波長１．４８μｍのときよりも
利得が大きい。また、信号入力が−１０ｄＢｍ以上であ
れば、濃度条長積６０ｋｐｐｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍ
の場合、励起波長１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの
方が、励起波長１．４８μｍのときよりも利得が大き
い。
【００５５】図２３〜２５の傾向から、濃度条長積が９
０ｋｐｐｍ・ｍよりも大きい場合であっても、励起波長
１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの方が、励起波長
１．４８μｍのときよりも利得が大きいことが予想でき
る。また、図２１〜２５から、３０ｋｐｐｍ・ｍ〜６０
ｋｐｐｍ・ｍの場合に、励起波長１．５３５μｍ〜１．
５５μｍのときは信号入力が−４０ｄＢｍ〜−１０ｄＢ
ｍの範囲において信号入力の増大による利得の低下が少
ないことがわかるため、信号入力が−１０ｄＢｍ以上で
あっても励起波長１．４８μｍのときよりも大きな利得
が得られると予想できる。
０ｋｐｐｍ・ｍよりも大きい場合であっても、励起波長
１．５４μｍ〜１．５５μｍのときの方が、励起波長
１．４８μｍのときよりも利得が大きいことが予想でき
る。また、図２１〜２５から、３０ｋｐｐｍ・ｍ〜６０
ｋｐｐｍ・ｍの場合に、励起波長１．５３５μｍ〜１．
５５μｍのときは信号入力が−４０ｄＢｍ〜−１０ｄＢ
ｍの範囲において信号入力の増大による利得の低下が少
ないことがわかるため、信号入力が−１０ｄＢｍ以上で
あっても励起波長１．４８μｍのときよりも大きな利得
が得られると予想できる。
【００５６】また、図２１〜２５の他に図３及び４をも
参照すると、信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５
ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷ）という
条件下で、次のようなことがわかる。
参照すると、信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５
ｍＷ（励起波長１．４８μｍの場合は９０ｍＷ）という
条件下で、次のようなことがわかる。
【００５７】すなわち、信号入力−１０ｄＢｍ、濃度条
長積５５ｋｐｐｍ・ｍ以上の場合、励起波長１．５３５
μｍ〜１．５５μｍのときの方が励起波長１．４８μｍ
のときよりも利得が大きい。信号入力−４０ｄＢｍ〜−
２０ｄＢｍ、濃度条長積６５ｋｐｐｍ・ｍ以上の場合、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が励
起波長１．４８μｍのときよりも利得が大きい。
長積５５ｋｐｐｍ・ｍ以上の場合、励起波長１．５３５
μｍ〜１．５５μｍのときの方が励起波長１．４８μｍ
のときよりも利得が大きい。信号入力−４０ｄＢｍ〜−
２０ｄＢｍ、濃度条長積６５ｋｐｐｍ・ｍ以上の場合、
励起波長１．５３５μｍ〜１．５５μｍのときの方が励
起波長１．４８μｍのときよりも利得が大きい。
【００５８】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、ＥＤＦ
Ａにおいて波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光を
用いることにより、波長１．４８μｍの励起光を用いる
ときよりも、Ｌバンドの信号光の増幅の際に大きな利得
を得るとともに、信号光の波長の変動に対する利得の変
動を抑えることができる。
Ａにおいて波長１．５０μｍ〜１．５６μｍの励起光を
用いることにより、波長１．４８μｍの励起光を用いる
ときよりも、Ｌバンドの信号光の増幅の際に大きな利得
を得るとともに、信号光の波長の変動に対する利得の変
動を抑えることができる。
【図１】本発明の実施形態に係る光増幅装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】信号波長１６００ｎｍのときの濃度条長積に対
する図１のＥＤＦＡ（エルビウム添加ファイバ増幅装
置）の利得を示す図である。
する図１のＥＤＦＡ（エルビウム添加ファイバ増幅装
置）の利得を示す図である。
【図３】信号波長１６００ｎｍ、信号入力−１０ｄＢｍ
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示
す図である。
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示
す図である。
【図４】信号波長１６００ｎｍ、信号入力−４０ｄＢｍ
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示
す図である。
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡの利得を示
す図である。
【図５】信号入力−１０ｄＢｍ、信号波長１６００ｎｍ
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡのパワー変
換効率の一例を示す図である。
のときの濃度条長積に対する図１のＥＤＦＡのパワー変
換効率の一例を示す図である。
【図６】各励起波長において最も高いパワー変換効率が
得られた濃度条長積における、励起波長に対する図１の
ＥＤＦＡのパワー変換効率を示す図である。
得られた濃度条長積における、励起波長に対する図１の
ＥＤＦＡのパワー変換効率を示す図である。
【図７】励起入力に対する図１のＥＤＦＡのパワー変換
効率を示す図である。
効率を示す図である。
【図８】図１のＥＤＦＡにおいて、励起波長１．４８μ
ｍの場合よりも励起波長１．５４μｍの場合の方が利得
が大きくなるような濃度条長積と励起入力との組み合わ
せを求めるための図である。
ｍの場合よりも励起波長１．５４μｍの場合の方が利得
が大きくなるような濃度条長積と励起入力との組み合わ
せを求めるための図である。
【図９】信号入力−１０ｄＢｍの場合に、励起波長１．
５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μｍのときより
も利得が大きくなる条件を示す図である。
５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μｍのときより
も利得が大きくなる条件を示す図である。
【図１０】信号入力−４０ｄＢｍの場合に、励起波長
１．５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μｍのとき
よりも利得が大きくなる条件を示す図である。
１．５ｘμｍのときの方が励起波長１．４８μｍのとき
よりも利得が大きくなる条件を示す図である。
【図１１】信号入力−１０ｄＢｍ、励起入力９０ｍＷ、
励起波長１．４８μｍのときの信号波長に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
励起波長１．４８μｍのときの信号波長に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１２】信号入力−１０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１３】信号入力−１０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１４】信号入力−１０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１５】信号入力−１０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１６】信号入力−４０ｄＢｍ、励起入力９０ｍＷ、
励起波長１．４８μｍのときの信号波長に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
励起波長１．４８μｍのときの信号波長に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１７】信号入力−４０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１８】信号入力−４０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図１９】信号入力−４０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号波長に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２０】信号入力−４０ｄＢｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号波長に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２１】信号波長１６００ｎｍ、励起入力９０ｍＷ、
励起波長１．４８μｍのときの信号入力に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
励起波長１．４８μｍのときの信号入力に対する図１の
ＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２２】信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号入力に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５３５μｍのときの信号入力に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２３】信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号入力に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４μｍのときの信号入力に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２４】信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号入力に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５４５μｍのときの信号入力に対する
図１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
【図２５】信号波長１６００ｎｍ、励起入力８５．５ｍ
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号入力に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
Ｗ、励起波長１．５５μｍのときの信号入力に対する図
１のＥＤＦＡの利得を示す図である。
１２，１５ アイソレータ １３ 光合波器 １４ ＥＤＦ（エルビウム添加ファイバ） ２１ １．５ｘμｍ励起光源（励起光源）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 実 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ20 KK30 RR01 YY17
Claims (5)
- 【請求項１】 励起光を出力する励起光源と、 入力された信号光と前記励起光とを合波して出力する光
合波器と、 前記光合波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して
出力するエルビウム添加ファイバとを備え、 前記励起光の波長が１．５０μｍ〜１．５６μｍである
光増幅装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光増幅装置において、 前記信号光の波長が１５６０ｎｍ〜１６１０ｎｍである
ことを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光増幅装置において、 前記エルビウム添加ファイバの濃度条長積ＣＬと前記励
起光の強度ＰPとの関係が、 ＣＬ＞（１／α）・ｌｎ（ＰP／β） （α及びβは、前記励起光の波長及び前記信号光の強度
によって定まる定数）で表されることを特徴とする光増
幅装置。 - 【請求項４】 励起光を出力する励起光源と、 入力された信号光と前記励起光とを合波して出力する光
合波器と、 前記光合波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して
出力するエルビウム添加ファイバとを備え、 前記励起光の波長が１．５４μｍ〜１．５５μｍであ
り、 前記エルビウム添加ファイバの濃度条長積が６０ｋｐｐ
ｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍであることを特徴とする光増
幅装置。 - 【請求項５】 励起光を出力する励起光源と、 入力された信号光と前記励起光とを合波して出力する光
合波器と、 前記光合波器の出力を入力とし、前記信号光を増幅して
出力するエルビウム添加ファイバとを備え、 前記信号光の強度が−１０ｄＢｍ以上であり、 前記励起光の波長が１．５４μｍ〜１．５５μｍであ
り、 前記エルビウム添加ファイバの濃度条長積が６０ｋｐｐ
ｍ・ｍ〜９０ｋｐｐｍ・ｍであることを特徴とする光増
幅装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083669A JP2001274494A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 光増幅装置 |
| TW90106799A TW493305B (en) | 2000-03-24 | 2001-03-22 | Amplitude increasing device for light |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083669A JP2001274494A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274494A true JP2001274494A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18600265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000083669A Pending JP2001274494A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 光増幅装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| TW (1) | TW493305B (ja) |
| WO (1) | WO2001071863A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012512539A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | サントル・ナシオナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・シアンティフィーク（セーエヌエールエス） | Ｌバンドの高エネルギーサブピコ秒パルス用の光ファイバを有するパルスレーザ、及び眼科手術用レーザ用具 |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2796553B2 (ja) * | 1989-08-18 | 1998-09-10 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
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| JP2742133B2 (ja) * | 1990-08-06 | 1998-04-22 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器 |
| JP3752002B2 (ja) * | 1995-10-31 | 2006-03-08 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅装置 |
| JP3403288B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2003-05-06 | 古河電気工業株式会社 | 光増幅装置 |
| EP0911926B1 (en) * | 1997-02-18 | 2011-12-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier and transmission system using the same |
| JPH11145533A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光増幅装置 |
| JP3808632B2 (ja) * | 1998-06-18 | 2006-08-16 | 富士通株式会社 | 光増幅器及び光増幅方法 |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000083669A patent/JP2001274494A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-22 TW TW90106799A patent/TW493305B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-03-26 WO PCT/JP2001/002374 patent/WO2001071863A1/ja active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012512539A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | サントル・ナシオナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・シアンティフィーク（セーエヌエールエス） | Ｌバンドの高エネルギーサブピコ秒パルス用の光ファイバを有するパルスレーザ、及び眼科手術用レーザ用具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW493305B (en) | 2002-07-01 |
| WO2001071863A1 (fr) | 2001-09-27 |
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